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1.1防滲帷幕的建造在帷幕灌漿的過程中,如果地基屬于巖石性質,則通常的建造材料為水泥漿。灌漿的壓力受到多種因素影響,如地質條件、帷幕孔深、設計水頭等,為確保灌漿壓力的合理性,必須在施工前進行灌漿試驗。灌漿施工需要遵循一定的順序,具體施工時應按照排孔的順序進行灌漿。而下-上-中的順序則適用于多帷幕的建筑。對于位于同一排的灌漿孔,應首先對其編序,然后根據編好的施工順序實施加密處理。灌漿施工的方法應靈活多樣、合理運用,其施工的長度和具體的分段方法,應該依據施工的實際情況,如地層的特點,來加以確定。施工中還需進行壓水試驗,應嚴格按照試驗條件和試驗步驟進行,以保證試驗結果的準確定,對于地基在灌漿的作用下受到的影響和變化,應進行及時的觀測,從而正確判斷灌漿結果能夠滿足設計的規定和要求。
1.2壩基排水系統設置對于上游水滲漏到下游的問題,采用帷幕灌漿防滲系統的方法,雖然能夠起到一定的效果,然而卻不能完全避免。為了將上游的滲水排除,還需建設壩基防水系統。而排水體和反濾層則是壩基排水系統的重要組成部分。排水體通常建造在大壩下游護坦,所采用的材料為砂石料,選擇時應使用透水性好、顆粒較大的材料,在護坦的后方還要進行排水孔的設置。在排水體滲透進入處,設置層數為36的反濾層,材料為砂石料。
2防排水技術在水利水電工程建設中的運用
水利水電工程在各類基礎建筑物和擋土、擋水建筑物中獲得了非常廣泛的應用,具有十分重要的作用。居民建筑、商業樓房、地道隧道、公路橋梁、水壩、水庫等都離不開水利水電工程。而防排水系統的設置則是水利水電工程的重要環節,在進行設計時,應根據建筑物的不同特點,有針對性地進行科學合理的設計,掌握好其建造的側重點,并結合具體建筑物的特點與功能,制定符合實際的、有特色的設計方案。在水利水電工程建設中,其建筑的形式多種多樣,但是基本可以分為擋土建筑物和擋水建筑物兩大類。其作用則截然相反,擋土建筑物的主要功能是排水,而擋水建筑物的主要功能則是防水。在實際施工中,應根據其特點建造防排水體系,選擇適當的、可靠的防排水技術,從而使防排水施工能夠順利進行,確保建筑的質量和安全。
2.1擋土建筑物應用的防排水技術排水是擋土建筑物的主要功能,其建筑的形式也多種多樣。排水建筑物的功能特點決定了其設計的重點在于排水措施的制定。為實現混凝土護坡的排水功能,可以將土工布鋪設于坡面,也可以在護坡混凝土中埋入排水管。而對于擋土墻的排水設計,通常是采用反濾料包裹無砂混凝土盲管,然后埋設于擋土墻內側分層填筑中,構建滲水體系。對于排水管的處理,則應搭建接駁系統,實現排水管之間的連接。施工時選用澆筑法,將排水管埋入擋土墻的混凝土內。
2.2擋水建筑物應用的防排水技術防水是擋水建筑物的主要功能。在施工中應設置功能全面的防水系統并采取有效的防水技術,從而使擋水建筑物的防排水問題得以有效解決。不同于其他建筑,水利水電有其自身的特點,即建筑的面積和體積都相對較大,因此漏水問題是自防水系統中需要重點解決的問題。在混凝土澆筑的工程中,應使用邊澆筑邊封模板的方式進行,從而確保混凝土毛面的質量。同時為了避免閘門門槽處漏水,應做好縫面的清潔,提高振搗的效果。還應該注意的是,在選擇防水材料時,應作出合理的調整,具體的應根據位置的不同,來進行適當的變化。
1.給水工程設計
1.1給水工程的注意事項:
(1) 給水供應系統沒有固定的形式,設計時應根據用戶的要求,結合室外給水系統的實際情況經技術經濟比較或采用綜合評判法確定供水方式。
(2) 高層住宅內為解決上部供水不足增設了增壓設備,目前常采用調節水箱和變頻供水設備加壓供水,加壓設備為全自動系統以減少運行管理費用。
(3) 住宅內生活用熱水多采用電浴熱水器、太陽能熱水器及鍋爐集中供熱等方式供給。電加熱系統和太陽能熱水器供應系統在住宅設計中較多采用,所以在設計時僅在給水管上預留安裝熱水供應設施的接口,或每戶設計獨立的熱水管道系統由住房自行解決熱源[1]。
1.2給水設計的關鍵因素:
(1)適當增設單體建筑戶外控制閥門:傳統的住宅給水設計是在每一根立管的底層出地面處設切斷閥門,而經濟房戶外小區內則是一個建筑樓群組共用一個地下控制閥門。
(2)適當增設單體建筑戶體控制閥門:立管底部的給水閥門不可少,其目的主要是為了當底層住戶發現下水管堵塞引起地面冒水時,可以及時關閉給水總閥,減少排污量。
(3)注意室外閥門的安裝型式:室外安裝的閥門大部分都是口徑為Dg75以上的截止閥或閘板問或蝶閥,一般均是法蘭安裝, 而且有國家標準圖。需要注意的一個問題是,這些裝于地下的閥門一旦損壞時如何更換。
(4)給水管道壓力超過0.3~0.4MPa 且管徑≤20mm 及管路較長時, 管道會產生嘯叫和振動, 這主要由高速水流動力與管道系統產生共振所致。綜合防治措施有適當加大管徑、采用曲撓橡膠接頭、支架與管道接觸處加橡膠墊以及加裝減壓閥等。但注意減壓閥本身也有噪音, 要經反復調試, 使噪音減至最小[2]。
2.排水系統的設計
2.1 排水工程的注意事項:
(1)對于多層住宅,目前設計多采用底層污水單獨出戶,以避免因堵塞造成的一層泛水的難堪局面,減少鄰里的矛盾。二層以上采用排水伸頂通氣立管。
(2)底層衛生器具的排水管道不接到排水立管上為好,應單獨排出。對滿足不了上述要求的排水支管,應以單獨的排出管排到室外檢查井。
(3)住宅設計中不僅設計雨水系統,同時還設計室調冷凝水管收集每戶安設空調板上的冷凝水,這樣不僅使建筑物外墻美觀,而且避免了空調冷凝水隨意流放,影響樓下行人。
(4)地漏是排水管道系統中一個重要附件,功能是排除地面積水,設置在經常有水濺落的衛生器具附近地面(如浴盆、洗臉盆、小便盆、小便器、洗滌盆等) 、地面有水需要排除的場所(如淋浴間、水泵房) 或地面需要清洗的場所 ,住宅可用作洗衣機排水口,設計選用高水封防臭地漏[3]。
2.2 排水工程的關鍵因素:
(1)地漏與存水彎的配合:規范上沒有規定排水地漏一定要設存水彎, 但這確實能影響用戶的使用。全國通用給水排水標準圖集上將帶水封的圓形鐘罩式地漏分為了甲、乙、丙、丁四種, 雖然標準圖上對存水部分的高度都作了具體規定,但都有一個存水量小,水封易因水的蒸發而被破壞的毛病。且往往制造和安裝時還達不到設計的要求。
(2)室內排水管最小管徑:一般講,污水池、小便器(槽)等器具的排出管最小管徑為DN32~50,而含有糞便污水的最小管徑為DN100。通過觀察后認為這各種規定只適用于樓面排水,而不適用于地面排水。原因如下: D N 3 2 - 5 0 的管徑較小,容易堵塞,且不易疏通(疏通器在其內不易拐彎) 。
(3)對于多層住宅,目前設計多采用底層污水單獨出戶,以避免因堵塞造成的一層泛水的難堪局面,減少鄰里的矛盾。二層以上采用排水伸頂通氣立管。對住宅建筑底層設架空層、商場或商鋪的情況,上部排水立管必須在底層進行轉換,以不影響底層的使用功能。
(4)排水管道噪音問題。排水管的水流呈不充盈和重力流狀態, 噪音難免, 且受管道材質影響。試驗資料表明, DN100 管道流量為2.7L/s 時鑄鐵管噪音值為46.5dB, PVC- U 管噪音值為58dB, 故在要求安靜的高檔房間內(睡房除外), 宜選用柔性連接鑄鐵管。新產品芯層發泡隔音PSP 管, 隔音效果好, 價格略貴, 也可選用。
3.節水技術
針對不同功能的建筑可采用不同的節水對策和技術: 在經濟房建設中,應改進馬桶的沖洗方式, 減少沖洗水量,加強水的循環利用。
(1)減少馬桶沖洗水量目前, 我國普遍采用沖水量≥11L 的坐便器, 耗水量大。若根據建設部的規定, 全部使用沖水量≤9L 的馬桶, 則住宅可節水4%, 賓館、飯店可節水3%, 辦公樓可節水11%[4]。
(2)廚房、沐浴、盥洗的節水廚房的洗滌盆、沐浴水嘴和盥洗室的面盆龍頭若采用充氣水嘴, 可節水且不減小水柱的直徑。
(3)真空節水技術為了保證衛生潔具及下水道的沖洗效果, 可將真空技術運用于排水工程, 用空氣代替大部分水, 依靠真空負壓產生的高速氣水混合物, 快速將潔具內的污水、污物沖吸干凈, 達到節約用水、排走污濁空氣的效果。一套完整的真空排水系統包括: 帶真空閥和特制吸水裝置的潔具、密封管道、真空收集容器、真空泵、控制設備及管道等。真空泵在排水管道內產生40~50kPa 的負壓, 將污水抽吸到收集容器內, 再由污水泵將收集的污水排到市政下水道。在各類建筑中采用真空技術, 平均節水超過40%。若在辦公樓中使用, 節水率可超過70%[5]。
(4)在住宅中, 由于大量的沐浴及盥洗水,應考慮將其經適當處理后供生活雜用及補充冷卻水, 主要包括廁所沖洗、園林灌溉和道路保潔等。推薦的中水處理工藝為: 原水機械格柵毛發過濾器調節池混凝過濾活性炭吸附消毒中水池[中水泵中水屋頂水箱專用水管系統(水表)用水點]。
4.結束語
經濟住宅建筑的給排水管道系統看似簡單, 但確與我們的生活息息相關, 關系到了人民的生命安全、身心健康, 應引起設計人員高度重視。要正確的選擇系統的形式、節水且噪音低的衛生設備、合適的管材及附件, 以滿足人們對居室內環境的要求。
在新世紀,建筑給排水將擔負新的歷史重任,面臨新的挑戰。建筑給排水將更突出以人為本的原則,并將重點調整到民用建筑與工業建筑并重,公共建筑與居住建筑并重,冷水供應與熱水供應并重,供水的水量、水壓與水質并重等方向上來,走上全面、均衡、務實、安全的發展之路。
參考文獻
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[2] 劉中平.住宅給排水設計中幾個問題的探討[J]. 山西建筑, 2007, (27).
