国内建筑CAD图层标准发展现状与研究.pdf

第 6卷第 1 期 2 0 1 4年 2月 土木建筑工程信l 惑 技氚 J o u r n a l o f I n f o n n a t l o n T e c h n o l o g y I n Ci v i l E n g i n e e r i n g a n d A r c h c t u r e Vo l 6 No 1 F e b 2 01 4 国内建筑 C A D图层标准发展现状与研究 施 平 望 邓 雪原 上海交通大学土木工程系 上海2 0 0 2 4 0 摘要 建筑 C A D标准是实施建筑协同设计的基础和前提 而 C A D图层标准是关键 本文对 C A D图层标准进 行 了系统的研究 对国内几家大型建筑设计企业制定的企业标准 以及各专业软件 内置的软件标准 进行了比较与 分析 指出目前国内C A D图层标准存在的一些问题 并给出具体的解决方法 最后 对国内基于 B I M的建筑协 同 设 计进行 了展 望 关键词 建筑协同设计 C A D 图层标准 中图分类号 T U 1 7 T U 3 1 8 3 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 4 7 4 6 1 2 0 1 4 0 1 0 0 2 0 0 5 1 引言 1 1 计算机辅助设计与计算机辅助制图 C A D C o m p u t e r A i d e d D e s i g n 计算机辅助设计 是指运用计算机 系统辅 助一项设计 的建立 修改 分析或优化的过程 在 C A D发展初期 C A D的含 义仅仅是指计算机辅助制 图 C o m p u t e r A id e d D r a w i n g D r a f t i n g 目的是使设计师从繁琐 费时 绘图精 度低的传统手工制 图方式中解脱出来 到 1 9 9 9年 国内勘察设计行业基本完成 甩图板 任务 计算 机辅助设计 在建 筑领域 得到 了普及 同时 以天 正 探索者等公司为代表 基 于 A u t o C A D的二次开 发的专业软件开始不断涌现 这些专业软件在 A u to c a d 软件绘图环境的基础上 充分考虑了各专业特 性以及中国设计人员的绘 图习惯 不仅大大简化 了 绘图工作 而且提高 了设计人员 的自身绘图效率 1 2 C AD标准的定义与重要性 C A D标 准是用 C A D技术制 图所 需 的特殊标 准 它以一定的规则对图形的信息加以组织 主要 包括图层标准和样式标准 一直 以来 设计人员的 绘图随意l 生 较大 图层 样式等设置混乱 块技术的 滥用 给整个设计过程图纸的引用 拷贝 管理工作 造成了很大麻烦 并且在设计过程中 采用的制图 软件不 同 图层不 同会导 致双 方 图纸 不能互 相浏 览 或者内容缺失 使设计人员无法及时交换信息 以至拖延工作进度 这些问题的出现 使建筑 C A D 协 同设计的概念被引入到建筑设计中 建筑 C A D协同设计 是指通过构建基于局域 网 的设计环境 建立各专业统一的 C A D标准和协同设 计的软件系统 实现数据及 时与准确 的共享 以进 一 步提高设计企业 的设计效率 同时 基于广域 网 的建筑 C A D协同设计也在逐步实现 建筑 C A D 协同设计 的核心 问题之一是设计企业 各专业数据 的共享 而 C A D图层是能够实现数据共享 的一种技 术 但真正应用它的话需要定义标准 就是建立统 一 的 C A D标准 在国内 上海现代建筑集团自 2 0 0 3年就开始研究 和探索 C A D标准以及一体化协 同设计技术 其中对协同设计不可或缺的C A D标准 重点进行两次大 的修订 工作 J 早期 中国石化北 京设计院就提到过 图形文件名 图层 样式标 准化 的问题 5 中国电子工程研究院在探索协同设计 的过程中也特别指出了 C A D标准是建筑协同设计 的关键点 儿 并且介绍了该企业的 C A D标准的编 制情况 1 3 本文研究的内容与目的 在国内 目 前存在三类标准 分别是企业标准 基金项目 中国 B I M标准研究课题 课题编号 P B I M 0 1 B O O 作者简介 邓雪原 1 9 7 3 一 男 博士 英 国特许土木工程师 副教授 主要研究方 向 建筑 C A D协同设计与集成 基于 B I M的协同设计与集成 国内建 筑 C A D 图层标准发展现状与研 究 2 1 软件标准以及国家标准 它们之间存在的一些联系 与问题是本文所要研究与解决的 首先 由于国内设计企业一般都是包含了各个 专业的综合性设计企业 在一个项 目过程中一般不 产生跨企业的合作 所以国内各企业的 C A D标准都 只制定出仅仅符合 自己企业的企业标准 这就导 致 了推荐性的国家标准 在实际 中并 没有得到广泛 的实施与应用 其次 基于 A u t o c a d二次开发的软件方面 如天 正建筑 水暖电系列 鸿业暖通 探索者结构等都设 置有专门的图层 管理功能 各 软件 内部都 内置有 一 套标准 创建的对象会 自动地归人相应 的图层 当 中 不需要用户自己指定 但这类专业软件的 