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关键词: 互动一探究型教学 创新意识工业设计
伴随未来社会对人才素质的需求变化,作为新兴的、实践性、应用性和创造性极强的边缘交叉学科,工业设计人才的创新思维能力、设计表达和沟通能力、团队交叉协作能力就成为衡量人才标准的重磅砝码。针对工科院校学生偏重于逻辑思维、理性思维的特征,如何通过互动-探究型的教学过程,激发学生的兴趣、培养学生的探究精神、自主学习能力、创新意识和团队合作能力就成为我们面临的新课题。本文以产品系统设计实践教学为案例,借鉴国外设计院校的先进教学理念和方法,从设计选题、教学过程控制、学习结果评估、多维互动教学等教学实践各环节进行了一些有益的探索和尝试,使学生的设计理念、创新设计能力、专业适应性、延伸性和竞争力得到综合提高。
一、互动一探究型教学方法
互动一探究型教学法的理论基础可以追溯到美国著名哲学家、教育家约翰·杜威的探究式教学思想、美国教育心理学家和教育家杰罗姆·布鲁纳的发现学习、建构主义对学习及合作学习的理解。互动探究型教学模式指教师引导学生从学科领域和现实生活中选择研究主题,创设一种类似科学研究(学习)的情境,运用类似科学研究的方法,通过多维互动的教学关系,使学生主动探究问题,获得知识、技能、情感和态度的发展,促进学生创新意识和创新能力提高的教育模式在探究教学活动中,教师是引导者,学生是探索者,学习方式是发现式学习,目的是学生建构性地获取知识;它具有主体性、开放性、合作性、建构性、综合性、实践性等特点。这一教学理论体系运用到工业设计专业课程的教学过程中主要体现在以下几个方面:
(一)强调课堂教学中学生的主体性。改变教师灌输知识点、学生被动接受的方式,注重学生主动获取知识,强调课题目标让学生去确定,问题让学生去发现,过程让学生去探索,方法让学生去寻找,学会自我学习。
(二)强调教学的开放性。教学内容开放,选题聚焦社会热点、追综科技进步,切合学生的生活体验;教学思维开放,追求思维的流畅性、变通性、灵敏性;教学过程和结果开放;师生关系取向于教学相长的开放式关系。
(三)强调学生的交流、合作、竞争和创新能力。教师在教学开展过程中设计学生的互动交流模式,规范学生的交流行为,引导每个课题小组的成员实现自我思考的过程。
二、互动一探究型教学方法在工业设计课程教学中的实践探索
在全球趋同、信息技术和科学技术发展迅猛的当下,工业设计的内涵和外延有了极大的拓展和丰富,它涉及到生活系统、交通系统、环境系统、工作系统、生产系统、服务系统及信息系统等各个层面,并且这些系统之间还存在着子系统和子系统、子系统和大系统之间更为复杂的关系,呈现出极大的开放性和延展性。
根据笔者在国外学习的经历,国际知名设计院校的产品设计课程究其核心课程内容,非常注重课程的拓展和整合。既有对产品系统本身的思考,又有对产品环境以及对人文背景和经济背景的思考,特别是设计在环境可持续发展、创新生活方式、服务设计等方面的思考、创造性的解决方案及对社会的意义,非常强调设计师的系统观和社会责任感。一门综合性的设计课程,往往由具有不同背景的教师团队共同担当,每一个具体的教学环节都有不同的内容和方式,在课题研究中从关注人、物、事、环境、商业性和社会性因素等不同角度进行探索,注重观察问题、思考问题、研究问题、解决问题。学生在课堂教学中完全占据主导地位,学生的团队合作和交流积极有效。笔者所处的环境虽然依托工科学院多学科、大学科的背景优势,但各学科间的交叉合作较少,教学环境相对封闭,设计专业内部各年级、各课程、各班之间的交流学习也相对封闭,整体教学环境的开放性、交叉性受到了很大限制。此外,学生学习成果的评价方法和手段相对单一,在一定程度上制约了学生设计评价能力和综合设计能力的培养。笔者期望通过互动-探究型教学模式的实践探索改变目前这种现状,在更开放的环境中培养学生的创新意识和综合能力。
(一)教学内容和设计选题的优化。
在教学内容上,遵循和社会生活系统及企业经营系统的设计需求密切相关的原则。引导学生从日常生活中各个方面所展现的诸多现象发现设计问题和需求,通过多角度、多内容开展系统设计课题研究,致力于将系统设计的思维、理念及方法融入到学生思考、研究和实践过程中去。并顺应社会的不断发展变化,丰富和拓展系统设计的内涵和外延,不断进行新内容、新方法的探索。
在设计选题上,走产、学、研、赛相结合的道路,拓展教学课堂。建立学校与企业的紧密联系,使学生走进企业参观学习,并通过企业设计研发人员对品牌战略、产品开发与发展战略、市场需求与竞争、销售策略、工程技术发展等相关内容的介绍,拓展设计研究的角度,在实践中得到锤炼。设计课题和设计竞赛相结合,以赛促学,提高学习积极性,设计成果通过申请专利、合作开发等方式使教学成果转化为社会效益。逐步建立一个资源丰富、操作性强、开放、立体的产品系统设计课程教学体系。
