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中圖分類號:TU983 文獻標識號:A 文章編號:2306-1499(2014)08-0240-01
近些年以來我國發展非常的迅速,與之相伴的是環境問題越來越突出,熱島效應在城市中也越來越明顯,城市中汽車數量急劇增加導致汽車尾氣排放大大超標正是導致熱島效應出現的重要原因,除此之外,建筑物在白天吸收并儲存了大量的太陽能并在晚上釋放也是熱島效應產生的另一個重要原因。根據之前的調查信息統計,城市中建筑物屋頂的面積占到了整個建筑面積的五分之一左右,因此如果將城市中的屋頂都采取屋頂的綠化技術,可以大大的提高城市的綠色面積,使城市的環境問題得到很好的解決,相應的熱島效應也會得到控制。
1.建筑屋頂綠化的常見形式
按照綠化植物在建筑物中所處的位置,常常將建筑綠化分為屋頂綠化、室內綠化以及豎向綠化三種。而我們這里探究的屋頂綠化又可以根據不同的屋頂類型而分為坡屋頂綠化和平屋頂綠化兩種。
1.1平屋頂綠化
平屋頂綠化可以劃分為花園式和簡單式?;▓@式屋頂綠化的適用條件是建筑物的靜荷載大于或等于每平方米300kg,常采用的綠色植物為一些低矮的灌木、小型的喬木、草坪和一些地被植物,而在植物間還可以建造一些座椅和園路等等?;▓@式屋頂綠化在為城市綠化做貢獻的同時還能為人們的日常生活提供美麗的園林環境,除此之外,該種綠化方式采用豐富的植物種類,色彩多樣的和造型多樣的植物類型,使得城市建筑物的整體形象得到提升。簡單式屋頂綠化的適用條件是建筑物的靜荷載大于或等于每平方米100kg,常常采用草坪、低矮的灌木和地被植物,而在植物間不需要設置園路和座椅,這種屋頂綠化方式是禁止人員活動的,普通建筑物的屋頂、地下車庫頂板和舊建筑物的改造屋頂上常常使用這種屋頂綠化方式。簡單式屋頂綠化并不是力求單一的,常常在荷載的限定條件下使用多種植物類型,這樣做可以盡可能的增加簡單式屋頂綠化的生態效應。
1.2坡屋頂綠化
坡屋頂綠化常常運用在一些大型的公共建筑物的屋頂上,比如博物館、大型的超市、體育館等等就常常使用這樣屋頂綠化方式,該種類型的屋頂綠化方式一般按照功能和造型的不同而采用臺地式或是純草坪式的綠化方式,小型的喬木、草坪植物和一些低矮的灌木這是該種屋頂綠化方式常使用的植物。坡屋頂由于其自身的特點,其屋頂的綠化通常具有很強的層次性和立體性。
2.建筑屋頂綠化實施技術的分析
目前在我國的建筑領域,屋頂綠化仍是一個比較新的課題,在很多方面還不夠成熟,屋頂綠化的完成也不僅僅是建筑人員的獨立工作,還需要園藝和農林等相關人員的配合。在實施屋頂綠化過程中,有以下幾個技術問題值得注意:防水、排水、防滑、種植土選擇以及植物固定手法和種植池的處理方法等等。
2.1防水
向水性、向心性和強穿刺能力是任何植物根系在生長過程中的特性,這也使得植物的根在生長過程中會穿破很多的防水材料,從而導致綠化屋頂的建筑物出現滲水的情況,因而在進行屋頂綠化建設過程中,防水的設計、防水材料的選取以及屋頂防水的構造和施工工藝顯得很重要,防水技術是否能夠很好的使用也成為屋頂綠化是否可以順利實施的關鍵?,F階段,相關的技術人員常常使用混凝土的剛性防水層和涂膜防水層兩道防線,在此基礎上,還要使用一層具有特殊結構的可以防止根系穿刺的防水層至于上述兩道防水層的找平層上,這種防根刺透的防水層需要具備抗腐蝕、抗霉變和耐水等特性。在建造防水層的過程中,要嚴格的遵守建筑防水的技術要求,在建造完畢后應該實行二十四小時的蔽水試驗,在確認良好的情況下,建造保護層,以避免防水層因外部因素而導致的破裂。
2.2排水和蓄水
排水和蓄水層的主要作用是把植被土壤中多的水分通過蓄水板排出,以免植被因為過量的水分而出現爛根和死亡的現象,該層主要鋪設在防根系穿刺的防水層之上。蓄水排水是平屋頂通常用來排出土壤水分的方法,而坡屋頂常常使用重力的作用來調整土壤中的水分。常見的排水方式有兩類,一種是100%鋪設排水系統法,另外一種是碎石屑擠壓式排水法。前者主要采用濾水板和排水板來鋪滿阻根膜,后者是采用碎石屑、濾水板和滲水板來鋪設阻根膜,這兩種方法的使用是根據工程建設所處的不同情況來進行選擇的。
2.3防滑
建筑物屋頂如果是坡屋頂,防滑要引起注意,特別是使用純草坪式的綠化方式,草坪滑坡的現象很容易出現。為了有效的避免滑坡的出現,可以制作擋板并將其置于屋頂的邊緣處,除此之外,另外一種常見的做法是采用臺地式的綠化方式,這種方法還可以與立體綠化結合起來使用,使建筑物更加美觀。與此同時,還要注意選擇根系比較發達的草種類來進行工程建設。
2.4種植土選擇
屋頂綠化所使用的植物需要有成長的土壤環境,種植介質扮演著重要的作用,考慮到屋頂綠化的美觀以及屋頂的承載負荷,相關的技術人員常常會使用人工栽培基質作為屋頂綠化植物的生長環境,而介質要盡量選擇重量比較輕、不容易板結、能夠保水保肥以及肥效充足的品種,同時還要保證該種介質施工比較方便而且經濟環保。就目前來看,相關的技術人員常常使用草灰、膨脹珍珠巖、細沙以及動物糞便等作為種植用的土壤。種植土壤具有比較高的成本,其造價在整個工程建筑造價中能夠占到百分之二三十,除此之外,為了很好的提供植物生長的環境以及減輕建筑物的承載符合,要合理的設置土壤的深度。
2.5植物固定和種植池處理
