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关键词:变电站设计;环保;节能;绿色
Abstract: along with the country the environmental protection more and more high, power green environmental protection techniques are applied widely, should choose reasonable environmental protection and energy saving design of transformer substation, in order to improve the operation efficiency of the transformer substation, conservation of resources, to reduce the consumption.
Keywords: substation design; Environmental protection; Energy saving; green
中图分类号:TM63文献标识码:A文章编号:
随着经济的发展,我国电力系统建设已经成为一个值得探讨的问题。绿色、环保、节能变电站,是通过创新技术、高效管理,在新建或改建变电站及输电线路选线、杆塔建设的过程中,降低其对自然景观和环境的影响,最大可能地减少水土流失,较少能源损耗及减少环境污染,减小植被破坏,实现节地、节材和节能降耗,将资源节约化、效率最大化、管理智能化、环境友好化的理念全面融入电网规划、设计、建设全过程。根据我国变电站的发展情况以及我国的国情来看,绿色、环保、节能的设计已成为我国的变电站设计的发展趋势。
1合理选择变电站站址
在变电站的选所阶段,应尽量精简布置、减少土地资源的占用,应对站址的环境保护、水土保持、植被的恢复等方面采取有效措施。应注意避让地质构造较复杂、不良地质现象、地质灾难多发地段。注意拟建变电站站址是否存在富含地下水的地层,品位较高的矿脉和瓦斯地层,避免破坏矿脉和地下水层或在以后的变电站施工和运营期间有害气体逸出,污染环境。尽量避免在居住区建设变电站,以防大量的拆迁工程和意外事故。符合电网规划的布点要求,尽量靠近负荷中心,尽量降低线路建设投资和运行费用。充分考虑进出线条件,留出线路走廊,避免或减少线路的相互交叉跨越。
2主变压器的设计选择
主变压器(以下简称主变)作为变电站的重要电气设备,它的功率损耗占整个电力系统损耗的20%~50%,主变的合理选择对于节能降损至关重要,是变电站节能降损工作的重点。
2.1主变容量的选定
变压器的功率损耗随负荷的变化而变化,对于中小容量的变压器而言,负载为其额定容量的50%~60%情况下,效率最高,该区域一般称为变压器的经济运行区。相反,主变在满载情况下效率会降低,自身损耗增加。在功率因数较小的情况下,效率下降得更多。通过计算,一台2500kV•A的变压器在功率因数为0.6时,满载情况下效率要下降0.69%;即使功率因数达到了0.8,效率也要下降0.52%。从节能降损的观点出发,根据变压器的经济运行区来选择主变容量,可以达到主变损耗最小的目的。显然这种选择主变容量的方法,会使主变容量大于变电站综合负荷的30%~40%,虽然增加了主变的投资,但从长期的节能效益来看,还是可行的。
2.2合理选用三绕组变压器
采用三绕组变压器,则可以相应减少变压器电能损耗近30%。现在中小容量三绕组变压器的型号和规格比较齐全,选择的余地较大,合理的选用既可以减少投资,又可以降低损耗。
2.3有载调压变压器的使用
在电压随负荷变化较大的变电站,应采用有载调压变压器,以保证电压稳定输出。对于电压波动较大的终端变电站,为提高末端电压质量,可以在变电站进线端线路加装电力电容器进行无功功率补偿,降低电压损耗,减少电压波动。
