關(guān)于建筑電氣設(shè)計計算機(jī)輔助系統(tǒng)的相關(guān)分析與研究

付健

摘要：結(jié)合建筑電氣設(shè)計的計算機(jī)輔助需求，本文從線路輔助設(shè)計、電氣圖自動生成和電氣設(shè)計管理三個方面對電氣設(shè)計計算機(jī)輔助系統(tǒng)的功能展開了分析，然后結(jié)合建筑電氣發(fā)展趨勢從電氣結(jié)構(gòu)設(shè)計、電氣設(shè)計修改和電氣協(xié)同設(shè)計三個方面對系統(tǒng)應(yīng)用問題進(jìn)行了探討，從而為關(guān)注相關(guān)話題的人們提供參考.

關(guān)鍵詞：建筑;電氣設(shè)計;計算機(jī)輔助系統(tǒng)

中圖分類號：TU85? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? 文章編號：1673-260X（2019）02-0077-03

在建筑設(shè)計領(lǐng)域，計算機(jī)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，以提高建筑設(shè)計效率和質(zhì)量.而在電氣設(shè)計方面，伴隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，人們提出了更高的設(shè)計要求.因此，還應(yīng)加強建筑電氣設(shè)計計算機(jī)輔助系統(tǒng)的研究，以便更好地實現(xiàn)計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，獲得理想的電氣設(shè)計效果.

1 建筑電氣設(shè)計的計算機(jī)輔助需求

在建筑電氣設(shè)計方面，設(shè)計者需要根據(jù)項目情況和各專業(yè)提供的資料及要求完成各種電氣參數(shù)的計算分析，憑借自身經(jīng)驗和國家設(shè)計規(guī)范實現(xiàn)多次修改，最終完成電氣系統(tǒng)圖的設(shè)計.在實踐工作中，建筑電氣要求較多，如風(fēng)機(jī)容量、泵轉(zhuǎn)速、配電電壓等等，需要結(jié)合建筑面積、風(fēng)機(jī)擺放位置、建筑使用功能等各種元素進(jìn)行分析，單憑人員重復(fù)進(jìn)行計算分析容易出現(xiàn)人為錯誤，同時也將導(dǎo)致設(shè)計工作量過大，建筑電氣設(shè)計周期過長，無法滿足建筑建設(shè)要求.在繪圖的過程中，則要完成各線路編號，并進(jìn)行各種電氣設(shè)備標(biāo)注，給設(shè)計人員帶來了較大負(fù)擔(dān).為解決問題，計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)得到了應(yīng)用，可利用計算機(jī)進(jìn)行建筑電氣設(shè)計，在提供繪制電氣元件CAD環(huán)境的同時，實現(xiàn)由電氣設(shè)計到施工設(shè)計的自動化管理.但是，單純采用CAD進(jìn)行電氣平面圖和系統(tǒng)圖的繪制，依然難以滿足現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計要求.在現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計階段，需要解決建筑空間結(jié)構(gòu)與平面結(jié)構(gòu)間相互干擾問題，并且需要實現(xiàn)電氣設(shè)計工作的管理，才能使電氣設(shè)計對工程建造和管理等復(fù)雜因素進(jìn)行全面考量，為后續(xù)施工提供科學(xué)指導(dǎo)，有效減少工程設(shè)計變更，繼而為項目運營帶來更多效益.

2 建筑電氣設(shè)計計算機(jī)輔助系統(tǒng)功能分析

在建筑電氣計算機(jī)輔助設(shè)計方面，各種計算機(jī)輔助設(shè)計軟件得到了開發(fā)，以滿足現(xiàn)代建筑不斷變化的電氣設(shè)計要求.而計算機(jī)輔助系統(tǒng)為實現(xiàn)各種輔助設(shè)計軟件集成應(yīng)用的系統(tǒng)，包含CAD、BIM、CSCW等，能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑電氣設(shè)計工作的集成化管理，因此能夠使現(xiàn)代建筑電氣輔助設(shè)計需求得到滿足.從功能上來看，系統(tǒng)包含線路輔助設(shè)計功能、電氣圖自動生成功能和設(shè)計輔助管理功能等.

2.1 線路輔助設(shè)計功能

在建筑電氣線路設(shè)計方面，主要需要實現(xiàn)電氣路徑設(shè)計，采用系統(tǒng)可以引入AutoCAD計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)，完成建筑電氣線路二次開發(fā)，獲得較高的工作效率.采用系統(tǒng)，可以得到包含工程材料、圖表等信息的設(shè)計圖紙，系統(tǒng)可以實現(xiàn)各種報表的生成、預(yù)覽和打印，也能自動進(jìn)行材料統(tǒng)計，完成信息提取和保存.在建筑電氣設(shè)計中，需要使用大量電力設(shè)備，設(shè)備負(fù)荷、線路等都需要進(jìn)行整定和計算.采用系統(tǒng)自動計算功能，進(jìn)行相應(yīng)計算程序的調(diào)用，則能完成習(xí)慣參數(shù)的預(yù)先設(shè)定，然后根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行設(shè)備、材料的選擇，進(jìn)行設(shè)備規(guī)格、材料價格等參數(shù)的統(tǒng)計.系統(tǒng)也具有實時查詢功能，可以在人員進(jìn)行電氣線路設(shè)計時進(jìn)行電氣表格動態(tài)查詢，確定建筑電氣材料使用情況，可以從中選擇某些材料進(jìn)行位置的標(biāo)準(zhǔn)，并通過系統(tǒng)編輯進(jìn)行電氣線路圖紙修改、校對，完成圖紙審核.采用系統(tǒng)實時幫助功能，可以利用功能鍵進(jìn)行存在問題的線路位置標(biāo)注，也能對線路設(shè)計效果進(jìn)行動畫演示，幫助設(shè)計人員明確各個位置的設(shè)計情況.

