模块化建筑结构范文

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第1篇

关键词：模块化；建筑结构；分析

中图分类号： TU8文献标识码： A

模块化通常运用于计算机领域。模块化建筑，就是将复杂的建筑结构进行分解，制作成各类构件。分解过后能有效降低结构的建设难度。在建筑行业对建筑结构进行模块化，能显著提升建筑工程的施工速度，只需要明确建筑工程的施工次序，然后依次将其拼装完成。这种新型建筑模式能迅速推动我国建筑施工技术的发展。

一、模块化建筑发展的必要性

社会经济的不断发展对生活的各方各面都产生了深远的影响，也对建筑物的各方各面提出了更高的要求。建筑模式的多样性对促进建筑行业的的发展能起到十分重要的作用，模块化建筑是建筑的一种新模式，应用前景十分广阔。由于传统砖混结构对耕地可能造成的破坏，相关政策已经明确规定不能在建筑物中继续使用粘土砖，这种情况下新型建筑模式由于其技术上的优越性能取得更进一步的发展。

目前我国建筑产业的发展速度较快，市场对建筑的需求量较大，但是由于传统建筑施工技术建设周期长的特点，无法满足当前我国居民的建筑物需求，并且由于我国制定的可持续发展战略对见地建筑物施工过程中的环境资源消耗量提出了更高的要求，所以发展以及推广模块化建筑是十分必要的。

二、盒子式建筑

目前阶段，模块化建筑中应用范围最广的就是盒子式建筑，盒子式建筑的外形也最符合模块化建筑的特点。盒子式建筑，其外形就像一个方盒子，线条简洁明了，能很好的符合未来建筑外部轮廓直线化的发展趋势。

（一）盒子式建筑概述

盒子式建筑的材质多变，能根据具体需要选择钢筋混凝土、铝材、木材、玻璃钢甚至塑料等进行构件制作。制作的构件通常是一个长方体，有顶板、底板以及四面墙体（可以根据需求少制作一面或者两面墙）。这些构件在工程设计完成后，只需要运输至施工现场进行组装，其中的水电、暖气等部分，甚至放置在房屋中的家具都能在整体构件中制作完成，所以需要的施工时间较传统建筑施工来说非常短。此种建筑模式的特点就是能满足批量生产的需求、现场施工用时少、工人劳动强度小、工作效率较高、工期不受或者少受外部环境的影响、建筑建设效率高，并且其安全性有保障，抗震系数较高，施工材料用量较少，建筑建成后可使用的空间较大，建筑整体质量较小。但是其生产及施工对构件生产设备以及交通运输能力有较高的要求，在建筑组装环节还需要用到较多的起重设备。

目前世界各国对盒子式建筑技术都有所应用。盒子式建筑构件的材质各有特点：①钢筋混凝土材质的盒子刚度与强度相对较大，使用期限较长，批量生产效率较高。但是由于其重量较大，运输难度较大，拼装时需要利用吨位较大的起重设备。②轻质混凝土就是利用各种轻质混凝土制成，这种构件多用于低层或者独栋建筑的搭建。③金属骨架型盒子构件的制作多使用各类钢材，例如普通钢、轻型钢或者铝合金等。在搭建好的骨架上铺设水泥板或者石棉、模板或者金属板皆可。使用这种方式制成的盒子运输较方便、组装难度较小，使用的起重设备吨位较小。④木盒子应用时间较长，发展较为成熟，在美国地区应用的较多。森林资源丰富的地区可以选用此中材质制作盒子构件。⑤塑料盒子，由于塑料的强度较低，可用期限较短，目前多用于制作灾区安置点。

通常情况下，盒子构建会被制作成四边形，此中盒子由于与传统建筑模式较为贴近，受到大部分人的喜爱。但是目前人们对建筑物的外形有了不同的需求，许多人会将盒子构件制作成五边形或者六边形。六边形的盒子构件自身也存在一定的优点，例如由于其墙面增多，能拥有更多的窗口，对于通风能更好的满足需求，并且由于此种形状自身的特点，能很好的实现自身房屋的相对封闭性，隔音性能较好，能有效屏蔽邻居传来的噪音。