2.4主变型号的选择
变电站设计时应优先选用S9或S11型系列变压器,由于它们采用了新技术、新工艺、新材料,与相同等级的旧型号相比,具有损耗少、体积小、质量小等优点。S9型系列比SL7系列平均每千伏安变压器容量一年可节约电能9kW•h;S11-M.R变压器与同容量S9型相比空载损耗下降30%,空载电流下降70%。
3确保系统方案,提高可靠性
需经合理规划及潮流计算,正常方式下,各线路潮流均在输送范围内,在保证供电可靠性高的同时发展适应性也较好。合理配置无功装置功率,优化降低全电网的电能损耗。考虑经济电流密度、合理选择导线截面。采用先进的继电保护装置,选用集成化、智能化产品,提高电网运行的可靠性,有效适应各种运行方式。高电压等级的系统保护均按照双重化原则配置;保护和测控分开配置。由于智能化技术的应用大大减少了屏上的二次接线,因此可将线路、断路器测控装置分别安装于各线路、断路器第一套保护屏,从而节省了屏柜数量,适当减少了二次设备室的建筑面积。主变本体变电量保护和500kV线路电抗器电量保护为双重化配置;保护和测控分开配置。主变和线路电抗器的非电量保护装置采用本体智能组件(或终端)完成,智能组件(或终端)按单重配置。主变本体智能组件(或终端)具有与主变非电量接点配合的开入开出回路,配合相应的时间继电器、出口继电器等,可在就地实现本体保护功能。低压线路、无功补偿装置等采用保护测控一体化装置,按单套配置,节约资源,提高可靠性。
4电气部分
4.1站区布置
变电站的布置应根据所址场地条件、出线规划、进所道路等统筹安排、合理布局,既要满足近期运行要求,也应考虑近期与远期扩建的配合及供电可靠性,特别是对减少停电次数方面进行特别的设计,以此来节省不必要的站区占地。选用合理的配电装置形式。对于场地及其狭小的地方可采用全户内布置方式。对于敞开式布置,高电压等级的母线可采用管形母线,以发挥其占地面积小,布置清晰的优点。另外,若采用分相中型布置,采用垂直断口隔离开关、三柱式共静触头隔离开关、悬挂式阻波器等均可节省占地。
4.2先进设备的选择
变电站设备选型方面,应尽量采用全寿命周期内安全可靠、性价比高的设备,以减少维护工作量。积极使用低声噪、少污染的先进设备和工艺,并采取一定的消声、隔声、减振、防火措施。利用光伏电池所发的绿色电力为站用电负荷提供部分电能,是高效利用土地资源、降低碳排放、发展低碳经济的有效途径。在系统条件允许的情况下,设计应优先选用短路阻抗低的变压器。分解运输式三相变压器总重较轻,节约了制造变压器的钢材和绝缘油,从而减少了钢材和绝缘油生产中的碳排放。逐步采用先进的罗氏线圈型电子式电流互感器(有源电子式互感器)或者纯光学式电流互感器(无源电子式互感器)。基于光效应的无源电子式互感器,与高电压电路完全隔离,互感器处于高电位的部分不需要电源,具有不受电磁干扰、不饱和、测量范围大、频带宽、体积小、重量轻以及便于数字传输等优点。采用非晶合金站用变压器,它的空载损耗比传统的铁芯变压器大幅降低了空载损耗,节能减排效果显著。干式半芯电抗器有望在今后的使用中成为干式空芯电抗器的替代产品,可降低碳排放量。利用站内的线路或母线高抗增加1个抽能线圈,作为站用电源,通过开关设备和抽能高抗配辅助变压器接入站用电系统。该技术的应用可提高供电的可靠性,节省了线路走廊,节能降耗。采用绿色照明新技术,即采用高效照明光源及灯具,对变电站照明采取程序控制(PLC)的方式,将变电站内的照明按功能和场地区分开来,节约用电。
5无功功率的合理补偿
提高功率因数,可以减少主变损耗,提高利用效率,同时还可以减少电压损耗和线路电能损耗。据测算,当功率因数从0.7提高到0.95时,变压器每千伏安
