CAD技术在我国土木工程领域的应用与发展

二、CAD在土木工程中的缺陷：

CAD技术在给土木设计业带来巨大效益的同时，其劣势也随之发挥作用，也不可避免地滞缓了其发展，具体表现如下：

1、CAD技术促使土木设计领域中人、财、物浪费加剧

CAD技术需要相关的软件，运转速度较快的电脑以及熟练掌握电脑的设计师、网络维修人员等。购买任何正版的工程建筑软件都要花费1~2万元。设计师们还要开展专门培训工作，总之，备齐所需的人力和财力则价值不菲。同时，在使用过程，设计师们只能看到面前的一处图纸，而土木工程设计是一个系统工程，只看到一处图纸是远远不够的，它需要一整套图纸打印后才能看清楚。电脑图纸需要经过输出后才能实现审核、修改、再审核、再修改直至正式出图，增加了单位成本和社会成本。

2、工种配合默契与否及信息传递的速度影响工作效率

众所周知，土木工程设计是一个系统工程，它涉及到许多专业和步骤。每个设计师在设计任何图纸时不仅要考虑自身设计的合理性，还要考虑与本专业和其他专业设计人员设计上的协调性。完整的土木工程设计流程从合同签定起点经过测量数据、地质调查数据、设计说明、打印图纸、施工管理计划等步骤，其所需的数据量是非常大。任何数据变动，就会造成设计方案的变化。所以在动手设计前，要根据现况、地质、道路、建筑物、生产设施的关系进行规划、设计、施工、使用和管理。而地质、地物、道路的考察由建设单位来进行，生产设施之间的配合关系论证由勘察设计院来进行，大量数据的整理、交换、组合都需要时间。任何环节的阻塞和停滞都会影响完成工作效率。

3、缺乏统一的智能化结构设计软件

目前的专业软件，如PKPM软件，大多数只停留在二维基础上，充其量只是个绘图工具，缺乏智能化。智能化结构软件不仅体现三维立体图镜像，而且能自动执行相应的规范，设计所需参数取值不但要在经济范围内，还要便于施工。如中国建筑科学研究院PKPM CAD工程部和新加坡建屋发展局开发的BEAM CAGE软件，是按英国规范完成的钢筋混凝土梁的配筋、选筋、挠度的计算、施工图生成等一系列功能，虽然该软件自动化程度高，出图质量好，但毕竟是基于英国规范的基础上。而在国内流行的工程智能化设计软件如PKPM设计软件，

它还需要设计师们调整梁、板、柱的配筋，尤其是柱的配筋，PKPM软件自动生成的顶层柱配筋常常因为屋面梁传递来的弯矩比较大，配筋也较大，而下层由于梁传递来的弯矩较小，配筋也较小，形成大柱种在小柱上。这需要设计工程师进行人工调整。还有按照规范规定，同一构件中钢筋的型号差别不宜大于两个级别，也就是说在一个构件中如果使用了直径为16的钢筋，那就不能使用直径为22以上的钢筋。但是在软件自动出图中常常会出现直径为14的钢筋和直径为22的钢筋一起使用的现象，这也要进行人工调整。以上说明我们还缺乏统一的智能化结构设计软件。

4、扼杀土木设计师的创作灵感

俗话说：“建筑是凝固的音乐”这句话点明了建筑也是一种艺术，它是一门融科技、文化、艺术、哲学于一体的学科。任何土建设计师都需要艺术家的灵感和天份，这种灵感和天份在处理建筑物的造型方面应有不少的“模糊感”。但CAD制图所要求的尺寸精确消磨和扼杀了这种灵感和天份，让设计师的设计图样屈从于电脑的机械和准确。还有，不少设计单位为了能够中标，将自己的设计投标文件，尤其是总平面效果图，做得非常精致美观，不惜投入大量的人力物力在CAD的制图上，而忽略了总平面布置图的建筑效果和建筑师的艺术创造。

综上所述，CAD的使用提高了土木设计中的高效率、高质量和高水平，同时也显示了不完善的方面。因此，设计师们在使用过程中总结经验，注意克服CAD带来的负面影响，努力提高自身的计算机知识和对土建规范的使用，促进CAD的健康发展。

CAD新的发展趋势：

自从上个世纪CAD软件出现以来，就以绘图效率高、速度快、准确性高等独特优势迅速在暖通行业中得到广泛应用。几十年以来，CAD软件在相当程度上改变了暖通行业的面貌。那么，暖通CAD软件有什么新的发展趋势呢？

第一、“正版化”逐渐成为主流

若干年前，由于市场发育不完善、正版价格过高、缺乏配套服务等原因，盗版CAD软件一度占领了暖通CAD的大部分市场。然而，盗版CAD软件的应用会显著带来法律风险、安全风险。“某设计院由于使用盗版CAD软件成为被告”，“某项目由于使用盗版CAD软件，被CAD软件提供方索赔3000万元”等信息

