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[关键词]职业课程标准;职业岗位技能标准;对接;桥梁工程
[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2013)38-0057-02
1职业教育课程标准与职业岗位技能标准对接的界定
高职课程标准作为课程实施的参照,它在一定程度上引导课程改革的方向,高职课程标准的科学性和合理性,直接关系高职人才的培养质量。
1.1职业课程标准
《教育大辞典》中对课程标准作了如下解释:“确定一定学段的课程水平及课程结构的纲领性文件。高职课程标准是对高职学生“学习结果”和“认知、情感与动作技能”等的描述,它有别于教学大纲,是在一定层面上制订的对课程具有规范、指导、评价和组织的一种指导性文件。然而,职业教育具有职业性、实践性和开放性的特征,其教育课程的任务是培养学生的职业技能,为学生获得更有效的工作岗位的职业资格创造条件。
因此,高职课程标准必须能反映其服务对象如行业、企业、施工岗位、社会等多方面的要求,是职业岗位技能标准与教育标准的融合。
1.2职业岗位技能标准
职业岗位技能标准是某个职业岗位针对劳动者的素质水平提出的具体要求,具有较强的针对性和适用性。因此,我们在制订高职课程标准过程中,适当引入职业岗位技能标准,一方面符合“职业教育就是就业教育”的办学理念,将高职教育与职业资格证制度相结合,实行“双证书”教育;另一方面有利于构建以工作过程为导向、以职业岗位能力为主线的课程体系,形成新的课程内容,搭建新的建设基础与运行平台。
1.3职业课程标准与职业岗位技能标准对接
课程标准制定中课程内容的选取依赖于典型工作任务,来自于职业工作逻辑。因此,课程标准必须与职业技能要求相适应,课程标准的制订可以充分借鉴各行业各职业的技能标准,并据此标准开展教学,通过学习,学生毕业时经考核合格后可直接取得相应职业资格证书,实现了人才培养与社会需求的“零距离”。
高职院校课程建设、专业建设也只有面对社会经济发展的现实,跟随社会经济的发展、区域经济的需要、职业岗位的变化,兼顾职业岗位技能鉴定内涵,才能始终保持旺盛的生命力。
2职业课程标准制定的实施步骤
2.1分析专业目标,明确课程目标
专业培养目标是通过课程的设置和实施来实现的。课程的目标要与专业培养目标相适应,满足人才培养方案对课程的整体要求。因此,要认真分析人才培养方案,按照专业培养目标中人才培养规格的职业岗位(群)要求,来确定课程总体目标及能力、知识、素质等具体目标。
道路桥梁工程技术专业人才培养目标为:本专业主要面向湖北地区,服务道路桥梁行业,培养拥护党的基本路线,适应生产、建设、服务和管理第一线需要的,具有良好职业道德和敬业精神,具备道路和中、小型桥梁的施工及管理的理论知识和相应的操作技能和技术应用能力,主要从事道路桥梁工程施工及管理岗位工作,德、智、体、美等全面发展的高素质技能型专门人才。
2.2开展社会调研,了解工作过程
制定课程标准应该开展充分的社会调研,了解职业岗位(群)的岗位职责、职业素质要求和技能素质要求、工作任务、工作过程和工作环境等情况,这是制定基于工作过程课程标准的前提和基础性工作。
依据企业对人才需求的调查,本专业服务领域为道路、桥梁交通建设工程施工、工程管理、试验检测、勘测设计、养护管理及相关领域;主要就业去向是交通建设工程施工企业、养护企业、勘察设计单位、监理及管理等单位;主要就业岗位:工程建设施工、试验检测、工程养护施工、工程管理等技术岗位。
企业对学生专业技能要求:公路勘测与设计能力;施工组织与管理能力;工程质量检验评定与控制能力;工程造价文件与标书编制能力;施工资料编制与归档能力;公路病害处治、桥梁维护加固能力等。
2.3划分工作任务,构建课程体系
教师与行业企业专家在分析工作任务与职业能力的基础上,结合职业教育课程观、能力观,将工作任务以工作过程为参照,划分为互相联系的学习任务(学习情景),构建课程体系。课程体系要以基于工作过程的项目为主线,一门课程可以划分为一个或多个项目,又可将一个项目划分为若干个典型任务,以项目、典型任务为导向来组织教学。让学生在完成工作任务的过程中学习知识,在知识与工作任务的联系中培养能力。
2.4描述学习任务,构建教学标准
对每个学习任务,要描述知识与技能的学习目标、教学环境、过程与方法、师生要求、考察与评价和建议学时,构建教学标准。学习任务的教学标准是课程标准的重要组成部分,要具有适用性和针对性。
2.5结合高职特点,建立考核标准
考核评价标准是对本课程在知识、能力、技能、素质等方面提出的质和量的综合标准,是课程标准中不可或缺的部分。结合高等职业教育的特点,考核标准应采取形成性评价与总结性评价相结合;学习任务考核与综合考核相结合;课堂提问、现场操作与课后作业相结合。充分发挥学生的主动性和创造力,注重考核学生实际操作技能水平,检验学生获取信息的能力与运用知识综合解决实际问题的职业能力及水平,将考核标准与职业资格鉴定有机地结合起来。
3以道路桥梁工程技术专业核心课程《桥梁工程》为例建立课程标准
3.1开发思路
课程标准以学生就业为导向,改革传统教学模式,按“桥梁工程的施工工序”确定工作任务,以“施工流程”为主线,紧紧围绕完成工作任务的需要,并以典型桥梁工程施工项目为载体,模拟施工场景,设计教学活动,强化实训实操,结合职业能力,培养学生的实践动手能力,以使学生能够适应职业岗位的要求。
3.2课程目标(能力目标描述)
