时间:2023-03-17 17:58:36
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇工业建筑设计论文范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
工业建筑在总体布局设计时应当以工业生产的工业流程为主,综合考虑实用性、经济性等方面的因素,尤其是各种工艺管线的布置,还要考虑周围环境的影响以及对环境的影响,要根据工业建筑占地面积情况,从整体上考虑建筑单体与整体的关系,合理划分建筑周围的道路和绿化带,一方面要保证其为工业建筑整体服务,另一方面还要做到规划合理,不占用额外空间。对生活区、办公区与生产区的位置处理上,不但要考虑观感感受,还要考虑工业生产对生活和办公区域的空气、噪声等影响,可见,在对现代工业建筑设计的整体布局上,不但要发挥出建筑的使用功能,还要促进建筑物与周围环境的和谐共存。
1.2工业建筑内部空间设计
首先,对于工业建筑来说,其最主要的功能就是工业生产,因此应当以此为主要考虑因素,根据工艺的设计对建筑物内部空间进行合理的规划和利用,但在设计时还要注意不能墨守成规,应当因地制宜,以火电厂为例,其主厂房由汽轮机房、煤炭存储间、控制楼、锅炉房等组成,设计时要既要考虑工艺流程的顺序,还要考虑模块之间相互的影响,如避免明火区域与煤炭存储间过于挨近,防止造成火灾等。其次,对于内部空间各个房间和管线的布设要有合理的顺序,一般情况下以经济性和有序性为主要原则,但如果增加费用不高,却能够达到更好的空间效果则应当另行考虑,例如电厂主厂房内部的主控室、休息室、卫生间、办公室等功能性房间的设计应当在满足使用功能的前提下尽量为增加建筑物内部整体空间效果服务。除此之外,设计人员还应当充分运用色彩,一方面使工业建筑内部在视觉上更加美观,另一方面也起到对各类构筑物、设备区分的作用。例如对室内墙体、地面和顶棚涂刷暖色调的涂料,使室内空间更加赏心悦目,而对有危险性或潜在危险性的设备、管道等涂以带有警示性的冷色调颜色,要求这些颜色在地面、墙体等背景颜色的衬托下要更加显眼。最后,设计人员要充分考虑工业建筑的采光通风,避免出现眩光、通风不畅等现象,为工业生产人员提供安全、舒适、人性化的工作空间。
2现代工业建筑设计发展趋势的探讨
现代工业建筑的设计应当适应我国经济的发展和节能环保的需求,具体来说其发展趋势有以下几点:
2.1工业建筑的大空间、大跨度和高层化趋势
工业建筑的占地面积一般很大,随着土地资源日趋紧张以及工业生产现代化步伐的加快,各种大型机械设备不断得到应用,对建筑面积的需求量也呈现增长的趋势,因此必须不断开发工业建筑的空间利用,为使工业建筑内部的空间更大、布置更灵活,一是需要减少柱子、墙体的数量,因此,大跨度、大空间的工业建筑将会是现代工业建筑的主要发展趋势之一。二是可增加工业建筑的高度,充分开发土地可利用空间,在过去很长一段时间里,工业建筑高层化无法实现的因素主要是机械设备重量太大,一方面很难将其运输到较高楼层,另一方面对高层建筑的楼板承受负荷也提出了很高的要求,然而随着建筑施工技术的发展,楼板承受荷载的能力已经得到很大程度的加强,同时工业生产自动化流水线也向着重量轻、体积小的方向发展,在空间布局上,可考虑将较低层数作为生产用房,而将较高层用作办公等,这些都给工业建筑向着高层化发展提供了良好的条件。
2.2单元化设计
单元化设计就是采用标准柱网的结构将工业建筑设计成标准单元,一方面有利于工业建筑的整体规划,增加工业建筑的通用性,另一方面有利于厂房的扩建,是现代工业建筑发展的主要方向。单元化设计的方式主要有两种:第一,总体规划,分期建造。这种方式有利于节约前期投资,便于工业企业根据自身的发展实际情况扩大生产规模,并且由于单元化设计的通用性,简化了后期的设计,在工业建筑扩建时对既有建筑的正常运行无影响。第二,用定型的单元组合成厂房。这种方式可根据设计要求直接组合,极大缩短了工期,具有较强的灵活性,并且对于后期改造来说,只需要更换某单元即可,可根据使用功能的要求快速完成改扩建。
2.3节能型工业建筑
传统的工业建筑对能源的消耗较大,无形中增加了工业企业的运营成本,为达到节约能源的目的,应当在对工业建筑的设计上考虑节能效果,力求降低投入,收到良好的经济效益。一般来说,可采取以下措施来达到节能的目的:第一,提高建筑围护结构的保温隔热性能,将工业建筑内部空间受到外界气温的影响降至最低,减少供暖和制冷系统的运行消耗。实际设计中,可采用导热系数低、热阻值高的保温隔热材料,如使用加气混凝土砌块来替代传统的实心砖,采用聚苯板等保温材料,优先选用外墙外保温的形式,以免出现冷桥现象。围护结构的门窗是保温隔热的最薄弱环节,为减少建筑物的能耗,可用中空玻璃、真空玻璃、low-E玻璃等替代传统平板玻璃,提高门窗的隔热能力。第二,为减少空调和照明设备的使用量,可在设计时考虑充分利用自然光和自然风,例如对于自然采光来说应将生产线尽量布置在靠窗位置,增加天窗,对于建筑通风来说可采用新风系统,利用室外自然风与室内空气的循环流动,增加室内空气的洁净度和含氧量,对工作人员的健康有利。
二、评估预测系统的开发研制
(一)基本原理与方法
如何实现评估过程从定性到定量的转变,是开发研制该系统的关键所在。我们依据高等教育评估的原理,采用模糊综合评价的基本原理和方法,给出了建筑工程专业毕业设计(论文)评估的量化模型,具体步骤如下:
1.建立毕业设计(论文)评估指标体系。一级指标分为教师、学生、选题、客观条件四个方面。各方面再细分则为二级指标,如:教师方面分为准备工作、课堂讲授、出勤率、答疑情况、教学方式、教师职称等六个方面;学生方面分为学习态度、平时成绩、计算书完成情况、图纸完成情况、创新情况、译文完成情况等六个方面;选题方面分为结构类型、课题新颖程度、计算机应用合理程度、题目性质、外文资料、创新性等六个方面;客观条件分为设计教室、绘图仪器及图板、机房及出图设施、每位教师指导学生人数等四个方面。
2. 设立评价等级V,V=1好(VI),较好(V2),—般(V3),较差(V4)|。
3. 构造单因素评判矩阵R,
其中,R中每一个元素rij表示第i个评价因素对第j个评价等级的隶属度。
4. 设立各评价因素权重集A,例:一级指标权重集八=(0_35,0.35,0.15,0_15),八的取值可根据经验,并依据以往各届毕业设计(论文)评估结果经反复试算确定。
5.计算综合评判矩阵
6.对各级指标体系重复步骤
7.计算测评结果
求得最终评判矩阵B该量化模型针对毕业生总体进行评估,评价毕业生的综合质量,改变了过去仅片面地对个人进行评估的状况。
(二)评估预测系统的计算机开发语言
系统采用流行的Windows人机交互式界面,力争做到界面友好,操作方便。根据本系统的特点和具体要求,我们选用了Windows环境下的VisualBasic5.0可视化编程语言开发本系统。VisualBasic5.0是微软公司开发的功能十分强大而又简单易用的可视化编程环境,编程速度快,界面质量高,是编写Windows应用程序的最佳选择。使用VisualBa¬sic语言开发本系统充分体现了本系统处理数据、信息快捷方便的特点。
(三)评估预测系统的总体结构
在Windows操作系统下安装本系统后,启动系统,进人主菜单,依据界面提示您就可以轻松完成评估工作,系统主框图如下:
三、评估预测系统的优点
