试论给排水工程的建筑设计和工程师的现代设计意识

第一篇：试论给排水工程的建筑设计和工程师的现代设计意识

试论给排水工程的建筑设计和工程师的现代设计意识

一、问题的由来

随着社会的进步和人类对工作环境、生活质量，特别是对美的追求的不断提高，人们已不再满足于原有的一套设计习惯。并且随着我国市场经济的确立，为了在竞争激烈的市场中求得生存和发展，更要求对以前不受建筑设计重视的给排水工程的设计来一个较大的改革，以适应日趋变化的业主市场。

长期以来，给排水工程设计采用的是一种封闭静止的方法，就工艺而工艺，就生产而生产，仅仅只是为了满足单一的一种功能，没有综合地考虑各种要素，因此工程的最终结果必然不能全方位地满足业主的各方面要求，更不能满足日趋重要的环境要求。

近年来给排水工程设计的经验教训告诉人们必须在设计的观念上要有一个较大的革新，或者说必须有一个新的认识才能真正确保给排水工程的设计质量的提高，即良好的功能和良好的建筑形象的高度统一。良好的功能可为生产和管理人员创造舒适安全和整洁优美的环境，从而提高劳动生产率；而良好的建筑形象也是一种功能，这种功能不光是物质上的还有精神上的。

二、要注意的几个因素 1．工艺流程的要求

给水处理厂即一般常称的自来水厂。由于原水水质不同，工艺流程有各种组合，但它的基本工艺为混合、絮凝、沉淀、过滤和消毒。在城市水厂中，基本流程为原水→一级泵房→加药→絮凝池→沉淀或澄清池→滤池→消毒清水池→二级泵房→用户。水厂内的主体处理构筑物中沉淀池、滤池基本上都高出地面，只有清水池可以埋入地下，而当沉淀采用平流式沉淀时，其池长达100余ｍ，在水厂中会形成单调冗长的池体，都需加以仔细设计。

大多数的城市污水处理厂的流程一般为提升后的污水重力经格栅→沉砂→初沉→曝气→二沉→消毒→出流。如果排入的水体是感潮水体，有时亦会在处理水排入前有提升泵站，以解决高潮时污水厂的出水问题。

对于地下水位高的地区兴建的污水厂，为了解决构筑物的空池抗浮，往往以出水末端构筑物的高度为控制，而将进水泵站以后的构筑物以高出地面３～４ｍ布臵，这样就必须对这种沉闷不堪的大体量砼面作建筑处理，同时也必须对池间联系的狭小的通道走廊作恰当的建筑处理，否则作为一个整体环境来讲是极不理想的，往往也不易被人们所接受。

2．总体规划的要求

总体规划非常重要，它是设计的灵魂。在规划时首先要有一个总体布局的构思，其中应包括：工艺布局的合理、道路走向的清晰、广场的适宜、地域的平衡、人流的互不交叉和公建用房的最佳布臵，然后按照① 功能分区合理、简捷、便利、经济的原则；② 风向、日照、地形有利的原则；③ 构图优美、对比均衡、空间流通的原则等，根据工艺流程的要求，结合厂址的自然条件及环境条件（包括地形以至地质条件、厂外道路系统、绿化条件、朝向、原有建筑物等）来进行总体规划。

同时，建筑物（构筑物）的设计原则还必须在立足于“环境、空间、形式”三者统一的原则基础上，使群体形象和个体形象都能表现出一种内在的含蓄和谐调，并通过曲直、高低、虚实、明暗、黑白、凹凸、方圆、上下等造型元素和设计手法的运用充分体现出工艺工程设计的新境界。

3．防止专业之间的各行其是

长期以来，给排水工程的习惯做法是工艺一马当先，先提出设想，后再递交给其它各工种，尽管各工种可以回提条件给工艺，但由于已成习惯，且因为各专业对工程总的概念认识不足而未能充分进行必要的商榷了解，互相质疑，因此就提不出内在的、关键的问题，致使矛盾隐蔽得不到圆满的解决，有时还会引起返工，最后造成木已成舟的尴尬局面，导致项目得不到最佳的方案，达不到最理想的质量。

