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提要：說明了cad技術的主要內容，并圍繞這些內容進行討論，對CAD技術在建筑給排水工程設計中的應用前景和發展方向做一綜述。

前言

十七世紀，人們發明機械代替手工操作，從而引發了全世界前所未有的工業革命。二十世紀的后50年，各種不同的電子計算機應用全面帶動了產業自動化。當今建筑行業已普遍應用了計算機，在給排水工程技術領域，從水文調查、水質監測，計量、自動控制、制圖等方面，人們也已普遍接受了計算機。

計算機在工程設計中的應用也被稱作CAD技術。經過最近10年的努力，在建筑給排水設計中，CAD技術主要被應用在制圖和一部分輔助計算方面，尚有許多方面的應用有待開發。但無論過去或今后的應用領域如何變化，CAD技術應用的目的始終如一，即不斷提高工程設計的速度和質量。

為保證上述目的的實現，CAD技術在工程應用中共被分為計算機圖形、工程數據庫、標準件庫和CAD數據交換4部分。這4部分內容表現為既相對獨立又相輔相成，缺一不可。建筑給排水工程設計中CAD技術的應用開發也應當參照這4部分進行。與這些內容對比，我們既可以把握軟件開發的方向又能找到目前的欠缺和不足。

一、計算機圖形技術

工程設計的主要最終產品是圖紙。利用CAD技術制成圖紙是計算機圖形技術應用的直接表現。即使隨著工程技術的不斷完善，可以開發出不依賴人工干預就能自動形成圖紙的硬件或軟件產品，這種產品也不能滿足實際工程的要求，因為實際工程的使用者是人，所以CAD技術也不應當向著完全自動的方向發展，而應堅持輔助設計的原則。作為工程設計人員也就是CAD軟件產品的直接使用者，最需要的是具有非常靈活的編輯功能的軟件產品，而不是“自動設計”的產品。另外需要強調的是繪圖和設計的區別，一般來說繪圖是指繪圖員根據設計人員的設計結果(也許在圖紙上)在計算機上生成其工作圖；而設計是指設計者基于功能或美觀方面的要求由想象創作出新產品。強調這種區別的意義在于設計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，在由粗到細的設計過程中，從方案確定到施工圖實施，不同階段需要不同特色的軟件。由此可見，能滿足(而不是引導)設計人員由粗到細地完成工作的方法和功能強大、完備的工具集是今后給排水CAD圖形技術要完善的主要方面。

二、工程數據庫的建立

簡言之，數據庫是數據的集合。通常所說的ACCESS、DBASE、FOXBASE等是指數據庫管理系統。它們提供按一定方式操作數據庫的方法，比如查詢、報表等等，同時因操作的原因，它們要求數據按特定的方式組合。工程數據庫是工程數據的集合，按數據組合方式的不同，其操作方法也許可以借助已有管理系統，也許需要另外開發。但工程數據庫及其操作方法的建立在設計中是非常必要的。

建筑給排水工程設計中，在一項設計提交紙面(或計算機)之前，需要進行大量的工種間配合。比如各專業間的互提資料過程，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。使用一種各專業都能操作的工程數據庫，整理資料的工作交給計算機完成，由數據庫再形成條件圖，簡單快捷，不必要的錯誤很少。再如，施工圖中的管道綜合，情況可能更復雜，數據量也非常大，沒有一種合理的數據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量和更快的速度提交設計文件。

并非只在專業間配合時才需要數據庫。雖然交付給施工單位的設計最終產品是圖紙，但圖紙中不可能表達一項設計的詳盡信息，部分信息因圖紙表達方式的原因而不能表達出來，這些設計人員自己掌握的信息在工程施工過程中才會一一表達。給排水工種中大量的信息需要高質量的記憶、組織和管理，這也是數據庫的作用之一。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、剖面結合或平面與軸側圖結合。無論哪種方法，單獨的每幅圖形表達的都是一個事物的不同方面。在不同圖形的相互參考、調用過程中，工程數據庫是一種橋梁和紐帶，利用結構良好的工程數據庫，可以實現不同圖形間的相互轉化，帶來的是速度的提高。此外，目前多數軟件產品中嵌入的規范查詢功能停留在瀏覽規范條文的水平上，逐條瀏覽條文及其說明，最方便的方式是查書，而計算機不具備明顯的優勢。利用數據庫的管理手段，比如對某種設計方法直接查詢各種設計規范的相關內容，這種方式是計算機的優勢而且是設計人員的直接需要。

談到建立工程數據庫，必然提到一種新技術:視算一體化。目前國內的軟件公司、高校研制的部分軟件已經開始使用類似的方法。這里需要提出的一點是視算一體化不是繪圖和計算的簡單集成。工程設計中計算的作用主要在于獲得正確的結果或核實結果是否正確，即計算是針對結果的。對設計人來說實際工程中的設計結果是可以明確表達的圖形部分和不能明確表達的數據部分，也就是說如果只在繪圖軟件中提供一些公式以輔助計算，這不是視算一體化，真正的視算一體化應當是針對工程數據庫的，其中的計算可以認為是對已有圖形數據的提取和補充，并在此基礎上形成新的圖形數據的方式。

三、標準件———設備資料庫的使用

在建筑給排水工程設計中，標準件主要是材料和設備。材料由圖紙中的圖例表示，而設備則牽扯到選型、計算和布置等較多方面。目前的軟件產品一般提供了較完備的材料庫，有的甚至提供能自行擴充維護的材料庫，但設備資料相對較少。雖然一些軟件將水泵等常見設備編入設備庫，但是它們具有先天的缺點:不能提供完整的相關資料和及時的更新。其實，建筑給排水工程中有些設備的使用比較復雜，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當有專門的軟件提供支持。這部分軟件的開發者最恰當的人選應當是生產設備的企業，基本內容應當包括設備的性能特點、使用說明、選型計算方法、支持輔助形成計算書以及能被CAD系統直接調用的文件。在支持多任務的操作平臺上同時使用CAD軟件和設備選型軟件，完成計算選型的設備被直接調入CAD軟件進行布置，這是使用設備資料庫比較理想的方式。

雖然設備資料庫是CAD的必要組成部分，又是今后需要完善的部分，然而國內大多數中小型企業在意識和技術條件上還不具備開發它的能力。但相信隨著建筑給排水計算機應用標準、規范的不斷完善，使用設備資料庫必將成為工程技術人員常用而且是有效的方法。公務員之家

四、其它

CAD數據交換能力往往取決于具體使用的應用軟件，屬于非一般性開發。目前國內廣泛使用的AutoCAD軟件，由于Autodesk公司一直拒絕公布DWG文件的數據格式，顯得其數據交換能力一般。

利用微機進行工程設計所使用的眾多軟件中，操作系統一直是一個開發商不愿觸及的話題。但從目前趨勢看，使用類似Windows這種具有較強兼容性、可支持多任務的平臺是軟件開發的方向，它能為設計人員提供更多更靈活的方法。

五、結語

縱觀我國目前建筑CAD技術的應用狀況，整個行業大規模生產的局面已經形成，工程技術人員對CAD技術進行更深入開發、更廣泛使用的要求和不斷地為之努力，必將帶動包括建筑給排水專業在內的全行業CAD技術應用水平邁上新臺階。