建筑給排水工程設(shè)計(jì)中ＣＡＤ技術(shù)的發(fā)展趨勢
隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展，計(jì)算機(jī)已經(jīng)進(jìn)入了現(xiàn)代化建設(shè)的各行各業(yè)，當(dāng)今建筑行業(yè)也已普遍應(yīng)用了計(jì)算機(jī)。在給排水工程技術(shù)領(lǐng)域，從水文調(diào)查、水質(zhì)監(jiān)測到計(jì)量、自動控制、制圖等方面，人們普遍接受了計(jì)算機(jī)。
計(jì)算機(jī)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用被稱作ＣＡＤ技術(shù)。在建筑給排水設(shè)計(jì)中,ＣＡＤ技術(shù)主要被應(yīng)用在制圖和一部分輔助計(jì)算方面。 ＣＡＤ技術(shù)的應(yīng)用不斷了提高工程設(shè)計(jì)的速度和質(zhì)量，尚有許多方面的應(yīng)用有待開發(fā)。
ＣＡＤ技術(shù)在工程應(yīng)用中大致分為計(jì)算機(jī)圖形、工程數(shù)據(jù)庫、標(biāo)準(zhǔn)件庫和ＣＡＤ數(shù)據(jù)交換4部分。這些內(nèi)容既相對獨(dú)立又相輔相成，缺一不可。建筑給排水工程設(shè)計(jì)中ＣＡＤ技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)也應(yīng)當(dāng)參照這4部分進(jìn)行。
1 計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)
工程設(shè)計(jì)的最終產(chǎn)品是圖紙。利用ＣＡＤ技術(shù)制成圖紙是計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)應(yīng)用的直接表現(xiàn)。隨著工程技術(shù)的不斷完善，雖然可以開發(fā)出不依賴人工干預(yù)就能自動形成圖紙的硬件或軟件產(chǎn)品，但這種產(chǎn)品不能滿足實(shí)際工程的要求，因?yàn)閷?shí)際工程的使用者是人，所以ＣＡＤ技術(shù)也不應(yīng)當(dāng)向著完全自動的方向發(fā)展,而應(yīng)堅(jiān)持輔助設(shè)計(jì)的原則。工程設(shè)計(jì)人員，也就是ＣＡＤ軟件產(chǎn)品的直接使用者，最需要的是具有非常靈活的編輯功能的軟件產(chǎn)品，而不是“自動設(shè)計(jì)”的產(chǎn)品。需要強(qiáng)調(diào)的是，繪圖和設(shè)計(jì)是有區(qū)別的，繪圖是指繪圖員根據(jù)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)結(jié)果在計(jì)算機(jī)上生成工作圖，而設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)者基于功能或美觀方面的要求想象創(chuàng)作出新產(chǎn)品。強(qiáng)調(diào)這種區(qū)別的意義在于設(shè)計(jì)者對軟件的要求不同于繪圖者，需要的是具備一定概括能力的軟件，在由粗到細(xì)的設(shè)計(jì)過程中，從方案確定到施工圖實(shí)施，不同階段需要不同特色的軟件。由此可見，能滿足設(shè)計(jì)人員由粗到細(xì)地完成工作的方法和功能強(qiáng)大、完備的工具集是今后給排水ＣＡＤ圖形技術(shù)要完善的主要方面。
2 工程數(shù)據(jù)庫的建立
數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)的集合。它們提供按一定方式操作數(shù)據(jù)庫的方法，比如查詢、報(bào)表等等，同時(shí)因操作的原因，它們要求數(shù)據(jù)按特定的方式組合。工程數(shù)據(jù)庫是工程數(shù)據(jù)的集合，按數(shù)據(jù)組合方式的不同，其操作方法也許可以借助已有管理系統(tǒng)，也許需要另外開發(fā)。但工程數(shù)據(jù)庫及其操作方法的建立在設(shè)計(jì)中是非常必要的。
