CAD给排水设计的推广与应用

摘要：本文说明了CAD技术的主要内容，并围绕这些内容进行探讨，对CAD技术在建筑给排水工程设计中的应用前景和发展方向发表了个人简介。

关键词：CAD技术、计算机图形、工程数据库、发展方向

中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2014）26-01-01

一、给排水专业CAD开发应用现状

20世纪80年代中期国内开展了计算机辅助设计和制造（CADPCAM） 工作。当初计算机硬件都采用工作站，由于它投资大，CAD的应用没能得到很好的普及，专业软件也不可能得到很好的开发。90年代以来，微机的发展十分迅速，处理能力不断加强，价格不断降低，使CAD的普及应用成为现实，因而提供了一种功能强大的绘图和设计环境。同时，设计内容上也逐渐增加，从只能做常规室内给排水设计发展到能进行室内、外给排水，热水供应、消防、雨水、泵站到集绘图和计算为一体的软件包。

建筑给排水CAD的发展是随着建筑CAD的发展而进行的，其专业软件开发起步较晚。1990年初建筑给排水仅局限于利用CAD来绘制原理图，由于缺少完整的图库，只有在施工图设计中推广运用，才能真正做到提高设计进步和出图率。由于建筑给排水专业对计算机辅助设计软件水平要求较高，在施工图中所绘制的透视图并不是仅通过视点的转换能得到的，它有别于原始的真三维图形。从1994年始，我国正式出现了商业性的给排水专用软件包，为建筑给排水计算机辅助设计应用提供了条件，从而开始了一个新时代。设计人员可以直接利用建筑工程提供的资料图绘制给排水平面图，然后生成所需的透视图，达到减轻设计人员的劳动强度并提高设计效率的目的，使他们有更多的时间用于设计方案的优化。

CAD专业软件包的开发和设计单位微机的大量配置，使各用户根据自身的特点建立一定量的图库和模块，正如60年代中期专业设计院刻制大量的图形和文字图章一样。计算机也加强了标准化，改进了设计质量，还广泛应用于图形的修改，减少了重复工作量，使设计人员摆脱了机械记忆和大量、单调的查资料工作。例如设计人员可随时从计算机中查到有关规范内容、资料数据和习惯做法等，做出决策，替代了很多繁琐的工作。

二、CAD在建筑给排水方面的推广

1.计算机图形技术

工程设计的主要最终产品是图纸.利用CAD 技术制成图纸是计算机图形技术应用的直接表现.即使随着工程技术的不断完善，可以开发出不依赖人工干预就能自动形成图纸的硬件或软件产品，这种产品也不能满足实际工程的要求，因为实际工程的使用者是人，所以CAD 技术也不应当向着完全自动的方向发展，而应坚持辅助设计的原则.作为工程设计人员也就是CAD 软件产品的直接使用者，最需要的是具有非常灵活的编辑功能的软件产品，而不是“自动设计”的产品.另外需要强调的是绘图和设计的区别，一般来说，绘图是指绘图员根据设计人员的设计结果（也许在图纸上）在计算机上生成其工作图；而设计是指设计者基于功能或美观方面的要求由想象创作出新产品.强调这种区别的意义在于使用计算机的设计者对软件的要求不同于绘图者，需要的是具备一定概括能力的软件，在由粗到细的设计过程中，从方案确定到施工图实施，不同阶段需要不同特色的软件.由此可见，能满足（而不是引导）设计人员由粗到细地完成工作的方法和功能强大、完备的工具集是今后给排水CAD 图形技术要完善的主要方面.