(二)建立合理、完善的设计过程控制系统。
改变以往偏重于设计结果的课程评价方法,根据设计实践课题研究展开的流程,设计不同的研究内容、研究方法及表达方式,强化学生对系统设计思维和方法的理解和领会。改变以往课程中将知识点以章节在课程开篇集中灌输的方式,而是在每个课时段所对应的关键流程,将知识点以问题展开解决的逻辑顺序导人到课堂教学中,并引导学生通过不同的研究方法和表达形式进行课题实践,控制关键的时间节点,使教学进程顺利的展开,并在不同的课程阶段导人不同形式的互动教学模式,特别是建立学生问组与组、组与班、班与班的互动交流,调动学生的参与积极性和竞争意识,锻炼学生的沟通和表达能力,营造系统设计课程开放、交流、合作的教学环境
(三)建立教师-学生-社会三位一体、过程评价和结果评价并重的评价系统。
通过教师评价,学生自评、互评,社会(企业和消费群体)评价构成一个三位一体的评价体系。针对设计过程、设计结果及学生综合表现分别设定评价标准,通过构建设计过程和设计结果并重的评价系统,将设计评价引入到设计研究的全过程,改变过于注重设计结果而忽视设计过程的方式,促使学生重视提高系统解决问题的能力。同时也使评价系统更为客观、科学、合理,锻炼了学生的评判力,提升了学生对设计的正确认识。
(四)多维互动教学。
在教学方法上,改变传统的以教师为中心传授知识和技能的教学模式,通过开展案例诱导、现场教学、项目教学、互动诱导、课堂讨论、团队学习等多种形式并用的教学方法和手段,提高学生学习的主动性、积极性和竞争意识,推动学生自主学习,掌握新知识和新经验的能力。
案例诱导——依托国内国际知名设计院校教学案例、国际重要学科竞赛案例、国际知名设计机构和著名企业的实际案例,将专业知识及前沿研究动态系统地贯穿起来,运用案例激发学生的学习动力,并通过教师讲解、组织学生研讨、学生深度剖析等方式提高学生独立思考问题、分析问题、判断问题、解决问题的能力。
现场教学——根据教学内容,在课程中,让学生深入到市场、企业,家庭等现场,进行实际项目调查研究、深度访谈、视频记录、参观学习、讲解,以获取真实的设计感受和体验。
项目教学——借助地域经济发达,民营企业众多的优势,导入实际项目,以教师和企业设计师共同执教,使学生切实地了解用户和企业的需求,熟悉项目设计的基本方法和综合考虑因素,为学生走向社会、服务社会打下基础。
互动诱导——将传统意义上的教师教与学生学,不断让位于师生互教互学,形成教与学之间一种“对话”的关系。通过师生互动、学生互动、课内课外互动、设计方案讨论与互动,指导学生自主学习、合作学习,交互学习,实行双向互动的新型教学模式。
团队学习——产品系统设计是一个系统工程,较为复杂,团队合作的方式利于学生开展自我学习、分工合作、沟通交流。其工作方式也是一个系统的工作方式。企业设计部门、设计公司也都采用团队合作式的方式,对即将进入社会的学生也是适应社会的预演。
互动教学环节示例:快速汇报(SpeedPresentation)操作案例:
实施目的:激发学生参与热情,展现团队合作精神,增强沟通和表达能力;各小组充分整理设计思维、审视、反思设计过程和成果;充分交流、分享设计成果,扩大学习成效;引入学生评分机制,增强学生的设计评价能力;公布优胜小组,激发小组问的竞争意识,树立学习典范。
实施原则和程序:按具体设计小组数组建若干个陈述团队,各团队同时进行陈述;在团队中每个小组分别向其它各组快速陈述设计方案,陈述方式不限;限定小组陈述时间和提问、答辩时间,不能超时;当小组陈述结束后,倾听组各成员为其表现打分;当一个回合陈述结束后,根据提示快速进入下一个循环团队,直至所有小组都完成了陈述者和倾听者的角色转换;打分公布优胜小组。
关键词:电气设计 防灾减灾 雷电灾害 电气火灾 建筑环保节能
Abstract: briefly summarized in the general civil building, and electrical related natural disaster or man-made disaster of the characteristics and the main influence, and analysis of the electrical design and the relationship between the disaster prevention and mitigation and common problem. Put forward the electrical design should be gradually improve disaster prevention and mitigation of the importance of design.
