论文部分内容阅读
摘要：简要说明计算机CAD技术的主要内容，并围绕这些内容进行讨论，对计算机CAD技术在建筑给排水工程设计中的应用前景和发展方向进行综述。
关键词：CAD给排水工程 工程设计 应用前景
中图分类号：TL353+.2 文献标识码： A 文章编号：
一、前言
当今建筑行业已普遍应用了计算机技术，在给排水工程技术领域，从水文调查、水质监测到自动控制、制图等方面，人们也已普遍接受了计算机，并广泛应用CAD技术。
二、计算机CAD技术概述
计算机辅助设计(Computer Aided Des-ign)简称CAD,是指工程技术人员以计算机为工具进行设计活动的整个过程,包括资料检索、方案构思、计算分析、工程绘图和编制技术文件等,是随着计算机、外围设备及其软件的发展而形成的一种综合性高新技术。
经过近十年的努力，在建筑给排水设计中，计算机CAD技术主要被应用在制图和工程辅助计算方面，目前尚有许多其它方面的应用有待开发。但无论应用领域如何变化，水平如何提高，CAD技术应用的目的始终如一，即不断提高工程设计的速度和质量。
为保证上述目的的实现，计算机CAD技术在工程应用中被分为如下四部分：计算机图形技术、工程数据库的建立、标准件---设备资料库的使用和CAD数据交换。各内容之间既相对独立又相辅相成，缺一不可。建筑给排水工程设计中CAD技术的应用开发也应当参照这四部分进行，与之对比，我们既可以把握软件开发的方向又能找到目前应用当中的欠缺和不足。
三、计算机CAD技术在建筑给排水工程设计中的应用
（1）计算机图形技术
计算机辅助设计（CAD）是计算机图形学最广泛，最活跃的应用领域。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最直接表现。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，所以計算机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。而且CAD辅助设计的工作效率很高，并可以直接把结果送至后续工艺进行加工处理，从而可以达到缩短工期的目的。作为工程设计人员，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，能满足设计人员完成工作的方法和功能强大、完备的工具集是今后在建筑给排水方面计算机CAD图形技术要完善的主要方向。
（2）工程数据库的建立
工程数据库是工程数据的集合，按数据组合方式的不同，其操作方法有的可以借助已有的管理系统，例如：ACCESS和DBASE等，有的需要另外开发。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。
数据处理是工程CAD开发工作中的一个重要组成部分，其数据库的功能完善和使用方便与否，将直接关系到CAD系统的使用效果。CAD工程数据库是将传统数据库移植到internet中的一种新技术，是数据库发展的趋势，它是一种动态的数据库，而非传统的单向浏览的静态方式。区别于一般的商业数据库，工程数据具有数据量大、种类多、结构复杂等特性。从建立数据库的方面出发，将工程数据分为以下三种：
①标准数据：主要由国家标准和行业标准组成，基本表现为静态数据形式，多以图表或曲线图形式表达，经过数据化处理后可建成关系数据库；
②设计及工艺技术参数：由于工程项目的多样化和随机性，根据具体情况，经过计算而得到的数据往往呈现动态模式，需要在设计过程中随机存储，相互间关系较为复杂，建库比较复杂；
③图形几何参数：由于设计过程中的不确定性和产品的复杂性，将设计参数变成几何数据，以确定工程的具体内容等，这类数据的动态模式也十分明显。
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。另外在不同图形的相互参考、调用过程中，工程数据库是一种桥梁和纽带，利用结构良好的工程数据库，可以实现不同图形间的相互转化，带来的是速度的提高。但是需要说明的一点是：虽然交付给施工单位的设计最终产品是图纸，但图纸中不可能表达一项设计的详尽信息，部分信息因图纸表达方式的原因而不能表达出来，这些设计人员自己掌握的信息在工程施工过程中才会一一表达。给排水工种中大量的信息需要高质量的记忆、组织和管理，这也是数据库的作用之一。
