CAD技术在我国土木工程领域的应用与发展

1、郑州大学现代远程教育土木工程CAD课程论文CAD技术在我国土木工程领域的应用与发展学 号 名：王永志 完成时间：2014年4月16日CAD技术在我国土木工程领域的应用和发展摘要： 通过CAD设计学习，CAD技术以简单、快捷、存储方便等优点已在工程设计中承 担着不可替代的重要作用。 CAD技术的应用在现实中应用的建筑设计、建筑规划、建筑装 修行业、建筑施工和施工管理等方面，CAD软件绘图真正做到了整洁、清洁、方便，使土木工程设计人员更加轻松自如 ，在一定程度上更广阔的施展才华。但随着CAD在工程中的大量应用及其技术的成熟， 一些缺点也爆露出来， 但总的来说，优点大于缺点

2、。下面就CAD 技术在工程设计应用中的一些优缺点进行简单探讨。关键词：CAD技术工程设计应用CAD即计算机辅助设计与制图，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。CAD软件必须有能接受和使其运行的物体，即 计算机硬件来支持它才能有实际意义，这样就存在了 CAD系统。CAD系统是由 硬件、软件组成。硬件包括处理运算设备、图形显示设备、外部存储设备、数据 图形输入输出设备以及有关的信息传输等硬件平台设备、软件包括系统软件、支撑（图形、汉字等）软件和专业应用软件。我国主要使用的CAD软件是美国AUTODESK公司开发的AUTODESK软件，它是一个功能强大、易学易用、具

3、有 开放型结构的软件，中望CAD也有基本相同的功能。不仅便于用户使用，而且系 统本身可不断地扩充和完善，它被广泛地应用于微机及工作站上。因此，国内外软 件开发商在此基础上进行有关工程设计专业的二次开发，如建筑行业：华远的HOUSE软件、建研院的ABD集成化软件和BICAD软件、理正的CAD软件、 方圆公司的方圆三维室内设计系统等。随着CAD技术的不断发展，其覆盖的工作 领域也不断地扩大，如工程设计CAD项目的管理、初步设计、分析计算、绘制工 程、三维动态、统计优化等。CAD技术的应用正在有力而迅速地改变着传统的 工程设计方法和设计生产的管理模式。通过多年的设计实践CAD技术以简单、快捷、存储方

4、便、精确、功能强大 等优点已在工程设计中承担着不可替代的重要作用。许多工程都应用了计算机进行辅助设计和辅助绘图，尤其建立了计算机网络辅助设计与管理后 ，不仅能提高 设计质量,缩短设计周期，而且创造了良好的经济效益和社会效益，CAD技术的 应用使工程设计人员如虎添翼，在更加广阔的天地里施展才华。但随着CAD在工 程中的大量应用及其技术的成熟，它的一些缺点也暴露无遗，有少数人不愿接受 这一技术，认为它限制了建筑设计业的发展。那么CAD究竟利大于弊还是弊大于 利，怎样才能对它善加利用，我们不妨对 CAD的双重性做一个剖析。1、CAD技术在工程设计中的优点CAD技术的长处使得人们趋之若骛，它主要表现在

5、：1.1劳动强度降低，图面清洁手绘绘图，工作人员常常手里拿着几只不同粗细的墨笔，丁字尺、三角板、 曲线板等工具不停的在手里更换，而且一旦画错，修改非常费事，甚至从头来过， 图面修修补补显的脏乱。用 CAD绘图则可以一只鼠标做你想做的任何事情。它 有统一的线型库、字体库，图面整洁统一。CAD软件所提供的UNDO功能让你不必担心画错，它可以使你返回到你画错之前的那一步。 你更可以在电脑系统后 台运行一些音乐播放软件，一边听音乐一边工作。CAD软件绘图真正做到方便、 整洁、清洁、轻松。1.2设计工作的高效及设计成果的重复利用CAD之所以高效，因其最伟大的功能之一：复制“ COP” 一些相近、相似的工

6、程设计，图纸只要简单修改一下就行了，或者直接套用，而你只需按几下键 盘、鼠标。CAD软件可以将建筑施工图直接转成设备底图，使水暖、电气的设 计师不会在描绘设备底图上浪费时间。而且现在流行的CAD软件大多提供丰富的分类图库、通用详图，设计师需要时可以直接调入。重复工作越多，这种优势 越明显。结构计算的高效，一个普通的框架结构，以往手工计算需要一个星期左 右时间，用CAD快的一天就可以完成，而且误差不多，计算和绘图可以同时完 成，效率极高。1.3精度提高建筑设计的精度一般标注到毫米，结构计算的精度也不是很高，施工时的 精度更低，但对于一些特型或规模大、复杂的建筑离开了 CAD困难将成倍增长。 CA

