HD▎老闆，我想學編程！給排水設計師到底要會多少技能？
【 背景】
在建築設計的過程中，各專業都需要進行數據的計算。我們熟悉的結構計算、日照計算、節能計算等都有專業的軟體作為支撐，因為這種基於模型的計算，計算量非常大，人工計算難以完成，必須有程序的幫忙。
與結構計算不同，建築給排水專業的計算更加抽象，除了管道水力計算外，大多數計算都很難直接基於模型。另外，雖然計算量並不像結構計算那麼大，但是建築給排水系統種類較多，計算內容更雜。這也是建築給排水設計遲遲找不到專業計算軟體的原因。
然而，建築給排水計算過程中其實很多參數是可以共享的，比如管道的參數，氣候參數，建築參數以及使用者的參數等。計算程序化必然可以大大提高效率和準確度。
目前，行業內能找到的計算軟體只有EXCEL表格和一些一次性計算的小軟體。Excel表格不夠靈活，操作繁瑣，界面不夠智能；其他小軟體只能實現一次性計算，不能後期查看和修改，且缺乏數據聯動。
在這個人工智慧、大數據、互聯網+等概念風生水起的年代，開發一款更加智能和先進的建築給排水計算軟體顯得尤為迫切。
開發過程
本軟體採用FOXTABLE開發。
FOXTABLE是一款基於資料庫的VB編程軟體。VB非常接近於自然語言，屬於非常親民和易上手的編程語言。結合資料庫後，它非常適合於數據量和運算量比較大的軟體開發，比如生產企業物料數據管理、人力資源管理、銷售數據管理等。
本軟體的資料庫可以分為基礎數據和計算數據。
基礎數據包括各種常用的管道數據，常用的各類設備參數，地方特性參數，建築屬性參數等。基礎數據作為外部資料庫，存儲於伺服器中，區域網的所有使用者共享。
計算數據就是各單項計算的表格，存儲於本地，各使用者有各自的計算數據。計算數據可以導入導出，方便在使用者之間傳遞。有些計算表可以導出EXCEL表格，方便粘貼到設計說明或計算書中。
目前軟體擁有102個數據表，未來還將不斷擴充。基礎數據的收集、整理、錄入是實現軟體智能計算的先決條件。基礎數據是需要不斷擴充和維護的，豐富而準確的基礎數據可以讓計算結果更準確。
▲ 軟體數據表一覽
計算數據表是在各系統開發過程中逐步完善的，根據需要實現的功能，合理設置計算表格。
計算數據表盡量少，以減少數據之間的關聯，提高運行效率。
光有資料庫軟體是沒有辦法運行的。大量的開發工作都是軟體界面的設計及運行代碼的輸入。
本軟體的窗口有基礎數據輸入窗口、各系統計算窗口、輔助窗口等。代碼則包括各窗口運行代碼和一些隨時可以調用的內部函數。
▲ 內部函數及代碼
功能介紹
本軟體幾乎涵蓋了所有常用的建築給排水系統，包括：生活給水系統、生活熱水系統、消防給水系統、生活排水系統、雨水排水系統、人防給水等。每個系統又分為若干小的計算模塊。
項目的計算需要錄入基礎信息。首先是項目的整體信息，包括項目的類別，需要計算的樓棟數量等。
然後進入樓棟參數輸入界面，輸入各樓的使用性質，各樓層面積、層高等信息。
最後是項目外部信息的錄入，包括市政水源條件、市政水壓等。這些信息會直接影響到系統的計算，尤其是消防系統。
▲ 基礎信息錄入窗口
▲ 樓棟信息錄入窗口
項目的信息錄入完畢後，軟體進入計算界面。已經錄入過信息的項目會直接進入計算界面，用戶可以通過工具欄隨時修改項目的基礎信息。
▲ 計算界面
在計算界面里，用戶可以選擇任意系統進行計算。
需要注意的是，熱水系統的計算是基於冷水系統的，因為冷熱水用水項目是重疊的，在計算了用水量後系統會自動計算熱水量及熱水耗熱量等。
給水系統分為系統設置、用水量與水箱、加壓設備、水力計算等單元。
系統設置單元中，系統會根據用戶輸入的基礎信息，自動推薦合理的給水系統和豎向分區數量。
其他單元都考慮了智能推薦，如用水量定額和加壓設備選型都能自動完成，用戶若不認同軟體推薦的數據也可以手動修改。
由於超高層給水系統較為特殊，需要豎向串聯給水，目前軟體尚不支持超高層給水系統的自動設計，但其水量計算、水力計算等單元仍然可以使用此系統。
▲ 生活給水計算窗口
熱水系統支持水加熱器計算選型、空氣源熱泵計算選型、太陽能熱水系統計算選型、商用熱水爐計算選型等建築給排水常見的各種熱水形式。可以分別計算供用戶進行比較。
熱水量、耗熱量等則是根據給水系統的參數自動完成，用戶只需分配到各豎向分區中。
▲ 熱水系統計算窗口
消防系統分為系統設置、消防水量與消防水池水箱、消防水泵與減壓樓層、管道水力計算、減壓孔板計算、氣體滅火計算等模塊。
系統會根據用戶輸入的基礎信息自動判斷項目各樓棟所需要設置的消防系統以及各系統的用水量（噴淋須要選擇設計參數），還能自動推薦各系統的給水形式。
由於消防系統對基礎信息的依賴性很高，所以用戶在錄入數據時，務必保證準確、完整，否則可能造成系統判斷失真。
▲ 消防系統計算窗口
排水系統支持自動計算總排水量，化糞池容積計算與自動選型，還支持排水水力計算與通氣方式自動選擇、隔油池或隔油設備計算與自動選型、污水提升設備計算與自動選型。
全面支持雨水系統的智能計算與自動選型以及人防給水系統的的智能計算與自動選型。
各類設備的參數由國家標準圖集和主流設備廠家的樣本提供。這些參數存儲於一個外部數據表並保存於區域網伺服器中，伺服器的各工作站都可以調用，數據實時維護，保證隨時都是最新數據。外部數據在程序關閉時會另存於本地，保證網路中斷時程序的運行不受影響。
值得一提的是，軟體還設置了自動升級功能，伺服器上會放置最新的安裝包，區域網運行時，當本地軟體版本較低時會自動提示更新。
運行效果
2017年11月份，此軟體已經在HD試運行。從我自己的運行實踐來看，這個軟體基本達到了之前設定的目標。
現在，一個項目開始建築給排水設計時，我會打開計算的軟體。設計和繪圖過程都會依據軟體計算的結果進行，保證說明、圖紙等設計成果與計算保持一致，做到有理有據。
以前需要花費一天甚至數天時間用來查詢規範、系統選型、系統分區、設備計算和選型以及水力計算等，如今只需一到兩個小時即可全部完成。不僅十分高效，計算結果也是值得信賴的。
此外，計算內容可以隨時查看和修改。如果項目有了改動，只需要修改項目參數或樓棟參數，各系統計算基本可以在十分鐘之內重新完成，完全不必從頭再來。
當然，軟體還會繼續改進，不斷擴充其功能。
近期會增加材料設備表自動生成、快速查找相關規範、圖集等功能，中遠期會增加計算書和設計說明自動生成的功能。
另外為了保護知識產權，本軟體將會加密處理。
【 結語】
在這個信息化、智能化的時代，若我們的設計過程還處在看規範然後用EXCEL表格計算的階段實在說不過去，效率低下不說還容易出現謬誤。
想要又快又好地完成設計？就讓程序成為你最好的幫手吧！
供稿 |敖凱
部門 |HD建築與技術研究院 BIM設計研究中心
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