可减少绕组损耗4.6W,线路损耗可以降低45%左右。目前,在无功功率补偿技术上,并联电力电容器补偿技术应用较为普遍。其关键是补偿点和补偿容量的选择,若选择和配置不当,造成过补偿将会适得其反。所以在变电站设计时,就要调查清楚变电站的综合负荷结构情况,如大企业连续生产班次、用电容量、功率因数、用电特点等,进行统计分析后以便确定变电站的补偿方式。一般来讲,应采用集中补偿与分散补偿相结合、分散补偿与就地补偿相结合、供电企业补偿与用户补偿相结合的方式。变电站的集中补偿容量一般以在配电线路上进行分散补偿使其主变功率因数达到0.8的情况下,再由集中补偿提高到0.9进行计算。采用电力电容器对无功功率进行补偿,应根据变电站的补偿要求及运行条件,正确地选择其控制方式,既要考虑节能降损效果,又要兼顾调压控制。
6协调好土建部分,节约土地资源
充分利用荒地, 少占农田, 利用自然地形进行有效排水。优化变电站总布置和竖向设计, 选择合适的场地设计标高, 避免大挖大填, 减少土石方工程量, 相应减少边坡支挡及地基处理工程量, 并尽量做到土石方平衡, 减少水土流失。站内建筑物采取节能措施。建筑风格设计体现工业产品的特点, 工艺简洁、施工方便、线条流畅, 与环境协调。
7结束语
关键词:绿色建筑评价;绿色施工;监理
中图分类号:TE42 文献标识码:A
引言:
《绿色建筑评价标准》(GB/T50378- 2006)是为贯彻落实我国政府提出发展“节能省地型住宅和公共建筑”的要求制定的第一部绿色建筑综合评价标准,已于2006 年6 月1 日实施。它既适用于既有和新建住宅建筑的评价,也适用于既有和新建办公建筑、商场建筑和旅馆建筑的评价。该标准的评价指标体系由节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量和运营管理节能六类指标组成。评价的申请相关工作从项目设计初期开始,—直贯穿整个项目实施过程,直至项目完成并投入使用一年后。绿色建筑的评价工作与业主、承包商、监理、工程设计人员等项目参与者息息相关。绿色建筑评价机构主要借助于审核项目前期有关评估、分析报告、审核设计文件、审核现场检测报告、审核施工过程控制的有关文档、审查产品说明书及产品检测报告、审查工程竣工图、审查建筑物投入使用后的各项运行记录,并根据需要进行现场考察和抽样调查。
设计阶段的绿色建筑控制要点及措施
在设计阶段的绿色建筑监理工作中,首先将与本项目相关的绿色建筑评价指标进行分解,将作为必须性指标的控制项,要求必须达到;将参与打分的指标:一般项和优选项,按照申报等级即:一星级()、二星级()、三星级()所要求的指标值进行控制,把确定的指标纳入设计任务书,作为绿色建筑设计要求,监理应审核任务书中有关绿色建筑各项指标的全面性、完整性和适宜性。整理确定后的指标既是设计工作的依据,也是审核设计成果的依据。
设计前期阶段,监理应协助业主审核场址检测报告和相应文件,以确定选址无洪涝灾害、泥石流及含氡土壤的威胁,以及在建筑场地安全范围内无电磁辐射危害和火、爆、有毒物质等危险源;同时应审核环境影响评价报告,确定环境噪声等在要求范围内。
规划设计阶段,监理应审核场地地形图和相关文件,以确定场地建筑不破坏文物、自然水系、湿地、基本农田、森林和其它保护区;要审核规划设计文件,确保用地标准在要求范围内,确保日照、采光、通风达到要求,确保绿地指标符合相关要求,确保场地内无排放超标的污染源;要核查住区设施配套,核查对尚可使用旧建筑的充分利用,核查场地交通的合理组织及对公共交通的充分利用;核查绿化对非传统水源的利用;核查地表及屋面雨水经流途径,是否采用增加雨水渗透措施;核查绿化、洗车对非传统水源的利用。
建筑单体设计阶段,要审查设计文件,要核查建筑是否利用场地自然条件进行合理设计,确保建筑节能设计符合或超过国家及地方现行设计标准的规定值。要核查日照、采光、通风、隔声、热工程指标,要核查对可再循环材料的充分应用。要核查结构选型是否合理,是否采用高性能材料。要核查暖通空调设计是否选用效率高的用能设备,能效比指标是否符合要求,是否充分利用当地可再生能源及空调系统的可控制性。要核查电气设计是否采用高效光源、高效灯具、低损耗附件,与自然采光较好的结合。要核查给排水设计是否综合利用各种水资源和充分利用非传统水源,确保不对人体健康与环境产生不良影响,确保采用节水器具。
