建筑CAD與建筑繪圖的關系分析

汪 信

（蘭州現代職業學院城市建設學院，甘肅 蘭州 730300）

1 CAD技術簡介

CAD技術是指計算機輔助繪圖技術，也是一個高級的人機交互型工程制圖軟件，為綜合運用二維和三維制圖的繪圖系統。繪圖者能夠使用這一技術進行制作、查詢、管理、打印、導出和共享工程繪圖。CAD技術具備完備的圖像繪畫功能和強大的圖像編輯功能，可通過二次開發方式，實現不同圖形格式的切換，從而實現大量數據支撐多個運算平臺和硬件裝置，而且具備功能豐富和操作簡便的特性。所以，CAD軟件已被廣泛應用于建筑行業。工程繪圖的技術人員能夠利用CAD界面在計算機上繪制復雜的工程圖紙，對作品進行繪制、編排、調整、縮放與復制，因而大大縮短工程繪圖時間，有效提高建筑工程繪圖效益和品質。隨著現代計算機技術不斷更新與完善，建筑CAD系統過去局限于工程繪圖功能，如今已經發展至功能強大、性能穩定的局面，占有率長期穩居行業前列，并廣泛應用于城市規劃、建設、工程制圖、機械、電氣、造船等眾多行業。

2 CAD技術在建筑繪圖中的應用優勢與缺陷分析

2.1 應用優勢

建設工程與施工圖紙繪制是相當龐大而且費時的過程，因此必須對各種技術方法加以對比與調整，才能篩選出具備更高效益的施工方法。因為施工方案的圖紙數量眾多，且計算精度要求又相對較高。所以傳統人工繪圖方案往往無法符合要求，而通過CAD等軟件技術則能夠很方便地進行施工方案繪制，而CAD的軟件需求又具備如下優勢，如圖1所示。

圖1 CAD技術應用優勢

2.1.1 提高繪圖效率

由于CAD軟件具有方便快捷的畫圖功能，因此軟件中有多個畫圖工具庫，在繪制圖樣時，能夠直接調用并修改所有所需修改和完善的線條，一旦有了類似的圖樣，無需重新繪圖，通過對已有的圖樣進行簡單調整即可獲得預想效果。因此，在繪制建設施工平面圖時可轉化為水暖圖、電器裝置圖、結構圖等，對原建筑施工平面圖稍加調整后即可應用。

2.1.2 保持圖紙干凈整潔

圖紙化繪圖的CAD軟件主要優點是勞動強度較低、制圖環境統一且便捷。通過CAD軟件，繪圖人員能夠輕易地從手繪工具簡化到計算機軟件中，從而減少繪制時由于修補等工作所產生的臟亂現象。同時通過對CAD系統中各類工具庫的合理利用，達到簡單、快捷、干凈、輕便等目的，讓繪圖人員減少繁瑣的修改工作，進而保持圖紙表面整潔干凈。

2.1.3 存儲方便

建筑繪圖往往數量繁多，一旦全部打印，不但耗費紙張數量巨大，同時不便于長期保存。而通過CAD軟件所繪制的各類圖形數據卻能夠直接存儲在各種計算機硬盤、網絡硬盤或刻錄到光碟上，具有安全、方便、易于存儲的優勢，可避免各種數據丟失。

2.1.4 準確度更高

合理應用CAD軟件開展繪圖工作，可在一定程度上保證建筑工程繪圖的準確性。建筑施工項目對精度要求很高，通常以毫米為單位，特別是對于項目的詳細結構，雖然在實際施工過程中可能會適當降低準確度，但如果在工程繪圖時進行大型或復雜的建筑施工繪圖，若沒有CAD軟件的支持，將會大大增加整個工程繪圖的規模，特別是CAD在室內聲場分析、3D建模、建筑效果模型、照明與日影分析等方面的優越性，是傳統人工繪圖無法超越的。

2.2 應用缺陷

2.2.1 集成化程度低

盡管目前建筑工程圖紙的繪圖水平已有相當水準，但由于設計師大多停留在單向用戶繪圖階段，而一些應用軟件則主要為離線版本，無法支持繪圖協同，因此大量的繪圖協議及遺漏中的數據才是最關鍵的。隨著各類新技術、新材料、新穎的工程繪圖方式的不斷更新和完善，唯有對現代CAD軟件計算機輔助繪圖集成技術的合理運用，方可提高繪圖的效果與品質。

2.2.2 智能化程度不高

在實際繪圖過程中，雖已實現軸線、墻壁、門窗、標準等圖形的自動生成，但自動生成后仍然存在很多不足之處。比如平面圖、剖面圖等繪圖，一旦疏忽便會給施工企業帶來巨大損失。