1. 量化评估,提前预测,动态管理。该计算机辅助评估预测系统能够对毕业设计(论文)工作方案可能取得的效果进行预测。教学管理人员只要依据该系统的提示输人各项有关毕业设计(论文)工作方案的参数,系统随即能计算出毕业设计(论文)工作的成绩,从而对各项工作方案的结果作出预测。通过反复改变参数——计算成绩,教学管理人员就能够发现各种方案的优缺点,即哪一项安排对毕业设计(论文)工作是有利的,如果实施下去会取得好的工作效果;哪一项安排对毕业设计(论文)工作是不利的,实施下去必将导致毕业设计(论文)工作成绩下滑。这种预测如果安排在毕业设计(论文)工作开始之前,管理者就能有效地对毕业设计(论文)方案进行调整,从而获得满意的效果。我们将99届与往届的工作方案作了一下比较,发现由于老教授退休较多,本次毕业设计年轻教师比例上升,但年轻教师职称偏低,讲师居多,教授、副教授比例严重下降,用该系统初步预测发现毕业设计整体质量将要下滑。根据这个信息,系学术委员会马上采取措施,对年轻教师提出更高要求:指导教师中讲师一级必须具有硕士学历,且应有一定的工程实践经验,在课题选择及指导上必须具有较强的创新性,最后经系学术委员会严格审查后方可上岗。再用本系统预测后发现,毕业设计(论文)工作最终得分并未降低,反而稍有提高。目前,99届毕业设计(论文)工作已经结束,最终得分的确较98届有所提高,与系统预测结果吻合较好。
2. 有效监督,对症下药。毕业设计(论文)工作进行到中期时,系里为了加强对毕业设计(论文)工作的监督管理,一般要求安排一次中期检查。该检查能发现一些问题,但对这些问题造成的结果却很难预知。这样的话,发现缺点往往不能及时纠正,任其发展下去必将导致不良后果。这时,如果用该计算机辅助评估预测系统进行一下“中期评估”,各种问题可能导致的结果将一览无遗,且该系统会帮助教学管理人员清楚地发现各种导致毕业设计(论文)工作成绩偏低的原因,从而有针对性地,高效率地对缺点进行纠正,对优点给予肯定,保证毕业设计(论文)工作顺利进行,最终取得优异成绩。例如,99届某老师所带设计组,由于指导教师出勤率过低,中期检查时系统评估预测该设计小组成绩偏低,系领导马上对指导教师进行了批评教育。由于纠正及时,最终这个小组成绩达到了总体平均成绩。
21世纪高等教育的战略要求是加快“人才培养、知识创新、新技术应用”。高等教育的目标是培养高素质、高水平、高层次人才,同时要求具有创新精神和较强的实际动手能力。在科技发展迅猛的今天,要想实现上述要求和目标,高等教育工作者必须不断更新自身的专业知识体系,使用新教材,改革教学方法。由于建筑工程专业毕业生都从事建设、管理和设计工作,需要有较强的动手能力,毕业设计是一个重要过程,要求把所学课程做到融会贯通,是学生踏上工作岗位前的最后一个教学环节,也是学生在学校完成的最后一项大作业。建筑工程专业学生通过毕业设计应能将所学力学课程与专业课程结合起来,能够读懂施工图纸,能够解决施工中存在的问题,达到工程师的基本素养。因而毕业设计教学过程比较重要。怎样才能保证并逐步提高毕业生毕业设计质量是毕业设计教学改革的一个重要课题[1-7]。笔者针对贵州大学建筑工程专业毕业设计教学现状,介绍目前存在的诸多问题,并给出相应对策。
一、毕业设计存在的问题
(一)选题难易程度不一
毕业设计题目类型多,如多层教学楼、办公楼、实验楼设计,小高层酒店设计,设计高层商住楼,轻钢和重型钢结构厂房设计,施工组织设计与预算、工程量清单计价与施工组织设计等。建筑工程专业学生对框架结构较熟悉,对其他结构较陌生,造成选题时出现部分指导老师名下学生较多,而概预算指导老师名下学生不足的情况发生。在高层商住楼设计过程中,为使计算结果满足相关规范指标的要求,要投入大量的时间去调整模型,且后期施工图的绘制比框架结构教学楼设计工作量大,时间非常紧张,基本没有手算内容。毕业设计时,涉及到的软件有PKPM、天正等。由于学生基础知识不扎实、概念设计不清楚、对相关规范不熟悉,因此对电算结果判断与把握不准,往往计算结果出现问题后不知是什么原因造成的,更不知如何解决问题。毕业设计过程中应加强对学生的概念设计引导,毕业设计不能仅仅只依靠计算机辅助设计完成,重视理论培养。要加深学生对结构设计的理解,通过PKPM软件计算与手算一榀框架的计算结果进行比较和分析,对误差的原因分析。毕业设计过程中,有些指导老师要求手动计算一榀框架,而有些指导老师又不作要求,导致难易程度不一样。
(二)指导老师辅导时间不足
大多毕业设计指导老师同时还承担有其他的教学任务、行政职务、科研任务、设计任务、施工管理等,随着近年高校的不断扩招,学生数量逐年增多,贵州大学受到编制和地理位置的限制,师资队伍建设跟不上,导致指导老师严重短缺,每个指导老师要指导12名毕业生,工作量较大,一般指导老师每周辅导两次,每次2个小时,但个别指导老师每周只辅导一次,短短一个小时,无法保证辅导质量。大多学生已经习惯填鸭式教学,毕业设计辅导过程中,指导老师不主动讲解,学生因为本身知识面窄,不向指导老师提问,不能形成良性沟通,导致有效辅导时间减少。
(三)毕业设计学术价值不足
毕业设计选题以工程设计类题目为主,只有少数学生选择施工组织设计或预算。最受欢迎的题目为办公楼、教学楼、实验楼等框架结构设计。建筑工程专业学生就业单位集中在施工单位,少数去设计院、建设单位、监理单位,极少数考研、考公务员,基于此,毕业设计对于大多去施工单位的学生有较大指导作用;但对于继续读研究生的学生而言,可设计有科研意义的毕业设计题目让其参与,从而对其今后研究生学习起到铺垫作用;对于去设计院工作的毕业生,可设计比较实用的框支剪力墙结构进行设计,以便工作后能独挡一面。
(四)毕业设计内容单一
建筑工程专业毕业设计分为两部分:建筑设计和结构设计,其中,建筑设计2周,结构设计11周。建筑设计时间较短,学生一般从网上下载完整的建筑图,造成部分学生的建筑图完全相同,导致后面已经进入结构设计部分时还在修改建筑图,迟迟定不下来,建议可由指导老师提供建筑图,以避免学生在建筑图上浪费时间和金钱。结构设计是建筑工程专业毕业设计的关键,它需要花费更多的时间和精力。建筑工程专业学生大多去施工单位,因而施工组织设计和概预算对学生到施工单位工作也有较大的实际意义,甚至有些建筑工程专业的毕业生毕业后从事概预算相关工作,应把施工组织设计和概预算纳入到毕业设计过程中来。
二、毕业设计改革对策
(一)建立毕业设计标准化题库
学院建立标准化的毕业设计标准化题库,控制题目的难易程度一致。由各个指导老师根据自己在工作过程中参与到的实际工程项目的有关数据,整理出相应类型的毕业设计题目,把设计题目和相应的建筑方案建档进入毕业设计题库。在被选入毕业设计题库前,组织教研室老师对设计题目和建筑方案进行讨论,以便控制题目的难易程度基本一致。在毕业设计开始前,学生可从题库从选择相应题目和方案,以避免出现指导老师名下学生不均的现象。
(二)指导老师小组化
毕业设计可实行分小组和指导老师负责制,即要求2个老师组成一个毕业设计指导小组,原则上该小组题目相同,每小组由20~24名学生组成。设计过程中,每个指导老师单独辅导两次,比不分组前辅导时间增加1倍,可提高辅导的时间和效率。小组中的两名指导老师应及时沟通,并互为评阅人,及时解决毕业设计中学生存在的问题,以保证毕业设计的顺利进行。
(三)毕业设计内容规范化
建筑工程专业结构设计为毕业设计的重点,建筑设计一般只有2个星期的时间。结构设计时间长,要进行细化和标准化,如把结构设计分为电算部分(结构计算、结构施工图绘制)和手算部分,主要包括有:基础设计、地梁设计、梁板柱设计、楼梯设计等,尤其是手算部分,规定应统一,不能出现有的计算一榀框架,而有的只计算一个连续梁,出现难易程度不一致现象。做到尽管学生的毕业设计题目不同,但最终设计成果基本相同。
(四)毕业设计评价科学化