建筑給排水工程設(shè)計(jì)中，在一項(xiàng)設(shè)計(jì)提交紙面之前，需要進(jìn)行大量的工種間配合。比如各專業(yè)間的互提資料過程，像泵井、水池位置這樣的資料已有較簡單的方法完成，而提地下室的混凝土水池預(yù)留防水套管位置就并非如此簡單，要整理許多資料，且整理過程中有可能出錯。使用一種各專業(yè)都能操作的工程數(shù)據(jù)庫，整理資料的工作交給計(jì)算機(jī)完成，由數(shù)據(jù)庫再形成條件圖，簡單快捷，不必要的錯誤很少。再如，施工圖中的管道綜合，情況可能更復(fù)雜，數(shù)據(jù)量也非常大，沒有一種合理的數(shù)據(jù)集合方式和操作方法就不能完成這種工作，也就不能保證以更高的質(zhì)量和更快的速度提交設(shè)計(jì)文件。
雖然交付給施工單位的設(shè)計(jì)最終產(chǎn)品是圖紙，但圖紙中不可能表達(dá)一項(xiàng)設(shè)計(jì)的詳盡信息，部分信息因圖紙表達(dá)方式的原因而不能表達(dá)出來，這些設(shè)計(jì)人員自己掌握的信息在工程施工過程中才會表達(dá)得更詳盡。給排水工種中大量的信息需要高質(zhì)量的記憶、組織和管理，這也是數(shù)據(jù)庫的作用之一。另外，在二維的紙面上表示三維信息，工程中最常用的方法主要是兩種：平、立、剖面結(jié)合或平面與軸側(cè)圖結(jié)合。無論哪種方法，單獨(dú)的每幅圖形表達(dá)的都是一個(gè)事物的不同方面。在不同圖形的相互參考、調(diào)用過程中，工程數(shù)據(jù)庫是一種橋梁和紐帶，利用結(jié)構(gòu)良好的工程數(shù)據(jù)庫，可以實(shí)現(xiàn)不同圖形間的相互轉(zhuǎn)化，帶來的是速度的提高。此外，目前多數(shù)軟件產(chǎn)品中嵌入的規(guī)范查詢功能停留在瀏覽規(guī)范條文的水平上，逐條瀏覽條文及其說明，最方便的方式是查書，而計(jì)算機(jī)不具備明顯的優(yōu)勢。利用數(shù)據(jù)庫的管理手段，對某種設(shè)計(jì)方法直接查詢各種設(shè)計(jì)規(guī)范的相關(guān)內(nèi)容，這是計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢而且是設(shè)計(jì)人員的直接需要。目前國內(nèi)的軟件公司、高校研制的部分軟件已經(jīng)開始使用類似的方法。這里需要提出到的是視算一體化，它不是繪圖和計(jì)算的簡單集成。工程設(shè)計(jì)中計(jì)算的作用主要在于獲得正確的結(jié)果或核實(shí)結(jié)果是否正確，即計(jì)算是針對結(jié)果的。對設(shè)計(jì)人來說實(shí)際工程中的設(shè)計(jì)結(jié)果是可以明確表達(dá)的圖形部分和不能明確表達(dá)的數(shù)據(jù)部分，也就是說如果只在繪圖軟件中提供一些公式以輔助計(jì)算，這不是視算一體化，真正的視算一體化應(yīng)當(dāng)是針對工程數(shù)據(jù)庫的，其中的計(jì)算可以認(rèn)為是對已有圖形數(shù)據(jù)的提取和補(bǔ)充，并在此基礎(chǔ)上形成新的圖形數(shù)據(jù)的方式。
3 設(shè)備資料庫的使用