2.工程数据库的建立

简而言之，数据库是数据的集合.通常所说的AC―CE 、DBASE、F0Ⅺ E等等是指数据库管理系统，它们提供按一定方式操作数据库的方法，比如查询、报表等等，同时因操作的原因，它们要求数据按特定的方式组合.工程数据库是工程数据的集合，按数据组合方式的不同，其操作方法也许可以借助已有的管理系统，也许需要另外开发.但无论如何，工程数据库及其操作方法的建立在设计中是非常必要的.建筑给排水工程设计中，在一项设计提交纸面（或计算机）之前，需要进行大量的工种间配合.比如各专业间的互提资料过程，像泵井、水池位置这样的资料已有较简单的方法完成；而提地下室的混凝土水池预留防水套管位置就并非如此简单，要整理许多资料，且整理过程中有可能出错.使用一种各专业都能操作的工程数据库，整理资料的工作交给计算机完成，由数据库再形成条件图，简单快捷，不必要的错误很少.再如，施工图中的管道综合，情况可能更复杂，数据量也非常大，没有一种合理的数据集合方式和操作方法就不能完成这种工作，因而也不能保证以更高的质量和更快的速度提交设计文件.

3.标准件――设备资料库的使用

在建筑给排水工程设计中，标准件主要是材料和设备.材料由图纸中的图例表示，而设备则牵扯到选型、计算和布置等较多方面.目前的软件产品一般提供了较完备的材料库，有的甚至提供能自行扩充维护的材料库，但设备资料相对较少.虽然一些软件将水泵等常见设备编入设备库，但是它们具有先天的缺点：不能提供完整的相关资料和及时的更新.其实，建筑给排水工程中有些设备的使用比较复杂，比如热交换、中水处理、游泳池等等，本身的信息量就决定了它们应当有专门的软件提供支持.这部分软件的开发者最恰当的人选应当是生产设备的企业，基本内容应当包括设备的性能特点、使用说明、选型计算方法、支持辅助形成计算书以及能被CAD系统直接调用的文件.在支持多任务的操作平台上同时使用CAD软件和设备选型软件，完成计算选型的设备被直接调入CAD软件进行布置，这是使用设备资料库比较理想的方式.

三、CAD技术在建筑给排水中的应用发展前景

概括来说，CAD技术在建筑给排水的应用发展包括以下几个方面：

1.软件向系列化发展，专业型强

软件之间兼容性好，可相互转换或直接使用，在专业的内容上更加全面，除了透视图的生成外还可生成剖面图、管道的纵断面等，形成真正的三维、四维等高维空间，全面地实现自动生成。

2.完善计算的同时实现图形与数据的完整统一。

开发出环状管网的计算以及多种系统的分析计算软件，可以做到图形完成后自动进行计算。对于复杂的给排水系统，可以迅速进行水力计算，推荐可以选用的材料设备，改变传统的手册选材方式。

3.优化设计形成专家系统。

计算速度的加快和存贮容量的增加，采用优化设计理论快速寻求满足的约束条件要求，而且是工程费或换算运营费最合理的设计。可以通过多次运行积累经验自动生成专家系统，知道下次设计。

4.建筑设备软件间的相互协调

目前常困扰着建筑设备工种之间的相互管道碰撞问题，通过自动检测给排水管道与暖通风管、电气桥架、结构梁之间的交叉，做好工种间的配合。

5.其它 CAD数据交换能力往往取决于具体使用的应用软件，属于非一般性开发。目前国内广泛使用的AutoCAD软件，由于Autodesk公司一直拒绝公布DWG文件的数据格式，显得其数据交换能力一般。 利用微机进行工程设计所使用的众多软件中，操作系统一直是一个开发商不愿触及的话题。但从目前趋势看，使用类似Windows这种具有较强兼容性、可支持多任务的平台是软件开发的方向，它能为设计人员提供更多更灵活的方法。

结束语

我国目前建筑CAD技术的应用状况，整个行业大规模生产的局面已经形成，工程技术人员对CAD技术进行更深入开发、更广泛使用的要求和不断地为之努力，必将带动包括建筑给排水专业在内的全行业CAD技术应用水平迈向新的发展。

参考文献

1.王道堂；；我国CAD技术应用的进展[A]；土木工程计算机应用文集――中国土木工程学会计算机应用学会第五届年会论文集[C]；1993年

2.段瑞丽；陈乡伟；；浅谈CAD技术在工程设计中的应用[J]；内蒙古石油化工；2006年05期

3.马建勋；工程设计中CAD技术的普及与推广[J]；工程设计CAD与智能建筑；1996年03期