毕业设计的评价应由指导老师根据学生的日常表现和设计成果评价、评阅老师对图纸完成情况及计算书评价、毕业答辩评价三部分组成,每部分比例分别为0.4、0.2、0.4,应提高指导老师在评分中的分量。而实际执行过程中,评阅和答辩往往一起进行,且答辩时指导老师也在答辩委员会成员当中,造成毕业设计评价不规范。指导老师结合日常考勤和设计成果给分;评阅老师评分时可按建筑20%,结构80%的标准制定评分细则;毕业答辩根据自我介绍、图纸情况、计算书、回答问题、应变能力、表达能力、仪表等制定评分细则。在答辩问题上,也要控制难易程度基本一致。
(五)毕业设计二次答辩
为了使学生做毕业设计时不能太过松懈,在毕业设计的动员大会上要求,每个组毕业答辩时,排名最后一个学生必须参加二次答辩,二次答辩委员会由学院安排,答辩更加严格,答辩不及格不能获得毕业证书。此项规定能促进学生努力完成毕业设计,规范毕业设计过程中的管理,以避免其参加二次答辩。
(六)毕业设计公开答辩
为鼓励优秀毕业生做好毕业设计,对于每小组设计过程中表现最突出、答辩表述清晰、回答问题正确的毕业生,学院组织公开答辩推选出学校优秀毕业设计和学院优秀毕业设计,并可考虑颁发证书和适当的物质奖励以此来激励毕业生做好毕业设计。进行毕业设计公开答辩时,应加大宣传力度,尤其是大三马上进入大四即将要做毕业设计的学生。
三、结语
毕业设计是学生在学校的最后一门综合性课程的学习,通过毕业设计使学生掌握基本的设计原理和方法,无论今后从事设计还是施工,都能更好的完成工作。毕业设计指导方法改革和实践意义重大,只有学生勤于学习、指导老师准备充分、计划合理、管理科学、辅导时间充足才能真正提高毕业设计质量,使毕业生学习到真本领,踏入工作岗位后能给贵州大学添光添彩。
作者:卢亚琴 李莉 魏艳辉 王勤征 单位:贵州大学
参考文献:
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按照GB50176-93《民用建筑热工设规范》及JGJ26-2010《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》主厂房所处的位置隶属严寒地区,必须设置集中采暖系统。因冬季室外计算温度低,采暖期长,主厂房空间大,各层互相连通,采用常规散热器采暖难以达到预期效果,且布置散热器比较困难,故本设计采用低温热水地面辐射采暖为主,辅以暖风机采暖的方式。其中地面辐射采暖热媒为60/50℃热水,由场地锅炉房换热机组供给;暖风机采暖热媒为110/70℃热水,由场地锅炉房直接供给。同时,连接厂房外皮带接口处设置热空气幕,采暖热媒为110/70℃热水。
1.1.1热负荷计算
根据主厂房围护结构的具体做法,结合UHG选煤厂的实际情况,进行了详细的热负荷计算。
1.1.2采暖设施和设备
根据主厂房热负荷计算结果,结合UHG选煤厂业主要求,地面辐射采暖加热管采用De20PE-RT耐热聚乙烯管,等级4,S=6.3,壁厚2.3mm,总长度6010m。选用11套T400分集水器以及1套T600分集水器;暖风机选用14台RH-165热水型暖风机。由此来满足主厂房内部采暖需求;同时可以根据冬季室外温度变化灵活调节开启暖风机台数,实现节能控制。蒙古UHG选煤厂外部皮带采用不封闭的方式,皮带211、711、801及802与主厂房连接处洞口冷风侵入量太大。由此,提出尽量减小连接处洞口尺寸,在皮带与主厂房连接处采用悬挂橡胶皮帘的方式,同时设置垂直式热空气幕进行冷风隔断,以此来保证主厂房内部采暖温度。
1.2通风
根据规范要求,为满足夏季通风降温需求,在主厂房屋顶设置10台DWT型屋顶风机。
1.3矿粉池及门口坡道防冻
主厂房地处严寒地区,冬季室外采暖温度很低,同时风雪天气较多,采暖期太长,导致主厂房内部矿粉池以及门口坡道容易结冰,给生产带来很大的弊端,由此考虑采用伴热电缆融冰化雪的方式。根据场地实际情况,采用2根单位长度发热量为17W/m的电缆以及18根单位长度发热量为18.5W/m的电缆。
2本项目设计特点
2.1采暖
主厂房采暖一改传统的散热器采暖方式,采用低温热水地面辐射采暖辅以暖风机采暖。同时考虑主厂房与皮带连接处的冷风侵入过大,采用垂直式热空气幕隔断冷风,保证室内采暖效果。暖风机采暖方式灵活,可适用于多种类型的车间厂房,当空气中不含易燃或易爆性的气体时,可以作为循环空气供暖用。暖风机不仅可以独立作为供暖设备用,也可以作为补充地面辐射采暖散热的不足部分。本设计中,暖风机悬挂安装于主厂房内部钢柱上,不占用生产空间。另外,暖风机开启方式灵活,可以根据室外温度的变化灵活调节实现节能控制。
2.2通风
根据主厂房生产情况,夏季厂房内部散热量大,需设置机械通风。本设计中在屋顶均匀布置10台轴流风机,新鲜冷空气从下部外窗进入,热空气上浮经风机排出,室内空气组织流动合理。不仅改善了室内空气质量,而且带走了厂房内部积聚的热量,可谓一举两得。
2.3矿粉池及外门坡道防冻
针对主厂房内部矿粉池及外门坡道的结冰现象,采用伴热电缆加热的方式,利用电能转化为热能且主要通过热辐射方式向结冰部分输送热量,以此达到融冰化雪的目的。这种加热方式,启动迅速、温度均匀、安装维护方便、节能环保、安全可靠。同地面辐射热水系统相比,没有试漏、清洗、维护等麻烦。同时,电缆布置方式灵活,控制方便,表面温度一目了然,是一种快捷、有效、安全的加热方式。它为选煤厂主厂房的安全生产提供了有效的保障措施。
2.4节能评估
本工程中的采暖及通风设备均选用符合国家能效标准的节能型产品。同时注意改进热力管道的调节方式,采用平衡阀、自力式流量调节阀,实现管道调度、运行、调节的自动监控。采暖和供热管道保温采用导热系数低的玻璃棉管壳保温,外包铝箔保护层。对采暖管道、法兰、阀门及附件按国家有关标准采取保温措施。系统运行后加强热力阀门及附件等维护管理,降低供热管道热损失,使管道热损失降至5%以下,系统总泄漏率控制在2‰以下。
高职教育作为教育发展中的_种类型,肩负着培养面向生 产、建设、服务和管理第一线的高端技能型专门人才的使命。 顶岗实习、毕业设计(论文)是高职专业教学计划中的重要必修 课程,是高职教育教学过程中的重要环节。顶岗实习因为工作 岗位的真实性、能很好地与就业对接。毕业论文是学生运用所 学理论知识和实践技能开展科学研究、分析问题、解决问题的 基本能力的一次全面考核。因此,这两个教学环节在高职教育 中具有举足轻重的地位。许多研究高职教育的专家、学者对此 也进行了大量的研究。张统华、龚娟等对高职实习顶岗实习的 意义及顶岗实习目前存在的问题和解决的对策进行了探讨;张 雁平、刘晓刚、朱春瑜等人从学生、系部、学院以及实习基地四 个层面对顶岗实习评价体系和考核机制进行了研究;何辉、宋 萌勃等高职顶岗实习中学生的管理问题和顶岗实习的管理机 制进行了探讨。罗长金、郑永裕等人对高职毕业论文存在的问 题、高职高专毕业论文选题、如何加强毕业论文管理,提高毕业 论文教学质量等方面进行了研究。
但是,顶岗实习与毕业设计这两个实践教学环节的完成是 _个系统工程。实践教学内容的设计、教学的安排、实训基地 的长期有效运行机制、实践教学的系统化管理、实践效果的评 价等研究仍处在探索研究阶段,系统性和规范性较差,缺乏行之 有效的理论和思路进行理性指导。同时,对于不同的专业,顶岗 实习的要求和管理也不尽相同,由于建筑行业的特殊性,建筑工 程技术专业顶岗实习质量更易受学生、指导老师、企业等诸多因 素的影响。目前各个高职院校的建筑工程技术专业在顶岗实习 与毕业设计的实践教学环节上仍还存在不少问题。所以,为了 更好地保证顶岗实习和毕业设计的质量,保证高职教育的教学 效果,开展符合建筑工程专业的顶岗实习基地建设与顶岗实习 和毕业设计的管理研究是很有必要的。 本论文从实训基地的建 设,顶岗实习及毕业设计(论文)的安排、管理、考核等方面进行 探讨,为该实践教学阶段的开展提供参考和借鉴。
一、顶岗实习与毕业设计(论文)实践教学环节的现状
(一)毕业设计(论文)