从管理科学上来说事先指导，预先协商，不把问题的解决拖到最后，这是最科学也是最有效的工作方法。如果一个专业的设计，一味地关在工作室里，并且总是闭门苦思（即没有和其它有关专业认真商量研究），就只会把这些设计（即使是本专业中最优秀的设想）从一个社会现象变成了一个孤零零的个体，并且将这个专业完全裹入到“绝对正确”之中而一丝也动弹不得，其结果必然是感觉迟钝且视感平平，最后远不能满足业主的总要求。因此，在整体设计中要非常重视事先的协调，重视事先的各有关专业的参与协商，并且必须认识到这不光是一个单一的项目也是一项系统工程，其优劣的关键必然是组成这个组织内的各有关要素的综合，而决不是一个主导专业的所为。所以决不能允许各专业各行其是，或者说是过分地突出自己，而缺少必要的整体相融性。只有通过组织有序的精心的全面的设计安排，我们才能把一个初看好像支离破碎、意见分岐、没有完整性的模糊、凌乱的印象，变成一幅诗意盎然、变化有序、排列恰当、构图完美的图画。

4．建筑设计的重要性不可忽视

长期以来，由于历史的原因，建筑设计（特别是工业建筑）在思想上趋于封闭狭隘，在形式上趋于呆板一律，在色彩上趋于灰暗、单调，总之建筑在如何体现满足人类的舒适和精神要求这方面考虑得太少了，更谈不上在美观的构思上多下功夫，而只片面单纯地理解为单一的功能性构筑物，仅为满足生产而已，别无它求，诸如环境、空间、选型、尺度、色彩等方面都无关紧要也无须多考虑。

因此在工业建筑中，建筑的地位一直不高，也没有什么发言权，最后造成厂区建筑不美观，品味不高，大家不满意。随着社会经济的发展，人民生活水平的提高，人们已不仅仅满足于需要有一流的先进的工艺、能生产出较好的社会需要的产品，人们的追求向更高层次发展，更需要有一个包括优美的环境，良好的工作条件在内的赏心悦目的舒适的氛围，更需要防止和减少工业建筑常有的废水废气对周边环境的污染。这就需要进行全方位的综合的建筑设计，对污染进行充分有效的处理，保证有清晰的水质和洁净的空气。建筑设计虽然不像工艺设计那样直接产生经济效益，但从全局、长远的效应来看，其对提高生产效率、保障职工的身体健康、社会的文明都能起到很好的、积极的能动作用。因此，我们有必要对给排水工程中建筑设计这个概念有一个新的认识，它必须是全面的、综合的、整体效应的结果并必须在整个设计过程中贯彻始终。在建筑设计全过程中，总协调建筑师要始终以能形成最佳环境景观的观念为依据，充分考虑到工艺流程的最先进、最便捷，结构布局的最经济、最合理，不断地向各有关专业的负责人就当地环境景观的形成进行有方向性的引导，并不时向他们提供大家能接受的各种状态建议或者能取得平衡的一些构想，以达到最广泛的共识，统一的行动。

三、建筑物的设计处理大体有以下的一些手法： 1．公共建筑

（1）总平面要结合地形地貌，因地制宜，构图优美，比例匀称，并注意韵律。（2）功能相近者尽量合并，减少地面分散的构筑群，要做到大中见小、见透。（3）要处理好内外部空间，做到宽松、明亮、空透、轻灵。（4）立面和平面都力求避免过于平直、呆板，可适当组织上下、左右、高低参差，和配以局部的弧形以示流畅、舒适。（5）色彩上可区别于厂区建筑，但又不能太过于突出，必须符合统一中求变化的大原则，即在和谐中求局部的突变和醒目。（6）屋顶的处理可以在平屋顶的基础上适当配以小斜顶，或局部注以建筑符号起到全区的点缀、装饰之用。

2．生产性建筑

（1）合并同类型相近功能的设施，多占天，少占地。（2）平面要简朴，要注意构图均衡，立面处理不宜运用过细的线条，要突出块形，要有厚实感。要注意虚实对比，高低有序，前后层次，交错合理。窗子形式可作为一种图案，多求变化。（3）要注意细部设计，任何一种粗心大意、不拘小节都会给整个建筑带来败笔。特别要注意室内的线路，管道、孔洞都要精心设计，合理安排，一般不暴露在外。（4）色彩处理宜平淡整洁为主，另配局部点缀，其鲜明程度要次于厂前区建筑的色彩处理。（5）要考虑到建筑物的连接体处理，可以理解为是一种过渡，进行超常规的处理，并顾及相互的空间和环境。（6）屋顶的处理可略同厂前区建筑。