在建筑給排水工程設(shè)計(jì)中，標(biāo)準(zhǔn)件主要是材料和設(shè)備。材料由圖紙中的圖例表示，而設(shè)備則牽扯到選型、計(jì)算和布置等較多方面。目前的軟件產(chǎn)品一般提供了較完備的材料庫，有的甚至提供能自行擴(kuò)充維護(hù)的材料庫，但設(shè)備資料相對較少。雖然一些軟件將水泵等常見設(shè)備編入設(shè)備庫，但是它們具有先天的缺點(diǎn)，不能提供完整的相關(guān)資料和及時(shí)的更新。其實(shí)，建筑給排水工程中有些設(shè)備的使用比較復(fù)雜，比如熱交換、中水處理、游泳池等等，本身的信息量就決定了它們應(yīng)當(dāng)有專門的軟件提供支持。這部分軟件的開發(fā)者最恰當(dāng)?shù)娜诉x應(yīng)當(dāng)是生產(chǎn)設(shè)備的企業(yè)，基本內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括設(shè)備的性能特點(diǎn)、使用說明、選型計(jì)算方法、支持輔助形成計(jì)算書以及能被ＣＡＤ系統(tǒng)直接調(diào)用的文件。在支持多任務(wù)的操作平臺上同時(shí)使用ＣＡＤ軟件和設(shè)備選型軟件，完成計(jì)算選型的設(shè)備被直接調(diào)入ＣＡＤ軟件進(jìn)行布置，這是使用設(shè)備資料庫比較理想的方式。
雖然設(shè)備資料庫是ＣＡＤ的必要組成部分，又是今后需要完善的部分，然而國內(nèi)大多數(shù)中小型企業(yè)在意識和技術(shù)條件上還不具備開發(fā)它的能力。但隨著建筑給排水計(jì)算機(jī)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的不斷完善，使用設(shè)備資料庫必將成為工程技術(shù)人員常用而且是有效的方法。
4 數(shù)據(jù)交換能力及ＣＡＤ的其它應(yīng)用
ＣＡＤ數(shù)據(jù)交換能力往往取決于具體使用的應(yīng)用軟件，屬于非一般性開發(fā)。目前國內(nèi)廣泛使用的ＡｕｔｏＣＡＤ軟件,由于Ａｕｔｏｄｅｓｋ公司一直拒絕公布ＤＷＧ文件的數(shù)據(jù)格式,顯得其數(shù)據(jù)交換能力一般。
利用微機(jī)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)所使用的眾多軟件中,操作系統(tǒng)一直是一個(gè)開發(fā)商不愿觸及的話題。但從目前趨勢看,使用類似bbbbbbｓ這種具有較強(qiáng)兼容性、可支持多任務(wù)的平臺是軟件開發(fā)的方向,它能為設(shè)計(jì)人員提供更多更靈活的方法。
計(jì)算機(jī)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用被稱作ＣＡＤ技術(shù)。在建筑給排水設(shè)計(jì)中,ＣＡＤ技術(shù)主要被應(yīng)用在制圖和一部分輔助計(jì)算方面。 ＣＡＤ技術(shù)的應(yīng)用不斷了提高工程設(shè)計(jì)的速度和質(zhì)量，尚有許多方面的應(yīng)用有待開發(fā)。
ＣＡＤ技術(shù)在工程應(yīng)用中大致分為計(jì)算機(jī)圖形、工程數(shù)據(jù)庫、標(biāo)準(zhǔn)件庫和ＣＡＤ數(shù)據(jù)交換4部分。這些內(nèi)容既相對獨(dú)立又相輔相成，缺一不可。建筑給排水工程設(shè)計(jì)中ＣＡＤ技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)也應(yīng)當(dāng)參照這4部分進(jìn)行。
1 計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)
工程設(shè)計(jì)的最終產(chǎn)品是圖紙。利用ＣＡＤ技術(shù)制成圖紙是計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)應(yīng)用的直接表現(xiàn)。隨著工程技術(shù)的不斷完善，雖然可以開發(fā)出不依賴人工干預(yù)就能自動形成圖紙的硬件或軟件產(chǎn)品，但這種產(chǎn)品不能滿足實(shí)際工程的要求，因?yàn)閷?shí)際工程的使用者是人，所以ＣＡＤ技術(shù)也不應(yīng)當(dāng)向著完全自動的方向發(fā)展,而應(yīng)堅(jiān)持輔助設(shè)計(jì)的原則。