C A D 标准 为了符合各类用户的需求 基本没有参考国 家标准制定的相关规则 同时 国内建筑 C A D的国家标准还刚刚起步 很多地方需要不断完善 企业 软件的 C A D标准 彼此间又缺少统一 的规则 和联系 而这 正是 阻碍 建筑设计企业协同设计的应用推广的主要原因 本文通过 比较国内 目前各企业 各软件 的不 同 图层命名规则 相应于国家标准 对国内图层命名 标准的统一做了一些研究和建议 2 建筑 C AD图层标准 2 1 建筑 C A D图层标准的内容 C A D标准包括图层标准和样式标准 其 中 样 式标准包含文字样式 线型样式 标 注样式 以及 打 印样式 图层标 准则 包括 图层名 图元对 应 的颜 色 线型 线宽 等图层特性 的定义 相 比于样式标 准 图层标准更 复杂 更关键 由于 C A D图层本身 就是能够实现数据共享的一种技术 建立一套完善 的图层标准可以帮助设计人员有效地利用 组织和 管理好设计信息 图层标准 问题 主要包 含以下三 个方面 图层 在 C A D中管理复杂的信息而被使用最广 泛的技术是图层 除了最基本的图层名 还包括分 配同一类型的图形要素到不同的图层 按需要开启 或关闭 隐藏其余的信息 以帮助用户只侧重于那 些对他的工作所必需的信息 线型 为了方便管理与使用 对应于不同的图 层使用不同的线型 建立一个线型使用标准 不仅 节省工作时间 而且使绘出的图纸更加美观 颜色与线宽 由于现在 出图采用的是喷墨绘图 机 只要在 c t b文件 颜色相关的打印样式表 中 将 不同颜色与不同线宽的对应 关系按一定 的标 准设 定好 屏幕上不同颜 色的细线就可通过绘 图机画出 不同宽度 的粗线 通过颜色控制对象 出图的形式 有利于对打印信息的集中管理 2 2 C AD图层标准的标准 为了制定 C A D图层标准 首先应该确定图层命 名标准 图层命名标准是图层标准的标准 用来定 义图层的分类 图层名称需要规定字段组成 结构 及符号形式 通过设定一套统一 的规则对图层 的命 名进行约束 一般来说 图层的命名最好能体现该 层对所在设计的特征 使设计人员一见到层名就能 判断出该层大致包含 的内容 关于 图层命 名 的规则 美 国国家 C A D标 准 U n i t e d S t a te s N a t i o n a l C A D S t a n d a r d 于 1 9 9 6 年 6月发布 1 0版 2 0 1 1年修订为 5 O版 其 中有 专门一部分是由A I A制定的C A D图层指南 对图层 的命名规则有详尽的规定 而国内 直到 2 0 1 0年 房屋建筑制图统一标准 G B T 5 0 0 0 1 2 0 1 0 9 才 对图层的命名规则进行 了详细的阐述 此外 中国 的图层命名标准还需要考虑一个 问题 图层 名称采 用 中文还是英文的形式 中文形式清晰明了 能够 让国内使用者快速理解 图层上所要表 达的绘制 内 容 而英文的形式则更加简单 有利于与国外 的 C A D标准交互 3 国内建筑 C A D图层标准发展与现状 3 1 国标 GB 早在 2 0 0 0年 国家质量监督局发布了 房屋建 筑 C A D制图统一规则 G B T 1 8 1 1 2 2 0 0 0 9 制定 了房屋建筑 C A D设计制图的统一规则 首次对建筑 C A D图层的命名格式作出了规定 并且提供了具有 建设性的意见 2 0 1 0 年 住房和城乡建设部与国家质量监督检 验检疫总局联合发布了 房屋建筑制图统一标准 G B T 5 0 0 0 1 2 0 1 0 在原 房屋建筑制图统一标准 G B T 5 0 0 0 1 2 0 0 1 E l o 的基础上进行修订 增加了计 算机制图文件 制图图层和制图规则等内容 同时 提到了协同设计的概念以及工作方式 对图层命名 规则进行了详细的阐述 并且提供了更为完整的图 层名称举例 图层命名应采用分级形式 每个图层 都具有相当实用的价值 鸿业暖通的图层标准是 比较规范的 用 A C S 作为暖通专业的专业代码 并用 中文拼音缩 写来描 述暖通各系统 各个 主次 系统分类清晰 用分隔符 一 连接 同时 还提供 了一套相对应 的中文 的图 层标准 用中文来描述暖通的各系统 以 暖通 作 为暖通专业的专业代码 图6 置 据信 息 序 号i用 户 龌旧层 说 明 l 颜 色 钱 型 4 A c S c F G F 2 暖逼一 除尘一 2 D 边栈 4 C o n t i n u o u s 5 k C S C F F 3 暖 遁 酴 尘一 3 D 边 线 4 C o n t i n u o u s 6 I c s C F G F C Z X 嚷 通一 除 尘一 圆 风 管中 线 5 C I V I l T C S C F G JF X 嚷 逼一 除 尘一 风向 符号 4 C o n t i n u o u s 8 S C F G F G 嚷 逼一 除 尘一 风 管 4 C o n t i n u o u s 9 A C S F K 暖 逼 除 尘一 风口 5 C o n t in u o u s 1 0 S G F G F K I 暖 遁一 