二隧道工程
防排水施工技術的施工準備在進行隧道工程防排水施工前,施工單位首先要做好施工準備工作,只有這樣才能為施工的順利進行提供保障,才能確保隧道工程的施工質量。在施工前,施工單位要安排測量人員深入施工現場,對各個樁位進行測量,確保各個樁位能滿足施工需求,同時測量人員要根據施工現場的實際情況,設置好水準點和導線網,并對隧道進行測量、復測,確認無誤后,進行二次襯砌放樣。采購人員需要根據隧道防排水施工設計要求,購買合理的施工材料,采購人員在選購施工材料時,要對市場進行充分的調查,選擇質量優越、價格便宜的施工材料。施工材料在進入施工現場前,施工單位要安排專門的質檢人員對施工材料的質量進行檢查,如果發現施工材料質量不合格,要及時將施工材料退回,重新選購,嚴禁質量不合格的施工材料進入施工現場。在正式施工前,施工單位還要對施工人員進行技術培訓和安全培訓,從而有效地提高施工人員的技術水平和安全意識,確保施工人員能嚴格的按照相關規范進行操作,只有這樣才能為隧道工程的施工質量提供保障。在施工前,施工人員還要組織施工人員對施工使用的各種機械設備進行檢查,確保施工機械設備能安全穩定的運行,從而為隧道工程施工的順利進行提供保障。
三防排水施工技術的應用
1測量放樣
在進行測量放樣時,測量放樣人員要利用全站儀將隧道的中心線準確的測量出來,然后沿著隧道中心線向兩側散開放樣,在本工程中,每隔5m為一個放樣點,水平方向放樣結束后,測量放樣人員要將縱向排水管道的中心線測量出來,然后每隔10m設置一個放樣點,最后利用全站儀將排水管道底部的設計標高測量出來。測量人員還要將矮邊墻的邊線測量出來,每隔5m設置一個放樣點,并將矮邊墻的頂標高測量出來。
2進入隧道前的防排水處理
在進入隧道施工前,施工單位要對隧道內部的情況進行充分調查,了解隧道隧址區地表水、地下水的情況,并對地表水的補給方式進行分析,根據實際情況,制定相應的地表防排水工作,從而為隧道施工提供方便。在本次隧道工程施工中,施工單位采用漿砌片石截水溝、排水溝將隧址區地表水排入隧道地表外側,并將其引入隧址區原排水系統中,從而有效地防止地表水滲漏對隧道工程施工造成影響。
3安裝排水管
在本工程中,施工單位在安裝排水管時,對于環向排水管的安裝,施工單位首先沿著隧道內部,每隔1m設置一個混凝土懸掛錨釘,然后利用鐵絲將排水管道固定在混凝土懸掛錨釘上,在施工過程中,施工人員要特別注意,錨釘需要牢固的地錨在混凝土表面,從而避免彈簧管墜落對隧道中的行人帶來危害。彈簧管的端頭需要預留出10cm,從而為彈簧管和縱向排水管的交接提供保障。在安裝縱向排水管時,其安裝工序與環向排水管的安裝工序大致相同,施工人員首先要沿著隧道坡度,每隔1m設置一個混凝土懸掛錨釘,利用鐵絲將排水管道固定在混凝土懸掛錨釘上,最后施工人員要縱向排水管道和環向排水管道交接處割破,將環向排水管道、縱向排水管道、橫向排水管道連接好,最后對管道的接頭進行密封處理,避免管道接頭處發生漏水現象。
4防水板的安裝
在進行防水板安裝前,施工人員要對隧道初期施工的支護情況進行認真的檢查,并對巖面的欠挖進行處理,避免襯砌臺車進入施工現場后,因沒有處理巖面欠挖,從而對隧道工程防排水施工進度造成影響。施工人員還要鑿除凸出的巖石噴射混凝土,割掉凸出的鋼筋頭和錨桿,同時在鋪設防水板前,施工人員要先將防水板拼好,然后利用裝載機將防水板放在架子上。在安裝塑料防水板時,施工單位可以采用無釘法,按照順序逐環安裝;在安裝復合放水板時,施工人員首先要將錨釘釘入混凝土中,然后沿著縱向拉鐵絲,從而對防水板進行保護。施工人員在安裝復合防水板時,要從側面開始,從上到下依次鋪設,同時施工人員要在鋪設過程,將吊帶系在鐵絲上。
建筑給排水消耗能源的各個部分為人們從事生產生活活動所涉及的給水、排水、熱水、消防、回用水等,由此可見,建筑給排水的節能工程在整個建筑節能工程具極其重要的地位。下面就節能技術在建筑給排水各個環節的具體應用做簡單的分析。
第一,熱水供應系統的節能。熱水是建筑給排水中耗能較大的一個系統,而其它所有耗能系統所耗費能源不及熱水系統耗能的二分之一。因此,該系統的節能是建筑給排水節能工程的關鍵。概括的說,它的節能技術的應用主要體現在兩個方面,一方面是舊有設備的改進,另一方面是充分利用自然資源,開發綠色能源。
開發綠色能源其實是指太陽能的運用。太陽能作為新型能源為人造福已經有相當歷史了,如今,太陽能技術正日益成熟,而且已經被運用到人們生產生活的方方面面。而利用太陽能加熱冷水是有關太陽能的最最簡單的運用,就是利用加熱設備吸收光能,再將光能轉移到冷水,工作原理也十分簡單。目前市面上太陽能集熱設備主要有兩種,即空管式和熱管式。這兩種在集熱效率、保溫性能方面都比較高效,且不受環境影響。太陽能加熱設備可以說方便經濟,是高層建筑熱水供應系統的首選能源,但是,在使用時仍需注意一些問題,因地制宜,以免帶來不必要的損失。首先,集熱器選用時應考慮其抗凍性能、抗熱沖擊性能、承壓能力等因素,否則,可能損壞設備,不能保證熱水供應。寒冷地區要對設備采取有效的防凍措施,對于光能不足的地區,應根據實際情況采取備用加熱方式。另一種方式是采用空氣熱泵。空氣熱泵的工作原理是從周圍環境中吸取熱量,通過熱傳遞的方式把熱量傳遞給溫度較低的對象,它實質上是一種熱量提升裝置。工作時按照逆卡諾方式循環,工作原理和制冷機大同小異,只不過是工作溫度范圍的不同而已。
第二,采用生活廢水、糞便污水分流制排水。排水系統采用優質生活廢水和糞便污水分流體制對節水節能都具有十分重要的意義。這也叫中水回用。而回用的中水是優質生活廢水,所謂優質生活廢水是指不含廚房排水的雜排水,它主要包括冷卻排水、洗衣排水等。這些生活優質雜排水經過凈化處理后,可以達到《生活雜用水水質標準》,還可以用在生活、市政、環境等使用的非飲用水。具相關資料顯示,我國大部分地區用于直接食用的水量是極少數的,每人每天僅為5L左右。而大部分的生活用水為非直接使用的,例如綠化用水、空調冷卻等。通常情況下,這些用于非直接接觸的雜用水都是與直接食用水同一水源,這樣不僅加大了水廠部分的進化難度和能源消耗,同時在市政管網輸送過程中,由于輸送的流量因這部分雜用水而要額外加壓,增加電能的消耗。如果是在缺水城市,把優質廢水作為原水加以適當的處理,使之達到中等水質標準,然后回供于各類雜用水系統,不僅節約了水資源,更重要的是減少了這一部分水在大的水環境的循環中的能源消耗,所以中水回用對這個能源日益緊張的時代具有至關重要的作用。
第三,小區內單獨設置消防水池或者與游泳池、水景兼用。消防用水量一般比較大,一般情況下是生活用水量的好幾倍,消防水池貯存的是火災延續時間內的消火栓和自動噴淋系統的總的用水量,因此,每個小區內基本上都有一個體積巨大的消防水池。
如果按照之前的設計方案,把消防水池與生活水池合建,為了保證水池內的水質達到生活飲用水質標準,這樣就必須定期投加藥量,那么會直接增加生活用水的處理成本以及水池的清理維護成本,是極其不經濟劃算的。所以,為長遠考略,生活水池與消防水池必須分開設置,同時,盡量做到一水多用,消防水可以用作景觀水或者游泳池的儲備水。
第四,采用合適的加壓設備。現在小區內很少采用泵箱結合的供水方式,這主要是因為人們對生活質量的要求正與日俱增,而水箱供水很難保證水質,因此水箱在建筑給水系統中采用的越來越少。再次情形下,高效、節能的變速水泵就成為小區供水工程主要加壓設備。變速水泵的應用可避免傳統供水系統中按供水最不利情況計算所引起的水量、電能的浪費問題,在各類資源緊缺的今天有著廣闊的前景。在熱水供應系統中,水泵自控技術和各種監測儀表和新型感溫材料在水泵中的應用,循環水泵的運行也可采自動控制系統。一般情況下在配水龍頭處裝設簡易的水流指示器或在最遠處配水點處裝設感溫元件,傳遞信號至循環水泵的控制中心,根據不同配水工況命令水泵時停時轉,減少電能的消耗。實踐證明,變頻調速裝置相比于一般供水設備,將節省10%~40%的電能。除了采用變頻泵加壓之外,還可以采用區域集中消防加壓貯水系統減少加壓過程中的電能消耗。傳統的加壓系統是每個建筑對應一套加壓設備,不方便管理,而且檢修維護的工作量也相應的繁重。現在以區域集中消防加壓貯水系統取代各建筑物中的單個消防加壓貯水系統,既可避免消防加壓給各建筑設計帶來的諸多技術問題,又可以節省工程建設和設備投資,降低運轉費用,便于集中管理,同時可避免多座貯水池的大量消防貯水及定期換水而造成的浪費。
