基于AutoCAD平台的建筑给排水系统设计与开发

2018-04-02黄国盛

电子设计工程 2018年3期

黄国盛

（广东中烟工业有限责任公司广东广州510000）

计算机是人类智慧的结晶，其被广泛应用到现代社会各行各业中。计算机在信息管理、数值模拟及计算方面具有强大的功能，方便了我们的生活及科研。我国社会不断发展过程中，建筑行业引进了CAD辅助设计技术，相关设计人员能够使用计算机实现图纸的绘制及设计，提高了图画的质量及工作效率。现代大部分的建筑设计行业都使用AutoCAD系统，此系统能够代替传统手工绘图，从而满足建筑工程不同专业的设计需求，其还为用户提供了强大的编辑图像绘制等功能，从而使用户能够进行二次开发。建筑给排水是一个具有较高专业性的行业，大部分的单位在给排水系统设计过程中都具有自身的技术标准及使用的图像要素。在进行给排水系统优化设计过程中，提高系统的自动化程度、计算速度及精度，避免数据在输入过程中的重复性，从而提高设计的效率，在建筑给排水系统设计过程中具有重要的现实意义及价值。

1 设计思路

建筑给排水系统的优化设计思路主要是根据现代建筑给排水系统的需求，通过AutoCAD平台实现计算与绘图，从而能够有效实现两者的一体化工作。在系统设计过程中，要以数据库系统为基础，从而便于随时随地实现设计参数的修改及查询。并且要将需要解决的问题制作为子模块，在系统菜单中嵌入，从而有效提高程序的灵活性及实用性，具体思路详见图1。

图1 基于AutoCAD的建筑给排水设计思路

2 模块设计

2.1 绘图环境定制

基于AutoCAD平台的优化设计建筑给排水系统的设计首先创建满足自身专业作图环境需求，所以就要使用AutoCAD实现定制工作，使其能够更加用户化及专业化。AutoCAD平台具有图案、字体、符号库，虽然内容丰富，但是并不能够满足用户需求，所以就要创建自身需求的图案、线性和符号库，以此提高工作效率。那么需要满足的任务包括：实现系统变量的合理设计，创建满足自身专业的绘图环境；根据程序参数文件创建姓名；根据线型文件对满足专业的线型进行定义；使用菜单文件创建满足自身工作的菜单。

2.2 工具命令

AutoCAD平台的编辑及绘制图形的功能较为强大，但是替代传统手绘是不够的，所以就要对其进行二次开发，将现有的功能进行扩充，添加具有参数化及智能化的命令。并且根据项目和专业的需求，AutoCAD平台中的部分很少能够使用，还有部分功能使用较为频繁，所以就要对现有的用户界面进行修改，将不经常使用的功能消除，将使用频繁的功能调整到相应的位置，从而有效提高系统的运行速度，便于用户操作。

2.3 计算绘图

计算和绘图根据不同的任务可以分为多个不同的子模块，不同模块之间的功能也是不同的。此模块根据ActiveX的方法设置安全数组为全局变量，以此能够实现多个子程序的调用，满足程序连贯性，并且还能够有效解决其他给排水软件中绘图及计算的缺点，从而实现计算绘图一体化。在使用程序过程中，首先要根据设计人员的意图实现管网图形的绘制，通过适当的调整之后就是轴测图，并且提取相应的信息，以此进行接下来的管网水利计算。建筑给排水工程中的计算项目主要包括排水管网、给水管网、热水管网水利和热损失、化粪池等。

2.4 数据库模块

实现系统功能的基础就是数据库资源，能够使设计人员摆脱传统工具书查阅的麻烦，为工程设计提供有效支持。建筑给排水工具要创建的数据库主要包括：

绘图专业图框和标准图例库，主要包括经常使用的设计符号，比如给水排水卫生设备。根据给排水制图的相关规范，使用AutoCAD的幻灯片图库功能创建数据库，在开发过程中编写相应的LISP程序，将插入的图块根据需求缩放到满意的大小。

实现查询、计算的设计资料库，将数据进行具体的划分，比如水泵、管材的参数和信号属于设备材料库；排水、给水的用水定额、额定流量、喷头参数等属于参数设计库；经济分析数据主要包括材质管材单价、口径单价、工程资金、工程预算资金等额。在二次开发过程中，此部分使用专业数据库语言实现，能够便于数据的查询、添加和修改，从而能够成为独立系统，从而便于随时随地的调用。

