關于建筑電氣設計計算機輔助系統的相關分析與研究

付健

摘要：結合建筑電氣設計的計算機輔助需求，本文從線路輔助設計、電氣圖自動生成和電氣設計管理三個方面對電氣設計計算機輔助系統的功能展開了分析，然后結合建筑電氣發展趨勢從電氣結構設計、電氣設計修改和電氣協同設計三個方面對系統應用問題進行了探討，從而為關注相關話題的人們提供參考.

關鍵詞：建筑;電氣設計;計算機輔助系統

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

在建筑設計領域，計算機技術得到了廣泛應用，以提高建筑設計效率和質量.而在電氣設計方面，伴隨著建筑行業的發展，人們提出了更高的設計要求.因此，還應加強建筑電氣設計計算機輔助系統的研究，以便更好地實現計算機技術的應用，獲得理想的電氣設計效果.

1 建筑電氣設計的計算機輔助需求

在建筑電氣設計方面，設計者需要根據項目情況和各專業提供的資料及要求完成各種電氣參數的計算分析，憑借自身經驗和國家設計規范實現多次修改，最終完成電氣系統圖的設計.在實踐工作中，建筑電氣要求較多，如風機容量、泵轉速、配電電壓等等，需要結合建筑面積、風機擺放位置、建筑使用功能等各種元素進行分析，單憑人員重復進行計算分析容易出現人為錯誤，同時也將導致設計工作量過大，建筑電氣設計周期過長，無法滿足建筑建設要求.在繪圖的過程中，則要完成各線路編號，并進行各種電氣設備標注，給設計人員帶來了較大負擔.為解決問題，計算機輔助設計技術得到了應用，可利用計算機進行建筑電氣設計，在提供繪制電氣元件CAD環境的同時，實現由電氣設計到施工設計的自動化管理.但是，單純采用CAD進行電氣平面圖和系統圖的繪制，依然難以滿足現代建筑電氣設計要求.在現代建筑電氣設計階段，需要解決建筑空間結構與平面結構間相互干擾問題，并且需要實現電氣設計工作的管理，才能使電氣設計對工程建造和管理等復雜因素進行全面考量，為后續施工提供科學指導，有效減少工程設計變更，繼而為項目運營帶來更多效益.

2 建筑電氣設計計算機輔助系統功能分析

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

2.1 線路輔助設計功能

在建筑電氣線路設計方面，主要需要實現電氣路徑設計，采用系統可以引入AutoCAD計算機輔助設計技術，完成建筑電氣線路二次開發，獲得較高的工作效率.采用系統，可以得到包含工程材料、圖表等信息的設計圖紙，系統可以實現各種報表的生成、預覽和打印，也能自動進行材料統計，完成信息提取和保存.在建筑電氣設計中，需要使用大量電力設備，設備負荷、線路等都需要進行整定和計算.采用系統自動計算功能，進行相應計算程序的調用，則能完成習慣參數的預先設定，然后根據預設數據庫進行設備、材料的選擇，進行設備規格、材料價格等參數的統計.系統也具有實時查詢功能，可以在人員進行電氣線路設計時進行電氣表格動態查詢，確定建筑電氣材料使用情況，可以從中選擇某些材料進行位置的標準，并通過系統編輯進行電氣線路圖紙修改、校對，完成圖紙審核.采用系統實時幫助功能，可以利用功能鍵進行存在問題的線路位置標注，也能對線路設計效果進行動畫演示，幫助設計人員明確各個位置的設計情況.

2.2 電氣圖自動生成功能

針對建筑電氣，需要完成設計原理圖、平面布置圖和線路接線圖的繪制.采用輔助系統，可以根據人員設計的原理圖實現平面布置圖和線路接線圖自動生成.采用系統信息提取功能，能夠直接進行電氣原理圖關鍵信息提取.利用系統，預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，可以完成系統專門電氣元件庫的建立.根據設計人最原始的畫線，系統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圖紙繪制[1].人員也可以直接利用系統操作進行器件點選，系統則會自動進行器件線路的連接.系統根據人員預先設定的期間排布規則，則能實現平面布置圖的自動生成.在系統生成各種電氣圖紙的過程中，系統會根據器件信息實現更新換代.人員采用系統器件數據信息庫管理功能，可進行相關信息修改、輸入和查詢等操作，系統會進行圖形符號庫管理程序的調用，完成符號的修改，繼而實現電氣線路圖的自動生成.

2.3 設計輔助管理功能

在建筑電氣設計管理方面，采用系統也能進行設計工作全方位管理.從系統功能上來看，系統擁有設計任務分配功能，可以先將電氣設計任務錄入到數據庫中，輸入工程名稱、設計要求等信息，然后進行任務書的傳遞.人員從工作站上，則能完成任務提示信息接收.利用系統備忘錄功能，可以運用計算機進行近期設計任務、等待審核任務等各種任務的顯示.采用系統設計任務查詢功能，則能查看任務完成情況等信息，做好設計工作管理.采用系統工作量統計功能，可以按照設置的時間段進行人員設計工作量統計，作為人員考核的重要依據.人員接受任務后，利用系統可以進行圖檔管理，采用計算機完成相關資料和信息的掃描，系統則能實現圖紙清單的輸出，從而為項目預概算管理提供支持[2].從系統服務器中，人員可以獲得設計工作完成情況的通知，然后安排人員進行各種系統代碼維護，給予人員不同操作權限，在許可范圍內實現數據信息共享.采用系統對外查詢接口提供功能，可以將設計成果遞交給業主確認，因此能夠為建筑電氣設計提供最大的輔助力量，保證工作能夠順利開展.

