建筑電氣工程智能化設(shè)計(jì)淺論

電氣工程作為整個(gè)建筑工程項(xiàng)目的一部分，施工過程復(fù)雜而繁瑣，因而對(duì)建筑的電氣工程進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)、施工，不但解決了施工單位的需要，還提高了工作、經(jīng)濟(jì)效益，也就是說，電氣工程的智能化，在現(xiàn)今及未來幾年，其發(fā)展推廣勢(shì)在必行。而對(duì)建筑的電氣工程最起始也是最重要的部分——設(shè)計(jì)部分的智能化，也已經(jīng)越來越引起人們的重視。接下來，就讓我們對(duì)電氣工程的智能化設(shè)計(jì)進(jìn)行一定程度的研究分析。

一、建筑的電氣工程的智能化設(shè)計(jì)

在當(dāng)今的建筑工程設(shè)計(jì)中，運(yùn)用智能化來設(shè)計(jì)體系、方法，已成為建筑工程設(shè)計(jì)發(fā)展的一大主題。對(duì)工程的設(shè)計(jì)是涉及面廣且綜合性強(qiáng)的一項(xiàng)創(chuàng)作活動(dòng)，自十七世紀(jì)的物理學(xué)家——牛頓將力學(xué)、數(shù)學(xué)結(jié)合，從而奠定了工程設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)，并出現(xiàn)了早期的工程設(shè)計(jì)以來，人們一直沿用著傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)方法，這種方法是在一定理論的指導(dǎo)下，憑借設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)選擇設(shè)計(jì)參數(shù)，以經(jīng)驗(yàn)公式、圖表、手冊(cè)作為設(shè)計(jì)依據(jù)，通過類比、模仿等手法去完成設(shè)計(jì)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)。這種半理論、半經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法，有時(shí)有一定的盲目性，特別是當(dāng)設(shè)計(jì)者缺乏足夠的經(jīng)驗(yàn)時(shí)更是如此。因此，對(duì)建筑工程的設(shè)計(jì)很有必要向智能化的方向發(fā)展。

電氣工程是建筑工程項(xiàng)目智能化的一個(gè)重要組成部分。有人這樣說，如果把整個(gè)建筑工程項(xiàng)目比為計(jì)算機(jī)，電氣工程就相當(dāng)于電腦的cPu(中央處理器)，同時(shí)為所有硬件的運(yùn)行提供能量。隨著建筑工程智能化的迅速發(fā)展，電氣工程的智能化也變得越來越不可忽視。作為對(duì)整個(gè)電氣工程甚至建筑工程都有極大影響的工程設(shè)計(jì)的智能化，也越發(fā)引起人們的關(guān)注。下面，讓我們就對(duì)建筑電氣工程進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)的方法，以及如何建立完善知識(shí)系統(tǒng)，在進(jìn)行建筑電氣工程智能化設(shè)計(jì)所存在的各種問題進(jìn)行介紹分析。

二、進(jìn)行建筑電氣工程的智艙化設(shè)計(jì)

(一)運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)也稱為CAD，CAD的方法論基礎(chǔ)是智能論。CAD技術(shù)的出現(xiàn)，使得工程設(shè)計(jì)中許多重復(fù)性的工作，如繁瑣的計(jì)算、單調(diào)的繪圖等可以由計(jì)算機(jī)更快更好地去完成。它主要的功能是概念設(shè)計(jì)及幾何模型建立，工程分析和運(yùn)動(dòng)分析、自動(dòng)繪畫，實(shí)際上它所完成的工作遠(yuǎn)不止這些功能。

一般地利用CAD技術(shù)可以收到以下效果:可以縮短設(shè)計(jì)工期。由于計(jì)算機(jī)處理速度快，并能不間斷地工作，因此可以大大地提高設(shè)計(jì)效率，從而縮短了設(shè)計(jì)工期，設(shè)計(jì)工期縮短意味著可以產(chǎn)生一個(gè)以上的設(shè)計(jì)方案，以便進(jìn)行方案比較，選出最佳設(shè)計(jì)方案，從而更好地達(dá)到預(yù)期目的，可以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，使用自動(dòng)化程度較高的CAD系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者只需輸入一些有關(guān)設(shè)計(jì)初始條件的數(shù)據(jù)，由計(jì)算機(jī)調(diào)用結(jié)構(gòu)分析程序進(jìn)行分析計(jì)算，就可得到設(shè)計(jì)結(jié)果;利用計(jì)算機(jī)可以得到清晰整齊、美觀的設(shè)計(jì)圖紙和文檔，便于校核和修改，從而有效地防止了手工繪圖過程中尺寸標(biāo)注錯(cuò)誤，不同圖紙?jiān)诒磉_(dá)同一構(gòu)件時(shí)不一致性等錯(cuò)誤的產(chǎn)生，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量;可以降低設(shè)計(jì)成本。應(yīng)用CAD技術(shù)，可以幫助設(shè)計(jì)者提高設(shè)計(jì)效率，當(dāng)設(shè)計(jì)勞務(wù)費(fèi)較高而CAD系統(tǒng)的費(fèi)用較低時(shí)，就會(huì)使得設(shè)計(jì)成本降低?，F(xiàn)在應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)的CAD系統(tǒng)可以分為三類:第一類為對(duì)應(yīng)于各個(gè)設(shè)計(jì)過程的系統(tǒng)。第二類為集成化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱為CAAD系統(tǒng)。這類系統(tǒng)的自動(dòng)化程度一般較高，只要輸入少量的數(shù)據(jù)，只利用一個(gè)系統(tǒng)即可完成設(shè)計(jì)的全過程，設(shè)計(jì)時(shí)，只需輸入基本的參數(shù)如結(jié)構(gòu)尺寸、截面尺寸、材料性質(zhì)等系統(tǒng)，可自動(dòng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析以至生成施工圖，這類系統(tǒng)雖可減輕人們學(xué)習(xí)新系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，并避免數(shù)據(jù)的重復(fù)輸入，但一般在使用時(shí)有一定的限制;第三類為通用CAD系統(tǒng)。這類系統(tǒng)只提供基本的圖形處理功能，可用來繪制各個(gè)工程領(lǐng)域的設(shè)計(jì)圖紙，與前面兩類系統(tǒng)相比，使用這類系統(tǒng)的作業(yè)效率較低，一般需要根據(jù)專業(yè)要求進(jìn)行二次開發(fā)。因此，這類系統(tǒng)有時(shí)也被當(dāng)作專業(yè)CAD系統(tǒng)的圖形支撐軟件。