建筑荷載較大的分布區域一般位于建筑物周邊的圈梁位置,考慮到建筑物的這一特點,在建筑物屋頂周邊的女兒墻一側常常需要固定種植池,一般可以使用地下固定法或是地上支撐法,前者相比后者來說,更具美觀,使得建筑物有更好的視覺效果,所以通常情況下,地下固定法是首選的方法。除此之外,技術人員還要注意屋頂綠化植被的選擇,對于速生樹種,通常不能夠用來作為備選植物,因為其快速的生長會導致自身重量的迅速增加,而其長大之后不僅僅難以固定,還會由于比較大的樹冠而導致風荷載的增大,從而對建筑屋頂的荷載造成消極的影響。
在工程的設計過程中,除了上述的五種情況需要注意外,通風、采光等方面的技術問題也值得注意,特別是通風問題,對于草皮的生長起著重要的作用。
3.結語
建筑物屋頂綠化技術在經濟飛速發展的今天,扮演著越來越重要的作用,它的合理使用可以很好的改善我們居住的環境以及減少城市的污染,同時還能極大的美化我們城市。相關的技術人員要進行不斷的探索,不斷的改進和探索屋頂綠化可實施技術,這對于我們建筑事業的不斷發展和現代化的建設起著重要的作用。
參考文獻
關鍵詞:城市規劃;建筑設計;教學
中圖分類號:TU201
文獻標識碼:A
文章編號:1008-0422(2013)07-0065-02
1.城市規劃專業課程設置特點
我國城市規劃專業課程設置中建筑設計仍然是基礎課程中的重要部分。從學科歷史發展來看,我國開設城市規劃專業的院校,大都起源于建筑學專業、地理學專業、林業、農業風景園林專業,其中以工科建筑學專業占的比重最大,約為65%;從城市空間構成要素來看,城市內的建筑是構成城市空間的基本要素,是人們認知城市、感受城市的重要物質載體,也是從事“物質形態規劃”的重要工作對象;從知識構建方面來看,建筑設計是構建城市規劃專業能力體系和知識體系的基礎之一,對城市規劃專業有重要的支撐作用,因此,我國城市規劃專業教學中,建筑設計仍然在核心教學課程中占據較大的篇幅。
2.城市規劃專業與建筑學專業的區別
盡管城市規劃專業教學中安排了較大篇幅的建筑設計內容,但是與建筑學專業相比還存在很大差異。隨著城市現代化的發展,城市功能日趨復雜化,城市規劃專業研究的領域越來越廣、面對的問題越來越多,這就要求從事規劃的人員必須建立系統觀與辯證觀,必須立足于整體、把握全局。與建筑學專業相比,具有注重規劃的過程性,而非最終的確定成果;具有很多的不確定因素,講究彈性與不確定性,而非最終的藍圖;具有對未來的預測性,而非滿足當下使用的需求;具有集體性,是各因素之間相互博弈,最終達到相對平衡的結果,而非由個人風格創作出來的成果;具有很強的邏輯性,重視理性推導,而非偏于形象思維,帶有很強的感性色彩。
3.低年級城市規劃專業中建筑設計的教學重點
通過上文的對比,城市規劃專業著重培養學生的理性分析能力,而建筑學專業注重培養學生感性的形象思維能力。因此,城市規劃專業中的建筑設計應該有符合自身專業特點的教學重點。
3.1加強建筑設計承上啟下的作用
在傳統的建筑設計中,學生只要根據課程設計任務書的要求,在給定的基地內組織建筑空間、功能及外部形體,即可達到教學目的。而城市規劃專業安排建筑設計目的是為了讓學生通過建筑的微觀窗口,更好地認知城市、理解城市空間、掌握城市規劃的知識,因此,在建筑設計教學過程中既要強調建筑設計的方法,體現其基礎課程作用,又要融入城市規劃專業的特點和專業要求,讓學生能夠很好地從低年級過渡到高年級,起到承上啟下的作用。
3.2明確建筑與城市的關系
城市規劃專業的建筑設計應明確建筑與城市的關系。在傳統的建筑設計教學中,建筑的性質、選址、規模等級、容積率、高度、退線、出入口等這些指標和要求都是在任務中明確給出的,這些內容均是由老師制定,而學生只需要按照這些要求進行建筑本身的設計即可。在這種情況下,學生的思考往往停留在空間組織和形態創造的層面上,不能夠很好地思考這些條件和依據是從何而來,為什么是這個指標,也不會去思考建筑與城市、城市規劃的關系,更不會去思考建筑和城市規劃管理之間的引導關系,對城市規劃專業的學生而言,這種教學方法的弊端是顯而易見的。
3.3探討建筑設計的本質
城市規劃專業的建筑設計教學應引導學生思考建筑設計非技術層面的影響因素,如社會因素、政治因素、經濟因素等對建筑空間的影響,進而對城市空間的影響,最終認識設計的本質。城市規劃專業的學生應該知道“為什么為何要做設計,應該做一個什么樣的設計”而不僅僅是停留在“如何做好設計”這個層面上,甚至前者比后者更重要。建筑設計的本質是為人們的活動提供更好的空間,提供更好的環境,因此,建筑設計應該以更高的視野,從整體出發,考慮各種技術和非技術層面的問題,從城市層面做到真正的以人為本。
4.以幼兒園建筑設計為例進行分析
幼兒園使用功能特殊,空間組織重復,是各大高校建筑學和城市規劃專業低年級中建筑設計常安排的一個內容,現以幼兒園為例,對城市規劃專業低年級建筑設計課程特點進行分析。
4.1區域性調研,了解幼兒園對城市的作用
