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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和发展 姓 名： 学 号： 完成时间： 2016年10月12日CAD技术在我国土木工程领域的应用和发展摘要：通过了解、学习CAD技术，发现该技术以简单、快捷、存储方便等优点，已经广泛应用在真实感的建筑设计、建筑规划、建筑装修行业、建筑施工和施工管理等方面。CAD软件绘图做到了方便、清洁、轻松，使土木工程设计人员如虎添翼，在更加广阔的天地里施展才华。随着该技术在工程中大量应用及其技术的成熟，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，发展Abstract : We le
2、arnt that the CAD technology had been widely used in architecturl desigln , planning , finishing , construction , construction mangement and so on because of its advntage of simplicity , rapidnees and easy storage . The civil engineering designer is higher-performance thanks to the convenient , neat
3、 and easy designing paper of CAD program , so they can full play to their talents . Now let us briefly explorate the use and development of CAD in the field of Civil Engineering along with the widely use and maturing technology .Key word : CAD technology , civil engineering , use , development CAD即计
4、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,即硬件来支持它才能有实际意义,这样就存在了CAD系统。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、具有开放型结构的软件。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
5、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
6、，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。建筑CAD的应用过程复杂，处理信息量大，表达形式多种多样，因此要求计算机容量大，计算速度快和显示分辨率高，即对硬件要求很高。随着微机性能的不断提高，特别是引进国外高性能的图形支撑软件，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，渲染图可以表现光影、质感和纹理，我国自己开发的建筑设计软件有：HOUSE建筑CAD软件包、AUTOBUILDING(ABD)建筑绘图软件等。国外引进的图形处理软件有3D Studio、3DMAX、Adobe Photoshop和CorelDraw等。设
7、备专业软件功能强大，三维模型解决了碰撞问题，丰富的零件库为CAD设计提供了极大的方便。CAD应用在真实感的建筑设计、建筑规划、建筑装修行业、建筑施工和施工管理等方面，相对结构设计来说还需要做更多的工作。 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，而历史又一次给我们以发展自己的机遇，在集成化、协同化、智能化及其相关技术的研究与开发领域，可以说我们同发达国家是站在同一起跑的。 CAD技术只能在创新中求发展，创新一方面必须跟踪国际计算机技术发展的先进水平，另一方面需适应国内市场的需求。商品软件的每一个功能细节，都要受到用户的欢迎，市场的认可。例如数据输入要尽可能
8、的少；操作要方便，高度的自动化和人工干预要有机结合；输出图形要简洁、排版灵活，数据表格化，便于查阅及理解等。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：1.1 劳动强度降低，图面清洁 由于AUTOCAD软件具有很强的功能和特点,使得我们工程设计人员应用起来得心应手,能够充分发挥最佳效能。手工绘图，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
9、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。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 AUTOCAD软件最基本的功能就是绘图和编辑修改功能,可在计算机上实现各种实体的绘制并且可以对其进行编辑,生成新的实体,这些新实体做成图块后保存在图库中,随时调用、方便快捷、重复使用性高。一个设计项目从方案到设计过程中的多次变动(这是经常发生的),应用CAD技术后就不再是件麻烦的事情了。你只需打开微机,在屏幕上利用编辑命令删删改改,直到满意后保存起来,由绘图
10、仪绘出,从图纸上看完美得无可挑剔,这是原来传统的设计方式元法比拟的。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。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。CAD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
11、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，资料室也将告别成排的资料柜，因为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，
12、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。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
13、不是问题。所以，CAD技术的应用的确给我们带来了极大的效益,提高了工程设计水平、缩短了工程设计周期、降低了工程设计成本,在激烈的市场竞争中立于不败之地,在竞争中求生存、谋发展。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，
14、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。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
15、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。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。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硬件设备如：电脑、绘图仪、复印机、扫描仪、数字化仪、数码相机、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。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
16、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。 结语今天我们处于高科技不断创新的时代，建筑行业作为经济和杜会发展的重要载体，在我国国民经济建设和发展中处于支往产业地位，用
17、计算机枝术改造传统产业是历史发展的必然趋势。展望21世纪，以多媒体、数据库、网络、可视化、虚拟现实等技术为代表的人计算机交互理论和技术将渗透到土木工程领域的各个方面，使得传统的工作模式、表达方法、思维形式、管理方式都将出现革命化的变化。随着CAD技术的发展,计算机辅助管理也显得日益重要。在决策管理方面、系统管理方面,计算机应用的天地更加广阔。所以,CAD技术的推广应用必将带来新的技术革命和崭新的工作环境。为此,建设部制定了“全国工程勘察设计行业九五期间CAD技术发展规划纲要,以此带动整个勘察设计行业迈入现代化的行列。应用CAD技术是企业求生存、求发展的必由之路。要尽快普及和使用这一现代化技术,
18、应优先考虑CAD技术发展的必要投入,保证CAD技术工作顺利开展。同时,又要避免盲目技资,造成设备的闲置,带来不必要的损失,将CAD技术尽快转化为生产力,才能取得更大的经济效益,使生产运转过程形成良性循环。如今，计算机应用巳进入以网络为中心的时代，联本单位局域网，上国际互联网，应用多媒体技术已咸为备行业计算机应用的发展潮流，这给建筑CAD带来了新的动力和课题。实现网络化，不仅可以做到软硬件共享、数据共享，而且会给设计工作方式带来新的变革，设计人员将告别传统的办公模式，可以不受地点、时间的限制，通过计算机网络和一体化集成CAD软件的双向传输功能，可以实现同专业多人并行协同设计，各专业工种并行协同设
19、计。通过互联网，甚至可以实现跨地区、跨国家的联合设计、网络设计院将成为一种现实。网络化、多媒体化是CAD软件的发展趋势。展望未来,计算机技术的发展是无止境的,我们每一位工程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,为电子行业及建筑行业的建设做出我们的贡献。参考文献：1 AUTOCAD建筑工程设计绘图 唐海 编著 清华大学出版社2AUTOCAD2002建筑工程设计绘图 李香敏 主编 电子科技大学出版社3AUTOCAD2000建筑工程设计绘图入门 张敏胡 主编 北京大学出版社4AUTOCAD建筑工程设计与绘图初步 王一春 主编 内蒙古大学出版社5AUTOCAD工程设计 黄连素 主编 上海科技大学出版社6建筑结构CAD应用基础 叶献国, 徐秀丽 中国建筑工业出版社出版。.