第五,采用各種新型的節水節能設備。節水節能設備主要包含兩方面的內容,節能配水管材和節能衛生器具。只要不影響衛生器具的使用功能,應盡量采用節能型的新型衛生器具。現在比較流行的腳踏開關淋浴器、真空式大便器等都能起到不同程度的節水節能作用。有資料顯示,用充氣水龍頭和泡沫口水龍頭比普通水龍頭節水25%,壓縮空氣或真空抽吸的氣動大便器節水效果明顯,每次僅需2L的沖水量,如果推廣使用,就可大大降低增壓設備的負荷,減少能耗。我國還有相關的法規嚴格控制用水器具這塊對水資源和能源的浪費,例如,嚴禁大、中城市住宅中采用一次沖洗水量在9L以上的便器等相關條例。可見衛生器具和配水器具的節水性能對整個建筑節水節能的效果有著直接影響。所以我們在選擇節水型衛生器具和配水器具時,不僅要考慮價格因素和使用對象,還要考察其節水性能的好壞。同時,優質的管材對建筑節能工程也有巨大的貢獻。過去由于技術的限制,我們一直采用鍍鋅鋼管作為建筑給水管網的主要管材,但是現在看來,它并不是理想的配水管材。鍍鋅鋼管容易生銹,所以會造成水質污染,長時間閑置的話還會有銹水放出使得這部分水根本沒法使用。如果采用PP-R管、PVC-U管、鋁塑復合管或者不銹鋼管等新型管材,就不會因為銹蝕而出現上述的水資源浪費。另外,采用合適的閥門也可起到節能節水的作用,根據實踐經驗,截止閥是所有閥門中關閉時嚴密性最好的,一般情況下,能用截止閥就不必采用閘閥,能用閘閥就最好不用蝶閥,注重閥門附件對建筑給排水節能的作用。
能源對一個國家的發展起著至關重要的作用,提高能源的利用效率已成為各行各業共同的話題。作為給排水工作的工作人員,我們應清楚地了解給排水專業的節能仍有很大的發展空間,所以我們需在工程實踐中潛心探索,發現有效的給排水工程節能技術。
參考文獻:
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中圖分類號:TU99文獻標識碼: A
1、市政給排水規劃設計的基本要求
1.1、環保要求
環保是市政給排水規劃設計的直接要求。目前,市政建設的過程中深化了環保理念,為給排水提供規范的環保標準,要求市政給排水工程既要達到市政建設的環保標準,又要規范自身在施工中的環保表現,平衡市政給排水的經濟效益與環保要求,很大程度上樹立了環保標準。
1.2、協調要求
市政給排水的規劃設計需要遵循協調要求,適應市政建設的發展。市政給排水系統需要結合市政建設的所有工程進行協調規劃,設計成具有協調能力的建設方式。協調市政給排水的規劃與設計,有利于市政化的建設效益,促使市政在生活、生產中充分利用給排水系統,保障市政給排水具備科學、完善的優勢。
1.3、目標要求
目標要求是市政給排水規劃設計的最終原則。例如:規劃設計的目標要求是滿足生活用水,而給排水規劃的過程中,則需體現目標要求,根據市政的生活需水的實際狀況,提出設計方案,充分利用市政生活供水的優勢,發揮目標要求的約束作用,達到市政給排水的建設標準。
2、市政排水規劃設計中出現的問題
2.1、市政給排水工程規劃與城市用地豎向規劃
在目前的市政給排水規劃方面存在著很多問題,主要集中體現在防洪的整體規劃不合理,不能因地制宜的采取有力措施,設計和組織市政給排水設施的籌建,而且目前我們的社會發展相對較快,城鎮化規模不斷壯大,這也給我們的市政給排水工作帶來了不小的難度,所以進行市政給排水的規劃設計工作不僅要充分考慮當地的實際情況也要對當地的城市發展進程有足夠的預判,鑒于此我們在進行市政給排水工作中要做好以下幾點:
(1)受城市用地豎向規劃的影響,市政給排水工程設計中采用的重力流和短管壓力流的兩種工作方式會引起高程太低的問題,因此為了能夠幫助相關的規劃部門的評審工作,我們則需要結合自身工程的特點,對市政給排水工程設計中的雨水設計工作進行調整,將不利于出水口的位置弄清,按照相對合理的安全潮水位進行設計。
(2)在對城市用地豎線規劃設計中存在的問題進行分析時,對城市交通道路和地面排水的建設工作的要求也提高了很多,所以我們在進行市政給排水工程設計規劃的時候,要對長期和近期的目標進行合理的綜合,并對規劃中的工程排水狀況進行分析,總結出可能引起的缺陷和問題,將城市以后的發展和城市的豎向用地規劃以及排水工程的設計進行合理的結合,降低城市規劃中不完善現象的發生,盡量減少工程中存在的制約環節。
(3)在進行市政給排水工程的設計時,采用城市用地豎向規劃的方案,會導致無法保證高程,使得市政給排水工程,不能夠滿足城市發展中對防洪減災工作的要求,以及對雨水的有效利用,同時還會導致工程存在很多隱患,比如沒有進行雨水排澇泵站的設計工作,就會導致城市中的道路和小區不能夠按照科學合理的重力方式,對水量進行流放,并且只有進行了雨水管內地的設計,才能夠確保排水系統在雨季遇到漲潮時候的正常使用。
2.2、污水管埋深不合理的原因分析
由于在當前污水管道的埋設設計中,原污水提升泵設施設計位置不合理,造成污水管道埋設的太深,導致城市污水管網高程不夠科學,無法實現合理有序的污水排除作用。原污水提升泵站規劃位置的確定主要考慮的因素是設在某綠化區的附近。以減少對周圍居住區的污染。在排水工程設計中,對單項的設計通過管材,基礎,施工方法等的合理選用以降低市政排水管網的投資是較有效的,確定合理的排水管設計高程也是節約投資的重要一方面。而合理的高程需依據合理的排水規劃。
2.3、市政給排水工程規劃編制滯后
不確定因素多在市政道路排水工程設計過程中,往往出現道路要求盡快建設,而設計所需的排水工程規劃沒有編制或在修編中。造成了~些排水工程不能與道路工程同期設計,同期施工的現象。
3、市政排水規劃設計的要求
3.1、滿足市政生活用水和生產用水的需求
滿足市政生活用水和生產用水是市政給排水設計中最根本的任務,也是其最低的目標要求。在市政給排水規劃設計過程中,應該充分利用市政的有效資源和有用的空間范圍,并在規劃設計過程中還應該為以后的改善和發展留一定的空間,這樣不僅可以達到其最低目標,還可為以后的更改和發展提供有力的資源,還可以減少治理成本。耐久性和穩定性是市政給排水規劃設計中最根本的特性,這樣不僅可以保證其需求,還以保證人們生產生活活動的有序進行。
3.2、給排水的區域分配
市政給排水的區域分配是規劃設計的核心內容。由于我國水資源分布不均勻,市政需結合自身特點,優化給排水的區域分配,以免浪費水資源。例如:某市政給排水工程中,利用規劃設計的方式,確保區域分配達到平衡的狀態,首先該工程設計人員,匯總影響給排水規劃的因素,如:農業、生產等,針對影響因素做系統化的研究,合理分配水資源的區域配置,大致規劃出給排水的設計路線;然后針對該工程進行實地考察,制定給排水的區域方案,細化分析不同因素對水資源的需求,規避過量開發的項目,充分調配水資源,促使其處于動態平衡的狀態中,高效利用水資源,遵循開源節流的建設標準。
3.3、給排水的防洪安排
防洪是市政給排水規劃設計的關鍵目標,解決多雨季節的洪澇災害。以某市政在建市政給排水為例,分析防洪方面的規劃設計。該市政存在雙重洪澇隱患,即:外洪、內洪。內洪可以通過蓄水解決,適當時進行排水,難度比較高的是外洪防護。該市政給排水規劃設計要配合外洪防護的體系,該市政一旦遇到外洪隱患,通過市政給排水工程,一方面進行預防、控制的作用,另一方面執行分洪泄流,有效疏導了洪水,因該市政已經建成了防洪大壩,所以降低市政給排水防洪設計的壓力,防洪部分只需要滿足泄洪、疏導的標準即可,無需再重新規劃數值參數,該市政更加注重市政給排水的配合力度,體現規劃設計的分配能力。
3.4、雨水系統的規劃設計
雨水系統可以作為城市市政給排水防洪規劃的配合部分,但是因為雨水系統同樣具備獨立性,所以對其進行單獨分析。雨水系統的規劃設計必須符合市政給排水的整體要求,充分發揮配合與輔助的作用,完善給排水的整體性。一般市政給排水對雨水系統規劃設計的要求較高,不僅要滿足工程自身的給排水需求,還要解決城市的突發排水情況。例如: 某城市在多雨季節,由于雨水量瞬時突增,導致路面淤積大量的水資源,此時該城市雨水系統有可能出現洪峰風險,超過雨水系統標準的承載壓力,影響路面交通,所以該城市規劃雨水系統時,設計出了準確的壓力值,同時調整垂直標高,防止雨水過度於堵在路面上。
3.5、污水系統的規劃設計
規劃設計市政給排水的污水系統時,可以吸取其他市政的設計經驗。目前,在市政給排水工程中,比較常見的污水消耗方式為集中管理,在市政給排水工程內,規劃出污水處理點,通過管道將污水引流到集中處理污水的地點,利用高效率的消耗方式,快速處理污水。例如:某市政針對市政給排水污水系統的規劃設計,提出改進方式,以此來提高污水消耗的水平,仍然采用集中處理的思想,將原有單一的處理點,改為多個處理點,通過管道連接所有的處理點,形成以局部地區為主的污水系統,減少污水達到處理點的距離,由此可以減少污水輸送過程中的突況,既可以提高該市政污水處理的效率,又可以體現污水系統規劃設計的效益,符合市政發展的需要。
3.6、重視環境保護
目前,在現代化建設過程中,環保、綠色、節能是首要考慮的任務,因此,可持續發展的概念已深入人心,即應該將市政的經濟發展、人們生活水平以及生態環境相結合,共同實現市政的可持續發展。要想市政的經濟能夠快速發展的同時,生態環境不被破壞,政府就應該“愛護環境,人人有責”這一觀念深入人心,最終實現市政的可持續發展。目前,大部分地區在市政給排水規劃設計中,只是在于建設的效果,而忽略了對環境的重視,一味的追求高效的經濟收益,而沒有真正的達到市政給排水規劃設計的目的――環保和保證人們生活生產的用水量。
總之,我國非常重視市政給排水的建設質量,將其作為市政建設的關鍵部分,滿足市政給水、排水的需求。市政給排水工程需通過規劃設計的方式,規范工程建設的標準,而且規劃設計是市政給排水的重要部分,為施工建設提供科學的依據,體現規劃設計在市政給排水工程中的效益價值。由此可見:市政給排水有效利用規劃設計,對提升工程的質量和建設水平有至關重要的作用。
