暖通空調(diào)CAD技術(shù)及相關(guān)軟件的開發(fā)

1、暖通空調(diào)CAD技術(shù)及相關(guān)軟件的開發(fā)摘要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及廣泛應(yīng)用，暖通行業(yè)中計(jì)算機(jī)的使用也越來越多。本文敘述了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外暖通行業(yè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展概況，指出了國(guó)內(nèi)本技術(shù)領(lǐng)域的布局特點(diǎn)及困擾暖通CAD技術(shù)向應(yīng)用性普及的因素。分別以AutoCAD二次開發(fā)和獨(dú)立平臺(tái)開發(fā)兩方面為立足點(diǎn)提出了面向?qū)嵱玫能浖_發(fā)方式及思路。關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)CAD軟件開發(fā)暖通行業(yè)軟件0引言隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及廣泛應(yīng)用，暖通行業(yè)中計(jì)算機(jī)的使用也越來越廣泛。計(jì)算機(jī)的使用不僅可以解決原來人工很難完成的任務(wù)，如精確的數(shù)值計(jì)算，環(huán)境參數(shù)模擬等，更重要的是它加快了設(shè)計(jì)者的工作效率，可以使工程師高效率高質(zhì)量的完成設(shè)計(jì)工作。目

2、前計(jì)算機(jī)在暖通領(lǐng)域的應(yīng)用主要有CFD（計(jì)算流體力學(xué)）技術(shù)，CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）技術(shù)等。前者主要是一些科研機(jī)構(gòu)做流體仿真的研究，用來模擬建筑環(huán)境參數(shù)的分布狀況。而后者正是廣大設(shè)計(jì)單位日常使用頻率最高的實(shí)用性技術(shù)。本文主要討論后者的發(fā)展概況和國(guó)內(nèi)存在的問題，最后筆者根據(jù)自己的CAD實(shí)踐經(jīng)歷提出一種面向?qū)嵱玫腃AD軟件開發(fā)思路。CAD技術(shù)在設(shè)計(jì)院中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。一方面為計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算，這主要是解決在設(shè)計(jì)中的負(fù)荷計(jì)算，水力計(jì)算，濕空氣分析等問題。另一方面為計(jì)算機(jī)輔助繪圖,這主要是代替過去費(fèi)時(shí)、費(fèi)力的手工繪圖。方案階段可以手工示意，初步設(shè)計(jì)和施工圖及最后的竣工圖一般單位都要求計(jì)算機(jī)出圖。

3、1發(fā)展概況在我國(guó)，計(jì)算機(jī)應(yīng)用于暖通領(lǐng)域起步于80年代。當(dāng)時(shí)主要精中在輔助計(jì)算上，主要包括冷熱負(fù)荷計(jì)算，水力平衡計(jì)算等。主要使用的語(yǔ)言為FORTRAN，BASIC等高級(jí)語(yǔ)言。由于計(jì)算工作的基礎(chǔ)和規(guī)律性很強(qiáng)，有固定的計(jì)算公式，與計(jì)算機(jī)特征相吻合，至U80年代末暖通的計(jì)算程序已基本定型。在以后的發(fā)展過程中這些程序只做了進(jìn)一步的完善和語(yǔ)言上的調(diào)整，沒有本質(zhì)變化。本階段的代表人物為陳在康，武建勛，施鑒諾及他們合著的，該書曾在一些高校被列為暖通專業(yè)規(guī)定的選修課。在80年代后期國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了美國(guó)AutoDesk公司的AutoCAD繪圖軟件，它以普通的PC為平臺(tái)，擁有強(qiáng)大的繪圖功能和穩(wěn)定的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)?；谝陨系奶攸c(diǎn)

4、AutoCAD開始在國(guó)內(nèi)一些機(jī)構(gòu)被學(xué)習(xí)和使用。AutoCAD的使用可以說是暖通CAD歷史上的一次飛躍。至今為止，AutoCAD已成為世界上使用率最高的CAD軟件。國(guó)內(nèi)暖通繪圖CAD的應(yīng)用是隨著建筑CAD的發(fā)展而發(fā)展起來的，80年代末，由于國(guó)家有關(guān)部門的重視，許多單位開始進(jìn)行建筑CAD的研制與開發(fā)，并且很快形成了一定的規(guī)模，在此基礎(chǔ)上暖通計(jì)算機(jī)繪圖也迅速崛起，并漸漸和建筑CAD脫離，至90年代初形成了多套相對(duì)完整、獨(dú)立的暖通軟件包。這些軟件包主要功能包括:建筑條件圖的繪制、冷熱負(fù)荷計(jì)算、供暖空調(diào)平面圖與系統(tǒng)圖的繪制和自動(dòng)生成，在一定程度上滿足了設(shè)計(jì)人員的需要。這時(shí)期的軟件基本上有兩種平臺(tái)。一是自