Keywords: electrical design lightning disaster prevention and mitigation of electrical fire building environmental protection and energy saving
中图分类号: TU201.5 文献标识码:A文章编号:
随着城市经济化建设的发展迅速,电气新技术,新产品逐渐增加,建筑使用功能要求的提高,建筑电气呈现出系统多,产品类别多,技术参数多,设计复杂化等现象。因此,建筑物一旦施工投入使用,就会面临一系列的考验,其中包括自然灾害和人为灾害。所以,建筑物应具备一定的抵御和减少自然灾害和人为灾害的能力,以保证人民的生命和财产安全。减少各种灾害是建筑设计中必须要充分重视的方面。
1,电气设计中存在的一些防灾减灾问题。
建筑物的防灾减灾问题首先要从设计抓起,有效的防灾减灾设计为建筑物的安全化运作提供了可能。现阶段的民用建筑电气设计在防灾减灾方面,存在的问题是设计意识问题,在设计中没有深入全面的考虑减灾防灾的重要性。有时候,设计过程中只满足规范的基本要求,而没有考虑业主的舒适、使用安全等方面,使建筑物不能有效的防灾和减灾。为此,结合我国自身灾害特点,和以往的经验教训,民用建筑中常见的自然灾害和人为灾害大致有以下几种。如雷电灾害,供电故障灾害,人为操作不当,火灾,盗窃破坏等。
对一些与电气有关的灾害的现象分析及解决办法:
接地故障灾害,指导体与大地的意外连接所造成的对人身及财产的损害。用电设备的接地,一般可区分为功能性接地和保护性接地。功能性接地又分为工作接地和重复接地;保护性接地又可分为防雷接地、静电接地、保护接地。为了保障人员的用电安全,用电设备和配电系统的保护功能器件大都依赖于有效的接地系统,因此,有效的接地系统设计是减灾设计的保障。在面对不同的建筑,根据建筑的功能和业主使用目的,来采用合理的接地方式,以提高建筑电气使用的安全性。
用电灾害,包括:漏电灾害,漏电会引起人身触电危害,同时通过对周围可燃物的放电还会引起火灾。用电设备使用不当造成的灾害。所以,在供配电设计中应给用户提供安全、可靠、方便的用电方案。科学的供配电设计,要满足建筑防灾减灾管理的要求,以保障建筑电气装置的安全使用,还要尽量避免系统过于复杂繁琐,以减少投资。
雷电灾害,雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。雷电分直击雷、电磁脉冲、球形雷、云闪四种。其中直击雷和球形雷都会对人和建筑造成危害,而电磁脉冲主要影响电子设备,主要是受感应作用所致;云闪由于是在两块云之间或一块云的两边发生,所以对人类危害最小。雷击的发生取决于多种条件,不能简单的认为在建筑物上采取了防雷的措施就安全了,如果不恰当的采用防雷措施,结果必将事与愿违。国际电工委员会标准IEC1024-1把建筑物防雷装置分为外部和内部两类。外部防雷主要包括接闪器、引下线和接地装置组成。内部防雷装置用来减少楼内雷电流和所产生的电磁效应。主要有等电位联结、加装相关避雷器等措施。
人为安全灾害,建筑物安全防范工程建设,建筑物落成后,就会出现入侵、盗窃、抢劫、破坏、爆炸等违法犯罪灾害。安全防范技术常分为三大类:物理防护技术、电子防护技术、生物统计学防护技术。就电气防灾减灾方面来说,要做好安检技术、入侵报警技术、出入口控制技术、电视监控技术及其相应的工程设计和施工等。根据建筑物的功能和使用范围,防灾减灾设计大致分为:防爆安检系统设计(炸药探测、金属武器探测、X射线安全检查);入侵报警系统设计(周界入侵报警、建筑物内入侵报警、有线报警、无线报警等);电视监控系统设计(银行、文博、超市、珠宝店、旅馆、档案馆、医院等);出入口控制系统设计(门禁、巡更、可视对讲、磁卡、IC卡、指纹、掌纹及其识别装置等);关键场所的紧急报警联网系统设计(金融网点等)。
火灾灾害,目前建筑物规模日趋庞大,也呈现各种式样。所以在对建筑物设计中要充分考虑到将火灾隐患消灭到萌芽状态。关于在电气设计的火灾减灾方面,主要考虑以下两方面问题:一,减少和预防由于电气原因引起的电气火灾,如乱接线,长期过负荷运行,用电设备绝缘老化,漏电等。二,对发生火灾初期能够及时自动探测报警并采取积极有效的灭火措施,并根据建筑物类别和重要程度设置火灾自动报警和联动控制系统。
