互聯(lián)網(wǎng)思維在建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用及展望

王志斌

摘 ? 要：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各行各業(yè)的大力推廣，傳統(tǒng)給水排水設(shè)計(jì)行業(yè)也在進(jìn)行著一次大的變革。傳統(tǒng)給水排水設(shè)計(jì)具有效率低、易出錯(cuò)、表達(dá)不清、協(xié)同性差等特點(diǎn)，互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的一些思維、技術(shù)恰好可以進(jìn)行彌補(bǔ)。鑒于學(xué)科的交叉性，結(jié)合建筑給水排水專業(yè)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)行業(yè)中的JAVA語言，來對互聯(lián)網(wǎng)思維與傳統(tǒng)建筑給水排水設(shè)計(jì)理念的相結(jié)合進(jìn)行簡要的探討。同時(shí)，也給從事互聯(lián)網(wǎng)加建筑的從業(yè)人員進(jìn)行一些專業(yè)之間特點(diǎn)的簡單介紹。

關(guān)鍵詞：給水排水 ?互聯(lián)網(wǎng) ?AUTOCAD ?BIM ?JAVA

中圖分類號：TU992 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）02（c）-0146-03

Abstract： With the diffusion and application of Internet technology in all walks of life， the traditional building water supply and drainage design industry is undergoing a great revolution. The traditional industry has many negative characteristics such as inefficiency， error-prone， ambiguous expression and poor synergy which can been offset by called Internet thinking. In view of the interdisciplinary nature， combined with the building water supply and drainage professional design， the computer industry in the JAVA language， to the Internet thinking and the traditional building water supply and drainage design concept of the combination of a brief discussion.At the same time， also to engage in the Internet and construction practitioners between some professional characteristics of a brief introduction.

Key Words： Building Water Supply And Drainage; Internet; AUTOCAD; BIM; JAVA

建筑給水排水設(shè)計(jì)經(jīng)歷了漫長的手工制圖板制圖時(shí)代，發(fā)展到現(xiàn)今使用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行制圖設(shè)計(jì)，已有20多年的歷史。這20多年，由于計(jì)算機(jī)軟件制圖方式的廣泛使用，使得建筑給水排水設(shè)計(jì)工作效率較之以往有了飛躍的提高。但是隨著時(shí)代的發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)對各個(gè)行業(yè)的廣泛涉入，使之目前傳統(tǒng)的AUTOCAD輔助設(shè)計(jì)制圖方式變得較為落后。這種落后主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：協(xié)同性、可視性、信息性。為此，結(jié)合目前國家相關(guān)建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范和JAVA語言的優(yōu)勢特點(diǎn)，分析討論在建筑給水排水設(shè)計(jì)工作中面臨的以上三個(gè)方面的問題，為日后給水排水專業(yè)結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)思維進(jìn)行高效率設(shè)計(jì)提供可能。

1 ?協(xié)同性

所謂協(xié)同性，是指協(xié)調(diào)兩個(gè)或者兩個(gè)以上的不同資源或者個(gè)體，共同一致地完成某一目標(biāo)的過程或能力。建筑給水排水設(shè)計(jì)作為建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的一個(gè)分支，離不開協(xié)同性，即協(xié)同設(shè)計(jì)。

傳統(tǒng)的協(xié)同設(shè)計(jì)并沒有實(shí)現(xiàn)更高層次的協(xié)同，只不過是各自為戰(zhàn)之后成果的簡單拼接，所以時(shí)效性、準(zhǔn)確性比較差。比較常見的例子就是：建筑給水排水專業(yè)給其它專業(yè)提完條件之后，由于某種原因又有一些修改，那么就需要重新進(jìn)行提條件，可采用的方式有口頭告知、截圖通知，或者干脆重新發(fā)一版條件圖紙。這就要求設(shè)計(jì)者要做到不能忘記修改條件圖的事件，并且需要采取重復(fù)一遍提條件的程序，不但給自己帶來麻煩、下游專業(yè)也會降低工作效率。