5、己獨(dú)立的軟件平臺(tái)，但是與AutoCAD的數(shù)據(jù)共享比較困難。而更多的是在AutoCAD基礎(chǔ)做出的二次開發(fā)。這時(shí)期比較著名的軟件有國(guó)家機(jī)械委北方設(shè)計(jì)研究院開發(fā)的暖通CAD系統(tǒng)，北京華遠(yuǎn)公司開發(fā)的HOUSE軟件包及鐵道部6個(gè)設(shè)計(jì)院聯(lián)合開發(fā)的HVAC-CAD軟件包。隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的不斷進(jìn)步，硬件已不再是計(jì)算機(jī)在暖通領(lǐng)域上應(yīng)用的障礙。人們研究的重點(diǎn)都精中在了應(yīng)用于暖通的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)上。到了90年代，由于有多種方便又快捷的計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言的出現(xiàn)，編寫面向暖通方面應(yīng)用的計(jì)算程序已相對(duì)簡(jiǎn)單，并且可以方便的制作出友好的人機(jī)交互界面。甚至一些普通的編程愛好者就都可以獨(dú)自完成焓濕圖分析，負(fù)荷計(jì)算，水力計(jì)算等軟件

6、。這時(shí)一些科研機(jī)構(gòu)就把精力轉(zhuǎn)到了CFD這項(xiàng)國(guó)外一直比較領(lǐng)先的技術(shù)上，開始學(xué)習(xí)和研究一些國(guó)外的流體分析軟件。在進(jìn)入21世紀(jì)的同時(shí)，我們經(jīng)歷了整個(gè)世界信息化和網(wǎng)絡(luò)化帶來的變革。整個(gè)世界的信息交流變的比從前任何時(shí)期都方便，這時(shí)如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和快速的得到軟件更新的問題又?jǐn)[在了開發(fā)者的面前。國(guó)內(nèi)一些高校又開始了CAD應(yīng)用集成及網(wǎng)絡(luò)化的研究。由于國(guó)家對(duì)建設(shè)的投入，工程建設(shè)中工作量的日益增加，加快了對(duì)繪圖速度的要求。國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了更多的CAD輔助繪圖軟件，而在暖通方面，發(fā)展完善和應(yīng)用較多的基本上都是在AutoCAD平臺(tái)上二次開發(fā)的軟件。上世紀(jì)開發(fā)出的軟件又進(jìn)一步得到了完善，而其中一些則是從其它軟件中脫影而出

7、，以其高度的集成性和一體化程度在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)上殺出了自己的一片天空。目前國(guó)內(nèi)常用的軟件我們看到的有建研院的ABD軟件包、北京（洛陽(yáng)）鴻業(yè)公司的ACS軟件包、北京天正公司的THvac軟件包等。相比之下，國(guó)內(nèi)的CAD技術(shù)要比國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家落后，這主要還是體現(xiàn)在自動(dòng)化程度不高和圖紙深度不夠兩方面。國(guó)外的暖通設(shè)計(jì)工作相對(duì)建筑設(shè)計(jì)比較獨(dú)立，如在英國(guó)和日本專門從事建筑設(shè)備設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)院很多。這些單位往往只做建筑工程中除土建方面的設(shè)計(jì)工作，這些工作又分為空調(diào)、給排水（日本稱衛(wèi)生）、電氣的設(shè)計(jì)。由于發(fā)達(dá)國(guó)家強(qiáng)調(diào)建筑以人為本宗旨，建筑的室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)要求又偏高，整個(gè)建筑在設(shè)計(jì)過程中的投入就會(huì)很大。這就使得暖通設(shè)計(jì)更加獨(dú)

8、立和分工，相對(duì)的暖通軟件也比較獨(dú)立。這些軟件很多都是在施工單位對(duì)圖紙作進(jìn)行深化時(shí)使用，圖面表達(dá)非常接近施工。在英國(guó)的CAD軟件很多，面向建筑設(shè)備的有400多種，其中面向暖通空調(diào)的有100多種。它們當(dāng)中多數(shù)是輔助完成某種計(jì)算的獨(dú)立軟件。而輔助繪圖用的也是獨(dú)立平臺(tái)的集成軟件，它可以先前將建筑的AutoCAD的圖紙輸入作為條件圖，再進(jìn)行設(shè)備圖的繪制。其中應(yīng)用較廣的是Hevacomp和Cymap公司的CADlink軟件。日本對(duì)暖通設(shè)計(jì)圖紙深度要求很高，施工圖一般都出到1：50的比例甚至更高。使用的軟件也多是獨(dú)立平臺(tái)的2.5維的設(shè)計(jì)軟件。當(dāng)前應(yīng)用較廣的繪圖軟件有CADWellCAPE、CADWAEvol