在许多高职院校,许多人认为高职学生不适合撰写专业理 论知识和实践技能综合性强的毕业设计(论文)。因此对毕业 设计(论文)环节的教学不是太重视,很多只是流于形式。实际 上,毕业设计教学环节是对学生运用所学理论、知识、技能开展科学研究、分析问题、解决问题的基本能力的一次综合检验。 学生通过完成毕业设计,能进一步强化理论知识,提高分析问 题、解决问题的能力。
目前,大部分高职院校建筑工程类专业的教学计划中,毕 业论文大都安排在第五学期,即在完成理论学习后就直接进行 毕业设计。设计时间通常为四周,第五周进行答辩。毕业设计 的内容主要是在教师的指导下完成某项工程的施工组织设计、 施工方案(建筑工程技术专业向);监理规划、监理实施细则(工 程监理专业);工程预算(工程造价专业)。由于学生对项目没 有直观的了解,很多都是在网上下载,通过裁剪、粘贴完成;有 些学生还相互抄袭,无法达到教学的目的。
并且,由于近几年顶岗实习基地建设的不足,学生就业压 力的增大,对于顶岗实习及工作单位还没落实的学生,他们的 很多精力都放在顶岗实习单位的寻找和求职就业上,整天忙于 奔波在各个招聘会中,自然就无法集中精力完成毕业设计;对 于已确定工作单位的学生,受其他同学的影响,投入的精力和 积极性也明显不足。再加上指导教师为考虑就业率,对学生在 毕业设计期间去求职也听之任之,都造成了毕业设计质量的下 降。因此,很有必要对毕业设计时间上的安排进行调整,使其 在完成毕业设计的同时又不影响寻找就业单位。
(二)顶岗实习
以往,顶岗实习的安排是在学生完成毕业设计后进行,加 上第六学期,实习时间一般在26周左右。在顶岗实习的实施 中主要存在几个方面的问题。一是顶岗实习单位难落实。近 几年的扩招,加上就业前景较好,大部分高职院校建筑工程类 专业学生数都是三四百人,这给实习单位的安排带来极大地困 难;同时,由于建筑工程的特点,许多施工企业出于对安全的考 虑,把接收学生实习作为一种额外负担。因此,很多学校都是 由学生自己联系实习单位,实习内容不能保证,与专业对口率 较低。在整个实习期间,许多学生频繁“跳槽”,严重影响了实 习质量。二是指导老师严重不足,每个老师要同时指导一二十 名学生,有的学校还更多,很难真正的完成指导工作。三是管 理不到位。学生实习地分散,再加上没有形成有效合理的管理 方法,学生的整个实习过程基本处于失控状态。四是考核评价 难。多数学校对顶岗实习评价什么、怎么评价、谁来评价都尚 未形成科学的办法。一般是企业寥寥几句评语,教师给成绩,缺乏科学性,没有真实的反映学生实习情况和实习效果,给学 生造成一个实习好坏都一样的错误观念,影响了实习的质量, 最终造成了顶岗实习的效果不理想。
二、顶岗实习与毕业设计实践教学环节的改革
为了改善顶岗实习与毕业设计的质量,提升学生的工作技 能和就业竞争力,我院在2010年开始对建筑工程类专业的顶 岗实习和毕业设计进行了改革,将这两部分整合为毕业实训环 节,在顶岗实习中完成毕业设计,通过这三年来的实践,取得了 较好的效果。
(一) 教学安排设计
在教学安排上,为了让学生在顶岗实习时具备一定的顶岗 能力,使企业愿意接收学生,不把学生的实习当做一种负担,本 专业安排了两个四周的实习学期及暑期的企业见习。学生自 入学以来,经过第一年的相关课程学习,具备了一定的单项技 能,如_般建筑材料检测能力、建筑CAD绘图能力、建筑测量 能力等,进行第一次的校内单项技能实习学期及暑期的企业见 习;经过第二年的相关课程学习,学生已经具备了一定的专业 知识,进行第二次的校内综合实训实习学期及暑期的企业实 习,通过两次校内实训和暑假企业见习的工学交替,学生基本 具备了顶岗实习的能力。在第三学年,学生完成一个月的拓展 课程学习后,改变以往先做毕业设计再进行顶岗实习的安排, 直接就进入企业进行顶岗实习,在顶岗实习的过程中完成毕业 设计。
将顶岗实习和毕业设计相结合,整合为毕业实训环节。首 先,学生在十月份就进入企业顶岗实习,绝大部分建筑企业都 处在生产高峰期,避免了以往学生在校完成毕业设计后,年底 才能进企业的局面。解决了建筑企业在年底停工,学生无岗可 顶的困境,其次,学生通过顶岗实习,在毕业论文的选题上能结 合实习的实际工程,做好施工组织设计和专项施工方案(建筑 工程技术专业)、监理规划和监理实施细则(工程监理专业)、工 程预算(工程造价专业)。
(二) 实训基地的建设
为解决实习单位难找的问题,按照互利互惠、共蠃发展的 原则,我院加强了校企合作,建立了一批稳定的实训基地。首 先和长期与我院合作的、位于扬州及周边地区的建筑企业共建 生产性的项目部,利用教师的科研、技术力量,为企业提供相应的技术服务,同时为企业员工进行技术等相关内容的培训,增 加学院与企业的联系。其次,聘请企业的专家、技术员为学院 校外兼职教师,不断加强校企双方的合作基础。校企合作的企 业也能在顶岗实习的学生中优先选择适合企业发展的员工,满 足了企业的人才需求,达到真正的双蠃。
(三) 教学过程管理
建立完善的管理体系,是顺利实施毕业实训教学环节的关 键。首先,我院制定了顶岗实习及毕业设计管理办法、顶岗实 习三方协议、顶岗实习安全协议、顶岗实习及毕业设计教学大 纲、教学安排、学生成绩的评定及指导教师的考核等系列教学 文件。学生在进如企业前就强调顶岗实习与毕业设计的重要 性,并布置相应的任务和制定目标。其次,学生的顶岗实习基 本由学校安排在校企合作的企业,学生相对集中,便于指导和 管理。第三,采用“双导师”制。除了学校的指导教师外,还聘 请了专业水平高、管理经验丰富的企业技术员担任学生顶岗实 习和毕业设计的校外指导教师。由于是长期合作的企业,指导 教师的积极性与管理经验都相对丰富。同时要求学校的指导 教师与企业的指导教师经常保持联系,并到企业进行巡查,了 解学生的实习情况,增进师生感情,也能加深学院与企业之间 的关系,实现对学生的共同管理。最后,强化考核体系,提高顶 岗实习质量。
(四) 考核评价
毕业实训环节的最终考核评价由实习过程考核、任务完成 效果以及汇报答辩三个部分组成。过程考核主要由实习单位 指导教师根据学生的实习态度、实习效果进行评价。校内指导 教师按照学生根据实习内容完成的实习周记、实习报告、实习 总结,结合实际工程完成的毕业设计以及汇报、答辩情况进行 评价。最后,结合校外导师和校内导师的评价,综合评定学生 的顶岗实习成绩和毕业设计成绩。
三、结束语
毕业实训环节中的顶岗实习、毕业设计(论文)是高职教育 教学过程中的重要环节,是理论知识与实践技能相结合的重要 过程。高职院校建筑工程专业应结合建筑工程自身的专业特 点,加强实训基地的建设,规范顶岗实习及毕业设计(论文)的 安排、管理和考核,使该实践教学环节得到有效的开展和实施, 从而保证高职教育的教学质量。
全国解放以来,我国工业建筑经过了半个多世纪的发展,取得了辉煌的成就。特别是在改革开放以后,工业建筑无论是在量还是在质方面都有了较大的提高,出现了新的面貌。主要表现在以下几个方面[2]。
1.1.1新兴的工业园区迅速发展
高新技术在向生产力转变的过程中出现了更多的工业建筑类型,新概念、新思想、新形式不断涌现,诸如高新技术产业区、科技园、软件园、创业园等。这些新兴的工业园区都纳入了城市总体规划,除了生产建筑之外,还有完善的办公、娱乐、科研等多种功能的辅助配套建筑,并精心设计了优美的厂区环境,把生产、工作与生活设施综合起来,有效地提高了生产效率和生活质量,体现了企业精神和城市现代风貌。
1.1.2工业建筑的厂房设计向大跨度和“弹性”大空间发展
为了满足企业改建、扩建的生产需要,工业建筑的厂房设计向大跨度和“弹性”大空间发展,厂房内部空间环境引入人性化的设计,保护了工人的身心健康,提高了生产效率。
1.1.3工业建筑结构类型趋向多样化