如今的互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)對傳統(tǒng)的協(xié)同工作性質(zhì)進(jìn)行了很大的改進(jìn)，它在保留傳統(tǒng)協(xié)同性的基礎(chǔ)上，將傳統(tǒng)的協(xié)同性進(jìn)行優(yōu)化升級，使之全部都在一個(gè)平臺下進(jìn)行工作。這樣的好處是與工作有關(guān)的一切行為都可以在平臺上及時(shí)迅速的得到共享，自動(dòng)化程度得以提高。以JAVA語言特點(diǎn)為例，現(xiàn)如今用JAVA語言進(jìn)行程序開發(fā)的IDE工具為Eclipse，在Eclipse的環(huán)境下，所有程序開發(fā)者都可以在這個(gè)平臺上共同完成軟件的開發(fā)工作。每個(gè)人負(fù)責(zé)某一個(gè)模塊開發(fā)，可以在Eclipse環(huán)境下同時(shí)進(jìn)行的，也可以不同時(shí)進(jìn)行;但是無論怎么，相互之間的工作平臺屬于同一個(gè)服務(wù)器，可以通過不斷同步到服務(wù)器，隨時(shí)讓同伴得到自己工作信息內(nèi)容，以及在平臺上直接展開互助合作。

計(jì)算機(jī)行業(yè)的這種高效率協(xié)同工作方式，現(xiàn)如今已經(jīng)被建筑行業(yè)成功借鑒。BIM技術(shù)，就是較為成功的運(yùn)用了這種思維理念。以往我們進(jìn)行建筑給水排水設(shè)計(jì)，如果時(shí)間緊任務(wù)重情況下，往往需要多個(gè)設(shè)計(jì)人員分工合作、共同完成。比如：一人做給排水設(shè)計(jì)，一人做消防噴淋設(shè)計(jì)、一人做衛(wèi)生間大樣圖設(shè)計(jì)、一人做機(jī)房、水箱水池設(shè)計(jì)等等。但是這樣要面臨設(shè)計(jì)結(jié)束合圖、檢查碰撞、調(diào)圖等過程，比較麻煩。但是應(yīng)用BIM可以省略這些繁瑣步驟，因?yàn)槎际且粋€(gè)設(shè)計(jì)平臺，每人做設(shè)計(jì)的同時(shí)可以清楚地看到同伴的設(shè)計(jì)成果和進(jìn)程，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題就解決了，不需要拖到最后，更不需要合圖。此外BIM也可以自動(dòng)檢查碰撞，提高設(shè)計(jì)效率。

建筑相關(guān)行業(yè)設(shè)計(jì)的高效協(xié)同性是未來發(fā)展的趨勢之一，但是現(xiàn)如今的發(fā)展方向存在一個(gè)問題，那就是只注重在BIM設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，而完全忽略了傳統(tǒng)AUTOCAD的發(fā)展。任何新事物從誕生發(fā)展到成熟都需要一個(gè)過程，在相當(dāng)長的一個(gè)時(shí)間內(nèi)淘汰AUTOCAD是不現(xiàn)實(shí)的，況且如今的BIM軟件還存在很多的問題，一些BUG甚至?xí)催^來影響設(shè)計(jì)效率。有些比較簡單的設(shè)計(jì)項(xiàng)目如果強(qiáng)制運(yùn)用BIM技術(shù)，不但不會提高效率，反而會適得其反。所以高效協(xié)同性這種設(shè)計(jì)理念未來不但需要在BIM技術(shù)中大力發(fā)展，也要在傳統(tǒng)AUTOCAD中進(jìn)行植入。

