浅议AutoCAD技术在复杂建筑工程中应用

近年来，随着城市建设的发展，工程建造中遇到越来越多的复杂建筑工程，而这些复杂建筑在工程施工过程中存在许多问题，运用传统的施工技术在处理这些问题上将花费大量的人力、物力和时间，但精度和效果却难以满足现代工程建设的需要。而AutoCAD技术的运用，传统工艺存在的问题均可以迎刃而解，并且可以达到事半功倍的效果。我单位承建的海派·擎城工程，就很好地把AutoCAD技术不断深入运用到工程施工技术管理中去，从而节约大量的时间、物力和财力，确保了工程质量。

　　1 利用AutoCAD进行施工测量坐标转换

　　海派·擎城工程主楼分A，B两栋，A栋为酒店式公寓13层，高56m，B栋为住宅26层，高86m，总体平面造型复杂，裙房为不规则形及扇形，中间游泳池为不规则弧线，其建筑定位测量放线难度较大。现以A栋裙楼为例说明如何利用AutoCAD进行施工测量定位。

　　首先用AutoCAD软件打开电子档图纸文件进行坐标转换，如图1所示施工坐标系，我们选定Q1-Q2为Y轴，垂直于Q1-Q2向左为x轴正方向。以Q1为施工坐标系原点，其坐标为X，Y(0，0)，线段Q1Q3为x轴进行转换。

　　图1 施工坐标系

　　在AutoCAD绘图界面中选择：【工具】|【新建UCS】|【原点】。

　　选定图上的Q1点，使Q1点的施工坐标为X，Y(0，0)。然后AutoCAD提示：【指定x轴上的点】，我们选定Q2点，Q1—Q3线段就是施工坐标中主轴线的位置。接着AutoCAD提示：【指定XY平面上的点，我们选定。至此，所有图形元素的坐标已全部转变为所设定的施工坐标系的坐标，在AutoCAD绘图界面中选定任何一个点，AutoCAD所显示的该点的平面坐标都是施工坐标。测量放线中，把全站仪设于Q点，以转换后控制点的施工坐标测量，全站仪所显示的平面坐标纵坐标将直接是相对于Q1点

　　的上下游方向的偏移距离;横坐标是相对于线段Q1-Q3左右方向的偏移距离，即显示的是施工坐标，不用再经过复杂的运算。

　　使用AutoCAD进行坐标转换，速度快、效率高，只要遵循上述方法，可以在任何工程的测图坐标与施工坐标转换中应用。

　　2 利用AutoCAD进行各种圆弧线、不规则曲线的简化放线

　　以游泳池为例，该游泳池为圆形加不规则曲线的组合型;施工中对于放曲线特别是不规则曲线需要确定许多点才可放好。如何确定曲线上的点，比较常见的是通过在平面图上打上方格网来指导施工放线。施工技术员通过数方格网及应用比例尺来确定线条。笔者通过施工放线实践，发现运用此种方法有许多难以解决的问题。笔者经过实践摸索，发现充分利用AutoCAD辅助设计软件可以使问题得以解决。用AutoCAD简化放线的总体思路是：在AutoCAD中打开平面示意图，根据工程曲线及施工现场特点，做一条辅助直线段，按精度要求把直线段分成若干等份做垂线段与建筑曲、弧线条相交，这样得出的若干交点是弧、曲线条上的点，然后用AutoCAD的标注工具分别标注出垂线段的长度，在园林施工放线中先放出这条辅助直线段，然后再作出那些垂线段，从而得出线条上的点，用灰线把这些点连起来就会得出顺滑的线条。一个椭圆形水池，用上面方法用AutoCAD做放线图，对一个AutoCAD熟练者不会超过5min，进行放线既快速又准确。

　　3 利用AutoCAD计算复杂建筑的工程量

　　复杂建筑工程中经常会遇到一些复杂不规则图形特征的工程量计算。而利用AutoCAD软件一个简单的“多段线编辑”命令，即可根据下面的方法准确且简单地得出需要计算的图形的工程量，圆满地解决这个问题。