7、D在日影分析、室内声场分析、灯光照度分析等方面的计算精度、速度也是 手工计算无法比拟的。由于精度高，现在CAD绘制图上进行工程量的自动计算， 其速度和精确度达到了令人满意的结果。以前繁琐的工作，一下子变为便于解决 的工作。1.4资料保管方便CAD软件制作的图形、图象文件可以直接存储在软盘、硬盘或光盘上，资 料的保管、调用极为方便。你可以将设计项目刻录成光盘，数据至少可以保存 50年，也可以多份存贮。你可以将以前的图纸通过扫描仪，数字化仪输入电脑， 避免资料因受潮、虫蛀以及破坏性查阅造成的不必要损失。 资料的管理更有科学 性，只要一台电脑就可以管理的井井有条， 资料室也将告别成排的资料柜，因为

8、一个院所从成立到现在所有的资料几张光盘就装下了。1.5 CAD在建筑表现图上的优势这也是CAD在建筑设计上最出风头的。CAD制作的建筑效果图其透视关 系、光影关系、建筑材料的质感，都可真实再现，惟妙惟肖，在加上真实的树木、 人、天空、汽车配景，几可乱真。如果在加上现场环境照片融合更有说服力。 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 透视角度，模型材质，快速生成多张效果图而无需从头做起，这是传统手绘效果图无法比拟的。这一切都让设计师在建筑设计上收益非浅，在向甲方推销自己的设计成果时也更有说服力。1.6设计理念的改变CAD的智能化将部分取代设计师的一些设计工作，而

9、CAD对设计的标准 化、产业化起着巨大的推动作用。随着信息技术、网络技术的发展，跨地区合作 设计，异地招投标、设计评审也将普及。在第一时间接受科技信息，与世界同步。 通过一根电话线“在家工作”将成为可能。文件传输极为方便，距离不是问题。2、CAD技术在工程设计中的缺点CAD技术在给建筑设计业带来巨大效益的同时其负面作用也日益显现，值 得我们深思。2.1 CAD技术对设计思想的束缚由于电脑屏幕尺寸的限制，设计师关注的往往是设计的局部， 对全局的把握 有一定影响，使得整个建筑物的比例、体量失控。 CAD的精确性要求其每一笔 都要有准确的数据，使得方案设计中需要的模糊性、随机性被扼杀， 设计缺乏灵

10、感。另一方面CAD软件自身功能的局限性以及设计师对 CAD软件掌握的熟练 程度，使得建筑师好的灵感、创意不能通过 CAD表达出来，建筑师的思想、思 路、灵感被束缚。2.2 CAD技术扼杀建筑艺术建筑是一门融科技、艺术、文化、哲学于一体的学科。建筑既是一件商品，也是一件艺术品。有关人事认为 CAD技术的滥用会使建筑设计工作从一种艺术 创作变为一种工业化生产，CAD引以为荣的复制、套用的高效率手段，使得设 计过程本身就伤害了这一学科，而 CAD的标准化、工业化使得建筑作品千篇一 律，缺乏灵气、缺乏个性和人情味，建筑已经变为纯粹的商品。而最有艺术气息 的手绘建筑效果图，也将要被电脑效果图取代， 电脑

11、效果图虽然正式可信，快捷 方便，但它缺少手绘图所体现的个性，以及设计师笔下流露的特有的感觉。2.3 CAD浪费资源CAD是一项科技含量很高的技术，通常一名设计师要用半年到一年的时间 才能熟练掌握CAD软件及电脑知识。可是在科技飞速发展的今天你学习的步伐 永远追不上电脑、外设、CAD软件的更新、升级步伐。设计师不得不花费大量 时间应付这些变化。CAD的复杂、难懂使得设计师望而却步，一些院所专门设 立、配备电脑操作维修人员，甚至设立一个专门的CAD工作部，因为一个优秀的设计师不一定是CAD高手，反之亦然。CAD对人力、时间的浪费可见一斑。其次，CAD对物质财力的浪费更甚。一个院所要想实现微机制图其

12、硬件设 备如：电脑、工作站、绘图仪、复印机、扫描仪、数字化仪、数码相机、可录光 驱、UPS等的投资不菲，而它们的折旧率、升级费用也很高。它的软件投资也居 高不下，当然前提是使用正版软件。在国内一套建筑软件就要花费12万元，而水暖、电、结构、预算各专业都配齐要十几到二十几万元，在加上操作系统软 件、常用办公软件其花费惊人。2.4 CAD技术存在不可靠性CAD技术使得设计师不得不面对计算机病毒，CAD软件本身的更新升级， 电脑资料的保存等一些不可靠因素。由于上述一个或几个原因设计师就得停止工 作，去解决与设计无关的问题，或者由于设计师的误操作和对CAD知识掌握不够，可能辛苦几天甚至几年的设计成果被误删、覆盖付之东流。国内某结构软件早期版本的程序错误让人担心，造成重大损失并且在后续版本得到修正， 但谁又 能保证现行的软件不存在问题呢。综上所述，CAD技术给设计师带来了极大的方便，但也带来了许多负面效 应。无论如何我们都应承认 CAD给我们的好处，要正视它的局限性，善用它的 长处。展望未来,计算机技术的发展是无止境的，我们每一位工程设计人员都将以 此先进的技术为手段，在各自岗位上发挥最佳能力，并以热忱的服务、优质的设 计、敬业的精神，为工程