Excel在给排水工程设计实践中的应用探讨

Excel 在给排水工程设计实践中的应用探讨

徐东

昆明市政工程设计研究院有限公司 云南省昆明市 650000

摘要：Excel是一款功能强大的电子表格软件，非常适合给排水工程师使用。Excel作为计算机技术在建筑行业的重要运用，对减轻工程师的计算负担，提高计算精确度有重要意义。Excel的应用可以保障给排水工程的质量，解决传统给排水工程设计计算中存在的一些问题，使给排水设计更为科学、合理。文中，笔者结合自己应用Excel的实例，对Excel在给排水工程中的应用进行阐述，希望抛砖引玉，为广大给排水工程师提供一些Excel的应用思路和方法。

关键词：给水排水工程 Excel 应用

一、给排水工程设计中的难点分析

（一）计算量大

给排水工程是科学应用工程，实际应用中需要大量计算来设计管道参数、设备选型等，在计算机普及之前，给排水工程师为了减轻计算负担，大多采用设计手册来辅助计算，实际中查阅手册的工作量也不小。Excel直观的数据输入方式以及强大的自动计算功能为工程师从繁重的计算工作中解脱出来，在给排水设计计算中有重要意义。

（二）管道种类多、数量大，材料统计工作量大

随着城市化进程的推进，人们对于建筑工程的需求也在逐步增长，人们更加关注建筑给人的舒适性体验，建筑给排水工程的功能也呈现出愈发复杂的趋势，而不同功能的给排水管道种类繁多，布置复杂，设计中根据输送介质的不同，安装技术以及管道选择都有不同的侧重，在管道设计选择中需要进行大量设计计算和管材统计工作，Excel在进行管道设计计算的同时可以进行管道材料表统计和输出，对提高给排水设计质量、减轻工程师工作量起到了非常重要的作用。

（三）给排水工程涉及面广，设计计算较复杂

随着材料科学的发展以及工艺生产水平的提升，给排水工程中可选用的管道种类得以大幅度的扩充。现如今可供选用的给排水管道已经高达数十种，塑料材质的管道就已经有十多种。针对于不同的输送物质，应科学的选取管道，由于输送物质的不同，水力的计算公式也不尽相同，给水排水管道的模拟计算愈发复杂。

二、电子表格软件Excel在给排水工程设计中的适用性分析

（一）Excel计算功能强大

Excel计算功能非常强大，它提供了常用的基本计算函数公式可以直接应用，同时它提供的编程功能（宏）可以实现更加复杂的计算，和其它编程软件一样，可以实现专家系统的编写和对接。本文中的例子就采用了Excel的宏功能，在此介绍一下宏功能：宏是一种批量处理功能， excel中的宏功能主要有录制，管理两种作用。 1、录制宏，执行一系列命令时存储该过程的每一步信息后，可运行录制宏来重复所录制的过程或回放这些命令，excel中可以将宏设置成表格上的按钮，每一次按钮就可以方便的执行。2、管理宏，查看宏代码以进行改错或更改宏的功能。

给排水的管道计算已有各种计算软件可以应用，但一些方案选择的计算如：河道断面选择计算、水头压力计算等方面需要不断的试算选择最合适的结果，计算量重复且计算量大。目前也有给排水专业软件有部分功能，但由于应用软件过于庞大，为了个别计算要求而购买昂贵、复杂的软件，不经济不方便，这时候利用Excel就能解决复杂重复的计算工作，是非常合适的选择。

（二）Excel数据处理能力强

Excel本身就是一种直观方便的数据处理软件，加之它的表格传递和统计能力，使之成为一种使用广泛的数据处理软件。不仅可以进行简单的函数引用计算，也可以进行复杂的宏编程计算，处理给排水工程中的各种设计数据是绰绰有余。

（三）与各种软件数据共享对接方便

Excel是一种通用型的数据处理软件，采用最简单的数据文件就可以和各种数据库、文字处理软件等进行数据交换，甚至可以直接和目前应用广泛的CAD绘图软件联接，进行数据的采集、计算处理（通过简单的LISP程序就可以实现）。Excel简单、强大的数据处理能力在给排水工程设计、计算、绘图中，有很强的实用性。对于给排水工程设计修改方案、优化方案选择提供了很大方便。

（四）直观的数据输入方式方便快捷

Excel以表单和表格的形式接受和输出数据，非常直观，使数据的采集变得简单方便，查错和纠错也变得更快捷。

三、Excel在给水排水工程中实例中的应用

（一）在给水排水工程设计计算方面的应用

本文中举个例子：雨水管道设计计算表格

这个表格是每个市政管道设计的工程师都很熟悉的管道计算表格，管道设计必须依据计算结果来确定管道的管径。如果手动计算，设计参数稍有修改整个表格都必须调整，计算量很大。采用Excel表格的公式功能和引用功能，直接在表格中调整某个参数，整个计算结果同时更新。在设计方案选择阶段，不断调整管道设计参数，结合相应的预算表格，非常容易得到最经济优化的管道设计方案，大大提高设计效率。

（二）在给水排水工程材料统计方面的应用

应用简单的Lisp语言（Lisp是一种非常简单的计算机语言，能方便地应用在CAD中）就能从CAD图形中提取管道的数据，然后转为数据文件，由Excel的强大数据选择和填表功能就能形成一份全面的材料统计文件。

;LISP编写的CAD命令”dc”输出用于Excel读取的数据文件dc.dat

(defun C:dc ( / filen f a a1 n index e1 e txt)

(setq f (open "c:\\xd\\dc.dat" "w"))

(setq a (ssget))

(command "change" a "" "p" "c" "1" "") ;改变选择集颜色"1"为红色

(setq n (sslength a))

(setq index (- n 1))

(repeat n

(setq e1 (entget (ssname a index)))

(setq index (- index 1))

(setq e (assoc 0 e1))

;(if (= "text"(cdr e))

;(progn

(setq txt (cdr (assoc 1 e1)))

;以下程序段输出管径

(setq a1 (substr txt 1 1))

(if (= "d" a1)

(progn

(setq txt (substr txt 2 2))

(if (= "0" (substr txt 2 2))

(progn

(setq txt (substr txt 1 1))

)

)

)

)

;以下程序段输出管长

(setq a1 (substr txt 1 1))

(setq a2 (strlen txt))

(if (= "L" a1)

(progn

(setq txt (substr txt 3 (- a2 3))) ;(- a2 3)去掉单位“m”

)

)

(write-line txt f)

)

(close f)

)

应用Excel的宏功能，读取CAD输出的数据文件，通过表格引用填写，就能得到一份又快又好地材料统计表。

下图为Excel表格的宏功能读取CAD中输出的文件自动生成的材料表。

（三）在给水排水工程和其它软件对接数据使用的应用

以上例子已经做出了说明，通过CAD输出数据文件然后由Excel读取并应用到表格中。这样的数据交流方式，不需要专业的数据库知识，根据工程师自己的组织方式就能得到一个专有的数据文件，真正实现“想怎么用就怎么用”的数据形式。

四、结束语

综上所述，Excel对于计算机辅助设计中，给排水工程设计计算有着至关重要的作用，对于提升设计效率，提高计算精确度有着重要意义，对给排水工程实现数据交换最终实现自动绘图，甚至人工智能设计都有着重要的现实意义。

参考文献

[1] 云飞 编著《Excel基础入门》中国商业出版社 2000

[2] 周乐来 马婧 编著《AUTOCAD二次开发入门》中国机械出版社2008