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导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇大学建筑工程论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
二、师资队伍建设
(一)校内专业导师队伍的建设
校内导师队伍的建设主要是通过加强硕士导师的遴选工作,使得专业素质过硬,工程实践能力强的指导教师走上硕士生导师的岗位。辽宁工业大学制定了《硕士研究生指导教师考核办法(试行)》,该办法规定了一名合格的专业硕士生导师应该达到诸如学术道德、学术论文抽检情况、毕业论文完成情况、研究生就业情况、科研指标等方面的标准,凡是达不到硕士导师考核要求的教师将被取消其研究生导师资格。另外,学校定期进行硕士生导师的遴选工作,吸收符合条件的教师进入到硕士生导师队伍中来。通过督促硕士生导师加强自身的学术水平,来提高对硕士生的指导能力。比如,学校规定一个硕士导师在一个聘期内(一般为三年)导师应该完成的科研任务:获得的纵向课题的数量和质量;发表核心期刊论文的数量和质量;完成的横向课题进款;获得的省部级奖励的数量及奖励等级;国家发明专利和实用新型专利的数量等等。建筑与土木工程全日制专业学位的硕士生导师要求具有较强的工程实践能力,所以辽宁工业大学在考核专业指导教师的时候着重强调了导师的工程素质,如果达不到上述要求的标准,专业导师将被暂时停止招生或取消专业研究生导师资格。上述采取的措施,在一定程度上激励了专业导师加强自身的工程素质、在指导专业研究生时投入更多的精力。
(二)校外专业导师队伍的建设
聘请具有丰富实践经验的并具有副高级以上职称的土木行业的专业人员作为校外研究生指导教师,并开展联合培养制度,即双导师制。与学术型导师相比,专业型导师的能力体现在工程实践的丰富性和对土木工程技能掌握的熟练性上。我们所聘任的校外专业导师,来自辽宁省内的土木工程行业,如锦州市建筑设计研究院的总工程师,东北电力工程公司的高级工程师,锦州市第一建筑安装工程公司的高级工程师,锦州宝地集团的高级工程师等等,这些导师都是建筑企业的技术骨干,都具有很强的实践专业技能,他们指导的研究生涉及到的土木工程专业领域包括设计、施工、土木工程检测与加固、工程管理等等,符合三师【1】型人才的培养目标。这些校外研究生指导教师善于在工程实际中发现问题,并有很强的解决实际问题的能力,对专业学位研究生的论文题目的选择有很大的帮助,并且有能力指导研究生解决实际工程当中出现的复杂的技术问题。校外专业研究生指导教师的工程实践能力虽然很强,但是敬业和投入问题也是当前的一个让各个专业硕士培养单位很困惑的问题。校外导师和培养单位之间的责权利关系不明确,校外导师的人事关系又不隶属于培养单位,培养的学生学位论文质量出现了问题,校外导师是没有什么责任的。而且,培养专业学位的研究生成才,对于校外指导教师来说也没有带来实质上的利益,因此他们缺少投入精力的主观能动性。因此如何解决校外导师的精力投入问题,是建筑与土木工程专业硕士当前面临的一个难题。难题的破解需要各培养单位、硕士生专业导师和研究生共同努力,比如采取专业硕士研究生毕业之后到其导师所在的企业就业、或是专业研究生的研究成果和企业共同分享、或是培养单位和企业联合报奖等,这些均是可行的办法。
三、实践基地的建设与维护
建筑与土木工程专业硕士的实践教育基地的建设与维护对于建筑与土木工程专业硕士研究生的培养质量起到至关重要的作用[2]。依托辽宁工业大学的实践教育平台,加强与校外实践基地的合作,建立辽宁工业大学建筑与土木工程领域校外实践基地。建筑与土木工程专业硕士专业实践基地建设是一项长期工作,需要重视实践基地开发工作,规范实践基地建设的管理,加大投入保障建筑与土木工程专业硕士专业实践基地建设,积极维护和发展与专业实践基地的关系。辽宁工业大学土木建筑学院负责研究生工作的领导定期对签约的实践基地进行走访,在了解企业需求的同时,也了解到在基地实践的专业硕士的学习情况,督促他们加强在实习基地的学习和实践。同时,也是对研究生校外指导教师的一个促进。通过建设专业硕士实践基地,达到学校和实践基地所在企业互惠的目的,从而使专业硕士实习基地成为学校和企业之间的联系纽带。在对企业进行走访的同时,也邀请企业的负责人和相关专业硕士指导教师来学校座谈,为培养建筑与土木工程全日制专业硕士献计献策。
四、加强对建筑与土木工程的全日制专业学位硕士生实践考核与成绩评定
辽宁工业大学建筑与土木工程专业学位硕士研究生必须在培养基地进行至少连续半年时间的实习、实践环节训练。一般时间定在第三学期,参加实践的研究生按期提交实习、实践计划及报告,实习完毕以后,土木建筑工程学院组织专门的工程实践应用能力答辩会,专业研究生参加由学院答辩委员会(校外指导教师参加)组织的答辩会,对实践基地的实践内容接受委员会的答辩。答辩成绩采取两级分制,分为“合格”或“不合格”。对于考核不合格的专业学位的研究生,督促其按照答辩委员会提出的问题进行修改,一段时间之后再组织答辩。通过这样的考核,使专业硕士研究生认识到在企业实践的重要性,加大在专业实践活动中的精力的投入。
1、知识经济推动建筑技术的变革
知识经济被定义成以知识为基础的经济, 亦即是指以现代科学技术为核心的,建立在知识和信息的生产、分配和使用之上的经济,是和农业经济、工业经济相对应的一个概念[[1]]。知识经济时代的到来,意味着知识的获取、信息的交流和创造性思维的迸发对人类社会的发展比以往任何时候都更为重要。
知识经济中的知识,第一方面包括了平常所说的关于知识和能力两个方面;第二方面包括科学和技术两个方面;第三方面指对社会关系的认识,也就是关于管理的知识和能力;总之包括科学、技术、能力、管理等各方面现代化,其中更强调知识中的能力。我们今天就以建筑行业中的生态建筑为例来分析知识经济对社会发展的冲击和震撼。
2、现代生态建筑的发展需要知识经济的支撑
当人类进入工业化社会,随着生产力迅速发展,城市化进程加快, 导致大规模、大批量的建筑活动,也带来了建筑材料、结构、技术的突飞猛进。例如目前我国正处在城镇化水平和城市建设高速发展时期,每年新建建筑面积约10亿平方米,城镇建设投资每年高达数万亿元,规模巨大。但是,这些建筑在建造和使用过程中,耗用了大量土地, 直接消耗的能源约占全社会总能耗的30% ,用水约占城市用水的47% ,使用钢材约占全国用钢量的30% ,水泥约占25%。传统的建筑技术在大量消耗自然资源的基础上,为人类文明的发展做出了贡献,但由此却带来了资源枯竭、环境污染和物种消亡等一系列的生态问题。
生态建筑发展观要求做到“ 既满足当代人的需要, 又不对后代人满足其需要的能力构成危害”, 这实际上是在一定技术经济条件下的一种均衡。二十世纪九十年代国家开始提倡的“绿色建筑”、“生态建筑”延续到最近深层次的“低碳建筑”,其特点均在于, 面对建设事业飞速发展的形势,怎样在城市建设中切实做到节约土地、节约能源、节约用水、节约材料和环境保护,对于建设节约型社会影响深远。同时人们已经充分认识到建筑节能概念并非不要消耗能源,而是需要大大提高能源的利用效率,同时大幅度减少对环境的污染,减少温室气体的排放,这种把建筑耗能与自然生态、科学技术和人类社会的可持续发展结合起来,是当前最具积极意义的节能概念,实际上也就是生态建筑观的重要内涵论文怎么写。
2.1、知识经济助推生态建筑效应之一———建筑节能技术开发
生态建筑系统工程需要依靠知识经济的支撑,生态建筑要想卓有成效地得以推进与普及,除了需要资金的倾注、政策导向的引导和必要的管理手段外,还呼唤将高科技技术不断渗透以全面提升建筑节能技术,这些新技术主要包括新型保温材料、遮阳技术、太阳能利用技术、自然及机械通风技术、新型采暖空调设备、燃料电池、微型燃气轮机、计算机控制技术等等。许多生态建筑充分利用了这些新技术,并把他们合理地糅合在一起,做到了舒适和节能的高度统一。
以我国北方采暖地区城镇居民住宅建筑为例,在建筑外围护结构中,通过外墙和屋顶的传热的热损失达70 %~80 %,而通过门窗能耗约占20%~30% ,显然提高整个建筑外围护结构的热工性能,减少采暖与空调能耗势在必行[[2]]。从我们20 世纪80 年代至今的外墙保温隔热技术的研究结果来看,提高外墙热工性能的技术类型包括传统技术、现代技术和高技术三类。而传统的技术远远不能满足现代城镇建筑高效节能标准的客观要求。以北方陕西地区而论,要达到我国《民用建筑节能设计标准》(居住建筑部分) 的要求,其城镇居住建筑外墙的热阻限值须达1.00m2·K/ W。要实现这一节能技术目标,若采用传统的粘土实心砖墙,其厚度必需达到490mm 以上。其结果,不仅外墙的力学性能不能得以充分发挥,而且墙体耗材剧增,占用室内空间面积过多,造成资源浪费。
国内外建筑节能和墙材改革的大量技术理论研究和应用实践一再证明,外墙的高技术复合化途径是建筑外墙节能技术发展的必然趋势。复合外墙是指外墙在材料与构造上,由承重结构部分和保温隔热部分经组合而成,能充分发挥两种材料的各自特性,在达到节能建筑外墙热工指标的前提下,有效地减薄外墙的厚度,藉以节能节资。同在我国华北部地区,若采用复合外墙,仅需采用240mm 厚粘土实心砖墙,180~200mm 厚的钢筋混凝土墙,另加厚约20~40mm 厚的优质保温材料层,其总热阻值即可完全满足节能技术指标要求[[3]]。试想如果没有高效能、低成本、成熟配套的建筑节能技术,要全面推进生态建筑是极不现实的。毫无疑问,随着知识经济不断发展状大,将不断带动我国建筑节能技术的全面进步。
2.2、知识经济助推生态建筑效应之二———生命周期成本实施
生命周期成本(LCC,Lifecycle Costing)原本来自于经济学,主要是指在产品经济有效使用期间所发生的与该产品有关的所有成本,包括开发、生产以及后勤支持。运用在建筑领域的定义是:“当存在若干个可以达到客户目标,且具有不同的初始成本和运营成本的可供选择的方案时,帮助客户对建筑工程的成本性能进行评估的一种工具”现代化,作为在建筑方案经济性能评价领域里的一种新的成本—价值评价体系,要求在评价建筑物的经济性能时,要考虑建筑物的全过程,也即从项目的构思、策划、设计、建造、使用、维护、修建直至拆除的整个生命周期内所发生的全部费用。关注建筑的生命周期,意味着不仅在规划设计阶段充分考虑并利用环境因素,而且确保施工过程中对环境的影响最低,运营管理阶段能为人们提供健康、舒适、低耗的无害空间,拆除后又对环境危害降到最低,并使拆除材料尽可能的再循环利用。