2 ?可視性

關(guān)于可視性，是強(qiáng)調(diào)視覺上的通達(dá)性，即從一個(gè)或多個(gè)位置所能看到的范圍或可見程度。傳統(tǒng)的建筑給水排水設(shè)計(jì)工具為AUTOCAD，輔之以各種國內(nèi)插件，設(shè)計(jì)圖紙為二維模式，可視性較差?；ヂ?lián)網(wǎng)在這方面很早就做得比較好，除了其具有專業(yè)特性的優(yōu)勢外，其宏觀思想也是不可忽視的。

互聯(lián)網(wǎng)中的程序開發(fā)，如果僅僅是程序員面對浩如煙海的后臺代碼，而沒有一個(gè)直接視覺的表現(xiàn)，恐怕難免會出現(xiàn)各種錯(cuò)誤，同時(shí)對程序開發(fā)也會造成很大困難。所以Java Web一開始就很好的解決了這個(gè)問題。在程序開發(fā)中，通過Tomcat等容器，可以使前端JSP頁面與后端Java控制臺實(shí)現(xiàn)交互，從而可以使程序員開發(fā)過程中，隨時(shí)隨地看到自己工作的勞動(dòng)成果，也便于進(jìn)行自我發(fā)現(xiàn)、修補(bǔ)Bug。然而在建筑給水排水行業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，一成不變的是平面二維圖紙，但是建筑物都是立體的，設(shè)計(jì)中只能以三視圖的形式來表示。這需要設(shè)計(jì)人員、施工人員首先在頭腦中將其立體化，這期間比較費(fèi)時(shí)，還有可能出現(xiàn)理解上的誤差。有關(guān)這一點(diǎn)，建筑給水排水設(shè)計(jì)行業(yè)可以參考互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的理念，將設(shè)計(jì)圖紙立體化，這樣設(shè)計(jì)成果一目了然，即容易讓他人短時(shí)間理解，又可以讓設(shè)計(jì)變得更貼近現(xiàn)實(shí)。

BIM技術(shù)在這方面目前已經(jīng)探索了若干年，并且取得了可喜的成果。BIM技術(shù)賦予設(shè)計(jì)內(nèi)容信息化，不但可以在設(shè)計(jì)中自動(dòng)將平面圖紙同步三維立體化，而且還能將三維設(shè)計(jì)成果重新賦值于平面圖中。使設(shè)計(jì)人員可以非常形象的看到自己的設(shè)計(jì)成果，提高設(shè)計(jì)準(zhǔn)確度。由于專業(yè)的差異，互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)是利用開發(fā)工具開發(fā)軟件;而建筑給水排水行業(yè)則是利用計(jì)算機(jī)專業(yè)開發(fā)好的軟件來進(jìn)行自己專業(yè)的設(shè)計(jì)。所以，以BIM技術(shù)為代表的建筑相關(guān)行業(yè)開發(fā)工具，比互聯(lián)網(wǎng)軟件開發(fā)還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，那就是不需要第三方插件就可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的可視化。

盡管BIM的可視性具有很大優(yōu)點(diǎn)，但是其缺點(diǎn)也是一直存在，并且是未來幾年應(yīng)該著重解決的問題。首先與計(jì)算機(jī)行業(yè)的開發(fā)工具Eclipse相比，BIM太過于笨重。Eclipse各種版本從沒有占用超過1GB內(nèi)存的，但是BIM軟件則需要電腦的各種配置達(dá)到很高的要求，軟件本身需要內(nèi)存也很大。尤其是隨著設(shè)計(jì)內(nèi)容的增多，軟件運(yùn)行的速度會越來越慢，設(shè)計(jì)中也會比較卡頓，給人以不友好的感覺。尤其是建筑給水排水專業(yè)噴淋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，到設(shè)計(jì)工作的最后階段往往BIM已經(jīng)不堪重負(fù)，甚至崩潰，造成設(shè)計(jì)內(nèi)容的丟失。次之，由于可視性的存在，各種菜單、子菜單種類繁多，雖然是功能細(xì)化，但是造成不必要的繁瑣。還是以建筑給水排水設(shè)計(jì)中噴淋系統(tǒng)為例，畫一個(gè)防火分區(qū)的噴頭而不出現(xiàn)這樣或那樣錯(cuò)誤的操作步驟提示，遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于平面二維設(shè)計(jì)。這兩個(gè)缺點(diǎn)，是當(dāng)下BIM技術(shù)需要解決的問題，使BIM輕量化、簡易化，才更有利于設(shè)計(jì)師的使用，從而達(dá)到設(shè)計(jì)師只專注于設(shè)計(jì)的目的。