四、给排水工程师的现代设计意识的内容

高要求的设计理念是要依附设计师们来实现的，这样一来对设计工程师不仅要求他对本专业的各类技术把握和运用的熟练程度外，重要的是要求他有符合社会发展的现代设计意识。

1．首先、开放而严谨的知识结构

一个合格的给排水工程师，他的知识结构应该既严谨，且开放。知识结构的核心部分当然是本专业的基础理论，基础理论扎实，可以保证设计无误，而对相关专业知识的了解，则能保证与其他专业配合起来得心应手。但要使设计尽可能完美，在既定的条件下，方案综合技术经济指标最优，则要看你的文化品位，知识广度，要看你运用这些知识解决实际问题的能力，要看你对发展着的当今社会和你对所服务的业主的了解，总之，知识结构应该是开放的，应该不断注重本专业及社会各层面的最新发展及对设计工作的影响，不断改进自己的设计及设计思想，使设计的工程既实用，又有超前意识。

2．接着、简洁而实用的表达方法 中国人讲求“天人合一”，我们给排水工程师也要师法自然。我们在进行多方案比较的设计中，确定的方案应该是在保证功能的前提下，系统最简化。根据系统工程的观点，在同等条件下，系统愈复杂，可靠度越低。

简洁不是简单，简洁是经过了比较后的综合与取舍，是经过了雕凿的精品。而简单纯粹是粗加工的次级产品。在设计文件及图纸的表示方法上，不防借鉴鲁迅的观点，能速写的决不拉成小说。繁琐、繁复是设计文件及图纸的大敌，在这里，信息并不是多多益善，无用的信息就是信息污染。它占用了设计人员的绘图时间和精力，也占用了视图人员的脑空间，而人在同一时间内吸收和消化信息的能力是有限的。设计者应为用户着想，能用最简洁的线条和文字表达最丰富的设计思想是判别优秀工程师的条件之一。让我们努力使设计文件和图纸更“干净”些。

3．其次、工程整合的观念

整合是格式塔心理学的一个概念，一个心理学意义上整合的人，思想和行动是统一的，不存在精神分裂和行为分裂。作为一个整体的工程，是各个专业协作的结果，社会分工使然，没有办法。现在不是达芬奇的时代，那时，他一个人把什么事都干了。现在能一个人包揽各专业设计的人极少，因而我们在确定本专业方案时，应时时想着工程的整体。有些方案在本专业的角度看起来好一些，但对工程整体的影响就不一定如此。为工程的整体计，我们宁可选那个对本专业说来稍有缺点却对工程整体大有好处的方案。可以说，一个工程各专业协同度越高，它的整体效果就越好。合作与协同的艺术对给排水工程师至关重要。狭隘是一种低层次表现，考虑自己的时候，也站在别人的立场上想一想。

4．依次、良好的服务意识

现代社会是一个相互依存的社会，别人为我们服务，我们也为别人服务，服务质量高低标志着一个社会的文明程度，作为设计人员，我们服务于甲方，服务于业主，向他们提供优良的服务是我们的职责。因此，在设计前，我们必须明了他们的要求和意图，以便在确定方案时根据他们合理的愿望和要求来决定我们的取舍，这就要求我们设计之前不仅仅只收集技术资料，还要充分听取甲方的意见和要求，并在设计中尽可能满足之。设身处地为甲方着想，应成为设计人员的座右铭。

5．再者、独立的思维方式

市场经济使得给排水专业各种产品源源不断地开发出来，并推向市场。每一种新产品的推出，宣传者总爱把它说得十全十美，其实，这世界从来没有过十全十美的东西。一个新产品的推出，可能解决了过去存在的问题，但也可能派生出其他问题，我们在使用之前，对其优缺点要和代换产品进行全面比较，要使其纳入系统中比较。要看透商业推销烟幕下实质的东西，要把外行人说的外行话和内行人说的内行话区别开来，重要的是要警惕内行人说的外行话。给排水工程师应是成熟的思考者，而不应像时髦女郎那样对流行的东西趋之若鸳。

当然，并不是要食古不化。重要的是对新东西要有敏锐的觉察力，要看到事物的实质一面。6．最后、与社会发展同步的设计思想

市场经济给国家注入了活力，各个领域的变化日新月异，我们的设计思想也应及时调整。

其一，给排水工程属于公用工程，过去学校里学的是苏联的模式，在计划经济体制下，由于钱是国家的，且国家又穷，给国家节省每一个铜板几乎成了所有设计人员的价值取向。这样设计出的系统紧紧巴巴，看起来节省了一次性投资，但是，用户稍有变动，系统便显得捉襟见肘，马上就需要扩容，需要改造。这样，长远地看，反而浪费了财力物力，因之，合理系统应该是参数取得宽余一些，使系统有较强的抗冲击负荷的能力，这样的系统价格性能比还是很高的。众所周知，过去制订的用水量标准往往偏低，而对排水系统来说，堵塞必然缩小过流断面，再者给排水系统（假如不是专门的给水及排水工程）在整个工程造价中占的比例不大，为增大一号管径多花的钱所产生的效益远远高于它的投资。