2,其他电气防灾减灾的分析及解决措施
此外在建筑物装修装饰过程中,应能按业主后期使用的需求和相关规范得规定,做好防灾减灾的措施。如,做好疏散组织设计,以减少灾害发生后人员伤亡。另外智能建筑应充分发挥智能作用,对用电设备的监控,当用电设备遭到破坏或不能工作时,应能采取积极有效的减灾措施。对火灾的智能监控和灭火设施的控制;对盗窃、破坏等人为灾害的预警。如,一些自然灾害(暴风雪,雷电,地震等)给建筑物带来的衍生灾害。以上等方面,智能建筑都应及时作出反应,并做到以人为本。做好建筑智能化设计,应以建筑物为基准,将各功能子系统进行规范的整合,建立应急处理措施和管理模型,实现自动控制,重要建筑和大型建筑应能与城市灾害应急指挥中心联网,作为城市救灾体系的一部分。
另外,用电设备和电力电缆(线)选用国家3C认证的环保节能产品也是防灾减灾的措施之一。环保和节能是现代化城市可持续发展的必要条件,而且是以人为本设计理念的体现。环保产品在建筑物发生火灾事故时,能够减少有毒气体和烟尘的排放,从而大大降低了二次灾害的发生,并且对人员的疏散起到了积极的作用。
3,例举事例说明防灾减灾重要性。
某公共活动中心为市区内一个重点项目,主要功能为接待市民平时健身活动,也承揽一些小型的组织活动,该建筑物的特点是,人员流动性大;不确定因素多;用电设备集中;智能化高;管理复杂等。在整个建筑的规划设计到装修使用过程中,设计人员根据以往相似建筑的经验,在防灾减灾方面积极与建设方进行沟通和探讨,由于前期充分考虑到了防灾减灾方面中存在的各种可能出现的问题,并逐一的进行了分析和采取合理有效的解决措施,使该项目在后期的投入使用中有效的避免了多起灾害,并且一些已发灾害在萌芽状态中就得到了很好的解决,从而得到了业主的一致好评。
【关键词】土木工程;建筑;防灾;抗灾
引言:
在人类历史的进程中,伴随着人类社会的,不仅仅只有人类文明、科学技术进步、还有各种各样的灾难,它们为人类历史留下的是一页页触目惊心的篇章。灾害,特别是工程灾害,每年都会给世界人民带来巨大的生命财产损失。因此,如何防灾已是土木工程界研究和关注的课题。
一、灾害的分类
土木工程中的灾害及其分类土木工程中的灾害主要分为自然灾害和社会灾害。自然灾害是自然界中物质变化、运动造成的损害。例如,强烈的地震,可使上百万人口的一座城市在顷刻之间化为废墟;滂沱暴雨泛滥成灾,可摧毁农田、村庄,使成千上万居民流离失所;严重干旱可使田地龟裂、禾苗枯萎、饿殍遍野;火山喷发出灼热的岩浆,可使城镇化为灰烬;强劲的飓风、海啸可使沿海村镇荡然无存,诸如此类,都是大自然带给人类的“天灾”。人为灾害是由于人的过错或某些丧失理性的失控行为给人类自身造成的损害。具体灾害有如下几种:
1、泥石流。
泥石流是在山区沟谷中,因暴雨、冰雪融化等水源激发的、含有大量泥沙石块的特殊洪流。 泥石流的形成:必须同时具备以下三个条件:陡峻的便于集水、集物的地形地貌;丰富的松散物质;短时间内有大量的水源。泥石流按期物质成分可分为三类:由大量粘性土和粒径不等的砂粒、石块组成的叫泥石流;以粘性土为主,含少量粘粒、石块、粘度大,成稠泥状的叫泥流;由水和大小不等的砂粒、石块组成的叫水石流。
泥石流的危害:对居民点的危害;对公路、铁路的危害;对水利、水电工程的危害;对矿山的危害。
2、滑坡。
滑坡上的岩石山体由于种种原因在重力作用下沿一定的软弱面(或软 弱带)整体地向下滑动的现象叫滑坡。俗称“走山”“跨山”“土溜”等。
滑坡的条件:斜坡岩、土只有被各种构造面切割分离成部连续状态时,才可能具备向下滑动的条件。滑坡的活动强度:主要与滑坡的规模、滑坡速度、滑坡距离及其蓄积的位能和产生的动能有关。
滑坡灾害的治理:如在坡顶筑截水排水沟,裂缝回填,建造排水隧洞及坡面排水孔、削坡、压脚等措施;还有就是开展抗滑工程。
3、崩塌。
崩塌也叫崩落、垮塌或塌方,是陡坡上的岩体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚(或沟岩)的地质现象。按崩塌体物质的组成,崩塌可分为土甭和岩崩两大类。
崩塌的活动时间:崩塌一般发生在暴雨及较长时间连续降雨过程中或稍后一段时间;强烈地过程中;开挖坡脚过程中之中或稍后一段时间;水库蓄水初期及河流洪峰期;强烈的机械振动及大爆破之后。