關(guān)于可視化的問題，建議只在BIM中完善即可，不需要在AUTOCAD中發(fā)展。大型復(fù)雜項(xiàng)目需要可視化操作與設(shè)計(jì)，可以選擇BIM設(shè)計(jì)。至于一些簡易的小型項(xiàng)目，則不需要可視化操作，利用傳統(tǒng)的AUTOCAD設(shè)計(jì)，反而會更得心應(yīng)手。

3 ?信息性

所謂信息性，是指某一固定事物的固有屬性的描述。在傳統(tǒng)的建筑給水排水設(shè)計(jì)工具AUTOCAD中，已經(jīng)具備了信息性這個(gè)特點(diǎn)，但是信息性的程度比較低下，比如只能定義圖層、線型、線性比例等等。之后國內(nèi)的各種輔助設(shè)計(jì)工具，比如天正、鴻業(yè)等，做了一些改進(jìn)。這些輔助設(shè)計(jì)工具在基于AUTOCAD固有功能的前提下，可以進(jìn)行一些簡單專業(yè)性的計(jì)算。直到今天的BIM，在信息性方面雖然有了很大進(jìn)步，甚至可以直接賦予各種特性直接到設(shè)計(jì)內(nèi)容中，不過這其中仍然存在不少的問題。而信息性的成熟，則是互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的一個(gè)最基本的特點(diǎn)，有關(guān)于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)信息性的思維，非常值得建筑給水排水設(shè)計(jì)相關(guān)行業(yè)的借鑒。

在JAVA語言信息性方面，有一個(gè)很重要的理念，那就是面向?qū)ο蟆Ｃ嫦驅(qū)ο笥腥齻€(gè)最基本的特性：封裝、繼承、多態(tài)。所謂封裝，是指一種將抽象性函式接口的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)部份包裝、隱藏起來的方法。適當(dāng)?shù)姆庋b可以讓代碼更容易理解與維護(hù)，也加強(qiáng)了代碼的安全性。繼承就是子類繼承父類的特征和行為，使得子類對象（實(shí)例）具有父類的實(shí)例域和方法，或子類從父類繼承方法，使得子類具有父類相同的行為。多態(tài)是同一個(gè)行為具有多個(gè)不同表現(xiàn)形式或形態(tài)的能力。多態(tài)就是同一個(gè)接口、使用不同的實(shí)例而執(zhí)行不同操作，是對象多種表現(xiàn)形式的體現(xiàn)。

面向?qū)ο罄砟钪械姆庋b，簡而言之，就是把某一種行為邏輯首先設(shè)計(jì)好，用代碼抽象的表達(dá)出來。然后這一部分代碼完成后，外部程序不能進(jìn)行修改，但是可以通過預(yù)先設(shè)計(jì)好的接口來調(diào)用它，至于它內(nèi)部是如何操作的不需要理解。比如現(xiàn)實(shí)生活中，用熱水壺?zé)裏崴藗冎恍枰獙鏊谷胨畨?、通上電，過一會兒水就燒開了。這期間人們不需要研究水壺內(nèi)部構(gòu)造、燒熱水的原理，結(jié)果水燒開了這個(gè)結(jié)果都能實(shí)現(xiàn)。那么熱水壺就可以理解為一個(gè)封裝。