施工阶段的绿色建筑控制要点及措施
施工阶段的绿色建筑控制包括两个方面:一是设计文件中有关绿色建筑的要求在施工中的实施;二是施工活动行为本身符合绿色建筑评价要求。
施工方在投标前就要考虑绿色建筑评价要求,运用ISO14000 和ISO18000 管理体系,将绿色施工有关内容分解到管理体系目标中去,使绿色施工规范化、标准化。在工程开工前施工方及时编制绿色建筑施工的专项方案,报送监理、业主审核,通过审核的专项方案在施工过程中严格执行。监理结合建设部2007 年《绿色施工导则》以及设计文件中有关绿色建筑的要求,对绿色建筑施工专项方案进行审查,对相关材料、设备进行检验,对需要检测的材料、构件、设备进行抽样检测,对施工过程分阶段进行检验、并进行分部分项工程验收。
监理要重点审查建筑材料中有害物质含量控制标准、地方性材料的充分利用,建筑施工、旧建筑拆除和场地清理时产生的固体废弃物的分类处理、循环利用,充分应用以废弃物为原料生产的建筑材料,在施工过程中对施工引起的大气污染、土壤污染、噪声污染、水污染、光污染以及对场地周边区域不利影响的控制措施。
施工单位提出行之有效的控制扬尘的技术路线和方案,以减少施工活动对大气的污染;土方作业阶段,采取洒水、覆盖等措施,达到作业区目测扬尘高度小于1.5m,不扩散到场区外。结构施工、安装装饰装修阶段,作业区目测扬尘高度小于0.5m。施工现场非作业区达到目测无扬尘的要求。对现场易飞扬物质采取有效措施,如洒水、地面硬化、围档、密网覆盖、封闭等,防止扬尘产生。施工工地污废水一般含沙量和酸碱值较高,必须按《污水综合排放标准》(GB8978- 1996)的要求进行妥善处理;施工现场应制定降噪措施,使噪声排放达到或优于《建筑施工场界噪声限值》(GB12523- 90)规定的相关标准;施工场地电焊操作以及夜间作业时使用的强照明灯光是施工过程光污染的主要来源,施工单位应选择适当的照明方式和技术,尽量减少光污染;施工现场围挡的高度、用材必须符合有关规定,保障施工场地周边人群、设施的安全;建筑材料中有害物质会造成室内污染,必须控制材料相关指标符合或优于国家标准GB18580- 18588 和《建筑材料放射性核素限量》(GB6566)的规定;预拌混凝土能够减少施工现场噪声和粉尘污染,并节约能源、资源,减少材料损耗,应对承包商及有关方施加影响,积极采用预拌混凝土。
在施工过程中,应充分利用旧的建筑材料以及建筑施工和场地清理时产生的废弃物,从而达到节约原材料、减少废弃物、降低生产及运输新材料对环境的影响。施工所产生的垃圾、废弃物,应在现场进行分类处理,将可再生材料在建筑中重新利用,将可再循环材料通过再生利用企业进行回收、加工,最大限度地避免废弃物污染。必要时可要求施工单位编制专门的建筑施工废物管理措施,制定拆毁、废品处理及回收的方法,进行废物统计。
施工材料尽可能利用建筑废弃物再生骨料制作的混凝土砌块、水泥制品和配制再生混凝土。尽可能使用利用工业废弃物、农作物秸秆、建筑垃圾、淤泥为原料制作的水泥、混凝土、墙体材料、保温材料等建筑材料。尽可能使用生活废弃物经处理后制成的建筑材料,保证废弃物使用达到绿色建筑申报要求指标。监理在施工过程中,要按照设计文件中有关绿色建筑要求和审查批准的绿色建筑施工方案检查施工方的施工行为,同时督促施工方对形成的相关文档,按绿色建筑申报要求进行整理、归档。
结束语:
绿色建筑倡导在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生。绿色建筑监理是建筑全寿命周期中的一个重要组成部分,在绿色建筑工程建设中推进“全过程绿色监理”,将工程建设各阶段的绿色建筑的评价要求落实到位,也是对我国节能减排目标实现的积极响应。
参考文献:
报告编制过程中,广州供电局发现如何最大程度调动利益相关方参与社会责任报告的撰写以及吸引更多人阅读社会责任报告,是体现报告质量和提升报告价值的关键所在。为此,广州供电局深入分析企业所处的内外部环境,从内部管理着手,大胆破题。一方面,在报告启动之前,广州供电局创新开展了涵盖各个利益相关方的调研和访谈,充分了解利益相关方关切,提炼出实质性议题库,包括具有广州地域特点的城中村用电难问题等,作为编写报告内容的依据,将利益相关方关切融入报告编制。另一方面,广州供电局在报告语言语、形式、设计等方面充分考虑到岭南文化特色;在传播方面融入互联网思维,让报告以更亲切的方式走入利益相关方,吸引大众阅读。努力让您手中的这份“小”报告,彰显更大的价值。
报告融入企业品牌
广州供电局将“让您满意每一度”的企业品牌全面融入报告内容、形式与设计,使报告成为企业品牌传播的有效载体。
报告内容从“披露责任绩效”到“释放责任价值,塑造责任品牌”。反思以往报告发现,虽然参照国内外社会责任报告编制的相关标准,披露了企业在经济、环境、社会等方面的责任管理和绩效,也提炼了责任案例,但报告似乎未能有效实现让利益相关方了解企业运营是否符合可持续性的原则,原因在于未能有效挖掘管理措施、绩效与可持续性间的关系。为此,广州供电局不仅仅披露公司履行社会责任采取的措施和绩效,更注重披露它们对提升公司可持续发展能力的意义以及对利益相关方带来的价值。以“关爱员工共成长”为例,广州供电局不仅披露培训率是100%的优质绩效数据,还披露更为关键的培训内容(安全培训、技能培训等)以及创新的培训方式(体验式培训、创新工作室平台等),作为对绩效数据的进一步说明,从而使培训对员工的安全和职业发展带来正真价值。
报告凸显品牌内涵。整本报告贯穿了公司年度品牌主题“让您满意每一度”,并通过设计传递了安全每一度、绿色每一度、幸福每一度、情系每一度、责任每一度等子品牌形象;形式方面,报告四大篇章,设置了切合企业子品牌内涵的小专题,如体现绿色每一度的“绿色变电站的秘密”,体现幸福每一度的“未来客户关爱计划”等责任实践,使报告在发挥与利益相关方沟通价值的同时,助力责任品牌形象塑造。
报告设计秀出特色文化。报告设计充分秀出岭南文化和新广州元素,例如,以岭南建筑特色满洲窗的设计展现责任框架,以广州地标和体现广州风土人情的彩绘作为开篇图等,鲜明的地域特色拉近了与读者的距离。报告中设置了分页的彩色标签和可以循环使用的书签,帮助读者快速定位信息,提升阅读体验。
报告释放沟通价值
社会责任报告作为与利益相关方开展全面沟通交流的重要过程和载体,我们认为仅停留在报告编制与远远不够,还需要进一步释放报告的沟通价值。我们通过以下转变挖掘报告的沟通潜力。
报告开篇企业高层齐沟通,展现透明真诚的沟通态度。责任寄语部分我们每一位分管公司核心业务的领导都用一句话表达了对社会责任的认识以及从工作实践出发,如何将社会责任融合贯穿在公司的各个层面。向利益相关展现负责任领导层的同时,也表达了公司高层乐于沟通、坦诚沟通的态度。
议题披露从“我想说的”转变为披露“利益相关方真正关切的”。作为电网企业,广州供电局除了构建坚强电网,也积极编织基于多方参与的可持续网络。广州供电局识别并创造了巨大的战略关系网,惠及电力价值链上的各个利益相关方,囊括了员工、客户、政府、社区、供应商、承包商、媒体、社会团体等八类利益相关方,通过调研、社区服务、座谈会、体验日等常态化的对话机制,逐步了解各利益相关方的期望和他们关心的问题,并最终体现在社会责任报告中。例如,报告中“服务广州经济发展”小专题回应了政府的期望;“阶梯电价知多D”、“绿色变电站的秘密”回应了用电客户对电价、变电站电磁辐射的疑惑;“如何缓解城中村停电问题”回应了城中村客户、政府、媒体甚至全社会的关注;“关爱未来客户计划”小专题回应了学校等社区群体的关切。正因如此,报告虽然不厚,但却是份能走入人心的沉甸甸的报告。
