計算機軟件在工業(yè)總圖設計中的應用

第第頁計算機軟件在工業(yè)總圖設計中的應用【摘要】隨著我國工業(yè)建設的高速發(fā)展，市場競爭日益激烈，總圖的設計周期也大大縮短，需要一種計算機軟件大大提高總圖設計的效率，以此來滿足市場需求。目前市面上的總圖設計軟件包括飛時達GPCAD、HY-FPS鴻業(yè)工業(yè)總圖設計軟件、湘源控規(guī)、AutoCADCivil3D等等，針對總圖設計類的軟件主要是杭州飛時達軟件公司出的工業(yè)總圖設計軟件GPCAD和鴻業(yè)工業(yè)總圖設計軟件HY-FPS，本文就軟件GPCADZ在廠區(qū)總圖設計中的應用進行了研究。

【關鍵詞】工業(yè)總圖設計；廠區(qū)設計；GPCAD

1、引言

在總圖的設計中，土方計算、豎向設計等工作一直是設計人員在設計過程中一項較為繁重的工作，需要認真縝密計算、反復驗算出結果，在計算過程中往往消耗大量的時間和精力。因此很多總圖設計軟件在長期技術積累和與設計人員不斷交流的基礎上，開發(fā)出了一些高效率和實用的軟件，這些軟件不僅有效降低設計人員的勞動強度、縮短設計周期，還能大提高了總圖設計質量。本文就工業(yè)總圖設計軟件GPCAD在土方計算及豎向設計中的優(yōu)勢和特點進行說明。

2、正文

1）土方計算

a）地形處理

在設計工作中，由于各種原因，業(yè)主提供的地形數(shù)據(jù)有很多種形式，或者存在各種問題，如果是有標高值的高程點，可以直接通過【高程點轉換】功能，將高程點轉換成GPCAD識別的地形離散點；如果是有標高值的等高線，通過【有高程等高線轉換】將等高線轉換到GPCAD對應的層上面就可以了；如果是沒有標高值的等高線，通過【無高程等高線轉換】功能，對等高線進行賦高程轉換。

為避免因為原有地形數(shù)據(jù)錯誤出現(xiàn)不必要的誤差，處理過的地形圖可以通過【等高線檢查】和【離散點檢查】進行離散點和等高線的檢查，程序自動讀取最大、最小高程值，根據(jù)實際情況錄入正常范圍高程值，過濾出錯誤離散點，盡量減少錯誤。對于過濾出的錯誤值，可根據(jù)實際要求進行處理：改高程（適用于超出正常范圍的等高線條數(shù)不多或者等高線對全局產(chǎn)生重要影響的情況下）、改層（將超出正常范圍的等高線轉到其它層上，改層后數(shù)據(jù)用紅色顯示。用這種方法處理，可以將這些數(shù)據(jù)在圖中保留，但在設計過程中不參與地形的計算，所以這種方法在作圖過程中使用比較多）、刪除（當超出正常范圍的等高線個數(shù)不多且對全局影響不大時，可直接刪除）。

b）方格網(wǎng)土方計算

軟件使用了方格網(wǎng)法進行土方的計算，主要適用于地形變化連續(xù)的地形情況，對于土方挖填量結果可以進行分區(qū)域調配優(yōu)化，解決就地土方平衡要求。

在使用方格網(wǎng)法進行計算之前，先要使用【繪制區(qū)域】繪制出要計算土方范圍，根據(jù)業(yè)主提供的紅線，可以使用【劃分區(qū)塊】功能將區(qū)域范圍內劃分若干個計算區(qū)塊。