生态建筑一般都具有初始投资较大而运行与维护费用较低的特点,以往房地产开发商总是把短期经济效益放在首位, 对他们而言, 生态建筑、节能和环保往往只是一种促销手段。业主兼住户则不仅关心项目的初投资, 而且十分注重建筑物的环保、节能效果和运行、维护费用。显然, 后者应用生命周期成本法的积极性要比前者高得多。因此在项目初期即采用生命周期成本法进行经济性能评价,从长远的角度出发综合考虑建筑物的经济性能, 有助于改变投资者的成本观,对生态建筑的评价和实施都十分有利[[4]]。比如,在现代生态建筑中,建筑设备在建筑物造价中占有相当高的比重,采用生命周期成本法,在各种机电设备的设计、选型、采购和安装上进行分析,是比较客观的。知识经济时代的产业革命与技术革新,为建筑技术的全面创新适时地提供有力的扶助论文怎么写。
2.3、知识经济助推生态建筑效应之三———一体化设计方式
知识经济学体系中注重理论和应用两个层次的结合,主要是研究知识活动的经济问题及其经济规律。它把知识的生产、分配和应用看成一种经济现象,用经济学的方法来探讨科学、技术、信息、知识的活动过程及规律现代化,既研究知识活动的经济问题,又研究经济活动的知识作用问题,既分析知识活动的经济因素与经济后果,又考察经济活动的知识动因与知识效应。在一定意义上,其实是一种新的交叉边缘学科。
在建筑设计领域长期以来,建设项目的设计工作按照专业化分工的要求被分解为若干阶段:由建筑师提出建筑方案, 然后结构工程师和其他专业工程师分别完成结构设计和水、暖、电的系统设计。随着知识经济的到来, 特别是计算机辅助设计软件的广泛应用, 建筑设计领域专业化分工的程度越来越高, 以至于造成各专业之间的隔阂,对生态建筑的设计实施尤为不利。一体化设计是在现有的成本约束条件下进行绿色设计的整合化途径,它要求与项目有关的各类人员, 包括建筑师、土木工程师、暖通工程师、电气工程师, 甚至包括承包商和物业管理人员从一开始就介入设计过程,将专业间的隔阂降至最低,充分交换意见、共享信息, 从而增加采用“ 绿色” 方案的可能性, 同时可以减少因采用“ 绿色” 方案而造成的初投资的增加值。日本在这方面已取得显著成效。在川崎市一座大型写字楼的建设中, 新的成本观、价值观和方法论发挥了很好的作用, 建筑师、业主和承包商共同组成生态委员会, 下设环境管理、资源循环利用和二氧化碳排放控制个分委员会, 完善的组织和激励措施保证了绿色建筑方案的实施, 使该建筑的能量消耗减少32%, 生命周期CO2排放量降低约38%。
3、结语
工业发达国家的经验证明,节能新产品的开发研究、生命周期成本的实施以及一体化设计等措施有利于转变人们传统的思想观念和价值体系, 克服传统的成本、价值体系的弊端, 促进生态建筑的发展。这些都离不开知识经济的发展现代化,知识经济以生产过程更多的创新知识投入和产出、生产,在生态建筑节能技术领域,开发出更多、更新、性能更优的技术产品,从而突破传统理念传统技术的禁锢,使我国建筑节能系统工程早日实现跨越式发展的目标。可以预测,21世纪在知识经济的强大冲击力对建筑节能及其技术体系的激发下,人们赖以生息的人居环境将更加舒适宜人,社会经济和自然生态必将步入协调、共生、可持续发展的良性运行轨道。
1. 马 宁 女 年龄:35岁(广州,510520)
工作单位:广东工程职业技术学院建筑工程系(GuangDong Engineering Technical College,Guangzhou 510520,China)
最高学历:华南理工大学建筑学院博士研究生
职称:讲师、经济师
2. 寿劲秋 男 年龄:35岁(广州,510640)
工作单位:华南理工大学建筑设计研究院(The Architectural Design & Research Institute of South ChinaUniversity of Technology ,Guangzhou 510640,China )
最高学历:华南理工大学建筑学院博士研究生
职称:一级注册建筑师、工程师
参考文献:
[[1]]陈志生,知识经济概念的哲学辨析,学术论坛[J],2007(02):21-25.
[[2]]寿劲秋、马宁,浅论知识经济时代下的现代生态建筑,建筑科学[J],2009(12):34
[[3]]许志中,曹双梅,我国建筑节能技术的研究开发与发展前景探讨,工业建筑[J],2004 (4) :73-75.
【Abstract】As an important part of undergraduate training process graduation design is to impart knowledge to students and cultivate students' innovative ability. Taking the building environment and energy engineering of Xinjiang University as an example, this paper analyzes the present situation of the graduation project and points out the existing problems in the graduation project. Take employment orientation as substance, in order to stimulating students learning motivation and strengthening students' project practice ability, some improvement methods of graduation design projects have been proposed, therefore the better professional engineers will be imported into the society.
【Key words】Graduation design project; Building environment and energy application engineering;Guidance mode;Innovation ability
0 背景
建筑环境与能源应用工程专业是2012年建筑环境与设备工程专业和建筑节能技术与工程、建筑设施智能技术(部分)合并而成的新专业。建筑环境与能源应用工程专业的任务是以建筑为主要对象,现在充分利用自然能源基础上,采用人工环境与能源利用工程技术去创造适合人类生活与工作的舒适、健康、节能、环保的建筑环境和满足产品生产与科学实验要求的工业环境,以及特殊应用领域的人工环境(如地下工程环境、国防工程环境、运载工具内部空间环境等)[1]。
该专业本科生毕业后就业主要面向设计研究,工程建设,设备运行管理等企事业单位,所从事的工作都为创造舒适的人工环境发挥了重要的作用。随着时展和城市日渐扩大,现代建筑体系形态各异,人们对建筑内部的使用及居住环境要求也提出了更高的要求,因此,迫切需要能适应现代建筑发展的高级工程技术人才。工科专业学习的最终目的是为了应用,因此建筑环境与能源应用工程专业的毕业论文(设计)是该专业在本科人才培养过程中的重要环节。作为大学四年知识的总结,学生应该通过毕业设计环节的学习,掌握本专业工程设计、施工、运行管理等工作内容。
近年来随着民用和工业建筑行业在政策和市场化的调整过程中的逐步理性化,建筑工程类工科毕业生的就业形势严峻。市场对人才的选择空间越来越大,就业率逐年有下降的趋势,尤其是设计建筑设计施工行业,毕业生就业率直接和学生的工程实践能力相关联。作为培养社会实用人才的建筑工程类院校,若想提高毕业生的就业率,除了严抓教学质量,还需在毕业设计环节结合社会实际需求,以目前社会就业导向为主旨确定毕业设计选题,从而更好的激发学生学习的动力,强化学生工程实践能力。
1 毕业设计环节现状分析
目前新疆大学建筑环境与能源应用工程毕业设计主要分为建筑环境方向与建筑能源方向两部分内容。结合新疆严寒气候区的气候特点,建筑环境方向主要分为供暖系统的和空调系统的设计,该方向的毕业设计由毕业指导教师给出建筑图纸和地区基本信息,学生根据基本信息确定技术可行的设计方案,在毕业设计过程中可以掌握供暖系统或空调系统的方案设计原则、负荷计算、设备选择,系统布置、气流组织计算、水力计算等一系列内容,最终绘制系统平面图、系统图、换热站或机房大样图以及冷热源机房平面图。建筑能源方向主要有燃气锅炉房和燃气锅炉房的设计,毕业设计内容为根据指导教师给定的热负荷及煤质资料确定锅炉房总装机容量、单台锅炉容量和燃烧设备的类型,掌握锅炉房最大热负荷及采暖期平均热负荷的计算,掌握锅炉配套辅机及锅炉房主要设备的选型方法,最后根据锅炉房工业要求确定锅炉房整体汽水系统方案及水处理方案并绘制平面图、热力系统图及设备平面剖面图。
2016年起毕业设计结合笔者的科研项目,新增了毕业论文形式的毕业设计内容。主要毕业论文内容根据指导教师的科研项目确定,以本次新增毕业论文题目《传热系数自调节墙体的基础研究》为例,学生首先需要了解毕业论文选题背景及意义,之后根据选题内容进行文献调研和资料查阅工作。由于该选题涉及到利用专业软件FLUENT对不同墙体的热工性能进行模拟,因此在进行文献调研的同时需要学生进行软件学习工作,随后与指导教师不断沟通,对不同结构的墙体结构进行模拟,确定模拟过程无误后完成多工况模拟,最后分析模拟数据并撰写学术论文。
2 毕业设计过程中存在的问题
根据上述毕业现状分析并结合笔者近两年指导毕业设计亲身体会,目前毕业设计教学过程中存在很多不足之处。首先毕业设计的选题确立主要影响到学生的学习积极性,拿到实用性强、贴近自己就业岗位的课题的学生积极性明显高于其他学生。譬如在毕业设计开始前已经确定就业单位为建筑设计院的学生,在毕业设计过程中就积极主动的多,因为他们希望通过毕业前最后的演练尽快掌握专业基本技能,以便毕业后在就业单位能尽快进入角色。而有少部分学生还没有确定就业单位或者已经明确要参考公务员岗位,就会出现对毕业设计选题不感兴趣,在设计学习过程中不能积极投入,仅以完成任务了事的心态完成毕业设计。