语言表述从“生涩难懂”转变为“活泼生动”。电网企业专业性极强,如果用内部汇报式的工作语言撰写报告,想必将难倒一大群读者。为此,广州供电局对电力供应部分的语言进行了精心润色,让各利益相关方能更容易理解我们的核心运营,从而更好地理解我们的工作蕴含的责任价值。例如,广州供电局使用人体血液循环系统的比喻解释为什么要完善电网架构;以“指挥员”、“大管家”、“电网医生”的形象比喻电网调度员、线路巡视员、变电检修员;以“绝缘男”案例展现带电作业。语言表述的转化,使整本报告娓娓道来,使广州供电局负责任的鲜活形象跃然纸上。
创新报告传播思路
一直以来,国内企业社会责任报告传播一般采用召开报告会、主动赠阅等方式,随着互联网、云计算、大数据等先进技术的出现,为报告创新传播带来可能。广州供电局也随之调整社会责任报告的载体、呈现方式以及周期,使传播形式更为灵活多样,呈现方式更为贴合不同利益相关方群体。
关键词:绿色化学;教学内容;教学模式;改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)26-0022-02
绿色化学是化学学科的一个新兴分支,它以“原子经济性”为原则,研究如何在生产目标产物的过程中充分利用原料及能源,将反应的效率达到最高,损耗降到最少,从源头到最终产物的过程中减少废物的产生,从而对环境的伤害降到最低。从源头开始的绿色化学,使清洁生产跟上环保主题前进的步伐,有着广阔的应用前景[1]。绿色化学提出后,立即得到了科学界和各国政府的高度重视。1995年美国设立“总统绿色化学挑战奖”,其目的是鼓励和支持那些具有基础性和创新性并对工业有实用价值的化学新工艺、新方法,以减少资源消耗和防止污染。
随着绿色化学研究的不断深入,绿色化学的思想和内容已被引入到化学教学之中,国内外很多设置化学化工专业的高校都为学生开设了“绿色化学”这门课程。1998年“绿色化学”作为一门独立的新课,在中国科技大学由中科院院士、中国科技大学校长朱清时顺利实施[2]。四川大学胡常伟教授已经把“绿色化学”这门课程建设成了国家级精品课[3]。“绿色化学”课程作为一门新兴课程,对于加强大学生的环境意识,实践绿色化理念,培养综合素质人才具有重要作用。然而“绿色化学”不像其他化学课程那样有成熟的知识点体系及教学大纲[4],大部分高等学校都将其设为选修课[5],也没有配套的以绿色化学方法应用为目标的实验课程。因此,绿色化学作为一门课程还未得到广泛的重视,课程的教学质量及教学效果有待进一步提高。
本文对绿色化学课堂教学方法提出了一些改革思路,并在教学活动中加以实践和探索。
一、课程内容建设
(一)教材选用
近年来出版了较多的绿色化学著作[2],其中很多都适合作为绿色化学课程的教材。如《绿色化学化工导论》、《现代绿色化学技术》、《绿色化学原理与应用》等。对化学化工专业的学生,在接受过无机化学、有机化学、物理化学、分析化学等基础教育后,学习绿色化学专业课。教学内容应涉及绿色化学的专业知识,具有一定的深度,授课应能反应当前绿色工艺和技术的最新发展水平[2]。因此选择原理、应用并重的“绿色化学原理与应用”作为基本教材。该课程重点介绍绿色化学原理、绿色化学方法及应用、绿色化学品设计方法及应用、绿色化学的发展趋势等理论性内容。较为适合化学化工专业的学生。
(二)增加教学内容
1.适当增加毒理学内容。绿色化学品设计需要充分了解物质的毒性机理,从而对分子进行结构修饰,直接或间接地减少其毒性。这部分内容在”绿色化学原理与应用”中作了简单介绍,但不够详细,对学生关注的各种毒物的毒性机理未做全面介绍,因此,可以增加毒理学中环境化学物的生物转动与生物转化、环境化学物的毒性作用、环境化学物的一般毒性及其评价、环境化学物的安全性和健康危险度评价等作为“绿色化学”的教学内容。这不仅有利于学生应用绿色化学方法使用和设计安全有效的化学品,而且可使学生进一步认识一些有毒有害的化学品,在日常生活及化学实验中能有意识地规避这些有毒化学品,保护自己的身体健康。