　　1)打开绿化广场的AutoCAD图形，关闭各种不需要的图层。

　　2)利用不同的编辑命令将所要计算的不规则绿地或曲线地块的各段线段编辑成顶点相连接的线。

　　3)利用“pedit”命令，将要的线段添加到多线段，形成封闭的多段线。

　　4)利用AutoCAD软件中的特征查询命令，就可以求得该地块的面积或者不规则线段的长度，从而达到计算不规则构筑物工程量的目的。这种方法计算的面积或线段的长度十分准确，能够满足工程量计算的精度要求且方便快捷。

　　4 AutoCAD在工程施工中的综合应用

　　海派·擎城场地凹凸不平，南北东西的高差最高有3m，在前期场地平整中，土石方工程数量较大，按照传统的方法，首先进行横断面测量再绘制横断图，“戴帽子”卡面积，最后进行土石方计算。计算速度很慢，对施工进度承受不起，而用AutoCAD制图并进行扫描，面积非常准确，再配合Excel进行表格计算非常迅速。在在施工中，我单位首次使用这种方法，不仅减少了劳动强度，并且取得了一定的经济效益，现就具体方法描述如下：

　　第一步：外业测量。为了保证测量结果的准确性，取消了传统的花杆、皮尺测量方法，我们使用手持平板计算机配合TNS-202全站仪，进行横断面测量、记录横断面上每一个地形变化点到中桩距离和该点的地面高程。

　　第二步：内业绘图。首先把外业测量结果输入Excel表格中;以中桩左侧点到中桩距离命为负，中桩距离为0，在中桩右侧的距离为正，输入到同一列中;进行顺序排序并且将该数组换成坐标形式，然后复制该数组。打开CAD程序输入“pline”绘图命令，进行粘贴，则地面线绘制出来。最后根据设计标高及标准横断面进行“戴帽子”。选择对象，用CAD面积查询命令扫描面积，并且把面积数量复制。

　　第三步：内业计算。把复制的面积数量粘贴到已输入土石方计算公式的Excel表格中，进行土石方计算。

　　此次施工使用全站仪测量，用Excel配合AutoCAD进行土石方计算完全摆脱了在米格纸上绘图、卡面积的手工方法，实现了既经济实惠又快速准确的机械化方法。

　　5 AutoCAD在工程施工中的一般应用

　　辅助制图的应用：AutoCAD软件在建筑制图上非常有帮助，在电脑上绘制各种建筑施工图纸，洽商现场平面布置图、施工流水图等，直观准确的给予施工人员指导。例如施工中的放大样，利用CAD 绘制图形后就可以准确的得出各部位所需的尺寸数据，这样就大大的节省了在工程管理中处理各项技术问题的时间。现场平面布置方案等也离不开CAD制图的帮助，把宏观的现场微缩到计算机图形上，使工作变得更加快捷、简单。

　　随着工程建设备案制度的完善，传统的手工绘图已经不适应工程建设的需要了，而现在使用的办公软件Word，Excel等软件的绘图功能相对于AutoCAD软件在绘图功能上差很多，并且不能完成复杂图形的绘制。AutoCAD软件就有强大的绘图能力，并且能够十分自由地在Word，Excel等软件中转换。

　　通过CAD技术的应用，项目部的内外沟通更加流畅，加强了对信息的收集、整理、处理、储存、传递管理。

　　6 结语

　　随着CAD技术的发展，计算机辅助管理也显得日益重要。如果只满足于用CAD出图，只能算是计算机辅助设计应用的初级阶段。目前，CAD正向4D，5D发展，以CAD技术为基础的建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)是现在建筑行业研究的热点，也是建筑信息化的核心技术，它的全面应用，将为建筑业界的科技进步产生不可估量的影响，大大提高建筑工程的集成化程度，使设计乃至整个工程的质量和效率显著提高，成本降低。展望未来，我们每一位工程人员都应以此先进的技术为手段，推广建筑信息模型这一新的概念、新的技术和新的方法作为加速建筑工程信息化技术的切入点，以迅速提升建筑企业的管理水平和技术水平，提高工程质量和效率，降低成本，增强企业竞争力。