基金項目:江蘇省“十二五”高等學校重點專業資助項目(2012139);江蘇高校優勢學科建設工程資助項目(PAPD);課題組成員:王鄭、黃新、荊肇乾、薛紅琴、曹世瑋、林少華
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A
收錄日期:2017年1月13日
一、前言
給排水科學與工程專業作為一個有著60余年歷史的專業,目前全國高校的辦學點達到156個,年招生超過萬人。隨著“生態文明建設”納入中國特色社會主義事業“五位一體”總體布局,給排水科學與工程專業的任務也從主要解決城市和工業用水的供給和排放,即以滿足“量”的需求為主,轉變為以改善水質為中心、水量與水質問題并重,滿足實現水的良性社會循環的目標。南京林業大學給排水科學與工程專業設置在土木工程學院,2001年開設土木工程專業(給水排水工程方向),2007年以給水排水工程專業獨立招生,2011年通過江蘇省教育廳組織的給水排水工程學士學位授權點審核。我校給排水科學與工程專業結合學校在資源、環境、生態學科的優勢和特色,創辦具有林業大學特色、產學研緊密結合的江蘇省重點專業。
二、南京林業大學給排水科學與工程專業人才培養目標與定位
南京林業大學給排水科學與工程專業緊密圍繞高等教育立德樹人的根本宗旨,按照“德育為先,能力為重,全面發展”的人才培養理念,面向國家、市政給排水行業與地方經濟社會發展需求,以創新創業教育改革為引領,以品牌專業建設為契機,以內涵建設為重點,以專業規劃為抓手,做強優勢,補齊短板,努力提升專業的整體實力和綜合競爭力,為培養人格健全、基礎扎實、善于創新、勇于擔當、開放胸懷的高素質人才,推動高水平特色大學建設奠定專業基礎。
本專業培養適應我國社會主義現代化建設需要,德、智、體、美全面發展,具備扎實的自然科學與人文科學基礎、計算機和外語應用能力,掌握給排水科學與工程專業的理論知識,獲得工程師基本訓練并具有創新精神的高級工程技術人才。畢業生應具有從事給水排水工程有關的工程規劃、設計、施工、運營、管理等工作的能力,并具有初步的研究開發能力。在加強數學、化學、力學等基礎理論教育的基礎上,突出實踐環節,提高學生的工程素質、培養學生解決復雜工程問題的能力,使其獲得注冊工程師的基本訓練,并具備相應的生態文明建設理念。
三、給排水科學與工程專業理論課程體系構建
南京林業大學給排水科學與工程專業的理論課程體系建設上以《高等學校給排水科學與工程本科指導性專業規范》為基礎,2016版人才培養方案中課內教學總學時為2,076學時,總學分為127學時,學生畢業總學分要求為175.5學分。其中,通識平臺課內學時為660學時,其中必修課為468學時、選修課為192學時,課內學分為40學時,其中必修課為28學分,選修課為12學分;專業教育平臺課分專業基礎課和專業特色課,其中專業基礎課必修和選修學時分別為728學時和192學時,專業特色課必修和選修學時分別為368學時和128學時。2016版人才培養方案理論課時從數量到對應的課程知識點涵蓋了《高等學校給排水科學與工程本科指導性專業規范》116個知識單元、485個知識點和429個核心學時的要求。
在具體的課程設置上,將原二年級開設的專業基礎課《理論力學》和《材料力學》合并成《工程力學》(B)(64學時),將原二年級和三年級開設的《土力學》、《土木工程材料》、《給排水工程結構》合并成《土建工程基礎》(48學時),將原三年級開設的核心專業課《給水工程》、《排水工程》(上、下)調整為《水資源利用與保護》(32學時)、《水質工程學》(1、2)(48學時、64學時)和《給水排水管網系統》(48學時),將《建筑給水排水工程》的學時從32學時增加到48學時。開設《城鎮防洪與雨洪利用》、《水工藝設備基礎》和《城市水系統運營與管理》等R堤厴課程。在《水質工程學》(1、2)、《污水深度處理與回用》和《景觀水工程》等專業課程教學過程中增加生態水處理的教學內容。課程教材盡量做到選用“十三五”出版的國家級規劃教材以及高等學校給水排水工程學科專業指導委員會要求的教材,同時進一步按照“十三五”期間出版的規劃教材組織教學內容。
在理論課程教學過程中,教師要圍繞學生的需求發揮教學的主導作用,激發學生對專業知識的學習興趣,促使學生積極主動地思考,進而促進他們將外在的知識內化為自己的素質和能力。積極開展雙語課程、微課、MOOC等嘗試,目前相關專業老師已經建設有雙語課程《水力學》與《水處理生物學》、《建筑給水排水工程》與《水力學》微課,新穎的教學方法對于提升學生對于專業知識的理解和掌握,起到了積極的作用。
為科學考察學生理論課程的學習效果,教師對學生的考查也從單一的考試向綜合測試轉變。在課程考查過程中,教師不僅要測評學生的知識學習狀況,而且要考查他們對新知識的認識能力、探求能力和實際動手能力。因此,教師按照一定的比重,分別考查課程學習中學生的知識理解和記憶效果、相關專業知識的計算能力、課堂參與情況,促進學生更加積極主動投入到新的學習之中。通過此舉,極大地提高了學生參與課堂互動。學生平時作業成績不計入學生總評成績,這樣能避免平時作業成績不能反映學生真實的學習情況,在一定程度上能防止作業的抄襲。
四、給排水科學與工程專業實踐教學體系構建
(一)加強實驗室建設。建立比較完善的分課程實驗室和綜合實驗室,實驗教學做到小班教學,使人人都能動手參與實驗。在滿足《高等學校給排水科學與工程本科指導性專業規范》對實驗環節基本要求的基礎上,我校將《水分析化學》課程改為32學時的理論學時和32學時的實驗實訓課,分別計2學分和1學分(實驗實訓課程32學時,計1學分),對于高中階段化學知識掌握比較薄弱的學生,對于提高他們的實際操作能力起到積極的作用。將水質工程學實驗并入《水處理實驗技術》(32學時),使用任課老師參與編寫的出版教材,按照水質工程學的實驗環節讓學生實際參與操作,強化水質工程處理方面的知識。
(二)實習方面。進一步建設校內外實習、實訓基地,按照給排水科學與工程專業培養方案的要求,做到所有專業基礎課、重要專業選修課及專業特色課都在校內外建有對應的實習、實訓基地,滿足學生對取水工程、給水處理工藝、污水處理工藝、工業廢水處理工藝、建筑給水排水工程、消防工程等的認識實習和實訓實習的需要。
(三)創新創業訓練方面。鼓勵學生進入專業學習以后就能聯系老師進行創新課題實驗,對于高年級同學在學校的引導下,鼓勵他們進行創新創業嘗試,結合江蘇省及學校每年組織的申報和資助的大學生創新創業訓練計劃項目,鼓勵大二、大三的學生積極申報,構建部分優秀本科生的科研訓練平臺。通過創業創新訓練,促進人才培養模式和教學方法的創新,鼓勵和支持大學生盡早參與科學研究、技術開發和社會實踐等創新活動,不斷提高大學生的創新精神和實踐能力。
(四)畢業設計(論文)方面。鼓勵將本科畢業設計(論文)與各類大學生科研訓練課題相結合,讓學生在原有課題基礎上進行深入研究。如果不是科研類的論文研究,學生盡量選擇畢業設計,且畢業設計要有針對性,最好是針對具體工程(或者假題真做)。對于雙向選擇選題模式,備選題目一般應多于學生數的10%,確保一人一題。對于畢業設計,從圖紙數量和說明書頁數上做了最低工作量的要求(在學校規定排版格式基礎上)。鼓勵本專業和其他專業的學生組成畢業設計(論文)團隊,進行帶有交叉性質的畢業設計(論文)。
(五)課程設計方面。將《水質工程學》(1、2)的課程設計均設置為2周時間,加大課程設計工作量,如在給水廠設計中,就要求學生使用V型濾池,而不是使用教科書中講述的普通快濾池,鍛煉學生查閱設計手冊和計算案例書籍的能力,從而使設計更貼近工程實際。將《給水排水管網系統》的課程設計分成《o水管網課程設計》(1周)和《排水管網課程設計》(1周),對于兩類管網的計算提出具體的計算要求。在學生課程設計過程中,他們的學習潛質和積極性都被極大地調動起來,通過完整的課程設計,能顯著提高學生對理論知識的實際應用能力。
五、適應給排水科學與工程專業人才培養的要求完善課程教學大綱
南京林業大學給排水科學與工程專業人才培養體系對于專業教師的知識結構提出了更高的要求,任課教師要在人才培養模式的指導下對課程內容進行系統優化,哪些內容是學生要掌握的,哪些是要理解的,哪些是要了解的,不能因課程的合并或者教學時數的減少,而簡單地將教學內容進行隨意的刪減,應該采取改革教學方法、改進教學手段,在規定的學時內完成教學大綱規定的內容。為此,我校土木工程學院按照新的給排水科學與工程專業人才培養方案修訂了38門課程的課程教學大綱,每門課由一位任課教師執筆,一位老師審核,再集體對所有課程的教學大綱進行討論,然后進行修改后再進行討論,經過反復的討論修改,最后確定下來。教學必須完成教學大綱規定的內容,教學效果達到大綱標準要求,課程的評價指標體系也在教學大綱里面進行了明確。
主要參考文獻:
[1]高等學校給水排水工程學科專業指導委員會.給排水科學與工程(給水排水工程)專業的建設與發展[J].給水排水,2013.39.4.
