自考论文

控制系统的计算机辅助分析与设计

姓名：綦晓梅

指导教师：李璋讲师

摘要

随着CAD技术的发展，CAD 技术也日益融入到建筑电气设计中。但是，由于电气设计本身的复杂性和广泛性，单靠通用的CAD 绘图软件系统来设计电路，己经不能满足电气设计的需要。因此，CAD绘图软件应逐步向更细分的用户市场方向发展，开发出据有专业针对性的电气CAD绘图软件系统，以满足生产、设计的需要。

计算机所擅长的正是反复计算，可靠性高。因此，研究电气设计的智能设计方法和开发电气设计的智能生成系统是一件十分有意义的工作。完成的主要工作：

1、介绍了国内外建筑电气辅助设计软件的最新进展。

2、提出了国内建筑电气辅助设计软件的现状以及该软件的研究和开发的必要性。

3、在分析研究建筑电气平面布置图的设计特点的基础上，论述了建筑电气辅助设计软件的解决方案。

4、提出了建筑电气辅助设计软件的解决方案，初步实现自动生成电气系统图。

5、提出了建筑电气辅助设计软件与电气概预算一体化的新思路。

关键词：建筑电气；计算机辅助设计；概预算；电气系统图；电气平面图

目录

1．绪论1

1.1建筑电气CAD 技术概述 1

1.2建筑电气CAD技术在国内外的现状和发展趋势 1

1.2. 1建筑电气计算机辅助设计技术（CAD ）的发展方向 1

1.2. 2建筑电气CAD 软件实现中的关键技术 1 2．建筑电气平面布置图计算机辅助设计的研究 4

2.1建筑电气平面布置图的设计流程及问题 4

2.2常见的建筑电气辅助设计软件绘制电气平面图的主要功能 4

2.3建筑电气元件符号库的设计研究 5

2.3.1电气元件的数据信息分析 6

2.3.2电气元件的数据信息存储 6

2.4基于AUTOCAD 绘图系统的功能命令的简化和扩展 6

2.4.1对Auto CAD 绘图系统常用绘图命令的简化 6

2.4.2对AutoCAD 绘图系统常用绘图命令的扩展 7 3．建筑电气系统图计算机辅助设计的研究8

3.1建筑电气系统设计流程及内容8

3.1.1建筑电气系统施工图设计基本流程 8

3.1.2建筑电气系统图主要内容 8

3.2建筑电气辅助设计软件实现方案8

3.3建筑电气辅助设计软件中配电箱系统图的实现9 4．建筑电气计算机辅助设计与电气概预算一体化的思考10

4.1国内建筑行业工程预算的工作现状10

4.2国内建筑行业电气工程预算的主要问题及解决办法 10 结论12 参考文献13

1．绪论

十七世纪，人们发明机械代替手工操作，从而引发了全世界前所未有的工业革命。二十世纪的后50年，计算机被广泛应用在建筑设计行业。计算机在工程设计中的应用也被称作CAD 技术。自1992年来，我国建筑行业引入了计算机辅助设计技术（CAD），建筑设计师们可以用电脑来设计和制图，改用打印机输出已经画好的图纸。图面质量和工作效率都大大提高了，图纸的修改也变的非常的容易和快捷。

在建筑电气设计中，CAD技术主要被应用在制图和一部分辅助计算方面，尚有许多方面的应用有待开发。但无论过去或今后的应用领域如何变化，CAD技术应用的目的始终如一，即不断提高工程设计的速度和质量。

1.1建筑电气CAD 技术概述

建筑电气设计一般可分为电气平面布置图设计与建筑电气系统图设计两个部分。建筑电气系统图和平面布置图是内容是一一对应的，电气系统图表达的是元件和配电箱间的电气逻辑关系，平面图表达的是电气设备空间位置关系。其中，建筑电气系统图设计是最能体现设计者慧的地方，设计者往往要根据建筑项目的具体情况，各相关专业提供的相关资料和要求，如水泵、风机的容量和控制要求，结合国家建筑设计规范与自己的设计经验，计算各种相关的电气参数，多次修改，最终绘制完成电气系统图。因此，采用计算机来实现电气设计，不仅是提供一个绘制电气元件的CAD环境，更主要的是实现由原理设计到施工设计的自动化。