大开间、大跨度的柱网形式,型钢与混凝土组合结构、预应力结构、空间网架结构、轻型钢结构、桁架结构、悬索结构、空间膜结构等结构体系以及压型钢板墙体和屋面体系等广泛应用于工业建筑。
1.1.4旧工业建筑的改造和再利用得到重视
建筑并不是一次性的易耗品,目前,尚有一些因工艺落后而废弃的工业建筑其建造质量仍能满足其他用途。因此,以可持续发展的态度来对待因时代变迁而出现的众多旧工业建筑,重视对其进行改造和再利用,已成为我国现代工业建筑设计中的一个重要课题。近年来,我国老工业基地的一些工厂企业通过调整生产结构、挖潜改造,重新焕发青春,如长春一汽大众新厂。旧城中的老厂有的易地重建,有的旧貌换新颜,如前文所提到的1933老场坊的改造,将已废弃的工业遗产盘活,现已改造成为一个环境优美的时尚之都。
1.2信息时代下工业建筑的发展趋势
随着数字信息化时代的来临,现代工业生产的模式也在发生变革,已从早期以加工业为主,转型为以电子信息工业、化学、生物、金属机械工业为主的高科技产业:即从劳动密集型转型为技术密集型。在全球范围内可持续性发展观念和各种文化思潮的兴起,都极大地促进了工业建筑创作的进一步繁荣。在当今信息时代下工业建筑有以下几个发展趋势[3]:生态、节能、省地、可持续发展的趋势;人类工程学的应用以及空间环境人性化设计的趋势;高科技化及多元化的趋势;文化性趋势。
2.3我国工业建筑与国外的差距
与过去相比,我国工业建筑的发展取得了辉煌的成就。但是,与发达国家相比,我国的工业建筑在观念方面、体制方面、技术方面和教育方面都还存在着较大的差距[4]。这里固然有各专业工业设计院在“以工艺为主”的思想指导下,建筑师们普遍认为工业建筑仅仅在工艺流程之外依附结构“涂脂抹粉、穿衣戴帽”,对工业建筑创作缺乏热情等原因,但长期以来我国建筑教育界对工业建筑教育的忽视却更值得我们深思。
2我国高等院校中的工业建筑教育
工业建筑设计水平就是建筑师技术水平的体现,而建筑师的技术水平与学校教育、在职培训等有着密切的关系。通过调查发现,我国高等院校的建筑教育中普遍存在着严重忽视工业建筑教育的问题。因此,如何尽快全面提高我国工业建筑的整体水平,缩短与发达国家的差距,解决我国高等院校的工业建筑教育中所存在的问题已迫在眉睫。
2.1我国高校建筑院系工业建筑教育的现状
2.1.1课程开设方面
国内大多数高校建筑院系不重视或完全忽视了工业建筑的教育。据统计,在我国设置了建筑院系的高校已超过60所,但在这些院校的建筑学教育中,基本上取消了工业建筑设计原理的讲授和相关的课程设计。根据调查,只有重庆大学、北京建筑工程学院、中南大学等不到十所高校的建筑院系开设了工业建筑设计原理这门课程。长期以来,高校建筑教育对工业建筑的忽视造成了优秀工业建筑设计人才的缺乏,严重影响了我国现代工业建筑设计水平的提高,导致我国工业建筑创作思想领域一直处于比较低沉的局面。
2.1.2教学师资力量方面
各高校建筑院系具备工业建筑实践经验的师资力量严重不足,高校建筑学专业的教师大部分只是具有民用住宅、公共建筑等方面的工程实践经验,现有的师资力量无法满足工业建筑教学的需求。
2.1.3教辅教材方面
与工业建筑相关的教材严重匮乏,现有的教材内容旧,技术落后,所讲述的创作思想远远滞后于当代建筑理论的发展,已不能满足当前信息时代下工业建筑课程的教学需要。目前,市面上介绍国内外优秀的工业建筑作品,以及新技术、新材料、新的建筑理念在工业建筑中的应用等相关的参考书籍寥寥无几。
2.2加强工业建筑类型特色教育,培养宽口径设计人才的建议与对策
2.2.1加强培养学生的基础素质
建筑教育的教学计划及大纲应加强培养学生的基础素质,拓宽专业,增加社会适应性,构建以学科为基础,学科交叉、文理渗透为途径的人才培养体系;加强学生的自然科学基础、人文社会科学基础、专业理论基础和基本技能训练,将学生培养成为专业基础扎实,实践动手能力强的建筑设计人才。
2.2.2重视工业建筑教育,加强学生对工业建筑的全面认识
通过建筑历史、设计原理、材料构造、工程实践等环节,让学生了解工业建筑的历史、现状和发展方向。引导学生对工业建筑设计产生兴趣,培养学生运用科技新知识解决工业建筑的整体性、综合性、灵活性等问题,加强新结构、新材料、新技术、新工艺的综合性知识的学习,处理好工业建筑大尺度、大比例、大空间的相互关系,进而训练其发展思维,鼓励其独创性,以弥补传统建筑教育中的不足。
2.2.3引导学生树立可持续发展的建筑设计思想
工业建筑能耗在社会总能耗中占有较大的比例。无论旧工业的改造还是新工业的开发,工业建筑始终与城市规划、环保、节能、地理环境、经济、文化、人居都有着密切的关系。在现代工业建筑设计中,必须把可持续发展作为一个重大战略来实施,使经济建设与人口资源、环境相协调,实现良性循环。可通过在建筑设计教学活动中加强对学生可持续建筑理论教育,鼓励学生关注环境,探索高舒适、低能耗建筑设计,探索新能源、可再生资源的利用与建筑一体化设计,培养学生关注环境、生态、艺术、技术的可持续发展的建筑设计理念。
2.2.4重视工业建筑生产和生活区域的环境设计
在教学中贯彻“以人为本”的建筑设计思想,重视工业建筑生产和生活区域的环境设计。随着现代化工业生产的生产工艺、管理高度科学化及人们经济文化生活的不断提高,人们对生产条件、劳动环境的要求也越来越高。因此在工业建筑设计中,也应更多地强调以人为本的设计理念,注重人的生理和心理感受,在设计上表现为注重营造室内外环境。
2.2.5改革教学方法
在教学模式上,可以采取跨学科的教学与实践相结合的方法,采取“请进来带出去”的教学方法。例如,在学校开设工业建筑设计课程时,聘请设计院具有实践经验的建筑师、结构工程师、暖通设备工程师来学校给学生讲授各学科与工业建筑相关的知识,并结合设计院现有的工业建筑项目给学生布置课程设计题目,让学生“真题真做”;学校与设计部门联合建立实习基地,毕业设计时将学生分派到设计院去,在实践中学习和运用工业建筑设计的相关原理,加深对工业建筑相关规范的理解和执行,同时着重培养学生在设计中的跨学科交流和协作能力。
2.2.6建筑教育是终身的教育
要着重培养学生的自学能力、研究能力、表达能力、组织管理能力以及团队协作能力,能随时吸取新的创作思想,运用新的科技成果,发展、整合专业思想,在今后的工作实践中才能不断突破自我,不断取得创新和发展。
3结语
近几年来,我国科学技术的迅速发展和经济的持续高速增长,为工业建筑的发展提供了千载难逢的机遇;在当今瞬息万变的信息社会,科技的进步使得新工艺、新材料、新设备、新技术不断推陈出新,工业建筑的发展同样面临着新的挑战。回顾我国工业建筑发展的历史,我们已取得了卓越的成就;但不可否认我国工业建筑的发展还存在各种各样的问题,与欧美发达国家相比在设计理论、技术、教育等方面存在着较大的差距。
吴良镛先生在《北京》中提倡“全方位教育”,并指出“未来建筑事业的开拓、创造以及建筑学术的发展寄希望于建筑教育的发展与新一代建筑师的成长”[5]。为了更快更好地提高我国工业建筑创作的整体水平,应对信息时代所带来的新的挑战,在此,我们建议高校建筑院系重视和加强工业建筑教育,呼吁更多的建筑大师、建筑教育界的有识之士、工程界有经验的工程师,都来参与我国高校建筑院系的工业建筑教育事业,共同开创我国工业建筑设计蓬勃发展的新局面。
摘要:阐述了我国工业建筑的现状以及信息时代下工业建筑的发展趋势,指出了我国工业建筑设计水平与欧美发达国家之间的差距,结合我国高校开展工业建筑教育的现状,分析了产生差距的原因,呼吁重视工业建筑的教育,并对我国高校工业建筑教育的教学改革提出了建设性意见。
关键词:信息时代;工业建筑;建筑教育;教学改革
参考文献:
[1]赵崇新.变身、平台、再生-图说1933老场坊改造过程[J].工业建筑,2008,38(10):4-7.