知识目标:通过以桥梁施工中的桥梁基础施工、下部结构施工、上部结构施工、桥面系与附属工程施工典型的施工任务为载体,进行学习项目设计。
在施工中结合桥梁施工组织设计、施工现场管理与质量控制要求,以及桥梁施工新技术、新规范和验收资料归档要求,培养学生对桥梁工程进行施工及管理的能力。
职业能力目标:
(1)能进行桥梁工程施工;
(2)能进行合理选用施工机械、施工设备;
(3)能进行桥梁工程施工组织设计;
(4)具有对新技术、新工艺、新材料、新结构进行再学习的能力;
(5)能按照新规范、规程和新标准进行工程验收;
(6)具有收集整理工程资料、进行工程质量安全监控的能力;
(7)能完成竣工验收检验工作。
在教学过程中,注重对学生职业道德的培养,提高学生观察、分析和判断问题的能力,培养学生严谨的工作作风、实事求是的工作态度,以及诚实、守信、善于沟通合作的优良品质,达到胜任道桥施工员工作要求。
3.3学习领域
4实施建议
课程标准的实施还应包括教材选用与编写、教学组织与设计、课程考核与评价、教学资源建设等内容。
4.1教材选用与编写
课程教材应优先选用校企合作编写教材,教材编写要充分体现任务引领、项目导向课程、工学结合的设计思想,教材应按学习情境进行组织。为提高学习兴趣,教材编写应图文并茂,表达精炼、准确。
4.2教学组织与设计
教学过程应注重学习过程与工作过程的统一,理论与实践一体化,教学与评价一体化。通过创设工作情境,使学生在真实的工作情境中学习,针对不同工作任务需要,采用灵活多样的教学方法,如行动导向教学法、项目教学法、任务驱动法、案例教学法、教学做一体化教学法、讨论教学法等。
4.3课程考核与评价
(1)评价理念。以“知识、能力、过程、结果互补”的原则对学生进行考核评价。过程评价占50%以上。
(2)评价内容。①掌握基础知识:认识、能进行知识点组建的能力;②组织和实施的能力:学生沟通交流能力、角色扮演能力、案例分析答辩能力。
(3)评价形式。采用“项目组织+角色扮演+案例分析答辩”等形式进行评价。采用多元化评价方式。学生自评20%,小组互评20%,教师评定60%。
4.4教学资源建设
教学资源是实现课程目标的重要保障,课程标准对教学环境,现代化、信息化教学资源,校内外实训基地,实验实训条件等方面应有明确的要求;提供学生可选用的教材、参考资料,包括国家及行业标准和规范、职业技能鉴定手册、工种培训手册和岗位工作手册等,以及可供学生使用的精品课程网站及网络资源等。
参考文献:
[1]杨立峰,吴延昌.国家示范性高等职业院校建设在行动:高职院校课程标准制订的研究与实施——以嵌入式应用与开发课程标准为例[J].计算机教育,2008(19):122-126.
[2]徐国庆.课程标准与职业能力标准[J].职教论坛,2006(9X):1.
[3]张翠红.基于工作过程导向的课程开发分析——以工程造价专业课程的开发建设为例[J].乌鲁木齐职业大学学报,2009,18(3):84-86.
关键词:工民建;节能技术;发展方向
Abstract: today's world faces the serious lack of energy situation, in order to solve the energy crisis, saving energy have been put on the agenda and energy-saving technology in various fields were widely used. With the recent decades building increases gradually, to speed up the development of epic proportions of construction faces the serious problem of energy consumption. Therefore, the effective management of the new energy-saving technology is the important content of civil comprehensive management, this article reviewed the rapid development in contemporary science and technology under the environment of the new energy-saving technology of civil engineering. The paper expounds the meaning of energy saving technology in civil, its significance, the energy conservation of the building at home and abroad, the development situation of energy saving technology selection criteria of civil engineering, the energy saving of the civil contents and the energy saving technology to our country civil future development Suggestions.