其二，重视时间的作用。时间就是金钱，这是经济社会的铁律。对于投资商来说，你精打细算地为他设计省下的几个钱还不如早点给他图纸，让他早点开业。这样，他宁愿浪费些投资也要求你的速度。从商务角度上讲，一个满足甲方时间要求但相对粗糙的设计要比因精打细算耽误了时间的设计更能满足甲方要求。虽然，从技术角度讲，评判标准不同。

其三，时间要求的紧迫决不意味着可以答应你出一个系统不合理的设计，时间再紧，保证系统合理也是最重要的，否则，人家为何要花钱找你设计？时间紧，设计可以粗一些，但只能是细节上粗，大样图可以少出，其实，具体安装，现场有经验的管道工要比设计人员更有发言权。设计人员也应给施工者发挥聪明才智的机会，对于设计人员，减轻了繁琐的劳动，施工者也有了施展才能的合理空间，何乐而不为？ 其四，对规范的态度。国家规范是设计工作的准则，必须执行。但是，由于技术进步和社会发展，规范修订的周期又太长，一些条文落后于实际工程的要求，这就要求设计人员彻底吃透规范条文的制定背景和边界条件，以便在设计工作中既遵守规范又有一定的灵活性。只要设计合理，系统优化，在设计中可以不拘泥于个别条文的规定。

五、结束语

综上所述，给排水工程的建筑设计是一门多学科又“色、香、味”俱全的特殊工程，牵涉到的因素方方面面，千头万绪。给排水工程师的现代设计意识也是有很高要求的：是由严谨而开放的知识结构、简洁而实用的表示方法、工程整合、良好的服务意识、独立思维和与社会发展同步诸方面构成。具有现代设计意识的工程师拿出的设计多半是优秀的。有无现代设计意识，是区分一个优秀工程师和一个平庸的绘图匠的重要判别条件。作为一个给排水设计入员，应注重在工作中树立现代设计意识，以期拿出更好的设计。