1.前言
我國水資源擁有量“天生”不足(人均占有量不足世界平均水平的1/4),同時地區分布極不平衡,這為水的供需矛盾埋下了隱患。據1999年中國水資源公報[1],全國113600km河長評價結果表明,有62.4%的河段達到或優于國家《地面水環境質量標準》的Ⅲ級標準,37.6%河段的水質超過Ⅳ級水質標準,失去作為飲用水源的功能,污染嚴重的河流比例則更大。目前我國90%的城市河段不適宜作飲用水源,滇池、太湖等淡水湖泊普遍富營養化,50%以上的城市地下水受到污染,全國有65%以上的人飲用受污染的水[2]。近年來與飲水有關的傳染病及疑難病癥在我國出現,使人民健康受到嚴重威脅。這充分說明,水質問題已成為我國水資源問題的主要矛盾。
給水排水專業自1952年在3所高校建立以來一直是土木工程的一部分。給水排水工程是多學科(如水利工程、環境工程等)相互交叉形成的一門學科,其研究的內容是人類從自然界取水、凈水、供給使用后污廢水收集、處理、排放構成的人類用水的社會循環,其研究的任務和目標是保障人類社會可持續用水量的需求和所用水質的安全可靠性。改革開放前,我國給水排水一直是福利性的公益設施,發展緩慢。主要表現在給水工程數量小、規模小,排水處理工程近于空白,我國建立的給水排水工程專業主要套用前蘇聯模式,沒有形成自己的特色和科學體系。
隨著人口增長、經濟發展與人類生活水平的提高,人類對水的需求日益增長,迄今為止,有不少國家和地區的水資源問題已成為國民經濟發展的制約因素,因此對水資源的合理開發和綜合利用,受到普遍關注和重視。在此背景下,各高等院校紛紛開設給水排水專業,以滿足社會對該專業人才的需求。
1997年清華大學許保玖教授提出了水工業概念[3]。根據我國給水排水事業的發展需求,全國給排水協會和給排水工程學科專業指導委員會曾多次對學科內涵及外延調整工作進行研討,1999年6月將該專業名稱確定為“水工藝與工程”。2000年8月指導委員會在烏魯木齊再次研討專業名稱,較一致地認為以“水科學與工程”名稱較適宜。水科學與工程、水質科學與工程將是給水排水工程學科的延伸、發展趨勢和方向。
2.給水排水工程應用型人才培養目標
水工業概念的提出與被認同,明確了給水排水學科的研究對象和研究內容。水工業是以水的社會循環(以給水和排水兩個部分共同構成一個循環系統,主要是城市和工業)為研究對象,以水質為中心,從事水資源的可持續開發利用,以滿足社會可持續發展的需要為目的的特殊產業。水工業的提出,反映了社會主義市場經濟條件下給排水事業發展過程中的社會化的要求,標志給水排水工程學科進入一個新的發展階段。這一社會化的要求對我們地方性工科院校給排水專業的教學體系提出了新的要求,即重點高校的精英教育模式不適合我們這樣的高校,我們這樣的省屬地方高校培養的畢業生主要是培養面向生產第一線的應用型人才,這與重點院校的培養目標有所不同。而應用型人才應該既要有知識,又要有能力,更要有使知識和能力得到充分發揮的素質。
因此,我們將給水排水本科應用型人才的培養目標定位為:培養適應社會主義現代化建設需要,德、智、體全面發展,掌握城市給水工程、排水工程、建筑給排水工程、工業給排水工程、水污染控制和水資源保護等方面的基本理論,初步具備相關注冊工程師的基本知識與工程實踐能力的高級復合型應用技術人才。
3.給水排水工程專業課程體系的構建
由于我校給水排水專業是新辦專業,到2008年首屆畢業生才畢業,專業改革的路子才起步,我們根據我校給水排水專業人才培養目標,從應用型人才培養的角度來構建給水排水專業的課程體系。
要培養適應社會發展的應用型人才,課程體系的設置應以知識應用為主線,以能力培養為核心。通過調研各兄弟院校給水排水專業的課程設置,結合我院的實際情況,對課程進行優化和整合,建立如下的課程體系。
(1)主干課程。通過《水質工程學》、《給水排水管網系統》、《建筑給水排水工程》等使學生掌握給水排水工程學科的基本知識和基礎理論,形成支撐專業理論體系的堅實支柱。
(2)學科基礎課程。專業基礎類課程主要是讓學生掌握給水排水工程技術領域內共同的理論、知識和技能,使學生能很快吸收專業主干課程要學習的內容,并且在整個土木工程范圍內有廣泛的適應性。
(3)公共基礎課程。公共基礎課程的設置主要從學生的素質教育及考慮主干課程的需要入手,通過公共基礎課程的學習,使學生能打下堅實理論和技能基礎,特別是對外語、計算機的要求,對計算機要求學生必須通過相應的計算機等級考試,在課程設計、畢業設計中,要求學生必須用計算機設計繪圖。在外語方面,除了科技與專業英語外,還設置了雙語教學“電工學”,這樣就保證了學生在校期間英語的不間斷學習。
(4)選修課程。選修課程開設的目的是強調學生的個性發展,尊重學生的獨立自主性,讓學生根據自己的實際情況進行選擇,讓學生在掌握本專業知識的同時可以拓寬自己的知識視野,確保學生在給水排水專業方向上具有一定的深度的同時也能熟悉其他專業的相關知識,適應社會對人才的需求。這具體體現在選修課程的設置上,我們將選修課程分為三個方向群,即建設法規、建設監理等課程可供將來準備從事監理工作的學生重點選修,環境監測、環境影響評價等課程可供將來從事環評工作的學生重點選修,而鑒于不少學生將來會從事與建筑工程相關的施工工作,我們為學生開設工程項目管理、建筑暖通電器等選修課程。這樣可以讓學生根據自己的興趣與畢業后就業意向進行重點課程的選修,同時可以根據興趣選修那些能夠拓寬知識面的課程,通過幾年的實踐,這一舉措得到學生的一致好評。
4.給水排水工程專業的教學模式
前面已經述及,給水排水工程專業在我校還是個新辦專業,所以其教學模式還在摸索之中,目前給水排水工程專業仍然采用通用的教學模式,即前3.5學年以理論教學為主實踐教學為輔,主要是公共基礎課、學科主干課、學科基礎課及選修課程的學習,使學生具備較為扎實的基礎理論知識和必要的人文社會科學知識,提高學生的綜合素質,為接下來的0.5學年的畢業設計打下基礎。
第八學期專門作為畢業設計(論文)學期,使學生能夠在這期間很好地運用所學的專業及專業基礎知識進行畢業設計。畢業設計(論文)的選題或者畢業設計(論文)的地點可根據學生的就業情況而定,這樣可使學生畢業后能夠很快適應工作環境的需求。
5.開放式實驗教學的設想
高等教育的任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才。社會對大學生的創新精神和解決實際問題的能力提出了更高的要求。實踐環節教學改革引起了國內各高校重視,而實驗教學是實踐性環節的重要內容。為了提高實驗教學的質量,培養學生獨立解決問題的能力,本專業在實驗教學環節采取了開放式實驗教學的模式。
實驗教學的宗旨是培養學生理論與實際相結合的操作技能,以及分析問題和解決問題的實踐能力。以往的實驗教學基本是以基本操作和驗證性實驗為主,而開放式實驗增加思考性、設計性和綜合性實驗,為從事實驗研究打下良好的基礎。
實驗教學開放的具體模式如下。
(1)實驗形式。由學生根據實驗設計操作過程,帶著問題進入實驗室,并準備試劑、儀器,同時完成實驗內容。
(2)實驗時間。開放式實驗教學是為滿足學生的實驗興趣,增加學生操作動手的能力,實驗室可全天開放(但實驗人數有限制),學生與實驗室預約實驗時間,由實驗室教師統一調配實驗時間。
(3)實驗內容。學生自由選擇必修課程的實驗,自主實驗,在規定的時間內完成所選定的實驗題目。
開放式實驗將給學生極大的自,促進學生完成自行設計實驗,極大地增強學生學習的積極性。當然,實驗室要開放,其前提條件是實驗室要具備開放式實驗教學的基礎設施,包括實驗藥品、水質分析檢測、水處理實驗裝置等。另外,實驗室要開放,還必須以相關的專業基礎課程為基礎。在我校,根據實際情況,對于給排水專業的學生來說,距實驗室開放還有很長的一段路要走。
6.結語
總之,水工業及其科學體系已經得到了公論,也得到了政府部門的認可,說明該專業的生存與發展具有了一定保障和良好環境。從發達國家的給水排水專業狀況和發展看,該專業是一個穩定的專業;從我國國民經濟發展趨勢和可持續發展的戰略要求看,給水排水專業將是一個具有良好發展機遇的專業,但結合我校的具體情況:專業建設晚、師資力量短缺、實驗室建設均面臨很重的學科建設任務。對此,我們必須有清醒的認識和緊迫感,否則,就可能在嚴峻的競爭形勢下失去機遇,甚至被淘汰。
參考文獻:
一、教材的選編
《水處理生物學》的主體部分是微生物學,有很多權威的外文書籍。目前,我國很多高校雙語教學選用的是外文原版教材,雖然原版的外文教材能給學生提供很地道的英語環境,但是外文原版教材價格昂貴,而且外文教材的編寫思路與國內專業設置的教學內容存在差異,學生通常難以適應,甚至會造成專業知識結構與重點的錯亂的不良結果。因此,需要調整外文原版教材的專業知識結構,編寫雙語教學專用的教材,一方面,選用了很地道的、權威的英文專業術語;另一方面,又能很好地適應國內的教學思路。此外,選擇一些國際前沿的科技研究論文,編成課外選讀教材,讓學生接觸科技論文的寫作技巧,同時也及時了解本學科的前沿動態。作者所在教研組以“高等學校給水排水工程專業指導委員會規劃推薦教材”中文版教材為基準,從眾多的英文原版教材中選擇相應的內容匯編成英文版的教材,并選取大量的科技類論文編成選讀教材,這樣實現了雙語教材內容的一致性,同時也非常符合中國學生知識構建的一般規律,有利于學生接受知識,在實踐中效果很顯著。
二、教學模式
目前,國內高校常用的雙語教學模式是“英文原版教材,中文講授”。但考慮到學生的英語水平薄弱,加上《水處理生物》的知識點比較多,比較零散,如果直接采用英語授課將不利于學生對專業知識的理解與掌握。此外,教師講授為主的模式也不利于充分發揮學生的主觀能動性。
因此,筆者所在教研組嘗試將中文與英文講授相結合,并充分調動學生學習的主觀能動性。具體要求學生課前同步預習中/英文教材的內容,查詢相關生詞;課堂上先用中文講解中文教材的內容,然后用英文進行總結和要點的回顧;板書與多媒體以中文為主,涉及到的專業術語給出對應的英文翻譯,多媒體中加入一些純英文的圖片、音頻、動畫等,幫助學生理解與聯想記憶;布置選讀教材上相關的翻譯、思考題作為課后作業;同時,考慮到全面培養學生對英語的聽、說、讀、寫的能力。因此,在課堂的復習回顧環節中通過英文提問和英文回答來鍛煉學生的聽說能力,通過開展課堂討論,鼓勵學生查閱與課程內容相關的外文文獻后,用英語對某一話題進行演講與討論。此外,《水處理生物學》有課內實驗,實驗課也采用雙語進行教學。通過實踐證明,該教學模式很大程度地調動學生學習的主觀能動性,學生對專業知識的掌握和應用英語的能力均有較大的提升,教學效果很好。
三、考核體系
雙語教學課程的考核與普通課程不一樣,既要注重對學生掌握專業知識情況的考核,又要注重學生對專業英語的綜合應用能力的考核,同時也要綜合平時的學習表現和閉卷考試的成績。作者所在教研組開展《水處理生物學》雙語教學過程中,將學生課前預習的情況、復習回顧環節中的英文回答、課堂討論中對英文的運用情況等納入了考核體系,同時閉卷考試中加入了三分之一的英文試題,綜合考察了學生對專業知識的掌握情況以及對專業英語的運用能力。
四、其它輔助資源
學生應當多閱讀國內外相關專業的文獻,才能拓展專業知識面,培養英語運用能力,因此外文學術資源對于雙語教學非常重要。作者所在學校的圖書館可以提供國內外權威書籍的紙質版和學術資料的電子版。同時學院的獨立資料室可提供與專業更密切相關的文獻書籍,還有可供小組討論的場所,有助于學生團隊合作完成雙語課程的作業。學院還具有一系列鼓勵教師到國內、國外著名高校調研交流的政策,有利于雙語課程建設的調研與完善。
為實現高等教育與國際的接軌,開展雙語教學是必然的趨勢。但是實踐中由于多種原因,雙語教學的效果并不理想。作者所在教研組通過近幾年對《水處理生物學》雙語教學的實踐與研究,從教材的選編、教學模式、考核體系以及其它的輔助資源的角度進行了經驗性的總結,可為今后其它類似雙語教學的開展提供參考。
參考文獻:
[1]孟海玲.“水處理生物學”雙語教學與考核的探討[J].科技信息,2011,(23):188.