建筑电气平面布置图，主要根据于建筑专业提供的建筑底图进行绘制。电气设计者根据建筑的使用功能、面积，各相关专业提供的资料，如水泵、风机放置的位置等，绘制电气平面置图，表达电气设备和电缆在实际建筑空间的放置位置和空间关系。设计者要逐个画出每个回路的编号、标明每个配电箱的箱号，考虑在建筑物种如何布置电缆和桥架。这些都是大量重复的工作，不仅延长了设计周期，而且经常造成人为的错误。

1.2建筑电气CAD 技术在国内外的现状和发展趋势

1.2.1建筑电气计算机辅助设计技术（CAD）的发展方向

目前,建筑电气CAD技术日趋成熟、应用日益广泛。随着新技术的发明和新的管理理念的提出，电气CAD日益向集成化、智能化和标准化方向发展。

1.集成化就是建筑电气设计的信息，不再分散各张图纸上，而是由同一的数据库集中管理，使得电气元件、设备数据的保持一致性和唯一性。

2.视算一体化，基于建筑电气元件数据库，绘图过程和相应的电气计算同时完成，避免电气设计人员大量的重复的计算及手工计算带来的失误，并大大提高设计效率。

3.标准化，完善的电气CAD标准体系是指导标准化管理部门进行电气CAD技术标准化工作决策的科学依据，是开发制定电气CAD技术各相关标准的基础，也是电气CAD技术普及应用的

约束手段。

4.网络化、协同化，建筑设计本身是多专业互相协作的工作，大量的信息需要完整有序的传递。建筑电气设计本身涉及的很多动态的资料，小到电缆价格的升降，大到国家设计规范、图集的更新。这些都要求现代建筑电气CAD系统实现从单机到网络化的转变。

1.2.2建筑电气CAD软件实现中的关键技术

CAD技术在建筑电气工程应用中可以被分为计算机图形技术、工程数据库、标准件库和CAD数据交换4部分。这4部分内容表现为既相对独立又相辅相成，缺一不可。

1.计算机图形技术

工程设计的主要最终产品是图纸。利用CAD技术制成图纸是计算机图形技术应用的直接表现。即使随着工程技术的不断完善，可以开发出不依赖人工干预就能自动形成图纸的硬件或软件产品，这种产品也不能满足实际工程的要求，因为实际工程的使用者是人，所以CAD技术也不应当向着完全自动的方向发展，而应坚持辅助设计的原则。

2.工程数据库的建立

简言之，数据库是数据的集合。通常所说的ＡＣＣＥＳＳ、ＤＢＡＳＥ、ＦＯＸＢＡＳＥ等是指数据库管理系统。工程数据库是工程数据的集合，按数据组合方式的不同，其操作方法也许可以借助已有管理系统，也许需要另外开发。但工程数据库及其操作方法的建立在设计中是非常必要的。谈到建立工程数据库，必然提到一种新技术:视算一体化。

建筑电气工程设计中，在一项设计提交纸面(或计算机)之前，需要进行大量的工种间配合。比如各专业间的互提资料过程，像电井、配电间这样的资料已有较简单的方法完成;而地下室的风管、水管和电缆桥架的位置就并非如此简单，需要各专业配合，互相调整。这个过程需要整理许多资料，且整理过程中有可能出错。使用一种各专业都能操作的工程数据库，整理资料的工作交给计算机完成，由数据库再形成条件图，简单快捷，不必要的错误很少。再如，施工图中的室外管道综合，情况可能更复杂，数据量也非常大，没有一种合理的数据集合方式和操作方法就不能完成这种工作，也就不能保证以更高的质量和更快的速度提交设计文件。