崩塌的地域性:西南地区为我国崩塌分布的主要地区。
4、地面下沉。
地面下沉是由于长期干旱,使地下水位降低,加之过量开采地下水等导致的地壳变形现象。
5、地震。
地震是一种破坏力极大的自然灾害。除了地震直接引起的山崩、地裂、房倒屋塌之外,还会引起火灾、水灾、爆炸、滑坡、泥石流、毒气蔓延、瘟疫等次生灾害。
二、土木工程抗灾内容
1、灾害材料
在工程结构的抗灾研究中,首要关注的是材料受灾后的性能变化,即灾害对材料物理力学性能的影响,也即材料在灾害下的损伤等。关于灾害对材料性能的影响,国内外都已做出了许多研究,定性和定量的得到了一些结论,但是系统性还显然不够,故在土木工程研究中,灾害材料领域还未形成一个专门完善的领域。而在工程结构的加固设计、工程鉴定和工程咨询等实践中又必不可少地需要这方面的知识。灾害材料学一般涉及到土木工程材料的一般力学性能。
2、灾害检测
检测在受灾的土木工程结构鉴定和加固中有非常重要的地位。检测的程序为:检测任务委托,收集原设计图纸及竣工图,外观检测,材料检测,构件变形及现有强度评估,有无可修性,寿命估计等。灾害检测报告一般包括:现状调查,图纸核对,材料强度鉴定,承载能力验算等。
3、灾害加固
就加固材料来说,目前仅仅是用钢材作为加固介质。钢筋砼结构加固方法有很多种,90年代以来主要是置换法、绕丝法、粘刚等方法。国内外近几十年来已较多的开始研究粘贴复合材料来加固梁柱等结构。与钢相比,用复合材料对结构进行加固有如下优点:自重轻、厚度小;任意长度、免搭接;材料不用预加工;板材允许交叉;极高的强度;可采用不同模量的产品;突出的抗疲劳能力;结构物不用预处理就能覆盖;抗腐蚀;施工时对环境无特殊要求等。而粘土剂同样具有以下优点:高强度、高模量;基材可以是混凝土、砌体结构、木结构等多种结构建材;永久荷载下抗蠕变,抗腐蚀;符合环保要求。
三、土木工程在防灾减灾中的重要性
土木工程在防灾减灾中的重要性主要体现在以下几个方面:
1、防护性无论从筑巢穴居,还是到近代的地下指挥所、核电安全壳都需要土木工程的防护。
2、超前性防护设施必须建在遭受袭击之前,如交通需要先修路架桥、发电先建电厂等。
3、基础性国民经济的基础设施,具有投入大、效益大、服役周期长等特点。
4、普遍性各行各业都离不开土木工程,而其对土木工程也有不同程度的依存关系。
关键词:铁路地质灾害 抗灾减灾 风险管理
1.既有铁路地质灾害风险管理对策的内涵
风险管理对策是指风险管理者在风险分析的基础上,对所面临的问题寻求有效的工具来处理,从而迈出风险管理的实质性步骤。
铁路属于国家的自然垄断产业,是国家的基础设施.各铁路局长作为企业法人对铁路运输生产进行管理.因此风险单位按局进行统计分析,属于小样本.所以在制定既有铁路地质灾害风险管理对策时,要考虑这种特殊的背景,尤其是财务对策的制定更是如此.本文的研究仍然属于风险管理的范畴,因此制定控制既有铁路地质灾害对策时仍然按照风险管理的理论方法进行分析.以控制对策和财务对策两方面的内容进行分析研究。
2. 控制对策
2.1 风险避免
风险避免是指考虑到风险事件的存在和发生可能,主动放弃和拒绝是使可能导致风险损失的方案.通过风险避免,可以在风险事故发生之前完全彻底地消除某一特定风险可能造成的种种损失,而不仅是减少损失的影响程度.避免风险是对所有可能发生的风险尽可能回避,直接消除风险损失,具有简单易行、全面、彻底的优点,能够将风险的概率保持为零,保证经济运行的安全。
避免风险的一个基本方法是终止某些现有产品的生产和新产品的引进,暂停正在进行的经营活动,挑选更适合的经营业务,选择更有利可图的经营环境.如在铁路生产活动中,发现在铁路桥梁跨越的河道上下游特定范围内过度抽取地下水是导致铁路地基沉降的主要原因,因此应该人为控制地下水的开采,减少地下水开采量和调整开采层次,并且这种方法已经是被实践所证明了的有效风险避免措施。
即使有很大的风险,人们依然不愿放弃该风险事件可能包含的盈利,所以,避免风险是一种消极的处理方式,在实践中很难完全实现。
2.2 风险排除
指在损失发生前消除损失可能发生的根源,并减少损失事件的频率,在风险事件发生后减少损失的程度.排除法的基本点在于消除风险因素和减少风险损失,是风险管理中最积极主动的处理方法,可以克服风险避免的各种局限。
排除风险一般要经过以下阶段:风险因素的分析;风险工具的选择;实施控制技术;对控制的后果进行评估。