2.增加最新的绿色化学研究成果。绿色化学在飞速地发展,不断地有新的绿色化学方法、如绿色催化剂、绿色原料、绿色溶剂、绿色化学品及绿色化学化工过程被研究和开发。如美国总统绿色化学挑战奖每年都会奖励在研究、开发和应用绿色化学技术方面获得杰出成就的个人、集体或组织。英国皇家化学会的杂志“Green Chemistry”,刊登了大量的绿色化学领域的最新原创性研究成果和评论性文章。“绿色化学”课程的教学不能局限于教材中介绍的方法和陈旧的例子,而要查阅最新的文献,给学生介绍最新的绿色化学方法和绿色化学品。同时让学生自己也参与查询一些最新的文献资料,并撰写科研小论文,实现师生互动,教学相长。
(三)教学内容的深化
“绿色化学”课程作为一门新兴课程,不像其他化学课程那样有成熟的知识点体系。对很多绿色化学方法的介绍还是停留在举例子的形式,缺乏规律性或机理性的探讨。因此,在教学过程中可以在教材内容的基础上进行一些规律性总结。如在烃类的氧化反应中,可以采用CO作为作为羰基化试剂,从而取代剧毒的氢氰酸、光气等,并减少反应步骤,提高原子经济性。
二、教学形式多样化
“绿色化学”是一门选修课,很多内容都较为浅显易懂,若简单地照本宣科,就会显得枯燥乏味。可以适当减少讲授内容,将更多的课时用于课堂讨论、学生演讲及实践等环节。
1.播放视频。在课堂上适当插播一些与知识点相关的视频,使学生更能直观地了解和理解相应的知识点,提高课堂生动性。
2.学生讲演。将教材中一些简单易理解的知识点以及一些较新的研究领域作为作业,由学生预习并查阅相关资料,然后由学生自己上台讲,通过讲演可以加深其对这些知识点的印象;
3.专题报告。针对社会热点问题与学生最关注的问题,设计2~3个课题,由学生查阅资料、做专题报告;以小组形式完成,各小组分工合作并进行评比,以此可以培养同学们的团队精神和解决实际问题的能力。
如针对绿色原料的应用,要求学生做一个关于电池或塑料回收利用的专题,从电池(塑料)的种类、组成,可回收物质、回收方法、废弃物处理等方面进行调查,并作某种电池(塑料)回收方案的设计。
针对绿色化学品设计或绿色合成路线,布置学生用绿色方法合成一个绿色化学品(如苯甲醛二乙缩醛、亚氨基二琥珀酸),从绿色原料、绿色溶剂、绿色催化剂、绿色能源、绿色合成路线等方面进行查阅资料,设计合成方案。
4.绿色化学实验。利用课外时间指导学生做一些绿色化学实验。如绿色化学品苯甲醛二乙缩醛、1,2-二缩乙醇的绿色合成实验,绿色催化剂纳米TiO2的制备,绿色化工强化微反应器的设计和制备,光催化微反应器的制备及应用,以及在微反应器中进行反应条件筛选试验等,使学生做到很好地理论联系实际,在实验中发现和解决问题,对绿色化学的内涵和方法有更直观、更深刻认识,提高学习兴趣,并实现探究性教学。
采用这些不同的教学方式来提高学生的学习兴趣,引导学生主动参与、独立思考,增强对知识点的理解,促使学生探究和应用绿色化学的方法。
此外还可以建设网络课程,将相应内容挂在网上,让感兴趣的学生可事先了解并自主完成部分课程内容的学习。
三、课程评价方式
由于采用了多种教学方式,包括课堂讨论、学生专题报告,还有实验等,因此,学生的学习成绩不能用单一的考试成绩来评价,而要充分考虑学生在整个学习过程中的表现,通过考察学生课堂讨论的积极程度、学生专题报告的质量、作业的完成质量以及实验的表现等来综合考查学生成绩。
四、结语
绿色化学课程对于拓宽学生视野、优化学生知识结构、培养学生社会责任感具有重要作用。我们在教学过程中要不断地加强教学内容的凝练和深化,尝试新的教学方式,给学生介绍最新的绿色化学方法和内容,以提高学生的学习效果和学习兴趣。并通过问卷的形式了解学生对该课程学习的体会和意见,针对所提的意见进行教学方式和教学内容的改进,收到了良好的效果。我们将在今后的教学过程中不断地完善教学内容和教学方法,从而建立一套完善的绿色化学课程教学体系。
参考文献:
[1]游圆丽,李超超,黄树辉.考试周刊,2013,(14):16-17.