9、ution等。總而言之，以上兩個(gè)國(guó)家在暖通CAD方面，由于有功能強(qiáng)大的軟件支持，施工圖紙深度和國(guó)內(nèi)圖紙都有質(zhì)的差別。2國(guó)內(nèi)存在的問題雖然國(guó)內(nèi)一些科研機(jī)構(gòu)在很早就開始了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的研發(fā)，但是就目前的市場(chǎng)應(yīng)用來看，國(guó)產(chǎn)軟件正在困惑中求生存。國(guó)內(nèi)鉆研CAD的多數(shù)都面向機(jī)械行業(yè)，要不就是面向建筑行業(yè)的。所以迄今為止，國(guó)內(nèi)還沒有一家真正獨(dú)立平臺(tái)的暖通CAD軟件能夠占有一定的市場(chǎng)。暖通行業(yè)中幾乎都是AutoCAD的天下，從工作效率到出圖的質(zhì)量我國(guó)的CAD水平明顯和國(guó)外存在著一定的差距。即使是二次開發(fā)的軟件，一些單位往往剛拿到手時(shí)的爭(zhēng)相學(xué)習(xí)，然后不過多久，人們就又回到了最原始的AutoCAD。分析其中的

10、原因，應(yīng)該說是多方面的。筆者根據(jù)自己的CAD應(yīng)用和工程設(shè)計(jì)實(shí)踐總結(jié)出以下幾點(diǎn)，以供參考。2.1標(biāo)準(zhǔn)有待普及和完善標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)CAD系統(tǒng)集成化，并提高開發(fā)效率的關(guān)鍵問題之一。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）和國(guó)內(nèi)一些機(jī)構(gòu)已經(jīng)對(duì)CAD的標(biāo)準(zhǔn)化工作做過很多的深入，但是針對(duì)暖通行業(yè)方面的CAD標(biāo)準(zhǔn)化工作近幾年才開始有人探討，離步入應(yīng)用階段還相距甚遠(yuǎn)。由于標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)落后，從事設(shè)計(jì)的相關(guān)人員很難做到一些軟件的數(shù)據(jù)共享,造成重復(fù)的數(shù)據(jù)輸入工作。由于相關(guān)的圖紙深度及表達(dá)方式?jīng)]有統(tǒng)一要求，造成一些軟件不適合有自主樣式的設(shè)計(jì)單位使用。軟件開發(fā)者也不知用什么樣的數(shù)據(jù)輸出方式和繪圖樣式才能得到用戶的認(rèn)可。目前國(guó)內(nèi)也存在

11、暖通CAD軟件與設(shè)計(jì)相關(guān)的技術(shù)規(guī)程接合不緊密的問題，例如沒有使用技術(shù)規(guī)程指定的負(fù)荷計(jì)算方法，計(jì)算書樣式等。一些軟件的計(jì)算結(jié)果也沒有經(jīng)過可信度的認(rèn)證。在制圖方面，相關(guān)的制圖標(biāo)準(zhǔn)也有待完善，如現(xiàn)行GB/T50114-2001暖通空調(diào)制圖標(biāo)準(zhǔn)也只是針對(duì)當(dāng)時(shí)手繪時(shí)期中一些主要的表達(dá)方式作了規(guī)范。目前還沒有一本專門針對(duì)計(jì)算機(jī)制圖，且能充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)繪圖特長(zhǎng)的制圖標(biāo)準(zhǔn)面世。如GB50114-2001中對(duì)制圖時(shí)的線寬要求是b、0.25b、0.5b，這很難實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和手繪的通用，特別是對(duì)日常打印機(jī)繪圖很難適用。再如雙線風(fēng)管是否畫中心線，各種設(shè)備在圖面上如何表達(dá)，標(biāo)號(hào)如何制定，圖層名如何設(shè)置都沒有明確的說明，這

