1　引言

　　随着国民经济的发展和城市建设步伐的加快，我国城市建筑工程已经发展到大规模、多功能建筑项目大量投建的阶段.建筑物的结构日益复杂，功能日趋完善，对建筑项目的结构设计和安装工程设计的技术要求也越来越高.

　　传统的建筑设计和施工流程是从建筑设计开始，结构工程师进行建筑物的结构设计，而后，再由水、电、风等各专业工程师完成专业设计，最后由施工部门按照图纸进行施工.在这样的设计、施工过程中，由于各专业工程师各自独立进行设计, 设计过程中不可避免的出现各专业协同设计之间的矛盾.

　　随着计算机技术的发展和计算机辅助设计技术的应用，已使得建筑设计各专业的设计人员从繁杂的手工绘图工作中解放出来，极大地提高了设计部门的工作效率，缩短了设计周期，提高了质量.更进一步的要求是利用计算机协调各设计部门的工作，管理工程设计资料，包括设计图纸及相关的技术文档，使工程项目数据的一致性得到较好的保证，提高设计资料和图纸的再利用性.

　　本文就我们开发的安装工程计算机辅助设计软件中的关键技术问题进行论述.

　　2　系统概述

　　2.1　系统的总体构成

　　安装工程施工图综合设计与管理系统的主要目的是为了解决当前建筑安装工程中经常出现的二维设计不直观、设计图纸不协调、施工图设计阶段图纸综合会审困难等问题.传统的方法是设计者凭借自己的三维思维能力在二维进行设计，这使得设计工作很不直观并且容易导致设计错误.各专业设计者各自独立进行设计工作，设计不协调问题不可避免.在各专业设计图纸汇总后，要求设计人员和总图人员人工发现和解决不协调问题，这将耗费建筑结构设计师和安装工程设计师大量时间和精力，影响工程进度和质量.同时，由于采用二维设计图来进行会审，人为的失误在所难免，使施工出现返工现象，造成建设投资的极大浪费，并且还会影响施工进度.

　　因此，安装工程施工图综合设计与管理系统应具有以下功能：

　　.利用从建筑设计部门得到的二维建筑结构图，以建筑施工图为依据，通过交互手段，拉伸生成三维的建筑层立面图;

　　.以建筑施工图为参考, 同时以二维的各安装工程专业平面设计草图为依据(若存在)，通过交互式操作手段，各个专业分别在三维空间进行设计、分析和计算，生成各安装工程子系统三维施工图;

　　.由已有的各子系统管线图生成三维的综合管线图;

　　.发现并解决设计阶段出现的子系统内和子系统之间的管线和部件之间的碰撞问题;

　　.能够自动生成基本符合工程施工要求的二维施工平面图;

　　.由生成的综合管线图进行工程量统计.

　　.管理已经生成的二维、三维施工图.

　　系统结构图如图1所示.

　　图1　系统结构图

　　2.2　系统主要模块介绍

　　2.2.1　建筑三维施工图生成模块

　　从建筑结构设计及水、风、电等设计部门得到的设计底图,可以得到楼层设计的平面图.根据建筑物的平面图和相应的立面、剖面图，依据楼层高度、楼层特点等信息，通过交互手段迅速地拉伸生成三维的建筑施工图，在三维图中能够较为真实的表现出墙、柱、门、梁等的实际情况.生成的三维建筑结构在进行综合管线图的会审时，将作为参照物，并且还需判断各种管线是否会和建筑结构发生碰撞.作为管道集中布置的梁，建筑结构设计时都已经预留了相应的孔洞，梁的预留洞也作为施工图会审的重要部分.

　　2.2.2　安装工程各专业系统三维施工图生成模块

　　在安装工程各专业系统三维施工图的生成和编辑过程中，生成的三维管线图所需要的管线如水管和部件(阀门、接头等)，采用参数化图库的形式进行存储和管理，以便在施工图中调用所需插入的管线和部件.根据各专业设计的草图中管线的位置、尺寸标注、管径、长度等参数和部件的形状，由用户通过选择(或输入)相应的形状特征参数、空间定位参数、以及相关的材料类型等，可自动生成三维管线和部件实体.用户采取交互设计手段，在各种管线和部件的编辑修改工作中，对实体进行插入、拾取、编辑、删除、替换和修改.

　　2.2.3　碰撞检查模块

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