其次是有部分毕业设计内容与实际工程应用脱节,学生的实践能力以及上岗能力没有提高,譬如有一些毕业后将到南方地区工作的学生,在毕业设计时恰巧分在了建筑能源系统设计的锅炉房设计组中,由于南方地区目前还没有大范围推广冬季供暖,因此在毕业设计过程中选用的技术,设备以及所用的应用设计软件与其未来就业的实际工作有所差距,因此存在这部分学生工作后无法很快进入工作角色的问题。
再次毕业设计指导教师的工程实践背景有所差异,有一部分教师有设计院工作经验,新进青年教师以学术研究为主,工程实际经验有所欠缺,指导教师的背景差别也在一定程度上影响了学生毕业设计的质量。
3 以就业为导向的毕业设计改革措施
工科专业大学本科的毕业设计作为学生工作上岗前的最后一次实战演练,如果不能够有效提高学生专业技能,造成“高学历低能力”的现象将直接影响到毕业生的就业。针对目前毕业设计中存在的种种问题,着眼于社会需求,以就业为导向激发学生在毕业设计中的积极性,应该对毕业设计做出以下几条改革措施。
1)以市场导向和学生签约行业为主要依据,允许已签订就业单位的学生根据就业性质选择毕业设计内容。
目前毕业设计内容较适合从事设计工作的学生,但毕业设计题目还存在一定的局限性。建议扩展毕业设计面,增加毕业设计选题范围,譬如结合新疆地区目前大力推广的建筑节能措施,增加电采暖技术设计、污水源热泵系统设计以及太阳能供暖系统设计等可再生能源和清洁能源建筑应用方面的设计内容。如此一来就可以让已经签订就业单位的学生可根据就业方向选择适合其自身需求的毕业设计内容。
2)基于培养学生综合能力的原则,尽可能的设计综合性强甚至是跨学科的毕业设计题目。
对于没有签订就业单位的学生,为了让学生了解国内外建筑环境与能源应用工程的最新发展动态以及相关研究成果,应该重新构建适应市场需求的毕业设计参考资料库、学生选题库。毕业之后学生就业选择方向很广,目前的毕业设计内容一般为单一方向的设内容,对此指导教师可以在毕业设计初始选择小一些的项目,但要求学生多做几项内容,让学生对各方面的设计内容都了解一些,以便提高学生的综合能力。
3)增加毕业论文在毕业设计阶段的比例,让已取得研究生录取通知书的学生参加毕业论文的内容,使其能尽早的对科研过程有所了解,从而更好的进行研究生阶段的学习。
将工程应用与指导教师的科研相结合,以科研项目为支撑,将实际工程项目融入毕业设计,真题真做,培养学生的科研能力以及应用科学理论解决工程实际问题的能力。
4 结论
结合目前高校毕业设计教学质量的现状,着手社会需求,本文探讨了以市场导向和学生签约行业为主要依据,科学合理的对毕业设计进行改革的几点措施。
2010年是日本奈良迁都1300周年纪念,梁思成铜像被列入其主要庆典活动之一。此次赠送给日本奈良的梁思成铜像取材于梁思成先生20世纪40年代的形象,清华大学工艺美术学院雕塑家王青春创作,由“梁思成铜像评审委员会”从候选的三件作品中综合评定后选出。据悉,参加评审的另两尊铜像分别由清华大学工艺美术学院雕塑家李象群和铜雕工艺大师朱炳仁创作,展览结束后将由中国国家博物馆收藏。
除三尊梁思成铜像外,本次展览以图片的方式呈现梁思成的人生历程和重要贡献。展览由六个部分组成“出生日本:少年记忆;求学美国:中西融贯:探索中国:古建研究;创立体系:独树一帜;现代探索:建筑创作;古都保护:人类情怀”。内容囊括梁思成各时期生活和工作照片、古建筑照片、测绘和设计图纸等200余张,是有关梁思成先生最为系统、全面的回顾和追忆,尤其以梁思成、林徽因以及中国营造学社同仁进行古建筑考察、保护的内容令人感念至深。展览还以古今对照的方式,沿着梁思成先生考察的足迹,对西安、扬州、大同等古城保护进行展示。
6月12日下午,由《建筑创作》杂志社精心策划并作为学术支持媒体的“梁思成学术思想暨文化遗产保护国际论坛“全国政协礼堂召开,中国文物学会名誉会长、为梁思成在日本奈良树立铜像组委会主任罗哲文担任论坛主席,并在论坛上向日本奈良县颁发了”梁思成铜像赠送证书”。并向大同市人民政府、北京万科企业有限公司颁发誉奖。《建筑创作》杂志社金磊出任论坛主持人并谈到:“梁思成先生不仅仅是中国古代建筑的研究者和中国现代建筑教育的奠基者,更是古代建筑和历史文化名城保护的倡导者,今天所举行的活动,使尘封半个多世纪的那段历史重新面世,必将拉近中日两国人民心与心的距离,增进两国人民的友好情意,促进中日友好事业的发展。”
张俊峰(1981-),男,郑州大学土木工程学院讲师,博士,主要从事空间钢结构非线性研究,(E-mail)。
摘要:文章对郑州大学土木工程学院2009年招收的第一届19名建筑与土木工程专业学位研究生进行了调查,调查涉及报考与招生、校内导师、校外导师、实践地点、实践类别、实践基地、学位论文等内容,考核了专业学位研究生的实践效果和研究论文情况。通过调查和考核,分析了全日制建筑与土木工程专业学位研究生培养过程中存在的问题,为探索全日制专业学位研究生的培养提供参考。
关键词:建筑与土木工程;专业学位;研究生教育
中图分类号:TU-4 文献标志码:A 文章编号:
1005-2909(2012)01-0041-04
2009年3月19日,教育部下发了《关于做好全日制硕士专业学位研究生培养工作的若干意见》,强调要充分认识开展全日制硕士专业学位研究生教育的重要性,要从科学定位、教学要求、实践要求和学位论文四方面创新培养模式,确保培养质量。教育部决定在已下达的研究生招生计划基础上,增加全日制硕士专业学位研究生招生计划5万名,而且以招收应届本科毕业生为主[1] 。2009年9月,教育部决定2010年在保证研究生总招生规模不变的前提下,从以往安排的学术型研究生招生计划中划出5%~10%的比例安排到专业学位研究生招生计划之中,并计划用5年时间,将学术型硕士与专业硕士的比例调整为1∶1[2] 。
教育部的这一系列战略性举措将为全日制工程硕士的发展提供强有力的政策保障,但是,针对全日制工程硕士专业学位这一新型研究生培养形式,如何在全日制工程硕士招生的同时保证培养质量、突出工程特色,成为政府、企业、高校共同关注的问题[3-5] 。从2009年开始,郑州大学土木工程学院对全日制硕士专业学位研究生的培养工作展开了深入的研究,并且对2009级学生进行了全过程跟踪培养。2011年招收的第一届19名建筑与土木工程专业学位研究生已顺利毕业,文章阐述了近两年来关于全日制建筑与土木工程硕士专业学位研究生的招生、培养和毕业等各环节存在的问题和解决方法、思路,内容涉及报考与招生、指导教师、实践环节和学位论文等。
一、 报考与招生
据统计,首届19名专业学位研究生均报考的是科学学位,后来在科学学位招满的情况下,调剂到专业学位。而研究生导师在填写招生计划时约有34%的导师不愿意招收专业学位研究生,在实际招生时约有80%以上的导师首先考虑
招三年制的科学学位研究生,个别教授和副教授在招不到科学学位研究生的情况下,甚至放弃当年招收研究生的指标。
从统计结果可以看出,学生和导师对专业学位研究生教育制度都还不了解,从观念上还没有接受专业学位研究生教育,学生不愿意上,导师不愿意招[6] 。从2011年的报考情况看,也只有5名学生报考了专业学位研究生,约占研究生总招生人数6%,情况稍有好转,但仍然不容乐观。
二、 指导教师
郑州大学建筑与土木工程领域有教授22名,副教授18名,高级工程师15名;博士生导师5名,硕士生导师59名;校外合作导师29名,均为高级工程师。
(一) 校内导师情况
2009年招收的19名专业学位研究生的校内指导教师15人,其中有教授7人(1人为博士生导师,其余均为硕士生导师),有4位教授每人分别指导了2名专业学位研究生,其余每人指导1名;另外还有5名副教授,1名高级工程师,2名讲师(博士)。指导专业学位研究生的校内导师职称比例分布如图1所示,2009年指导专业学位的导师情况见表1。
第一,教授指导的专业学位研究生总数为11人,约占当年专业学位研究生总数的58%,教授中带专业学位研究生的导师占教授总人数的55%,比其他职称都高,这主要归结于以下几个原因:(1)学生更愿意选择教授作为其研究生导师;(2)教授的科研项目较多,需要一定数量的专业学位研究生来完成这些课题;(3)相对而言,教授和研究院、设计院、企业交流更多,可以为专业学位研究生提供更多、更合适的实践场所。
第二,讲师(博士)中担任研究生导师的占讲师总数的50%,也比较高。指导专业学位研究生中有5位副教授,其中两位是年轻博士,从中也可以看出,年轻博士带专业学位研究生的比例很高,这归结为两个原因:其一,由于科学学位研究生的招生名额在减少,相对于教授,年轻博士招到科学学位研究生的机会要少,在一定程度上,他们愿意招收专业学位的研究生;其二,年轻博士观念转换快,能很快理解教育部开展研究生教育改革的政策,并积极进行实践。
第三,副教授和高级工程师作为校内导师参与专业学位研究生培养占其总人数的比例低,虽然在随后的调查中有一部分高级工程师作为合作导师参与专业学位研究生的培养,但总体来看导师积极性不高。
(二)校外导师情况
对2009年招收的19名建筑与土木工程专业学位研究生的校外导师进行了调查,在研究生实践基地中,约有60%的校外导师没有足够的时间参与专业学位研究生的指导工作,主要原因在于以下三方面。
第一,在校外导师的管理上存在缺失,学校对校外导师无法进行约束,缺乏研究生培养方面必要的管理措施。
第二,由于工作原因,校外导师没有足够的时间参与专业学位研究生的指导,仍需加强与校外研究生实践基地的沟通和协调。
第三,通过与研究生管理人员、校内导师和研究生的沟通,校外导师虽然已逐渐熟悉了研究生培养方法,但他们对研究生培养特点还缺乏深入的认识和全面的了解。
三、 实践环节
(一)实践地点
对19名建筑与土木工程专业学位研究生实践地点的调查显示,有3名在郑州市以外,约占总人数的16%;16名位于郑州市,约占总人数的84%。学生的实践地点比较单一,学校签订的实践基地也反映出这个问题,这样导致学生参与复杂工程的机会少,实践活动受到一定程度的制约。
(二)实践类别
直接参与施工现场实践的有14名专业学位研究生,约占总数的74%。其中施工技术与管理工程2人,复合地基与基坑支护工程3人,工程结构鉴定加固1人,道路桥梁工程1人,纤维增强复合材料1人,桩基检测1人,工程项目管理5人。
没有直接参与施工现场实践活动的有5人,约占专业学位研究生总数的26%,其中,施工技术与管理1人,道路与桥梁工程3人,建筑材料检测1人。
从实践类别可以看出,直接参与施工现场实践活动的约占专业学位研究生总数的74%,没有直接参与工程现场但参与工程设计管理等实践活动的约占专业学位研究生总数的26%,实践技术类别比较广泛。