從區域性調研開始,培養規劃學生的城市意識。單從建筑設計的角度來說,教學中要求學生對已經建成的建筑進行內外參觀,實地考察,從實體上面了解建筑的使用功能,空間尺度及立面效果,從而使學生更加深刻地認識到建筑的本質,最終能夠指導課程設計的完成,這就起到了調研的目的。但是,對規劃專業的學生來說,只局限于學習建筑本身,就不能夠指導建筑對城市的作用及城市對建筑的要求。因此,在教學中增大調研范圍,劃定一個較為完整的城市區域,讓學生調研幼兒園的使用狀況,與居住區的關系,與周邊道路的關系以及能否滿足區域使用的要求等問題,使學生能夠初步的認識幼兒園作為城市內建筑的一種,對城市起到的積極作用。
4.2幼兒園與城市的關系
幼兒園是城市居住區內必須配套的基礎教育設施,對于城市規劃專業的學生來說,要知道幼兒園選址位置是否得當,建設的規模是否能夠滿足附近居民的需要,建筑與周邊四鄰的關系,能否滿足自身日照要求又不對其他建筑的日照產生影響,出入口對小區道路和城市道路是否有影響,如何設置建筑的出入口才能滿足后期使用的要求(如圖1)等問題,只有在低年級培養學生思考這些城市和建筑的問題,才能使其站在城市的角度看待建筑,有助于高年級專業知識的學習。
4.2.1選址的分析
幼兒園如何選址作為城市規劃專業建筑設計的一個重要教學部分。幼兒園選址要從整個規劃單元或者城市的一個完整區域統籌考慮。在建筑設計開始之前,任務書給定多個選址,由學生進行選擇,在這個過程中使學生了解到和幼兒園選址有關的規劃內容,為以后專業學習奠定基礎。
4.2.2規模的確定
如何確定幼兒園的規模,是規劃專業課程中經常遇到的問題。建筑規模對于建筑設計來說通常都是在設計任務書中已經確定的,甚至給出每個房間的面積要求,學生只需要按照面積要求將這些功能空間合理的聯系起來,形成建筑設計的平面方案。而對于規劃專業學生的培養還需要知道這個規模是如何得來的,因此,在課程設計中根據每個學生的不同選址,任務書中給出幾種規模,供學生選擇,在這個過程中學生不僅學到了如何確定幼兒園規模這個知識點,更深刻的體會到規劃專業具體作用,為高年級的學習奠定基礎。
4.2.3退線的要求
建筑后退紅線也是規劃專業學生以后學習中要遇到的問題。在建筑設計中只要求學生掌握建筑布局時要后退紅線,具體后退多少,在任務書中由老師明確給定。但是這對于規劃專業的學生來說不僅是不夠的,而且還會造成誤導,使其認為建筑退線的要求是給定的設計條件,和專業沒有關系。這對后面的控制性詳細規劃的學習是極為不利的,因此,在這個階段就要學生知道建筑為什么要退紅線,如何確定退紅線的距離,這些內容是規劃中確定的,是屬于規劃專業的學習內容。
4.2.4出入口的選擇
幼兒園建筑出入口選擇具有其自身的特點。一個完整的幼兒園除了建筑外,還有大面積的室外活動場地,因此這就決定了在這個建筑設計題目中不僅要確定建筑的主要出入口位置,還要確定幼兒園整個基地的出入口位置。而整個園區出人口位置的選擇又對其相鄰的城市道路會產生一定影響。這就需要規劃專業學生要更多考慮幼兒園整個園區對城市的影響,而非只對建筑功能空間及建筑形體的推敲。這也是教學中要重點強調的內容。
4.3幼兒園建筑的空間布局
在具體的建筑設計方面,教學重點強調總平面布局及建筑功能流線(如圖2),對建筑內部柱網的布置進行弱化處理,作為學生了解學習的內容。
4.3.1總平面布置的特點
總平面圖的設計是規劃專業學生在校學習的重點內容之一,幼兒園總平面布置簡單,功能分區明確,是在低年級教學中訓練學生總平面布局設計能力的一個很好實例。在教學中強調朝向的重要性,處理好生活用房、服務用房和供應用房三大功能的相互關系,注意設置分班活動場地和公共活動場地,室內和室外空間銜接的方法,讓學生明白總平面設計在整個設計中同樣占據著重要地位,與建筑設計是相輔相成的關系。
4.3.2建筑功能流線的強調
建筑是構成城市的基本單元,了解建筑功能也是城市規劃專業必備的基礎。城市是由建筑物構成的,要學習城市就要了解構成它的建筑物,了解每種類型的建筑功能也就顯得十分必要了。因此,在教學中要充分強調幼兒園的功能流線。
4.3.3建筑柱網布置的弱化
柱網布置是建筑設計的基礎,但是在城市規劃專業低年級建筑設計課程的教學中對其進行弱化。柱網布置是建筑設計教學中作為重點講授的內容,與功能流線同等重要,要安排一定量的課時,但是作為規劃專業的學生,這一部分內容建筑學專業性強,在低年級建筑設計課中屬于難點,因此在整體課時安排中弱化處理,有利于學生把握學習重點。
關鍵詞: 建筑施工 工藝課程 一體化教學
建筑施工工藝課程是建筑課程教育中的專業必修課程,主要目的就是研究建筑工程中一些主要施工工藝及相應施工方法和一般規律。一體化教學方法的運用應當以學生為中心,在教師幫助下,學生自行制定科學的學習目標,完成學習任務。施工工藝課程需要大量實訓輔助教學,能夠較好地解決理論和實踐之間的脫節問題,增強教學實效性,充分發揮學生參與作用,提高學生專業技能。那么,教師應當采取怎樣的措施教會學生轉變呢?筆者認為應當做到以下幾點。
一、課程構思,科學開端
“萬事開頭難”,要讓一體化教學成功,首先要有一個科學的開端,也就是最重要的課程構思,建筑施工工藝課程涉及選材、設計、施工及造價等方面內容,這門課程要求學生在掌握最基本概念原理的基礎上,多加熟悉其中的材料選擇及相應工藝流程,注重理論和實踐的結合,注重各種項目的設計。隨著經濟的發展,人們生活水平的提高,建筑材料也日新月異,從單一的材料到復合型材料都有極大變化。在傳統教學模式下,單一的教材和理論性極強的課堂已經無法滿足教學需要,學生畢業后將面臨尷尬局面。要想讓建筑施工工藝課程取得良好的教學效果,就需要實施一體化教學模式,將理論與實踐相結合,不僅對材料市場及簡單理論加以理解,而且應當對市場上的材料價格及工程造價有十足把握,在現場施工過程中需要充分了解各個項目的流程工藝,對各種施工工具都能有深刻透徹的認識并熟練使用。所以,本課課程的教學思路需要對實踐內容進行構思,從傳統理論轉向實訓,構建可持續發展的實踐施工工藝課程教學體系,建立一體化的教學機制。