12、就造成了各單位的圖面格式不統(tǒng)一，圖層和圖元樣式相對(duì)雜亂的局面。2.2體制完善和重視程度不夠國(guó)內(nèi)的暖通設(shè)計(jì)工程師多數(shù)都是在建筑設(shè)計(jì)院工作，制定標(biāo)準(zhǔn)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(gè)誤解，他們總以為暖通只是一個(gè)與建筑配套的工種。有的人會(huì)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(biāo)準(zhǔn)也是他們建筑的帶頭，不用我們暖通摻和了”。實(shí)際上這種看法是很不理智的。雖然暖通沒有建筑專業(yè)的出圖量多，但暖通專業(yè)必竟在圖紙?zhí)攸c(diǎn)和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用上有比較接近機(jī)械的特點(diǎn)，所以我們更應(yīng)該以自己的專業(yè)職責(zé)去對(duì)待自己的成果。特別是暖通CAD涉及到的參數(shù)之間關(guān)系眾多,相對(duì)其它專業(yè)，暖通專

13、業(yè)更應(yīng)該注重各系統(tǒng)之間的關(guān)系和具體的實(shí)現(xiàn)形式。現(xiàn)實(shí)中一些人還認(rèn)為:“計(jì)算書只是一個(gè)形式，我有那么多年設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)了，估的比你算的都準(zhǔn)?！边€有些人認(rèn)為：“設(shè)計(jì)院畫的太細(xì)了沒用，到了現(xiàn)場(chǎng)可能改的面目全非，還要有多年安裝經(jīng)驗(yàn)的人才能施工。”還有人甚至認(rèn)為：“一個(gè)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，根本不要計(jì)算機(jī)畫圖，找個(gè)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(yè)本身的特點(diǎn)，以上的觀點(diǎn)在一定程度上有其合理的一面。但我們更應(yīng)該看到，隨著我們現(xiàn)代化建設(shè)的加速發(fā)展，僅僅幾個(gè)老師傅怎能滿足大量工程建設(shè)工作的需要。從另一方面講，經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)是相輔相成的，如果我們通過優(yōu)秀的軟件在圖紙上解決了所有的問題，問題

14、不再會(huì)壓到施工安裝上去了，那時(shí)施工單位也就不再去急需尋找老師傅了。所以在現(xiàn)階段，優(yōu)秀的CAD繪圖軟件還是必不可少的，這應(yīng)該引起更多人對(duì)它的重新認(rèn)識(shí)。在其它一些國(guó)家，設(shè)計(jì)院出圖只出到設(shè)計(jì)階段，不出施工圖。這里的設(shè)計(jì)階段不代表國(guó)內(nèi)的擴(kuò)初設(shè)計(jì)或初步設(shè)計(jì)，這一階段如果和國(guó)內(nèi)的施工圖階段相比，只是沒有給出定位和標(biāo)高，管道的具體連接方法和施工也有一定的距離，可是設(shè)備表和系統(tǒng)圖都很詳盡。他們所謂的施工圖一般是指施工單位（國(guó)內(nèi)的安裝公司）另外進(jìn)行深化后的圖紙。這里的施工圖紙就應(yīng)該和實(shí)際非常接近了,它一般只包括平面圖和機(jī)房詳細(xì)圖。由于是在設(shè)備施工前期出圖,建筑和結(jié)構(gòu)和資料也相對(duì)比較完善。日本的施工圖上都會(huì)把梁精

15、確的表示出來，建筑資料中也會(huì)有明確的吊頂高度及燈的布置資料。以上這些資料，就使得對(duì)施工圖紙的繪制有了更確切地把撐。正是有了國(guó)外這種體制的存在，很大程度上給繪制精確施工圖的軟件帶來了發(fā)展空間，并且軟件也能夠真正地滿足施工統(tǒng)一、拍圖完整的要求。我們從國(guó)外的一些經(jīng)驗(yàn)可以看出，對(duì)于國(guó)內(nèi)的一些安裝公司，如果單憑設(shè)計(jì)院出的圖紙無法完成安裝的話，就必須進(jìn)行再深化。綜上所述，這也是我國(guó)建筑和設(shè)備安裝行業(yè)的一些體制問題，我們也期待著這種體制更進(jìn)一步的完善。2.3開發(fā)導(dǎo)向有誤區(qū)軟件開發(fā)者應(yīng)該從暖通工程師實(shí)際要求出發(fā)，并且最好有一定的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)再去從事開發(fā)工作，就會(huì)對(duì)開發(fā)方向有更大的把握。在筆者接觸到過的一些國(guó)產(chǎn)軟件