[2]费麟.中国工业建筑面临新世纪挑战[J].新建筑,2004,(03):4-10.
中图分类号:[F287.2] 文献标识码:A 文章编号:
一.引言
结构工程时在进行设计时,有大量的工程需要计算,部分内容计算方式较为繁琐,工作量较大。随了计算机技术的成熟和软件的逐步推广,建筑的结构分析软件被应用到建筑结构设计中,解决了结构工程时手工计算的难题,也提高了结构设计的工作效率,提高了设计的准确程度。由于结构计算软件的节省了大量的传统工作,被结果设计工程师经常使用。在过分依赖软件的背后,带来的是设计的单一,结构设计变成单纯的软件化,结构设计职位也变成了熟悉软件操作即可的基本要求,这造成建筑墨守成规,缺乏结构创新。
二.工业建筑中的结构概念设计。
1.工业建筑的特点。
工业建筑是进行工业生产的房屋,由于其特有的建筑使用性质,在工业进行建筑设计中,要根据其特点进行设计。
(1)工业建筑要密切结合生产,要满足工业生产的要求,为生产工人创造良好的劳动卫生条件,工业建筑设计要有利于提高劳动效率和生产产品质量。
(2)工程生产的类别较多,也存在较大的差异。生产类别有轻型也有重型,有热加工也有冷加工,有的要求开敞,有的要求恒温,这对建筑在空间布局、体型、室内处理、立面和层数等方面有直接影响。这就要求建筑要根据生产工艺的不同特征来设计不同的建筑厂房。
(3)部分工业建筑和厂房中需要使用起重机械和大量的设备,还有的需要较为高大的敞通空间,在内部通风、采光、屋面排水、建筑构造处理等方面都要比民用建筑复杂。
2.工业建筑中的结构概念设计。
在建筑设计中,通过不断的设计研究和实践,结构设计工程师积累了大量的经验,并在行业形成了一系列的设计规范、标准图集和设计手册等。近些年来,计算机技术得到广泛应用和普及,计算及结构程序被大量应用到建筑结构工程中,设计单位开始抛弃图版,开始在计算机上挥动鼠标操作。在此表象下,部分结构工程师通常都会形成一种错觉:建筑结构设计很简单,仅仅需要遵循设计规范、标准图集和设计手册,在根据建造师给出的非结构空间方案,利用计算机完成。在设计中,结构设计师变成了拼图的玩家,被动的操作着建筑的结构设计。这导致建筑结构无法有效运用结构工程的知识,同时也容易造成和建造师发生交流分歧。
在我国现行的《建筑结构设计统一标准》 (GBJ68-84)采用了概率理论作为基础来规范建筑结构极限状态的设计准则,要求建筑在结构设计中要经济合理、技术先进、安全适用。概率极限状态虽然较为科学合理,但在运算过程中,还存在一定程度的近似,仅仅能算作近似概率法。建筑结构设计中,无法凭借极限状态来估计建筑结构的真正承载能力。建筑是一个空间结构,结构总的各种构件通过复杂的方式来共同工作,且不脱离总的结构体系。在目前的建筑结构设计中,在空间结构体系的整体研究上存在一定的局限性,导致待设计中采用了简化和假定。建筑结构设计工程师要杜绝盲目的抄写规范,而是要将规范当作实际参考和指南,在实际的项目设计中要进行合理的搭配和选择,这就要求结构工程师对建筑整体结构体系和建筑结构分体系二者之间存在的力学关系具有较为透彻的认知,在结构设计时,要将概念设计应用到实际设计工作中。
概念设计是通过运用清晰的结构概念,不需经过数值计算,依靠结构整体体系和分体系之间的力学关系、震害、破坏机理、工程经验和实现现象所获得的设计原则和设计思想,对工业建筑结构和相关计算结构进行正确分析,综合考虑结构的实际受力状况,计算假设间的差异大小,对建筑结构和构造进行设计。工业建筑的结构概念设计是展现建筑结构工程师的设计思想的关键,而结构工程师主要任务是要在一定的建筑功能和生产工艺要求下完成建筑的结构设计,要妥善处理建筑和结构、结构和构件、结构和工艺、结构和结构之间的关系,其最终目标是要设计出合理的产品。计算机软件也存在一定的局限性,无法适应处理所有的建筑结构问题,在实际设计中,也无法大量的运用计算机软件来准确的进行结构构件分析,这就要求工业建筑设计中要强调概念设计的重要性,通过结构概念设计和结构措施来设计最终的合理的建筑结构。
建筑结构设计中,计算机程序的计算结果是根据设计中的不同工况而提供的不同数据,但到底是何种工况才是最适合的工况,哪种工况结果是最需要的结果,这类问题需要结合不同的工况计算来综合分析,在此情况下,建筑结构工程师要加强结构概念设计的应用,才能准确判断出计算机计算结果的准确性和合理性,而最终筛选出需要的结果。
在工业建筑的初步设计阶段、方案设计阶段中,无法完全借助计算机的结构计算分析软件来处理,这需要结构工程师对建筑结构布置和结构体系根据工艺的布置方案来做出相应的规划,必要时候要进行建模计算,提高最终设计方案的合理性和可行性。在确定方案时,要和大工艺的设备选型相辅相成,要满足大型设备的独特需求。大型设备的生产制作周期较长,一般在得到相关责任人审查后,施工建设单位才会开始联系相关的设备制造商,开始提供供货,在此阶段中,相应的结构设计方案要成为下阶段施工设计的依据,一旦此时忽略了大型设备的影响,或是对其他项目考虑不周,会导致下阶段非常麻烦,更有甚者导致项目无法进行。结构设计工程时在初步设计阶段和方案设计阶段中,要综合运行结构概念,结合工业生产工艺的特点,选择建筑结构性能较好,较为经济的结构方案,运用结构概念,在深刻了解结构性能的基础上,灵活运用到结构设计中。结合结构分析软件,建立合理的简化模型,利用计算机结构分析软件的优势,提供经济合理的建筑结构设计方案,为施工图设计做好充分准备。
另外,随着社会的发展,未来出现大型和超大型的工业建筑会越来越多,其建筑的体型也会越来越复杂,钢结构会大量的应用到工业建筑中,这就要建筑结构提高设计标准和要求,在满足工程进步和生产工艺要求的同时,要将钢筋混凝土结构和钢结构进行组合使用,在提高施工进度的同时,要便于后期的安装。要提高建筑结构概念设计,改善计算机分析软件的滞后性,逐步完善结构分析的功能。在利用计算机软件的基础上,融入结构概念,通过恰当的设计、假定、简化,使计算机分析更接近真值,保证计算分析结果的有效、合理、可行。
五.结束语。
工业建筑结构设计中,在总结设计经验的基础上,融入结构概念设计,这要求结构设计工程师要富于创新,并要有丰富的实践经验,通过建造师的协同,来提高工业建筑的结构设计质量。
参考文献