3 建筑CAD對建筑繪圖的影響分析

3.1 概念繪圖階段

在進行建筑繪圖工作時，概念繪圖是整個項目中非常重要的一部分。在構思階段可很好地表現建筑的技術特征，同時表現藝術形態和文化內容。所以，大部分建筑結構設計師會密切注意在這個階段，通過精心繪制的架構圖可以很好地進行建筑繪圖，并可在架構圖建立階段進行簡單的建模與評估。雖然在概念繪圖階段，大部分工程的初步繪圖階段是按照最簡單的建筑繪圖理念進行，利用結構設計師的繪圖經驗對原概念模型進行構建與測量，然后比較各結構概念的性能并進行分析。同時，建筑CAD技術可在創建初期模型中發揮重要的作用。經過多方面對比分析，有助于繪圖人員應用科學、合理的繪圖理念，確保當前建筑CAD軟件系統的標準化和專業化。從目前建筑CAD軟件的發展情況分析來看，隨著我國建筑繪圖行業的迅速發展，建筑CAD軟件的作用越來越顯著。

3.2 初步方案階段

建筑前期規劃階段是對建筑物的基本功能格局、外形、內部環境、基座位置及建筑理念等加以呈現的階段。一些模式往往作為描述建筑形狀間關聯的重要工具。在傳統大批量建設模式中，繪圖控制方式基本在時間和成本上無法變化，同時又無法完全精確描述。即使繪圖者的繪圖目標已經實現，也無法隨著設計師的思路變化而發生變化。不過，由于建筑CAD技術的廣泛應用，能夠獲得大批建筑設計師的支持與認可，并且由于其能夠迅速建立模式，也可根據繪圖人員想法的變化對模型進行修改和調整。因此，建筑設計師非常重視建筑CAD技術，運用建筑CAD技術可以有效地實現繪圖者的意圖，將繪圖理念帶入實際工作中。

3.3 技術繪圖階段

在建筑繪圖過程中，技術繪圖階段也起到一定的促進作用。在從建筑繪圖到結構繪圖的過程中，技術繪圖是一個重要的基礎，對整個建筑項目至關重要。在工程繪圖早期階段，建筑CAD技術可發揮重要作用并支持建筑繪圖。當專業的建筑設計師能夠充分利用CAD技術時，很容易開發建筑模型，還可對建筑項目的內外結構進行相關研究和評估，并利用評估結果完成更深層次的繪圖工作，提高建筑繪圖的效率。

3.4 建筑繪圖管理階段

CAD軟件可快速創建各種圖紙和文件，并進行長期保存。這樣能夠很好地存儲建筑數據，調用流程也非常簡便，進一步提高了建筑管理人員工作效率。管理者只需通過1臺計算機就能夠有條不紊地掌管整個建設工程項目的有關資料，顛覆了原來的檔案管理方法。通過這樣的項目管理方法，能夠協同眾多部門完成構思、跨區域招標和項目評審等工作。

4 CAD技術在建筑工程應用中的未來發展方向

4.1 科學計算可視化

可視化主要是指通過將在科學計算處理過程中所產生的數據轉換成圖像或圖形信息，然后展示在顯示器上并加以交互處理。科學計算可視化研究已成為技術發現和洞察問題的有力工具，在建筑工程技術領域中也有著更廣泛的運用。比如在抗震、抗爆工程研究中，利用3D圖像動態顯示對震源和爆源的影響及關于工程構造和損傷模式建模，能夠給工程技術人員帶來直觀的觀察計算和模擬。而計算機可視化則是探究工程結構力學變化規律、評價技術可行性和工程繪圖優化措施的有力工具，同時又可為CAD系統提供快速便捷的模塊預處理，可將建筑工程CAD的功能效率提升至一個新的水平。

建筑平面圖繪制內容中由軟件計算的平均工作量如表1所示（此數據為某職業院校學生在學習實踐后統計得出）。

表1 CAD計算工作量占比分析

4.2 一體化與智能化發展

在國外工程機械領域，整合整個繪圖過程的研究始于20世紀80年代。美國與一些西歐國家共同組建了特設委員會，以開發國際聯合服務體系，支持國際建筑信息技術的交流合作和研究。多個國外的CAD平臺實現了從原理圖到實景效果表現，以及從建筑、構件、裝置到估算的完整產品繪圖流程。而CAD的另一發展方向則為AI式輔助繪圖，利用內置專業知識的人工智能可進行面向對象的參數化繪圖，可輕松評價產品繪圖的好壞，并提供使用友好的工具。可指導產品繪圖員自動進行更高級的大數據分析與產品繪圖，同時保證在所有規范規定的時間范圍內優化產品繪圖，提高分析和繪圖質量。

5 結語

隨著市場經濟的迅猛發展，建筑CAD技術以其簡單、快速、有效的優點在建筑行業得到廣泛關注和認可，同時有著廣闊的市場，即建筑CAD系統將不斷地向標準化、智能化、一體化等方面發展，以提升各項工程效率和質量，讓建筑CAD系統的功能得以充分發揮。建筑CAD技術在工程項目繪圖中起到關鍵性作用，尤其是當形成支撐工程繪圖與管理工作的計算機網絡體系后，不僅大大提高了工程繪圖品質，而且縮短了整個工程繪圖周期。這一技術為建筑企業創造更多的經濟效益和社會效益，從而促進了建筑CAD繪圖系統的科技革命。