CAD技术在建筑工程设计中的应用

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通过多年的设计实践CAD技术以简单、快捷、存储方便等优点已在工程设计中承担着不可替代的重要作用。以中国建筑设计研究院为例,被评为90年代十大建筑的《外交部办公大楼》、《北京国际饭店》、《北京外研社》、《北京图书馆》等,由于使用了CAD技术使得设计工作量大大减少且建筑质量优良从而最终获得金榜提名。还有象SOG0现代城等等许多工程都应用了计算机进行辅助设计和辅助绘图,尤其建立了计算机网络辅助设计与管理后,不仅能提高设计质量,缩短设计周期,而且创造了良好的经济效益和社会效益,CAD技术的应用使工程设计人员如虎添翼,在更加广阔的天地里施展才华。

1、CAD技术在工程设计中的实施情况1.1CAD技术在工程设计中的应用　　CAD即计算机辅助设计与制图,是指运用计算机系统辅助一项设计的建立、修改、分析或优化的过程。随着CAD技术的不断发展,其覆盖的工作领域也不断地扩大,如工程设计CAD项目的管理、初步设计、分析计算、绘制工程、统计优化等。CAD技术的应用正在有力而迅速地改变着传统的工程设计方法和设计生产的管理模式。

我国主要使用的CAD软件是美国AUTODESK公司开发的AUTODESK软件,它是一个功能强大、易学易用、具有开放型结构的软件口不仅便于用户使用,而且系统本身可不断地扩充和完善,它被广泛地应用于微机及工作站上。因此,国内外软件开发商在此基础上进行有关工程设计专业的二次开发,如建筑行业:华远的HOUSE软件、建研院的ABD集成化软件和BICAD软件、理正的CAD软件、方圆公司的方圆三维室内设计系统等。

CAD软件必须有能接受和使其运行的物体,即硬件来支持它才能有实际意义,这样就存在了CAD系统。CAD系统是由硬件、软件组成。硬件包括处理运算设备、图形显示设备、外部存储设备、数据图形输入输出设备以及有关的信息传输等硬件平台设备、软件包括系统软件、支撑(图形、汉字等)软件和专业应用软件。

1.2　工程CAD技术的实施情况　　我国是在1990年才开始引用CAD技术进行工程设计的,为更好的推广计算机应用及CAD技术,使之能较好地协助各生产科室完成生产,真正做到“洋为中用”,在此平台上既可进行文字汉化及软件开发、引进、消化、提高、软硬件的维护管理……。也可根据本单位的具体情况采用“以引入为主,自己开发为辅”的原则。以中国建筑研究院为例,他们先后购置了美国intergraph公司的工作站、微机、绘图仪、打印机等硬件设备,又从台湾引进了建筑工程集成化软件CAD系统,同时制定了《机房管理制度》、《计罚权衡作人员守则》、《计算机管理人员守则》等相应的管理制度以保证计算机设备的正常运转。为了使设计人员尽快掌握CAD技术,他们对各专业工程设计人员进行了计算机基础和CAD应用技术的培训。CAD技术经过1年试行,2年～3年的推广应用,很快达到CAD技术应用的第一阶段,即实现建筑建模、分析计算、方案优化、施工图绘制。现第二阶段也已初见成效。

由于AUTOCAD软件具有很强的功能和特点,使得我们工程设计人员应用起来得心应手,能够充分发挥最佳效能。AUTOCAD软件最基本的功能就是绘图和编辑修改功能,可在计算机上实现各种实体的绘制并且可以对其进行编辑,生成新的实体,这些新实体做成图块后保存在图库中,随时调用、方便快捷、重复使用性高。一个设计项目从方案到设计过程中的多次变动(这是经常发生的),应用CAD技术后就不再是件麻烦的事情了。你只需打开微机,在屏幕上利用编辑命令删删改改,直到满意后保存起来,由绘图仪绘出,从图纸上看完美得无可挑剔,这是原来传统的设计方式元法比拟的。另外,建筑专业给其它专业的条件不再是晒好的蓝图了,而是一张软盘,上面可以有你所需要的全部条件图,你的工作就是打开这张软盘上的文件,然后把你的设计加上去就行了。如果建立了网络系统那就更容易了,你在微机上直接就可调用网上的任何一台微机上的内容,简单得只需输人一个命令或点一下鼠标。所以CAD技术的应用的确给我们带来了极大的效益,提高了工程设计水平、缩短了工程设计周期、降低了工程设计成本,在激烈的市场竞争中立于不败之地,在竞争中求生存、谋发展。

