CAD在環境工程中的應用

CAD在環境工程中的應用

　　環境工程是環境科學的一個重要分支，隨著經濟的發展，科學技術力量的提高，計算機輔助設計在環境工程中也得到了廣泛的應用，下面是YJBYS小編為大家搜索整理的關于CAD在環境工程中的應用，歡迎參考閱讀，希望對大家有所幫助!想了解更多相關信息請持續關注我們應屆畢業生培訓網!

　　環境工程是涉及多學科的一門交叉工程學科，它根據化學、物理學、生物學 地學、醫學等基礎理論，運用衛生工程，給水排水工程、化學工程、機械工程等技術原理，解決廢氣、廢水、固體廢物、噪聲污染等問題，目前環境工程的主要研究內容包括 ：大氣污染防治工程、水污染防治工程、固體廢物的處理和利用及噪聲控制工程等。

　　環境工程也涉及該領域的技術研究與開發、工程設計、相關的設備設計與制造、施工安裝、操作管理等內容，所涉及的學科越來越復雜，其工程設計的質量和速度及要求不斷提高，顯然沿用傳統的設計方法已經不能滿足當前環境工程發展的需求了，由此計算機輔助設計在環境工程中的應用也就應運而生。

　　一、計算機輔助設計

　　計算機輔助設計(以下稱 CAD 技術)是工程技術人員運用計算機的軟硬件系統為工具，將設計人員的思維和計算機的最佳特性結合起來，進行產品和工程設計的繪圖、計算、分析、編寫技術文件的技術活動的總稱。它能幫助工程師進行產品或工程設計的繪圖、計算、查表、線圖處理、信息檢索、說明書編寫等。

　　計算機輔助設計涉及很多方面，如概念設計、優化設計、有限元分析、計算機仿真、計算機輔助繪圖、計算機輔助設計過程管理等。計算機輔助設計可劃分為創造性設計和非創造性設計。其中，創造性的設計包括工作原理的擬定、方案的構思等，在設計過程中，人是工作的主體，要充分發揮人的創造性思維能力，使設計方案具有創新性，不同于之前的方案 ;非創造性設計，比如繪圖、設計計算等，都可以通過計算機來完成。現代生活中 CAD 技術被廣泛應用于機械、航天、紡織、電子、工程等產品的各種設計中。

　　二、環境工程概述

　　環境工程是環境科學的一個分支，它是研究運用工程技術和有關學科的原理和方法，防治環境污染，合理利用自然資源，保護和改善環境質量的學科。其主要研究內容包括大氣污染的防治工程、水污染的防治工程、固體廢物處理和利用、噪聲、振動及其他公害防治技術等。環境工程還研究環境污染的綜合防治方法和措施，以及利用系統工程方法，在區域的整體上尋求解決環境問題的最佳方案。

　　隨著社會經濟的發展以及科學技術的進步，工程的概念較之傳統意義已經發生了許多變化，環境工程設計的主要研究內容除了大氣污染防治工程、水污染防治工程、固體廢物的處理和利用及噪聲控制工程等四項以外，還可以按照化工設計的單元設計模式進行劃分，即環境工程設計可分為廠址選擇與總平面布置、污染強度計算、工藝流程設計、車間布置設計、管道布置設計、環保設備的設計與選型、環境工程項目概預算、環境工程設計中的清潔生產設計等單元設計模式，同時它也涉及該領域的技術研究與開發、工程設計、相關的設備設計與制造、施工安裝、操作管理等內容。CAD 技術在環境工程設計中的應用相對機械、電子、建筑等行業來講，起步較晚，還有許多應用問題需要解決。因此要想做好環境工程 CAD 技術方面的工作，對環境工程設計人員提出了較高的要求，不僅要具備環境工程設計方面的知識和環境工程設計所必需的法律、法規知識，還必須熟練地掌握工程 CAD 應用技術。

　　三、計算機輔助技術在環境工程中的應用

　　(一)環境工程二維圖形設計

　　AutoCAD 軟件是環境工程二維圖形設計的常用軟件，它是是美國 Autodesk 公司于 1982 年首先推出的通用計算機輔助繪圖和設計的軟件包。它從最初的 1.0 版起，到目前的最新版本AutoCAD2004 已經進行了多次升級，其功能日益增強、日趨完善。由于 AutoCAD 軟件的豐富的功能及相對便宜的價格，它已經在機械 電子、建筑、環境工程、化工、紡織、輕工、商業等行業得到廣泛應用，到目前為止，依然占據著主要的世界微機 CAD 市場。

　　在環境工程設計過程中，經常用到的二維圖形通常包括以下類型 ：工藝流程圖、高程圖、表格圖、總平面圖、設備布置圖、管道布置圖、機械零件圖、機械裝配圖等。

　　工藝流程圖通常包括許多流程線、箭頭、設備外形圖及其標注。高程圖的特點是包括流程線、許多閥門符號、高度符號標注等內容，對于各種圖形符號，包括閥門符號，通常被制作圖形符號庫，從庫中直接調用即可，如果沒有庫，就只好采用交互繪制方法了。總平面圖基本屬于建筑圖領域，一般包括道路、建筑物外形、河流、環境工程的管道、風向標、構筑物表格等內容。設備布置圖中一般包括設備外形、建筑物墻體、各種標注、高度符號、軸線序號、尺寸、表格、樓梯、門窗外形等內容。管道布置圖通常包括管道、各種閥門、水龍頭、下水地漏標注、高度符號、軸線符號等，管道的繪制通常采用帶有軸測角度的、一定寬度的多義線繪制。以上二維圖的繪制都可采用 AutoCAD2004 軟件繪制。

　　(二)環境工程中數據處理技術

　　在工程設計過程中，經常需要引用一系列的數據資料，比如有關的圖表、各種標準、實驗曲線、各種規范等，在傳統的設計過程中，這些資料通常是由人工查詢手冊或標準獲得，而在 CAD 過程中，這些數據應該由計算機來處理。

　　設計資料有兩種處理方法，一種是程序化，也就數表及線圖進行查表、處理或計算是在應用程序的內部完成。將數表中的數據或線圖離散化后，通過一維、二維或多維數組的形式存入計算機，檢索數據時，可以使用查表或插值的檢索方法，還可以將數表或線圖擬合成公式，通過編制計算程序來算出所需的數據。處理過程中，一般先對輸入的各自變量值轉換成因變量數組的各維下標，根據下標就可以查到因變量的值，對于具有結構體數據類型的編程語言，還可以采用結構體數組的方法進行數表程序化，具有更直觀的特點。

　　第二種是數據(或數據庫)文件存儲，將數表及線圖中的數據按一定的文件結構輸入計算機，存放在數據(或數據庫)文件中，這些數據獨立于應用程序，但又可以為應用程序服務。

　　總之，縱觀我國目前環境工程 CAD 技術的應用狀況，已經是相當的普及，但專業性、易用性、靈活性等方面還有待提高。但隨著軟件開發技術的進一步發展和工程技術人員對 CAD 技術進行更深人開發、更廣泛使用的要求和不斷地為之努力，必將帶動環境工程CAD 技術應用水平邁上新臺階。

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