16、當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)很多軟件經(jīng)常會(huì)犯一個(gè)通病。那就是往往在操作上追求華麗，以能一瞬間自動(dòng)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(xiàn)場(chǎng)根本無法安裝實(shí)現(xiàn)。這就造成了軟件中看不中用的后果。開發(fā)暖通軟件不同于開發(fā)建筑軟件，建筑軟件多數(shù)只是圖面表達(dá)上追求快捷和華麗。而暖通專業(yè)中的每個(gè)圖形元素（我們或?qū)⑵浞Q作管道及部件）都具有一定的擴(kuò)展實(shí)體參數(shù)。如記載管道材質(zhì)，重量，用途，風(fēng)量等參數(shù)。相連接的部件參數(shù)的如何交換、套用、合算都存在著很深的專業(yè)性。這要求軟件開發(fā)者要同設(shè)計(jì)院、科研單位、施工單位進(jìn)行廣泛和深入的交流。由于這些原因，有時(shí)一些以建筑輔助設(shè)計(jì)軟件開發(fā)為主的公司的是很困難完成上述要求的。對(duì)于以上

17、存在的問題，就希望開發(fā)者在開發(fā)前期多作論證，作好方案，提出合理可行的現(xiàn)實(shí)手段和預(yù)期目標(biāo)。避免不假思索地去寫代碼，否則到最后就會(huì)得到費(fèi)了很多力卻沒有得到別人認(rèn)可的后果。3面向?qū)嵱玫能浖_發(fā)對(duì)于發(fā)展國(guó)內(nèi)的暖通CAD技術(shù)，筆者認(rèn)為應(yīng)該從兩方面入手。一方面小規(guī)模的設(shè)計(jì)單位可以聘用專門的CAD技術(shù)人員，制定適合自己的出圖樣式，根據(jù)自己的標(biāo)準(zhǔn)來做二次開發(fā)的技術(shù)支持。只有這樣做，最后的出圖質(zhì)量才能得到根本性的提高。另一方面大規(guī)模的設(shè)計(jì)院和國(guó)家有關(guān)部門也應(yīng)投入資源去開發(fā)有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的獨(dú)立平臺(tái)CAD軟件，特別是對(duì)CAD出圖的標(biāo)準(zhǔn)和深度應(yīng)該有更明確的規(guī)范。下面筆者就以上述兩種CAD類型軟件的開發(fā)作為立足點(diǎn)，

18、提出面向?qū)嵱玫能浖_發(fā)思路及開發(fā)過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)。3.1二次開發(fā)和樣式制定二次開發(fā)主要是指開發(fā)應(yīng)用于AutoCAD基礎(chǔ)上的插件，用戶必須先在計(jì)算機(jī)上安裝Autodesk公司的AutoCAD，之后再運(yùn)行開發(fā)出的暖通工具包，最終加強(qiáng)AutoCAD的功能，使AutoCAD適合暖通繪圖，以及符合自己公司制定的繪圖樣式.AutoCAD在R14版本之后就有很強(qiáng)的開放性和擴(kuò)展性，允許用戶方便的進(jìn)行自定義和二次開發(fā)。并且在AutoCADHelp文檔中有詳細(xì)的參考和教程，便于用戶查閱和學(xué)習(xí)。目前面向AutoCAD二次開發(fā)的主要工具有AutoLISP/VisualLISP、VB/VBA的ActiveX及C/C+

19、的ObjectARX。其中前兩種比較適合個(gè)人開發(fā)和短期開發(fā)，后一種適合軟件公司的長(zhǎng)期開發(fā)項(xiàng)目。這里主要推薦前兩種語(yǔ)言，部分原因是因?yàn)樵贏utoCAD中集成了兩種語(yǔ)言的開發(fā)環(huán)境，并且有詳細(xì)的幫助文件。LISP語(yǔ)言是人工智能學(xué)科領(lǐng)域中廣泛采用的一種程序設(shè)計(jì)符號(hào)語(yǔ)言。這種語(yǔ)言在參數(shù)化繪圖中有很大的靈活性，并且可以實(shí)現(xiàn)一定的人工智能。LISP開發(fā)出的程序可以象運(yùn)行CAD普通命令一樣在命令行中直接鍵入自己定義的命令運(yùn)行，保持了用戶的繪圖習(xí)慣。VisualBasic（簡(jiǎn)稱VB）是Microsoft公司開發(fā)的面向?qū)ο蟮腂asic程序設(shè)計(jì)環(huán)境。它沿用了大家熟悉的Basic語(yǔ)言的語(yǔ)法和習(xí)慣，又引入了面向?qū)ο蟮某?/p>