二、課程設計,關鍵舉措
隨著市場對建筑施工人才的需求增加,建筑施工工藝課程中的設計理念可以歸結為:“以理論為基礎,以實踐為核心,以市場為背景,以創新為目標?!边@一設計理念的提出是為了讓學生擁有發散性的設計思維,提高學生施工組織和設計管理能力,最終培養出能夠從事相關設計工作的應用型人才。
對于施工工藝課程的設計,筆者認為可以從以下四個方面組織,也就是任務的提出、任務的準備、任務的實施及任務的考核。任務的提出是課程設計的基礎,包括項目理論及課外項目兩大板塊,課內項目需要學生掌握熟悉一些最基本的材料種類和基本性質,課外項目可以讓學生以小組為單位尋找建筑施工市場進行采樣和調查;任務的準備需要學生完成相應的市場報告分析并發表相關報告;任務的實施階段,也是至關重要的階段,需要學生將理論與實踐加以很好地整合,按照教師所教,在掌握各項建筑材料及基本的工藝流程之后進行實踐;最后一個任務的考核,教師就需要提高自身評價能力,讓學生在學中做,在做中學,實現一體化教學設計。
三、課程發展,根本保障
縱觀整個建筑施工行業的發展,課程如何發展是施工工藝課程一體化教學的根本保障,現在的課程教學仍然有很大不足,如很多教師自身素質有待提高,對外交流平臺還不夠完善,現在的教學資源仍有很大局限性,為改變這一局面,就需要讓課程具有可持續發展的可能性,據此,筆者對未來課程教學提出以下思考。
1.加強師資隊伍建設。教師應當改變傳統教學觀念,通過多種途徑積極投入到實踐中,迅速提升教師的實戰經驗和能力,如果教師做出了好的項目,則學生能更好地接受,教師手上有項目,才是教學的最好載體,通過活的例子鼓勵學生積極參與實踐,讓學生敢于接受社會的挑戰。
2.加強校企合作交流。無論是口頭教會學生實踐,還是在學校建設實訓基地,都沒有讓學生親自體驗效果來得更明顯。建筑施工工藝的學習,最關鍵的還是實訓,所以,學校應當經常邀請那些經驗豐富的設計師到學?,F場開展講座,與學生洽談,這樣能夠有效增強學生的市場競爭力,邀請施工專門人員與學生面對面交流,和學生進行直接的互相感悟,通過這樣一些形式,橫向加深學生對施工工藝的理解,增強對材料的使用能力和應用創造力。
3.培養學生創新意識。要培養學生創新意識,讓他們及時了解當前建筑施工的最新動態,可以根據課程內容衍生出一些“工藝技術交流會”等類似的交流創新性活動,鼓勵學生積極參加各種各樣的施工工藝設計大賽,以此啟發學生思維,拓寬眼界,加強與建筑市場的交流,實現一體化教學。
四、結語
建筑施工工藝課程的一體化教學,最根本的就是讓學生通過多種渠道認識和了解施工工藝,培養出應用型和創新型人才,通過課程體系的不斷改革及實訓基地的建立,不斷提高學生的參與度,達到“教學做”的有機統一,真正實現一體化教學。筆者希望廣大建筑施工工藝課程的教學者能夠通過不斷探究,共同推動一體化教學可持續發展。
參考文獻:
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[2]朱寧.“造屋”與“造物”:制造業視野下的建造過程研究[D].清華大學,2013.
關鍵詞:高?;瘜W實驗課程 網絡化教學設計 輔助設計系統
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)09(c)-0145-01
所謂實驗教學指的是將理論知識與實踐活動、抽象與具體、直接與間接相互結合的教學過程。這種教學模式與純理論教學更具有綜合性、實踐性、直接性以及創新性。實驗教學在培養學生解決實際問題以及綜合素質的提高具有重要的促進作用。在教育理論研究不斷深入,教學質量不斷提高的過程中,傳統教學弊端逐漸顯現出來。在傳統教學問題不斷出現的過程中,網絡化教學被提出。網絡化教學與信息技術運用的一個層面。據實踐表明,基于網絡化教學模式,在時空與教學交互方面更具優勢。
1 實驗教學網絡資源的構建分析
網絡化實驗教學平臺建設或者是實驗教學網絡平臺建設,其最終的目的就是借助網絡媒介,更新、傳遞知識,在教學中凸顯出高校對學生創新能力與實踐能力的培養。但是,據資料研究表明,實驗教學資源的開發與利用存在著一定的問題。首先,實驗教學網絡資源缺乏統一性,所利用的網絡資源質量不高、推廣性差、適用性不強[1]。其次,學科教師參與的積極性不高,教學設計思想、效果與目標不相匹配配。最后,學生在利用網絡資源的過程中,缺乏指導,利用效率不高。這些問題的存在嚴重制約了網絡資源的可利用率,進而影響了網絡信息化教學改善與改革的實效性。雖然這些問題的存在是信息技術教學給改革過程的必經之路,但是針對這種情況并不能提出有效的解決措施。因此,發展信息技術促進實驗教學應從網絡資源開發與構建方面入手,將制約網絡化教學資源建設中的問題及時解決,提出有效可靠性的措施,以此來增強實驗教學在網絡化教學過程資源設計的可參與性。為教師網絡教學的實施提供有效的依據。