铁路防灾要从基建开始,在选择路线时尽可能的避开灾害地段,有时完全避开是不可能的,这样在设计和建造时应使线路等设施达到规定的标准,达到较高的抗灾能力.总的来说,铁路工程防灾一是绕避,二是采取适当的工程措施。
对于已经建成的铁路,由于在勘测设计阶段没有认定有成灾的条件,建成后发现是一个灾害地点,或者在知道是一个灾害地点,但对灾害的程度估计不足,设防的等级不够,铁路运营中出现病害,这类问题是铁路防灾、抗灾中最直接、最迫切的问题.对于这些问题一般首先考虑工程防治措施.对于每一种灾害,可供选用的工程措施都有多种.在选用工程防治措施后应考虑以下问题:
1)抗灾工程的标准:抗灾工程有不同的标准,而标准的高低反映其不同的抗灾能力,在兴建抗灾工程时,工程的标准要依实际情况来确定,标准过低起不到抗灾应有的作用,标准过高又会造成巨大的浪费。
2)灾害的治理策略:治理灾害是单项治理还是系统治理,是根除性治理还是一般的简单恢复治理或局部治理,这会影响工程的总规模。
3)抗灾工程的质量:工程设施的技术水平,工程建筑材料的质量,工程的施工质量等都是影响抗灾工程质量的重要因素。
例如在泥石流的防治方面可以应用如下的工程措施来减轻或避免泥石流灾害:1)跨越工程―是指修建桥梁、涵洞,从泥石流沟上方跨越通过,让泥石流在其下方排泄,用以避防泥石流.这是铁道部门和公路交通部门为了保障交通安全常用的措施;2)穿过工程―指修隧道、明硐和渡槽,从泥石流沟下方通过,而让泥石流从其上方排泄,这是铁路和公路通过泥石流地区的又一主要工程形式;3)防护工程―指对泥石流地区的桥梁、隧道、路基及泥石流集中的山区变迁型河流的沿河线路或其他重要工程设施,作一定的防护建筑物,用以抵御或消除泥石流对主体建筑物的冲刷、冲击、侧蚀和淤埋等的危害。防护工程主要有护坡、挡墙、顺坝和丁坝等。
3.财务对策
财务工具即企业单位在损失发生后以经济手段做出对损失的补偿。事实上,地质灾害风险大多是必不可免而且损失难以预测的.因而当相当数量的损失后果出现时,如何有效的利用各种财务工具,以及有效的提供经济补偿,成为风险管理的重点。
3.1风险的自留
风险自留亦即风险自担,是一种由企业单位自行设立基金、自行承担风险损失发生后财务后果的处理方式。
防灾与备灾工作往往是持续和较长久性的工作.由于抗灾减灾资金的具有随机性、风险性、模糊性、差异性、时效性等特殊性,铁路线路的抗灾备灾资金筹集应采用市场机制和国家干预并重的原则.尽管政府在交通线路抗灾减灾基础设施建设中发挥了巨大作用并将继续占有主导作用,但仅依靠政府的财政投入远远不能满足抗灾减灾基础设施对资金的需求.所以,必须拓宽筹集抗灾减灾资金的渠道。
1)本着“谁受益,谁投资”的原则,建立合理的收费体系,向使用设施的受益者征收一定数额的款项,作为一种抗灾减灾资金的筹集途径。
2)在全国范围或特定的地区内建立一项铁路线路抗灾减灾专项基金,其主要来源分为两类:一类是新建的铁路线路,其减灾资金应纳入在工程预算中,其提取大小依据施工线路施工勘探设计对该线路可能发生的灾害风险度(灾害发生的概率和损失幅度)的大小来提取;另一类是既有铁路线路,若在建设时提取的减灾资金不足,为了保证铁路线路的畅通,减灾资金从以下两个渠道筹集:一是以政府救灾补助金的方式提供,二是适度提高运价用来筹集抗灾减灾资金。
摘要:通过找准营区硬件设施的脆弱因子与脆弱程度,营区防灾能力评价模型可以为编制风险清单、应急预案和防灾规划提供基础资料,并辅助决策营区灾害防治的工程性措施。基于层次分析法,按照层次清晰、可操作性强和系统全面的原则,建立了由5个目标因素、24个指标构成的营区防灾能力评价指标体系和评价模型,并以某营区为例,通过改造前后防灾能力评价结果与实际灾害情况的对照,初步验证了评价模型的实用性。
关键词:营区防灾;防灾能力;指标体系;评价模型
1引言