2.2 電氣圖自動生成功能

針對建筑電氣，需要完成設(shè)計原理圖、平面布置圖和線路接線圖的繪制.采用輔助系統(tǒng)，可以根據(jù)人員設(shè)計的原理圖實現(xiàn)平面布置圖和線路接線圖自動生成.采用系統(tǒng)信息提取功能，能夠直接進(jìn)行電氣原理圖關(guān)鍵信息提取.利用系統(tǒng)，預(yù)先完成各種電氣元件屬性編輯，確定元件工作電流、型號等信息，可以完成系統(tǒng)專門電氣元件庫的建立.根據(jù)設(shè)計人最原始的畫線，系統(tǒng)通過選擇電氣器件和型號，可以從符號庫中完成代表器件的符號選擇，然后通過將符號插入圖紙實現(xiàn)圖紙繪制[1].人員也可以直接利用系統(tǒng)操作進(jìn)行器件點選，系統(tǒng)則會自動進(jìn)行器件線路的連接.系統(tǒng)根據(jù)人員預(yù)先設(shè)定的期間排布規(guī)則，則能實現(xiàn)平面布置圖的自動生成.在系統(tǒng)生成各種電氣圖紙的過程中，系統(tǒng)會根據(jù)器件信息實現(xiàn)更新?lián)Q代.人員采用系統(tǒng)器件數(shù)據(jù)信息庫管理功能，可進(jìn)行相關(guān)信息修改、輸入和查詢等操作，系統(tǒng)會進(jìn)行圖形符號庫管理程序的調(diào)用，完成符號的修改，繼而實現(xiàn)電氣線路圖的自動生成.

2.3 設(shè)計輔助管理功能

在建筑電氣設(shè)計管理方面，采用系統(tǒng)也能進(jìn)行設(shè)計工作全方位管理.從系統(tǒng)功能上來看，系統(tǒng)擁有設(shè)計任務(wù)分配功能，可以先將電氣設(shè)計任務(wù)錄入到數(shù)據(jù)庫中，輸入工程名稱、設(shè)計要求等信息，然后進(jìn)行任務(wù)書的傳遞.人員從工作站上，則能完成任務(wù)提示信息接收.利用系統(tǒng)備忘錄功能，可以運用計算機(jī)進(jìn)行近期設(shè)計任務(wù)、等待審核任務(wù)等各種任務(wù)的顯示.采用系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)查詢功能，則能查看任務(wù)完成情況等信息，做好設(shè)計工作管理.采用系統(tǒng)工作量統(tǒng)計功能，可以按照設(shè)置的時間段進(jìn)行人員設(shè)計工作量統(tǒng)計，作為人員考核的重要依據(jù).人員接受任務(wù)后，利用系統(tǒng)可以進(jìn)行圖檔管理，采用計算機(jī)完成相關(guān)資料和信息的掃描，系統(tǒng)則能實現(xiàn)圖紙清單的輸出，從而為項目預(yù)概算管理提供支持[2].從系統(tǒng)服務(wù)器中，人員可以獲得設(shè)計工作完成情況的通知，然后安排人員進(jìn)行各種系統(tǒng)代碼維護(hù)，給予人員不同操作權(quán)限，在許可范圍內(nèi)實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享.采用系統(tǒng)對外查詢接口提供功能，可以將設(shè)計成果遞交給業(yè)主確認(rèn)，因此能夠為建筑電氣設(shè)計提供最大的輔助力量，保證工作能夠順利開展.

3 建筑電氣設(shè)計計算機(jī)輔助系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 在建筑電氣結(jié)構(gòu)設(shè)計上的應(yīng)用