2 高?;瘜W實驗課程“網絡化教學輔助設計系統”的建構
高校信息技術與課程整合性較差的原因有教師可參與性的問題。教師參與性對信息技術課程的開發具有重要的影響。導致教師可參與性差的原因其實主要有兩個方面。一方面為教師缺乏與網絡化境相匹配的教學設計思想、能力與知識;另一方面是缺乏對信息技術與課程整合方面的理解。這兩方面因素,使得教師在教學中智能以低水平開發網絡化教學。其實,提高教師可參與性問題,其中加強高校教師現代教學設計與信息技術具有一定的必要性。這是一個較為漫長的過程。為更好、更快的促進信息技術課程教學效果的實現,就是為教師提供教學輔助設計系統。
2.1 教學過程輔助設計支架系統的構建
教學過程的設計問題主要在沒有同統一分類標準的前提下對網絡會啊教學資源進行開發,使得重復利用與低效率使用,進而影響網絡化教學理想效果的實現。近年來,在高?;瘜W研究不斷深入的過程中,對化學實驗有了新的分類。對化學實驗進行得新分類,其更側重想長期困擾的實驗教學設計的兩個方面。即實驗技能教學,強調學生是以“動作技能”為主還是以“智慧技能”為主;在“智慧技能”中是傾向于方法還是“問題的解決”[2]?,F如今,化學實驗總共分為三類:基礎操作實驗、驗證性實驗、綜合性實驗。這幾個部分在化學實驗教學中具有層層遞進的關系。從化學實驗課程教學的現狀我們不難看出,高?;瘜W實驗的的分類具有差異性的同時也存在在這一定的相似性。這就為后期網絡化教學的模式開展提供了良好的基礎。
2.2 整合點輔助決策支架系統的構建
制約當前網絡化實驗教學資源與開發的一個問題就是高校教師在網絡化教學的前提下很難有效整合現代信息技術。這問題出現的根本原因就是教師缺乏對網絡技術與網絡教學設計的深入認識。因此,使得教師在教學中無論如何進行整合,仍然不是很清晰。要想信息技術與實驗教學整合性獲得提高。在教學決策中應注意以下四個方面。第一,需求分析。在教學中開展“教學分析”是非常有必要的。通常情況下,教學分析包括了學習情境、學習者情況、學習任務?!靶枨蠓治觥弊鳛椤敖虒W分析”的一個組成部分。在教學中對教學情況的需求進行分析,分析教學質量與效率方面存在的問題,可以有效解決甚至提高教學質量與效率,因而在學科教學中整合信息技術。第二,判斷整合點。在教學分析中,對教學的需求分析已經對教學整合的必要性做出了判斷。因此,下面就是確定具體的教學組織、傳輸以及管理。這一些列的操作其實就是判斷整合點。由于實驗教學過程輔助設計對學習任務進行了分析,因此在實驗教學中應對空間和時間要素與現代信息技術的聯合進行分析。教師通過多方面的入手,擬出幾個基本問題為輔助網絡化教學設計“判斷整合點”。在某些情況下,教師可對特殊問題作出判斷。對一般性教學,則需對基本問題進行逐一判斷。第三,選擇和開發整合策略[3]。依據現代教育信息技術的特點,在宏觀上就可以將整合策略分為時間整合策略、交互策略以及空間整合策略。根據各自整合策略的不同,可以將各種策略進行有效的分析。第四,生成整合性教學設計。這屬于教學的最后一步驟,為后面的實驗教學做準備。
3 結語
總之,高?;瘜W課程“網絡化教學輔助設計系統”的構建主要基于高?;瘜W實驗教學的特點、教學分析的步驟與方法以及現代信息網絡技術的優勢。在網絡化教學設計的過程中,應多加注意教學過程中國各方面的問題,存進學科教師對網絡化實驗教學資源以及教學設計跌有序參與。
參考文獻
[1] 王強,呂發登,李遠蓉,等.構筑高?;瘜W化工實驗課程體系現代遠程教育的構想與現實意義[J].西南師范大學學報:自然學科版,2011,11(20):20-21.
關鍵詞:核化工;科學實驗建筑;流線設計
研究背景
隨著核電市場前景看好,相應的核化工后處理領域也會隨之產生大量需求,很多科研課題尤其是實驗性的科研課題有待開展,因此,對核化工類的科學實驗建筑的需求必然會逐步增多、求好、趨精。
由于核工業體系的功能特殊性,核化工建筑一般都要滿足輻射防護、消防疏散、安全保衛等基本要求,由此帶來的防護分區和衛生出入口問題再加上特殊的功能需求導致了復雜的流線問題,往往因這類建筑的流線問題成為工程項目設計的難點、重點、焦點,所以應當給予細致的研究并采取相應的對策。
設計研究
工藝布置的基本條件和需求是建筑方案設計的出發點,由這些出發點可以歸納出人員、物料的基本流線需求,此外由于核工業對輻射防護方面的要求和防火疏散的要求,我們可以發現這類科學實驗建筑設計的難點和主要矛盾就在于怎樣組織各個不同的類型的流線需求,以達到人員、實驗物料流線清晰、不交叉影響且滿足輻射防護和疏散的要求。
本案例的研究就是基于上面的這一思考流程展開的,下面就加以詳細分析。
1、工藝布置的基本條件和需求
工藝工種根據實驗用房的需求和以往的布置經驗提出了布置條件圖和相應的一些要求,從中可以歸納出各個不同功能類型的用房及需求特點。
1.1 功能構成及各部分功能的房間的需求特點
由圖分析可以歸納出如下幾類用房,結合工藝需求可以簡要分析出其相應的一些需求特點。
1)實驗用房部分(主要是綠區用房):
a各實驗用房:即此次設計任務的主要需求,各個用房相對獨立、相互之間基本無影響,共同點是均為綠區用房,多數房間需要通過專用的集中管線排放廢物,從這個特點出發,這些房間宜相對集中布置,故從建筑設計的角度宜沿用工藝布置的思路采用單內廊的形式布置。
