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建筑安装工程施工图设计与管理系统的实现

本文摘要:1、章节随着国民经济的发展和城市建设步伐的减缓,我国城市建筑工程早已发展到大规模、多功能建筑项目大量投建的阶段.建筑物的结构日益简单,功能日趋完善,对建筑项目的结构设计和加装工程设计的技术拒绝也更加低.传统的建筑设计和施工流程就是指建筑设计开始,结构工程师展开建筑物的结构设计,而后,再行由水、电、风等各专业工程师已完成专业设计,最后由施工部门按照图纸展开施工.在这样的设计、施工过程中,由于各专业工程师各自独立国家展开设计,设计过程中不可避免的经常出现各专业协同设计之间的对立

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1、章节随着国民经济的发展和城市建设步伐的减缓,我国城市建筑工程早已发展到大规模、多功能建筑项目大量投建的阶段.建筑物的结构日益简单,功能日趋完善,对建筑项目的结构设计和加装工程设计的技术拒绝也更加低.传统的建筑设计和施工流程就是指建筑设计开始,结构工程师展开建筑物的结构设计,而后,再行由水、电、风等各专业工程师已完成专业设计,最后由施工部门按照图纸展开施工.在这样的设计、施工过程中,由于各专业工程师各自独立国家展开设计,设计过程中不可避免的经常出现各专业协同设计之间的对立.随着计算机技术的发展和计算机辅助设计技术的应用于,已使得建筑设计各专业的设计人员从繁复的手工绘图工作中解放出来,极大地提高了设计部门的工作效率,延长了设计周期,提升了质量.更进一步的拒绝是利用计算机协商各设计部门的工作,管理工程设计资料,还包括设计图纸及涉及的技术文档,使工程项目数据的一致性获得较好的确保,提升设计资料和图纸的再行利用性。本文就我们研发的加装工程计算机辅助设计软件中的关键技术问题展开阐述。2、系统阐述2.1 系统的总体包含加装工程施工图综合设计与管理系统的主要目的是为了解决问题当前建筑安装工程中经常出现的二维设计不直观、设计图纸不协商、施工图设计阶段图纸综合会审艰难等问题.传统的方法是设计者凭借自己的三维思维能力在二维展开设计,这使得设计工作很不直观并且更容易造成设计错误.各专业设计者各自独立国家展开设计工作,设计不协商问题不可避免.在各专业设计图纸汇总后,拒绝设计人员和总图人员人工找到和解决问题不协商问题,这将花费建筑结构设计师和加装工程设计师大量时间和精力,影响工程进度和质量.同时,由于使用二维设计图来展开会审,人为的犯规在所难免,使施工经常出现返工现象,导致建设投资的很大浪费,并且还不会影响施工进度。

因此,加装工程施工图综合设计与管理系统不应具备以下功能:利用从建筑设计部门获得的二维建筑结构图,以建筑施工图为依据,通过交互手段,剪切分解三维的建筑层立面图;以建筑施工图为参照,同时以二维的各加装工程专业平面设计草图为依据(若不存在),通过交互式操作者手段,各个专业分别在三维空间展开设计、分析和计算出来,分解各加装工程子系统三维施工图;由有数的各子系统管线图分解三维的综合管线图;找到并解决问题设计阶段经常出现的子系统内和子系统之间的管线和部件之间的撞击问题;需要自动分解基本合乎工程施工拒绝的二维施工平面图;由分解的综合管线图展开工程量统计资料.管理早已分解的二维、三维施工图.系统结构图如图1右图.图1 系统结构图2.2 系统主要模块讲解2.2.1 建筑三维施工图分解模块从建筑结构设计及水、风、电等设计部门获得的设计底图,可以获得楼层设计的平面图.根据建筑物的平面图和适当的正立、剖面图,依据楼层高度、楼层特点等信息,通过交互手段很快地剪切分解三维的建筑施工图,在三维图中需要更为现实的展现出出有墙、柱、门、梁等的实际情况.分解的三维建筑结构在展开综合管线图的会审时,将作为参照物,并且还须要辨别各种管线否不会和建筑结构再次发生撞击.