Keywords: civil; Energy saving technology; Development direction
中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:
0 前言
随着经济发展速度的加快,人们消费水平的不断提升,对于能源的消耗量不断的增大,当前能源危机已经成为全球性的问题。而工业建筑和民用建筑在施工过程当中需要消耗大量的能源,这使得原本形势严峻的能源供应更加的雪上加霜。工业建筑和民用建筑作为能耗大户,其在施工过程中的节能降耗日益为人们所关注。随着我国经济的繁荣和发展,我国的建筑行业以极快的速度在向前发展,每天都有大量的工业建筑和民用建筑工程开始投入建设。大量的建筑施工极大的促进了我国建筑技术的进步和发展,促进了新的建筑材料的开发和应用。但是我们应该看到,当前我国的工业建筑和民用建筑建设的过程当中的能源消耗十分的巨大。我国虽然地大物博,但是人均能源比重偏低,所以相对而言仍然是一个能源短缺的国家,但是工民建方面的能耗却是相同的气候条件下西方发达国家的2 倍到3 倍。高能耗对于我国社会主义现代化的可持续发展有着十分不利的作用,这就需要我们对工民建新型能源技术重新进行研究,充分、全面的挖掘工民建新能源技术的巨大潜力。
1 工民建节能技术的含义
为推动我国新型节能技术进步,提高新型能源的利用效率,促进我国节约能源和工业产业结构能够优化升级,加快建设资源节约型、环境友好型的社会,国家发改委颁布了《中国节能技术政策大纲》。《中国节能技术政策大纲》(于2006年)明确指出,节能技术就是指提高能源的利用开发的效益和效率、尽可能的降低对环境造成的影响、竭力遏制能源和资源的浪费的相关技术的泛滥。工民建节能技术是一门跨行业、跨学科、应用性、广泛性和综合性十分强的技术,它集成了我国的城乡规划、设备、建筑学及土木、机电、环境、材料、热能、信息、电子、生态等工民建工程学科的相关专业体系和知识,同时,又与技术经济、行为科学和社会学等人类社会学和人文学科有着密不可分的关系。工民建节能技术的基础是建筑节能科学,这就需要以不影响我们人类对于生活舒适程度的需求为大前提的情况下,包含建筑、采暖、施工、通风、空调、照明、建材、电器、能源、热工、检测、计算机应用、环境、管理等诸多领域和具有全方位综合一体性的技术。就当前而言,我国的工民建的节能技术主要是以下三个方面的集中表现,即建筑供热和制冷体系、建筑的外层维护结构的节能技术,还有就是建筑设备的节能技术和可以再生的能源在我国工民建节能技术中的广泛应用。
2 工民建节能的意义
随着全球范围内的能源危机,各个国家都开始在各个领域重视节能降耗工作,我国也不例外。国家对于工业建筑和民用建筑施工过程当中的节能降耗工作十分的重视,出台了相关的政策和标准,大力鼓励建筑行业的节能降耗工作,这极大的促进了我国工业建筑和民用建筑领域的节能工作。当前世界经济正在高速发展当中,各个国家都在大力的发展经济,但是经济的发展同时需要消耗大量的能源作为支撑,这使得世界范围内的不可再生资源正在以前所未有的速度在被消耗,这使得在全球范围内都面临着能源危机。各个国家都认识到这一点,开始在各个行业推行节能降耗的措施,建筑行业也不例外。建筑行业所涉及到的行业与部分十分的复杂,在建筑行业大力进行节能降耗能够有效的带动其它部门和领域的节能工作,同时,能够促进新技术和新材料的开发,因此建筑技能具有十分重要的意义。通过大力推广节能建筑,能够有效的促进建筑行业结构优化,带动相关的产业的发展,因此一定要做好工业建筑和民用建筑的节能降耗工作。
关键词:暖通空调;设计采购;工程管理;运行维护;节能意识
1、前言
节能技术与环境问题有着密切的联系,因此节能技术的应用对当今社会有着十分重要的意义。暖通空调专业涉及能源的领域十分广泛,从民用住宅采暖工程到酒店商业项目中央空调系统,以及满足工业自身工艺的各种技术条件,在到洁净厂房,医院等对空气品质更加严格的要求。设计采购、工程施工、运行维护各个环节紧密相关,相辅相成。
2、设计采购
设计采购是节能工程能否实现的先决条件。
2.1冷热源
北方冬季现如今大部分采用热网的采暖形式,这种形式减少了小面积采暖所产生的热量损失,如果附近有热电厂等热源的情况,应该尽最大可能的利用余热和废热。热泵技术由于其具有节能、环保及冷暖联供等优点,目前在国内广泛应用。通风空调应尽可能考虑自然通风,减少机械通风和空调的使用时间。空调新风系统供应建筑,应设置排风热回收装置,利用排风系统废热对新风系统进行预热,严格控制新风量,不但节能而且改善了室内空气质量。
2.2负荷合理