近些年,全球自然灾害明显增多,且突发性强、危害后果重。我国灾后抗灾救灾力度大、效率高,相比之下防灾减灾能力则明显不足,不少学者开始相关研究分析,并取得了许多成果。谢礼立[1]等以人员伤亡、经济损失、震后恢复时间为评价准则,建立了城市防震减灾能力评估指标体系;吴大放[2]等构建了城中村火灾防灾能力评价模型,并以广州大学城南亭村为例进行了应用示范;张明媛[3]等提出城市防灾、抗灾、救灾和灾后恢复能力构成城市综合承灾能力的概念,建立了生命线系统耦合关联矩阵,提出了抗灾能力评价的量化方法;樊运晓[4]等建立了包括社会财富、固定财富和生命线工程三方面内容的区域承灾体脆弱性评判指标体系。综上,因为城市规模尺度较大,城市层面的防灾能力评价主要以单一灾种为主,综合防灾能力评价则以生命线系统为主要考察对象,评价模型不适用于军队营区。地方上与营区规模类似的社区防灾减灾研究,因为受产权私有化制约,很少提出对硬件工程设施的评价与改造,主要集中在通过软性的管理手段进行安全社区的评估与改进,如国家减灾委员会办公室制定的《全国综合减灾示范社区标准》等。军内一些学者———主要是“营房人”,已经发现问题并积极开展了相关研究,但研究成果的可实施性不佳。
文献[5]构建的营房安全评价指标体系只有2个层次、5个指标,造成指标涵盖内容过于笼统、评分偏差可能较大;文献[6]也有类似问题,将营区防护和防灾评价内容混合在一起,造成单项指标所涵盖的评价内容很杂、细节过多,在具体项目评分时不便于操作。灾害之所以造成财物损失和人员伤亡,大多与土木工程的破坏有密切关系。军队营区可能存在的选址不当、规划不合理、设施设备老旧、环保措施不到位和灾备保障不周等问题,会削弱营区防灾能力,进而影响战斗力保持和提升,影响武器装备和官兵生命财产安全。因此,笔者结合长期从事营区营房规划设计和建设管理的经验教训,从军队工程建设管理的需求出发,研究营区作为承灾体的防灾能力评价,以期为提高硬件设施抗御灾害能力提供决策依据。
2营区防灾能力评价方法
层次分析法[7]是模拟人们决策过程思维方式的一种方法,尤其适用于多目标、多准则、多时期的系统评价,通过把定性方法与定量方法有机地结合起来,使复杂的系统分解,能将人们的思维过程数学化、系统化。
2.1层次分析法的步骤
通过构造递阶层次结构和两两重要性比较判断矩阵,并通过检验判断矩阵一致性来分析重要性比较的主观判断是否偏离客观实际,根据需要进行调整,并逐层计算权重。
2.1.1构造各层指标权重判断矩阵模型
根据对问题的调查分析,把相关因素按性质分层次排列。一般可分为三层,分别是目标层、准则层和指标层。
2.1.2构造两两重要性比较判断矩阵
采用专家调查法,通过两两比较,对同层次指标之间相对上层次因素的重要性进行评定,其中比较结果以1—9标度法标识。
2.1.3层次排序和结果一致性
检验将相关说明、材料和评价参考标准提交给本领域专家,凭借专家的知识和经验。
2.2营区防灾能力评价指标体系
通过对多年营区建设管理工作经验的总结梳理,按照层次清晰、可操作性强和系统全面的原则,筛选出24个营区防灾能力考察指标组成指标层,并归纳成5个方面组成准则层。选址部署准则层包括场址避灾情况、周边灾害源、营区对外通达性、外部救援力量和安全防护等五部分内容。规划布局准则层包括保密性圈层划分、功能分区、路网交通、绿地和场地等五部分内容。营房条件准则层包括营房建成时间与维护使用情况、结构形式、防火安全性、防灾设施可靠性、日照通风和采光等五部分内容。环境保护准则层包括地形地貌处理、雨污排放、废气处理、垃圾处理和军事污染处理等五部分内容。灾备保障准则层包括供水、供电、通信保障和监测监控系统等四部分内容。
2.3营区防灾能力评价指标权重确定
为提高指标权重确定的科学性与准确性,邀请某军事设施建设主管部门、某工程设计研究院、某工程建设指挥部、某质量监督站、某军兵种军事设施建设局以及相关院校等单位的11名专家,按照前述1—9标度法对各指标重要程度进行评定。首先,将1—9标度表、相对重要性调查表和有关资料发给专家进行独立判断;其次,回收结果并计算相对重要性均值和同类指标归一化处理;然后,将计算结果返给各位专家重新填写,直至各位专家意见趋于一致,以此的两两指标相对重要性平均值构建最终的判断矩阵;最后,按照层次分析法的原理,对其进行仔细验算,对不符合要求的重新进行调整,直到各判断矩阵都具有符合要求的一致性,最终得出军事设施防灾能力评价各指标的权重。
2.3.1层次单排序
层次单排序解决判断矩阵的特征根和特征向量的问题,即对于判断矩阵A,计算满足AW=λmaxW的特征根和特征向量,式中λmax为A的最大特征根,W为对应于λmax的正规化特征向量,W的分量Wi为相应因素的单排序值。
2.3.2层次总排序