b實驗樣品入口、樣品預處理:由于實驗樣品具有放射性,其入口應當單獨設置,不能與主要人員出入口共用,宜靠建筑物一側布置,并布置專用電梯通至每層,樣品預處理間宜靠近每層電梯、疏散口。
c相應的辦公室、資料室:實驗用房的輔助房間,宜安排在相對安靜的位置集中布置。
2)衛生出入口(實驗人員由白區進入綠區的過渡用房):
主要有家庭服更換、劑量檢測、淋浴、工作服更換、綠區值班(劑量儀收發)。這些房間需要按照輻射防護的要求以一定的次序組織起來。使實驗人員的進、出流線具有明確的次序、檢查流程,從而達到控制放射性污染物外泄的目的。
3)輔助用房及管理用房(主要是白區用房):
包括水、暖、電、信等管線設備的引入用房,和白區的值班、辦公、會議等用房。
4)廢物收集、運出和排放用房(主要是綠區用房):
化工類試驗用房可能會產生一定的廢料、廢液,而且過程中產生的廢水廢氣由于可能存在放射性也需要處理。所以用房有兩類一是實驗廢料廢液的最終收集運出用房,二是實驗產生的廢氣廢水的收集排放用房。
1.2 輻射防護的要求
對于這類分析檢測中心的實驗樓放射性程度不高,本方案輻射防護分區只有白區、綠區兩個分區,核工業建筑在輻射防護分區方面有以下要求:
白區和綠區之間要有衛生出入口
每個防護分區至少要有一個疏散口和疏散樓梯
2、各個基本流線的歸納和分析
2.1 實驗工作人員流線
1)實驗工作人員流線
可示意為:主入口白區——衛生出入口——實驗區,其設計難點主要在衛生出入口的處理。
2)衛生出入口流線
流線具有次序性,即房間的排布要具有一定的次序,實驗人員進入實驗區和離開實驗區都要按照一定的次序經過這些安排好的房間,完成進、出的輻射防護管理程序。這也是本設計的重點和難點之一。
從輻射防護檢測監控的角度講,綠區值班室(兼劑量儀收發室)應能夠對實驗人員進、出實驗區的流線直接監控,以杜絕放射性污染物的外泄。以此出發,本方案設計了如下流線簡圖(圖1),在此基礎上經多方案比較后,確定了最終的布置方案。
2.2 實驗材料進入流線(見圖2)
可示意為:
實驗材料入口——電梯——各層樣品預處理間——各實驗用房
2.3 配套輔助流線(見圖2)
可示意為:主入口白區門廳——白區配套輔助用房——次入口
2.4 廢物收集排放流線(見圖2)
可示意為:
實驗殘余廢料廢液——管線、電梯——一層廢物、殘液收集——廢物轉運
實驗廢水廢氣——管線、風管(風道)——廢水、排風處理
3、防火疏散流線設計
按防火規范的要求,本方案須設兩部樓梯,結合輻射防護的要求考慮,防護分區不宜跨越防火分區,分區內至少一個疏散口和疏散樓梯,以上述流線布置方案來看,用方案布置的手段很難同時滿足各方面要求,故最終采用構造的手法,在不同防護分區之間以應急門(平時不開啟)或固定窗(平時不開啟)分隔,置太平斧,發生火災急需疏散時,可砸破玻璃作為備用疏散口(樓梯)。從而滿足防火疏散口數量的要求。
相關經驗總結
核化工類科學實驗建筑設計難點在于其流線設計,宜從歸納其人員、物料的基本流線需求入手進行考慮,結合輻射防護的要求,我們可以總結出其四種基本流線:實驗工作人員流線、實驗材料進入流線、配套輔助流線、廢物收集排放流線,這四種流線結合輻射防護要求可以運用方案布置的手段予以合理解決。
對于此類建筑中的防火疏散流線可以用構造手法,采用應急門或固定窗布置在不同防護分區間,以備用疏散口的形式同時滿足輻射防護要求和防火疏散口數量的要求。
參考文獻
[1]《科學實驗建筑設計規范》JGJ91-93
[關鍵詞]大型建筑;消防給水系統;可靠性優化設計
中圖分類號:TU976+.5 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)13-0396-01
1 引言
隨著近年來我國建筑高度的不斷提升,使得消防問題也被受到了前所未有的重視。在現今高層建筑中,消防給水系統可以說是非常重要的一項消防設施,對于建筑的消防安全具有著至關重要的作用。而在消防日常工作開展中,則需要做好消防給水系統可靠性優化工作,以此為消防給水系統的運行穩定性作出保障。
2 高層建筑消防給水系統所存在的問題
2.1 自動噴水系統選擇不當
自動噴水系統是大型建筑重要的一項消防設施,其所具有的材料更是保證其運行穩定性的關鍵環節。首先,需要保證自動噴水系統材料的堅固性,尤其是支架位置,以此保證其能夠對整個噴水系統的重量進行承受;其次,耐腐蝕性也是非常重要的一項因素,目前,很多建筑的噴水系統都或多或少的存在著一定的腐蝕現象,對于該系統的穩定性產生了較大的隱患。對此,就需要在實際選材、安裝時能夠選擇更好的耐腐蝕材料,以此避免出現管道、噴頭被腐蝕的情況。
2.2 消火栓設計不合理
消火栓也是高層建筑消防系統非常重要的一個環節,但是在目前很多建筑的消防系統設計中,在消火栓方面還存在著一定的設計不合理問題。在我國相關防火規范中,明確指出了“室外消火栓的數量應保證供應建筑物需要的用水量,其中包括室內、室外兩部分”,但是在實際情況中,很多建筑還存在著消火栓數量不足的問題,對于火災的控制能力存在很大的不足。
3 大型建筑消防給水系統可靠性優化設計方式
3.1 消火栓系統設計
