建筑安裝工程施工圖設(shè)計(jì)與管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

1、建筑安裝工程施工圖設(shè)計(jì)與管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)    論文作者：謝飛趙致格熊志剛張鵬黃致輝    摘要：對(duì)安裝工程施工圖綜合設(shè)計(jì)與管理系統(tǒng)的背景、總體設(shè)計(jì)作簡(jiǎn)要的介紹，由傳統(tǒng)的二維圖生成三維建筑構(gòu)造圖，建筑師可直接在三維空間設(shè)計(jì)水、風(fēng)、電等安裝子系統(tǒng)，進(jìn)行碰撞檢查和工程量統(tǒng)計(jì)，并對(duì)由三維模型圖自動(dòng)生成二維施工圖的實(shí)現(xiàn)技術(shù)作較為詳盡的敘述.     關(guān)鍵詞：建筑安裝工程 碰撞檢查 深度基準(zhǔn)         

2、 IMPLEMENTATION OF A DESIGN AND MANAGEMENT SYSTEM FOR ARCHITECTURAL ERECTION WORKS DRAWING    AbstractThis article mainly discusses the background, purpose and implementation of our CAD system for erection work in architecture. Our system can generate 3D construction structu

3、re drawing from traditional 2D drawings; let architects design erection subsystems, such as pumbing ventilation, and electricity directly in 3D space; help architects check the interference; and generate 2D work drawings that fit the needs of construction practice and implement the quantities count.

4、 This paper also describes the generation of 2D work drawings module in details.    Key wordserection work in architecture, interference check, depth base         1引言隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市建設(shè)步伐的加快，我國(guó)城市建筑工程已經(jīng)發(fā)展到大規(guī)模、多功能建筑項(xiàng)目大量投建的階段.建筑物的結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，功能日趨完善

5、，對(duì)建筑項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和安裝工程設(shè)計(jì)的技術(shù)要求也越來(lái)越高.傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)和施工流程是從建筑設(shè)計(jì)開始，結(jié)構(gòu)工程師進(jìn)行建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而后，再由水、電、風(fēng)等各專業(yè)工程師完成專業(yè)設(shè)計(jì)，最后由施工部門按照?qǐng)D紙進(jìn)行施工.在這樣的設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中，由于各專業(yè)工程師各自獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì), 設(shè)計(jì)過(guò)程中不可避免的出現(xiàn)各專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)之間的矛盾.隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用，已使得建筑設(shè)計(jì)各專業(yè)的設(shè)計(jì)人員從繁雜的手工繪圖工作中解放出來(lái)，極大地提高了設(shè)計(jì)部門的工作效率，縮短了設(shè)計(jì)周期，提高了質(zhì)量.更進(jìn)一步的要求是利用計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)各設(shè)計(jì)部門的工作，管理工程設(shè)計(jì)資料，包括設(shè)計(jì)圖紙及相關(guān)的技術(shù)文檔，使工程項(xiàng)目

6、數(shù)據(jù)的一致性得到較好的保證，提高設(shè)計(jì)資料和圖紙的再利用性.本文就我們開發(fā)的安裝工程計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行論述.    2系統(tǒng)概述2.1系統(tǒng)的總體構(gòu)成安裝工程施工圖綜合設(shè)計(jì)與管理系統(tǒng)的主要目的是為了解決當(dāng)前建筑安裝工程中經(jīng)常出現(xiàn)的二維設(shè)計(jì)不直觀、設(shè)計(jì)圖紙不協(xié)調(diào)、施工圖設(shè)計(jì)階段圖紙綜合會(huì)審困難等問(wèn)題.傳統(tǒng)的方法是設(shè)計(jì)者憑借自己的三維思維能力在二維進(jìn)行設(shè)計(jì)，這使得設(shè)計(jì)工作很不直觀并且容易導(dǎo)致設(shè)計(jì)錯(cuò)誤.各專業(yè)設(shè)計(jì)者各自獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)不協(xié)調(diào)問(wèn)題不可避免.在各專業(yè)設(shè)計(jì)圖紙匯總后，要求設(shè)計(jì)人員和總圖人員人工發(fā)現(xiàn)和解決不協(xié)調(diào)問(wèn)題，這將耗費(fèi)建筑結(jié)構(gòu)

7、設(shè)計(jì)師和安裝工程設(shè)計(jì)師大量時(shí)間和精力，影響工程進(jìn)度和質(zhì)量.同時(shí)，由于采用二維設(shè)計(jì)圖來(lái)進(jìn)行會(huì)審，人為的失誤在所難免，使施工出現(xiàn)返工現(xiàn)象，造成建設(shè)投資的極大浪費(fèi)，并且還會(huì)影響施工進(jìn)度.因此，安裝工程施工圖綜合設(shè)計(jì)與管理系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能：.利用從建筑設(shè)計(jì)部門得到的二維建筑結(jié)構(gòu)圖，以建筑施工圖為依據(jù)，通過(guò)交互手段，拉伸生成三維的建筑層立面圖;.以建筑施工圖為參考, 同時(shí)以二維的各安裝工程專業(yè)平面設(shè)計(jì)草圖為依據(jù)(若存在)，通過(guò)交互式操作手段，各個(gè)專業(yè)分別在三維空間進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析和計(jì)算，生成各安裝工程子系統(tǒng)三維施工圖;.由已有的各子系統(tǒng)管線圖生成三維的綜合管線圖;.發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)計(jì)階段出現(xiàn)的子系統(tǒng)內(nèi)和子系

