九十年代以來(lái)，微電子技術(shù)的發(fā)展十分迅速，計(jì)算機(jī)的處理能力不斷加強(qiáng)，同時(shí)計(jì)算機(jī)和電子產(chǎn)品的價(jià)格在不斷降低，使CAD 的普及應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)，因而提供了一種功能強(qiáng)大的繪圖和設(shè)計(jì)環(huán)境。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)內(nèi)容上也逐漸增加，從只能做常規(guī)室內(nèi)給排水設(shè)計(jì)發(fā)展到能進(jìn)行室內(nèi)、外給排水，熱水供應(yīng)、消防、雨水、泵站到集繪圖和計(jì)算為一體的軟件包。
　　近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及，當(dāng)今工程設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程資料管理、工程預(yù)算都普遍應(yīng)用了計(jì)算機(jī)，在排水工程技術(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，人們也已普遍使用計(jì)算機(jī)技術(shù)。CAD（Computer Aided Design）系統(tǒng)的含義是指計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)在工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的重要技術(shù)應(yīng)用。因?yàn)槭褂肅AD的人多半是設(shè)計(jì)師，而應(yīng)用軟件的發(fā)展方向也都是著重在某專業(yè)的輔助設(shè)計(jì)上，所以被稱之為“電腦輔助設(shè)計(jì)”。經(jīng)過(guò)最近10年的努力，在排水工程設(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。
　　1.CAD技術(shù)在排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
　　1.1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CAD技術(shù)繪制成電子版圖紙是計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)應(yīng)用的直接表現(xiàn)。排水工程輔助設(shè)計(jì)軟件表現(xiàn)出了它遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)手工繪圖的優(yōu)越性，首先是平面定義的相對(duì)簡(jiǎn)單，平面管線與相關(guān)設(shè)備能夠自動(dòng)連接，并在系統(tǒng)圖上生成相應(yīng)的圖塊，能進(jìn)行一定的可逆性操作，繪制的系統(tǒng)圖較為詳細(xì)，基本上無(wú)需經(jīng)過(guò)修改即可成圖。
　　1.2工程數(shù)據(jù)庫(kù)的建立使用和完善
　　在一項(xiàng)設(shè)計(jì)提交計(jì)算機(jī)之前，需要進(jìn)行大量的工種間的配合，如提升泵站地下室的混凝土水池預(yù)留防水套管位置是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，要涉及很多資料，而且在整理工程中有出錯(cuò)的可能。如果借助工程數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件完成此項(xiàng)工作，再由數(shù)據(jù)庫(kù)生成條件圖，可以做到簡(jiǎn)單、快捷、高效。此外，施工圖中情況會(huì)更加復(fù)雜，管道眾多，數(shù)據(jù)量非常大，沒(méi)有一種有效的數(shù)據(jù)庫(kù)操作方法工作量和工作難度將會(huì)非常大，難以保證以高質(zhì)量和快速及時(shí)提交準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)文件。同時(shí)，在排水工程中大量的數(shù)據(jù)需要存儲(chǔ)、計(jì)算和管理，數(shù)據(jù)庫(kù)可以較便捷地完成這些工作。
　　1.3標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)運(yùn)用
　　在排水工程設(shè)計(jì)中，標(biāo)準(zhǔn)件主要是材料和設(shè)備。材料可以由圖紙中的圖例表示，而設(shè)備則涉及到選型、計(jì)算和布置等較多方面。目前的排水工程輔助設(shè)計(jì)軟件一般提供了比較完備的材料庫(kù)，有的軟件還提供了能自行擴(kuò)充維護(hù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，包括各種管材、管件的的型號(hào)規(guī)格和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等一些能被CAD系統(tǒng)直接調(diào)用的文件。而設(shè)備資料相對(duì)較少，但目前已有一些軟件已將水泵等常用設(shè)備編入標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)。通過(guò)使用CAD系統(tǒng)及部分專用的工具軟件，通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)備選型的可直接被調(diào)入CAD進(jìn)行布置設(shè)計(jì)。