第二篇：给排水工程岗位职责（范文）

给排水工程师岗位职责

1、遵守公司和项目部各项规章制度；

2、服从项目经理领导，负责本工程实施期间给排水工程范围内的综合管理及协调；

3、认真审阅给排水工程施工图纸，参加图纸会审，设计交底等，对图纸提出审查意见；

4、按时参加给排水工程协调会及监理例会，及时记录施工日志；

5、负责项目给排水工程设计、监理、施工单位等各单位间的联络、对接及协调；负责项目给排水工程专业与土建等各专业间的沟通协调；

6、严格要求施工单位根据设计图纸、施工规范及相关图集施工，及时与设计单位沟通联络，解决施工过程中的技术问题，确保项目按进度计划实施；

7、参与项目给排水工程范围内的材料、设备供应商的考察、品牌推荐等，参与相关专题会议及技术方案的制定；

8、根据公司批准的施工总进度计划，督促给排水工程施工进度，严把施工质量关，同时监督安全文明施工；

9、工程实施阶段计量工作严格执行施工合同之约定，按实结算现场变更签证；

10、认真做好预留预埋部位隐蔽前的验收工作，参与分项、分部工程的验收；

11、认真审阅给排水施工范围内的资料，做好工程资料的收集、整理和移交；

12、参与给排水工程的调试，组织工程竣工验收；

13、定期巡查施工现场的临时用水系统，保障施工现场的用水。

暖通工程师岗位职责

1、遵守公司和项目部各项规章制度；

2、服从项目经理领导，负责本工程实施期间暖通工程范围内的综合管理及协调；

3、熟悉施工图纸，参与图纸会审和设计交底等，整理交底内容及会审纪要；

4、根据公司批准的施工总进度计划审查暖通工程施工组织设计，负责控制暖通工程项目的现场施工进度，确保项目进度计划的完成；

5、根据合同的约定，施工图纸、规范及相关图集的要求，严格监督暖通工程施工质量，参加材料、设备进场验收和工程检查验收；

6、严格监督控制暖通工程项目施工成本，参加暖通工程现场的经济签证、技术核定单等；

7、负责项目暖通工程设计、监理、施工单位等各单位间的联络、对接及协调；负责项目暖通工程专业与土建等各专业间的沟通协调；

8、及时督促施工单位整改暖通工程施工过程中的质量缺陷；

9、参加暖通工程现场协调会和监理例会，及时记录施工记录；

10、及时完成公司领导和项目经理分配的临时任务。

第三篇：给排水工程简介

给排水工程简介

给排水工程是用于水供给、废水排放和水质改善的工程。分为给水工程和排水工程。古代的给排水工程只是为城市输送用水和排泄城市内的降水和污水。近代的给排水工程是为控制城市内伤寒、霍乱、痢疾等传染病的流行和适应工业与城市的发展而发展。现代的给排水工程已成为控制水媒传染病流行和环境水污染的基本设施，是发展城市及工业的基础设施之一，市政工程的主要组成部分。

给排水工程主要是：用水文学和水文地质学的原理解决取水和排水的有关问题；用水力学的原理解决水的输送；用物理、化学和微生物学的原理进行水质的处理和检验。19世纪后期，基于对城市公共卫生重要性的认识，在美国形成了卫生工程学科，给排水工程是其主要组成部分。20世纪60年代在美国、80年代在中国形成环境工程学科，又从水环境的高度把给排水工程原有内容的大部分包括在内，使给排水工程和环境工程、水资源工程以及环境科学互相交叉，共同发展。电子计算机和系统工程应用于给排水工程的规划、设计、施工和运行管理，使给水质量与废水处理进入一个新阶段。

给水工程 为居民和厂、矿、运输企业供应生活、生产用水的工程。由给水水源、取水构筑物、输水道、给水处理厂和给水管网组成，具有取集和输送原水、改善水质的作用。①给水水源。有地表水、地下水和再用水。地表水主要指江河、湖泊、水库和海洋的水，水量充沛，是城市和工厂用水的主要水源，但水质易受环境污染；地下水水质洁净，水温稳定，是良好的饮用水水源；再用水是工业用水的重复使用或循环使用，先进国家的工业用水中约60％～80％是再用水。② 取水构筑物。有地表水取水构筑物和地下水取水构筑物之分。前者是从江河、湖泊、水库、海洋等地表水取水的设备，一般包括取水头部、进水管、集水井和水泵房；后者是从地下含水层取集表层渗透水、潜水、承压水和泉水等地下水的构筑物，有管井、大口井、辐射井、渗渠、泉室等类型，其提水设备为深井泵或深井潜水泵。③输水道。从远距离水源输水到用水地点的整个输水系统，包括管道、明渠、暗渠和桥梁、隧道等。④给水处理厂。将原水进行处理以达到用水水质要求的工厂，有时称自来水厂或水厂，由泵房、化学剂投加设备、水处理构筑物、储存成品水的清水池及化验室等建筑物组成。⑤给水管网。向用户输水和配水的管道系统，由管道、配件和附属设施组成。管道常用铸铁管、钢管和预应力混凝土管。配件有闸阀、排气阀和排水阀等。附属设备有调节构筑物（水塔、水池）和给水泵站。

排水工程 排除人类生活污水和生产中的各种废水、多余的地面水的工程。由排水管系（或沟道）、废水处理厂和最终处理设施组成。通常还包括抽升设施（如排水泵站）。① 排水管系。收集和输送废水（污水）的管网，有合流管系和分流管系。合流管系只有一个排水系统，雨水和污水用同一管道排输。分流管系有两个排水系统：雨水系统收集雨水和冷却水等污染程度很低、不经过处理直接排入水体的工业废水，其管道称雨水管道；污水系统收集生活污水及需要处理后才能排入水体的工业废水，其管道称污水管道。②废水处理厂。包括沉淀池、沉沙池、曝气池、生物滤池、澄清池等设施及泵站、化验室、污泥脱水机房、修理工厂等建筑，废水处理的一般目标是去除悬浮物和改善耗氧性，有时还进行消毒和进一步处理。③最终处理设施。视不同的排水对象设有水泵或其他提水机械，将经过处理厂处理满足规定的排放要求的废水，排入水体或排放在土地上，保护我们居住的生态环境。