(三)实践单位
学校签订的实践基地共11个,包括河南省建筑科学研究院、机械工业第六设计研究院、河南省建筑设计研究院有限公司、郑州大学综合设计研究院、化工部郑州地质工程勘察院、中国建筑技术集团有限公司郑州分公司、河南省第五建筑工程(集团)有限公司、河南第二建筑工程有限责任公司、郑州市第一建筑工程集团有限公司、河南建达工程建设监理公司、河南省地基基础工程有限公司,学校与实践基地签订相关实践基地协议并挂牌。
通过对19名建筑与土木工程专业学位研究生的调查显示,在签订的实践基地实习的共10人,占专业学位研究生总数的53%;在其他单位的有9人,占总人数的47%。这9人分别在7个单位实习,其中有交通规划、勘察专业的设计院和公司、铁路通道类的咨询公司、加固公司,也有基础工程检测公司和建筑工程公司。
在签订的实践基地实习的10名研究生中,分布在4个实践单位,其中有6人集中在一个单位,签订的11个实践单位实际参与培养的占实践基地总数的36%。
以上调查说明如下问题。
第一,实践基地虽然签订并挂牌,但还没有为专业学位研究生的培养提供可靠、便利的平台,有一半以上的实践基地还没有参与专业研究生的培养工作。
第二,
实践基地参与专业学位研究生的培养工作还需要细化,与实践基地单位的合作还很松散,虽然签订的实践基地涉及地基基础和建筑工程,但仍有部分专业学位研究生没有去这些实践单位。通过了解发现,与实践基地的签订是基于学校合作的层面,而研究生的培养是基于导师开展的,一些导师与这些单位并没有合作和来往,导致不能与这些单位联合培养,只好自己再联系其它单位。
第三,实习基地单位覆盖面不够。校内导师的横向项目以及研究方向很多,而签订的实践基地涉及的专业面还不够全面,有待进一步的建设,如加固类、道路桥梁类等。增大实习基地覆盖面既可以保证专业学位研究生的培养,又能保证签订的实践单位有足够的能力来参与培养。
(四)实践效果
笔者对19名建筑与土木工程专业学位研究生的实践内容进行了调查,对实践情况进行了考核。调查结果显示:专业学位研究生所从事的实习与校内导师研究方向相符的共14人,约占专业学位研究生总数的74%,有差异的有5人,约占专业学位研究生总数的26%。而从考核的结果也发现,专业学位研究生所从事的实习与校内导师研究方向相符的研究生,考核结果比较好。
从以上情况可以看出:(1)校内导师对专业学位研究生的培养仍然起着主导作用,直接决定着研究生的培养质量;(2)校外导师从时间和精力上还不能很好参与专业学位研究生的培养,不能从专业深度上系统地对专业学位研究生进行培养;(3)实践基地的建设还有待进一步加强,部分导师还不能为自己的研究生找到合适的实践基地,因此培养效果不理想。
四、 学位论文
(一)论文审核
为了准确把握专业学位研究生的学位论文情况,学院组织了5名各个专业方向的校内专家集中对19名专业学位研究生的论文进行了第一轮盲审,基本情况如下。
论文选题均来源于工程实际,但约有26%的论文存在研究内容缺乏创新,研究深度不够,论文结构不合理等问题。
53%左右的论文写作不规范,主要表现在各级标题使用不当,参考文献及索引不规范,图表表达不规范,论文出现比较明显的错别字等。这些现象反映出学生写作不认真、态度不端正、导师要求不严格等问题。
论文形式以应用基础研究为主,约占论文总数的79%,其余约21%的论文涉及调研报告、项目管理和结构设计。这说明学位论文的形式还比较单一,学位论文思路还没有完全从科学学位研究生教育中转变过来。
论文研究深度不一。约有30%的论文与实践结合得很好,论文比较系统、研究深入,但10%左右的论文深度不够,反映出学位论文考核标准不具体,执行不严格,导师对专业学位研究生的重视程度不够,少数导师对专业学位研究生教育缺乏正确认识;因此,研究生管理部门对专业学位研究生的实践考核和导师对专业学位研究生指导的考核还需要进一步加强。
(二)论文评阅
19名专业学位研究生论文都被返回并要求对盲审提出的问题进行修改,修改后参加论文评阅。答辩前共送出了40份评阅书(2名专业学位研究生由3位评阅专家盲审,其余论文均为2位评阅专家),评阅成绩为优的共6份,占评阅总数的15%;评阅成绩为良的数量最多,共33份,占评阅总数的82.5%;评阅成绩为一般的为1份,占评阅总数的2.5%。
(三)论文答辩
答辩委员会由来自校内外的5名专家组成,19名专业学位研究生均通过了学位论文答辩,95份答辩成绩如下:优共30份,约占31.6%;良共55份,约占57.9%;一般共10份,约占10.5%。从19名专业学位研究生的论文评阅结果与答辩成绩可以看出以下问题。
第一,评阅结果与毕业答辩结果大体相符。成绩为良的居多,占一半以上,其次是优,有少部分研究生的论文和答辩成绩一般,与学院组织的第一轮盲审结果也基本一致。
第二,论文完成后,部分学生对答辩很重视,进行了认真准备,答辩结果比较理想,而有少部分学生论文没有完成得很好,也没有认真准备,答辩成绩一般。毕业答辩环节虽然是研究生对毕业论文的汇报,但却是研究生考核的重要环节之一,应严格考核、加强管理。
五、 结语
全日制专业学位硕士研究生教育已成为中国研究生教育的重要组成部分,因此,郑州大学土木工程学院进行了该方面的研究工作,并对2009年招收的首批19名建筑与土木工程专业学位研究生进行了培养全过程调查,分析了在报考与招生、校内外指导教师、实践环节、学位论文等方面存在的问题。专业学位研究生教育从观念上还没有被学生和导师所理解与接受,还需要做进一步的宣传和引导。校内导师对专业学位研究生的培养起着主导作用,还需要积极鼓励参与到专业学位研究生的培养中来,不断加强与专业实践的结合,为专业学位研究生的培养提供良好的基础。实践基地建设是专业学位研究生培养的重要环节,加强实践基地建设的广度与深度,设法让优秀的校外导师积极参与专业学位研究生培养是专业学位研究生教育质量提高的重要一环。学位论文应结合实际工程,但同时也应注意选题的深度,加强学位论文的考核是专业学位研究生教学的关键,对加强毕业答辩管理和监督有积极意义。
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Postgraduate education of architecture and civil engineering
ZHANG Jun-feng, ZHAO Jun, WANG Jian-qiang, CHEN Huai, GE Su-juan
(School of Civil Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, P. R. China)
中图分类号:TU712
文献标识码:A
文章编号:1009-2374(2009)19-0139-02
建设工程项目的实施具有复杂性、长期性和动态性的特点,任何工程承包合同都不可能预见和覆盖工程项目实施过程中所有可能发生的变化,所以工程变更是必不可少的。工程变更对合同价款具有很大的影响,因此,对建筑工程洽商变更的研究就显得非常重要。
一、问题的提出
目前,关于变更的分析,大多都集中在变更是如何发生的,如何防止变更带来的费用和工期损失上。但对于合同,却没有统一的格式。《建筑工程施工合同》和其他一些相关建筑法规,只对洽商变更的条款做出了规定,但在格式上却没有一个明确的规定。我国目前的建筑工程中,最常见的是工程联系单。但是一般的工程联系单中只列出了需要变更的内容、图纸和解决方案。却没有对费用和工期的问题给予说明。这就会导致,在工程完工以后,结算时出现很大的麻烦。只有工程内容,却没有工程量和价款,给工程的管理工作造成了很大的困难。所以,我们迫切需要一个规范的洽商变更合同文本,来解决目前建筑工程中由于洽商变更所带来的问题。
二、案例分析
下面我们来看一个现实中的例子,然后按照现行规定进行逐一解释。
上海某建设集团公司通过议标承建了湖南长沙一家外资企业厂房工程,双方签订了固定总价合同。工程总价6000余万元,在履行合同过程中,由于工程量错算、漏算、材料涨价等因素导致工程实际成本大大超过预算,公司因此要求追加工程价款。增加支付1000余万元,而业主则以合同是“固定总价”为由不同意增加价款。上海公司遂停工要求谈判,双方形成价款争议。
因钢材大幅涨价导致的争议。该工程投标截止日为2003年6月,在此之后,全国大部分城市主要建材大幅度涨价,工程所在地长沙的钢材上涨幅度达30%~50%。本案例工程用钢量为7000多吨,因钢材大幅度涨价造成的损失高达400多万元。承包商上海公司认为此种涨价是投标人投标时所无法预见的,发包商应当按实补偿;而业主湖南公司认为合同为“固定总价”材料涨价是承包商应当承担的商业风险,不同意以此为由调整价款。
上海公司在施工中发现工程量漏算、错算比较多,涉及工程造价近300万元。上海公司认为业主湖南公司在招标时只给了投标人7天的编标时间,在这7天时间内投标人除了要研究招标文件和招标图纸,还要踏勘施工现场、询标、参加答疑会、编制全套投标文件。客观上无法精确计算工程量,因此要求业主湖南公司予以补偿。而湖南公司坚持认为本工程为“固定总价”,所有工程量计算疏漏均应由承包商自己承担后果,不同意补偿价款。
招标人湖南公司招标时既提供了由某电子工程设计院设计的施工图(蓝图),又同时提供了其委托外资方设计的白图。招标文件规定投标文件的编制依据是“设计图纸”但未具体明确是哪一种“设计图纸”。导致工程量差异,涉及工程价款100多万元。上海公司认为凡是超出电子工程设计院设计的施工蓝图范围的工程量,均不属于施工承包范围,不在包干造价范围内,业主应按增加工程量追加合同价款;湖南公司则认为该白图为投标时提供,不同意作为增加工程量追加工程价款。
对于以上出现的问题,根据《建设工程施工合同示范文本(GF-1999-0201)》和《建设工程工程量清单计价规范(GB-50500-2008)》的规定,我们进行了逐一解释。
对于在投标截止日后,价格涨幅,在《建设工程施工合同示范文本(GF-1999-0201)》中没有相关的规定;而在《建设工程工程量清单计价规范(GB-50500-2008)》中,第4.7.6进行了如下规定:若施工期内市场价格波动超出一定幅度时,应按合同约定调整工程价款;合同没有约定或约定不明确的,应按省级或行业建设主管部门或其授权的工程造价管理机构的规定调整。对于乙方工程量漏算、错算较多的情况,由于两个文件中都没有具体的规定,所以暂不做解释。在具体的建筑施工过程中,大多数的施工方都是会多算,很少会出现这种,少算漏算的问题。一旦出现漏算、错算的问题,解决的方法很多,也比较随意。