在房间冷热负荷的计算中,应严格遵循建筑节能规范的要求。一个房间的冷热缺失是有由房间的护结构所决定,因此外区房间应该更引起设计者的注意,对于内区房间应该适当考虑减小负荷指标,在满足房间设计温度的情况下尽最大可能节约能源,避免浪费。
2.3管网平衡
现如今的建筑更加复杂、形式多样,造成了管网过长,管网失调的情况时常方生。空调风系统方面应该尽可能的优先考虑外区管网,避免出现外区成为最不利环路;而水系统方面多应考虑采用同程式;末端的风速、比摩阻等参数应尽可能减小,当室外管网水利平衡计算达不到要求时,应在热力站和建筑物热入口处设置静态水利平衡阀。
2.4设备采购
采用新材料、新工艺、新技术,例如冰蓄冷技术、热泵技术,太阳能技术等等。新建锅炉房选用锅炉台数,宜选用2~3台。一二次循环水泵应选用高效节能低噪声水泵,必须避免“大流量、小温差”的运行方式。管道保温材料等也必须符合国家相关规范要求。
3、工程管理
工程管理是节能工程的直接执行着。
3.1质量管理
所有工程都应该符合建筑施工节能规范的要求。工程现场经常会出现一些陋习,像建设单位肆意改变设计或材料且不经专业鉴定机构鉴定的,施工单位施工不规范偷工减料,监理单位监督不到位并对进场产品见证取样落实不到位的。因此应该严格管理各个项目环节,严把质量关,为今后的系统使用垫实基础。
3.2成本管理
前期成本输出与后期收益具有辩证统一的关系。例如使用传统的风冷式机组初投资较低,但单位制冷耗电量较高,而选用初投资较高的热泵机组,运行后的成本每年大幅度下降,运行时间越长越经济,由此产生的收益远远大于投资,因此在方案的选择中,选择最优的方案至关重要,在满足使用功能的前提下,尽可能的节约能源。
3.3组织与协调
在工程中各个专业的配合至关重要,建筑护结构对建筑室内温度的影响,幕墙节能工程,建筑装饰装修,设备配电对于节能工程的作用等等。节能环保目标的实现需要各个专业共同努力,组织协作,认真负责。
4、运行维护
设备运行是节能能否实现的最终考验。
4.1设备运行
实现自动控制,不仅可以提高调节精度,而且可以降低冷热耗量和电能的消耗,是节能的必要条件。在如今的暖通系统中,变频技术的应用是发展趋势,运用变速泵、变速风机以替换调节阀,从而减少内部消耗,提升整机的效率。
4.1设备更新
设备老化或者设计陈旧,风机、水泵本身额定效率低,或是选型不当,富裕量过大,实际工作负荷低于额定负荷,运行效率低。与此同时科技飞速发展,设备更新速度非常之快,造成设备的无形磨损,也出现一些不经济、不环保的设备。在设备更新分析之中,能源消耗量大、不环保的陈旧设备要坚决进行更换。
4.2节能改造
对不符合民用建筑节能强制性标准的既有建筑的围炉结构、供热系统、采暖制冷系统、热水供应等设施进行改造。上世纪九十年代建造的房子,不具备现代化功能,系统多出现老化现象,改造后短期内节能减排的效果十分明显,因此居住节能改造意义重大。
5、节能意识
养成一个良好的节能意识是重中之重。
不可否认,现如今我们还没养成节能的习惯。其中一部分原因是主观原因,设计者缺乏对于节能工程的了解,施工者不注重工程质量,运行着没有管理意识。在加之各家企业为了自身的利益,赶工期,忽略了对于工作人员的节能教育。目前,节能规范和监管等措施还不是很完善,致使一线人员的节能意识十分淡薄,多数从业人员思想保守并对节能技术表示观望。
相关部门大力进行监管,推广一些比较成熟的节能技术,借鉴一下发达地区先进的管理模式。在业界树立典范,鼓励企业实行标准化管理。企业应该定期组织关于节能的专项教育,让每一个参与者能学习节能技术,形成一个良好的节能素质,实行奖惩制度,对于在节能领域有突出贡献的应给予鼓励及肯定。
6、结语
建筑节能是科学发展观、可持续战略的重要组成部分,发展潜力巨大。目前暖通空调专业存在很多问题,应该给予足够重视。作为暖通人,我们应该坚持不懈的深入研究,养成节能意识,贡献出自己的力量。
参考文献:
[1]民用建筑节能设计标准 JGJ26-95 中国建筑工业出版社
[2] 公共建筑节能设计标准 GB 50189-2005 中国建筑工业出版社
【关键词】工业建筑;民用建筑;施工节能;技术探讨
随着现代科学技术的飞速发展,我国建筑行业也迎来了前所未有的春天,近年来,工民建设计施工中广泛地应用了新技术和新材料,进行了节能改革。国内的工民建设计施工技术正逐步向着科学、智能、节能的方向发展。以往多年形成的传统施工技术正日益被新技术和新材料所取代,节能让现代建筑施工发生了天翻地覆的变化。自从我国加入世界贸易组织以后,我国的国民经济就以一种不可阻挡的势头迅猛发展着。为了适应这种趋势,我国的民用和工业建筑物越建越高,工民建筑的施工规模也是越来越大,做好节能工作是十分必要的,下文将对工民建施工中的一些节能技术做出具体分析。