　　2.CAD技術(shù)在排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)
　　1）提高設(shè)計(jì)效率，保證畫面整潔。排水管線設(shè)計(jì)中地形復(fù)雜，畫面線條繁多，用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和繪圖方法不僅速度慢，而且不容易保持畫面整潔，造成讀圖和識(shí)別困難，直接影響工程施工的順利進(jìn)行。而運(yùn)用CAD技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)和繪圖儀的配合使用，較好地解決了這些問(wèn)題；2）大大降低設(shè)計(jì)工作量；3）通過(guò)計(jì)算機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、掃描儀、繪圖儀等電子設(shè)備，及電子版地形圖紙的應(yīng)用使得CAD系統(tǒng)所出的設(shè)計(jì)圖紙準(zhǔn)確性、尺寸精度進(jìn)一步提高，復(fù)雜細(xì)節(jié)反映更精確，特別是對(duì)大型、復(fù)雜、特型形狀的設(shè)計(jì)和三維圖形的繪制，提供了一種極為有效的方法；4）便于管理、保存和共享，檢索便捷，節(jié)約空間。通過(guò)Internet網(wǎng)和內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)共享。目前的CAD系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為用戶可以使用它來(lái)創(chuàng)建、瀏覽、管理、打印、輸出、共享及準(zhǔn)確復(fù)用富含信息的設(shè)計(jì)圖形系統(tǒng)工具；5）工程技術(shù)設(shè)計(jì)的最佳表現(xiàn)形式就是各種圖紙，它包含的設(shè)計(jì)技術(shù)信息是僅用文字表述難以達(dá)到的，計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用可接進(jìn)行設(shè)計(jì)圖紙的傳遞，設(shè)計(jì)信息傳遞迅速直觀，并且不易發(fā)生誤解，便于工程參與各方人員及時(shí)溝通和改進(jìn)設(shè)計(jì)。
　　圖一：
　　
　　3.CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
　　3.1軟件向系列化發(fā)展，專業(yè)性強(qiáng)
　　軟件之間相互兼容性好，可相互轉(zhuǎn)換或直接使用，在專業(yè)的內(nèi)容上更加全面，除了透視圖的生成外還可生成剖面圖、管道的縱斷面等，形成真正的三維空間，全面地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生成。此外，整個(gè)建筑給排水CAD 軟件將由多個(gè)子程序多部分組成，也可以相對(duì)獨(dú)立的部分出現(xiàn)，功能齊全，形成系列化。
　　3.2完善計(jì)算，實(shí)現(xiàn)圖形與數(shù)據(jù)的完整統(tǒng)一
　　開發(fā)出環(huán)狀管網(wǎng)的計(jì)算以及多種系統(tǒng)的分析計(jì)算，可以做到圖形完成后自動(dòng)完成計(jì)算。對(duì)于復(fù)雜的給排水系統(tǒng)，可智能化地判別系統(tǒng)形式，迅速地進(jìn)行水力計(jì)算，并提供選擇的設(shè)備，從而摒棄繁瑣的數(shù)據(jù)手冊(cè)。此外，還具備完善的圖形庫(kù)和數(shù)據(jù)信息庫(kù)，可備查詢、調(diào)用。
　　3.3向優(yōu)化設(shè)計(jì)發(fā)展，形成專家系統(tǒng)
　　擴(kuò)充利用專家系統(tǒng)，咨詢、確定選擇系統(tǒng)和設(shè)計(jì)原則，及時(shí)產(chǎn)生合理的設(shè)計(jì)方案。由于計(jì)算速度的加快和存貯容量的增加，采用優(yōu)化設(shè)計(jì)理論(如數(shù)學(xué)規(guī)劃方法或準(zhǔn)則法) 迅速尋求滿足規(guī)范和其它經(jīng)濟(jì)技術(shù)要求，而且應(yīng)是工程費(fèi)或換算運(yùn)營(yíng)費(fèi)之和最小的設(shè)計(jì)。在施工圖設(shè)計(jì)中，可提出管道的最佳走向和設(shè)備的最佳布置等，進(jìn)行自動(dòng)分析。
　　3.4建筑設(shè)計(jì)軟件間的相互協(xié)調(diào)
　　目前常困擾著建筑設(shè)計(jì)工程之間的相互管道碰撞問(wèn)題，它通過(guò)自動(dòng)檢測(cè)給排水管道與暖通風(fēng)管、電氣橋架、結(jié)構(gòu)梁之間的交叉，做好工程間的配合。此外，還能為土建工程自動(dòng)預(yù)留孔洞圖。
　　4.結(jié)語(yǔ)
　　總之，IT業(yè)的迅猛發(fā)展將帶動(dòng)排水工程專業(yè)CAD系統(tǒng)的高速發(fā)展。使給排水工程專業(yè)CAD系統(tǒng)的應(yīng)用水平不斷提高，進(jìn)一步提高排水設(shè)計(jì)的工作效率。讓CAD系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、施工條件和工程的特點(diǎn)等，使設(shè)計(jì)做到在滿足現(xiàn)行規(guī)范的前提下，更加合理，充分滿足實(shí)際要求，達(dá)到安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用的目的。
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