3 建筑電氣設計計算機輔助系統的應用

3.1 在建筑電氣結構設計上的應用

在實踐工作中，可以應用計算機輔助系統進行建筑電氣結構設計.采用系統計算程序中設置的CAD接口，可以實現電氣線路計算結構的圖形化處理，從而使建筑平面結構和空間結構的計算轉換問題得到解決.目前，可以采用的CAD軟件較多，想要在短時間內順利完成電氣結構設計，還要采用能夠實現圖形顯示、數據處理運算、圖形輸入/輸出等功能的CAD平臺，其由相應軟硬件構成，能夠實現建筑電氣設計修改和優化.伴隨著建筑電氣設計要求的不斷提高，還要實現CAD功能的升級，采用三維CAD技術，利用該種CAD可視化強、設計效率高等優勢更好地完成電氣線路結構設計[3].相較于二維CAD，三維CAD可以離應素質信息進行建筑電氣設計，所以能夠使電氣設計內容得到簡化，提高電氣結構設計效率，使人們對建筑空間和功能載體的需求得到滿足，推動建筑電氣設計智能化發展.在當前數字化發展趨勢下，建筑電氣技術開始更多應用無形數據信息.因此相信伴隨著現代建筑電氣設計技術的發展，三維CAD將作為計算機輔助系統關鍵技術得到廣泛應用.

3.2 在建筑電氣設計修改上的應用

在建筑電氣設計領域，也可以應用計算機輔助系統進行電氣原理圖、接線圖等各種圖形的修改，實現設計方案的優化，使建筑電氣設計要求得到更好的滿足.在實際應用中，可以采用BIM平臺完成三維虛擬建筑電氣模型的建立，然后進行建筑物電氣結構、組成等信息的標注，完成虛擬環境的創建.通過虛擬現實模擬，可以切實感受建筑整體環境，確認建筑電氣功能實現效果.該種技術具有較強的構想性、交互性，可以幫助設計人員與設計對象進行交互，一改過去二維信息傳遞方式，能夠使建筑電氣設計效果得到生動的展現.結合用戶的要求，設計人員可以提出不同的設計方案，利用系統進行原有方案的大幅度修改，增強方案的實用性.直接采用系統完成建筑電氣結構設計方案的切換，然后對方案中相同位置進行觀察，可以確定各個方案的缺陷和特點，實現方案的進一步優化.因此在建筑電氣設計方案修改方面，應用系統可以完成各種方案的實時對比，提高人員工作效率.

3.3 在建筑電氣協同設計上的應用

建筑電氣設計還應與其他專業保持協同，才能減少后續項目建設中發生的設計變更，保證電氣設計的合理性，為項目建設帶來更多經濟效益.而在電氣協同設計上，可以采用計算機輔助系統.采用協同工作CSCW平臺，可以為建筑各專業人員提供一個數據信息共享平臺.具體來講，就是系統通過對CAE、CAD和CAM等技術進行集成化應用，則能實現建筑電氣虛擬設計，同時實現遠程計算分析，實現工作流管理，促使建筑電氣設計向著自動化和協同化的方向發展.應用系統，可以使建筑電氣設計由單人向小組轉變，由設計小組實現建筑電氣協同設計，也能實現跨專業與跨企業的協同合作[4].在互聯網的支撐下，建筑電氣設計可以形成協同設計網絡，從而有效縮短電氣設計時間，并保證建筑電氣設計質量.

4 結論

通過研究可以發現，在建筑電氣設計方面，還要采用計算機輔助系統進行電氣線路輔助設計、電氣原理圖等圖形自動生成和電氣設計工作管理，從而使建筑電氣設計效果得到優化.在實踐應用中，則要加強建筑電氣設計發展趨勢的分析，在電氣結構設計、方案修改和協同設計方面加強系統的應用，繼而使計算機輔助系統更好地發揮功能，滿足現代建筑電氣設計要求.

參考文獻：

〔1〕何磊.計算機輔助設計軟件在發電廠電氣設計中的應用[J].科技創新導報，2016，13（33）：6-7.

〔2〕袁莉，劉峰，萬書亭.電氣設備耐壓試驗回路計算機輔助優化設計[J].電氣應用，2015，34（15）：145-148.

〔3〕彭海英.計算機輔助在建筑電氣中的應用探討[J].電子測試，2014（12）：116-118.

〔4〕趙喜軍.計算機輔助電氣設計系統的設計與開發[J].黑龍江科技信息，2010（12）：57.