3 系统定制

3.1 绘图环境模块

绘图环境模块的定制使用AutoCAD工具实现，AutoCAD平台中的支持文件格式为ASC码，比如线型、图案、参数等，用户可以创建或者修改此文件，从而实现自身专业的需求。在初次使用优化之后的系统之后，要实现系统的初始化，内容主要包括系统标准线型、标准层、标准颜色的设置，系统菜单的加载、图像系统变量的设置等。在绘图之前，要实现绘图比例及图幅的确定，尤其是绘图比例，因为在图片绘制过程中所有的尺寸都与比例有关。因为建筑给排水工程在设计过程中的相似性及规范性，在初始化过程中就能够实现各种类型管网的设置，在系统需要的颜色、层及线型加载完成之后，就能够实现建筑给排水系统菜单的加载，如表1所示。

表1 系统初始化参数文件命令的简化

AutoCAD线型是通过“.LIN”线型文件定义，在.LIN中具有AutoCAD定义之后的标准线型，但是建筑给排水系统在平面设置过程中的类型管线交叉复杂，只是通过使用空白分割点及划线构成的线型会使设计图较为复杂。我们能够通过不同图层开关或者使用不同颜色进行解决此问题，定义线型之后就会像内部定义线型一样方便加载及使用。行格式的定义为：

Alignment，patdesc-1，patdesc-2，...，[“string”，stylename，R=n，A=n，S=n，x=n，y=n]，patdesc-1，...

标题行的定义：

Shapenumber，defbytes，shapename

3.2 工具命令模块

为了便于绘图，AutoCAD平台将经常使用功能的部分命令单独提取作为工具栏，只要点击对应的图标就能够实现相应的操作，比如绘图工具栏、标注工具栏、图层工具栏等，工具栏中图表不仅形象，而且操作简单，所以系统就要增加部分命令进行工具栏自定义，此系统工具栏段的自定义代码段为：

3.3 幻灯菜单

幻灯片属于图形快照，虽然其包括某一特定时间的图形图片，但是并不是图像文件，用户不能够使用幻灯文件输入到图形中，也不能够对其进行编辑及幻灯片的打印，只能够对其查看。幻灯文件的主要作用为：

在AutoCAD中演示；在绘制图形过程中查看其它图形快照；通过对话框创建图像控件菜单。

4 系统开发

4.1 对话框

DCL对话框深受广大用户的喜欢，其形象较为直观，能够随意输入及修改，操作方便。AutoCAD中就具有对话框设计功能，其对话框是其他软件为了有效提高数据的输入速度及直观化，在应用程序运行频繁过程中，对话框的另外功能就是提供适当的帮助。对话框的设计能够通过数字处理软件进行修改和编辑，定义对话框是通过DLC语言进行编写，通过LISP程序的调用实现对话框的显示，以此实现对话框的控制，如图2所示。

图2 给排水系统模式选择图

4.2 自动绘图及标注

建筑给排水系统设计过程中主要包括两方面的工作，分别为平面图中管线的布置，其次是管网水力计算及校核的设计。输出的成果也主要包括两方面，分别为说明书计算及子系统图。在管线布置初始化过程中，因为相关规范的需求，人为因素具有控制作用，所以此部分要求相关人员手工完成，在布置管线之后，如果草图计算都要设计人员实现的，会加重设计人员的负担，并且没有将计算机自动化及智能化优势体现出来。因为平面布置过程中，系统管线数据都是已知的，所以在系统开发过程中可以通过程序实现草图的计算。

比如水管网绘制，因为配水管网干管位置不同，其主要包括下行上给及上行下给的方式，为了便于设计，系统的开发将此种方式分别编制为相互独立的程序，在绘制过程中输入相应的命令就能够实现供水箱供水绘图的激活。图3为供水管网的草图：

在计算完成之后，程序就会自动调用计算结果，实现管段中心的标注，部分程序为：（setp nl 0）

图3 供水管网的草图

4.3 热水系统

建筑中的热水系统主要包括热水供应、热媒及附件组成，热媒系统为第一循环系统，主要包括热媒管网、加热器、热源。热水供水系统为第二循环系统，主要包括回水管网及热水配水管网。和冷水给水系统相同，根据配水管网位置不同，也是分为两种，上行下给及下行上给，供水方式的选择由建筑的使用功能、热水使用量及热源的供给情况决定。