而且并不只在各协作专业间配合时才需要数据库。虽然交付给施工单位的设计最终产品是图纸，但图纸中不可能表达一项设计的详尽信息，部分信息因图纸表达方式的原因而不能表达出来，这些设计人员自己掌握的信息在工程施工过程中才会一一表达。电气工种中大量的信息需要高质量的记忆、组织和管理，这也是数据库的作用之一。另外，在二维的纸面上表示三维信息，工程中最常用的方法主要是两种:平、立、剖面结合或平面与轴侧图结合。无论哪种方法，单独的每幅图形表达的都是一个事物的不同方面。在不同图形的相互参考、调用过程中，工程数据库是一种桥梁和纽带，利用结构良好的工程数据库，可以实现不同图形间的相互转化，带来的是速度的提高。

3.标准件—设备资料库的建立

在建筑电气工程设计中，标准件主要是材料和设备。材料由图纸中的图例表示，而设备则牵扯到选型、计算和布置等较多方面。目前的软件产品一般提供了较完备的材料库，有的甚至提供能自行扩充维护的材料库，但设备资料相对较少。虽然一些软件将高压柜等常见设备编入设备库，但是它们具有先天的缺点:不能提供完整的相关资料和及时的更新。其实，建筑电气工程中有些设备的使用比较复杂，本身的信息量就决定了它们应当有专门的软件提供支持。这部分数据提供者最恰当的人选应当是生产设备的企业，基本内容应当包括设备的性能特点、使用说明、选型计算方法、支持辅助形成计算书以及能被CAD系统直接调用的文件。在支持多任务的操作平台上同时使用CAD软件和设备选型软件，完成计算选型的设备被直接调入CAD软件进行布置，这是使用设备资料库比较理想的方式。甚至我们可以建立行业统一的主要产品参数和性能指标，形成统一、完整的数据库供设计使用。相信随着建筑电气计算机应用标准、规范的不断完善，使用设备资料库必将成为工程技术人员常用而且是有效的方法。

4.数据交换能力

数据交换能力是建筑电气CAD软件一个非常重要的能力。建筑的信息以设计图纸为主要载体，良好的数据交换能力可以让建筑电气专业所需信息有选择的、完整的，得到所需的信，同时又能满足其他相关专业对建筑电气专业提供信息的要求。所以建筑电气计算机辅助设计系统（CAD）涉及多个相关专业，每个专业所需的信息和要求都不尽相同。所以建立各专业计算机辅助设计数据交换统一标准和平台，是这项技术发展的一个方向。让人非常遗憾的是，目前国内广泛使用美国AutoDesk公司的Auto CAD绘图系统，一直拒绝公布DEG文件的数据格式，此举使得AutoDesk 公司在建筑设计行业保持了垄断，所有针对具体应用二次开发的软件厂商都必须与AutoDesk 公司合作。

2.建筑电气平面布置图计算机辅助设计的研究

2.1.建筑电气平面布置图的设计流程及问题

目前建筑电气平面布置图设计基本流程是：

1.接收建筑专业提资的建筑平面图。

2.在充分了解建筑项目资料和平面根据建筑平面图，确定主要电气设备房和设备的平面位置及电缆、桥架、信号线路等电气线路的平面上和竖向的敷设位置。需修改的反提资给建筑专业。