工程設(shè)計(jì)人員，也就是ＣＡＤ軟件產(chǎn)品的直接使用者，最需要的是具有非常靈活的編輯功能的軟件產(chǎn)品，而不是“自動設(shè)計(jì)”的產(chǎn)品。需要強(qiáng)調(diào)的是，繪圖和設(shè)計(jì)是有區(qū)別的，繪圖是指繪圖員根據(jù)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)結(jié)果在計(jì)算機(jī)上生成工作圖，而設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)者基于功能或美觀方面的要求想象創(chuàng)作出新產(chǎn)品。強(qiáng)調(diào)這種區(qū)別的意義在于設(shè)計(jì)者對軟件的要求不同于繪圖者，需要的是具備一定概括能力的軟件，在由粗到細(xì)的設(shè)計(jì)過程中，從方案確定到施工圖實(shí)施，不同階段需要不同特色的軟件。由此可見，能滿足設(shè)計(jì)人員由粗到細(xì)地完成工作的方法和功能強(qiáng)大、完備的工具集是今后給排水ＣＡＤ圖形技術(shù)要完善的主要方面。
2 工程數(shù)據(jù)庫的建立
數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)的集合。它們提供按一定方式操作數(shù)據(jù)庫的方法，比如查詢、報(bào)表等等，同時(shí)因操作的原因，它們要求數(shù)據(jù)按特定的方式組合。工程數(shù)據(jù)庫是工程數(shù)據(jù)的集合，按數(shù)據(jù)組合方式的不同，其操作方法也許可以借助已有管理系統(tǒng)，也許需要另外開發(fā)。但工程數(shù)據(jù)庫及其操作方法的建立在設(shè)計(jì)中是非常必要的。
建筑給排水工程設(shè)計(jì)中，在一項(xiàng)設(shè)計(jì)提交紙面之前，需要進(jìn)行大量的工種間配合。比如各專業(yè)間的互提資料過程，像泵井、水池位置這樣的資料已有較簡單的方法完成，而提地下室的混凝土水池預(yù)留防水套管位置就并非如此簡單，要整理許多資料，且整理過程中有可能出錯。使用一種各專業(yè)都能操作的工程數(shù)據(jù)庫，整理資料的工作交給計(jì)算機(jī)完成，由數(shù)據(jù)庫再形成條件圖，簡單快捷，不必要的錯誤很少。再如，施工圖中的管道綜合，情況可能更復(fù)雜，數(shù)據(jù)量也非常大，沒有一種合理的數(shù)據(jù)集合方式和操作方法就不能完成這種工作，也就不能保證以更高的質(zhì)量和更快的速度提交設(shè)計(jì)文件。
雖然交付給施工單位的設(shè)計(jì)最終產(chǎn)品是圖紙，但圖紙中不可能表達(dá)一項(xiàng)設(shè)計(jì)的詳盡信息，部分信息因圖紙表達(dá)方式的原因而不能表達(dá)出來，這些設(shè)計(jì)人員自己掌握的信息在工程施工過程中才會表達(dá)得更詳盡。給排水工種中大量的信息需要高質(zhì)量的記憶、組織和管理，這也是數(shù)據(jù)庫的作用之一。另外，在二維的紙面上表示三維信息，工程中最常用的方法主要是兩種：平、立、剖面結(jié)合或平面與軸側(cè)圖結(jié)合。無論哪種方法，單獨(dú)的每幅圖形表達(dá)的都是一個(gè)事物的不同方面。在不同圖形的相互參考、調(diào)用過程中，工程數(shù)據(jù)庫是一種橋梁和紐帶，利用結(jié)構(gòu)良好的工程數(shù)據(jù)庫，可以實(shí)現(xiàn)不同圖形間的相互轉(zhuǎn)化，帶來的是速度的提高。此外，目前多數(shù)軟件產(chǎn)品中嵌入的規(guī)范查詢功能停留在瀏覽規(guī)范條文的水平上，逐條瀏覽條文及其說明，最方便的方式是查書，而計(jì)算機(jī)不具備明顯的優(yōu)勢。