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赵 飞
随着科技的不断进步,特别是计算机技术的迅猛发展,对我国土木工程领域的发展起到良好的推动作用.CAD 即计算机辅助设计与制图的推广应用,有力地促进了土木工程设计方法的重大变革.利用计算机高速、大存储及逻辑判断功能,可使经验设计代之以理性设计,近似设计代之为准确设计.尤其建立了计算机网络辅助设计与管理后,不仅提高了设计质量,缩短了设计周期,而且创造了良好的经济效益和社会效益.随着计算机速度和容量的不断增长,计算机处理图像的能力日益增强,CAD 技术也逐步丰满和完善,使得计算机辅助设计和辅助绘图工作更加便捷和得心应手,给工程设计人员提供了更多施展才华的机会.
一、认识AutoCAD
(一)CAD 技术的由来与发展
我国土木工程领域使用的AutoCAD 软件是美国AUTODESK公司开发的AUTODESK 软件,AUTODESK 公司自20 世纪80年代首次推出AutoCAD 1.0 版本以来,其间经过多次升级,1999 年3 月又推出了AutoCAD2000,目前又升级到AutoCAD2014,AutoCAD 是一款集多种功能于一体的高精度计算机辅助设计软件,此软件具有功能强大、易于掌握、作用方便、系统开发等特点,不仅在机械、建筑、服装和电子等领域得到了广泛的应用,而且在地理、气象、航天、造船等特殊图形的绘制,甚至在石油、乐谱、灯光和广告等领域也得到了多方面应用,目前已成为计算机CAD 系统中应用最为广泛的图形软件之一.其中“Auto” 是英语Automation 单词的词头,意思是“自动化”；“CAD”是英语Computer-Aided-Design 的缩写,意思是“计算机辅助设计”,是指运用计算机系统辅助一项设计的建立、绘制、修改、分析或优化的过程.
(二)我国CAD 技术的发展
我们今天处于高科技不断创新的时代,国际上CAD 系统在技术上以日新月异的速度发展,也给国内该技术的发展提供了机遇,在集成化、协同化、智能化及其相关技术的研究与开发领域,可以说我们也是突飞猛进.我国是在1990 年才开始引用CAD 技术进行工程设计的,为更好地推广计算机应用及CAD 技术,使之更好地协助各项生产,真正做到“洋为中用”,在此平台上进行了文字汉化及软件开发、引进、消化、提高、软硬件的维护管理.目前,从国外引进的图形处理软件还有3D Studio、3DMAX、AdobePhotoshop 和CorelDraw 等, 在此基础上进行有关工程设计专业的二次开发,使国内出现众多AutoCAD 平台上的建筑及设备专业CAD 软件,可以进行三维造型,自动生成平、立、剖施工图与渲染图,可以表现光影、质感和纹理等.如理正的CAD 软件、华远的HOUSE 软件、论文范文公司的论文范文三维室内设计系统、广联达工程软件等.随着CAD 技术的不断发展,其覆盖的工作领域也不断扩大,如工程设计CAD 项目的初步设计、管理、三维动态、绘制工程、统计优化等方面都得到了广泛应用.
(三)AutoCAD 的优缺点
1.AutoCAD 的优点
强大的图形绘制功能.传统的手工绘图需要多种绘图工具,一旦出错,就要在图纸上进行涂改,这样会影响图纸的整洁和美观性.而CAD 只需要装有绘图软件的电脑、打印机和鼠标就可以完成任何复杂图纸的绘制,同时软件提供的UNDO 功能可以为工程设计人员绘图提供保障,即便出错也可以返回.通过参数化绘图工具,还能为工程设计人员提供独特的表达方式,提供更加广阔的思维空间.
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方便的图形编辑功能.传统制图方式中,各阶段不同设计成果要分时制作,制约了制图速度.在CAD 制图中,可以互换图纸资料,即可以修改设计方案.
较强的数据交换能力.土木工程设计对裂缝挠度、宽度、承载力和配筋面积等参数方面要求很严格,而且在实际工程中,对各个结构件如梁、板承受载荷的设计要符合规范,计算数值稍有偏差,会导致产品不符合设计要求,所以对计算的要求很高.CAD 对此提供了专业的计算模块,能够快速准确地处理大量的数据,特别是在市内声场分析、日影分析和灯光照度分析等方面,无论精度还是速度都是手工计算无法比拟的.