第四篇：给排水工程小结

番禺区大岗镇船舶配套产业基地拆迁安置区土建（一期）第四标段工程

（给、排水工程分部工程小结）

位于番禺区大岗镇的番禺区大岗镇船舶配套产业基地拆迁安置区土建（一期）第四标段工程，自2008年11月1日正式开工以来，各项工作开展基本顺利，本工程施工期间，在番禺区建设局、区建委质监站、广东国建工程项目管理有限公司、广州市番禺城市建筑设计院有限公司、广州市番禺城市建筑设计院勘察有限公司、广州市番禺区大岗镇征地拆迁安置办公室等单位的直接领导下，以及在项目经理和现场工程施工管理人员的指导、精心组织施工，使本工程能得以顺利完成给、排水工程分部工程。为此，我们工地全体施工管理人员表示对上级各主管部门、领导、及参与本工程建设的所有工程技术人员，他们为本工程所付出的辛勤努力表示衷心的感谢！

我们工地一贯遵照公司的宗旨要求，“本着以质量求发展，向管理要效益”的指导思想和力创优良工程的目标，我们全体施工管理人员始终把“追求更高质量和创造更好效益”的指导思想贯彻到施工中的全过程中。本工程在经过将近两个月来的共同努力，现已完成番禺区大岗镇船舶配套产业基地拆迁安置区土建（一期）第四标段工程给、排水工程分部。有关工程质量管理和文明施工方面均达到要求。为此，现将有关工程情况和施工过程及质量管理等做一总结。

（一）工程施工管理及质量控制：

1、完善组织架构，明确分工负责制度。根据图纸设计要求和施工合同中拟定的质量合格等级。

2、强化管理：建立健全的现场规章制度和工程质量管理体系，实施以制度规范行为，制订关键部位的质量管理控制措施，坚持做到，人、机、料、法、环的五大要素，“五大要素”是工程施工中法宝，实施每个项目工程有质量技术交底，以及施工管理技术人员现场督促指导施工。同时做到技术、质量、安全等班前交底，班后检查，把“三检”制度贯彻到施工中的全过程中。

（二）精心组织施工：

1、在保证质量的前提下，必须科学合理地组织施工。

2、在给、排水工程工程施工全过程中，首先选拔责任心强的施工管理技术人员现场监控工程的施工任务。在给、排水工程工程施工的全过程中，我们工地坚决遵照执行《广州市建设工程质量通病治理措施》的有关规定要求。

（三）确保工程质量

1、送检情况：

本工程所用的排水管材、管件；给水管材、管件；阀门；胶粘剂均按要求进行监督抽检，其检测结果均符合设计规范要求。

2、在施工的全过程中，所有隐蔽工程均经甲方设计，现场监理和区建委质监部门验收合格签证后才进行隐蔽施工，确保了隐蔽工程质量。

综上所述，本单位申请此给、排水工程工程为合格工程。

施工单位：重庆建安建设(集团)有限公司 项目经理：骆大发 日期：2009 年 6 月 30 日

第五篇：给排水工程报告

简介：尽管我国在建筑给排水CAD 开发取得了长足的发展,但也存在诸多的问题。如:软件开发全面规划问题;成图软件问题;数据结构与专业计算功能问题;软件价格等问题。文章对此提出了今后的发展对策。

关键字：建筑给排水 CAD 开发 现状 问题 发展对策

随着计算机应用技术的不断发展,特别是近年来计算机辅助设计(CAD)已不断渗透到建筑给排水设计领域,使我国在建筑给排水方面有了较快的发展。但是,在使用中尚存在一些特有的问题,本文对此略谈己见。

1建筑给排水CAD 技术的发展现状世纪80 年代中期国内开展了计算机辅助设计和制造(CADPCAM)工作。当初计算机硬件都采用工作站,由于它投资大,CAD 的应用没能得到很好的普及,专业软件也不可能得到很好的开发。90 年代以来,微机的发展十分迅速,处理能力不断加强,价格不断降低,使CAD 的普及应用成为现实,因而提供了一种功能强大的绘图和设计环境。同时,设计内容上也逐渐增加,从只能做常规室内给排水设计发展到能进行室内、外给排水,热水供应、消防、雨水、泵站到集绘图和计算为一体的软件包。

建筑给排水CAD 的发展是随着建筑CAD 的发展而进行的,其专业软件开发起步较晚。1990 年初建筑给排水仅局限于利用CAD 来绘制原理图,由于缺少完整的图库,只有在施工图设计中推广运用,才能真正做到提高设计进步和出图率。由于建筑给排水专业对计算机辅助设计软件水平要求较高,在施工图中所绘制的透视图并不是仅通过视点的转换能得到的,它有别于原始的真三维图形。从1994 年始,我国正式出现了商业性的给排水专用软件包,为建筑给排水计算机辅助设计应用提供了条件,从而开始了一个新时代。设计人员可以直接利用建筑工程提供的资料图绘制给排水平面图,然后生成所需的透视图,达到减轻设计人员的劳动强度并提高设计效率的目的,使他们有更多的时间用于设计方案的优化。