利用數(shù)據(jù)庫的管理手段，對某種設(shè)計(jì)方法直接查詢各種設(shè)計(jì)規(guī)范的相關(guān)內(nèi)容，這是計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢而且是設(shè)計(jì)人員的直接需要。目前國內(nèi)的軟件公司、高校研制的部分軟件已經(jīng)開始使用類似的方法。這里需要提出到的是視算一體化，它不是繪圖和計(jì)算的簡單集成。工程設(shè)計(jì)中計(jì)算的作用主要在于獲得正確的結(jié)果或核實(shí)結(jié)果是否正確，即計(jì)算是針對結(jié)果的。對設(shè)計(jì)人來說實(shí)際工程中的設(shè)計(jì)結(jié)果是可以明確表達(dá)的圖形部分和不能明確表達(dá)的數(shù)據(jù)部分，也就是說如果只在繪圖軟件中提供一些公式以輔助計(jì)算，這不是視算一體化，真正的視算一體化應(yīng)當(dāng)是針對工程數(shù)據(jù)庫的，其中的計(jì)算可以認(rèn)為是對已有圖形數(shù)據(jù)的提取和補(bǔ)充，并在此基礎(chǔ)上形成新的圖形數(shù)據(jù)的方式。
3 設(shè)備資料庫的使用
在建筑給排水工程設(shè)計(jì)中，標(biāo)準(zhǔn)件主要是材料和設(shè)備。材料由圖紙中的圖例表示，而設(shè)備則牽扯到選型、計(jì)算和布置等較多方面。目前的軟件產(chǎn)品一般提供了較完備的材料庫，有的甚至提供能自行擴(kuò)充維護(hù)的材料庫，但設(shè)備資料相對較少。雖然一些軟件將水泵等常見設(shè)備編入設(shè)備庫，但是它們具有先天的缺點(diǎn)，不能提供完整的相關(guān)資料和及時(shí)的更新。其實(shí)，建筑給排水工程中有些設(shè)備的使用比較復(fù)雜，比如熱交換、中水處理、游泳池等等，本身的信息量就決定了它們應(yīng)當(dāng)有專門的軟件提供支持。這部分軟件的開發(fā)者最恰當(dāng)?shù)娜诉x應(yīng)當(dāng)是生產(chǎn)設(shè)備的企業(yè)，基本內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括設(shè)備的性能特點(diǎn)、使用說明、選型計(jì)算方法、支持輔助形成計(jì)算書以及能被ＣＡＤ系統(tǒng)直接調(diào)用的文件。在支持多任務(wù)的操作平臺上同時(shí)使用ＣＡＤ軟件和設(shè)備選型軟件，完成計(jì)算選型的設(shè)備被直接調(diào)入ＣＡＤ軟件進(jìn)行布置，這是使用設(shè)備資料庫比較理想的方式。
雖然設(shè)備資料庫是ＣＡＤ的必要組成部分，又是今后需要完善的部分，然而國內(nèi)大多數(shù)中小型企業(yè)在意識和技術(shù)條件上還不具備開發(fā)它的能力。但隨著建筑給排水計(jì)算機(jī)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的不斷完善，使用設(shè)備資料庫必將成為工程技術(shù)人員常用而且是有效的方法。
4 數(shù)據(jù)交換能力及ＣＡＤ的其它應(yīng)用
ＣＡＤ數(shù)據(jù)交換能力往往取決于具體使用的應(yīng)用軟件，屬于非一般性開發(fā)。目前國內(nèi)廣泛使用的ＡｕｔｏＣＡＤ軟件,由于Ａｕｔｏｄｅｓｋ公司一直拒絕公布ＤＷＧ文件的數(shù)據(jù)格式,顯得其數(shù)據(jù)交換能力一般。
利用微機(jī)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)所使用的眾多軟件中,操作系統(tǒng)一直是一個(gè)開發(fā)商不愿觸及的話題。但從目前趨勢看,使用類似bbbbbbｓ這種具有較強(qiáng)兼容性、可支持多任務(wù)的平臺是軟件開發(fā)的方向,它能為設(shè)計(jì)人員提供更多更靈活的方法。
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