时常见诸报端。

更为严重的后果是，盗版软件给刚刚兴起的民族软件产业带来致命打击：一旦盗版软件继续泛滥，那么本来就脆弱的民族CAD软件商将不得不黯然退出市场。

好在，随着经济的不断发展、版权意识的逐步增强，正版化已经成为了中国暖通设计行业不可逆转的趋势，盗版软件的风险为越来越多的人认识到：使用正版软件是保障企业做大、做强的坚实基础。

某暖通设计公司总裁对此深有感触，他指出，现在很多客户都明确要对使用未注册软件承担相关法律责任的条款，并要求注明软件研制者、版本号。特别是在承担一些大型项目的时候，对于软件的正版化要求就更为严格，一旦出现问题，将会造成数十倍于软件采购成本的损失。为了防止此类事故，他在去年将公司所有暖通 CAD软件都换成了浩辰暖通CAD软件。

目前，暖通设计已经形成了“国产CAD软件为主、国外CAD软件为辅”的市场格局。浩辰CAD的市场总监对此对笔者谈到：“一方面，CAD行业内的版权保护形势已经比前几年大有改观，很多公司都养成了使用正版软件的习惯；另一方面，我们自主研发的浩辰暖通 CAD 2011在性能上不弱于国外同类产品，而且在性价比、服务上相对国外软件品牌有着显著的优势，因此赢得了越来越多设计院得青睐。”

第二、功能面向实用

作为一种设计软件，暖通CAD开发的目标应该是以实用为主，从暖通工程师的实际需求出发。然而，很多CAD软件都容易犯一个毛病：那就是在软件设计中过分的追求华丽、复杂，以绘制出三维图形、或独立拥有某一套标准而自豪。殊不知，很多这样设计出来的效果在实际工作中根本无法得到应用，其结果也仅是“中看不中用”。

开发暖通CAD软件不同于其它领域，其往往对一些图形元素或一些数据有着很严格的要求，并随着时间而不断发展变化。这就需要软件开发者要有丰富的暖通设计经验，能够清楚的了解哪些数据是需要的，哪些不需要。这样能做到实用为主，从而避免不必要的资源浪费。

通过浩辰CAD研发部，我们获悉，浩辰暖通 CAD 2011录入了最新的《中

国建筑热环境分析专用气象数据集》，还录入了《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ 19-87、《安徽省居住建筑节能设计标准》-DB34/T754-2007、《贵州省居住建筑节能设计标准》-DBJ52/49-2008等标准，这样就在数据层面保证了软件的规范性。

第三、“功能定制、市场细分”成为市场制胜点

客观来说，现在CAD软件已经进入了相对成熟期，在短时间内出现革命性变革的可能性较小。这个时候，更符合行业用户的软件设计往往意味着更受市场欢迎。

在暖通CAD行业同样如此，在过去，暖通设计人员所能使用的只有CAD平台软件，缺乏针对暖通行业的定制功能，提高了使用了门槛，降低了设计效率。

从几年前开始，CAD软件开发商，特别是国产CAD软件开发商将越来越多的精力放在了针对行业细分市场的定制上。如浩辰CAD就推出了应用于暖通行业的定制软件——浩辰暖通 CAD，包含了众多独特的定制功能，在市场引发了积极回应。

例如，浩辰暖通CAD 2011已经实现了房间形状的自动识别和房间名称的自动提取，实现了对CAD图形信息的深度兼容，结合完善的房间模板库，保证了图纸中的所有可用信息不流失，基本实现了负荷计算参数的“零输入”。

针对暖通负荷计算中经常需要同时计算、同时显示的情况，浩辰CAD暖通 2011实现了相同参数，仅需输入一次，冷热负荷即可相应算出。设计人员无须分别建立计算数据文件，重复输入相同参数，极大地提高了工作效率。

随着经济全球化的不断深入发展，技术的不断进步，我们相信，更优秀的国产暖通CAD软件一定会很快面市，我们也有望打造一个足以挑战“AutoCAD”的CAD品牌。

参考文献：

AUTOCAD建筑工程设计绘图 唐海 编著 清华大学出版社

AUTOCAD2002建筑工程设计绘图 李香敏 主编 电子科技大学出版社 AUTOCAD2000建筑工程设计绘图入门 张敏胡 主编 北京大学出版社 AUTOCAD建筑工程设计与绘图初步 王一春 主编 内蒙古大学出版社 AUTOCAD工程设计 黄连素 主编 上海科技大学出版社 土木工程CAD 李静斌 主编 郑州大学出版社