1.工民建施工节能的重要意义
在我国现代工民建筑工程施工中,节能施工技术的应用已经得到社会的广泛关注,并且得到国家及政府相关部门的大力支持与鼓励,因而得到了良好的发展。众所周之,世界经济的高速发展和人民物质生活的丰富与提高,主要依赖于石油、煤炭、天然气、核裂变等能源的广泛使用。能源奠定了世界经济的发展基础,但这些不可再生的资源也在日渐枯竭,能源危机正威胁着世界各国的经济发展,建筑节能是一门跨学科、跨行业、综合性和应用性很强的技术,这个行业既包括建设规划、土木工程学、机电设备、环保、热能、电子信息、生态工程等学科领域的专业知识,同时也与经济技术和行为科学及人文科学密不可分。工民建筑中节能施工技术应用的意义是极其重大的,不仅对建筑工程行业技术的发展与创新有着很大的推动,同时也间接促进了建筑工程行业技术应用水平的整体提升。
2.工民建施工节能技术简介
进入 21 世纪以后,环保和节能成为了民工建筑的新潮流。为了响应这个主题,新型的节能技术就应运而生了,包括隔热设计、采暖节能技术和太阳能技术等,其中应用最多的就是墙体节能技术。
2.1墙体节能设计
墙体节能技术主要分为三个方面,分别为玻璃幕墙,双层幕墙和光电幕墙,这里我们主要详细介绍最绿色环保且利用太阳能的光电幕墙技术。光电幕墙的创新之处在于设计者通过安装一块具有反射装置的特殊幕墙,消除了太阳光的强烈炫光,使其变得异常柔和和舒适,再将这个太阳光用来为人类照明。这种技术充分考虑到人类的需求,因而非常人性化。最重要的是,光电幕墙还能部分消除阳光中的紫外线,对人们的健康也具有一定保障,因而正逐渐受到人们的欢迎。
作为建筑主体的墙体,其节能设计的好坏会对建筑的整体能耗产生重要影响。建筑墙体节能分为内外保温两部分,墙内保温可以通过在建筑墙体的内层加装保温材料的方式,避免保温材料受室外雨水的影响。外保温处理要在墙体外保温层上覆盖防水材料,降低太阳辐射对建筑墙体的影响作用。注重对建筑墙体墙角等部位的处理,避免产生热桥,增大能耗。
2.2隔热设计
建筑工程的隔热节能设计,主要集中在建筑的墙体与屋顶。由于屋顶受太阳辐射直接作用,屋顶的隔热设计对建筑物尤其是太阳辐射强的地区的建筑物十分重要。当前可采用空气层隔热的方式,实现对建筑墙体。屋顶以及窗户的隔热处理,空气层隔热应用于墙体上时,在起到隔热效果的同时还能实现保温的作用。
2.3采暖节能技术
当前建筑采暖设计应用较为广泛的方式是水源热泵系统。该系统通过地表水源对太阳能吸收以及地下水源对地热能吸收的效果能够形成丰富的低温低位热能能用,减少高位电能的输入,从而能够实现建筑热能的转移。
2.4太阳能技能技术
太阳能由于其自身来源广.循环利用的优势,当前已被广泛应用于工民建建筑工程设计之中。太阳能节能技术在建筑设计的应用,实现了建筑散热。能量收集与遮阳效果的一体化,混合型太阳能技术的应用,为建筑提供的光照与热能,能够明显降低建筑整体能耗。
3.强化工民建筑施工中的节能技术
3.1加强新型建筑材料的研发与应用
我们要不断创新和加强对新型建筑材料的研制和应用,因为节能技术主要以节能环保的新型材料为依托,在施工设计方面加以广泛使用,因而,材料的不断更新升级是必要的前提条件。随着科技的发展,对于新型材料的开发和研制也在不断的进行中,为了做到摆脱单纯的进口材料的现状,实现开发生产"自给化",从而降低能源消耗和建设成本,开发新型建材并独立生产是当前的首要任务,必须加资金与技术的投入,攻克难关,保证我国工民建施工中节能技术的全面发展和应用。
3.1加强节能技术的理论创新
只有注重理论与实践的结合,才能在实践中建立健全建筑节能政策体系和建筑节能技术支撑体系,并且,在技术的不断成熟与稳定中,注重创新性和实践性相结合,提高节能技术的现实使用率,最大限度的发挥节能效果和环保效果,在实践中发展技术,创新技术。应该大量进行调研,借鉴优秀案例,吸取经验,从而更好地完善设计和应用。
3.3注重人才培养和管理
相关的工民建筑企业要加大人才的投入,吸引掌握先进节能技术的高科技人才参与工程建设,从而更好地普及和推广节能技术应用,勇于探索和创新,不断扩展节能技术在我国的应用空间,并在进行全方位、立体式的材料研发和技术攻关的同时,加强节能监控制度的应用,依据法律规定和成本需求制定出科学合理的节能标准,从而实时准确又有针对性地调整技术创新方向和技术提升程度。
3.4注重国际间的交流与合作
相关企业还要注重与国际间的交流合作,以此来吸收和借鉴国外先进技术在工程施工中的应用,我国目前节能技术和新型建材的开发和研制处在相对稳定的状态,但是仍是起步阶段,还有很大的潜力空间需要挖掘,因而,在具体工程中注重国际交流与合作,吸引先进技术,相辅相成,尤为重要,力争在双赢的基础上,真正实现我国工民建施工节能技术的飞跃,从而加大节能技术的应用范围和效果。