CAD 专业软件包的开发和设计单位微机的大量配置,使各用户根据自身的特点建立一定量的图库和模块,正如60 年代中期专业设计院刻制大量的图形和文字图章一样。计算机也加强了标准化,改进了设计质量,还广泛应用于图形的修改,减少了重复工作量,使设计人员摆脱了机械记忆和大量、单调的查资料工作。例如设计人员可随时从计算机中查到有关规范内容、资料数据和习惯做法等,做出决策,替代了很多繁琐的工作。

2开发和应用中存在的问题

除了软件开发起步晚、资金少起点低、技术差、及软件汉化水平低等普遍存在的问题之外,我国的建筑给排水CAD 还存在一些特有的问题。

2.1 软件开发全面规划问题

目前我国建筑给排水软件开发的单位、人员很多,但是力量分散,各自为政,互不通气。缺乏全面规划,没有统一标准,各种软件互不兼容、互相排斥,软件开发水平比世界先进水平差之甚大。有些软件只是在低水平上的重复,缺乏特色,有的甚至存在不应有的错误。这种一哄而上的做法不但令软件用户即工程设计人员无所适从,也给软件的进一步开发设置了障碍。这个问题要解决,除了优胜劣汰的市场法则之外,还需要行业管理部门的有效管理。

2.2 成图软件

我国现有的建筑给排水CAD 软件大都是在美国Autodesk公司的CAD 软件AutoCAD 基础上开发的。尽管AutoCAD 是世界上迄今为止最优秀的通用计算机辅助设计软件之一。但也有一些不足:一是软件兼容性不好,即AutoCAD 生成的图形文件不能被很多软件所调用,AutoCAD 也难以接受其它软件所产生的图形;二是虽然带有Autolisp 作为二次开发工具,但这种以表作为处理对象的程序设计语言运行速度慢,而且不易掌握,给设计人员结合自身情况对软件进行二次开发造成困难(这两个问题在1210 版本中有所改善,增加了输出输入图形

文件的格式,并可运用C 语言程序等)。另一个问题是版权问题,尽管我国也出现了不用AutoCAD 支持,自行开发全套建筑类各专业成图软件,在软件集成化方面有了相当大的进展,但要在功能上全面赶上AutoCAD、特别是在图形编辑与修改方面达到较高的水平,还有相当多的工作要做。在这种情况下,为了整个软件的先进性,在今后相当长的一段时间内,我们还需使用国外的成图软件。

2.3 数据结构与专业计算功能问题

通过应用实践,现国内大多数软件还不具备较好的计算功能,而计算的增加势必提高绘图的精度,对用户的要求更严格,这也给程序设计提出了更高的要求。为此建筑给排水CAD 软件应采用自身建立的数据库,它是专业计算的基础,很多软件与提供的条件图不匹配就是没有依赖本专业的属性。给排水软件包可利用AutoCAD 中的lisp 将有关元素列表,以建立相当的数据库,不需再存放数据文件,使绘图与计算一体化,这样就更有利于使用。

2.4 价格问题

目前,建筑给排水软件的市场价格在7 000～15 000 元。考虑到软件的开发成本和开发水平、技术含量及带来的效益,这个价格还是偏高的。软件价格普遍偏高制约了它的普及,这也与分散经营、形不成规模效益的现行体制有关。软件价格过高造成用户减少,与此同时软件开发商的收益减少,于是形成价格进一步提高的恶性循环。没有高普及度的CAD 软件应用群体,也就无法产生高水平的软件。价格还与性能有关,由于种种原因,性能较优的软件往往不能相应地卖出优价,结果是低劣软件充斥市场。

3建筑给排水CAD 的进一步开发

3.1 专业功能方面

传统专业功能:增强和完善计算功能,包括各种水量、流量计算,给排水管线水力计算,水箱水池计算等。图块图库也应在原来的基础上增加数量、提高质量、完善功能、方便使用。新增专业功能:建筑给排水CAD 软件在专业功能开发方面还有很多工作可做,如自动设计给排水管道避开、绕过或穿过梁柱等障碍物;自动根据规范检查管道管径、坡度、埋深、间距;消防系统的消火栓与喷淋喷头自动布置和喷洒强度的自动确定;自动选择布置化粪池、检查井,并自动连接管线;自动选择泵,并作出基本无需改动的泵房设计图;自动为管道系统添加必要的部件、配件(如清扫口、泄水阀等)。自动对部分或全部给排水设计进行优化,使建筑给排水CAD 在智能化方面上一个新台阶。