鉴于存在以上问题,在现有工程联系单和工程洽商单各地甚至各个建筑公司都不统一的情况下,建筑工程洽商变更格式标准化,就显得非常重要。
三、格式标准化
格式标准化是指一个通用的、书面的洽商变更单。这个单子的目的就是要解决在结算时出现的只有工程变更的简单描述,却没有工程量和工程价款的问题,以保证建设三方(甲方、乙方、监理)的利益最大化。表格的内容应该包括以下几个方面:
1.完整、简洁的工程变更内容描述。对于原有任务变更,需指出变更的内容和范围、增减的数量或列出工程量清单;对于新增工程,指出新增的内容和范围,列出增加的详细工程量清单和计算方法。
2.陈述工程变更的原因与依据。
3.工程变更引起的合同价格和工期调整。列出变更的费用、合同价的变化、变更工期和合同竣工日期的影响。
4.分析对其它未变更工程的影响。
5.审核确认签字。
6.参考文件或相关附件。依据的合同条款、图纸、会议记录等。
7. 变更价款的支付方式。
四、计价问题
建筑工程洽商变更与工程价格的关系,我们可以通过下面这个简单的公式来描述:
工程价格=合同价格+变更价格
由上面这个公式可以看出,对于建筑工程而言,合同价格都不是最终的价格。承包商为了实现盈利,必须在报价中考虑变更风险,并通过工程变更管理减少风险,实现盈利。对于开发商而言,更要注重变更对工程最终价格的影响。防止不必要的变更,以至增加最终工程价格。对于工程变更的计价问题,具体施工当中,一般都是按照工程的施工工艺,然后按照相应的定额,计算出工程单价,然后再乘以工程量,最后得出变更的价格。《建设工程施工合同示范文本(GF-1999-0201)》和《建设工程工程量清单计价规范(GB-50500-2008)》中,有关工程变更价款的确定方式如下:
《建设工程施工合同示范文本(GF-1999-0201)》变更合同价款按下列方法进行:(1)合同中已有适用于变更工程的价格,按合同已有的价格变更合同价款;(2)合同中只有类似于变更工程的价格,可以参照类似价格变更合同价款;(3)合同中没有适用或类似于变更工程的价格,由承包人提出适当的变量价格,经工程师确认后执行。
《建设工程工程量清单计价规范(GB-50500-2008)》中,新的工程量清单项目,其对应的综合单价按下列方法确定:合同中已有适用的综合单价,按合同中已有的综合单价确定;合同中有类似的综合单价,参照类似的综合单价确定;合同中没有适用或类似的综合单价,由承包人提出综合单价,经发包人确认后执行。
所以,根据现行的这两个文件,无论是总价合同还是单价合同,工程变更价款的确定,都应该是按照这两个文件的规定执行,这样既有法可依,也充分的保障了甲方和乙方的利益。
五、结语
目前,我国建设施工洽商变更的情况比较混乱,很多都是按照甲乙双方商定的程序来进行的,并没有可靠的标准化程序所依赖,所以,最后导致在结算时出现很多问题,最终演变为索赔。希望我的这篇文章能对我国现在的建设工程洽商变更的具体实施有所帮助。
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2009年11月16日,徐世正式出任浙江大学建筑工程学院院长,他面对的仍然是打了30年交道的实实在在的“混凝土。不同的是,他正在努力地将传统的硬且脆的混凝土,通过科学的魔方,改良成为具有优异的柔韧性能的混凝土材料新品种。
“我将继续发挥学术专长,带领建工学院的学科集群走向国际一流。”56岁的徐世平静地说。
“最年轻的元老”
1979年夏天,徐世考上大连工学院(现大连理工大学)赵国藩院士的硕士研究生,在确定研究方向的时候,他早早地做起了准备,并瞄准了当时国内还没有开始研究,国际上才刚刚兴起的混凝土断裂力学研究领域。1980年,时任国家水利电力部总工程师的中国科学院学部委员潘家铮老先生、中国水利水电科学研究院结构材料研究所所长于骁中先生刚刚在《水利学报》上发表了关于混凝土断裂力学方面的研究论文。徐世对该方向的研究兴趣更大了,但是对其发展前景还不是十分明晰。
正巧,中国水利水电科学研究院的朱伯芳工程师正在大连工学院参加一个学术会议。“朱院士是研究大坝温控的,那时他在国内已经很有名气。我去拜访他,想听听他对于我选择混凝土断裂力学作为研究方向的意见。”当时的徐世此前也未曾有与朱伯芳谋面的机会。但朱伯芳毫无保留地把自己的想法告诉了徐世。“他对我说,60年代就想从事混凝土断裂力学研究,但是组织不同意,安排我去三门峡大坝研究大坝温控。现在有机会了,就要好好做。这个领域,是一块肥沃的土地,只要你辛勤耕耘,一定能收获很多的果实。”
研究方向确定下来了,但随后又碰到更为棘手的问题――缺乏试验和测试设备。“我当时所有的研究经费总共不过500元,但要做断裂力学试验,必须测试裂缝口张开位移,所需要的夹式引伸仪一支就要800元。”为了得到准确的数据和结果,从没做过实验仪器的徐世决定自己动手做一支夹式引伸仪。
经过一番打听,徐世找到大连工学院机械系卫国强副教授寻求帮助。卫老师告诉他,加工夹式引伸仪需要16硅2锰弹簧钢,但这种弹簧钢在市场上买不到。这让徐世傻了眼。“市场上买不到,我就一家一家地到企业去打听。”
功夫不负有心人,经过整整1周的寻找。徐世娘终于在一家军工厂找到这种弹簧钢。“但他们不卖给我。因为我想买1公斤,他们说要买就得买一捆,一捆是32公斤。”徐世一咬牙,就把这32公斤的弹簧钢搬回了实验室。随后,徐世又找到学校基建处,希望买些实验用的木材水泥、砂与石子。“我告诉他们我手上仅剩的一点经费,看能买多少?基建处的老师说,你这点钱买一样材料都不够。算了,我们送给你得了,也算为你的研究工作做些奉献。”
“走进科研殿堂的第一步,我是在大家的无私帮助下完成的。”徐世感激地说,自己当时只有满腔热情和一股子韧劲,是老一辈科学家的热诚帮助和周围同事的鼎力支持给了他无穷的力量。“经历的这些小挫折,也是一笔不小的财富。我会以平常心对待科研中碰到的困难,努力去寻找解决困难的途径和方法。”
1981年的冬天,徐世终于完成了自己的研究课题。在当年举行的第一届全国岩石混凝土断裂力学学术会议上,他的研究论文被《水利学报》和《冶金建筑》(现为《工业建筑》)两个期刊选中。这是他进入混凝土断裂力学这个领域以来发表的首篇学术论文。与他的论文同样受关注的,还有他的实验测试仪器。徐世娘回忆说:“国内很多同行买不到16硅2锰弹簧钢。后来他们找到我,我就陆续邮寄给他们,解了他们研究中的燃眉之急。”
自涉足混凝土断裂力学领域的研究以来,徐世就一直执著于国内研究混凝土断裂力学的研究。1985年,在河海大学举行的一个学术会议上,徐世就被与会的一些老教授称为这一领域“最年轻的元老”。“搞基础研究不仅难度大,周期长,而且要耐得住清贫。”徐世说,建筑行业本身来钱又快,一旦受到市场诱惑,很多人就直接下海了,能坚持到最后的很少。“到我2004年从德国回国后发现,原先仅有的几个同行早已退休了,那时真的感到愈发寂寞。”
重视科学原创,服务国家建设
传统混凝土易开裂,严重影响了工程质量,成为引发工程事故的主要原因之一。问题的根本在于混凝土的抗拉强度低、韧性差和开裂后裂缝宽度难以控制等缺陷。为克服混凝土这些不足,徐世带领他的科研团队,围绕国家大项目潜心研究,努力攻关。
“建筑为什么会寿命短,是因为混凝土易开裂,开裂之后引起钢筋锈蚀,导致膨胀,又进一步引发更大范围的破坏和开裂,这样就对这个建筑结构产生严重的危害,从而致使结构失效,丧失使用功能。”徐世说,从事混凝土断裂力学研究的目的,就是要找到减少裂缝危害的理论支撑。甚至是研发新材料的理论基础。
1983年,徐世撰写基金申请书,并作为主要研究者完成了国家自然科学基金第一批获准项目“混凝土断裂和损伤的机理”。在这个项目中,他采用激光散斑干涉法,发现了混凝土裂缝失稳断裂前存在着裂缝的稳定扩展阶段和断裂过程区,并提出了混凝土断裂概率模型和尺寸效应公式;1984年,徐世又负责承担了水利水电科学基金项目“混凝土断裂韧度的尺寸效应”的研究工作。考虑到工程实际的需要,徐世和他的课题组成员大胆地进行了国际上最大尺寸和最大规模的混凝土I型断裂韧度测定,在国际上最早将光弹性贴片法应用于测量混凝土断裂过程区,发现了当试件高度大于2米时,混凝土断裂韧性为常数,其断裂过程区长度的影响可以忽略,线弹性断裂力学理论可以直接应用于混凝土大坝的裂缝安全评定。课题的成果已应用于我国东风拱坝裂缝的防治分析中;1986年,徐世在“七五”国家重点科技攻关项目“混凝土裂缝的评定技术”的全国招标会上中标。徐世制定了详细的研究计划,带领课题组成员开展了大规模的全级配混凝土断裂实验研究。该研究为我国高混凝土坝的裂缝防治技术作出了重大贡献。
1992年,徐世远赴德国继续他的研究。当时,德国卡尔斯鲁尔大学的赫尔斯道夫教授,对徐世完成的国际上最大混凝土断裂试件的断裂力学实验研究成果很看重,帮他联系到了当时正值盛年的斯图加特大学奥托格拉夫研究所的莱茵哈特所长,建议他去德国之后在莱茵哈特教授那里开展合作研究。赫尔斯道夫教授还专门给德国洪堡基金会写了推荐信,帮助徐世获得了德国洪堡基金会研究奖励基金。
在德国经济和工业最发达的城市,徐世度过了他依然忙碌的国
外研究岁月。莱茵哈特教授为徐世提供了良好的工作条件、自由而宽松的研究环境,配备了强有力的实验研究小组。“德国教授擅长把基础研究与工程相结合,让我受益匪浅”。在这里,徐世解决了国际上一直未能解决的纯剪切断裂试验研究的理论基础和实验方法,首次实现了各向异性材料和混凝土材料的纯II型断裂韧性和断裂能的测试。特别是利用这个难能可贵的可以静下心来潜心研究的机遇,他系统地完成了混凝土双K断裂模型和基于裂缝粘聚力的裂缝扩展阻力新KR曲线的理论架构和基础。
1998年开始,为发挥徐世的学术专长,大连理工大学支持他建立了国内课题组。徐世同时带领这个课题组开始了对“混凝土裂缝扩展的断裂理论与分析方法”的研究。这是基于国家杰出青年科学基金项目开展的课题。通过大量实验研究,他们取得了一系列创新性成果:系统测试了混凝土的双K断裂模型的断裂参数,测试了不同混凝土等级的基于裂缝粘聚力的裂缝扩展阻力新KR曲线,建立了以能量释放率为参数的双G断裂模型及新的GR阻力曲线理论等。近年来,该研究成果已经在三峡大坝裂缝稳定性分析等国家建设中得到广泛应用。2005年6月,该成果还被作为制定我国水工混凝土断裂韧度测试规程的基本理论。