關鍵詞:CDIO理念;給排水科學與工程;課程群建設
Key words: CDIO concept;water supply and drainage science and engineering;curriculum group construction
中圖分類號:G622.0 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2015)30-0155-03
0 引言
當前,高等院校給排水科學與工程專業的課程設置都是基于單科設置,各課程之間存在一定重復的知識,連貫的知識不能相互聯系起來,教師固守傳統“灌輸式”的教學模式,導致學生對所學知識不知道如何應用。加之水資源短缺和水危機的加重,國家對給水排水工程事業的投入日益加大,2015年4月針對水污染,國家出臺了“水十條”,預計到2020年將投入4至5萬億用于水污染治理。給水排水工程作為21世紀的朝陽產業,對人才的需求將不斷增長,相應地,對給水排水工程高等教育提出了更高要求,提高人才培養質量成為重中之重。[1]自1952年以來,給排水科學與工程專業已經走過了60多年的歷程。從事給排水行業的教育工作者一直積極探索給排水科學與工程專業課程建設的問題,并取得了一些成果,提出了CDIO理念下給排水科學與工程專業課程群的建設方案。CDIO包括構思(Conceive)、設計(Design)、實施(Implement)和運作(Operate)四個方面。CDIO理念是近年來國際工程教育改革的最新成果,它以產品研發到產品運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習。根據建設部高等學校專業指導委員會意見,給排水科學與工程專業人才培養類型分為“研究型”和“應用型”。[2]在給排水科學與工程專業的教學中引入CDIO模式,將會為我們培養出具備給水排水工程基礎理論,掌握專業知識和技能,同時具有一定創新和科研能力,具有合理的知識結構的給排水科學與工程學科應用型技術人才。
1 課程群劃分的原則
對課程群進行劃分,首先應針對給排水科學與工程專業學生的實際情況,以CDIO理念為指導,以給水排水行業對人才的需求為導向,確立理論基礎扎實、創新實踐能力強為給排水科學與工程專業的培養目標。其次,確立給排水科學與工程專業課程群體系為課程群建設的關鍵,這關系到能否達到給排水科學與工程專業的培養目標,因此,應先確立給排水科學與工程專業課程群體系,并根據專業培養目標以及知識結構和知識體系對給排水科學與工程專業的課程群體系進行劃分,使課程群的知識相對集中。此外,應圍繞給排水科學與工程專業課程群的教材建設、課程群相關教學研究等進行詳細規劃,以某個或多個方面的知識來確定群內各門課程的知識點,理順各門課程中的每個案例的設置,將相互聯系緊密的課程劃分在同一課程群內。
不同課程群要求學生具備不同的綜合素質,因此應使課程群與實踐訓練關聯,并使該課程群的實踐訓練體系化,所使講授的知識結構化、層次化,已達到節省課時的目的。[1]這樣不僅便于學生從整體上理解課程群的知識及綜合掌握知識,也有利于培養學生的實踐能力和創新能力。
基于以上原則,對給排水科學與工程專業課程體系進行了課程群的劃分。給排水科學與工程專業課程體系分為基礎課(公共和專業)、專業課、實踐課及專業選修課。公共基礎課包括高等數學、大學物理、無機化學、有機化學、工程力學、工程制圖、CAD基礎,計算機應用基礎、電工學、工程經濟;專業基礎課包括工程測量、水力學、水文學和水文地質、水泵與泵站、水處理微生物學、物理化學、水分析化學、工業水處理;專業課包括水資源利用與保護、建筑給水排水工程、給水排水管網系統、水質工程學;實踐課程包括認識實習、生產實習、畢業實習、實驗課程、課程設計(工程制圖課程設計、水泵與泵站課程設計、建筑給水排水課程設計、給水排水管網系統課程設計、水質工程學課程設計)和畢業設計。專業選修課涉及各類特色課程。
2 課程群方案設計
2.1 設計理念 工科人才培養注重綜合素質,教育模式正朝著綜合化和個性化的趨勢發展,按照CDIO工程教育理念,圍繞著培養具有合理知識結構、適應社會發展需求的給排水科學與工程學科高級工程技術人才的宗旨,各個學校注重培養學生在扎實理論基礎上的較為過硬的實踐能力和創新能力;注重提高人文素養與科學素養為內涵的學生的綜合素質;注重培養應用型人才,擁有良好的職業道德和職業素養,具備工程技術能力、自主學習能力、“三創(即創意、創新和創業)”能力、組織及協同工作能力、系統調控能力和綜合競爭能力,構建適合學生終身發展的課程群體系。
2.2 模式設計 改革傳統的人才培養模式,以現代大工程觀的工程教育理念為指導原則,樹立CDIO“教做學”三位一體的新理念,開展研究型教學、研究型實驗、科技競賽、科研訓練、項目實訓及創業孵化為一體的人才培養模式。[3]
2.2.1 充分發揮學生的主體地位,教會學生獨立學習 全部的學習活動均以學生為主體,課堂講授時教師不必親自上臺,而是讓學生先做預習,以小組分工的方式,輪番上臺演講,學生以自己的語言展現他們對每周課程內容的理解思路。不僅可以提升學生自主學習的能力,還可以養成終身學習的習慣,也有助于教師觀察學生理解的盲點或創新點。
2.2.2 確立“做中學”的教學方法 在“做中學”理念的指導下,讓學習過程由以前那種偏重知識傳授和技能訓練的教學方式,變為提出問題、猜想預測、動手操作、記錄信息、解釋討論、得出結論、表達交流的過程,體現了始于問題、基于發現、體現創造性特色的教學模式。給予學生更多參與研究的機會,充分體驗科學探究的過程,使學生養成良好的科學態度、科學精神、科學思維,培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力,成為高層次、復合型、多樣化的高素質創新型人才。[3]
2.2.3 采用高校教師與工程師結合的雙導師制 由于高校教師缺乏工程經驗,所以聘請校外有實際工程經驗的符合條件的工程師作為校外導師,可與高校教師共同組成指導團隊,這樣不僅讓學生掌握扎實的理論基礎,也有助于學生工程實踐能力的培養。
2.2.4 科研與教學相結合構建創新人才培養模式 教育思想的轉變,必然要求教學依托于科學研究,在科學研究中開展教學,做到教學出題、科研求解,以科研支持教學改革,教學與科研互動, 教學與科研相長,并建立適合于學科發展的、基于科研與教學相結合的創新人才培養模式。[4]
2.3 建設目標 按照“夯實理論基礎、加強實踐能力”的原則,進一步深化課程體系的改革。給排水科學與工程專業畢業生的就業面廣泛,可能從事的工作領域包括與用水和污廢水相關的城鎮建設、工礦企業的工程規劃、設計、施工、運營、管理、教學、科學研究等,所以課程體系的改革應更具有針對性,更適合地方經濟的發展,而課程內容的改革更利于提高學生的實踐能力和創新能力。[5]各個院校應保持原有的優勢和特色,進一步提高教學質量和完善教學方法,以探索出一套切實可行的課程群建設方案。
給排水科學與工程專業課程群的劃分已經把專業培養目標分解成各個子目標。專業基礎課程群的培養目標是讓學生從整體上了解給排水科學與工程專業,掌握給排水科學與工程專業的基本理論知識,為深入的學習和研究奠定基礎。專業課程群的培養目標是讓學生從細節處深入學習給排水科學與工程專業的相關知識,培養學生的實踐能力。專業選修課程群的培養目標是豐富和拓寬的視野,更加全面地、多領域地了解給排水科學與工程專業。
3 課程群建設具體措施
3.1 優化課程群體系 按照“以基礎理論教育為核心,向培育高素質的應用型工程技術人才逐步擴展”的課程體系設計原則進行實施。我們將給排水科學與工程專業的課程體系按照CDIO理念,通過實際項目將知識、素質和能力結合起來。根據規模和范圍將CDIO項目劃分為三層次:首先是包含本專業主要核心課程理論和能力的項目;其次是包含一個課程群理論和能力要求的項目;最后是單門課程內為增強該門課程而設的項目。
3.2 建立產學研相結合的課程體系 課程體系改革的目的是提高大學生的實踐能力和綜合素質,培養大學生的創新精神和實踐能力。建立產學研相結合的課程體系就是為了培養適應當代社會發展需要的高素質工程應用型人才。要建立產學研相結合的教學模式,主要從三個方面入手。第一,改革實驗教學體系。根據社會發展需要,對實驗課程的教學內容和教學模式進行改革,在實驗中發現問題、分析問題、解決問題,提高學生自主學習的能力。第二,改革實習教學體系。包括產學研培養模式的進一步改進,與地方企業合作,拓寬實習基地領域。根據學生所掌握的知識量制定循序漸進的實習教學計劃。第三,改革課程設計和畢業設計教學體系。結合學生自身情況,合理選題,題目多樣化,學生可根據興趣在專業范圍內自由選題。課程設計側重設計思路和設計方案,畢業設計側重設計計算和工程繪圖。
改革前后發生了巨大的變化,就實踐效果和成果而言,改革之前是非常之少,改革后的幾年來,專業實驗室(中心)師生取得了一些創新性成果,在各類刊物上發表學術論文110余篇,被EI檢索論文20余篇,獲得國家專利30項,在各類科技競賽中獲得獎勵20項,如在“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽中獲得一等獎2項、二等獎10項、三等獎8項;依托實驗室申請及完成的全國大學生創新實驗項目10余項。科研教學成果也逐年顯著增多,給排水科學與工程專業課程群改革與實踐也取得了很大的成績。
4 結束語
以CDIO理念為指導的課程群建設體系以培養創新能力、實踐能力和綜合素質為主導,社會發展需要為導向,重視基礎理論教育,加強技能培訓,提升職業素質,實現產學研相結合,為社會輸送高品質、厚基礎、強能力、寬適應的優秀給水排水人才。
參考文獻:
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中圖分類號:G642447;TU96+1 文獻標志碼:A 文章編號:10052909(2017)02013604
畢業設計是工科專業最重要的綜合性實踐環節,是專業人才培養過程中不可或缺的重要環節。畢業設計題目是畢業設計的源頭和基礎,畢業設計選題的好壞將直接影響學生能否綜合運用所學的專業知識與專業技能,以及能否有效培養學生發現、分析和解決工程實踐問題的能力。在新的形勢下,給排水科學與工程(以下簡稱給排水)專業的畢業設計選題等存在一些問題,影響和制約了畢業設計教學的有效開展,亟需進行改革。
一、給排水專業畢業設計選題存在的問題
(一)x題重復
由于工程設計在設計內容和設計標準方面有明確的要求,在設計步驟、計算公式上有相對固定的套路,給排水專業畢業設計選題主要集中在給水工程(給水處理廠)、排水工程(污水處理廠)和建筑給水排水工程三個大方向。每年的畢業設計題目往往只是簡單修改幾個設計數據,便拿來作為新一年畢業設計題目,因此每年的設計內容極其相似。同時,由于畢業設計說明書及圖紙的電子化,使得學生之間的抄襲也非常便捷容易。
(二) 設計題目、內容與工程實踐脫節
部分畢業設計內容相對陳舊,與社會工程實踐存在脫節現象。如畢業設計圖紙繪制深度不足,達不到擴大初步設計或施工圖設計標準。新的污水處理
廠設計出水水質普遍要求達到一級A標準乃至地表水IV類水的標準,而部分畢業設計還一直沿用原來的一級B標準,設計標準嚴重滯后。大量污水處理廠需要在原來基礎上進行升級改造,而涉及升級改造的畢業設計題目卻很少。在排水管網設計中,《室外排水設計規范》(2014年版)對雨水管道設計思路和設計計算方法都有重大調整,而部分畢業設計還在沿用傳統的設計計算思路和方法進行設計。在給水工程中,原水水質普遍較差,而畢業設計仍按傳統的混凝―沉淀―過濾―消毒工藝進行設計;過濾工藝中V型濾池等新型濾池已普遍應用,而學生還在按普通快濾池選型設計。
(三) 選題難度不一
給排水專業畢業設計主要分為給水工程、排水工程和建筑給水排水工程三個方向。因為專業方向的差異,各專業方向畢業設計的難度和工作量存在較大的差異。如給水工程和排水工程涉及的處理單元和單體構筑物多,新工藝新設備多,達到初步設計深度的工作量大于建筑給水排水工程設計;建筑給水排水工程設計可以通過天正給排水等專業輔助軟件繪圖,并導出計算書,
與給水工程和排水工程相比,繪圖的工作量減少了許多,難度也大大降低。
(四)選題時間安排欠妥
一般在第七學期期末或第八學期期初開始畢業設計選題,而此時大部分學生在考研復習、考公務員、聯系單位實習、找工作,投入畢業設計的時間和精力都不足[1],畢業設計的質量也難以保證。
(五)學生選題盲目性較大
學生選題需要結合自己的興趣和愛好,以及自己可能的就業去向或考研方向有針對性地選題,這樣學生才能真正投入自己的時間和精力,從而提高畢業設計的質量。目前畢業設計選題過程中,學生選題的隨意性較大[2],真正考慮個人職業方向而選擇畢業設計題目的學生所占比例較少,相當一部分學生僅僅依靠個人的直觀興趣,或對指導教師的喜好進行選題;也有一部分學生是遵循要求低、易實現、易通過答辯的原則進行選題。
二、畢業設計選題的改革與實踐
(一) 以最新的工程實例為參考設計選題
給排水專業工程技術發展活躍,實踐性強,新工藝新設備新材料層出不窮,教材和設計手冊的內容和要求嚴重滯后。因此,在設計選題時,應以最新的工程實例作為參考,重在開拓學生視野,引導學生跟蹤學習最新的工程設計思路。如筆者指導畢業設計時,要求學生從最近出版的學術期刊中尋找工程實例,以工程實例文獻為參考擬定畢業設計選題。此種選題方法:一是切切實實達到了一人一題的要求;二是學生自己的設計計算與參考實例相互校核,能夠避免出現大的設計計算錯誤;三是教會學生怎樣利用文獻資料;四是學生能夠跟蹤學習到最新的工程設計工藝和設計思路,如多模式AAO工藝、反硝化脫氮深床濾池、連續砂濾池等。設計此類選題需要注意甄選工程參考實例,同時需要加強指導教師專業技能的培養。
(二) 以教師的科研項目或實際工程項目為依托設計選題
教師的科研課題或生產課題往往
來自科研一線或社會實踐一線,在培養和提高學生科研基本能力或工程實踐能力上具有非常高的價值。可以選拔一些基礎理論扎實、鉆研精神強的學生提前介入教師的科研項目或工程項目,不但可以避免因為科研項目或工程項目實施周期過長,與學生正常畢業產生沖突,同時也可以使學生能夠深入專業領域,為繼續深造打好基礎。如畢業設計結合生產課題“低溫低濁度水的混凝”,對混凝劑的選擇和適用條件等進行實驗研究;結合學校所在城市污水處理廠提標升級改造確定選題,對污水處理工藝進行設計。設計此類選題要注意選題的綜合性、針對性和先進性,避免學生僅僅成為普通的技工。
(三) 以實習基地為依托,以校企合作課題形式選題
目前本科教學主要是理論教學,雖然在培養方案中設置了實習、實驗、課程設計等環節,但學生對實際工程的感性認識還是很膚淺,不能夠把所學理論架構在實際工程上。畢業設計如果能夠以穩定的實習基地為依托,能夠以校企合作課題的形式來組織,則畢業設計選題就能夠建立在實際工程環境中,滿足課題的真實需求[3]。如筆者所在學校與六安市城北污水處理廠等建立了校企合作基地,這些基地有污水排放標準從一級B提標到一級A的改造、新建污泥處理工程、廠區運行的節能減耗等來自實踐的課題。這類課題,任務明確,要求具體,具有很強的時間性,對實踐能力要求高,學生參與這些課題的研究可以達到學有所用、學以致用的目的和效果。同時,參與真實課題的研究可以大大激發學生的工作熱情和主動性,增強學生的事業心和責任心。設計此類課題需要注意選題的難
易程度,避免選題過于簡單或過難,以達到切合學生實際情況,鍛煉學生綜合能力為目的。
(四) 結合頂崗實習選題
筆者所在學校為了鍛煉學生實踐能力,加強學生與就業單位的溝通,在第七學期至第八學期安排有半年的頂崗實習。在該教學環節,學生主動聯系實習單位,在實習單位的具體崗位上工作(實習),旨在培養和鍛煉學生應用專業知識解決工程實際問題的能力。在頂崗實習崗位上,學生參與很多與專業相關的工程項目,可以要求學生從實習崗位的真實項目中遴選畢業設計題目[4],
既能保證選題真實可信,貼近工程實際,學生對此興趣也高,還能夠綜合鍛煉學生的理論分析能力和工程實踐能力。此類選題的畢業設計可以從實習單位聘請工程人員擔任校外指導教師。在畢業設計過程中應注意的是:實習單位的工程人員一般實踐能力較強,但可能存在理論知識不夠扎實、不夠系統的問題,學校教師應多從知識的系統性和理論性方面給予指導。
(五) 提前介入、早做準備
學生往往因準備考研、考公務員和就業實習等原因,Ρ弦瞪杓仆度朧奔浜途力不足,可以通過提前介入,早做準備來解決這個問題。
1. 對前期課程設計進行組合、深化
畢業設計是給排水專業的一個綜合性實踐環節,是對已講授的專業知識和技能的綜合性訓練。給排水專業在整個本科階段有工程制圖課程設計、泵與泵站課程設計、水資源利用與取水工程課程設計、給水排水管網課程設計、水質工程學課程設計、建筑給水排水工程課程設計等。這些課程設計均是結合課程教學內容而簡化的工程設計案例。在課程設計階段,其設計深度一般達到方案設計或初步設計深度,而給排水專業的工程設計類畢業設計,對設計深度要求更高,能力訓練更加綜合。對工程設計類畢業設計選題,可以將整個工程項目切分為不同的設計模塊,將這些設計模塊有機融入課程設計教學環節中,課程設計階段進行方案或初步設計,畢業設計則在課程設計的基礎上進一步深化,達到施工圖設計深度,然后通過“裝配”“組合”形成一個完整的工程設計。
2. 設置導師制專題實踐課程,引導有科研興趣的學生提前進行科研訓練
通過設置導師制專題實踐專業選修課程,采取“導師提議、學生自愿”的雙向選課辦法,科研課題主持經費在一定金額以上的教師可申請承擔該課程。教學內容以教師的科研課題為主,學生參與教師的科研活動,學生可以承擔采樣分析、數據采集、數據分析、工藝運行管理、資料收集整理等相關的科研活動。在導師制專題實踐課程結束后,可以由教師和學生雙向選擇,以前期工作為基礎,進行畢業設計選題。此種選題方式的作用在于:一是對學生提前參與科研和提前介入畢業設計(論文)給予課程學分認定,以提高學生積極性;二是導師制專題實踐課程不僅能培養學生的科研能力,同時能夠充實教師的科研隊伍;三是學生盡早參與教師的科研課題,促使學生創新意識和科研能力的提高,使學生了解科學研究的流程和程序;四是進一步加強對學生動手能力的培養,在科學研究的活動中將課堂所學知識加以驗證,加深學生對基本原理和基本理論的認識,以更好地掌握相應的學科理論。
3. 以培育優秀為目標,鼓勵提前申報項目
優秀畢業設計培育,即以教師科研課題中的子項目、社會咨詢服務項目、工程設計項目或其他有價值的研究與實踐項目為依托,以學生為項目主體,學生在教師的指導下完成畢業設計(論文)。通過項目為載體,調動學生的積極性和創造性,培養學生在科研選題、調查研究、實驗設計、綜合分析、數據處理、文字表達、工程咨詢服務、工程設計等方面的能力,提高畢業設計(論文)質量,進一步提升學生創新實踐能力和科學研究水平。優秀畢業設計培育一般從在校三年級本科生開始申報評選。筆者所在學院通過優秀畢業設計培育,一名學生的畢業設計成果獲得高等學校給排水科學與工程學科專業指導委員會評選的“優秀畢業設計”稱號,多名學生成果獲得校級優秀畢業設計獎勵。
(六)改革畢業設計成果形式,以參加競賽等形式代替傳統的畢業設計