4.工民建施工中节能技术应用的作用
随着能源危机的出现、不断加深以及世界范围内阶段性的能源紧缺,社会生活的各个领域都相继掀起了节能环保的新发展趋势。那么,作为社会发展的主要环节、经济增长的重要动力的建筑业,大力进行节能技术的应用势在必行。无论出于能源的压力还是环保的要求,作为能源消耗"大户"在节能技术应用方面起到的模范和指导作用,都对其他行业和领域产生了很大的影响,在受到国家各级政府的高度重视的同时也受到了人们的广泛关注,因而,工民建施工中节能技术的应用是为时代要求和经济发展需要应运而生的。工民建施工中节能技术应用不仅有助于促进环保节能材料的研制开发和推广应用,还能更大程度地保证建筑工程整成技术的完善以及效果的提升。
5.结语
我国工民建筑施工节能技术的应用呈现出全方位、立体化、多角度的发展趋势,技术理论和材料方面基本满足现阶段建筑行业的要求。但是还要继续搞好节能技术和材料的研发,促进我国建筑行业的全面、健康、和谐、稳定发展。
【参考文献】
[1]欧阳世基.人工挖孔桩技术在工民建施工中的应用[J].科学之友,2010(7).
自2005年底教育部正式批准设置建筑电气与智能化专业以来,已经有40多所大学设置了建筑电气与智能化专业。由于专业开办历史短,缺乏专业沉淀,如何体现建筑电气及智能专业特色就成为相关学校关注和研究的热点问题。文章结合建筑节能的大环境和建筑电气及智能化专业的基础,对如何提升建筑电气与智能化专业的核心竞争力进行了探讨。
关键词:建筑节能;建筑电气及智能化专业;专业特色;学科研究
中图分类号:G420 文献标志码:A 文章编号:
10052909(2013)04000504
自2005年底教育部正式批准设置建筑电气与智能化专业以来,已经有40多所大学设置了建筑电气与智能化专业,在校生已达3 000人,建筑电气与智能化已经成为土建一级学科下的五个二级学科之一。尽管建筑电气与智能化专业知识体系和学科基础与电气工程及其自动化、计算机科学与技术、建筑环境与设备工程、通信工程等其他专业学科有交汇重叠之处,但这些传统的专业
又无法完全涵盖和体现建筑电气与智能化的发展与特征;另一方面,在建筑领域,建筑电气与智能化技术的发展非常迅速,不仅对相关专业技术人才需求快速上升,而且也显示出区别于传统专业的技术特征,需要以学科的角度和专业的视野审视建筑电气与智能化技术的发展。正是这一发展趋势促使了建筑电气与智能化成为土建专业的二级学科,可以说该专业的设置,既体现了专业的发展需求,也填补了土建类专业的空缺。然而,由于建筑电气与智能化专业创办历史短,缺乏专业沉淀,而建筑电气与智能化专业又具有多学科交叉的特征,如何体现该专业不同于其他专业的特色,如何确定专业人才培养模式、专业教学内容和课程体系等,成为专业指导小组和开办该专业的学校关注和研究的热点问题。本文结合建筑节能的大环境和该专业的基础,对如何体现和提升建筑电气与智能化专业的核心竞争力进行了探讨,以期能够为该专业的发展提供一些有益的思路。
一、建筑节能和建筑电气与智能化专业的发展
(一) 建筑节能是中国节能减排的重要内容
节能是当今世界经济发展的主题,是社会可持续发展的基本要求。工业的增长,城镇化进程的加快,人民生活水平不断提高,使得对能源、经济资源的需求更加迫切。目前,建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列,成为中国能源消耗的三大“耗能大户”。据中国国家统计局2010年8月的统计数据,2009年中国能源消费总量达30.66亿t标准煤,建筑用电和其他类型的建筑用能折合为电力,总计约为5500亿度/年。图1是2009年中国能耗构成示意图,由图可见,建筑能耗占全国社会终端电耗的比例达28%,而且普遍认为该比例非常保守。根据发达国家经验,随着城市化的推进,建筑能耗将超越工业、交通等其他行业而居于社会能源消耗的首位。按目前的能耗趋势,2020年建筑能耗将达到11亿t标准煤,相当于目前建筑能耗的三倍[1]。因此,建筑能耗不容小视,中国国家“十二五”规划明确要求完成17%的节能减排目标。要完成这一目标,有效降低建筑能耗是节能减排的重要内容,具有十分重要的意义。
(二) 建筑节能和建筑电气与智能化专业优势
建筑能耗属于终端能耗,有效降低终端能耗,不仅可直接降低建筑能耗,而且对能源生产投资、改善环境具有更重要的意义。降低建筑终端能耗一般有几类基本措施:一是采用新型、高效节能设备,提高设备运行能效;二是改善建筑围护结构的保温隔热性能,减小能源损耗;三是优化设备运行方式,降低运行能耗;四是通过管理手段,合理使用建筑设备,直接减小能耗。