“从1998年开始,我的研究开始从‘混凝土的断裂韧性’转向‘韧性断裂的混凝土’。”徐世说,转变的目的是希望通过改变传统的配制混凝土的方式,设计制造新型的混凝土材料,实现节能环保。“传统的混凝土是脆性的,它的抗拉强度比较低,再怎么进行温控,也很难避免出现裂缝,所以必须要提高材料的韧性、增强材料自身抵抗开裂的能力。”
2000年,徐世带领其国内课题组率先开展了超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)研究。2004初,徐世完全回国后,这一研究工作取得了加速进展,在国产胶凝材料基础上研制出极限拉伸应变高达3~6%和挠跨比高达12%的应变硬化UHTCC新材料。这项研究工作改善了普通钢筋混凝土本征缺陷,可解决普通钢筋混凝土梁长期使用安全性下降和服役时间达不到设计寿命的问题。俄罗斯《大众机械》杂志2007年撰文将该材料列为未来能够使人类生活因此而更加完美无缺的十大新技术之一,与其并列的有相变随即闪存,汽车智能一体化、可印制太阳能电源技术、防伪护照、人体局域网、等离子电弧汽化技术、网络视频技术、聪明药丸等。
“现在桥梁桥面铺装用的混凝土为了防止开裂,铺得都很厚。如果采用超高韧性水泥基复合材料,桥面铺装厚度可大为降低,桥梁自重得以减轻,相当于桥上的汽车载荷可以忽略不计;现在的隧道衬砌一般都用60~80公分厚的混凝土浇筑,如果使用新材料,降低它的厚度,隧道的开挖量减少了,用的混凝土也减少了。特别是,我们国家基础设施的重大工程结构。比如大型桥梁、高混凝土坝、城市地铁和城市建筑使用寿命如果能达到100年甚至300年以上,这样就能真正实现国家财富的积累和真正意义的节能环保―我们不用生产那么多水泥、不用去挖那么多山和毁坏那么多植被了,就可以造福于我们的子孙后代了”徐世说。
以创新带动学科发展
原大连工学院老院长钱令希先生来自浙江大学,他给徐世留下了很深的印象。“钱老先生身上体现出来的浙大人的‘求是’精神,真的让我打心眼里佩服。”徐世说,“求是”才是科学态度,才是科学家应该坚持的。“正是钱老先生力邀,叫我从德国回来的。能有机会到浙大工作,更应秉承‘求是、创新’的校训,并将这个理念贯穿到我的管理和科研中。”
在受聘担任浙江大学建筑工程学院院长前,徐世像做基础研究一样,对国际顶尖大学士木工程学科的设置和研究方向等进行了比较研究。他发现,这些国际顶尖的大学越来越重视土木与环境工程的相互影响,特别注重学科交叉、新材料和新材料结构的研究。徐世说,材料的创新是土木工程结构领域最带有革命性的根本创新,是学科发展的制高点。目前高性能混凝土材料在世界著名大学得到了广泛研究,其研究趋势已经从传统的被动地研究材料和结构的性能,包括研究材料和结构的断裂性能、耐久性能,可靠性等,转向主动地根据工程需求研究出具有集多种高性能性质于一身的高性能材料和结构。“有趣的是,这些研究高性能材料和高性能结构的学者,大多是我在混凝土断裂力学领域的研究同行。”徐世说,“我们站在同一个起跑线上。”
根据研判和实地了解,徐世描绘了浙大建工学院土木工程学科(已有80余年厚实发展历史学科)的愿景――学科发展为国内一流、在国际上具有重要影响的学科集群:岩土工程、空间结构传统优势学科进一步增强,水利工程学科和建筑学实现跨越式快速发展,同时大力发展交通工程学科。经过几年的努力,土木工程学科进入国内前3名,水利工程学科进入前5名、建筑学进入前8名,在大平台建设上迈出一个新台阶,承担具有较大影响的国家大项目,在土木水利工程学科几个主要领域出现若干具有国际前沿水平和影响的学术成果。
摘要:随着人们生活水平的提高,对住宅建筑设计的要求也越来越高,同时对建筑节能的要求也越来越高,致使对住宅建筑的节能评价体越来越重视。论文以绿色建筑理念为出发点,以住宅建筑围护结构工程为例介绍了DeST软件的功能与操作流程,定义了住宅围护结构参数,构建了住宅能耗量推理计算公式,以此可以完成住宅工程建设项目能耗的动态模拟计算。
关键词 :DeST软件;操作流程;能耗模拟计算
中图分类号:TU201.7 文献标志码:A 文章编号:1000-8775(2015)04-0068-03
稿日期:2015-01-20
作者简介:李阳驭(1990-),男,汉族,湖南长沙人,硕士研究生,专业:管理科学与工程。
1、引言
我国实行改革开放以来,经济实力得到了飞速增长,人们对于建筑功能的要求随着时代的变迁而发生改变,由以前功能比较单一的住房需求进而转向功能多元化的住宅需求模式。目前我国建筑行业耗能总量约占社会总能耗的三分之一以上,其中住宅耗能所占比重逐步加大,尤其以住宅围护结构方面的能耗损失更为严重,非常不利于经济可持续发展。所以,住宅能耗研究工作已经成为世界各国关注的焦点,同时也是各国关注的重要科研课题之一。目前,从国内外建筑评价体系的发展状况来看,针对住宅建筑的节能评价体系的研究尚处于起步阶段,目前涉及的建筑评价方法主要有建筑节能性能评价和绿色建筑评价体系。本文重点运用建筑能耗计算软件DeST(Designer´s Simulation Toolkit),采用动态模拟计算分析和数据比较的方法,定义住宅围护结构参数,构建住宅能耗量推理计算公式,为住宅工程建设项目能耗的动态模拟提供计算方法,为今后住宅建设项目节能设计方案提供借鉴。
2、DeST软件功能与操作流程
DeST软件主要用于住宅建筑的全年动态模拟分析计算、住宅建筑热环境影响效果研究、住宅建筑热环境指标的分析、其他终端设备经济性研究和住宅建筑功能区温度分析研究等领域。
为了将整个模拟建筑的不同部位单独分开模拟计算,DeST主要是通过对建筑不同部位单独进行参数设置来分开进行模拟计算的。
1、建筑绘图
描述建筑楼宇的拓扑结构:绘制建筑平面图、建立楼层、画分隔墙体、识别房间、添加门窗、房间标注。最后全楼拓扑检查,通过后即确定建筑构图形式。
2、建筑描述与系统描述
描述建筑物的各项参数,如外墙、内墙、屋面、楼板、门窗等参数;以及建筑方位、建筑朝向角度、建筑地理位置、通风换气频率、内扰参数等;还包括空调系统的各项参数,如空调开停时间、添加系统、系统风量变化范围、空气处理室属性等功能。
3、建筑计算预处理
执行“动态模拟计算”中的“建筑动态计算预处理”命令,可对整个建筑进行检查,确定整个建筑的完整性和门窗布置的合理性,自动删除一些歧异的围护结构,并且自动加入房间标识和内扰。若全楼检查未获通过,则要对存在问题的地方作相应的修改,直到检查通过,建筑构图和系统描述阶段的工作才告完成。
4、计算结果统计报表输出
计算结果统计报表输出命令是将DeST计算出的数据结果以Excel报表的形式表现出来,里面的数据大部分是关于能耗分析的数据。
3、建模与参数设置
DeST建筑能耗动态模拟软件是结合CAD图形处理的基础上进行参数设置的,是一款基于CAD图形画法的应用型研发软件,同时也对CAD的优点进一步优化,对其缺点进行改善,显得更加专业化和人性化,计算结果更为精准。
3.1 DeST建模步骤
建模的详细步骤为:先输入工程项目的具体名称,然后新建楼层,在新建楼层的基础上,设置每个楼层的层高,画出墙体,由于本软件特点,墙体的画法应根据图纸的相应尺寸大小进行设置;布置平面内房间的位置,设置房间的功能,根据这个定义可以区分不同房间不同的参数进行自动分配,包括室内温度控制、人们的各项环境要求;然后是对门窗进行设置,在软件中门窗的相对位置对于建筑的整体能耗影响比较小,可忽略不计,这是本软件应用的一个设置特点。描述建筑方位,包括地理位置,建筑各个朝向的角度等,这对太阳辐射角度的影响比较大。
3.2 住宅围护结构参数定义
所有的参数定义完成后进行建筑模拟计算预处理,软件可以根据不同功能区进行自动参数分配,最后输出一系列EXCEL能耗数据报表。DeST软件定义了住宅围护结构(墙体、屋面、门、窗)材料参数,下面以墙体材料参数为例列表如下,见表3.1。
住宅围护结构各部位材料参数表所列出的项目是平时建筑工程中应用较为广泛的传统材料和各个材料的相应性能参数,主要包括围护结构的外墙、内墙、门窗、楼板和屋面等。当这些参数被逐一输入到软件中进行计算时,由于不同的材料和不同的物理特性,经过计算后的各自平均传热系数都不一样。结合以上数据表格,可以得出:那些常规材料一般热阻较小,所使用这些材料的围护结构传热系数比较大,导致其热量的散失比较严重。
3.3 住宅能耗推理计算公式
为了便于理论的推导,假定建筑各楼层的面积相等,中间标准层的建筑功能分区和围护结构、窗墙面积比等也一样,根据建筑物传热原理,对于高层住宅建筑物的能耗计算,可采用下列公式进行推导分析:
建筑物为n层时的单位建筑面积耗能量指标Qn计算公式为:
式中:Qn代表建筑物在n层时单位面积的耗能量,单位为:(kW·h/m2);
Qm代表建筑物在m层时单位面积的耗能量,单位为:(kW·h/m2);
Q标准代表建筑物在标准层时单位面积的耗能量,单位为:(kW·h/m2);
f为建筑物计算楼层的面积;n,m为建筑物的层数,且m<n。
4 实证计算
4.1 项目概况
湖南省株洲市某小区住宅工程建设项目,项目总投资6.10亿元,规划总用地面积16265.7平方米,规划可建设用地面积16013.9平方米,总建筑面积83509平方米。本项目共包括6幢住宅建筑和相关配套公建、商业建筑,A1A2栋为一组有两栋16层的住宅组成的高层单元式住宅建筑;C栋为一栋31层的塔式高层住宅;D栋为一栋19层的塔式高层住宅;B1B2为一组由两栋31层高层住宅组成的单元式住宅;地下室一层和二层主要功能为车库。本项目计划工期为:2012年9月开工,2013年12月竣工。
4.2 节能措施前住宅模型能耗的动态模拟计算
本文采用居住能耗模拟计算软件DeST对建筑能耗进行模拟分析计算。由于本项目建设规模较大,故选取本项目中的A1栋住宅楼作为能耗比较对象。将A1栋住宅楼基本数据在软件建模时输入到各相应参数里面,从而可以得出相应的数据结果。
设定本项目建筑选材以常规材料为主,本模型设定墙体结构为:20mm水泥砂浆+240mm墙砖+20mm水泥砂浆;屋面结构:20mm内粉刷+100mm钢筋混凝土+20mm水泥砂浆+5mm隔汽层+25mm水泥膨胀珍珠岩350+20mm水泥砂浆+5mm卷材防水层+5mm砾砂外表层;户门:25mm松木云杉热流方向垂直木纹门;户窗:12mm平板玻璃。
所选取建筑模型按照我国相关节能标准执行,具体为:
(1)室内温度参数设定:夏季设计为26℃,冬季设定为18℃;
(2)室外温度的设定根据项目所处地气象典型年的数据进行设置;