作为管道集中于布置的梁,建筑结构设计时都早已腾出了适当的孔洞,梁的腾出洞也作为施工图会审的最重要部分.2.2.2 加装工程各专业系统三维施工图分解模块在加装工程各专业系统三维施工图的分解和编辑过程中,分解的三维管线图所必须的管线如水管和部件(阀门、连接器等),使用参数化图库的形式展开存储和管理,以便在施工图中调用所须要放入的管线和部件.根据各专业设计的草图中管线的方位、尺寸标示、管径、长度等参数和部件的形状,由用户通过自由选择(或输出)适当的形状特征参数、空间定位参数、以及涉及的材料类型等,可自动分解三维管线和部件实体.用户采行交互设计手段,在各种管线和部件的编辑改动工作中,对实体展开放入、掉落、编辑、移除、更换和改动.2.2.3 撞击检查模块综合管线图的撞击检查工作是对设计扣除三维图纸中的各种管线、部件之间,管线和梁之间,以及管线和墙、柱之间有可能再次发生互相阻碍现象展开分析和检测.通过局部视图的缩放表明,可以用人工仔细观察的方法粗略辨别综合管线图上否不会再次发生各种撞击现象,但在管线布满、人工辨别较为艰难的方位,CAD软件系统的自动分析和计算出来功能就成为必要的辅助手段.本软件获取了一定的自动展开撞击检查计算出来功能、自动展开综合管线图的判交和合法性检查计算出来,将有可能再次发生撞击的区域以图形方式标明在三维设计空间中,提醒设计人员对各种管线图展开适当的调整和改动.2.2.4 工程施工图分解模块由于本系统的设计工作是在三维空间中展开的,扣除图纸是以三维数据模型存储的,而分解的加装工程施工图必需是合乎工程规范的二维施工图,才能递交施工单位明确用于.施工图纸是以平面图、立面图、剖面图的形式递交的.从三维模型抵达,需要以某种方式自动分解尽量合乎施工拒绝的平面图、立面图、剖面图,再行通过必要的人工辅助改动分解合乎工程拒绝的二维施工图.如何高效率地自动分解合乎工程规范的施工图纸是本系统软件研发的难题之一.2.2.5 工程量统计资料模块建筑安装工程中的工程量计算出来在传统的施工设计过程中是与图纸设计分离的,必须工程技术人员和支出收支人员展开人工读图,从各种管线图中统计资料所有的工程量.使用CAD技术,利用三维建模的方法,可以在设计阶段,每当放入各种管线部件图时,就将各种管线工程量的涉及参数代入,设计定型后可以展开工程量的自动统计资料计算出来.例如,统计资料通风管线图时,可以根据三维风管的类型标志,由数据库获得风管横截面尺寸、材料参数等信息,由软件展开自动统计资料计算出来.各种管线的横截面数据、管线长度、管线连接器的明确参数是展开工程量自动统计资料计算出来的主要依据.使用计算机辅助设计方法,创建三维模型可以很好的防止在传统的工程量计算出来中经常出现的各种人为因素导致的差错,并且需要提高效率.随着各种管线图的改动,其工程量统计资料计算出来的结果也能随时体现出来。3、二维施工图的分解3.1 需求分析  (1)由本系统生成的建筑施工图、加装工程设计图皆为三维实体,后用三维数据结构存储,而加装工程施工所拒绝的是二维施工图,因此必需由三维工程设计图分解二维工程图.  (2)国标建筑行业中对加装工程的二维施工图有详尽的规范,而对三维施工图却没适当的规范.因此,本系统根据设计必须规定了一些有利于三维设计的规范和标准件及常用件的三维形象.这些规范的目的是为了便利设计人员展开三维设计.分解二维图时必需解决问题这两个规范之间的适当切换,扣除的二维图必需合乎加装工程设计和施工规范.我们设计的标准件和常用件的三维回应是较为直观的实体,而二维回应是国标规定的符号.因此,分解二维工程图时,必需用对应的二维符号替换三维回应.  (3)三维图中的遮盖关系必需在二维图中回应出来,因此,分解二维图时必需展开消隐.3.2 加装工程二维施工图特点分析一般来说,在一些应用于中,如机械设计中,三维图与二维图关系较为必要,在三维图中通过原作某一视点所仔细观察到的视图与由对应于该视点的投影方向投影扣除的二维图完全一致.