Back to the topics list

civilingenjör

Lärandemål

I slutet av den här lektionen bör du kunna;

• Definiera anläggningsteknik
• Beskriv civilingenjörens historia
• Förklara underdiscipliner inom anläggningsteknik
• Förklara civilingenjörens funktioner
• Förklara fördelarna med civilingenjör
• Senaste utvecklingen inom anläggningsteknik

Anläggningsteknik hänvisar till en typ av teknik som handlar om att designa, konstruera och underhålla den fysiska och naturligt byggda miljön. Det inkluderar offentliga arbeten som broar, vägar, kanaler, flygplatser, dammar, järnvägar och avloppssystem.

Byggnadsteknik är den näst äldsta disciplinen inom ingenjörsteknik efter militärteknik. Det är traditionellt uppdelat i flera underdiscipliner. Anläggningen kan ske både inom offentlig och privat sektor.

Anläggningens historia

Anläggningens historia är kopplad till kunskap inom områden som strukturer, geografi, materialvetenskap, geologi, hydrologi, jordar, mekanik, miljövetenskap och projektledning.

Under antikens historia och medeltidsålder utfördes det mesta av konstruktion och arkitektonisk design av hantverkare som snickare och stenhuggare. Infrastrukturen som fanns var begränsad och repetitiv i utformningen.

Ett tidigt exempel på ett vetenskapligt förhållningssätt till fysiska och matematiska problem som kan tillämpas på civilingenjör är Arkimedes arbete på 300-talet f.Kr. Hans verk gav förståelse för begrepp som flytkraft och praktiska lösningar som Arkimedes skruv.

Den äldsta praktiken inom civilingenjör startade i Indusdalen i Egypten och Mesopotamien i det antika Irak. Detta inträffade mellan 4000 och 2000 f.Kr. Utvecklingen av civilingenjör under denna period påverkades främst av att folket övergav nomadexistensen. Detta skapade ett behov av att bygga fler skyddsrum. Behovet av transporter ökade också under denna period, vilket ledde till att hjulet uppfanns såväl som segling.

Andra historiska exempel på anläggningskonstruktioner inkluderar;

• Pyramiderna i Egypten (2700-2500 f.Kr.)
• Qanat vattenledningssystem
• Parthenon i antikens Grekland (447-438 f.Kr.)
• The Appian way av romerska ingenjörer (312 f.Kr.), och
• Kinesiska muren (220 f.Kr.).

Underdiscipliner inom anläggningsteknik

Underdisciplinerna inom anläggningsteknik inkluderar;

• Byggnadsteknik. Det handlar om design och analys av strukturer som broar, byggnader och kanaler. Det innebär identifiering av laster som verkar på en konstruktion och de krafter och påkänningar som uppstår från lasten. Efter denna analys designar ingenjörer sedan en struktur som framgångsrikt kan stödja och motstå dessa belastningar. Dessa laster inkluderar; strukturens egenvikt, belastning på rörliga hjul, jordbävningsbelastning och belastning från förändringar i temperaturer. Byggnadsingenjörer måste designa strukturer som är effektiva och säkra att använda. Designöverväganden för ingenjörer inkluderar; stabilitet, styrka och styvhet.
• Byggteknik. Det handlar om planering och genomförande av byggprojekt. Det handlar om aktiviteter som transport av allt byggmaterial och platsutveckling baserat på den design som fastställts av andra former av anläggningsteknik, såsom konstruktionsteknik. Några av byggnadsingenjörernas uppgifter inkluderar; utvärdera logistisk verksamhet, övervaka priserna på leveranser och utarbeta och granska kontrakt.
• Miljöteknik. Det involverar aktiviteter som behandling av avfall (termiskt, biologiskt och kemiskt avfall), rening av luft och vatten och sanering av förorenade områden. Miljöingenjörer har också rollen att sammanställa information om miljökonsekvenserna av mänskliga handlingar.
• Kriminalteknik. Det involverar undersökning av komponenter, material, produkter och strukturer för att avgöra om de fungerar eller fungerar som avsett. Detta görs för att undvika skada på egendom eller förlust av liv. Deras huvudsakliga syfte är att undersöka orsaken till misslyckande och förbättra.
• Materialvetenskap och teknik. Det innebär att studera de grundläggande egenskaperna hos material som betong och starka metaller som stål och aluminium. Det hjälper oss att förstå de bästa materialen att använda för olika ingenjörsarbeten.
• Transportteknik. Det handlar om att skapa en miljö där det är lätt för människor och varor att effektivt flytta från en plats till en annan. Detta innebär att designa, bygga och underhålla infrastruktur för transporter som järnvägssystem, motorvägar, flygplatser, kanaler och gator.
• Vattenresursteknik. Det handlar om insamling och hantering av vatten. Det handlar också om transport och flöde av vätskor, mest vatten, både yta och under ytan.
• Undersökande. Mätning är processen att mäta vissa dimensioner på eller nära jordens yta. Inspektörer hjälper till att lägga vägen för annan infrastruktur som järnvägar, motorvägar och gator.