3.在收到满足建筑电气需求的图纸后，将本专业不需要的图纸标注信息等删除或关闭图层。确定绘图比例，形成建筑电气绘图的底图。

4.在接受给排水、暖通等相关专业提资后，将需电气专业配合的设备或元件拷贝到底图上。

5.在准备好的底图上，将所需的电气设备、电缆、灯具等绘制到图纸上。并标明设备标号、回路编号等，使电气平面图与电气系统图的内容对应起来。

6.经过几轮配合各专业修改后，形成最终的施工文件，输出打印并晒图。

2.2.常见的建筑电气辅助设计软件绘制电气平面图的主要功能

建筑电气设计中所绘制的电气设备、元件等都有固定的表达方式，国家相关规范和标准对各类电气元件符号的画法、符号含义等都有明确的规定。所以目前的建筑电气辅助设计软件普遍将各种电气设备、元件的图块事先做成图块，内置在软件系统中，方便设计者绘图时调用。在设计时只要将系统内内置的图块插入图中就可以完成设备布置和布线，这样无疑加快设计速度，使设计更加标准。以我们常用的天正电气为例，如图2-1天正软件电气元件图库。

图2-1天正软件电气元件图库

在上图可以看到天正软件已经把建筑电气设计中经常要用到的各种灯具、插座、开关等设备做成了图块，并提供了一些快捷的平面绘制工具，这些都大大提升了电气设计师在绘制电气平面图时的效率。并且也可以通过设计人员输入参数也可自动绘制出部分的电气系统图。

由上文我们可以发现：由于电气平面图目前必须基于AutoCAD平台进行绘制，所以国产的建筑电气设计软件（如天正、理正、浩辰等）都基于AutoCAD 平台下进行二次开发，针对电气平面图的绘制都总结一套相对成熟的绘制方法和流程。但是这样仅仅是一种非常初步的绘图模式，所有的图块对于电脑仅是图块而已，并没有被赋予其所表达电气意义。在这样的绘图环境下，设计者可以自由将低压配电柜直接连接高压柜，将高压进线和发电机连接起来。所以这种绘图方式仅能满足快速的绘图要求，并不能使设计辅助智能化，更不能为视算一体化提供数据基础，而这两点都是建筑电气计算机辅助设计的发展方向和必然趋势。

2.3.建筑电气元件符号库的设计研究

在建筑电气图纸中任何一个电气元件、设备，都是由若干个具有一定含义的电气符号，按照一定的规律由电缆、导线相连而成。设备和元件是组成平面图纸的基本要素，设备、元件符号是建筑电气平面布置图中的绘制的主要内容之一，是整个电气平面图表达核心内容。因此，要使计算机辅助设计智能化和视算一体化得要求，要处理好建筑电气辅助设计软件中电气图形符号库的设计与管理。电气图形符号都是由有限的电气符号构成的，并且在国家标注的有关部分对各类电气元件符号的画法、符号含义等都有明确的规定。但是电气元件的种类繁多，型号不一，即使是同类元件，不同厂家的产品也没有统一的型号和结构，而且电气元件更新换代非常快。因此，在设计电气元件符号时，采用模块化、参数化的设计方法，将元件的电气信息、位置信息等与元件符号分开设计，首先建立统一的电气元件符号库，而一个电气符号可被不同的元件所用，而元件的电气、位置等数据信息在进行电气设计时，存储在相应的图纸中，以减少建立元件符号库的工作量。

2.3.1电气元件的数据信息分析

是针对图纸中的图形符号进一步扩充以生成具有各种电气属性的电气元件。因此，需要针对电气元件符号进行属性编辑，确定元件的型号、名称、工作电压、工作电流等电气信息;同时，为了适合设计的需要，也应允许电气元件接线端口号进一步进行修改。元件是组成电路的必不可少的基本元素，在实际应用中，各种不同类型、不同性能众多生产厂家的电气元件在不同的场合得到广泛的应用。由于电气元件的种类繁多，并不需要建立图形符号和电气属性间一对一的关系。而是应该采用在电气元件符号库的基础上，继承电气元件符号类，在其基础上进一步设计出电气元件，并添加电气元件的各种属性，达到符合电气设计的要求。而这些电气属性都存储在相应的数据库中，并且可以根据相应的关键词查找相应元件的属性。