除尘 一 风口 一 电 动 5 C o n t in u o u s 1 1 c s C F G J L 暖逼 一 除尘 一 法 兰 2 C o n t in u o u s 1 2 A c s G F L i 暖遁 一 除尘 一 立 管系 统 C F 5 C o n t izm o u z 1 3 A c s c F F M 嚷遁 髂尘 一 阀 门 T C o n t in u o u s 图 6 鸿业暖通 图层 3 3 3 探索者 结构 图层标准 探索者软件自推出以来 以其方便快捷的绘图 功能赢得广大结构工程师的喜爱 同时也使这种交 互式结构绘图工具集 的概念深入人心 探索者结构软件的图层命名方式与天正建筑 类似 没有专业代码 完全采用英文的形式 用完整 或者缩写的英文来描述各个结构系统 各系统之间 用 一 连接 但分类简单 包含的图层相对较少 3 3 4 各软件 C A D图层标准讨论 可以比较得出 各专业软件的图层命名标准基 本脱离了国家标准的命名准则 各不一致 同时 专业软件中一般都不可能涵盖所有企业所需要的 图层 虽然上述软件都提供 给用户都能够 导入 自 定义的图层标准的权限 但前提是该图层标准中定 义的图层必须与专业软件 中的图层关键字相匹配 使图层与对象相互对应 所以这种 自定义图层标 准的操作 是受专业软件开发限制的 因此 软件 企业应该在符合国家标准的相关规定基础上 开发 符合设计企业要求的图层命名标准 4 结论与展望 国内大多数企业与软件商没有完全参照国家 标准 反映出A u t o C A D图层具有独特性和大量实践 经验性 所以建立 C A D标准重要的是符合企业内部 的需求 同时实现图层标准的统一 也需要软件供 应商与企业的相互协调 完善 C A D图层命名标准 增强专业软件与国家标准及企业标准的联系 是 目 前 C A D标准应用与推广的核心问题 而落实 C A D 标准 不仅能促进企业的建筑协同设计工作 同时 也要与协同设计紧密结合 创建标准化的协同设 计环境 使设计人员 在这种环境下 摒弃个人绘 图 习惯 严格执行企业 的 C A D各专业标准 同时 由于 交流与共享的不同需求 C A D标准在协同设计的过 程中也需要不断的完善与优化 随着 B I M b u il d in g i n f o r m a t i o n m o d e l i n g 建筑信息模型 技术的发展与 完善 未来基于 B I M的协同设计平台同样需要制定 相应的企业或行业标准 才能有效地应用与推广 参考文献 1 张凯 我国工程设计 C A D发展状况调查及 甩图板 对策研究 J 工程设计与自动化 1 9 9 7 1 1 3 2 0 2 周成 邓雪原 广域 网建筑协同设计平台安全性与适 用性研究 J 土木建筑工程信息技术 2 0 1 0 2 l 6 2 1 3 R o b Ho w a r d B o C h r is t e r B j fir k U s e o f s t a n d a r d s f o r C A D l a y e r s i n b u i l d i n g J 2 0 0 6 4 上海现代建筑集 团 现代集团工程设计 C A D制图标 准 X D J B 一 1 0 0 1 2 0 1 0 2 0 1 0 5 刘拯华 介芙蓉 工程设计中的 C A D应用标准规范 J 炼油设计 1 9 9 6 2 6 4 6 7 7 0 6 王强强 谢卫 C A D标准是工程协同设计的基础 第十 二届全国工程建设计算机应用学术会议论文集 c 北京 2 0 0 4 2 7 9 2 8 3 7 申志超 王强强 谢卫 C A D标准是规范勘察设计企业 协同设计活动的基本准则 J 信息化建设 2 0 0 9 6 48 5 2 8 N a t i o n a l I n s t i t u t e o f B u il d i n g S c i e n c e U n it e d S t a t e s N a t io n a l C A D S t a n d a r d s S 9 中华人民共和国国家质量监督局 房屋建筑 C A D制图 统一规则 S G B T 1 8 1 1 2 2 0 0 0 1 O 中华人民共和国住房和城乡建设部 房屋建筑制图统 一 标准 S G B T S 0 0 0 1 2 0 1 0 1 1 中华人民共和国建设部 房屋建筑制图统一标准 s GB T 5 0 0 0 1 2 0 01 1 2 北京市建筑设计研究院 北京建筑院制图标准 2 0 0 6 下转第2 8页 7 N A WA R I N A WA R I O B I M s t a n d a r d in o ff s i t e C O I 1 s t r u c t i o n J J o u r n a l o f A r c h i t e c t u r a l E n g in e e r i n g 2 0 1 2 1 8 2 1 0 7 1 1 3 8 清华大学软件学院 B I M课题组 中国建筑信息模型标 准框架研究 J 木建筑工程信息技术 2 0 1 0 