摘 要 隨著我國信息技術的飛速發展,暖通行業中的計算機的使用也越來越多,帶動整個行業的巨變。本文敘述了當前國內外暖通行業計算機輔助設計技術的發展概況,指出了國內本技術領域的布局特點及困擾暖通 CAD技術向應用性普及的因素。
關鍵詞 暖通空調 計算機 CAD技術 軟件開發 重視程度
目前計算機在暖通領域的應用主要有CFD(計算流體力學)技術,CAD(計算機輔助設計)技術等。前者主要是一些科研機構做流體仿真的研究,用來模 擬建筑環境參數的分布狀況。而后者正是廣大設計單位日常使用頻率最高的實用性技術。本文主要討論后者的發展概況和國內存在的問題,最后筆者根據自己的 CAD實踐經歷提出一種面向實用的CAD軟件開發思路。
一、相關內容的概述
在我國,計算機應用于暖通領域起步于80年代。當時主要精中在輔助計算上,主要包括冷熱負荷計算,水力平衡計算等。主要使用的語言為FORTRAN,BASIC等高級語言。由于計算工作的基礎和規律性 很強,有固定的計算公式,與計算機特征相吻合,到80年代末暖通的計算程序已基本定型。在以后的發展過程中這些程序只做了進一步的完善和語言上的調整,沒 有本質變化。隨著計算機硬件技術的不斷進步,硬件已不再是計算機在暖通領域上應用的障礙。人們研究的重點都精中在了應用于暖通的計算機軟件開發上。到了90年 代,由于有多種方便又快捷的計算機高級語言的出現,編寫面向暖通方面應用的計算程序已相對簡單,并且可以方便的制作出友好的人機交互界面。甚至一些普通的 編程愛好者就都可以獨自完成焓濕圖分析,負荷計算,水力計算等軟件。這時一些科研機構就把精力轉到了CFD這項國外一直比較領先的技術上,開始學習和研究 一些國外的流體分析軟件。
在進入21世紀的同時,我們經歷了整個世界信息化和網絡化 帶來的變革。整個世界的信息交流變的比從前任何時期都方便,這時如何實現數據的共享和快速的得到軟件更新的問題又擺在了開發者的面前。國內一些高校又開始 了CAD應用集成及網絡化的研究。由于國家對建設的投入,工程建設中工作量的日益增加,加快了對繪圖速度的要求。國內出現了更多的CAD輔助繪圖軟件,而 在暖通方面,發展完善和應用較多的基本上都是在AutoCAD平臺上二次開發的軟件。上世紀開發出的軟件又進一步得到了完善,而其中一些則是從其它軟件中 脫影而出,以其高度的集成性和一體化程度在國內的市場上殺出了自己的一片天空。
二、國內存在的問題
雖然國內一些科研機構在很早就開始了計算機輔助設計的研發,但是就目前的市場應用來看,國產軟件正在困惑中求生存。國內鉆研CAD的多數都面向機械 行業,要不就是面向建筑行業的。所以迄今為止,國內還沒有一家真正獨立平臺的暖通CAD軟件能夠占有一定的市場。暖通行業中幾乎都是AutoCAD的天 下,從工作效率到出圖的質量我國的CAD水平明顯和國外存在著一定的差距。即使是二次開發的軟件,一些單位往往剛拿到手時的爭相學習,然后不過多久,人們 就又回到了最原始的AutoCAD。分析其中的原因,應該說是多方面的。筆者根據自己的CAD應用和工程設計實踐總結出以下幾點,以供參考。
(一)標準有待普及和完善
標準化是實現暖通空調CAD系統集成化,并提高開發效率的關鍵問題之一。國際標準化組織(ISO)和國內一些機構已經對CAD的標準化工作做過很多 的深入,但是針對暖通行業方面的CAD標準化工作近幾年才開始有人探討,離步入應用階段還相距甚遠。由于標準相對落后,從事設計的相關人員很難做到一些軟 件的數據共享,造成重復的數據輸入工作。由于相關的圖紙深度及表達方式沒有統一要求,造成一些軟件不適合有自主樣式的設計單位使用。軟件開發者也不知用什 么樣的數據輸出方式和繪圖樣式才能得到用戶的認可。
