计算机辅助设计在环境工程中的应用探讨

计算机辅助设计在环境工程中的应用探讨

韩雨

身份证号码：21122419790320xxxx

摘要：本文对计算机辅助设计在环境工程中的应用展开了简要的论述，具体分析了当前计算机辅助设计的主要特点，设计工作者在计算机辅助设计中扮演着重要角色以及计算机辅助设计的辅助性的特点，正是人的主观能动性与计算机的结合，极大地提高了工作效率。此外，论述了计算机辅助设计在环境工程中的具体应用，最后阐释了计算机辅助设计存在的一些问题。计算机辅助设计在环境工程中起了重要的作用。

关键词：计算机辅助设计；环境工程；应用

1计算机辅助设计的特点

1.1设计工作者在计算机辅助设计中扮演着重要角色

计算机辅助设计就是利用计算机作为设计工具辅助工程技术人员在设计活动中进行设计。计算机辅助设计中计算机起着辅助作用，其中具有主观能动性的还是人。人们在设计的过程中首先要充分发挥自己的创造性思维活动，对所要设计的内容进行方案构思、完善知识化体系，形成较完整的设计方案，然后再对已形成的设计方案进行分析、整合，进一步转化适合于计算机运行的数学模型，并设计出相配套的解析这些数学模型的程序。这些都是进行有效的计算机辅助设计的前提工作。在前期准备之后，还需要检验计算机对设计的整个运行过程，如果在运行的过程中出现失误，还需要设计工作者对计算机的设计程序进行调适、修改。除此之外，对于设计程度的不断优化和更新也需要设计工作者的参与。由此我们可以得知，在计算机要实现其对环境工程的辅助性作用的过程中最为重要的条件就是人的参与活动，发挥人的创造性思维对于计算机辅助设计具有重要的现实意义。

1.2计算机辅助设计的辅助性特点

计算机的开发促使人们自身得到解放，提高了工作效率，计算机对人们生活、工作的辅助性作用是多方面的。在环境工程中，计算机可以辅助进行高效率的计算工作及制图工作、实现对环境工程的分类存储及处理、有效地完成对数据的加工处理等，这些工作对于人们来说是烦琐的，耗费时间的，但是计算机却可以在很短的时间内按着事先编好的程序进行工作，这不仅可以极大地节约工程师的设计时间，还可以提高工作的效率和精准度。除此之外，计算机的辅助性设计可以更直观地显示设计效果，这与实际设计操作相比，可以极大地节约对自然资源的使用量。再者就是，计算机的辅助设计工作是以数据为基础的，在环境设计工程中可以实现人与人之间的交流与合作，更好地优化辅助设计程序，也可以实现资源的共享，这不仅可以提升局域网中的工作效率，还可以促使对使用者的要求的限制，不再局限于内行，而是更多的外行人也可以享用到这些资源。由此观之，计算机的辅助设计的辅助性具有更广泛的发展空间。

2计算机辅助技术在环境工程中的应用

2.1环境工程二维图形设计

AutoCAD软件是环境工程二维图形设计的常用软件，它是是美国Autodesk公司于1982年首先推出的通用计算机辅助绘图和设计的软件包。它从最初的1.0版起，到目前的最新版本AutoCAD2004已经进行了多次升级，其功能日益增强、日趋完善。由于AutoCAD软件的丰富的功能及相对便宜的价格，它已经在机械电子、建筑、环境工程、化工、纺织、轻工、商业等行业得到广泛应用，到目前为止，依然占据着主要的世界微机CAD市场。

在环境工程设计过程中，经常用到的二维图形通常包括以下类型：工艺流程图、高程图、表格图、总平面图、设备布置图、机械零件图、机械装配图等。

工艺流程图通常包括许多流程线、箭头、设备外形图及其标注。高程图的特点是包括流程线、许多阀门符号、高度符号标注等内容，对于各种图形符号，包括阀门符号，通常被制作图形符号库，从库中直接调用即可，如果没有库，就只好采用交互绘制方法了。总平面图基本属于建筑图领域，一般包括道路、建筑物外形、河流、环境工程的管道、风向标、构筑物表格等内容。设备布置图中一般包括设备外形、建筑物墙体、各种标注、高度符号、轴线序号、尺寸、表格、楼梯、门窗外形等内容。