在电气设计的不同阶段，需要元件中的不同信息。在建筑电气系统图设计中，元件在电路图中一般以其包含的电气符号的形式出现，不同的元件具有不同的功能，在此阶段需要的是元件的功能信息、电气图形信息等:在电气平面布置图设计中，进行元件的16 布局时需要的是元件的结构尺寸、安装方法、安装尺寸等信息。可见，在一个电气元件中，除了电气信息外，还包含着大量的图形信息，这些信息都是不同的设计阶段所必不可少的，在定义电气元件时，应该综合考虑这些要求。

2.3.2电气元件的数据信息存储

AutoCAD对图形的处理与数据库非常相似。整个图形看作是一个数据库：该数据库中有许多表，表中含有记录或指向其他表的索引。和数据库一样，可打开表进行读或写操作，可以把

新的记录增加到表中，表中已有的记录可以修改当操作完毕，必须关闭表。模型和图纸空间是拥有实体的块表记录。AutoCAD本身是一个图形数据库用于并不适用电气属性等信息。所以我们可以将图形符号的图形信息存储在.dwg文件中，将图形信息所对应的电气属性存储在与之关联的数据库中。

图形元件定义电气属性的过程就是建立图性元件与电气属性数据的连接过程。数据库的运作具有唯一性的特点，即在数据库中每一条记录是唯一的。AutoCAD图形也是一样，图形中的每一个对象有一个“句柄”与之相关联，在特定的图形环境中是唯一的。

2.4.基于AutoCAD绘图系统的功能命令的简化和扩展

通过简化和扩展AutoCAD 平台上的绘图命令，提高在建筑电气平面布置图的绘图

效率。减轻重复绘图的工作量。

2.4.1对Auto CAD 绘图系统常用绘图命令的简化

根据建筑电气专业的特点，在AutoCAD 平台下对绘图命令进行简化和扩充。AutoCAD提供的基本绘图和编辑命令是最有用最基本的命令，建筑电气绘制平面布置图中常常要用到这些命令。AutoCAD允许定义一个名为acad.pgp 的参数文件,在这个文件中可以同通过固定的格式简化绘图命令。

绘图工作是简单机械的“体力活”，会大量重复的使用上述命令。我们用一到二个字母代替所需的命令行，并且将所有代替字母设置在键盘左手边，因为人们绘图时通常是左手控制键盘，右手控制鼠标。这样无疑可以大大提高绘图速度和效率。简化后的命令简单易用，设置方法也很简单，经过这样设置之后，可以大大提高CAD 绘制效率。命令详见表2-2 AutoCAD 简化命令表。

2.4.2对AutoCAD 绘图系统常用绘图命令的扩展

AutoLisp 程序执行速度不快，能实现的功能也很简单，但是它编写和加载都非常方便在建筑电气设计中，我们常常要估算电缆的长度，以计算电缆的电压降、短路电流等各种参数电缆在平面上绘制时，经常因为电缆交叉，为表达清楚将图纸上表示电缆的线条打断。而这样我们在使用List 命令看线条长度时，就必须将几段线人工加和起来才能得到我们所需的电缆长度。所以编制了基于AutoLisp 的统计电缆长度的小程序。有了这个程序，在CAD里加载后选中图形中的线段就可以自动统计出所选线段的总长度。