繪制區(qū)塊后使用【自動布置方格網(wǎng)】繪制出方格網(wǎng)。方格網(wǎng)的大小可以自己輸入，角度可以自由設置，方格網(wǎng)布置的方式有正交方格、非正交方格、同區(qū)塊邊界方格三種形式，根據(jù)地塊形狀可自由選擇，一般采用正交方格，布置后可通過【方格網(wǎng)編輯】中的【合并方格】、【裁剪方格】、【刪除方格】、【補充繪制方格】、【調整方格點位置】、【插入變標高點】等功能進行調整。布置完方格網(wǎng)后，采集自然標高，在經(jīng)過地形處理的地形圖上使用【采集自然標高】功能采集出每一個方格點的自然標高。如果自然地形進行了修改，需要將自然地形數(shù)據(jù)進行刷新，以確保采集到的自然標高值是最后調整過的數(shù)據(jù)。隨后輸入設計標高，可以采用【自動優(yōu)化】、【標高采集】或【直接輸入】來獲得。如果需要進行土方量平衡，采用自動優(yōu)化，軟件將自動根據(jù)設置的平衡系數(shù)和優(yōu)化選項進行土方量計算，一般采用直接輸入比較多，輸入時，根據(jù)自己的設計情況，有等高面、增減自然標高、增減設計標高、一點坡度面、兩點坡度面、三點面、四點面幾個選項可供選擇。如果要進行邊坡土方量的計算，可以使用【單級邊坡】、【多級邊坡】功能進行邊坡繪制。隨后進行土方量的計算，使用【計算方格網(wǎng)土方量】功能來計算土方量，計算時需要設置是否考慮松散系數(shù)K1、K2，最后用【土方列匯總】和【土方量統(tǒng)計表】來統(tǒng)計土方量，可進行匯總出圖。

2）豎向設計

在總圖設計中，豎向設計是設計量比較大的工作，豎向設計主要對道路網(wǎng)進行豎向布置，確定了道路的標高，整個廠區(qū)的豎向也就基本確定了。整個豎向設計模塊分為兩個部分：①道路場地標高、坡度的計算標注；②場地設計數(shù)據(jù)的添加。主要包括道路、地坪的標高標注和坡度標注、建筑的標高標注，排水溝、地表排水符、雨水井、脊骨線、護坡等的繪制，根據(jù)原始地表數(shù)據(jù)和道路的標高數(shù)據(jù)信息可以繪制出道路的橫斷面和縱斷面圖，設計數(shù)據(jù)的輸入等功能。

首先我們可以輸入道路的橫坡值，一般情況下，道路默認的左右橫坡值均為1.500%。修改后的橫坡值，輸入A可以應用到圖中的全部道路，輸入W可以只應用到相同類型的道路上，輸入S選擇部分道路應用。然后我們可以在已經(jīng)設計好的道路中心線上的任意位置標注標高，如果道路標注點的兩端都沒有標高，軟件將以該點根據(jù)設計離散點計算出來的設計標高為默認值，并提示輸入標高值；如果標注點的兩端已經(jīng)有道路標高，軟件將根據(jù)兩端的道路標高計算出坡度，從而計算出該點的道路標高，并以此作為默認值，但是這個值并不一定等于設計標高值。標高標注后選擇【道路坡度標注】，軟件將通過指定距參照點的距離與坡度值，自動計算標高值，并根據(jù)你選擇的標注形式進行標注。當?shù)缆窐烁哒{整、修改后，軟件將自動對該段道路的坡度進行重新計算、刷新。

除了對廠區(qū)的道路進行豎向設計，還可以對整個場地進行豎向設計及標注，包括場地標高的標注、場地坡度的標注、擋土墻的豎向設計、排水溝的豎向設計以及護坡的標高。

3、結論

以上所述主要是介紹工業(yè)總圖設計軟件GPCAD在實際的廠區(qū)總圖設計中，特別是土方及豎向設計中的應用，GPCAD將設計人員從繁重的計算、重復性的繪圖工作中解放了出來，讓我們用更多的時間去思考整工廠設計的優(yōu)化問題。但是GPCAD也有很多不足的及需要改進的地方，比如：總圖豎向設計的表達方式包括箭頭表示法和等高線表示法，然而在已經(jīng)標注好設計標高的總圖上，需要采用等高線表示法的時候，無法自動生成等高線。又比如：目前我國的總圖設計還是以平面為主，但是隨著科技的進步，工業(yè)的發(fā)展，三維設計越來越重要，GPCAD應加強這方面的設計應用，使得以后的工業(yè)總圖設計逼真化，可視化，可以在廠區(qū)進行建構筑物、道路、綠化設備的三維設計，可以進行地下管線之間的碰撞檢查，地下管線與建構筑物之間的碰撞檢查，在三維空間中以及時發(fā)現(xiàn)設計中存