ＣＡＤ技術(shù)在建筑給排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用前景

1、技術(shù)在建筑給排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用前景提要說(shuō)明了技術(shù)的主要內(nèi)容,并圍繞這些內(nèi)容進(jìn)行討論,對(duì)技術(shù)在建筑給排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用前景和發(fā)展方向做一綜述。 前言 十七世紀(jì),人們發(fā)明機(jī)械代替手工操作,從而引發(fā)了全世界前所未有的工業(yè)革命。二十世紀(jì)的后50年,各種不同的電子計(jì)算機(jī)應(yīng)用全面帶動(dòng)了產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化。當(dāng)今建筑行業(yè)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(cè),計(jì)量、自動(dòng)控制、制圖等方面,人們也已普遍接受了計(jì)算機(jī)。 計(jì)算機(jī)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也被稱作技術(shù)。經(jīng)過(guò)最近10年的努力,在建筑給排水設(shè)計(jì)中,技術(shù)主要被應(yīng)用在制圖和一部分輔助計(jì)算方面,尚有許多方面的應(yīng)用有待開(kāi)發(fā)。但無(wú)論過(guò)去或今后的應(yīng)用領(lǐng)域如

2、何變化,技術(shù)應(yīng)用的目的始終如一,即不斷提高工程設(shè)計(jì)的速度和質(zhì)量。 為保證上述目的的實(shí)現(xiàn),技術(shù)在工程應(yīng)用中共被分為計(jì)算機(jī)圖形、工程數(shù)據(jù)庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)和數(shù)據(jù)交換4部分。這4部分內(nèi)容表現(xiàn)為既相對(duì)獨(dú)立又相輔相成,缺一不可。建筑給排水工程設(shè)計(jì)中技術(shù)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)也應(yīng)當(dāng)參照這4部分進(jìn)行。與這些內(nèi)容對(duì)比,我們既可以把握軟件開(kāi)發(fā)的方向又能找到目前的欠缺和不足。 1計(jì)算機(jī)圖形技術(shù) 工程設(shè)計(jì)的主要最終產(chǎn)品是圖紙。利用技術(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)。即使隨著工程技術(shù)的不斷完善,可以開(kāi)發(fā)出不依賴人工干預(yù)就能自動(dòng)形成圖紙的硬件或軟件產(chǎn)品,這種產(chǎn)品也不能滿足實(shí)際工程的要求,因?yàn)閷?shí)際工程的使用者是人,所以技術(shù)也不應(yīng)當(dāng)

3、向著完全自動(dòng)的方向發(fā)展,而應(yīng)堅(jiān)持輔助設(shè)計(jì)的原則。作為工程設(shè)計(jì)人員也就是軟件產(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(dòng)設(shè)計(jì)”的產(chǎn)品。另外需要強(qiáng)調(diào)的是繪圖和設(shè)計(jì)的區(qū)別,一般來(lái)說(shuō)繪圖是指繪圖員根據(jù)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)結(jié)果(也許在圖紙上)在計(jì)算機(jī)上生成其工作圖;而設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)者基于功能或美觀方面的要求由想象創(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(duì)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(guò)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(jiàn),能滿足(而不是引導(dǎo))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

4、圖形技術(shù)要完善的主要方面。 2工程數(shù)據(jù)庫(kù)的建立 簡(jiǎn)言之,數(shù)據(jù)庫(kù)是數(shù)據(jù)的集合。通常所說(shuō)的、等是指數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。它們提供按一定方式操作數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)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(kāi)發(fā)。但工程數(shù)據(jù)庫(kù)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(或計(jì)算機(jī))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(guò)程,像泵井、水池位置這樣的資料已有較簡(jiǎn)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(jiǎn)單,要整理許多資料

5、,且整理過(guò)程中有可能出錯(cuò)。使用一種各專業(yè)都能操作的工程數(shù)據(jù)庫(kù),整理資料的工作交給計(jì)算機(jī)完成,由數(shù)據(jù)庫(kù)再形成條件圖,簡(jiǎn)單快捷,不必要的錯(cuò)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(méi)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。 并非只在專業(yè)間配合時(shí)才需要數(shù)據(jù)庫(kù)。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(lái),這些設(shè)計(jì)人員自己掌握的信息在工程施工過(guò)程中才會(huì)一一表達(dá)。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(kù)的作用之一。另外

6、,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(wú)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(guò)程中,工程數(shù)據(jù)庫(kù)是一種橋梁和紐帶,利用結(jié)構(gòu)良好的工程數(shù)據(jù)庫(kù),可以實(shí)現(xiàn)不同圖形間的相互轉(zhuǎn)化,帶來(lái)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(shuō)明,最方便的方式是查書(shū),而計(jì)算機(jī)不具備明顯的優(yōu)勢(shì)。利用數(shù)據(jù)庫(kù)的管理手段,比如對(duì)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,這種方式是計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)而且是設(shè)計(jì)人員的直接需要。 < br>談到建立工

7、程數(shù)據(jù)庫(kù),必然提到一種新技術(shù):視算一體化。目前國(guó)內(nèi)的軟件公司、高校研制的部分軟件已經(jīng)開(kāi)始使用類似的方法。這里需要提出的一點(diǎn)是視算一體化不是繪圖和計(jì)算的簡(jiǎn)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(duì)結(jié)果的。對(duì)設(shè)計(jì)人來(lái)說(shuō)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(shuō)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(duì)工程數(shù)據(jù)庫(kù)的,其中的計(jì)算可以認(rèn)為是對(duì)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標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)備資料庫(kù)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

8、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(kù),有的甚至提供能自行擴(kuò)充維護(hù)的材料庫(kù),但設(shè)備資料相對(duì)較少。雖然一些軟件將水泵等常見(jiàn)設(shè)備編入設(shè)備庫(kù),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(mén)的軟件提供支持。這部分軟件的開(kāi)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(shuō)明、選型計(jì)算方法、支持輔助形成計(jì)算書(shū)以及能被系統(tǒng)直接調(diào)用的文件。在支持多任務(wù)的操作平臺(tái)上同時(shí)使用軟件和設(shè)備選型軟件,完成計(jì)算選

9、型的設(shè)備被直接調(diào)入軟件進(jìn)行布置,這是使用設(shè)備資料庫(kù)比較理想的方式。 雖然設(shè)備資料庫(kù)是的必要組成部分,又是今后需要完善的部分,然而國(guó)內(nèi)大多數(shù)中小型企業(yè)在意識(shí)和技術(shù)條件上還不具備開(kāi)發(fā)它的能力。但相信隨著建筑給排水計(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(kù)必將成為工程技術(shù)人員常用而且是有效的方法。 4其它 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(kāi)發(fā)。目前國(guó)內(nèi)廣泛使用的軟件,由于公司一直拒絕公布文件的數(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(kāi)發(fā)商不愿觸及的話題。但從目前趨勢(shì)看,使用類似這種具有較強(qiáng)兼容性、可支持多任務(wù)的平臺(tái)是軟件