(3)制冷和空调采暖时,换气通风次数根据实际情况设置,本项目采用1.0次/h;
(4)空调额定能效比系数选用2.5的;
(5)室内照明的热平均强度为0.0141kWh/(m2/d),室内其他得热平均强度为4.3W/m2。
由于A1座高层住宅共包含56户,为了便于计算结果的直观性,本次能耗分析模拟计算以一套标准户型作为基准。软件运算后可直接输出节能措施前建筑模型能耗EXCEL报表。
4.3 节能措施后住宅模型能耗的动态模拟计算
节能技术运用后,本模型设定墙体结构为:20mm水泥砂浆+100mm钢筋混凝土+35mm RE复合保温砂浆;屋面结构:20mm内粉刷+100mm钢筋混凝土+20mm水泥砂浆+5mm隔汽层+25mm水泥膨胀珍珠岩350+20mm水泥砂浆+5mm卷材防水层+20mm聚苯乙烯剂塑泡沫板+5mm砾砂外表层;户门:25mm松木云杉热流方向垂直木纹门;户窗:12mm平板玻璃。
同理,软件运算后可直接输出节能措施后建筑模型能耗EXCEL报表。
从节能前后(针对建筑围护结构材料和构造措施的改变)得出的能耗模拟数据对比中,节能前的采暖季热负荷指标和空调季冷负荷指标分别为95.66W/m2、109.76W/m2,节能后的采暖季热负荷指标和空调季冷负荷指标分别为78.45W/m2、81.23W/m2,节能潜力:采暖节能率和空调制冷节能率分别达17.99%和25.99%。这一数据仅仅只是一套标准户(下转73页)(上接69页)型的节能量,同理经过计算均可得出每套住房的模拟节能量,最后可以汇总得到整栋住宅能耗量。
5 结束语
DeST软件可以对围护结构的不同材料和结构构造自动计算其传热系数,经过修正后得到整体的平均传热系数,数据获取比较便利、直观。通过对建筑围护结构不同部位能耗计算公式进行定量分析,采用动态模拟计算分析和数据比较的方法就可以对住宅的围护结构节能前后进行详细的模拟计算和分析,并综合运用增量投资效益分析法对节能后增加的节能专项投资取得的节能效益进行经济性评价,对能耗的计算可视化程度较高,对建筑能耗的计算提供了较好的公式化运算模型。
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南京大学城市与资源学系也开展了基于GIS技术的苏州古城规划。2000年联合国教科文组织与东南大学建筑学院合作成立了GIS中心,并编制国内第一个专门用于历史街区保护的信息管理系统(镇江西津渡历史街区)[15],胡明星和董卫老师翻译联合国教科文组织地理信息系统手册[16],并开展GIS应用于历史街区的现状调查、保护规划编制、保护和管理的全过程研究。武汉大学建筑系在历史建筑保护方面也做了相关探索和研究,把GIS技术和历史建筑价值评估等现状研究工作紧密结合(图1)。另外,有一些国内院校的硕士论文集中在数字化、GIS等技术手段与历史建筑保护的结合,研究构建古村落文化遗产资源管理信息系统[17]、探讨利用GIS技术分析旧城区土地性质、面积、空间分布等变化[18]、利用现代信息技术(3S)手段构建文化遗产保护工程管理综合信息平台,通过该系统为文物日常管理、抢救性保护以及修复实施和管理监测工作提供支撑[19]。另外也有一些研究集中在根据古建筑的模式化特征,分析研究应用参数化技术的方法,尝试将参数化技术应用到古建筑的设计过程,建立古建筑的参数化模型,选用GDL(GeometricDescriptionLanguage)参数化技术研究中国古建筑大木的参数化设计[20]。以及建立参数化古建筑构件库来实现古建筑三维模型的精确重建,实现古建筑的数字化存档,为古建筑工程的复原、修复提供技术支持[21]。并探讨参数化在建立单个古建筑模型时的技术实现。计算机领域也有研究通过对实体扩展数据的研究和对ESTL文件的定义,利用面向对象技术、ObjectARX和OpenGL等开发技术,研发古建筑的三维建模组件和虚拟仿真平台[22]。在实际建造案例中,目前所能找到的将设计的具体信息公开的案例有鸡足山佛塔寺项目,此设计中用BIM完整地做了一套重檐歇山顶仿古建筑模型,并运用于施工。清东陵景陵修缮设计方案中也探讨了建筑信息模型在古建筑修缮过程中的实际应用[23]。研究历史建筑的结构、表皮以及设备管线等模型信息分“层”复原,扩充建筑数据采集的任务量与最终成果的信息涵盖量[24]。可见国内历史建筑数字化技术与实践已经迈出了可喜的一步。但由于我国起步较晚,历史建筑的各类信息和基础数据仍然不能及时准确地获取、分析、共享,也无法解决面临海量信息处理的难题。历史建筑的知识库不仅数据量大,而且根据时间的推移和技术的革新变化很快,需要建立追踪监测机制。
2历史建筑保护工作纳入云服务平台的可能性
历史建筑保护一直以来是城市规划、建筑学的研究重点之一,也是城市规划和政府决策必不可少的一部分。然而目前历史建筑保护工作和信息时代的差距仍然较大,历史建筑信息大多数仍停留在纸质文档,或者是单个计算机的电子文档,这些文档没有形成统一规范的数据库,不能很好地满足用户对相关数据和资料的查询需求;传统的测绘及保护手段不能满足人们管理与保护古建筑的需求,二维的观测也不能满足人们对于古建筑的全方位认知。随着计算机科学和激光技术的发展,地理信息系统(GIS)、三维激光扫描和虚拟现实技术的应用,我们可以清楚地看到在历史建筑保护领域里全方位引入现代信息工具已经迫在眉睫。
2.1历史建筑保护工作的数字化和信息化
目前的历史建筑保护开始运用数字化技术,BIM则可以统筹这些数字化技术,加速文物建筑的数字化、信息化进程。其实BIM的内涵及外延早已超出了模型的范畴,也延伸出了建筑行业,甚至到整个工程行业。因此BIM的实用性十分适用于历史建筑保护的工作。从时展的脉络来说,BIM把以2D图纸为基础的保护手段转变为3D模型为基础的保护手段(图2)。目前历史建筑保护管理系统还只能局限于一个单位内部,无法做到所有参与方的协同合作,数据可视化和关联性差,技术层级不够,迫切需要形成统一规范的数据仓库,在海量信息中自动搜集到相关的信息。BIM为历史建筑保护的协同合作提供了很好的平台。BIM的应用对于实现文物建筑保护及文物建筑管理,提高文物建筑保护的科学技术水平,促进文物建筑保护全面信息化和现代化,具有巨大的应用价值和广阔的应用前景。如何利用BIM,往下统筹历史建筑的各项数字化保护技术,往上整合到云服务平台,很多技术细节迫切需要立项深入开展研究。
2.2历史建筑保护工作的海量数据分析
历史建筑的数字化保护已经将建筑学和计算机学科紧密结合。而近年来云计算的风起云涌给我们带来了服务模式与技术上的创新思想和理念。云计算的设计思想就是把分散的计算任务分布在大量计算机系统构成资源上,使各种应用系统能根据需要获取计算力、存储空间和各种服务。云服务是基于云计算的各种服务,在基于云计算的云服务平台中,计算压力从客户端转移到服务终端,应用服务也由技术商提供远程支持。这种新型的计算资源组织、分配和使用模式,有利于合理配置计算资源并提高其利用率,实现绿色计算。云计算为城市信息化建设提供了有效手段,通过云计算平台提供的“云服务”经由网络可以提供给包括城市管理部门、行业部门以及大众用户各种资源信息[25]。云服务技术与云服务系统使智慧城市时空信息云平台与城乡规划的协同研究符合城乡规划的发展趋势[26]。数字地球和智慧城市为历史建筑的数字化保护指明了方向,基于云服务平台的建筑信息模型为历史建筑保护工作实现实时、动态、高效的时空信息管理提供了技术支撑。引入云计算技术统一化的数据访问和开发技术,实行各种不同系统信息之间的互联互通,保障信息的有效沟通和整合,从而实现海量数据的快速获取与更新功能,实现真三维动态建模与可视化功能,使得历史建筑向智能化、智慧化、语音化、真实化方向发展。
3基于云服务系统的历史建筑管理信息系统
历史建筑保护地域性强,需要强大的数据库支撑,而且根据时间的推移和技术的革新变化很快。历史建筑保护的先进技术包括虚拟复原技术需要进行大量的数据处理;历史建筑保护的材料选购、价格计算也需要数据分析;历史建筑的分类、寿命分析预测也需要运用数学模型。这些工作需要强大的数据分析工具。同时,依托历史建筑综合数据库,规划设计、文物保护和相关管理部门需要及时掌握各种能反映现状的动态资料,建立一定的监测机制。目前历史建筑的数字化保护技术多限于GIS、数字化测量、虚拟现实系统等方面,GIS可以对历史建筑模型的空间信息进行有效的组织和处理,参数化技术可以解决历史建筑信息数据的数字提取,数字化测量技术解决了传统历史建筑测绘方式不可比拟的存储和传递优势,虚拟仿真平台的交互性、沉浸感和构想性在建筑的多媒体展示方面更显其优越性,这些技术信息都是针对历史建筑保护过程的某个片段,不能实现历史建筑保护过程的全生命周期管理,缺乏在历史建筑保护全生命周期中对历史建筑的现状、变化规律及发展趋势做出完整的分析和评估的研究。BIM模型中包含的建筑信息可以被用于模拟历史建筑保护更新中的状态和变化,其普及与完善将对历史建筑保护工作产生变革式的飞速发展。历史建筑管理信息系统是以历史建筑数据库为核心,将计算机技术、通信技术、网络技术、地理信息系统技术、遥感技术、城市规划及系统科学、历史建筑资源管理和保护的理论和方法,综合应用于历史建筑保护与管理事务的图文一体化技术集成系统。
3.1基于建筑信息模型的历史建筑保护模式
从历史文化角度对城市中的历史建筑进行保护和再利用已成共识,但仍需要着眼于拓宽视野,从历史建筑的生态观、历史文化观、法制观和经济价值观等方面,对当今城市建设的可持续发展性进行了较为全面的研究,从更广阔长远的视角挖掘当今的城市建设中历史建筑的价值并提出相应的数字化保护对策。这种价值发现和挖掘是系统的过程,其模式与方法研究能够最大限度地发挥历史建筑所蕴含的各种价值,提高现代城市的核心竞争力。在历史建筑实体的保护层面,将基于数字技术研究方式进一步发展成为能支持对于历史建筑的协同研究过程、管理过程和保护实施过程的新型研究和保护模式。根据文物建筑保护方案建立和维护BIM模型,使用BIM平台汇总各项目团队所有的维护相关信息,将得到的信息结合三维模型进行整理和储存,以备项目全过程中各相关方随时共享。探索数字测图和各种检测技术在历史建筑实体保护应用中的可能性,通过调研和测试,用相关技术对历史建筑遗产保护的适用性进行评估和总结。将历史建筑信息管理系统与历史知识库等进一步集成,借助计算机网络化管理,使历史建筑研究过程、管理决策过程、以及实施优化过程进一步制度化、规范化,从而有效地提高历史建筑的研究和保护水平。