目前各類專業競賽開展得較為活躍,如 “‘概念廠?水未來’――我心中的城市污水處理概念廠”校園創意設計大賽、給排水專業指導委員會主辦的全國高等學校給排水相關專業在校生研究成果展示會、全國大學生水利創新設計競賽等相關專業競賽。同時學校也在組織學生以項目形式申報各級各類創新創業訓練項目,如“互聯網+”創新創業大賽、“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽、研究性學習項目等,學生參與競賽的積極性和興趣很高,競賽對專業綜合訓練要求較高,因此在選題時也可以以競賽項目代替畢業設計[5],引導學生以創新的理念、飽滿的激情,以項目主人翁的態度完成競賽項目,進而達到畢業設計綜合訓練的目的。對于替代性的畢業設計題目,需要注意對題目的專業性和深度訓練的綜合情況等進行把關。
(七)以聯合畢業設計形式進行選題
聯合畢業設計主要有多專業聯合畢業設計和多校聯合畢業設計兩種形式。通過聯合畢業設計形式,達到多專業學生相互學習、相互督促、相互協調、共同提高的目的和效果。
1. 多專業聯合畢業設計
一項實際工程,涉及專業多,內容復雜,一般由多個工種分工合作,相互協調共同完成一個工程項目。以一個公共建筑為例,由建筑專業、結構專業、機電專業(給排水、暖通空調、電力等)人員相互協作共同完成設計。可以在畢業設計中模擬設計院工作流程,這樣可以通過多專業學生相互分工,相互配合,相互協調,共同完成一項工程設計。此類畢業設計選題需要注意多專業之間的進度配合問題。
2. 多校聯合畢業設計
多校聯合畢業設計一般是由多校一個或多個專業共同完成一項指定的工程設計任務。因為不同的學校有不同的地緣、不同的教育背景、不同的學習氛圍、不同的專業特色,在共同完成一項工程設計的過程中,可以取長補短,相互借鑒,共同提高。多校聯合畢業設計可以通過集中和分散相結合的模式進行組織,如在關鍵節點集中匯報(開題報告、中期檢查和答辯等階段),其他畢業設計過程則由各個學校分散指導。
三、結語
給排水科學與工程專業畢業設計是本科階段最重要的綜合性實踐教學環節,畢業設計選題是開展畢業設計的第一個環節。畢業設計選題要遵循把握學科方向、深入實踐、切實有效等原則,可以以最新的工程實例、指導教師的科研課題、企業生產實踐課題為基礎,以校企合作基地、實習崗位為依托,通過提前介入、優秀培育、專業競賽、聯合畢業設計等方式,改革傳統的僵化的畢業設計選題,深化畢業設計內容,加強畢業設計綜合訓練的科學性、實踐性。
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中圖分類號: S276 文獻標識碼: A 文章編號:
前言:
在建筑施工過程中,建筑的給排水系統占據著重要的地位,給排水系統質量的好壞對用戶的生活有直接的影響,因此討論給排水系統的施工問題有著重要的現實意義。具體而言,給排水工程的施工過程包括五個部分,即項目評審、施工組織、原料采購、施工過程以及竣工驗收,本文針對每個環節進行討論。
1.給排水工程的施工過程控制
在建筑施工過程中,建筑的給排水系統占據著重要的地位,給排水系統質量的好壞對用戶的生活有直接的影響,因此討論給排水系統的施工問題有著重要的現實意義。具體而言,給排水工程的施工過程包括五個部分,即項目評審、施工組織、原料采購、施工過程以及竣工驗收,本文針對每個環節進行討論。
1.1施工項目要求的確定與評審
確定出具體的施工項目要求,其包括設計要求與施工驗收要求兩部分。設計要求必須按照客戶的要求對給排水質量提出要求與控制,設計方在設計時以不超出相關設計規范為基礎,要以用戶的需求為第一要求;施工驗收時要對施工過程需要滿足的標準進行強制性要求,其目的是為了提高給排水系統的安全與通暢。在投標前或者簽訂合同前要進行項目評審,評審過程中發現的問題、采取的措施以及最終的評審結果均要進行詳細記錄備查,以避免施工過程中產生糾紛。
1.2施工項目的組織
施工項目組織也包括兩個部分,即施工組織設計與施工人員組織。其目的是為施工質量提供保障,對施工進度提供參照。具體而言施工組織設計的內容包括工程的地理位置、水質條件、進度要求以及承包、設計與施工單位等;此外施工組織設計中還要確定出施工設備的選型與施工工藝。而施工人員組織也包括在施工組織設計內,其主要是對施工人員的操作管理、安全管理等。一個項目設立項目經理部標志其施工管理體系的完整性。項目經理部包括項目經理、技術人員、安全管理人員、工程師、預算人員以及材料管理人員等職位。通常項目經理部下設經營核算、工程技術、物資設備管理、監控管理以及測試計量五個部門。值得一提的是施工人員的崗前培訓在施工組織過程中有著重要作用,如果忽略這方面的投資,則會造成施工人員專業素質、綜合素質的缺失;再加上給排水工程施工人員的流動性較大,如未經培訓直接上崗,無形中就為工程施工埋下了安全隱患。
1.3施工項目原料采購
企業要按照設計要求采購施工過程中所需的原料與設備,該環節是保證施工質量與進度的重要環節,因為物資采購質量的好壞直接影響著工程質量的高低。
(1)采購過程中要遵循貨比三家的原則,采購過程要以設計為參考,對供應商進行資質驗證,從源頭控制工程質量。
(2)對于管道工程而言,閥門、法蘭等設備的性能至關重要,因此要在安裝前進行強度與嚴密性的測試;而飲用水系統的管材則要隨機抽樣送至試驗室測驗。進場時要再一次仔細核對產品信息,完成每批次的采購后要將原料分類擺放、儲存,保證型號的正確性;如果材料易燃易爆則要樹立警告標識。
(3)由于給排水工程中管材的涉及量非常大,因此采購過程中要具備相應的管道功能與性能的知識。按照管材材質不同,給排水管道可以分為金屬管材、塑料管材以及復合管材三個類型。
(4)近年來建筑給排水行業出現了多種新型材料的管材,比如硬聚氯乙烯管、高密度聚乙烯管、交聯聚乙烯管、聚丙烯管、聚丁烯管以及丙烯腈丁二烯―苯乙烯管等等。與傳統的給排水鑄鐵管道和鍍鋅管道相比,新型管材的優勢體現在重量輕、安裝方便、不易銹蝕等方面,因此取代傳統普通給排水管道是必然趨勢。不過管材的材質不同,其應用范圍、連接方式也各不相同,在實際采購過程中要根據工程需要進行合理選擇。
3.施工過程管理
從某種意義上講,上述的所有環節均是服務于施工過程的。給排水項目的施工過程具體包括預留孔洞、預埋套管、干管與立管的制作安裝、支管與相關附件的安裝、管道吹洗與試驗、金屬管道的防腐處理等。
(1)預埋管道的主要作用是管道穿梁至外墻時防止外墻滲漏;為了避免建筑物出現不均勻沉降,有必要在管道穿過毗鄰建筑圍墻時安裝柔性套管。
(2)施工過程中要注意給排水項目與土建的配合,建筑封頂后進行給排水干管與立管的施工,該環節需要保證管道連接口的嚴密性以及立管的垂直度,并且要注意中斷施工時,要采取必要的掩蓋措施,以防止進入雜物;要保證支管的牢固度與可靠性。
(3)控制接入口的插入深度,保證其嚴密性。在安裝閥門時要防止進入雜物。管道安裝完成后,要進行相應的吹洗與試驗,對管道系統的嚴密性進行測試與檢查,防止存在漏水問題;對管道進行吹洗則可以保證其與相關的衛生要求相符,管道的測試內容包括壓力試驗、灌水試驗以及通球試驗等,經過測試可以提高查找問題的針對性。
(4)防腐處理。由于水中的物質會腐蝕管道,導致管道的應力與性能有所下降,采取必要的防腐措施可以延長管道的使用壽命。一般情況下消防管道涂刷紅丹防銹漆,金屬支吊架也要涂刷防銹漆,地下敷設的金屬管道同樣做防腐處理。
4.建筑給排水常見問題的處理
4.1建筑給水部分常用的處理對策主要有以下幾點:
1)管材的選擇及使用。建筑給排水的管材選擇是一個十分有現實意義。總的來說,金屬管使用壽命長等優點,還應用于消防給排水系統,尤其是自動噴水滅火系統中。
2)關于水表的設置問題的建議。首先,水表集中設于每層水表間內,分戶水表整齊靠墻面敷設。其優點為:分戶支管短,較節約管材,管道水頭損失也較小。第二,水表設于樓梯休息平臺處。給水立管設于平臺墻角處,每戶設一個水表,將水表設于樓梯間中。
3)加強生活飲用水池的衛生防護。對于水箱的人孔、通氣管、溢流管,應有防止昆蟲爬入水池(箱)的措施,人孔蓋與蓋底應吻合緊密,并使用富有彈性的無毒發泡材料嵌在接縫處。4)對給水設計采用嚴格的經濟及技術分析。位于底層的樓層可采用市政管網直接供水。高區建議采用變頻調速供水方式采用變頻調速水泵直接向給水系統供水。
4)減壓節流的有效措施是控制給水系統配水點的出水壓力,已有設計單位提出在配水點前安裝節流孔板、減壓閥等措施來避免部分供水點超壓,為用戶提供適宜的服務水龍頭,使豎向分區的水壓分布更加均勻。
4.2排水方面常常采用的方法是:
1)建議在設計施工時,建議采用高水封。
2)建筑室內排水管道的設計。高層建筑的一、二層單獨排水;排水管系統加強通氣,保持管系內氣壓平衡,采用專用通氣管或新型排水管道系統;
3)提倡建立中水系統,對一般居民住宅可節水30%左右。這對社會和環境效益的深遠影響是無法估量的。充分利用盥洗廢水等優質雜排水。常用的典型工藝可分為物化處理方法和生化處理方法,應綜合技術、管理、投資、成本及占地等各方面因素,綜合優選出新的中水處理工藝。
4)完善居住小區的水處理系統。利用生態原理和高科技的污水生態處理設備,實現污水零排放、零費用運行,是一種更節能、生態、可持續發展的處理工藝。
5.項目竣工驗收
竣工前要對整個工程質量進行全面的檢測,施工單位要安排相關的質檢部門、項目管理部門等嚴格執行項目竣工前的質量檢測,檢測內容包括橫管平整度的檢查、立管垂直度與排水管道坡度的檢測;檢查支架間的間距與管道安裝的牢固性;管道接口填料、焊接以及法蘭連接的嚴密性;要保證管道安裝高度與位置的合理性等等。此外,還要編寫竣工報告,大概介紹工程的完成情況、工程質量以及相關遺留問題等。
6.結束語
給排水工程是建筑物的血液運輸系統,它的質量的好壞直接影響到住宅樓能否正常運營。為了保證其質量,提高建筑使用功能和效果,在施工階段重視質量管理和質量控制工作,做好施工技術交底、質量檢查、質量整改、質量分析等。在驗收和交付階段,檢查工程的試運行狀況,對施工資料進行匯編,并總結施工經驗等等。只有整個過程的質量得到了控制,住宅樓給排水施工項目質量控制才有可能實現。