在實踐工作中，可以應(yīng)用計算機(jī)輔助系統(tǒng)進(jìn)行建筑電氣結(jié)構(gòu)設(shè)計.采用系統(tǒng)計算程序中設(shè)置的CAD接口，可以實現(xiàn)電氣線路計算結(jié)構(gòu)的圖形化處理，從而使建筑平面結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)的計算轉(zhuǎn)換問題得到解決.目前，可以采用的CAD軟件較多，想要在短時間內(nèi)順利完成電氣結(jié)構(gòu)設(shè)計，還要采用能夠?qū)崿F(xiàn)圖形顯示、數(shù)據(jù)處理運算、圖形輸入/輸出等功能的CAD平臺，其由相應(yīng)軟硬件構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑電氣設(shè)計修改和優(yōu)化.伴隨著建筑電氣設(shè)計要求的不斷提高，還要實現(xiàn)CAD功能的升級，采用三維CAD技術(shù)，利用該種CAD可視化強、設(shè)計效率高等優(yōu)勢更好地完成電氣線路結(jié)構(gòu)設(shè)計[3].相較于二維CAD，三維CAD可以離應(yīng)素質(zhì)信息進(jìn)行建筑電氣設(shè)計，所以能夠使電氣設(shè)計內(nèi)容得到簡化，提高電氣結(jié)構(gòu)設(shè)計效率，使人們對建筑空間和功能載體的需求得到滿足，推動建筑電氣設(shè)計智能化發(fā)展.在當(dāng)前數(shù)字化發(fā)展趨勢下，建筑電氣技術(shù)開始更多應(yīng)用無形數(shù)據(jù)信息.因此相信伴隨著現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，三維CAD將作為計算機(jī)輔助系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)得到廣泛應(yīng)用.

3.2 在建筑電氣設(shè)計修改上的應(yīng)用

在建筑電氣設(shè)計領(lǐng)域，也可以應(yīng)用計算機(jī)輔助系統(tǒng)進(jìn)行電氣原理圖、接線圖等各種圖形的修改，實現(xiàn)設(shè)計方案的優(yōu)化，使建筑電氣設(shè)計要求得到更好的滿足.在實際應(yīng)用中，可以采用BIM平臺完成三維虛擬建筑電氣模型的建立，然后進(jìn)行建筑物電氣結(jié)構(gòu)、組成等信息的標(biāo)注，完成虛擬環(huán)境的創(chuàng)建.通過虛擬現(xiàn)實模擬，可以切實感受建筑整體環(huán)境，確認(rèn)建筑電氣功能實現(xiàn)效果.該種技術(shù)具有較強的構(gòu)想性、交互性，可以幫助設(shè)計人員與設(shè)計對象進(jìn)行交互，一改過去二維信息傳遞方式，能夠使建筑電氣設(shè)計效果得到生動的展現(xiàn).結(jié)合用戶的要求，設(shè)計人員可以提出不同的設(shè)計方案，利用系統(tǒng)進(jìn)行原有方案的大幅度修改，增強方案的實用性.直接采用系統(tǒng)完成建筑電氣結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的切換，然后對方案中相同位置進(jìn)行觀察，可以確定各個方案的缺陷和特點，實現(xiàn)方案的進(jìn)一步優(yōu)化.因此在建筑電氣設(shè)計方案修改方面，應(yīng)用系統(tǒng)可以完成各種方案的實時對比，提高人員工作效率.

3.3 在建筑電氣協(xié)同設(shè)計上的應(yīng)用

建筑電氣設(shè)計還應(yīng)與其他專業(yè)保持協(xié)同，才能減少后續(xù)項目建設(shè)中發(fā)生的設(shè)計變更，保證電氣設(shè)計的合理性，為項目建設(shè)帶來更多經(jīng)濟(jì)效益.而在電氣協(xié)同設(shè)計上，可以采用計算機(jī)輔助系統(tǒng).采用協(xié)同工作CSCW平臺，可以為建筑各專業(yè)人員提供一個數(shù)據(jù)信息共享平臺.具體來講，就是系統(tǒng)通過對CAE、CAD和CAM等技術(shù)進(jìn)行集成化應(yīng)用，則能實現(xiàn)建筑電氣虛擬設(shè)計，同時實現(xiàn)遠(yuǎn)程計算分析，實現(xiàn)工作流管理，促使建筑電氣設(shè)計向著自動化和協(xié)同化的方向發(fā)展.應(yīng)用系統(tǒng)，可以使建筑電氣設(shè)計由單人向小組轉(zhuǎn)變，由設(shè)計小組實現(xiàn)建筑電氣協(xié)同設(shè)計，也能實現(xiàn)跨專業(yè)與跨企業(yè)的協(xié)同合作[4].在互聯(lián)網(wǎng)的支撐下，建筑電氣設(shè)計可以形成協(xié)同設(shè)計網(wǎng)絡(luò)，從而有效縮短電氣設(shè)計時間，并保證建筑電氣設(shè)計質(zhì)量.

4 結(jié)論

通過研究可以發(fā)現(xiàn)，在建筑電氣設(shè)計方面，還要采用計算機(jī)輔助系統(tǒng)進(jìn)行電氣線路輔助設(shè)計、電氣原理圖等圖形自動生成和電氣設(shè)計工作管理，從而使建筑電氣設(shè)計效果得到優(yōu)化.在實踐應(yīng)用中，則要加強建筑電氣設(shè)計發(fā)展趨勢的分析，在電氣結(jié)構(gòu)設(shè)計、方案修改和協(xié)同設(shè)計方面加強系統(tǒng)的應(yīng)用，繼而使計算機(jī)輔助系統(tǒng)更好地發(fā)揮功能，滿足現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計要求.

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