這種理念如果應(yīng)用到建筑、給水排水設(shè)計(jì)中，將會帶來很高的設(shè)計(jì)效率。比如設(shè)計(jì)噴淋系統(tǒng)，噴淋系統(tǒng)的噴頭布置方式有上噴、下噴、側(cè)噴等多種方式，規(guī)范又對不同種噴頭設(shè)置方式有不同的條文要求。那么按照計(jì)算機(jī)行業(yè)面向?qū)ο笏枷胫械姆庋b特性，就可以預(yù)先將這些業(yè)務(wù)邏輯寫好，植入設(shè)計(jì)軟件中，只要規(guī)范不改變，這些業(yè)務(wù)邏輯就不需要改變而封裝起來。設(shè)計(jì)者只需要根據(jù)自己項(xiàng)目的特點(diǎn)，通過按鈕來選擇需要的設(shè)計(jì)形式即可，軟件可以通過封裝好的業(yè)務(wù)邏輯自動(dòng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而設(shè)計(jì)師只需檢查一下軟件設(shè)計(jì)的合理性，對其需要調(diào)整的地方進(jìn)行調(diào)整即可。

面向?qū)ο笏季S中繼承和多態(tài)的思想，如果能夠應(yīng)用到建筑給水排水相關(guān)設(shè)計(jì)行業(yè)中，也會給設(shè)計(jì)的信息化帶來很大的好處。其實(shí)，無論是傳統(tǒng)的AUTOCAD，還是后來天正、鴻業(yè)，乃至于BIM技術(shù)，或多或少都吸取了計(jì)算機(jī)行業(yè)中面向?qū)ο蟮乃枷搿Ｖ徊贿^目前的設(shè)計(jì)軟件只把面向?qū)ο笏枷脒\(yùn)用到單個(gè)的功能上，并沒有把它完整的運(yùn)用到一個(gè)項(xiàng)目上。雖然將面向?qū)ο笏枷脒\(yùn)用到整個(gè)項(xiàng)目上，會有一些困難。例如，需要建筑給水排水軟件的開發(fā)人員對建筑相關(guān)專業(yè)有很深的認(rèn)識。但是計(jì)算機(jī)思維的信息性，深入運(yùn)用到建筑相關(guān)行業(yè)的設(shè)計(jì)中來，是一個(gè)大勢所趨。

4 ?結(jié)語

伴隨著互聯(lián)網(wǎng)加思維的廣泛興起，在設(shè)計(jì)理念方面，建筑給水排水設(shè)計(jì)行業(yè)正處于一個(gè)新的轉(zhuǎn)型期。這期間的設(shè)計(jì)理念雖然取得了較大的進(jìn)步，但是整個(gè)行業(yè)缺乏一個(gè)宏觀的發(fā)展方向。目前形勢下，整個(gè)設(shè)計(jì)行業(yè)過于提倡BIM的先進(jìn)性，而忽略了BIM技術(shù)的不成熟帶來的風(fēng)險(xiǎn)和效率低下?；ヂ?lián)網(wǎng)思維只注重于BIM技術(shù)的發(fā)展，而忽略了傳統(tǒng)AUTOCAD的實(shí)現(xiàn)，是不對的。事實(shí)上，對于一些小型項(xiàng)目，用傳統(tǒng)的AUTOCAD設(shè)計(jì)，輔之以互聯(lián)網(wǎng)思維的成熟運(yùn)用，反而會較之BIM技術(shù)更有效率。建筑相關(guān)設(shè)計(jì)行業(yè)任何一次技術(shù)革命，都需要時(shí)間，而目前的狀況是，傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)和BIM的三維設(shè)計(jì)將會長時(shí)間共存。那么互聯(lián)網(wǎng)思維在建筑給水排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，就不應(yīng)該只注重作為新事物的BIM技術(shù)，而忽略傳統(tǒng)AUTOCAD的優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)

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