0 2 1 5 9 何关培 B I M和 B I M相关软件 J 土木建筑工程信息 技术 2 0 1 0 2 4 1 1 0 1 1 7 1 O 马炳坚主编 中国古建筑木作营造技术 第二版 北京 科学出版社 2 0 0 3 R e s e a r c h o n t h e S t a n d a r d iz a t i o n a n d Qu a n t ific a t io n E x t r a c t io n o f Anc ie n t Bu il d ing Co mpo ne n t I n f o r ma t io n W a n g Ru Zh a n g Xia n g Ha n T in g t in g S c h o o l o f C i v il E n g in e e r in g X i a n U n i v e r s it y ofA r c h it e c t u r e T e c h n o l o g y X i a n 7 1 0 0 5 5 C h in a Ab s t r a c t T h e r e a r e l a r g e n u mb e r o f a n c ie n t b u il d in g s in C h in a w h o s e i n f o r ma t io n a r c h iv e is a n imp o r t a n t c o n t e n t in t h e p r o t e c t io n o f a n c ie n t b u il d in g s T h e e s t a b l is h me n t o f a n c i e n t b u i l d in g c o mp o n e n t in f o r ma t io n d a t a b a s e b a s e d o n B I M c a n b e mo r e e ffi c ie n t a n d e ff e c t iv e t o p r e s e r v e a n c ie n t in f o r ma t io n Th e r e a s o n abl e s t a n d a r d i z a t io n o f c o mp o n e n t in f o r ma t io n is t h e b a s ic o f t h e in f o rm a t io n d a t a b a s e c a n e ffi c ie n t l y b u il d T h is p a p e r s t u d i e d t h e s t a n d a r d i z a t i o n o f a n c i e n t b u i ld i n g c o m p o n e n t i n f o rma t i o n a n d th e m e th o d f o r q u a n t i t a t i v e e x t r a c t i o n o f t h e k e y i n f o rma t i o n t h e n t o f a c i l it a t e d in f o rm a t io n r e u s e a n d t h e e s t abl is h me n t o f c o r r e s p o n d in g f u n c t io n s i mp r o v e d t h e e f fi c i e n c y a n d f u n c t i o n o f a n c ie n t c o mp o n e n t info r ma t io n d a t a b a s e Ke y w o r d s A n c ie n t B u il d in g B I M b u il d in g i nfo rma t io n m o d e l in g I nfo r m a t io n S t a n d ar d iz a t io n Q u a n t i z a t io n 上接第2 4页 De v e l o p me n t S t a t u s a n d Re s e a r c h o n Do me s t ic Ar c h it e c t u r a l CAD La y e r S t a n d a r d s S h i P i n g w a n g De n g Xu e y u a n D e p a r t m e n t of C i v il E n g in e e r in g S h a n g h a i J i a o T o n g U n i v e r s it y S h a n g h a i 2 0 0 2 4 0 C h i n a Ab s t r a c t d e s ig n An d t h e a r d s wa s ma d e