在現今的城市大型建筑中,消火栓系統所具有的設備類型非常多,如消防通道、消防水池、水槍以及水箱等等,這部分設備共同組成了建筑的消火栓系統,在平時必須能夠做好其維護工作,保證每一個設備的穩定性。其中,消防電梯也是建筑的一項重要消防設施,當建筑出現火災情況時,消防人員則能夠通過消防電梯進入到建筑之中實施救援工作,是提升消防人員到達現場速度的有效方式。而對于消防員來說,其在進入到發生火情的建筑后,也不會在使用消火栓開道后再實施救火工作,尤其是部分塔式、單元式的建筑,在消防前室外并沒有設置消火栓的墻面,僅僅能夠通過前室消火栓進行滅火工作?!?】同時,對于建筑前部有可能進入到前室的煙氣,則可以通過正壓送風系統的應用在對空氣正壓進行提升的基礎上實現保護功能。從這里我們則可以看出,當建筑出現特殊情況時,建筑內部的消火栓除了能夠幫助消防員更快進入到建筑內部之外,也能夠保證水柱能夠到達建筑的其余著火部位。
3.2 供水分區劃分
在我國《建筑設計防火規范》中,明確指出了當消火栓凈水壓力超過1Mpa時,應當對供水分區進行劃分,通過這種方式,不僅能夠起到滿足消防供水供應的需求、避免建筑內部消防用水過早被用光,對于消防隊員的實際應用來說也具有著較強的便利性。同時,當建筑消火栓同防水箱的垂直距離大于80m時,也應當選擇這種分區給水的方式進行供水。而如果建筑消火栓出水壓力超過了0.5Mpa,則應當在消火栓位置設置一定的減壓裝置,如減壓閥、減壓孔以及具有減壓能力的消火栓等,且當消火栓的凈水壓力處于1Mpa以下時,則可以不對其進行分區給水。另外,在建筑的消火栓給水系統中,其主要為消防泵以及高位水箱的聯合供水方面,在滅火前期,會先由建筑屋頂設置的水箱進行供水,之后的用水再由地下室消防泵組提供。而當當地主管部門允許建筑方通過消防水泵直接進行抽水時,則可以在對所處城市供水管網情況進行結合的基礎上在建筑周圍形成一個獨立的供水分區【2】。
3.3 自動噴水滅火系統
對于該系統來說,其也是現今建筑非常重要的一項滅火設施,具有著投入滅火速度快、跟蹤火勢自動化的特征。對于該系統而言,其在分區方面同建筑的消火栓給水系統較為接近,在實際設置時應當保證兩個供水分區不應當出現交叉情況。同時,該系統主要以噴灑頭噴水的方式實現滅火功能,為了能夠保證在實際滅火過程中該系統具有著穩定、均勻的噴水特點,我們在對供水分區進行設置時則可以將分區在以豎向進行分割之后再對其劃分若干個小分區,保證每個分區都具有相對獨立的報警閥以及足夠的噴頭數量。一般來說,該噴水裝置所具有的噴頭數控制在600以內,且保證高、低噴頭之間的最大垂直高度應當控制在50m以內,并在實際應用過程中需要對噴頭的腐蝕情況進行定期的檢查,避免出現由于腐蝕而使噴頭被堵的情況出現?!?】另外,對于入口壓力大于0.4Mpa的入口管而言,則需要以獨立的方式進行設計,并通過減壓閥以及減壓孔板等裝置的應用更好的實現應用效果,真正的保證當建筑發生火災情況時,自動噴水滅火系統能夠正確、及時的出水以減小火勢。
3.4 水池設計
隨著城市的發展、建筑密集程度的增加,使得城市的用地情況目前已經越來越緊張。在城市的大型建筑中,一般情況下同一個消防水池會同時擔負著很多消防系統的供水任務,且將建筑的地下箱式基礎作為儲水池。對于這種方式來說,不僅是對于建筑地下空間的一種充分利用,也能夠對地面用地起到較好的節約作用。容量方面,則需要保證地下消防水池能夠在建筑出現火情時、在不適用建筑外部水源的前提下能夠滿足建筑的消防用水需求。在設置方面,一般來說消防水池能夠以獨立的方式進行設計,但是在具體設計時,為了能夠對消防水池的利用效率進行提升,很多建筑都會將建筑的消防用水以及生活用水進行合并,則能夠在滿足儲水量的同時避免消防水池由于很長時間不使用而出現變質情況。但是,對于部分規模特大的建筑來說,其在消防用水方面的需求也就更高,對此,就需要我們能夠將消防水池同生活用水進行分離,并在此基礎上在消防、生活兩個水池的底部通過專用管道的使用對其進行連接,以此更好的便于實現水量調節功能。
3.5 消防管網優化
在現今規模逐漸增大的城市建筑中,消防管網成為了建筑非常重要的一個環節,其所具有的連接方式將對建筑所具有的消防設計工作產生十分積極的意義。通過良好消防管網的設計,不僅能夠滿足建筑在出現火情時消防用水的需要,同時還能夠對消防用水總量進行有效的降低,在對水資源進行節約的同時也大大縮減了的消防成本。通常而言,并聯結構是我國現今大型建筑的主要消防管網設計方式,通過這種連接方式,則能夠保證在消防管網局部環節出現問題時也不會對整體消防系統的運行產生影響,具有更好的應用穩定性[4]\。
4 結束語
可以說,在我國現今建筑規模、高度不斷增加的情況下,需要我們能夠對建筑的消防工作引起充分的重視。對此,就需要我們能夠對現有的建筑消防給水系統進行良好的設計、完善,以此對建筑的安全性作出保障。
參考文獻
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[2] 張永建.高層建筑消防給水排水系統給水方式的設計選擇[J].科技風.2011(21):77-78.
[3] 陳秀娟.超高層建筑消防給水系統的的組成與給水方式[J].中國水運(下半月).2012(01):253-254.
[4] 肖瀟.淺析高層建筑消防給水系統設計[J].科技與企業.2012(06):101-102.