工业建筑作为当代建筑工程的重要部分,具有独特的形象和技术特征,它是当代工业文明和技术没学的具体体现。工业建筑作为当代城市发展的重要内容,不仅是工业生产的重要内容,同时也是城市、社会正常运转的保障。由于很多新兴产业出现在城市中心位置,对城市形象造成了极大的影响,因此,在工业建筑设计中,必须根据生产、文化、环境、产品以及技术因素,对形象、空间、技术进行创新,在不断研发新型施工材料的同时,对可持续性设计进行探讨,进而不断深入可持续性设计,促进工业建筑发展。
一、工业建筑可持续性设计原则以及发展趋势
(一)工业建筑可持续性设计原则
可持续发展战略作为当今经济、人口、社会、资源、环境相互协调,既满足当代人需求,又不对后代构成威胁的发展道路。从上个世纪工业时代车轮出现,人类逐步走向富裕和文明,由于这些发展是以能源消耗、土地吞噬以及环境污染为代价,在短时间内,让中世纪的田园意境逐渐变成浓烟滚滚的工业园。到上个世纪七十年代中期,世界范围的环境危机以及能源危机出现,让人类逐渐认识到,在无止境的资源索取中,必将受到自然环境惩罚;因此,工业建筑方向逐渐发生变化,优化能源利用情况,满足生态、经济可持续发展,成为工业建筑的发展趋势。
在UIA(国际建协)和UNESCO(联合国国际教科文组织)定义中,从最高广义方面来讲,可持续性涉及生态系统、社会以及任何一个不断发展的系统都将在将来社会中得到有效利用,不会由于重点资源耗尽而降低。同时,在上个世纪美国公园出版社《可持续发展设计指导原则》中列出了建筑设计的六项原则:在推动建筑空间灵活使用的同时,使用被动能源策略,尽可能使用可再生资源,降低建筑体量,让建设资源降到最低;通过树立建筑材料循环使用、蕴含能量意识,不断增强技术公众意识,根据建筑功能具体要求,延续文化脉搏;通过加强地域性、地方性理解,使用恰当的技术,尽量避免环境破坏以及建造过程对环境造成的损害。
(二)工业建筑可持续性发展趋势
1、生态发展趋势
未来的世界作为注重环保、生态,不断追求整体科技、自然以及人类协调发展的社会,粗放型、传统性工业对自然环境、城市发展造成的恶化、污染已经得到了良好的遏制。目前,由于工业建筑各种生态环境的探讨,逐渐从物理论建筑研究上升到创作设计中,和建筑创造联系在一起;在这种环境中,工业建筑城市环境节地、设计、节能、防止污染以及环境保护等相关问题得到了有效制止。通过实践应用,在新世纪发展中,根据生态学再生、共生原则,不断整合生态循环特点,成为工业建筑发展重要方向。
2、节能化趋势
节能作为工业建筑可持续发展最明显、最普遍的特征,主要包括两个方面:建筑营运低能耗以及建筑材料工业建筑过程低能耗,为了保障这两点要求,建设单位必须具有浓厚的节能意识。通过正确分析工业建筑节能设计建筑工艺、暖通、给排水、电力等多个综合性课程,在各个专业密切配合的同时,根据整体设计力量,不断获取节能成果;通过自然采光、太阳能以及新产品利用,从根本上保障工业建筑节能目标。
3、洁净化、和谐化发展趋势
在工业建筑中由于不断产生的废弃污染物,对城市环境建设具有重要作用,因此,在合理设计中,必须根据污染物排放要求,充分利用回收以及处理系统,从而实现环境保护、无污染、可持续发展等具体要求。例如:发达国家对工业建筑实行的“3R”指标措施,在这过程中“3R”是节能和降低环境负面影响(Reduce)、重新使用(Reuse)、循环(Recycle)的缩写;“3R”措施作为工业建筑可持续发展的基础内容,对建筑材料、建设用地采暖空调能源、资源循环使用以及节约具有重要作用,尤其是再生和循环使用。
当今社会作为和谐发展的时代,在工业建筑设计中,必须根据人文、历史、自然、生态、经济、社会等相关因素,突破传统单一节能技术造成的局限,从而不断需求自然环境和人工环境的平衡、和谐。
二、工业建筑可持续性设计以及旧工业建筑改造
(一)工业建筑可持续性设计
1、技术手法
随着物质文明以及科学技术的快速发展,工业建筑逐渐向大面积、大跨度、大体量、大空间、多层高层空间、轻质材料、轻型结构以及轻巧造型方面发展,从而为可持续性设计提供了更高广阔的空间。在材料选用中,一般采用金属装饰板、刚才、玻璃、金属吊灯等可以重复使用的材料,不断研发新型建筑材料;在技术使用中,根据地热、太阳能以及工艺余热,在处理工艺废水的同时,收集雨水,进行循环利用,通过有效防止环境污染,从根本上保障工业建筑可持续发展。
2、设计手法
在工业建筑设计手法中,设计手法主要指建筑布局、合理用地,在和绿化有机结合的同时,保障工业建筑可持续发展。在城市规划和厂区建设中,城市环境和工业建筑必须建立在社会、景观、生态系统之中,通过有效协调景观、气象、地理、社会环境,保障生态因素始终和城市发展符合。在厂区内部环境建设中,厂区作为很小的系统,必须合理布置公共设施,在集中管理的过程中,充分利用自然条件,设置绿化防护距离。在建筑内部环境设计中,由于工业生产过程经常散发着浓重的有害蒸汽、气体、粉尘等,一旦控制不力就会对人体健康以及空气环境造成影响。因此,在内部控制设计中,必须结合生态、节能、扩建需求,使用经济健康的施工材料。
(二)旧工业建筑改造
根据实际数据显示,全世界固体垃圾,35%来源于建设工程,包括建筑生产材料以及施工过程必须的工艺过程。因此,在工业建筑可持续设计中,必须有计划的增强改造更新,尽量使用能够重复利用的资源,减小污染。在新建中,根据建筑能源、拆卸能源以及基础设施费用,降低城市环境污染,减轻施工能源、城市交通压力。
对于老工业基地,特别是资源性矿区,由于经济不景气、产业落后造成的影响,改造无法涉及比较独立的工业区,在建设投入、环境发展不足的情况下,大多采用机械、冶金、重工业、化工等传统产业。因此,在清理污染物、污染源的过程中,必须充分使用现有资源,通过认真评估性能价值,探索城市生态环境治理新措施。
结束语:
可持续发展战略是人类对以往生态环境恶化、环境污染进行反思,它是21世纪工业建筑发展的主要方向。因此,在工业建筑设计中,必须根据综合性分析结果,重视精神层面的可持续,在充分利用旧工业建筑改造作用的同时,选用最佳的能源技术,优化功能组合,促进工业建筑发展。
参考文献:
[1]周铁军,袁渊,王雪松等.工业建筑中的可持续性设计初探[J].重庆建筑大学学报, 2005,27(1):8-11.
[2]段丽瑛.工业建筑的可持续性节能设计——建筑物采光口上的遮阳措施[J].工业建筑,2009,39(10):9-12.
