試論關(guān)于智能建筑施工圖計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究

隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，智能建筑以快速的步伐發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)等在智能建筑中的應(yīng)用日益廣泛。但是在現(xiàn)在的智能建筑施工圖中，AutoCAD等通用繪圖軟件的應(yīng)用仍然處于主要地位，這樣的施工圖繪制與設(shè)計(jì)存在很多不足。本文首先介紹了智能建筑施工圖中計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用；然后分析了在智能建筑施工圖計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題；再次提出了相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)程序與策略。

目前，在我國(guó)智能建筑施工圖繪制和設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)用的大多還是AutoCAD等通用繪圖軟件。編輯：www.11665.com 。

這樣的施工圖繪制和設(shè)計(jì)，不僅沒(méi)有充分利用計(jì)算機(jī)所具有高速計(jì)算能力的優(yōu)勢(shì)，而且這種方法的人工干預(yù)量大，導(dǎo)致工作效率很低。雖然計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)在智能建筑中的應(yīng)用日益廣泛，但是仍然存在一些問(wèn)題，因此，積極尋求相應(yīng)的解決策略、促進(jìn)CAD技術(shù)與優(yōu)化技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用深度是一個(gè)重要的課題。

1 智能建筑施工圖中計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

目前，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在智能建筑施工圖中的應(yīng)用日益廣泛。建設(shè)工程項(xiàng)目中的智能化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)全過(guò)程一樣，分為方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)三個(gè)階段。智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)同步進(jìn)行時(shí)最佳的做法。方案設(shè)計(jì)后經(jīng)評(píng)審進(jìn)入初步設(shè)計(jì)，然后再經(jīng)評(píng)審進(jìn)入施工圖設(shè)計(jì)，之后再經(jīng)有關(guān)部門(mén)的質(zhì)量審查，進(jìn)入施工招標(biāo)投標(biāo)，由施工單位進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，這樣設(shè)計(jì)過(guò)程才算基本完成。在施工過(guò)程中，再對(duì)建筑裝修和功能調(diào)整等進(jìn)行局部的修改和完善。

目前，由于種種原因，除少數(shù)工程項(xiàng)目能保證按照上述步驟進(jìn)行作業(yè)外，大部分工程項(xiàng)目的智能化系統(tǒng)工程施工圖由系統(tǒng)集成商設(shè)計(jì)。由于系統(tǒng)集成商參與招標(biāo)時(shí)，建筑的設(shè)施施工圖大部分已經(jīng)完成，所以，系統(tǒng)集成商只是急于施工，并沒(méi)有對(duì)設(shè)計(jì)施工圖進(jìn)行仔細(xì)研究與確認(rèn)，因此，計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)在這一過(guò)程也不會(huì)得到足夠的重視，而且初步設(shè)計(jì)與評(píng)審這個(gè)階段也往往會(huì)被忽略。

2 智能建筑施工圖計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

2.1 成套性、完整性欠缺

一般來(lái)說(shuō)，智能建筑施工圖設(shè)計(jì)文件主要包括圖紙目錄、主要設(shè)備及材料、設(shè)計(jì)施工總說(shuō)明、平面圖、系統(tǒng)圖、原理圖、弱電機(jī)房詳圖、弱電豎井詳圖及其他會(huì)議室等詳圖。在深化設(shè)計(jì)階段，可能還會(huì)需要安裝圖、線纜圖和基礎(chǔ)圖等圖樣文件。部分工程項(xiàng)目智能化系統(tǒng)施工圖設(shè)計(jì)文件不能成套，有的是缺少系統(tǒng)圖，有的是缺少設(shè)計(jì)施工說(shuō)明，有的是缺少主要設(shè)備及材料表和各種詳圖。這不僅對(duì)施工過(guò)程帶來(lái)了多種麻煩，也是計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)在智能建筑施工圖中沒(méi)有得到充分應(yīng)用的表現(xiàn)。

2.2 圖面質(zhì)量不符合設(shè)計(jì)文件表達(dá)清晰的要求

這主要表現(xiàn)在圖簽欄不完整，甚至不能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、缺少會(huì)簽欄、對(duì)建筑設(shè)計(jì)單位提供的建筑平面圖未作處理、沒(méi)有注意線條的粗細(xì)，圖形的符號(hào)和文字字體以及沒(méi)有對(duì)圖幅大小充分重視。這說(shuō)明傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)手段與方法已不能滿足工程的需要，而AutoCAD等繪圖方法未得到充分的運(yùn)用，因此，計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)不能在智能建筑施工圖中體現(xiàn)其優(yōu)越性。圖面質(zhì)量不符合設(shè)計(jì)文件表達(dá)清晰的要求也影響了智能建筑的正常施工。