Anläggningsteknikens funktioner

Anläggningens funktioner är indelade i tre kategorier: funktioner som utförs före byggnationen, funktioner som utförs under byggnationen och funktioner som utförs efter byggnationen.

1. De anläggningstekniska funktionerna som utförs före byggandet inkluderar:

• Förstudier. Detta är en omfattande studie av syftet med byggandet och alternativ till projektet. Till exempel kan förstudier avgöra om man ska bygga en bro eller en tunnel. När denna studie genomförs måste både ekonomiska och tekniska problem beaktas.
• Platsundersökningar. Detta liknar förstudier men mer omfattande. Detta inkluderar studier av markmekanik för att garantera säkerheten hos strukturer.
• Design. Detta är tillämpningen av designteori från områden som termodynamik, hydraulik och kärnfysik till designsystem. Det innebär också forskning inom teknik och strukturanalys av material för att komma fram till nya avancerade konstruktioner.

2. Konstruktion. Efter förstudier har ingenjören uppdraget att utföra byggplikten. Efter förkonstruktionsstudierna och designen måste ingenjören köpa material och sätta ihop ett team för att utföra konstruktionen.

3. Underhåll är en funktion av anläggningsarbete som utförs efter bygget. Det handlar om tillfälliga arbeten för att hålla en struktur i god form.

Fördelar med anläggningsarbete

• Det främjar transporter genom att bygga vägar, järnvägar, kanaler och broar.
• Det främjar utvecklingen av kraft genom att stödja aktiviteter som brytning av kol och olja, vattenkraft och solenergi.
• Det främjar folkhälsan genom att förbättra avfallshanteringen.
• Det främjar olika sektorer av ekonomin som jordbruk genom utveckling av bevattningssystem.

Senaste utvecklingen inom anläggningsteknik

• Building Information Modeling (BIM): BIM förbättrar projektsamarbete och visualisering, integrerar realtidsdata om material, tidslinjer och kostnader, gör konstruktionen mer effektiv och minskar fel
• Hållbara material: Användningen av miljövänliga material som självläkande betong, återvunna resurser och biobaserad isolering ökar, i syfte att minska miljöpåverkan och förbättra energieffektiviteten
• 3D-utskrift: 3D-betongutskrift påskyndar konstruktionen, vilket möjliggör exakta, komplexa strukturer med minimalt avfall och minskade arbetskostnader
• Smart infrastruktur: IoT-teknik i infrastruktur (t.ex. smarta vägar, broar för självövervakning) skapar smartare, mer lyhörda städer som effektivt hanterar resurser och förbättrar stadslivet
• Robotik och automation: Robotar används i allt större utsträckning för uppgifter som murning, materialhantering och platsövervakning, vilket ökar produktiviteten och säkerheten samtidigt som man åtgärdar bristen på arbetskraft
• Off-site konstruktion: Prefabricering och modulära konstruktionsmetoder blir mer populära för sin hastighet, kvalitetskontroll och minskade miljöpåverkan genom att minimera avfall på plats