目前國內也存在暖通CAD軟件與設計相關的技術規程接合不緊密的問題,例如沒有使用技術規程指定的負荷計算方法,計算書樣式等。一些軟件的計算結果 也沒有經過可信度的認證。在制圖方面,相關的制圖標準也有待完善,如現行GB/T 50114-2001暖通空調制圖標準也只是針對當時手繪時期中一些主要的表達方式作了規范。目前還沒有一本專門針對計算機制圖,且能充分發揮計算機繪圖 特長的制圖標準面世。如GB 50114-2001中對制圖時的線寬要求是b、0.25b、0.5b,這很難實現計算機和手繪的通用,特別是對日常打印機繪圖很難適用。
(二)體制完善和重視程度不夠
國內的暖通設計工程師多數都是在建筑設計院工作,制定標準的單位一般也是建筑的科研單位或主管部門。這就給一些人造成了一個誤解,他們總以為暖通只 是一個與建筑配套的工種。有的人會說“人家建筑的圖紙也沒有那么多講就,就甭說我們暖通了。制定繪圖標準也是他們建筑的帶頭,不用我們暖通摻和了”。實際 上這種看法是很不理智的。雖然暖通沒有建筑專業的出圖量多,但暖通專業必竟在圖紙特點和計算機的應用上有比較接近機械的特點,所以我們更應該以自己的專業 職責去對待自己的成果。特別是暖通CAD涉及到的參數之間關系眾多,相對其它專業,暖通專業更應該注重各系統之間的關系和具體的實現形式。
現實中一些人還認為:“計算書只是一個形式,我有那么多年設計經驗了,估的比你算的都準?!边€有些人認為: “設計院畫的太細了沒用,到了現場可能改的面目全非,還要有多年安裝經驗的人才能施工?!边€有人甚至認為: “一個簡單的系統,根本不要計算機畫圖,找個老師傅比劃兩下都能做的出。年輕人把電腦擺弄的再好,也不如老師傅兩句話”。由于專業本身的特點,以上的觀點 在一定程度上有其合理的一面。但我們更應該看到,隨著我們現代化 建設的加速發展,僅僅幾個老師傅怎能滿足大量工程建設工作的需要。從另一方面講,經驗和技術是相輔相成的,如果我們通過優秀的軟件在圖紙上解決了所有的問 題,問題不再會壓到施工安裝上去了,那時施工單位也就不再去急需尋找老師傅了。所以在現階段,優秀的CAD繪圖軟件還是必不可少的,這應該引起更多人對它 的重新認識。
(三)開發導向有誤區
軟件開發者應該從暖通工程師實際要求出發,并且最好有一定的設計經驗再去從事開發工作,就會對開發方向有更大的把握。在筆者接觸到過的一些國產軟件 當中,發現很多軟件經常會犯一個通病。那就是往往在操作上追求華麗,以能一瞬間自動完成某些連接,或繪出三維圖型而自豪,恕不知某些連接或樣式在現場根本 無法安裝實現。這就造成了軟件中看不中用的后果。
開發暖通軟件不同于開發建筑軟件,建筑軟件多數只是圖面表達上追求快捷和華麗。而暖通專業中的每個圖形元素(我們或將其稱作管道及部件)都具有一定 的擴展實體參數。如記載管道材質,重量,用途,風量等參數。相連接的部件參數的如何交換、套用、合算都存在著很深的專業性。這要求軟件開發者要同設計院、 科研單位、施工單位進行廣泛和深入的交流。由于這些原因,有時一些以建筑輔助設計軟件開發為主的公司的是很困難完成上述要求的。
對于以上存在的問題,就希望開發者在開發前期多作論證,作好方案,提出合理可行的現實手段和預期目標。避免不假思索地去寫代碼,否則到最后就會得到費了很多力卻沒有得到別人認可的后果。
作者簡介:蔡睿琪(1992—),湖北鐘祥人,單位:華中科技大學文華學院城建學部09級建筑環境與設備工程專業2班,研究方向:暖通中央空調方向。
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