AUTOCAD软件除上述特点外,还具有三维立体功能:即建筑物模型的建立,可由二维图形拉伸后生成三维图形,并可对三维模型进行方案优化、渲染和制作动画,从而达到真实感凶效果。此外,AUTOCAD软件具有LISP语言编程,可由用户进行二次开发。因此,我们也称AUTOCAD为软件包,与高级语言(如数据库管理程序、C语言等)连接的功能使之应用更加广泛。

AUTOCAD软件从低版本到现在的R14版本,再到如今R2000版本,也只有短短的几年时间。所以,CAD技术随着计算机技术的快速发展也更显示其强大的功能。如:面向对象的体系结构、模块化单元库、先进的内存管理、多媒体、人工智能、协同等新技本的出现,标志着CAD技术在性能、协同操作和设计智能化方面的飞跃。我们通过这几年来CAD技术的推广应用,感受到:为了能充分发挥软件的功能,用好CAD技术,就要根据自已的实际情况走普及与提高相结合的道路,即微机与工作站相结合,用微机完成普及和甩掉图板工作,用工作站完成三维实体造型、有限元分析等工作,这样在计算机技术应用上,既有面的普及又有点的提高,这点的提高也就是我们将要进行的CAD技术应用的第二阶段的工作,即建立微机区域网和工作站。在网络上将配置图文档案管理文件、扫描仪、光盘机,以及扫描识别软件EDIS,从而实现大规模工程图纸的自动输入、真三维模型、方案优化设计、渲染图制t作、图文档案的管理,并通过网络管理实现数据和设备的共享。因此,微机和工作站的结合形成了多层次全方位的CAD的应用体系,使CAD技术应用既有广度又有深度。现已有相当多的设计单位已建立局域网,已实现数据网络共享,基本实现了CAD应用的第二阶段。

2CAD技术在推广应用中的问题2.1　投资与管理问题　　应用CAD技术是企业求生存、求发展的必由之路。要尽快普及和使用这一现代化技术,应优先考虑CAD技术发展的必要投入,保证CAD技术工作顺利开展。同时,又要避免盲目技资,造成设备的闲置,带来不必要的损失,将CAD技术尽快转化为生产力,才能取得更大的经济效益,使生产运转过程形成良性循环。

衡量一个设计单位的CAD技术水平,投资是前提,管理是关键。它往往取决于领导的认识是否到位,体现在技术更新、设备更新、人才储备等方面是否重现。CAD技术高水平应用是将硬件设备、网络、各种CAD软件包、电子图库、质量保证体系、经营管理、财务、培训等集成为一个整体系统,并且有效地管理起来才能正常运行,从而才能最大限度地发挥系统效益。

2.2CAD应用软件的问题CAD应用软件是CAD技术应用水平提高的一个极其重要的因素。因为国内目前使用的CAD应用软件绝大多数是在AUTOCAD上开发的,与先进国家相比存在很大差距,均不够完善,存在许多问题如汉化环境问题、软件的规范化问题、软件产品的质量落后于网络发展问题等,这些问题的解决需要我们与软件开发人员的共同努力。

市场上的CAD应用软件有很多,建筑工程方面的软件就有许多家公司开发和研制。因此,我们在选择软件时,应注意以下几个问题:(1)软件的功能应满足自身发展的需要;(2)软件的文件转换接口要好;(3)软件外接接口好,并应具有很好的通用性;(4)软件具有可开发性;(5)人机界面要好,便于掌握和操作;(6)软件提供商的背景要好,这标志着能否不断地享受软件在技术上的免费升级和优良的售后服务,并能为用户解决实际问题。

可见,软件选择好是有事半功倍的效果,可避免重复技资,加快CAD技术推广应用的步伐。

随着CAD技术的发展,计算机辅助管理也显得日益重要,如果只满足于用计算机出图,只能算是计算机应用的初级阶段。在决策管理方面、系统管理方面,计算机应用的天地更加广阔。设计院需要高级智能化的软件,即得心应手的设计系统、反映敏感的决策系统、灵活而严格的质量管理、科学而方便的图档存阅、一目了然的计划进度,这一切的实现,能够彻底改变设计院的现有模式,使之焕然一新。所以,CAD技术的推广应用必将带来新的技术革命和崭新的工作环境。为此,建设部制定了“全国工程勘察设计行业'九五'期间CAD技术发展规划纲要”,以此带动整个勘察设计行业迈入现代化的行列。

展望未来,计算机技术的发展是无止境的,我们每一位工程设计人员都将以此先进的技术为手段,在各自岗位上发挥最佳能力,并以热忱的服务、优质的设计、敬业的精神,为电子行业及民用建筑的建设做出我们的贡献。

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