關鍵詞:調度自動化;工程實踐;考核方法
作者簡介:王秀云(1977-),女,吉林集安人,東北電力大學電氣工程學院,副教授;王汝田(1979-),男,山東濰坊人,東北電力大學電氣工程學院,副教授。(吉林 吉林 132012)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)03-0066-01
調度自動化是電力系統綜合自動化的重要組成部分,調度自動化水平的高低將直接影響電力系統運行的管理水平,系統安全、穩定、經濟運行狀態及用戶的電能質量?!半娏ο到y調度自動化”課程將電力系統調度自動化理論與工程運行實踐相結合,具有較強的工程性,具有理論與實際并重的特點。同時,“電力系統調度自動化”課程作為大四的一門專業課程,又面臨著如何提高學生學習興趣,[1]改善教學方法和手段,使學生在找工作的同時最大可能回歸課堂。本文就實踐教學、教學方法、考核手段等幾個方面進行了探討,以期望達到改善教學效果,提高教學質量的目的。
一、注重工程實踐的教學
工程性是“電力系統調度自動化”課程的一個很重要的特點。因為“電力系統調度自動化”課程內容涉及調度自動化實際操作和應用的內容居多,因而在教學過程中如何強化工程性,也成為教學效果好壞的影響因素之一。通過學生具體動手操作更能加深對原理的理解。本文從以下四個方面進行了討論:
1.引入大量工程實例
進入專業課程學習以后,很多學生會覺得課程偏難、枯燥。[2]如何激發學生的學習積極性和興趣,[3,4]是很多專業課探討的問題之一?!半娏ο到y調度自動化”課程涉及到的電力系統自動化的內容和知識很多,在教學過程中可引入大量的實際操作、分析、處理等案例。如在“防誤操作”中,可引入大量學生感興趣的誤操作案例,通過案例與“五防”相結合,分析其原因和危害,不但使學生對“防誤操作”加深了印象,同時也提高了學生的安全意識。大量案列的引入,提升了學生學習興趣,變被動為主動學習,增加查找相關資料的動力。
2.實際操作和演示
由于“電力系統調度自動化”課程涉及到實際操作的內容很多,光靠片面的講授很難達到預期效果,通過實踐教學把抽象的變成形象的,因而能讓學生親手實踐才能使教學效果進一步提高。調度自動化涉及到很多自動化軟件,如能讓學生親自操作,講授難度就會大大降低。在這一過程中,若學校能提高實驗平臺,可以將部分授課搬到實驗室,大大提高教學效果,也使得學生能夠在今后工作中更加得心應手。若學校沒有相應實驗設備,有工程項目的教師也可以采用演示教學的方法,或僅由幾名同學操作,其他同學觀察的方法進行教學,這樣對于講授也有一定的幫助。
3.模擬教學
電力系統調度是對電力系統運行方式的控制。如何實現對本課程對電力系統運行方式的控制,也是本課程的主要內容。講授過程中既要貫穿這一主線,又要想方設法使學生明確在實際工作中到底應該如何進行。此時,可以在課堂中引入模擬操作教學,就課程的某一知識進行模擬,盡量與現場實際一致。在模擬過程中要求學生參與,以提高學生學習興趣。如在講授“預想事故分析”時,就如何形成事故預案集進行模擬操作。給定一個系統,設定一種故障,啟發學生分析故障后系統的參數變化、對系統的影響、繼電保護如何動作、如何恢復供電、期間可能出現什么問題、如何解決等,由此,激發學生自主分析問題解決問題的能力。
4.鼓勵學生自主研發課程平臺
調度自動化所涉及到的軟件、硬件很多,可以將其分解成各個子模塊,由學生自主或協作完成。作品的形式和規??梢圆痪幸桓?,如可以只做數據采集模塊,甚至軟件的設計流程,有能力的可以完成硬件設計和編程。最主要的是激發學生動手實踐能力,進而提高學習興趣。亦可利用第二課堂,將各子模塊設計交給有興趣的同學課外完成,既豐富了第二課堂,也提升了學生對教學內容的理解。
二、注重引入學科發展前沿
教師在教學過程中一般以基礎理論、基本概念為基礎,進一步延伸至其應用和前景。若能結合教師實際工程實踐及學科發展前沿,課上抓住幾個學生感興趣的切入點,啟發學生討論新的知識和觀點,培養學生對相關發展的聯想,甚至是遐想,都有助于提高學生的學習興趣,開拓學生視野,同時也活躍了課堂氣氛。
如在介紹“變電站自動化”時,可以在講授傳統變電站與變電站自動化系統之間聯系和區別的同時引入現代變電站綜合自動化系統發展的新方法、新手段。如,討論引入傳感器后變電站的保護和監控會有什么飛躍,微電網的發展對變電站的影響等一系列學生感興趣的熱門話題,培養學生查閱文獻的積極性。
三、多種教學方法、手段結合
“電力系統調度自動化”課程在教學過程中一般主要以板書教學為主,輔助以多媒體教學方法。以板書教學為主傳授基本知識,主要是考慮到學生對知識的接受程度及速度。但完全的板書教學又缺乏形象教學的效果,因而以多媒體教學來提高課堂的生動效果,增加學生知識量,同時結合多種教學方法,激發學生學習興趣。利用啟發式教學抓住學生感興趣的方面,以學生為主體,實現師生互動,共同分析問題解決問題,以求帶動學生思維,活躍課堂。案例教學在“電力系統調度自動化”課程中也起到了積極效果。通過案例分析,帶動了學生的思維,引發了共鳴。同時,演示教學亦可以作為板書教學的輔助手段,簡化教學過程。
四、改進考核方法
由于“電力系統調度自動化”課程是在大四上學期,課堂出勤率相對不高。為了使學生盡可能掌握課上知識,不僅要在教學方法上有所改進,還要在考核方法上做出改革。首先可以改變以往單純的考試模式,將試卷考核與其他形式結合,如考試占60%,其他方式占40%。其他方式包括前面提到的自主平臺的研發或軟、硬件設計平臺的設計等,鼓勵學生自己動手創造和設計,廣泛地查閱資料,提升自身位能。其次,設立標準試題庫,涉及內容盡量廣泛,數目盡量多??荚噧热莼疽栽囶}庫為主,這樣也便于學生在考試之前對試題庫的學習能夠貫穿“電力系統調度自動化”課程的所有內容,達到學習的目的。
五、結束語
“電力系統調度自動化”課程與電力系統實際緊密結合,在教學過程中,應該注重課程的工程實踐性。盡量通過工程實例、實際操作、模擬操作教學等方法將工程與教學結合起來,使學生將知識與今后的工作緊密結合起來。本文通過討論盡力縮小教學與實際的差別,但教學效果的好壞還要靠師生的共同努力。
參考文獻:
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[2]王秀云,李娟,孫亮,等.圖形化《電力系統分析》課程教學輔助軟件開發[J].東北電力大學學報,2008,28(3):35-38.