20、序設(shè)計(jì)理念和功能強(qiáng)大的調(diào)試環(huán)境，使編程效率和操作智能化程度有了明顯的提高。特別是它引入的ActiveX技術(shù)，使的很多其它的應(yīng)用程序與之有了相應(yīng)的接口，且通過面向?qū)ο蟮牟僮?，使程序有了更高效、更明確的實(shí)現(xiàn)途徑，以及更容易完成各種其它應(yīng)用程序之間的交互。VB本身簡(jiǎn)單易學(xué)，可以很快的制作出對(duì)話框和用戶界面，是很多編程愛好者的首選。二次開發(fā)的首要步驟是制定暖通繪圖環(huán)境，就是指在繪圖初期對(duì)新建圖形中的一些參數(shù)進(jìn)行初始化設(shè)置，這很像AutoCAD中模板的概念。類似建立一個(gè)暖通繪圖的模板，當(dāng)然這里的模板比AutoCAD中模板包含的數(shù)據(jù)要多。加載繪圖環(huán)境也不像是在AutoCAD中打開模板，而是通過命令來實(shí)現(xiàn)的

21、。加載好的環(huán)境有自己的操作界面，同時(shí)按要求新建一個(gè)空文檔，再在其中繪出必要的圖形元素。繪圖環(huán)境可以根據(jù)繪圖的比例和種類進(jìn)行分類命名。當(dāng)用戶開始作圖時(shí)，按作圖要求加載既可，如可以建立像風(fēng)管平面圖1/100”、“配管平面圖1/100”、“水系統(tǒng)流程圖”一樣的繪圖環(huán)境。繪圖環(huán)境中可以按自己的暖通設(shè)計(jì)特點(diǎn)定義菜單和工具欄的布置，如繪制平面圖時(shí)出現(xiàn)平面圖用工具欄，繪制詳細(xì)圖時(shí)出現(xiàn)詳細(xì)圖用工具欄。繪圖環(huán)境設(shè)定好后，即繪出圖框、設(shè)定好了圖層、文字樣式、標(biāo)注樣式、打印樣式等。同時(shí)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)單位圖框需要和建筑專業(yè)保持一致。專門的暖通設(shè)計(jì)單位可以自己編制，介意使用包含公司標(biāo)志且占圖面整邊的標(biāo)題欄。圖層應(yīng)該

22、根據(jù)圖面元素的種類進(jìn)行分類，分層也不易太多，一般按定位軸線、建筑底圖、房間名稱、機(jī)器、風(fēng)管、水管、標(biāo)注等分層即可，層名一般按英文簡(jiǎn)寫編制。文字、標(biāo)注等樣式一般按房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50001-2001)、暖通空調(diào)制圖標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50114-2001)選取。二次開發(fā)當(dāng)中最核心的工作之一就是輔助繪圖命令的開發(fā)。怎樣讓用戶通過軟件的應(yīng)用使繪圖更標(biāo)準(zhǔn)化，高效化是衡量軟件成敗的關(guān)鍵。當(dāng)然做這些工作的前提是統(tǒng)一公司內(nèi)部的圖面樣式，這里包括圖面中一些細(xì)節(jié)因素表示方法的統(tǒng)一。如風(fēng)管法蘭要畫幾根線，中心線超出邊界的長(zhǎng)度，隱線處理的方法、常用圖例的尺寸等。輔助繪圖命令中的一部分可以稱為輔助操作命令，如

23、對(duì)圖層的快速操作、對(duì)象的過濾和編輯等。這些命令有時(shí)在Autodesk發(fā)布的Express中也有包含，如孤立一個(gè)層、顯示所有層等。這些輔助操作使繪圖過程更佳合理化，高效化?；镜呐ɡL圖命令應(yīng)該包括風(fēng)管繪制、風(fēng)閥風(fēng)口插入、水管繪制、管徑標(biāo)注、標(biāo)號(hào)插入等。這其中包含的一些具體連接的處理方式一定要和現(xiàn)場(chǎng)施工保持一致。二次開發(fā)的初期一般不把風(fēng)管，水管生成塊，以追求修改的方便。輔助命令中的快速標(biāo)注，可以方便地標(biāo)出管道種類、標(biāo)高、管徑等。一些輔助繪圖命令以可以是常用符號(hào)(即塊)的插入等，如水管上下翻標(biāo)記等圖例符號(hào)的插入。二次開發(fā)中一個(gè)長(zhǎng)期的工作是常用圖庫(kù)的建立。常用圖庫(kù)可以按類別進(jìn)行多級(jí)分類，如分為“風(fēng)口

