試論關于智能建筑施工圖計算機輔助優(yōu)化設計的研究

隨著經(jīng)濟和技術的發(fā)展，智能建筑以快速的步伐發(fā)展，計算機技術等在智能建筑中的應用日益廣泛。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用仍然處于主要地位，這樣的施工圖繪制與設計存在很多不足。本文首先介紹了智能建筑施工圖中計算機輔助優(yōu)化設計的應用；然后分析了在智能建筑施工圖計算機輔助優(yōu)化設計中存在的問題；再次提出了相應的實現(xiàn)程序與策略。

目前，在我國智能建筑施工圖繪制和設計過程中，應用的大多還是AutoCAD等通用繪圖軟件。編輯：www.11665.com 。

這樣的施工圖繪制和設計，不僅沒有充分利用計算機所具有高速計算能力的優(yōu)勢，而且這種方法的人工干預量大，導致工作效率很低。雖然計算機輔助優(yōu)化設計在智能建筑中的應用日益廣泛，但是仍然存在一些問題，因此，積極尋求相應的解決策略、促進CAD技術與優(yōu)化技術在智能建筑中的應用深度是一個重要的課題。

1 智能建筑施工圖中計算機輔助優(yōu)化設計的現(xiàn)狀

目前，計算機輔助設計在智能建筑施工圖中的應用日益廣泛。建設工程項目中的智能化系統(tǒng)工程設計與建筑設計全過程一樣，分為方案設計、初步設計和施工圖設計三個階段。智能化系統(tǒng)設計與建筑設計同步進行時最佳的做法。方案設計后經(jīng)評審進入初步設計，然后再經(jīng)評審進入施工圖設計，之后再經(jīng)有關部門的質(zhì)量審查，進入施工招標投標，由施工單位進行深化設計，這樣設計過程才算基本完成。在施工過程中，再對建筑裝修和功能調(diào)整等進行局部的修改和完善。

目前，由于種種原因，除少數(shù)工程項目能保證按照上述步驟進行作業(yè)外，大部分工程項目的智能化系統(tǒng)工程施工圖由系統(tǒng)集成商設計。由于系統(tǒng)集成商參與招標時，建筑的設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，并沒有對設計施工圖進行仔細研究與確認，因此，計算機輔助優(yōu)化設計在這一過程也不會得到足夠的重視，而且初步設計與評審這個階段也往往會被忽略。

2 智能建筑施工圖計算機輔助優(yōu)化設計中存在的問題

2.1 成套性、完整性欠缺

一般來說，智能建筑施工圖設計文件主要包括圖紙目錄、主要設備及材料、設計施工總說明、平面圖、系統(tǒng)圖、原理圖、弱電機房詳圖、弱電豎井詳圖及其他會議室等詳圖。在深化設計階段，可能還會需要安裝圖、線纜圖和基礎圖等圖樣文件。部分工程項目智能化系統(tǒng)施工圖設計文件不能成套，有的是缺少系統(tǒng)圖，有的是缺少設計施工說明，有的是缺少主要設備及材料表和各種詳圖。這不僅對施工過程帶來了多種麻煩，也是計算機輔助優(yōu)化設計在智能建筑施工圖中沒有得到充分應用的表現(xiàn)。

2.2 圖面質(zhì)量不符合設計文件表達清晰的要求

這主要表現(xiàn)在圖簽欄不完整，甚至不能達到國家標準、缺少會簽欄、對建筑設計單位提供的建筑平面圖未作處理、沒有注意線條的粗細，圖形的符號和文字字體以及沒有對圖幅大小充分重視。這說明傳統(tǒng)的設計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用，因此，計算機輔助優(yōu)化設計不能在智能建筑施工圖中體現(xiàn)其優(yōu)越性。圖面質(zhì)量不符合設計文件表達清晰的要求也影響了智能建筑的正常施工。

2.3 圖紙目錄與工程實際不相符

這主要表現(xiàn)在工程名稱和項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計文件全部列上等方面。這也是計算機輔助優(yōu)化設計在智能建筑施工圖應用中出現(xiàn)的問題，造成施工過程中出現(xiàn)效率低、反復等現(xiàn)象。

2.4 主要設備及材料與工程實際不相符

這主要表現(xiàn)在不完整、沒有注明設備主要技術性能指標、數(shù)量與圖紙有出入、規(guī)定中對設備產(chǎn)品型號是否標明的問題存在矛盾等方面。一些單位認為智能建筑已經(jīng)有了完整的施工設計圖，所以會這一部分內(nèi)容不太注意，導致施工過程中出現(xiàn)失誤。這也說明計算機輔助優(yōu)化設計并未在智能建筑施工圖中得到充分的運用。

2.5 設計施工總說明中存在缺陷

這主要表現(xiàn)在涉及范圍不明確、實際標準羅列存在問題、分子系統(tǒng)的說明存在混亂以及管線敷設易遺漏采用管子規(guī)格和橋架規(guī)格等方面。因為設計施工總說明是智能建筑施工的依據(jù)，所以，設計施工總說明不完整或存在缺陷，將會對施工過程帶來諸多麻煩。

3 應采取的策略

面對以上問題，相關部門應采取的措施有以下幾點：

3.1 因地制宜，采用先進的系統(tǒng)設計方法

由于各地智能建筑的施工也會存在一些地域、氣候等方面的差異，因此，選擇適合自身需要的系統(tǒng)設計方法、再利用計算機輔助技術進行優(yōu)化設計是十分有必要的。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別相一致。

3.2 結(jié)合網(wǎng)絡技術，完善設計

工程中的優(yōu)化問題，其實質(zhì)是在一定的條件下求目標函數(shù)的極值問題，約束條件是根據(jù)不同工程對象的技術要求、投資耗用及維護管理的多方面的因素而提出來的。整個結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)是一個大而復雜的系統(tǒng)工程，在智能建筑結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)CAD設計中，優(yōu)化技術的應用之一，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)化問題上。整理：WWW.11665.COM 。

針對不同的具體研究問題，網(wǎng)絡優(yōu)化的具體算法有許多種，在實際工作中，網(wǎng)絡優(yōu)化常用的算法有：最短路問題、最大流問題、最小費用流問題和匹配問題等類。

3.3 采用優(yōu)化設計的程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的運行及其目的

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，再利用計算機輔助技術進行優(yōu)化設計時，要選擇功能齊全、運行通暢的程序，以實現(xiàn)系統(tǒng)的運行及其目的。結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)的路出是一個較復雜的系統(tǒng)，其實用優(yōu)化設計模型具有遞階（多級）結(jié)構(gòu)的特點，即結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)規(guī)范要求采用開放式星型拓撲結(jié)構(gòu)，且每一個子系統(tǒng)都互相獨立，因此，把結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)分解成幾個子系統(tǒng)，采用模塊化設計方法，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)在線纜走向設計時分別獨立進行優(yōu)優(yōu)，最后得到整個布線系統(tǒng)的最佳布線路由。結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)路由優(yōu)化設計模塊化結(jié)構(gòu)為：第一部分，考慮機房、設備間、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)化設計；第三部分，考慮房間內(nèi)布線優(yōu)化設計。