层次总排序是在同一准则层中单排序的基础上,计算出针对目标层的准则层所有指标重要性的绝对权重,为了使层次总排序的计算结果具有一致性,也需要像层次单排序那样,进行一致性检验。将军事设施防灾能力评价模型各指标经过调整的最终权重值进行层次总排序。
2.4营区防灾能力各项指标评价评定标准
各项评价指标的评价标准主要根据营区规划设计相关技术标准规范、建筑法规和《军队现代营房建设管理评估试行标准》要求等制定的[8]。由于我军部队类型多、分布广,对营区防灾规划建设要求不尽相同,本文所拟订的评定标准不可能适用于全军部队,其他营区参照使用时需要根据实际情况进行调整与修正。
3实例应用
3.1某营区防灾能力评价实施与结果
首先,调研与评分。选定13位军事设施建设管理方面的专家和管理干部,通过对某营区现场查看和集中审阅规划、现状及相关管理资料,发放评价表,并要求评价人员背对背独立评分。然后,数据采集与处理。所有评价表经收回且确认有效后,用Excel软件建立高级运算表格,输入评分数据。假定各位评价人员的评分权重相同,根据评分进行平均计算,得出该营区防灾能力各项指标得分,并加权计算,得出加权总分。七年后,再次请专家对改造后的营区防灾能力进行评价打分。
3.2营区改造前防灾能力评价结果分析与灾害情况
该营区综合防灾能力评价结果为6.98分,表明该营区防灾能力较弱,其中,6、7、8、11、12、13、14、16、17、21、22共十一项单项得分低于7.2分,特别是营房条件方面,建成时间与维护使用情况、结构形式和防火安全性三个指标项得分均未超过5.02分,结合营区营房具体情况,可知大量营房建成年代久、安全性较差,急需改造。2008年的汶川大地震中,该营区90%营房严重受损。
3.3营区防灾改造情况概述
该营区进行了灾后恢复重建,改造后建筑密度1.8%,容积率0.02,绿地率70%,污水达标排放率和垃圾收集率均为100%,重点对场地和营房加强了防灾规划设计,主要改造内容包括:(1)场地与布局改造。因山就势保留和恢复林区1360亩,整合功能、紧凑布局、集约建设,尽量减少对原始地形地貌的影响,对地震后出现的多处山体松动、滑坡地段进行了堡坎加固,恢复地表植被。营区集中建成区内地势较平坦,南高北低,营区综合训练场空旷宽敞。在营区主轴线区域设计的景观水系,结合了防洪和生态建设。(2)营房改造。新建22栋营房单体,总建筑面积3.8万平方米;加固改造营房4.5万平方米,整修营房3500平方米,新建和改造营房均按照国家和地方抗震、防雷、防火等要求设计。(3)道路和出入口改造。根据场址实际情况保留北出入口和东北侧辅助出入口,增设南侧战备出入口。营区道路为混凝土和沥青路面,主干道混凝土强度C25,宽7米,三纵三横,分隔六大功能分区,营区道路占地18%,主要道路成环,道路呈网状。(4)防灾工程改造。重点考虑防火、防震和防洪。拓宽原有道路兼作消防车道,结合道路网将营区分为五大防灾区,在每个分区最高处设防灾监控系统,台地建设区消防道路连接成环。(5)设施设备改造。优化营区生活给水排水系统、雨水系统、消火栓给水系统以及给排水外线、消防外线等系统。变电室由原来的1个增加至3个,进行分区供电。打造营区“六网七系一中心”的信息化基础平台,其中,“营区安防一体监控系统”通过营区周界、营房和营房内部及重点部位设置的监控点,实时掌握营区安全状况,及时处理各类安全隐患;“数字营区综合管理系统”通过数字化计量、传感设备,精确监测水网泄漏点位。
3.4营区改造后防灾能力评价结果分析与灾害情况
该营区改造后防灾能力评价结果为8.21分,且24个指标中没有低于7.2分的,表明该营区综合防灾能力较强,且基本没有防灾短板。该营区营房在2013年四川雅安芦山7.0级地震和2014年云南昭通鲁甸6.5级地震中经受住了考验,恢复重建以来未发生各类重大灾害事件。
4结束语
本文以军队营区防灾能力为研究对象,运用层次分析法构建了定性与定量分析相结合的评价指标体系和评价模型,可以用于找准营区工程设施的脆弱因子与脆弱程度,为编制风险清单、应急预案和防灾规划提供基础资料,并辅助决策营区灾害防治的工程性措施,为军队营区灾害防治管理工作提供了技术支撑和决策依据。通过某营区改造前后防灾能力评价结果与实际灾害情况的对照,初步验证了评价模型的实用性和可操作性。
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