表2-2AutoCAD简化命令表

3.建筑电气系统图计算机辅助设计的研究

3.1建筑电气系统设计流程及内容

3.1.1建筑电气系统施工图设计基本流程：

1.根据项目用电需求结合建设方提供的项目供电情况，确定供电方案，主要：确定项目供电负荷等级、高压低供电方案，变压器容量及台数，是否需设发

2.根据建筑专业及相关专业平面图及设备相关信息，确定配电箱竖向系统图

3.确定项目具体供电容量，绘制高低压系统图。

4.绘制配电箱系统图。

5.经过几轮配合各专业修改后，形成最终的施工文件，输出打印并晒图。

3.1.2建筑电气系统图主要内容

建筑电气系统图通常需要包含的图纸有：

1.电气主接线图或高压系统图

2.低压系统图

3.变配电房平面布置图、剖面图

4.配电柜立面图

5.设备材料表

6.电气计算书

以上图纸中最复杂的图纸，工作量最大的莫过于高低压系统图，因为他们占的计算工作量大。过去我们也提供一些计算工具软件，但大都是零散的，不系统的，设计师对整个系统的认识，停留在修改旧图，反复的计算-替换设备-删除-复制等低级的劳动中，成了劳动效率无法大幅度提高。而且由于缺乏整个供-配电系统结构的认识，往上一级开关调整以后，没有改下一级开关，或上一级开关整定变了，没有跟着整配线，造成许多前后不对照的错误图纸和问题工程。图中大量的图元各自立并没有共性，所以难以大规模的一次性修改成功。图纸修改重复劳动特别多，复的重复删除、复制、替换、文字、移动等命令，容易造成笔误。特别是当前程设计周期被业主大幅度缩短，怎样提高设计、绘图效率就成为了一个关键性问题。

3.2建筑电气辅助设计软件实现方案

软件实现上述思路中，主要有三个解决方案：

第一种方案：重新编制一个绘图环境，专门针对建筑电气系统图绘制。这个方案优点是不受绘图平台的制约，灵活性最高，适应性最强，而且可以完全拥有独立的知识产权。但缺点也很突出，编制工作量非常大，相当于重新编制一个专门针对建筑电气系统图的CAD绘制系统。而要针对建筑电气系统图进行开发，要求更高，所以这个方案不现实。

第二种方案：基于AutoCAD 平台进行二次开发，目前国内市场的建筑电气辅助设计软件都采用这个方案。这个方案优点很明显，由于建筑设计行业AutoCAD普及性非常高，二次开发工作量较上一个方案小很多，软件界面也可以快速被建筑电气设计人员所接受。但这个方案缺

点也是很明显的，首先AutoCAD 本身仅提供了部分接口，存储文件格式至今有大部分是保密的，仅开放了部分文件格式。其次AutoCAD 已经开发出Revit 软件，相当于已经针对建筑设计行业进行了针对性的开发，国内的辅助设计软件开发商必须受制于人，丧失主动权。而且从目前普遍使用的2006版的AutoCAD 来看，其本质是通用绘图软件，它的数据库存储的是点和线的图形数据，并不是一个建筑工程真的数据模型。

第三种方案：建立建筑电气工程数据库的数据库，将建筑电气工程真实的数据模型建立起来。我们可以将绘制建筑电气系统图的过程视为这个数据库的各类数据的输入过程。而用户界面输入界面可以VBC编制，甚至网页都可以作为用户界面。这样做的优点，灵活性很强，并不依赖与AutoCAD 或其他绘图软件，不需考虑如何建立通用绘制软件中图形数据与建筑工程信息模型之间的关系。数据通用性和交换性非常好。但缺点也很明显，建筑电气工程数据库目前还没有标准的格式。

3.3建筑电气辅助设计软件中配电箱系统图的实现

在低压配电系统中，配电箱（盘）系统是电气设计中重要组成部分。对于某工程应用中，配电箱用量很多，每个配电箱都要进行开关、相位、线路、负荷的计算和整定，是一项非常复杂艰苦、枯燥无味、又容易出错的劳动。但也是每个电气工程师必须完成的工作内容。怎样借助现代计算机实现准确快捷生成配电箱系统图，就是电气C AD 辅助设计领域面临的一个重要课题。

配电箱系统图主要包括以下内容：

1、终端配电箱系统图

2、总配电箱系统图

3、全楼供电系统图

不论各个设计院表达方式上有多少不同，基本内容是相同的。就是进线电源的总配电箱系统和下联每一级的分配电箱系统。有的是分开画，有的是画在一起。画在一起就构成了全楼供电系统图。有的是表格式输出，有的是向右输出。不管用何种方式出图，出图内容都是要表达清楚：配电箱编号，进线编号，容量，计算电流，回路相位，回路编号，回路型号规格，所带负荷名称，负荷容量，开关型号规格等等。