而在建筑安装工程中,三维施工图通过原作视点仔细观察到的视图,与由对应当视点的投影方向分解的二维图区别较小.以水系统为事例,水管的三维回应为圆柱体,而二维回应则为其中心轴线;而阀门的二维形象为国标规定的符号.并且有所不同的管线和部件的消隐拒绝也有所不同.仍以水系统为事例,水管二维回应即其中心轴线不遮盖其它管线和部件.而阀门的二维形象则要遮盖其它的管线和部件.因此,加装工程二维施工图的分解无法采行必要投影的方式,而必需采行用二维形象替换三维形象并融合剪裁的方式.  表格1叙述建筑安装工程中管线和部件的分类、及其3D,2D形象和消隐拒绝.表格1 建筑安装工程中管线和部件的分类及其2D,3D形象和消隐拒绝分类组 成3D2D消隐拒绝水管各种上、龙骨及消防管道圆柱体polyline不剪裁其它工件水部件各种水系统标准件.如阀门制备实体二维标准符号剪裁其它工件水连接器各种形状的连接器制备实体二维自定义符号剪裁其它工件风管各种通风管道方柱体长方形剪裁其它工件风部件各种风系统标准件.如风口制备实体二维标准符号剪裁其它工件风连接器各种形状的连接器.如三通制备实体二维自定义符号剪裁其它工件电管各种管径电工管道圆柱体polyline不剪裁其它工件电部件各种电系统标准件制备实体二维标准符号剪裁其它工件电桥架各种电系统桥架方柱体长方体剪裁其它工件本系统已完成三维工程图设计后,要展开撞击检查,以确保各子系统内及各专业系统间部件和管道之间早已没撞击关系,而只有非常简单的遮盖关系了,并且各子系统中大多数的管道及标准件皆为水平和横向方向.可以利用以上特点修改和加快二维工程图分解.3.3 二维工程图分解算法二维工程图分解模块负责管理平面图、立面图、剖面图的分解.平面图是建筑安装工程所需的最主要的二维工程图并且是分解立面图和剖面图的基础.立面图和平面图的区别只是仔细观察方向不同.剖面图是先用剖面线挑选某个范围内的实体,并对一些边界实体展开剪裁,然后调用立面图分解模块才可.因此分解平面图是该模块的核心.下面侧重辩论平面图的分解.  要分解平面图,首先对参与平面图分解的各专业系统中的实体按消隐方向展开深度排序,而后根据排得的顺序在对应的图层上依z减少方向所画出有各实体的二维形象,并根据实体的消隐特点用后分解的实体规定的剪裁轮廓剪裁已分解的实体,获得二维基本图.而后再行展开一些手工修正,并再加必要的标示才可获得所需的二维工程图.二维工程图分解流程图如图2右图.图2 二维工程图分解流程图(1)排序方法  由于各系统中和各系统间实体的撞击早已避免,可定义各种实体参与排序的深度基准如表格2.表格2 各种实体参与排序的深度基准实体深度基准 水平时横向时弯曲时圆柱体中轴线底面中轴线长方体放入点放入点中轴线制备实体放入点放入点放入点    根据加装工程的特点,管线呈圆形水平和横向方向的占到大多数,部件依据管道弯曲方向,基本也为水平和横向方向.可先对占到大多数的水平和横向实体根据深度基准展开排序,再对弯曲实体展开排序,放入在它所遮盖的所有实体之后.  (2)二维符号的定位  当一个三维部件摆放在三维施工图中后,它对应的二维符号在二维平面图中所应当摆放的方位也是早已唯一确认的,可以把这一方位对应关系体现到三维符号和二维符号放入点之间的对应函数关系上.在分解二维施工图时,可以根据三维实体的放入点计算出来出有二维符号放入点,并以该放入点为基准分解二维符号.4、结束语本文中所描述的加装工程施工图综合设计与管理系统是清华大学CAD中心与北京市住宅建设安装公司协作研发的.系统的原型早已已完成.二维工程图分解模块中的实体剪裁,横向及水平实体的排序等都已完成.下一步工作的重点是构建弯曲实体的插入排序及尽量减少对手工改动的市场需求..。


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