8、統(tǒng)之間的管線和部件之間的碰撞問(wèn)題；.能夠自動(dòng)生成基本符合工程施工要求的二維施工平面圖;.由生成的綜合管線圖進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì).管理已經(jīng)生成的二維、三維施工圖.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示.        圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖    2.2系統(tǒng)主要模塊介紹 進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算.各種管線的截面數(shù)據(jù)、管線長(zhǎng)度、管線接頭的具體參數(shù)是進(jìn)行工程量自動(dòng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算的主要依據(jù).采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法，建立三維模型可以很好的避免在傳統(tǒng)的工程量計(jì)算中出現(xiàn)的各種人為因素造成的差錯(cuò)，并且能夠提高效率.隨著各種管線圖的修改，

9、其工程量統(tǒng)計(jì)計(jì)算的結(jié)果也能隨時(shí)反映出來(lái).    3二維施工圖的生成3.1需求分析 3.2安裝工程二維施工圖特點(diǎn)分析    表1建筑安裝工程中管線和部件的分類及其2D，3D形象和消隱要求        分類    組成    3D    2D     消隱要求  

10、;  水管    各種上、下水及消防管道    圓柱體    polyline     不剪裁其它工件     水部件    各種水系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)件.如閥門    合成實(shí)體    二維標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)    剪裁其它工件  

11、   水接頭    各種形狀的接頭    合成實(shí)體    二維自定義符號(hào)    剪裁其它工件     風(fēng)管    各種通風(fēng)管道    方柱體     長(zhǎng)方形     剪裁其它工件   

12、60; 風(fēng)部件    各種風(fēng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)件.如風(fēng)口    合成實(shí)體    二維標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)    剪裁其它工件     風(fēng)接頭    各種形狀的接頭.如三通    合成實(shí)體    二維自定義符號(hào)    剪裁其它工件   

13、;  電管    各種管徑電工管道    圓柱體    polyline     不剪裁其它工件    電部件    各種電系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)件    合成實(shí)體    二維標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)    剪裁其它工件   &#

14、160; 電橋架    各種電系統(tǒng)橋架    方柱體    長(zhǎng)方體    剪裁其它工件      本系統(tǒng)完成三維工程圖設(shè)計(jì)后，要進(jìn)行碰撞檢查，以保證各子系統(tǒng)內(nèi)及各專業(yè)系統(tǒng)間部件和管道之間已經(jīng)沒有碰撞關(guān)系，而只有簡(jiǎn)單的遮擋關(guān)系了，并且各子系統(tǒng)中大多數(shù)的管道及標(biāo)準(zhǔn)件均為水平和垂直方向.可以利用以上特點(diǎn)簡(jiǎn)化和加速二維工程圖生成.3.3二維工程圖生成算法   

15、60;     圖2二維工程圖生成流程圖    (1) 排序方法由于各系統(tǒng)中和各系統(tǒng)間實(shí)體的碰撞已經(jīng)消除，可定義各種實(shí)體參加排序的深度基準(zhǔn)如表2.    表2各種實(shí)體參加排序的深度基準(zhǔn)    實(shí)體    深度基準(zhǔn)        水平時(shí)    垂直時(shí)  

16、0; 傾斜時(shí)    圓柱體     中軸線    底面    中軸線    長(zhǎng)方體    插入點(diǎn)    插入點(diǎn)    中軸線    合成實(shí)體    插入點(diǎn)   

17、 插入點(diǎn)    插入點(diǎn)     根據(jù)安裝工程的特點(diǎn)，管線呈水平和垂直方向的占大多數(shù)，部件依據(jù)管道伸展方向，基本也為水平和垂直方向.可先對(duì)占大多數(shù)的水平和垂直實(shí)體根據(jù)深度基準(zhǔn)進(jìn)行排序，再對(duì)傾斜實(shí)體進(jìn)行排序，插入在它所遮擋的所有實(shí)體之后.(2) 二維符號(hào)的定位當(dāng)一個(gè)三維部件放置在三維施工圖中后，它對(duì)應(yīng)的二維符號(hào)在二維平面圖中所應(yīng)該放置的位置也是已經(jīng)唯一確定的，可以把這一位置對(duì)應(yīng)關(guān)系反映到三維符號(hào)和二維符號(hào)插入點(diǎn)之間的對(duì)應(yīng)函數(shù)關(guān)系上.在生成二維施工圖時(shí)，可以根據(jù)三維實(shí)體的插入點(diǎn)計(jì)算出二維符號(hào)插入點(diǎn)，并以該插入點(diǎn)為基準(zhǔn)生成二維符號(hào).4結(jié)束語(yǔ)         參考文獻(xiàn)    1Geiger T S，Dilts D M. Automated design-to-cost:integrating