4.建筑电气计算机辅助设计与电气概预算一体化的思考

4.1国内建筑行业工程预算的工作现状

4.1.1国内建筑行业工程量的计算方法

目前工程量的计算，主要有以下三种做法：

直接输入法：根据施工图手工计算工程量，然后输入计算机。这种算量方法的优点是，算量人员参与了整个算量过程，即使发生错误也一般局限于很小的范围和领域，更改错误并不困难；计算书的书写也比较符合一般思维习惯，非常容易进行审核和审定，差错比较容易被发现，相应的算量人员对计算结果比较信赖。另外由于是人工算量，可以灵活的适应结构型式的变化，一些特殊结构也比较容易处理。但缺点也很明显：算量过程非常繁杂，重复性劳动强度大，容易出错；由于手工算量所有计算都是由手工求得，这就使得低级计算错误和算量人员理解偏差等造成的错误很难避免，有时虽然可以通过复核等途径发现错误，但是由于更改局部工程量后会引起相应汇总量的变化，从而会造成汇总表格的重新调整，甚至会影响到以后的取费、组价，也即此方法出现错误后会造成较大的修复代价。

软件表格法、表达式法、数据关联法：由于工程数据往往具有数据关联特性，比如电缆长度和保护套管长度，在计算出某单项工程的工程量后，与之相关联的工程量就也可计算得到，也就是我们常说的一量多用。该方法实际上是用户手工算量方法的一种改进和延伸，其没有改变用户的手工算量习惯，算量表达式仍完全由用户输入，由于具有报表自动生成和打印功能，出现错误后修改非常容易，用户可以简单的更改计算错误的表达式或者增减计算条目，软件自动就可以完成对工程量的自动累加并生成报表并打印，修改错误的成本非常小。并且最重要的是该方法的计算思路完全符合用户操作习惯，软件应用门槛非常低，非常容易上手，是对手工算量较大的改进。当然，该方法也存在很大的缺点，用户必须一边翻图纸一边往计算机中输入数据同时考虑扣减关系，并仍必须把每个构件的工程量计算表达式都必须罗列出来，计算仍然非常烦琐；同时由于建筑和装饰等专业分开计算，计算数据很难进行有效复用，许多数据必须多次重复计算，相应的重复劳动并没有减少。

图形输入法：通过输入工程图纸数据，相当于在计算机上重新绘制一边工程图纸，同时把各种附加属性输入及计算机。目前造价专业常用的三维算量软件，就是解决这样的问题的。这种软件自动算量是目前的算量方法中最具发展潜力的方法，该方法以计算规则为依据，预算人员通过画图确定构件实体的位置，并输入与算量有关的构件属性，软件通过默认的计算规则，自动计算得到构件实体的工程量，自动进行汇总统计，得到工程量清单。该算量方法简化了算量输入，可以大幅度提高算量效率，目前正越来越多的引起预算人员的关注。目前工程量计算软件的按照支持的图形维数不同又可分为两类，一类是二维软件算量，一类是三维软件算量。二维和三维软件算量方法之间的差异，主要体现在计算精度，可检查性和可扩展性等方面。但是这种软件也有一定的缺点，二维或三维算量软件往往无法直接识别CAD 的电子图纸，必须通过造价工程师将CAD 图纸“刷”成算量软件能够识别的图纸，这方面的工作量往往相当于造价工程师重新绘制一遍原图纸。