2.2环境工程三维图形设计

在工程设计与生产过程中，往往需要物体的许多信息，如外形、颜色、体积、面积、重心、惯性矩、纹理、光照等，能否有效地表达这些信息，直接关系到能否提高设计效率和设计成功率。在之前的实际工程设计中，首先是开发设计人员在脑海中形成物体的立体形状，然后通过二维投影的方式在图纸上表现出来。这种方法需要设计人员具有一定的投影知识，是一种间接的表现形式。过去，由于计算机硬件和软件等技术的限制，在计算机上制作三维立体的真实物体形状非常困难，但是随着科技的发展，计算机技术的进步，三维CAD技术也日趋成熟，通过计算机来实现三维立体图形已完全不是问题，而且操作非常简单，只通过一个命令就能完成。

2.3环境工程中数据处理技术

在工程设计过程中，经常需要引用一系列的数据资料，比如有关的图表、各种标准、实验曲线、各种规范等，在传统的设计过程中，这些资料通常是由人工查询手册或标准获得，而在CAD过程中，这些数据应该由计算机来处理。设计资料有两种处理方法，一种是程序化，也就数表及线图进行查表、处理或计算是在应用程序的内部完成。将数表中的数据或线图离散化后，通过一维、二维或多维数组的形式存入计算机，检索数据时，可以使用查表或插值的检索方法，还可以将数表或线图拟合成公式，通过编制计算程序来算出所需的数据。处理过程中，一般先对输入的各自变量值转换成因变量数组的各维下标，根据下标就可以查到因变量的值，对于具有结构体数据类型的编程语言，还可以采用结构体数组的方法进行数表程序化，具有更直观的特点。第二种是数据（或数据库）文件存储，将数表及线图中的数据按一定的文件结构输入计算机，存放在数据（或数据库）文件中，这些数据独立于应用程序，但又可以为应用程序服务。

3计算机辅助设计存在的问题

对于计算机辅助设计的程序是需要经过专门训练过的设计工作者才能完成的一项工作。对于设计工作者最直接的培训就是来自于学校的教育。随着我国经济的快速发展，科学技术的普及化，对于计算机的学习已经深入到课堂，为社会培养专门的计算机辅助设计工作人员。但是对于计算机辅助设计工作人员的培训存在着问题，首先就是传统教学方法仍然占据着课堂的主流，缺乏新的思想观念、新思路，而计算机辅助设计工作人员在传统的教学模式下，创新意识受到了抑制，不能很好地设计出前沿性计算机辅助设计程序。其次就是计算机辅助设计与环境工程存在着脱节的现象，传统的教学模式下，主张对知识的学习，对实践的重视程度不足，这就促使学生不能很好地在实践活动中使得计算机辅助设计与环境工程恰当地结合起来，而且这种学习方式不能够有效地加深学生对所学知识的深入理解和灵活运用。

结束语

环境工程是环境科学的一个重要分支，它是研究运用工程技术和有关学科的原理和方法，保护和合理利用自然资源，防治环境污染，改善环境质量的学科。随着经济的发展，科学技术力量的提高，计算机辅助设计在环境工程中也得到了广泛的应用，已经成为提高产品及工程设计水平，缩短产品开发周期，提高劳动生产率、降低消耗的重要手段。

参考文献：

[1]李荣恒.计算机辅助设计在环境工程中的应用探讨[J/OL].科技创新导报，2016（21）.

[2]王辅.计算机辅助设计在海洋石油工程中的应用[J].中国海上油气.工程，1997，01：21-23+5.

[3]邹丹琦.计算机辅助设计在工程设计中的应用[J].中国科技信息，2006，13：51.