24、”、“機(jī)器”這樣的大類，“機(jī)器”又包含“風(fēng)機(jī)”、“空調(diào)機(jī)”、“泵”這樣的中類，“風(fēng)機(jī)”中又包含“離心風(fēng)機(jī)”、“軸流風(fēng)機(jī)”這樣的小類。這些圖庫(kù)應(yīng)該對(duì)于用戶具有一定的開放性，允許用戶自己增加、改修圖形。這些圖形也可以通過廠家得到完全符合實(shí)際尺寸的樣本來建立。圖形單元插入時(shí)，圖形應(yīng)以塊的形式插入，以追求修改的方便。3.2獨(dú)立平臺(tái)模型的建立要實(shí)現(xiàn)獨(dú)立平臺(tái)的軟件，就要求開發(fā)出自己的圖形引擎。就是要完成從軟件方案到實(shí)現(xiàn)手段完全自主研發(fā)的整體軟件包。這樣的軟件需要有一定規(guī)模的軟件公司和大型設(shè)計(jì)院的支持，需要有多人團(tuán)隊(duì)的合作，要有軟件工程的科學(xué)觀作指導(dǎo)來完成。為了保持開發(fā)出的軟件能和AutoCAD等其它軟件實(shí)

25、現(xiàn)資源共享，介意對(duì)圖元信息也采用DXF格式編碼，再加上自己特定的參數(shù)信息構(gòu)成特定的文件格式進(jìn)行存檔。繪圖引擎、操作的界面的開發(fā)也可以見解國(guó)內(nèi)的一些優(yōu)秀的機(jī)械設(shè)計(jì)類軟件。建筑處理材料坊計(jì)輸出定位軸嫌圖紙機(jī)器繪制初期設(shè)定作圖類型圖面、比例建筑輪廓斑口繪制團(tuán)層、頤色房間名稱線型、線寬欒柱文字樣式留洞酣件插八標(biāo)注樣式度、孔度.1和度、加度圖1暖通CAD軟件功能要求框圖矩瑋、圓形、蛙接、水力計(jì)篦奈1逹水r凝水、:.紿排水、水力計(jì)算等快速修改削面生成水菅登制開發(fā)暖通軟件的主要工作就是要對(duì)暖通專業(yè)中用到的各種部件進(jìn)行建模，即這些部件應(yīng)該包含哪些參數(shù)，各參數(shù)間怎么樣來組織關(guān)系，才能保證軟件使用時(shí)的模塊化、智能

26、化繪圖。模型的好壞最終決定軟件性能的好壞，模型的特點(diǎn)最終決定了軟件功能的特點(diǎn)及著手時(shí)的開發(fā)思路。模型的建立要充分考慮暖通工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，要有一定工程經(jīng)驗(yàn)的暖通工程師作技術(shù)指導(dǎo)，且要參考國(guó)外現(xiàn)有軟件的優(yōu)秀成果。下面筆者就結(jié)合自己國(guó)外繪圖軟件的使用經(jīng)歷，提出一個(gè)簡(jiǎn)單的2.5維模型框架，以供軟件開發(fā)者參考。模型的建立首先必須根據(jù)用戶（暖通工程師）對(duì)軟件的功能要求制定。圖1是軟件使用的簡(jiǎn)明流程。繪圖環(huán)境和作圖設(shè)定的過程在上一節(jié)己經(jīng)做過了一定闡述，但是這里與二次開發(fā)中不同的是，我們已經(jīng)擺脫AutoCAD的功能限制，可以制定完全適合暖通制圖的樣式。設(shè)定中我們也可以包含很多其它細(xì)節(jié)方面的內(nèi)容，如法蘭片的寬度

27、、不同材質(zhì)及保溫層的表示方法、圖例符號(hào)表示法、連接的表示方法等。建筑處理是指我們拿到建筑底圖后，對(duì)建筑圖形進(jìn)行刪減、分層等整理工作。這里還有一點(diǎn)更重要的工作，筆者介意在繪制施工圖紙時(shí)，也應(yīng)通過結(jié)構(gòu)圖將梁也表示在設(shè)備平面圖里，再標(biāo)出梁的截面、落低、底標(biāo)高等數(shù)據(jù)，這樣做就能夠更進(jìn)一步地保持施工圖的合理性。圖形元素（簡(jiǎn)稱圖元）是圖面上的基本單位。圖元中包含的信息不僅是我們?cè)趫D面上直觀地看到的那些，如顏色、線型、大小、位置等，還包括大量的隱避的信息，如圖元類型、圖層、擴(kuò)展實(shí)體參數(shù)等，但不同的圖元所含的信息也是不相同的。幾個(gè)圖元可以合成一個(gè)大的圖元，即AutoCAD中的塊。開發(fā)本類型軟件過程中很重要的工