3.2 用户界面方面

用户界面是软件的“脸面”,直接反映软件开发的水平,按照最新的判别标准,软件必须要有相应的便于用户操作的界面。因此,给排水软件用户界面的发展方向是形成直观、形象、美观、贴近AutoCAD 与WINDOWS 风格,并应该适应软件潮流的友好、实用的用户界面,以及方便的鼠标(数字化仪)操作和随心所欲的联机帮助。

3.3 系统软件

开发专业软件应当充分利用软件技术发展的最新成果,使专业软件的水平上一个台阶。这主要包括3 个方面:系统软件、图形支持软件和汉字系统。对于应用软件来说,只能选择而不能创造系统。在选择时应当充分利用计算机系统资源,除了采用新版本的DOS 操作系统外,还应注重开发WINDOWS 应用软件。随着计算机软件技术的发展,在未来几年当中不能在WINDOWS 中运行的软件将逐步退出市场,而至今尚未开发出一种在WINDOWS环境下运行的软件,即“建筑给排水FOR WINDOWS”,这一点应当引起软件开发者的高度重视。对于日渐走红的OS/2 操作系统,也应有所关注。在支持软件方面,除了考虑与Auto2CAD10.0、11.0、12.0 等各版本的兼容性之外,还应考虑最新的13.0 版本的新功能。此外还应注重跟上汉字系统和汉化软件的发展;汉字字体的增加使图面汉字质量有了保障,汉字输入方式的改善还可提高成图速度,增强软件功能。

3.4 硬件资源开发

硬件性能的提高和价格下降,为软件开发提供了更广阔的活动空间。建筑给排水CAD 也应注意硬件资源的开发利用,包括利用新一代的高档微机与网络服务器,双屏幕和大尺寸、高分辨率显示器,大容量的内存和硬盘,各类输入设备如CDROM、扫描仪和输出设备如喷墨、激光绘图仪、打印机等,以适应硬件的发展,这也是软件发展的一个方向。

4今后建筑给排水CAD 技术的发展前景

4.1 软件向系列化发展,专业性强

软件之间相互兼容性好,可相互转换或直接使用,在专业的内容上更加全面,除了透视图的生成外还可生成剖面图、管道的纵断面等,形成真正的三维空间,全面地实现自动生成。此外,整个建筑给排水CAD 软件将由多个子程序多部分组成,也可以相对独立的部分出现,功能齐全,形成系列化。

4.2 完善计算,实现图形与数据的完整统一

开发出环状管网的计算以及多种系统的分析计算,可以做到图形完成后自动完成计算。对于复杂的给排水系统,可智能化地判别系统形式,迅速地进行水力计算,并提供选择的设备,从而摒弃繁琐的数据手册。此外,还具备完善的图形库和数据信息库,可备查询、调用。

4.3 向优化设计发展,形成专家系统

扩充利用专家系统,咨询、确定选择系统和设计原则,及时产生合理的设计方案。由于计算速度的加快和存贮容量的增加,采用优化设计理论(如数学规划方法或准则法)迅速寻求满足规范和其它经济技术要求,而且应是工程费或换算运营费之和最小的设计。在施工图设计中,可提出管道的最佳走向和设备的最佳布置等,进行自动分析。

4.4 建筑设备软件间的相互协调

目前常困扰着建筑设备工种之间的相互管道碰撞问题,它通过自动检测给排水管道与暖通风管、电气桥架、结构梁之间的交叉,做好工种间的配合。此外,还能为土建工程自动预留孔洞图。

4.5 加强微机联网,让软件资源共享

把所有的微电脑组成局部网络,最后挂到整个高速的网络系统中,它可使每台计算机在任何环境里与任何1 台计算机进行“交谈”,做到资源共享,这样还有利于检索查询和避免软盘之间病毒的感染。

4.6 针对专业特点,运用多屏显示

这一点有别于目前同步或多屏幕显示,而是根据建筑给排水有透视图的特殊要求,将平面图与透视图或剖面图分别在多个屏幕中同步显示,以充分利用屏幕,直观地进行图形设计。总之,计算机的发展将带动建筑给排水CAD ,进一步提高工作效率,以使工程设计做到在满足现行规范的前提下,根据实际经验、施工条件和工程的特点等,把给排水设计得更加合理,充分满足实际要求,达到安全可靠、经济适用的目的。