2.3 圖紙目錄與工程實(shí)際不相符

這主要表現(xiàn)在工程名稱和項(xiàng)目名稱與圖紙不一致、圖紙名稱和圖紙不一致、圖幅和圖紙不一致以及未將設(shè)計(jì)文件全部列上等方面。這也是計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)在智能建筑施工圖應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題，造成施工過(guò)程中出現(xiàn)效率低、反復(fù)等現(xiàn)象。

2.4 主要設(shè)備及材料與工程實(shí)際不相符

這主要表現(xiàn)在不完整、沒(méi)有注明設(shè)備主要技術(shù)性能指標(biāo)、數(shù)量與圖紙有出入、規(guī)定中對(duì)設(shè)備產(chǎn)品型號(hào)是否標(biāo)明的問(wèn)題存在矛盾等方面。一些單位認(rèn)為智能建筑已經(jīng)有了完整的施工設(shè)計(jì)圖，所以會(huì)這一部分內(nèi)容不太注意，導(dǎo)致施工過(guò)程中出現(xiàn)失誤。這也說(shuō)明計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)并未在智能建筑施工圖中得到充分的運(yùn)用。

2.5 設(shè)計(jì)施工總說(shuō)明中存在缺陷

這主要表現(xiàn)在涉及范圍不明確、實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)羅列存在問(wèn)題、分子系統(tǒng)的說(shuō)明存在混亂以及管線敷設(shè)易遺漏采用管子規(guī)格和橋架規(guī)格等方面。因?yàn)樵O(shè)計(jì)施工總說(shuō)明是智能建筑施工的依據(jù)，所以，設(shè)計(jì)施工總說(shuō)明不完整或存在缺陷，將會(huì)對(duì)施工過(guò)程帶來(lái)諸多麻煩。

3 應(yīng)采取的策略

面對(duì)以上問(wèn)題，相關(guān)部門(mén)應(yīng)采取的措施有以下幾點(diǎn)：

3.1 因地制宜，采用先進(jìn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法

由于各地智能建筑的施工也會(huì)存在一些地域、氣候等方面的差異，因此，選擇適合自身需要的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、再利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是十分有必要的。就結(jié)構(gòu)化布線而言，結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)一般劃分為六個(gè)子系統(tǒng)：工作區(qū)子系統(tǒng)、配線(水平)子系統(tǒng)、干線(垂直)子系統(tǒng)、設(shè)備間子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、建筑群子系統(tǒng)，全系統(tǒng)所選的電纜線、連接硬件、跳線、遺接線等必須與所選定的類(lèi)別相一致。

3.2 結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，完善設(shè)計(jì)

工程中的優(yōu)化問(wèn)題，其實(shí)質(zhì)是在一定的條件下求目標(biāo)函數(shù)的極值問(wèn)題，約束條件是根據(jù)不同工程對(duì)象的技術(shù)要求、投資耗用及維護(hù)管理的多方面的因素而提出來(lái)的。整個(gè)結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)是一個(gè)大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在智能建筑結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)CAD設(shè)計(jì)中，優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用之一，比較突出的體現(xiàn)在解決結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)路由的優(yōu)化問(wèn)題上。整理：WWW.11665.COM 。

針對(duì)不同的具體研究問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的具體算法有許多種，在實(shí)際工作中，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化常用的算法有：最短路問(wèn)題、最大流問(wèn)題、最小費(fèi)用流問(wèn)題和匹配問(wèn)題等類(lèi)。

3.3 采用優(yōu)化設(shè)計(jì)的程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的運(yùn)行及其目的

結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)是智能建筑施工圖的重要組成部分，再利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，要選擇功能齊全、運(yùn)行通暢的程序，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的運(yùn)行及其目的。結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)的路出是一個(gè)較復(fù)雜的系統(tǒng)，其實(shí)用優(yōu)化設(shè)計(jì)模型具有遞階（多級(jí)）結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，即結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)規(guī)范要求采用開(kāi)放式星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，且每一個(gè)子系統(tǒng)都互相獨(dú)立，因此，把結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)分解成幾個(gè)子系統(tǒng)，采用模塊化設(shè)計(jì)方法，即建筑群布線子系統(tǒng)、干線子系統(tǒng)、水平子系統(tǒng)、工作區(qū)子系統(tǒng)在線纜走向設(shè)計(jì)時(shí)分別獨(dú)立進(jìn)行優(yōu)優(yōu)，最后得到整個(gè)布線系統(tǒng)的最佳布線路由。結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)路由優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊化結(jié)構(gòu)為：第一部分，考慮機(jī)房、設(shè)備間、交接間和弱電豎井優(yōu)化位置的選擇；第二部分，考慮廊道內(nèi)布線優(yōu)化設(shè)計(jì)；第三部分，考慮房間內(nèi)布線優(yōu)化設(shè)計(jì)。