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

1、暖通空調(diào)CAD技術(shù)及相關(guān)軟件的開(kāi)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(lái)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(kāi)發(fā)和獨(dú)立平臺(tái)開(kāi)發(fā)兩方面為立足點(diǎn)提出了面向?qū)嵱玫能浖_(kāi)發(fā)方式及思 路。Abstract: with the development of computer technology and the widespread application, hvac industry in the use of computers will be m

2、ore and more. This article describes the current domestic and international hvac industry CAD technology, the development situation of domestic this technology pointed out the layout characteristics and troubling hvac CAD technology to application popularize factors. Respectively to AutoCAD secondar

3、y development and independent platform development put forward two aspects as foothold oriented to practical software development mode and ideas.關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)CAD軟件開(kāi)發(fā)暖通行業(yè)軟件引言 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(lái)越廣泛。計(jì) 算機(jī)的使用不僅可以解決原來(lái)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。目前計(jì)算機(jī)在暖通領(lǐng)域的應(yīng)用主要有

4、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(lái)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(wèn)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(kāi)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(wèn)題。另一方面為計(jì) 算機(jī)輔助繪圖，這主要是代替過(guò)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。一：發(fā)展概況

5、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，到80年代末暖通的計(jì)算程序已基本定型。在以后的發(fā)展過(guò)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(méi)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暖通計(jì)算機(jī)方法，該書(shū)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)

6、。基于以上的特點(diǎn)AutoCAD 開(kāi)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(shuō)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(lái)的，80年代末，由 于國(guó)家有關(guān)部門(mén)的重視，許多單位開(kāi)始進(jìn)行建筑CAD的研制與開(kāi)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

7、的軟件基本上有兩種 平臺(tái)。一是自己獨(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(kāi)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(kāi)發(fā)的暖通CAD系統(tǒng)，北京華遠(yuǎn)公司開(kāi)發(fā)的HOUSE軟件包及鐵道部6 個(gè)設(shè)計(jì)院聯(lián)合開(kāi)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(kāi)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(xiě)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(ài)好者就都

8、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。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(kāi)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(lái)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(wèn)題又?jǐn)[在了開(kāi)發(fā)者的面前。國(guó)內(nèi)一些高校又開(kāi)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(kāi)發(fā)的軟件。上世紀(jì)

9、開(kāi) 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，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(mén)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

10、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(guò)程中的投入就會(huì)很大。這就使得暖通設(shè)計(jì)更加獨(dú)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CAD link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

11、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CAD Well CAPE、CADWA Evolution 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。二：國(guó)內(nèi)存在的問(wèn)題雖然國(guó)內(nèi)一些科研機(jī)構(gòu)在很早就開(kāi)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(lái)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(méi)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

12、差距。即使是二次開(kāi)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(guò)多久，人們就又回到了 最原始的AutoCAD。分析其中的原因，應(yīng)該說(shuō)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(kāi)發(fā)效率的關(guān)鍵問(wèn)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(guò)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(kāi)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)]

13、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(kāi)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(wèn)題，例如沒(méi) 有使用技術(shù)規(guī)程指定的負(fù)荷計(jì)算方法，計(jì)算書(shū)樣式等。一些軟件的計(jì)算結(jié)果也沒(méi) 有經(jīng)過(guò)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/T 50114-2001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(méi)有一本專門(mén)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GB 50114-2001中對(duì)制圖時(shí)的線寬要求是b、0.25b、0.5b， 這很難

14、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(huà)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(méi)有明確的說(shuō)明，這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(mén)。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(shuō)“人家建筑的圖紙也沒(méi)有那么多講就，就甭 說(shuō)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(méi)有建筑專業(yè)的出圖量多，

15、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(shū)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)。”還有些人認(rèn)為：“設(shè)計(jì)院畫(huà)的太細(xì)了沒(méi)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?！边€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(huà)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

16、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(guò)優(yōu)秀的軟件在圖紙上解決了所有的問(wèn)題，問(wèn)題不再 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(méi)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

17、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)把梁精確的表示出來(lái)，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(lái) 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(wú) 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)