[2]刘莲云,颜鲁婷,戴春爱,张辉.化学教育,2007,(11):16-19.
[3]颜鲁婷,刘莲云,郑妍鹏,戴春爱.大学化学,2008,23(1):21-24,28.
[4]沈玉龙,霍爱新,刘立华,曹文华.化学教育,2011,(10):52-54.
[5]王勇,左霞,吉琳,周荫庄.首都师范大学学报(自然科学版),2011,(32):74-76.
我所做的“太阳鸟”方案在设计中突出和强调了报告厅在学校的中心地位。在立意上以主席“在莫斯科会见我国留学生和实习生时的讲话”为出发点,结合建筑用地北高南低的特点,把1000座报告厅设计成鸟的形状,头部恰好指向早晨八、九点钟太阳升起的方向。每当太阳升起,报告厅看去仿佛一只迎着朝阳振翅欲飞的“太阳鸟”。钢结构的双翼,轻盈、飘逸、空灵,在地面抛洒出斑斑阴影。而教学实验楼作为“太阳鸟”的背景元素,舒展的双肩,如一道屏障,抵挡着冬季西北风的侵袭,坚实而庄重。
如果说“太阳鸟”隐喻着莘莘学子为祖国的未来而埋头苦读,那么教学实验楼则是老师对学生细致关怀与精心呵护的象征。
对于民族形式的现代化,也即“历史、文脉与创新”的问题,是本次方案创作的另一个重要课题。我们经过反复论证及多方案比较,最后采用土黄色无釉面砖墙面配以白色水平饰带以及深远的灰绿色挑檐来强调安静、祥和的校园氛围。在一层顶部周边悬挑白色构架,主立面采用小网架钢化玻璃雨篷,丰富光影变化。在面对学校主入口的西北方向,以局部凸出的灰绿色板坡屋顶,作为点睛之笔,表达着对现有建筑的拒绝与认同――一样的色彩、相似的屋面、切断的山花,在回应历史的同时从材质和形式上又以崭新的姿态面向未来。而立面上点缀的钢柱装饰,不仅是造型的需要,同时亦将屋面雨水管道藏匿其中,一物多用,使立面更加完整。
当一个环境经过修复,当学习气氛再度活跃,一个整体空间再次被创造出来的时候,我们体验到,作为校园的一个细胞,单体建筑所具有的特殊功能作用。它不但具有生活物质功能,同样具有极强的精神功用。在总平面布局与空间处理上,把原有教学楼与新建实验楼之间的学校主入口广场加以改造,铺砌抽象的“太阳鸟”图案防滑地砖,进一步强调作为学校标志的“报告厅”的核心地位。
在外部空间处理上,结合地势条件,在“太阳鸟”与实验楼之间的过渡空间,设计了一个高差达到2.1m的大台阶,需要时既可作为露天剧场,平时又是学生晨读与晚修的一隅。在“太阳鸟”尾部另外设计一道变坡矮墙,双墙之间是无障碍设计,以坡道形式解决高差问题,同时也起到激活空间的作用。细致的设计来自缜密的思考,这个冬暖夏凉的场所,在建成后必将成为学校师生喜爱的半私密空间。
最后让我们用美国著名诗人斯蒂文斯的一首词作为文章的结尾,这首响誉全球的意象派代表作《瓮的传说》正是本次创作的最佳写照:
我放一只瓮在田纳西
在一座小山上,那圆圆的瓮
它使杂乱无章的荒野
围绕小山,有了一个中心
四周的荒野都向那只瓮朝拜
匍匐在地,不再显得荒凉
那只瓮圆圆的,耸立在地上
显得那么巍峨、那么端庄
它君临原野的一切
这只光溜、灰黑的瓮
但它不象田纳西别的一切
孳生不出鸟雀与灌木林
项目主持人:姜寒春
建筑:侯永莉金静宇
结构:张秀华吴云飞
设备:李剑金守东王天岩
电气:刘德智
效果图制作:非常图象公司
作者单位:大连经济技术开发区规划建筑设计院
收稿日期:2001年11月
钢结构双翼
小网架钢化玻璃雨棚
彩板坡屋顶