直观生动的表现形式.CAD 制作的建筑效果图其*和光影关系、建筑材料的质感,都如真实再现,惟妙惟肖.加上真实感的人、树木、天空、汽车配景,可谓是以假乱真,更有说服力.CAD 制作效果图优势还在于,只要建筑的三维模型搭建完成,就可以任意指定*角度、模型材质,快速生成多张效果图而无须从头做起,并可对三维模型进行方案优化、渲染和制作动画,这是传统手绘效果图无法比拟的.
便捷的存储和输出.CAD软件制作的工程图表可以直接用软盘和硬盘存储,避免资料因不可抗因素造成损失,如果把设计资料刻录成光盘,数据能至少保存50 年,查找和管理都变得更加简便和规范.
2.AutoCAD 缺点
技术滞后问题.因为国内目前使用的CAD 应用软件绝大多数是在AutoCAD 上开发,与国外相比存在很大差距,还不够完善.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都需要解决.另外,我国市场上的CAD 应用软件有很多,各公司为了各自的利益,开发出不同的CAD 软件,各自为政,给工程设计和施工人员造成了一定麻烦.
CAD 技术投入大问题.CAD 是一项科技含量很高的技术,通常要用半年到一年的时间才能熟练掌握,但CAD 软件的更新、升级步伐较快,所以设计师需要花费大量时间和投资来应对.其次, CAD 要实现微机制图,还需要硬件设备,如：复印机、电脑、绘图仪、数字化仪、刻录光驱等也投资不菲.
二、CAD 技术在土木工程领域的应用
(一)在规划领域的应用
在工程投资项目前期,主要用于绘制建筑、规划类图纸,如建筑施工图、效果图、造型设计等.
(二)在设计领域的应用
利用CAD 技术进行土木建筑结构设计,可以在计算机上实现各种实体的绘制,并且可以在相应的图层上方便地进行编辑,生成新的实体,做成图块后保存在图库中,可随时调用,方便快捷,重复使用性高.
(三)在施工领域的应用
目前CAD 技术在土木建筑工程施工的投标报价,施工调查,施工组织设计,人员、器材和资金调配,具体施工及项目工程管理和验收等技术中均有应用,如在投标报价过程中,运用CAD 绘制的平面图或结构图,导入到一些工程造价软件中,进行计算机的智能化算量,这将大大节省时间,减轻工作负担,有效提高工作效率和管理水平.
(四)在维护管理领域的应用
利用CAD 技术建筑物老化、功能下降等问题进行适当的维护和管理,利用道路设施维护管理CAD 系统,用于保存定期检查结果等信息,辅助维修和加固的规划和设计.
(五)在工程投资项目审计中的应用
利用CAD 软件,如广联达、神机妙算软件等,通过直接定义、画图、汇总计算等,实现对工程投资项目的工程量计算,并通过计价软件计算出工程造价,有效地促进了审计工作的开展.
三、CAD 技术发展前景
(一)CAD 应用市场会更加规范有序
在CAD 技术引入和发展初期,由于市场发育不完善、正版论文范文又过高、缺乏配套服务等原因,盗版CAD 软件一度大行其道.然而,随着人们版权意识逐步增强,使用正版CAD软件已经成为不可逆转的趋势,鼓励和促进国内企业自主研发正版CAD 应用软件,这也是保障企业做大、做强的坚实基础.
(二)CAD 技术会更加日臻完善
AutoCAD 是一款开放的软件,随着计算机技术的飞速发展,CAD 软件功能也会随之得到进一步提升,克服软件设计中的不足,做到统一规范和实用为主,通过自主研发,开发出功能更强大、性能更稳定、界面更友好、设计更合理、操作更方便、应用更广泛、实用更经济的CAD 功能软件,从而应用到我国的土木工程建设和审计领域.
(三)CAD 应用前景更加广阔
CAD 技术在创新中不断得到改进发展,在发展中既要吸取国际计算机技术发展的先进经验,更要关注国内应用市场的需求,逐步完善软件的每一个功能细节,针对不同的用户需求,开发出不同领域的CAD应用软件,服务于社会生产.相信在未来的社会生活中,CAD 技术会与我们的幸福生活息息相关,会为促进我国社会主义现代化建设和实现中华民族伟大复兴梦提供更好的技术支持.
（作者单位：鹿邑县审计局）
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