18、備安裝行 業(yè)的一些體制問(wèn)題，我們也期待著這種體制更進(jìn)一步的完善。2.3開(kāi)發(fā)導(dǎo)向有誤區(qū)軟件開(kāi)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(kāi)發(fā)工作，就會(huì)對(duì)開(kāi)發(fā)方向有更大的把握。在筆者接觸到過(guò)的一些國(guó)產(chǎn)軟件當(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(wú)法安裝實(shí)現(xiàn)。這就造成了軟件中看不中用的后果。開(kāi)發(fā)暖通軟件不同于開(kāi)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，

19、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(kāi)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(kāi)發(fā)為主的公司的是很困難完成上述要求的。對(duì)于以上存在的問(wèn)題，就希望開(kāi)發(fā)者在開(kāi)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(xiě)代碼，否則到最后就會(huì)得到費(fèi) 了很多力卻沒(méi)有得到別人認(rèn)可的后果。三面向?qū)嵱玫能浖_(kāi)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(mén)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(lái)做二次開(kāi)發(fā)的技術(shù)支

20、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(mén)也應(yīng)投入資源去開(kāi)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(kāi)發(fā)作為立足點(diǎn)，提出面向?qū)嵱玫能?件開(kāi)發(fā)思路及開(kāi)發(fā)過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)。3.1二次開(kāi)發(fā)和樣式制定二次開(kāi)發(fā)主要是指開(kāi)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(kāi)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

21、本之后就有很強(qiáng)的開(kāi)放性和擴(kuò)展性，允許用戶方便的進(jìn)行自定義和二次 開(kāi)發(fā)。并且在AutoCAD Help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(kāi)發(fā)的主要工具有AutoLISP/VisualLISP、VB/VBA的 ActiveX及C/C+的ObjectARX。其中前兩種比較適合個(gè)人開(kāi)發(fā)和短期開(kāi)發(fā)，后 一種適合軟件公司的長(zhǎng)期開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。這里主要推薦前兩種語(yǔ)言，部分原因是因?yàn)?在AutoCAD中集成了兩種語(yǔ)言的開(kāi)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

22、能。LISP開(kāi)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o Visual Basic （簡(jiǎn)稱VB）是Microsoft公司開(kāi)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)?象的程序設(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(guò)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，

23、是很多編程愛(ài)好者的首選。二次開(kāi)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(kāi)模板，而是通過(guò)命令來(lái)實(shí)現(xiàn)的。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(kāi)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

24、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(mén)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(xiě)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/T 50001-2001)、暖通空調(diào)制圖標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 50114-2001)選取。

25、二次開(kāi)發(fā)當(dāng)中最核心的工作之一就是輔助繪圖命令的開(kāi)發(fā)。怎樣讓用戶通過(guò)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(huà)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，如對(duì)圖層的快速操作、對(duì)象的 過(guò)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(guò)程更佳合理化，高效化?；镜?暖通繪圖命令應(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。

26、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(kāi)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(kāi)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”、“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(kāi)放性，允許用戶自己增加、改修圖 形。這些圖形也可以通過(guò)廠家得到完全符合實(shí)際尺

27、寸的樣本來(lái)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(kāi)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(lái) 完成。為了保持開(kāi)發(fā)出的軟件能和AutoCAD等其它軟件實(shí)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(kāi)發(fā)也可以見(jiàn)解國(guó)內(nèi)的一些優(yōu)秀的機(jī)械設(shè)計(jì)類 軟件。開(kāi)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

28、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(lái)組織關(guān)系，才能保證軟件使用時(shí)的模 塊化、智能化繪圖。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(kāi)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(kāi)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(guò)程在上一節(jié)己經(jīng)做過(guò)了一定闡述，但是這里與二次開(kāi)發(fā) 中不同的是，我們已經(jīng)擺脫Au

29、toCAD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、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(guò)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

30、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(kāi)發(fā)本類型軟件過(guò)程 中很重要的工作就是開(kāi)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(kāi)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1 2.5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

31、稱壓力、重量、壁厚、材質(zhì)、 共用參數(shù)、一些基本圖元包含風(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、過(guò)濾器、軟接 頭等的接口信息等風(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(pán)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。所有暖通圖元都包含五個(gè)視圖的復(fù)合圖元參數(shù)。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

32、以打散為若十個(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)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(huà)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(huà)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