4.2国内建筑行业电气工程预算的主要问题及解决办法

根据上面的分析我们可以发现，整个工程造价计算流程中，最繁琐最容易出错的地方就是抽取工程量了。而这部分工作仅能由造价员或者算量员手工完成或借助算量软件等工具完成。现行的建筑概预算系统与建筑电气CAD系统的信息是无法顺利共享的，在设计师完成设计工作后，由造价工程师手工图算工程量或借助算量软件后，必须在工程概算编制系统中重新输入工程量数据后才能够得到工程预算。目前AutoDesk公司推出Revit 比较好的解决了这一问题。AutoDesk公司提出建筑信息模型的概念。建筑信息模型的目的是推行建设工程设计、施工和管理工作中的工程信息的模型化和数字化，以避免信息流失和减少交流障碍，它的特点是为设计和施工中建设项目建立和使用互相协调的、内部一致的及可运算的信息。当设计师在进行熟悉的二维或三维视图设计时，使用定制的BIM 解决方案，可以将与项目所有的其它表达方式有关的设计信息协调在一起。三维模型视图、二维图纸、剖面图、平面图、信息表格和工程量估算因为都是同一个基本建筑图形模型下的图元，所以它们全部吻合一致。根据建筑信息模型的思想，建筑师、结构工程师、控制工程师、土木工程师等都在一个建筑信息模型上工作。预算工程师也能共享该建筑信息模型，这样就可以将主要精力放到套取定额或选择清单等更有意义的工作上面。如图4-2 AutoCAD建筑信息模示意图所示。而具体在建筑电气工程预算编制中，由于电气专业设备繁多，材料多样，计算建筑电气工程的工程量也非常繁琐。

我们能否与Revit类似，借助第二章和第三章所论述的电气属性库和电气建立建筑电气工程信息模型，利用在设计时已经输入设计数据，直接通过计算机计算出相应的工程量，或者确定设备设计参数规格等要求，这样建筑电气工程信息模型中在设计阶段的信息既得到了充分的使用，又避免了在抽取工程量中的遗漏和错误。另一方面，目前政府投资的工程当中，限价工程越来越多。限价工程即建筑工程总造价不能超过建筑工程方案的审批金额。这就给现在的建筑设计带来了挑战。建筑工程发展要求设计和造价分析趋于一体。基于上述需求，建筑电气计算机辅助设计与建筑工程电气概预算一体化是未来发展的必然趋势。

图4-2AutoCAD建筑信息模示意图

结论

随着CAD技术的发展，CAD技术也日益融入到建筑电气设计中。但是，单靠通用的CAD绘图软件系统来设计图纸，己经不能满足建筑电气设计的需要。所以建筑电气辅助设计软件应运而生。在目前建筑电气设计中，CAD技术主要被应用在制图和一部分辅助计算方面。计算机图形技术、工程数据库、标准件库和计算机辅助设计数据交换这四个方面技术的不断提高下，建筑电气设计软件从单纯的点、线集合的表达必将向着智能、集成化、标准化发展。建筑电气设计图纸的信息也会由单纯的图纸，迈向更高层次的建筑项目电气数据库集中管理。

本课题也围绕CAD技术在建筑电气设计中的应用，进行了一些研究和思考，论述了如何基于AutoCAD平台下提高电气平面布置图的绘图效率和数据管理方式。提出通过将图纸中绘制的电气元件符号增加电气属性的方法来实现电气元件的生成，以提高电气设计的效率。提出视算一体化的概念，采用数据库技术来管理电气元件，常用的电气计算可以及时由计算机自动完成。通过建立建筑电气工程数据库，使绘图和电气计算同步进行，这样会大大提高电气设计效率。目前建筑项目设计周期紧、造价控制严等要求，建筑工程电气CAD软件与造价分析软件等必将越来越紧密的结合在一起。

目前Autodesk公司的AutoCAD绘图软件已经基本垄断建筑设计软件市场，Revit Building 系列软件已经远远领先于市场的其他软件，参数化构件、双向关联性、统一协作设计平台、三维设计平台等都引领了建筑工程辅助设计软件的潮流和未来的发展方向。接受Autodesk公司的垄断，还是创造属于自己的建筑工程辅助设计软件，是一个值得思考的问题。

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