1引言
据统计,我国国内每年完成的建筑工程投资额中,工业建筑就占50%以上。随着我国现代化工业的快速发展,生产产品的微型化、洁净化、自动化,工业建筑的功能和组合方式也日渐发生了变化,以前必须要分开的生产工艺现代工业可以在一个生产流水上快捷的完成,这就为工业建筑的多元化发展提供了必要条件。但是国内目前企业研发建筑设计并没有专业的标准、规范当做准绳,当下很多建筑的土建设计落后于研发行为以及工艺要求。本文通过对新兴“企业生产研发楼”这种建筑形式特点的了解与调研,以实际项目―西安东方信远有限公司生产研发楼设计过程为基础,通过解决在实际设计过程中遇到的各类问题,为我国中小型企业生产研发楼的建筑设计方法提供参考。
2生产研发楼功能的复合性
西安东方信远有限公司生产研发楼建设基地位于西安市泾渭工业园区。南北长102米,基地三面都是工业用地,仅南面泾高南路为城市干道。建筑一层为生产空间,二层至四层为研发、实验、办公和产品测试,展示等空间。
2.1功能复合性导致的重点问题分析
生产研发楼是在现代工业发展模式下产生的新兴综合性建筑。信远公司生产研发楼是集合于生产、研发、实验、办公、展销等为一体的综合性建筑。怎样在一座建筑内合理的解决生产空间与其他空间的组合问题,各个功能空间怎样布置又不会导致各类流线的交叉,是此类方案设计要解决的重点问题。
信远公司企业产业结构的转型,业务的扩展以及研发、引进新型技术和生产设备,必然会导致企业生产技术的更新、研发与实验行为模式的产生,这就要求生产研发楼的生产空间必然要适应新的生产设备,要具备一定的空间灵活性。同时它又与传统的生产空间不同,必须要考虑与上层研发办公空间的结合,若按传统的生产空间高度设计必然会导致空间上的极大浪费,所以怎样合理满足空间使用又结构合理,经济节约,也是此类设计要解决的重点问题。
2.2 各功能空间的布置方式
2.2.1生产空间的布置方式
信远公司生产研发楼一层的生产车间主要是进行钛合金的冷加工,由于钛合金的特性是较为纤细且长,因此其加工设备对空间的要求很长,但在高度上无要求,所以大跨度等结构并不需要。另外生产车间的规模并不是很大,又要与上层研发办公、实验空间结合,考虑到未来信远公司的产业发展和生产研发楼规模的扩展,我们最终决定生产车间的结构形式选用常见的框架结构。
柱距的选择主要是根据功能的适用性和经济性来考虑,因为其生产设备的尺寸在1500*300~1800*500之间,经过与结构专业的沟通,最经济的柱距一般在7.5m~8.0m之间,考虑到项目中设备的尺寸及空间的经济、实用性,我们将柱距设置为8.0m,每个柱距内可以放置三台设备并可以保证人员的通行距离,同时又满足了柱距选择的经济实用要求。
2.2.2实验空间与研发空间的布置方式
此项目中虽然实验部分只占总面积的17%,但是由于它空间的特殊性,要与其他空间整合,所以我们在考虑完生产车间的空间尺度,就要考虑实验部分的空间尺度。实验室的空间尺度一般包括实验室的进深、开间、层高和走廊宽度。实验室的开间主要取决于实验人员的活动空间以及实验设备的合理布置所需要必须尺寸。一般实验室的交通量较小,走廊不宜过宽,否则,走廊边会堆放实验用品等杂物,反而影响环境质量。经过查阅相关资料和规范,我们最终认为信远公司生产研发楼的走道宽度至少为2.0m,考虑到实验设备的搬动,再加之实验室与研发办公空间的组合布置,我们将走廊宽度定为2.2m。
研发室是供给研究人员书写研究报告、论文,阅读相关资料的房间。实验室与研发室的平面布局形式主要有三种:内含型、毗邻型、分离型。内含型的组合形式对研发空间的采光不利,另外经过与甲方的沟通,生产研发楼的实验空间主要用于现有电动车零配件的实验研发和新产品(钛合金)的实验研发,由于其实验空间的大小要求不同,所以我们决定实验室与研发室采用毗邻型和分离型两种平面组合形式。
中小型生产研发楼最主要特征由于企业规模、资金实力、资源配置等的限制,需要把多种功能依据“研发―实验―测试―生产”的顺序组合在一起形成一栋独立的建筑综合体。而这种复合的功能性导致我们在进行每个功能空间的布置时,都必须要考虑它对其他功能空间的影响,以此做出最合理的布置方式。
3.生产研发楼建筑的规模与效率
近年来,我国工业建筑的发展迅猛,工业园区内的企业生产研发或者办公楼无论其规模或投资均较西方建筑规模更大,因为西方同等级别的人口数和城市面积与中国相比都较为有限,中国作为发展中国家其工业产业作为国民经济的支撑产业,正在迅速的发展中。尽管如此,这也不能成为我国工业建筑不合理扩张的借口,事实上,我国目前许多工业园区内工业建筑的占地面积、广场尺度、总建筑面积都远超合理水平。建筑在建设时期企业对建筑规模和形象都有很高要求,往往都不考虑经济成本和后期的使用效率。造成建成后建筑面积浪费,人均使用面积过大,人与人距离的拉大甚至隔离,阻碍人与人的交流,不利于形成团队精神,甚至会影响企业组织运转的效率。整个建筑内部使用效率低下,造成建筑资源的巨大浪费。
因此在信远公司生产研发楼项目设计中我们会把建筑效率与规模放在一个重要的位置去考量,无论在功能和造型上,在满足企业的基本需求和可持续发展下,严格控制建筑的规模,避免建筑空间和资源的浪费,提高建筑自身的效率性。4.小结
本文通过对当下生产研发楼的现状进行概述与分析,以实际项目为基础阐述了中小型企业生产研发楼建筑内部各主要功能的布置方式与原则,同时对生产研发楼的建筑规模与效率进行了重点说明。希望能为今后中小型工业企业生产研发楼的建筑功能布置及规模控制研究提供理论参考。
《房屋建筑学》作为一门专业基础课程,在工业与民用建筑工程、建筑工程、城乡规划等多个专业开设,涉及学生面广量大,并且是一门理论性和实践性都很强的建筑工程类的专业基础课。该课程介绍了民用建筑设计原理,建筑设计的基本步骤,房屋建筑的构造原理与构造方法等基本知识。随着我国建筑业的蓬勃发展,本课程对于所有与建筑工程相关的专业均是一门基础课程。如何让本课程起到承前启后的作用,整个教学过程显得至关重要。
一、目前该课程在教学过程中存在的主要问题
1.该课程涵盖了民用建筑设计和工业建筑设计两大部分内容,涉及公共建筑设计、民用建筑设计、单层厂房设计、多层厂房设计,但教学计划安排的课时量较少(64学时左右),对于厂房设计这部分内容只是一带而过的讲授,学生也是一知半解。
2.该课程的内容大多数为国家的规范、标准的解释,内容枯燥无味,在课堂中调动同学们的积极性较困难。由于该课程是学生较早学习的专业课程,对大部分建筑、建筑构件等概念无具体的认识,再加上大部分上课都是课堂理论教学,学习效果甚微,存在黑板上盖楼的现象。
3.由于土木CAD的快速发展,大部分学生认为手工设计、作图已经过时,对平时的手工大作业敷衍了事,造成对基本设计原理和制图标准掌握较差,看不到自己的劳动成果,以至于越学越对本课程不感兴趣。
4.教材中的作业、插图较陈旧,无法跟实际工程相衔接。
二、解决方法
1.《房屋建筑学》课程是理论与实际结合紧密的课程,应用性较强。传统教学模式主要强调课堂教学,配合挂图、录像,但受可实际参观的建筑工地的限制、学生在课外教学中对实际工程掌握和处理能力,受到极大的制约。加强多媒体立体课程的建设,在教学手段、教学方法上将发生较大的变革,在教学中课堂理论教学与知识的扩充及实践结合起来,利用多媒体课件密集的知识量,使理论与实践做到有机的结合。同时多开展第二课堂,让学生根据施工图动手制作相关模型,提高学习兴趣,比如制作楼梯间、基础等模型。
2.《房屋建筑学》课程教学过程中,仅以课堂教学内容为主的教授学生虽然易懂,但真正让学生动手设计时,学生会出现无从动手的尴尬局面。而立体化多媒体课程在教学设计时,强调利用各种信息资源来支持“学”、强调以学生为中心,注重自主学习、强调“协作学习”等。因此,这种教学设计强调学生课后以自主学习为主,对于像《房屋建筑学》这类课后需不断自学的课程,多层次的知识信息的组合将使学生学习更加合理、学习效果得以大大提高。
3.利用信息时代的教育技术,可以使《房屋建筑学》课程建设充分利用和优化教育资源,在学科建设和教学方法、教学手段、教学内容、教学效果、建筑教育普及等方面实施教学改革,满足教学内容更新经常化、教学活动实施手段多样化、学生学习合理化等新的教育教学标准。
4.在作大作业的过程中可以允许学生用计算机绘制较简单的图,但数量不超过3张,其他作业还是采用手工作图,其中有一张图纸要上墨线。可以避免学生应付做作业。
5.在开学初安排8个学时的实地参观学习,让学生认识建筑,为理论知识学习打好基础。
6.大力推广使用国内优秀教材。以知识点为单元组织教学,不断更新和深化教学内容,始终保持与国内外先进建筑技术水平的同步增长。
7.以网络为基础,课件上网,优秀作业展示,逐步实现课堂教学和网络教学相结合,适应现代教学要求。
8.在授课过程中,国内建筑和国外建筑设计方法、风格同步讲授,同时多讲国内优秀建筑的设计过程,充分调动学生的学习积极性。
三、结语
我国建筑业正面临着新一轮革新,对土木建筑人才的需求不仅表现在量上,而且表现为质的提高和飞跃,因此,教学内容的不断更新和发展是本课程教学的重中之重。
参考文献:
[1]傅文庆.现场教学法在《房屋建筑学》课程教学中的实践[J]科技创新导报,2008.31
[2]刘志麟,刘丰贤.浅谈《房屋建筑学》教学[J]中国成人教育,2006.4