提高设备运行能效,开发新型高效节能设备,主要涉及设备制造专业领域;改善建筑围护结构的保温隔热性能是建筑节能的有效措施,主要涉及建筑规划专业领域。在建筑规划和设计阶段,充分考虑气候特征,采取相关措施,可获得较好的效果。由于改善建筑围护结构的保温隔热性能涉及建筑外观,涉及到既有建筑节能改造,会受到较多因素的制约。通过优化设备运行控制方式和管理技术降低建筑运行能耗,不仅可以应用于新建建筑,而且由于不涉及建筑立面和围护结构,是既有建筑节能改造最有效的措施,具有更广泛的实用性。这一类节能措施所涉及的技术领域包括建筑环境与设备、自动控制、电气自动化、信息等传统专业领域,跨专业特征明显。建筑环境与设备专业是建筑节能领域的主力,主要从营造建筑环境的角度研究、设计和配置建筑设备系统,开发与运用新型高效节能设备、新型能源是其关注重点,或者说建筑环境与设备专业侧重于建筑设备系统的静态设计,而在设备运行控制方面的技术基础则不足,往往无法独立实现建筑设备系统的运行控制。自动控制、电气自动化专业关注动态调节,对设备运行调节技术具有深入的研究,但由于对建筑设备运行物理过程的认识不够深入,通常需要由设备专业提供物理模型后再完成控制模型和实现设备运行控制。计算机、信息类专业关注信息传输与处理过程,在系统集成和信息处理领域具有优势,但同样由于对设备运行物理过程的认识不够深入,通常也无法独立完成建筑设备系统的优化运行与管理。
建筑电气与智能化专业教学体系强调建筑、电气、智能、信息、控制、设备等专业知识的教学[2-4],跨专业特征明显。专业人才培养目标是具有多学科基础知识的复合型工程技术人才。通过优化设备运行控制和管理技术降低建筑运行能耗的方式都与该专业密切相关。因此把握国家对建筑节能的重视和引导趋势,充分发挥多学科交叉教学的优势,凸显专业技术特征是建筑电气及智能化专业不容错过的发展机遇。
二、建筑节能技术是建筑电气与智能化专业的核心竞争力
(一) 智能化的管理与优化控制是建筑电气与智能化专业的优势
在建筑电气与智能化专业申报过程中,该专业的学科基础和发展方向一直是关注的重点,论及控制技术,已经有电气工程、自动化等学科;论及信息处理技术,已经有计算机科学与技术、通信工程等学科;论及建筑设备,已经有环境与设备工程等学科,如果仅考虑单一的学科基础,建筑电气与智能化专业都不具备与传统专业竞争的优势。但是如果综合考虑,特别是在建筑节能技术领域,通过优化设备运行控制方式和管理技术降低建筑运行能耗是国家倡导的主要发展方向。要实现建筑设备系统的优化运行与管理,既要以现代信息技术和控制技术为主导,同时还需要对建筑设备运行的物理过程进行深入研究,才能得到优化的节能控制策略和合理的技术管理方案。如前所述,在建筑节能技术领域,传统专业各自的优势非常突出,但不足也十分明显,它们通常无法独立完成建筑设备系统的节能优化运行与管理,而建筑电气与智能化专业恰恰能弥补其不足。在总结建筑电气与智能化专业特色时,对该专业学科的特征概括为“建筑设备是对象,自动控制是手段,信息技术是支柱,建筑环境是目标”[5],这一特征充分体现了该专业的内涵,这也正是智能化管理与优化控制的本质需求。因此,在智能化管理与优化控制上具有优势的建筑电气与智能化专业,无论在人才培养,课程体系建设,还是专业研究方向都应围绕这一专业优势,兼收并蓄,把握建筑节能发展机遇,才能形成专业特色,提升专业核心竞争力。
(二)建筑设备是建筑电气与智能化专业的重要基础
建筑电气与智能化专业是在原建筑电气专业和电气自动化专业的基础上发展起来的。已设置建筑电气与智能化专业的学校,大部分也将该专业设置在电气自动化、自动控制、计算机等专业学科平台内。在人才培养方案和课程体系中,沿袭传统专业优势,但对建筑设备的重要性认识不足。如果单纯以培养“能够从事工业与民用建筑电气及智能化技术相关的工程设计、工程建设与管理、系统集成、信息处理等工作,并具有建筑电气与智能化技术应用研究和开发的初步能力”的人才为目的,这种设置无可厚非。但如果要形成建筑电气与智能化专业的核心竞争力,把握建筑节能给专业带来的良好机遇,如果缺乏对建筑设备运行物理过程的深入认识,很难真正在建筑设备智能化管理与优化控制领域形成竞争力。