28、作就是開發(fā)暖通圖元，包括制定圖元的表達(dá)方式，定義所含參數(shù)信息，及開發(fā)處理這些參數(shù)之間關(guān)系的算法。表1是一個(gè)簡(jiǎn)單的圖元模型列表，當(dāng)然這些圖元中還包含一些其它參數(shù)還未列出。表12.5維暖通CAD圖元模型參數(shù)簡(jiǎn)明列表圖元大類圖元類別圖元類型圖元參數(shù)通用圖元基本圖元點(diǎn)、直線、圓等圖元名稱等共用參數(shù)、起點(diǎn)、半徑等復(fù)合圖元矩形、正多邊形、多段線等所包含的基本圖元的名稱、基準(zhǔn)點(diǎn)等暖通圖元風(fēng)管矩形風(fēng)管、圓形風(fēng)管用途、管徑、標(biāo)高、風(fēng)量、風(fēng)速、長(zhǎng)度、比摩阻、局阻系數(shù)、公稱壓力、重量、壁厚、材質(zhì)、共用參數(shù)、一些基本圖元包含的接口信息等風(fēng)管附件三通、變徑、各種風(fēng)閥等水管冷媒水管、凝水管、給排水管等水管附件法蘭、彎頭、

29、過濾器、軟接頭等風(fēng)口散流器、百葉風(fēng)口、條縫風(fēng)口等用途、標(biāo)高、風(fēng)量、進(jìn)出口風(fēng)速等機(jī)器風(fēng)機(jī)、泵、風(fēng)機(jī)盤管、空調(diào)機(jī)等類型、重量、電源、噪聲等注：1，圖元名稱實(shí)際上一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)表示的圖形實(shí)體的地址。2，所有暖通圖元都包含五個(gè)視圖的復(fù)合圖元參數(shù)。3，共用參數(shù)是每個(gè)圖元都包含的參數(shù)，包括圖元名稱、線型、線型比例、顏色、所在層、等信息。圖元分為通用圖元和暖通圖元。通用圖元很像AutoCAD中的圖元，它又分為基本圖元和復(fù)合圖元，復(fù)合圖元由基本圖元構(gòu)成，既可以打散為若干個(gè)基本圖元，這很像CAD中的塊。暖通圖元全部是復(fù)合圖元，但它包含的信息比通用圖元中的復(fù)合圖元要多。因?yàn)槭?.5維的模型，所以每個(gè)圖元都同時(shí)注冊(cè)

30、了其它四個(gè)視圖的信息，但在平面圖上顯示出的只是一個(gè)正投影方向的視圖。含有這些參數(shù)的暖通圖元就可以自動(dòng)生成剖面圖，而通用圖元?jiǎng)t不能。在實(shí)際的繪圖工作當(dāng)中有時(shí)會(huì)把存在其它四個(gè)視圖的圖元稱為“真的”，否則稱為“假的”。例如，我們參照著廠家的樣本，在圖面上用直線、圓等其本圖元畫出的機(jī)器平面圖就稱為“假的”（即使它己經(jīng)生成了一個(gè)塊），因?yàn)樗荒茏詣?dòng)生成其它方向的視圖。而當(dāng)我們畫出機(jī)器的各個(gè)方向的視圖后，并在軟件當(dāng)中注冊(cè)為一個(gè)實(shí)體的機(jī)器圖元后，它就成了我們稱之為“真的”的機(jī)器了。功能強(qiáng)大的軟件必定包含一些智能命令，智能命令可以快速的進(jìn)行部件的聯(lián)接和修改、隱線的處理、快速標(biāo)注等。下面給出了一些智能命令的功能要求和實(shí)現(xiàn)思路。暖通圖元的節(jié)點(diǎn)連接用戶可以通過選取風(fēng)管或水管圖元末端的基本圖元來對(duì)管道長(zhǎng)度進(jìn)行再延長(zhǎng)，當(dāng)從一個(gè)管道的末端再畫同類管道時(shí)，程序只是自動(dòng)地把原管道的長(zhǎng)度進(jìn)行了更改，沒有新建圖元。用戶也可對(duì)兩根同類型的管道可以進(jìn)行自動(dòng)連接，既可以自動(dòng)插入彎頭或變徑。這種類型的命令可以通過分析兩圖元的尺寸和相對(duì)位置進(jìn)行連接。連接的過程又包括管道延長(zhǎng)的過程和附件插入的過程。閥的插入及在直管上的移動(dòng)閥在管道上地插入實(shí)際上是將原管道分成了兩段管道，再在當(dāng)中插入一個(gè)閥