此外，利用数据库的管理手段对某种设计方法直接查询各种设计规范的相关内容是其一大优势，而且是设计人员的直接需要。
（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。虽然设备资料库是计算机CAD的必要组成部分，又是今后需要完善的部分，但是国内大多数中小型企业在意识和技术条件上还不具备开发它的能力。但随着建筑给排水计算机应用标准和规范的不断完善，使用设备资料库必将成为工程技术人员优先选用并且是有效的方法。
（4）CAD数据交换
计算机CAD 数据交换包括许多将数据从一种CAD系统转换到另外一种CAD文件格式的软件技术及方法。
在建筑给排水工程设计中需要转换图纸的时候，通常线框几何信息容易表示，但是文本、尺寸以及其它的注释信息可能会成为问题，尤其是字体及其格式更是这样。另外，在不同的 CAD 系统之间进行转换的能力也有所不同。但是无论选择使用哪种转换方法，都必须保证各种属性及文件中的文本信息等保持不变。从目前趋势看，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。
四、总结
计算机CAD技术在建筑工程当中的广泛应用，在给工程技术人员提出更高要求的同时，最终给我们带来的将是一个对旧工作模式的彻底改变。这一变化，对于建筑行业发展的推动作用无疑是巨大的，必将带动包括建筑给排水专业在内的全行业CAD技术应用水平迈上新台阶。
参考文献
[1] 庄越挺. 计算机CAD方法评述.《计算机研究与发展》.1994(5)
[2] 王艳.CAD技术结合全站仪在超大规模工程测量放线中的应用.《施工技术》.2007(11)
[3] 张阿维，王会然.计算机辅助工程设计的现状与发展.西北纺织工程学院学报.1999(9)
[4] 高卫国.工程数据库在长距离输水中的应用.《给水排水》.2009(3)
[5] 张然.浅谈计算机CAD技术在工程设计中的应用.《才智》2009(7)
作者简介：
李爱超（1983-），河北省保定市，助教，研究方向：计算机网络
徐双（1984-），河北省保定市，助教，研究方向：土木工程
关键词：CAD给排水工程 工程设计 应用前景
中图分类号：TL353+.2 文献标识码： A 文章编号：
一、前言
当今建筑行业已普遍应用了计算机技术，在给排水工程技术领域，从水文调查、水质监测到自动控制、制图等方面，人们也已普遍接受了计算机，并广泛应用CAD技术。
二、计算机CAD技术概述
计算机辅助设计(Computer Aided Des-ign)简称CAD,是指工程技术人员以计算机为工具进行设计活动的整个过程,包括资料检索、方案构思、计算分析、工程绘图和编制技术文件等,是随着计算机、外围设备及其软件的发展而形成的一种综合性高新技术。
经过近十年的努力，在建筑给排水设计中，计算机CAD技术主要被应用在制图和工程辅助计算方面，目前尚有许多其它方面的应用有待开发。但无论应用领域如何变化，水平如何提高，CAD技术应用的目的始终如一，即不断提高工程设计的速度和质量。
为保证上述目的的实现，计算机CAD技术在工程应用中被分为如下四部分：计算机图形技术、工程数据库的建立、标准件---设备资料库的使用和CAD数据交换。各内容之间既相对独立又相辅相成，缺一不可。建筑给排水工程设计中CAD技术的应用开发也应当参照这四部分进行，与之对比，我们既可以把握软件开发的方向又能找到目前应用当中的欠缺和不足。
三、计算机CAD技术在建筑给排水工程设计中的应用
（1）计算机图形技术
计算机辅助设计（CAD）是计算机图形学最广泛，最活跃的应用领域。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最直接表现。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，所以計算机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。而且CAD辅助设计的工作效率很高，并可以直接把结果送至后续工艺进行加工处理，从而可以达到缩短工期的目的。作为工程设计人员，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，能满足设计人员完成工作的方法和功能强大、完备的工具集是今后在建筑给排水方面计算机CAD图形技术要完善的主要方向。
（2）工程数据库的建立
工程数据库是工程数据的集合，按数据组合方式的不同，其操作方法有的可以借助已有的管理系统，例如：ACCESS和DBASE等，有的需要另外开发。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。
数据处理是工程CAD开发工作中的一个重要组成部分，其数据库的功能完善和使用方便与否，将直接关系到CAD系统的使用效果。CAD工程数据库是将传统数据库移植到internet中的一种新技术，是数据库发展的趋势，它是一种动态的数据库，而非传统的单向浏览的静态方式。区别于一般的商业数据库，工程数据具有数据量大、种类多、结构复杂等特性。从建立数据库的方面出发，将工程数据分为以下三种：
①标准数据：主要由国家标准和行业标准组成，基本表现为静态数据形式，多以图表或曲线图形式表达，经过数据化处理后可建成关系数据库；
②设计及工艺技术参数：由于工程项目的多样化和随机性，根据具体情况，经过计算而得到的数据往往呈现动态模式，需要在设计过程中随机存储，相互间关系较为复杂，建库比较复杂；
③图形几何参数：由于设计过程中的不确定性和产品的复杂性，将设计参数变成几何数据，以确定工程的具体内容等，这类数据的动态模式也十分明显。
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。另外在不同图形的相互参考、调用过程中，工程数据库是一种桥梁和纽带，利用结构良好的工程数据库，可以实现不同图形间的相互转化，带来的是速度的提高。但是需要说明的一点是：虽然交付给施工单位的设计最终产品是图纸，但图纸中不可能表达一项设计的详尽信息，部分信息因图纸表达方式的原因而不能表达出来，这些设计人员自己掌握的信息在工程施工过程中才会一一表达。给排水工种中大量的信息需要高质量的记忆、组织和管理，这也是数据库的作用之一。
此外，利用数据库的管理手段对某种设计方法直接查询各种设计规范的相关内容是其一大优势，而且是设计人员的直接需要。
（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。虽然设备资料库是计算机CAD的必要组成部分，又是今后需要完善的部分，但是国内大多数中小型企业在意识和技术条件上还不具备开发它的能力。但随着建筑给排水计算机应用标准和规范的不断完善，使用设备资料库必将成为工程技术人员优先选用并且是有效的方法。
（4）CAD数据交换
计算机CAD 数据交换包括许多将数据从一种CAD系统转换到另外一种CAD文件格式的软件技术及方法。
在建筑给排水工程设计中需要转换图纸的时候，通常线框几何信息容易表示，但是文本、尺寸以及其它的注释信息可能会成为问题，尤其是字体及其格式更是这样。另外，在不同的 CAD 系统之间进行转换的能力也有所不同。但是无论选择使用哪种转换方法，都必须保证各种属性及文件中的文本信息等保持不变。从目前趋势看，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。
四、总结
计算机CAD技术在建筑工程当中的广泛应用，在给工程技术人员提出更高要求的同时，最终给我们带来的将是一个对旧工作模式的彻底改变。这一变化，对于建筑行业发展的推动作用无疑是巨大的，必将带动包括建筑给排水专业在内的全行业CAD技术应用水平迈上新台阶。
参考文献
[1] 庄越挺. 计算机CAD方法评述.《计算机研究与发展》.1994(5)
[2] 王艳.CAD技术结合全站仪在超大规模工程测量放线中的应用.《施工技术》.2007(11)
[3] 张阿维，王会然.计算机辅助工程设计的现状与发展.西北纺织工程学院学报.1999(9)
[4] 高卫国.工程数据库在长距离输水中的应用.《给水排水》.2009(3)
[5] 张然.浅谈计算机CAD技术在工程设计中的应用.《才智》2009(7)
作者简介：
李爱超（1983-），河北省保定市，助教，研究方向：计算机网络
徐双（1984-），河北省保定市，助教，研究方向：土木工程