目前,建筑节能技术领域仍然以有建筑环境与设备专业背景的研究团队为主导。尽管在智能化技术和控制领域,控制与信息类专业具有明显的技术优势,但在建筑设备智能化的管理与优化控制领域,控制和信息类专业仍然处于辅助地位。其主要原因还是在于控制和信息类专业背景的团队,对建筑设备运行的物理过程认识不足,无法独立开展系统的、整体的优化控制模式研究,或提供合适的基于智能化管理与优化控制的节能改造方案,因而仍然需要依靠建筑环境与设备专业提供物理模型,主导节能改造。例如,在建筑中央空调系统中,末端设备都具有换热器和送风机,但由于设备类型不同,其功能和运行模式不同,即便相同的设备,也由于空气处理要求不同,而具有不同的控制策略,因此只有对建筑设备运行的物理过程进行深入研究,才能得到优化的节能控制策略。换句话说,控制技术、信息技术在建筑节能工程应用中,是实现设备优化与节能运行的手段,核心的控制策略必须建立在对建筑设备运行机理的认识之上,亦即建筑设备是建筑电气与智能化专业的重要基础。
(三)暖通空调系统优化控制是建筑节能的重要内容
公共建筑能耗构成中,暖通空调系统能耗高达60%以上;其次是照明系统,通常二者所占能耗达80%以上。目前,对建筑照明系统,最有效节能措施是采用高效光源,采用智能控制和管理技术节能投入高,节能改造经济效益受到制约。暖通空调系统不仅能耗高,而且系统设备多,在不同的环境条件下,运行模式和控制策略也不尽相同,系统设备和参数之间往往具有多干扰、多参数耦合、滞后大的特征。尽管其节能优化一直是研究热点,但也一直存在较多需要解决和深入研究的问题。如果说建筑设备是建筑电气与智能化专业的重要基础,暖通空调系统的节能优化运行则是最具有研究前景的重要内容。
(四)以现代控制技术和信息处理技术研究建筑节能技术是建筑电气与智能化专业的核心内涵
建筑电气与智能化专业要求具有宽口径的知识结构,但如果没有核心内涵,专业就没有核心竞争力。现代技术发展趋势需要宽口径知识结构的人才,但只有依托某一专业核心内涵下的宽口径的知识结构,才能形成核心竞争力。因此,以现代控制技术和信息处理技术的角度研究建筑设备系统,研究建筑节能技术,往往会有不同的视野和思路,并具有广阔的研究空间,这也是建筑电气与智能化专业的优势和核心内涵。
例如将网络控制技术和信息处理技术应用于建筑中央空调系统,实现对中央空调系统智能化管理、优化运行控制、分户冷量计费等多种功能。在对中央空调系统设备运行模式深入研究的基础上,以系统优化运行为目标,在管理平台与现场控制器中嵌入设备相应的优化控制策略,可以获得更好的综合节能效益[6],这种模式已经成为建筑节能领域的发展趋势。又例如,传统的暖通空调系统中,冷热源系统调节基本上采用以用户当前负荷的集中和滞后效应作为控制依据,不能很好地体现用户负荷变化的实际情况和保证所有用户的舒适性。控制模式的缺陷,已经成为进一步降低中央空调节能运行能耗的技术瓶颈。在应用网络控制技术后,获取中央空调系统末端设备运行和环境参数已没有技术障碍。如果能够直接根据这些参数,以更广阔的视野,以系统的角度研究中央空调系统节能优化控制策略,一定会形成有
别于传统控制模式的新思路。
三、结语
建筑电气与智能化专业规范明确指出,该专业以建筑这一特定的对象为核心,以建筑设备为对象,以现代控制技术、信息技术为主要手段,以建筑节能为主题,强电与弱电并重,设备与控制一体,以此为基础,开展相应的教学和科研。建筑节能是国家的发展战略,目前还有一系列技术问题需要解决。智能化的管理与优化控制是建筑电气与智能化专业的优势,也是建筑节能的重要内容。以现代控制技术和信息处理技术的角度研究建筑节能技术,既存在广阔的研究空间,更是建筑电气与智能化专业的优势和核心内涵,是形成该专业核心竞争力的基础。
参考文献:
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[4]李界家,片锦香,郭彤颖,等.浅谈建筑电气与智能化专业自动控制原理课程建设[J].教育教学论坛,2012,(29):53-54.
[5] 徐晓宁,等. 建筑电气与智能化专业应以建筑为基础[C]//《高等学校智能建筑教学与学术研讨会论文集》建筑工业出版社,2009.
[6] 徐晓宁,等.基于网络控制的中央空调运行管理、控制与分户计费系统[J]. 建筑科学,2009,25(6): 65-67.
Core competitiveness of the building electrical and intelligent specialty: building energy efficiency
XU Xiaoning, DING Yunfei, WU Huijun, YOU Xiuhua, HAO Haiqing
(School of Civil Engineering, Guangzhou University,Guangzhou 510006, P. R. China)
Abstract: