鸿业总图设计软件在工程设计中的实际应用

       国内专业做总图设计软件的就两家公司，一家是飞时达软件公司的飞时达总图设计软件，另外一家就是鸿业软件公司的鸿业总图设计软件FPS，今天来说说鸿业总图设计软件FPS在工程设计中的实际应用。

       在总图设计领域，土方计算、竖向设计等工作一直是工程技术人员在工程预算和施工过程中一项繁重的工作，需要工程技术人员认真研读图纸缜密计算出结果,在计算过程中往往消耗大量的时间和精力。目前总图设计软件在土方计算和竖向设计在二个层面均有运用：一是工程预算中的计算填方和挖方量，二是工程实际施工竖向设计。这一现状促成了众多总图软件的研发和实际应用。许多总图设计软件开发者在长期技术积累和与工程技术人员不断交流的基础上，通过多年的努力，采用大量先进技术，特别是把自动分析地形、自动坐标标注、自动土方计算、自动统计出表引入总图设计软件，开发出了一些高效率和实用的软件。这些软件不仅能在很大程度上提高设计人员进行设计工作的效率，同时，通过对地形的分析出表功能，还能帮助技术人员进行各种经济指标时时汇总分析，为提高总图设计工作的准确快速高效性创造条件。

       目前在市场众多总图设计软件中，不乏特色突出、市场占有率较高的优秀软件。中国寰球工程公司辽宁分公司总图专业自2006年开始使用FPS鸿业工业总图设计软件（以下简称FPS），FPS可以与autodeskCAD2002-2010各个版本进行挂接，根据我的使用和理解，现结合日常设计中最常用的功能，对该软件的优点和特征进行论述。

       一、土方计算

       1、地形处理

       在土方计算的设计工作中，由于来源复杂，业主提供的cad文件往往有各种各样的问题，对于自然等高线和标高数据完整的cad文件（等高线有在z轴上有数据），FPS可以直接利用。否则，就必须利用FPS进行标高的定义和转化，将cad文件内的平面数据转化为具有高程意义的数据。

       对于等高线的处理：点击【地形】→【快速等高线】→【快速转化】，这时，等高线颜色变为绿色，下一步进行离散操作，点击【地形】→【自然等高线】→ 【离散】，这时图中等高线拥有了z值，表示图中的图形已经从平面的数值转化成了在空间中拥有高度数据的立体数据。

       对于高程点的处理：点击【地形】→【自然标高离散点】→ 【文本定义】，鸿业总图设计软件FPS会自动搜索所有的标高点文本数据，并将文本对应的标高点改变为带有z值的空间中的标高点，这样就为土方设计做好了数据准备。

       2、网格法土方计算

       网格法土方计算是适用于地形变化比较平缓的地形情况进行土方计算，可以精确的计算出场地平整的土方量。在对文件进行操作之前，必须进行点击【土方】→【模块初始化】。

       模块初始化是为下一步运算准备数据的过程，在程序启动后需要运行一次。初始化后，【土方】→【模块初始化】就可以创建土方网格，点击【土方】→【网格法土方】→【创建土方网格】，土方网格的边界线就是需要计算的土地的范围线，在土方网格的左下角设定基点，在弹出的创建土方网格选项卡中设定单个土方网格的大小，一般为20；设定计算方法，一般为四角棱柱法；选择基准曲面和对照曲面，基准曲面我们一般选择自然曲面，对照曲面我们选择设计曲面，设计曲面可以利用土方优化和角点标高来定义。点击确定，即可将土方网格范围内土方以网格法进行计算。

       方网格法土方计算的结果如下图（图2.3），可以通过网格编辑对土方计算方法、网格编号，标高标注，字体大小和颜色等进行调整。在下图中，每个方格都有标高，填挖方数据。这些数据是以土方量最小和填挖方基本平衡为基本原则的，如果需要继续调整，也可以通过土方优化对结果进行微调，比如对设计标高进行微调，则网格中的数据会自动相应进行改变。

图2.3

       二、坐标自动标注

       总图设计的原始图纸一般来自于业主提供的测绘院勘测cad地形图，比较理想的图纸文件状态是：比例为1：1000、图元在文件中的坐标数据与实际标注一致，在这种状态下，FPS可直接对CAD文件内设计的建构筑物的坐标进行标注，在开启扑捉后，FPS可以扑捉到设计者希望标注的点并获取其坐标，同时将坐标数据按照事先规定的样式进行显示。标注时自动产生图层HY_BZ_ZB，所有标注数字和图形都存放在这个图层中，方便以后修改和隐藏。

       但是文件有的已经被修改多次，内部图元已经被移动或旋转过，图上所表示的坐标数据已经与文件自身坐标数据不符。 在这种情况下，就必须利用两点定义坐标的方式对图元进行坐标定义，再进行标注。

       两点定义坐标需要点击【设置】→【两点定义坐标】。

          弹出（两点坐标）对话框。(图1.2）

图1.2

       一般情况下，在设计中我们点取寰球标准图框内坐标网格居于左下角和右上角的网格交叉点作为施工坐标的第一点和第二点，点选后这两点的施工坐标将被读取并显示在横纵施工坐标栏中，在下方输入图纸坐标网格对应的测量坐标，即可对整个图纸坐标网格范围内的任意一点坐标进行标注。（图1.3）

图1.3

       三、竖向设计

       竖向设计是总图设计中工作量比较大的一种设计工作，竖向设计主要是对工厂区和路网进行竖向布置，定义厂区标高，建筑地面标高，建立设计等高线，规定场地排水方向等等，这些功能在FPS软件中均可以实现。

       FPS有两种竖向设计方式，一种是利用图形文件中的曲面数据来进行标高和等高线的布置，这种情况要求图纸有完备的曲面数据。这些数据可以利用高程点和离散点来生成，利用这种方式进行工作效率较高，但需要进行必要的准备工作。另一种方法是利用图形文件中的地面、建筑地面、道路等标高，利用这些平面数据分析生成标高、坡度和排水方向生成竖向布置图。这种方式利用标高数据进行分析生成，不需要前期处理图形，适应性较强，但是生成等高线等操作不如第一种方法简单。

       由曲面生成设计等高线，先在曲面管理栏中将当前的曲面设置为设计曲面，执行【场地竖向】→【 曲面生成设计等高线图形】命令（图4.1），弹出生成等高线图形-设计曲面选项卡，执行等高线分析，输入等高线间距，确定后即可根据整个厂区地形形成设计等高线。 

       绘制等高线后可以对等高线的样式和颜色，等高线标注字体大小等进行设置。然后执行【场地竖向】→【标注等高线图形】，即可在等高线上标注等高线数值。执行【场地竖向】→【裁剪等高线图形】可以将场地内的建构筑物从等高线中裁切下去，使等高线不至覆盖在建构筑物上，同时不影响等高线的连续性。执行【地形】→【标注排水方向】可以直接将地表的排水方向标识在图形上，排水方向依照竖向设计的排水方向自动生成，箭头大小和表示方式也可以自由设置。

       四、统计出表

       在利用网格法进行土方计算后，统计出表工作就变得相对简单，基本上就是使用对应的统计出表功能，即可调取网格内的数据，对图表进行自动生成。比如：使用土方统计表可以计算土方网格行和列的填挖方量，因为同一张图中可以存在多个土方网格，因此可以用土方汇总来汇总多个方格网法土方计算的结果。我们也可以利用土方平衡表来统计整个场地的填挖方量（图3.1），统计所得的表格数据可以根据需要修改。当我们改变图形中的曲面数据时，表格内的数据会随时进行更新。如果需要土方网格的断面线，则可以直接从土方网格的边界处提取设计标高，并自动形成断面图。

       以上，我主要介绍了FPS软件在实际设计工作中的多种应用，可以说，FPS软件在一定程度上减轻了设计者的工作强度，特别是把设计师从重复性劳动中解放了出来，使得设计师可以有更多的时间进行设计前的规划和思考，有更多的时间和相关专业讨论设计问题。

       虽然鸿业总图设计软件FPS已经具有较强的功能，但也并非完美，仍然有很多需要改进的地方。我认为厂区建筑平面竖向建模会成为发展主要方向，当使用者把地形信息输入完毕后，软件自动呈现给我们拥有3D道路、高于周边地面的建筑平面和装置平面的3D模型。未来也可加入地下管线碰撞检查的功能，以避免不同直径的地下管线之间的碰撞，还有地下管线与建构筑物基础的碰撞，这样可以减少施工过程中的不确定因素，增强设计人员对地下不可见管线的控制能力。

       在某种意义上说，软件功能的进步可以转化为生产力的进步，进而创造价值。FPS鸿业工业总图设计软件，帮助我们简化工作，提高效率，我们设计人员利用手中这一有力工具，更好的为公司创造效益，为公司发展做出贡献。