(二)建立完善集成程度高的知識(shí)系統(tǒng)

我國(guó)的CAD技術(shù)已獲得長(zhǎng)足的發(fā)展，但集成化程度不高，急需建立完善的知識(shí)系統(tǒng)，即專家?guī)臁，F(xiàn)在國(guó)際上先進(jìn)的建筑集成化輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)CAD具有資料檢索、信息庫(kù)的建立與管理科學(xué)計(jì)算、繪圖與圖形顯示、仿真模擬、綜合分析、評(píng)價(jià)優(yōu)化以及咨詢決算等方面的基本功能，它的工作范圍包括可行性研究、總體規(guī)劃、初步設(shè)計(jì)，技術(shù)設(shè)計(jì)、施工圖繪制、設(shè)計(jì)文件以及工程造價(jià)預(yù)測(cè)與分析全部過程。我國(guó)的CAAD系統(tǒng)研究開發(fā)工作已經(jīng)起步，但是絕大部分CAD軟件仍屬于一個(gè)單體，一個(gè)專業(yè)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大致可以分為兩類工作:一類是數(shù)值計(jì)算型工作，包括大量的計(jì)算、分析與繪圖，另一類是符號(hào)推理型工作，主要是方案設(shè)計(jì)工作，包括初步設(shè)計(jì)方案、最優(yōu)方案選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。方案設(shè)計(jì)是一種創(chuàng)造性活動(dòng)，只有依靠思考與推理，綜合運(yùn)用許多學(xué)科的專門知識(shí)和豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)才能得到正確合理的設(shè)計(jì)。

一般CAD技術(shù)能完美地完成第一類工作，而真正有效的CAD技術(shù)應(yīng)該具有完成以上兩類工作的功能。智能CAD技術(shù)是專家系統(tǒng)的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域——設(shè)計(jì)與規(guī)劃型專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)是一個(gè)利用知識(shí)和推理過程去解決只有人類專家才能解決的復(fù)雜問題的計(jì)算機(jī)智能程序，專家系統(tǒng)由知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)構(gòu)，用戶界面、解釋機(jī)構(gòu)、知識(shí)和數(shù)據(jù)中間傳送帶、知識(shí)獲取器等組成，其中最重要的是知識(shí)庫(kù)。知識(shí)庫(kù)用來存放該領(lǐng)域的專門知識(shí)，工程設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)中的知識(shí)庫(kù)包括設(shè)計(jì)規(guī)范庫(kù)、經(jīng)驗(yàn)庫(kù)、工程數(shù)據(jù)庫(kù)、支撐設(shè)計(jì)的軟件庫(kù)以及基本圖形庫(kù)，工程設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)可以是某一專業(yè)系統(tǒng)，也可以是建筑設(shè)計(jì)集成化專家系統(tǒng)。

除此之外，還要注意正確選擇、運(yùn)用相關(guān)設(shè)計(jì)軟件等方面，綜合運(yùn)用各種手段，考慮各個(gè)方面，從而對(duì)建筑電氣工程進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)。

三、總 結(jié)

雖然建筑電氣工程設(shè)計(jì)智能化有諸多好處，但凡事看兩面，在其帶來極大便利的同時(shí)，也存在著較多問題，涉及各個(gè)方面。比如最突出的問題就是建筑電氣工程智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的質(zhì)量不高，技術(shù)水平上參差不齊。由于國(guó)內(nèi)的智能建筑起步較晚，因此其設(shè)計(jì)水平、設(shè)計(jì)質(zhì)量與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的程度相比還存在不小的差距。目前，浦東新區(qū)約有37.74%的樓字，其智能化系統(tǒng)均由國(guó)外的設(shè)計(jì)單位承擔(dān)設(shè)計(jì)工作，可是盡管國(guó)外設(shè)計(jì)水平較高，但由于國(guó)外設(shè)計(jì)單位對(duì)我國(guó)實(shí)際情況的了解較少，導(dǎo)致設(shè)計(jì)出的一些圖紙無法在國(guó)內(nèi)正常實(shí)施，從而使建設(shè)單位因此蒙受了不少經(jīng)濟(jì)方面的損失。

綜上所述，我們可以知道，建筑的電氣工程的智能化設(shè)計(jì)發(fā)展任重而道遠(yuǎn)。它不僅僅是一項(xiàng)亟待我們開發(fā)研究的項(xiàng)目，還是我們建筑工程邁向一個(gè)現(xiàn)代化、國(guó)際化新紀(jì)元的標(biāo)志。我們都應(yīng)該為建筑電氣工程智能化設(shè)計(jì)，乃至整個(gè)建筑工程的智能化發(fā)展不斷貢獻(xiàn)自己的力量，對(duì)其核心科技進(jìn)行研究，使其爭(zhēng)取早日趕超國(guó)際水平，為我國(guó)的建筑智能化的發(fā)展盡一份心力，對(duì)其加強(qiáng)各種管理控制，以提高我國(guó)的智能化建筑水平。