3.2基于云服务的历史建筑空间数据库和数据分析技术
关键词:土木类;专业平台课;第三学期;特色课程
中图分类号:G6420;TV文献标志码:A文章编号:
10052909(2017)01003605
1998年教育部将原土建类的供热通风与空调工程专业和城市燃气工程专业合并调整为建筑环境与设备工程专业。2012年教育部又将建筑环境与设备工程专业、建筑节能技术与工程专业、建筑设施智能技术专业合并为建筑环境与能源应用工程专业(以下简称建环专业)。建环专业两次合并更名过程中,国内各相关高校对其课程体系和人才培养模式进行了积极探索。 张昌等[1]全面研究了建筑环境与设备工程专业的课程体系, 系统总结了专业人才培养中各个教学环节的教学经验。杨吉民等[2]介绍了建筑环境与设备工程专业应用型人才培养体系的构建。王晏平等[3]介绍了建筑环境与设备工程专业培养计划制定的原则及课程体系的主要内容, 阐述了课程体系及课程设置的主要特点。李锐等[4]对专业人才培养模式进行了研究,阐述了建筑环境与设备工程特色专业人才培养模式。符永正等[5]对专业指导委员会提出的最新专业指导性培养方案的课程体系、培养目标定位、课程名称等提出一些建议。张腾飞等[6]将国内该专业培养计划与课程设置与发达国家与地区高校相应专业进行了比较,发现国内的建环专业尚需增加涉及建筑学、结构、给排水等方面的专业平台课,以打通目前存在的专业壁垒。李志生等[7]介绍了国内外建筑环境与设备工程专业最新的发展趋势, 分析了高校进行建筑环境与设备工程专业人才培养和专业建设时所应采取的对策。张国强等[8]研究并学习发达国家的思维方法,对建环专业进行准确的专业定位。倪龙等[9]认为建环专业创新型工程技术人才的培养需要强化实践性教学环节,注重学生工程实践能力的培养,加强学生动手能力的训练。徐荣进等[10-11]提出了学校、教师、企业和学生等各群体在实践教学环节中存在的问题,论述了专业实践教学环节的重要性及其改革的必要性。李永存等[12]认为在建筑环境与能源应用工程专业课程体系中应新增能源供给系统方面的内容,以满足行业对该专业人才的培养要求,同时也促进该专业的健康发展。金光[13]针对新更名的建筑环境与能源应用工程专业课程体系和“教与学”存在的问题,提出在必修环节适当增加建筑节能技术与管理课程模块。南昌大学建筑环境与能源应用工程专业根据学校本科招生制度和培养模式的新变化,制定了2016版大土木类建环专业人才培养方案。
一、南昌大学制定建环专业新版培养方案的背景
南昌大学建筑环境与能源应用工程专业的前身是2010年申蟮慕ㄖ节能技术与工程专业,当时是应教育部关于
高等学校设置战略性新兴产业相关本科新专业的要求而申报的,于2011年开始正式招生。学校建筑节能技术与工程专业设置在建筑工程学院。学院有土木工程系、建筑学系、水利工程系及工程力学实验中心,拥有8个建筑、土木及力学类专业。学校第一版建筑节能技术与工程专业人才培养方案,以传统建环专业培养课程为主,兼具部分建筑土木和节能课程。
为将南昌大学建设成区域特色鲜明的高水平综合性大学,全面提高学校本科人才培养质量,在“人为本、德为先、学为上”的育人理念引领下,根据教育部《普通高等学校本科专业目录(2012年)》《普通高等学校本科专业设置管理规定》等文件要求,在总结学校2012年以来人才培养模式改革实践取得的经验和成绩的基础上,南昌大学制定2016版本科专业培养方案。此次培养方案的修订,以提高人才培养质量为核心,以通专融合为途径,以创新创业教育为突破口,以人才培养模式改革为驱动力,以构建知识、能力、素质为核心的人才培养目标体系为抓手,以大类培养、学分选课制、三学期制、学业评价等改革为手段,着力构建适应学生个性化发展,更加科学和灵活多样的人才培养体系。
二、培养目标
根据专业指导委员会要求及学校具体情况,修定后的建环专业人才培养方案的培养目标为:适应国家社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展,具备较好的自然科学与人文科学基础,具备计算机和外语应用能力,具有土木建筑基本知识,掌握建筑环境与能源应用工程专业的基础理论和专业知识,获得工程师基本训练,并具有一定创新能力的复合型工程技术人才。毕业生具有在政府部门、设计研究院、工程建设公司、设备制造企业、运营公司、能源管理公司、绿建咨询公司等单位和机构,从事采暖、通风、空调、净化、冷热源、供热、燃气、节能改造等方面的规划设计、研发制造、施工安装、运行管理及系统保障等技术或管理岗位工作的能力。
三、 建环专业大土木类人才培养课程体系
南昌大学2016版本科专业培养方案课程体系由通识教育课程、学科基础课程、专业课程和创新创业类课程构成。专业通识教育课程约占30%,学科基础课程约占30%,专业课程约占36%,创新创业类课程约占4%。通识教育课程分为Ⅰ类公共必修课程和Ⅱ类文化素质教育选修课程。Ⅰ类公共必修课由思想政治理论课、英语、体育、计算机类课程等组成。Ⅱ类文化素质课主要包括
培养学生人文素养、认知能力、实践能力、批判能力、国际视野,帮助学生掌握不同学科的科学思维方法,对学生进行完善人格教育与心理健康教育的优质通识教育课程。学科基础课程由
最核心、最基础的专业主干课程(16门左右)组成。专业课程则根据学生就业、考研、出国或者联合培养等要求灵活设置课程模块,允许学生根据自己的兴趣爱好、个性需求,在学院教师指导下选择适合自己的课程,从而形成个性化的专业或者专业方向。专业课程分为专业主干课程和专业选修课程。基于学校2016版人才培养方案要求,建筑环境与能源应用工程专业培养课程体系学分比例见表1。
(一) 构建土木类专业课程平台
南昌大学自2016年开始不分专业按院系大类招生,一、二年级按大类进行培养,同一大类的学生修读共同学科平台课程,三、四年级根据学生个人兴趣和发展需求进行专业分流,分类培养。共同修读两个学年的专业大类平台课程应不低于16门,共同修读一年半的专业大类平台课程应不低于12门,共同修读一年的专业大类平台课程应不低于8门。学生专业分流时间原则上在第二个学年结束后。但是由于建筑工程学院土木系有土木工程、建筑环境与能源应用工程、给排水科学与工程、工程管理4个本科专业,专业种类繁杂,因此,选择共同修读一年8门专业大类平台课程(具体课程见表2)。表2中工程制图类课程包括画法几何、土木CAD及部分建筑信息模型(BIM)课程,还安排了BIM相关课程设计。工程测量系列课程是此次培养方案新增的课程,一是学院具有完备的工程测量课程理论和实践教学条件;二是有很多毕业生从事工程施工工作,需要学习该课程知识。工程经济学及管理基础课程由工程管理教研室承担教学,为学生将来从事项目管理及工程造价工作提供理论基础。
(二) 第三学期实践课程设计
南昌大学现在实行的是传统两学期制教学模式,即秋季学期(约20周)+寒假(约5周)+春季学期(约20周)+暑假(约7周)。改革后,根据《南昌大学“三学期制”实施方案》,
实行“三学期制”,以实现课程结构的整体优化。学期制模式改为两长一短三个学期,即:秋季学期(18周)+寒假(约5周)+春季学期(18周)+夏季学期(4周)+暑假(约7周),总教学周数为40周,寒暑假的放假时间基本不变。实施“三学期制”后,秋季学期和春季学期主要安排理论教学,夏季学期主要安排实习、实训、课程设计、综合试验等实践教学环节。根据学校要求,此次建环专业新版培养方案中,将原先在春秋学期进行的课程设计、实验、认识实习安排在夏季学期即第三学期(见表3)。
根据学校学制学分规定,学分计算最小单位为0.5学分,理论学时须为8学时的整数倍,实验学时须为16学时的整数倍,实验学时超过32学时的实验课,可以单独设为一门课程,不到32学时的实验课,应在同一课程群内整合成实验课;鼓励多开设设计性、综合性实验项目。因此,将原本分散在传热学、工程热力学和流体力学课程中的验证性试验合并为热工及流体实验,并在三年级夏季学期开设,之前工程热力学理论课在二年级上学期开设,传热学课程和流体力学课程在二年级下学期开设。另外,将供热工程、空气调节、空调用制冷技术三门课程的实验合并成暖通空调综合实验,在四年级夏季学期开设,之前空调用制冷技术课程在三年级上学期开设,供热工程课程和空气调节课程在三年级下学期开设。
将课程设计和实验安排在夏季学期,这样不会影响学生春秋学期期末备考理论课,同时又能使学生专心完成实践任务,也便于教师集中指导。
(三)特色课程设计
1.土木特色课程
由于学院特色课程主要是传统土木和建筑类相结合的课程,因此,建环专业侧重土建类理论知识体系,这不同于偏重机械类课程体系的传统建环专业。除了上文介绍的土木类平台课程外,建环专业培养方案还设置有房屋建筑学(含课程设计)、绿色建筑材料(含实验)课程,分别在二年级的上学期和下学期开设。土木类特色课程的设置,旨在使学生掌握一定的房屋建筑结构设计原理,具有一定建筑识图能力,同时对保温节能建筑材料的结构原理、力学及热工性能也有了解。
2.建筑节能类特色课程
由于建环专业的前身是建筑节能技术与工程专业,因此修订培养方案时保留了第一版培养方案中有关建筑节能类课程,包括建筑节能原理及技术、建筑能效评估(含课程设计)、建筑能效管理与节能、太阳能建筑一体化(含课程设计)等课程。与第一版培养方案的区别在于,这次修订将这些课程分别设在大三下学期及大四上学期。目的是为了让学生将来能在能源管理公司、绿建咨询公司,从事建筑节能改造及项目咨询工作,扩大学生的专业适应范围。
3.开放研究生课程共享
按学校要求,“学院在修订培养方案时,可以考虑开放研究生课程共享,鼓励有志于继续深造的同学提前修读研究生课程,如果进入我校学习,其在本科期间修读的研究生课程将给予认定并免修。”此次培养方案中设有数值传热学、能量系统火用分析等研究生选修课,一方面是为了响应学校要求,另一方是为了拓宽学生的知识面,为学生毕业论文选题提供理论基础。
四、结语
建筑环境与能源应用工程专业经过两次专业名称的变更,使其专业应用范围得到扩大和调整,极具时代特色。根据南昌大学2016年起不分专业,按院系大类招生,一、二年级按大类进行培养教学的要求,土木工程系建环专业进行了大土木类人才培养的创新探索和实践。主要举措有开设8门大土木类专业平台课程、构建第三学期实践课程及开设特色课程(土木类特色课程、节能类特色课程和
研究生共享课程)等三方面,取得了较好的实践效果。参考文献:
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