（二）盒子构件的组合方式

1、全盒子建筑。通常情况下，全盒子建筑中的承重盒子都是钢筋混凝土材质的，将盒子构建组合起来时，其重量会沿着构件四周向下传递，完成承重。全盒子构件的组合方式有两类，重叠组合以及交错组合。重叠组合就是讲盒子构件一个一个的堆叠起来，这种方式形成的盒子建筑刚度强、施工现场环节少，有效利用了工厂的批量化生产设备。但是在堆叠完成后楼层、各组件之间有两层楼板，在对其进行后续处理时较复杂。交错组合就是讲各构件错开排列，在墙面缺失的地方使用墙板补齐。

2、板材盒子建筑。板材盒子建筑由盒子构建、大型楼板以及墙板和设计承重的卫生间、厨房构件组成，用楼板隔开各个盒子，用墙板划分各个房间。

3、筒体盒子建筑。在楼层中间部分设置一个承重的筒，然后使各构件的重量施加到此筒体上。筒体盒子建筑中，构件大都被固定在中央的筒上，可以使用的固定方式有将构件用工具焊接或者使用螺栓固定、利用筒体上设置的吊杆将构件吊起或者利用筒体上设置的悬臂装置对构件进行固定。由于技术原因，此种建筑方式的总楼层不能超过12层。

三、模块化建筑结构综述

（一）模块化建筑设计的特点及优点

严格意义上来说，模块化建筑的建造不算是一种建筑施工技术，只能算是一种建筑组装技术。其将事先制作完成的各类构件组装在一起，形成房屋。其发展来源于目前建筑资源的紧缺，许多资金有限、对房屋灵活性要求较高的客户对模块化建筑需求度较高。模块化建筑从接受订单到完成建筑的制作只需要几个月甚至更短的时间，并且由于其构件组装以及拆卸的方便性，能很好的满足客户未来的扩充或者改装要求。工业化的生产让其构件的精度有了更好的保证，对所有材料能有效利用，成本低廉、品质有保证，未来发展的潜力巨大。目前由于顾客对此中建筑工艺的深入了解，对其也提出了更多样化的要求，也进一步促进了其技术的进步。

相较于传统建筑施工工艺，模块化建筑施工周期短，并且对于住房急缺这类问题能迅速解决。由于其施工周期短，对企业的流动资金能很好的利用。并且高度的工业化使其对人力资源的需求较小，需要付出的人工成本更少。对于天气的依赖程度较低，生产环节在室内进行，不受天气影响，组装环节耗时较短，受天气影响较小。总而言之，模块化建筑本身拥有常规建筑的绝大部分优点，在日常生活中的使用甚至更方便更灵活，是未来建筑模式的发展方向。

（二）模块化建筑设计施工方面应遵守的原则

与传统建筑设计原则一样，模块化建筑设计的一般原则同样是适用、经济、坚固以及美观。因为建筑在日常生活中起到了非常重要的作用，使用过程中的体验对此模式的未来发展有决定性作用。并且由于模块化建筑的先进性，在满足上述条件之后，还需要在传统的基础上进行发展创新。自古以来建筑在人们生活中都扮演了十分重要的角色。作为新型技术需要对建筑内部的舒适性有更高的追求，让此种建筑模式在市场经济中更具竞争力。由于模块式建筑大都是可移动的，可能会给客户造成不稳定、不安全的负面印象，所以需要在设计时对建筑的安全性、稳定性更加重视。

结束语

目前我国部分省市正在大力发展构件生产厂，这对推动我国模块化建筑的发展十分有利。由于模块化建筑的特殊性，以及我国目前阶段的特殊国情，应用潜力巨大，目前能使用此技术的领域有住宅修建、旅游地区的旅馆建设以及各类公共服务设施例如养老院以及学校的建设等。

参考文献：

[1]郭艳艳.模块化房屋建筑结构[J].城市建设理论研究（电子版）,2011(23)

[2]梁佳，高辉，张海涛等.模块化建造体系新特点――以SDE2010竞赛的小型住宅建筑为例[J].新建筑,2012(4)

[3]刘晓升，吴延宏，王开强等.模块化低位顶升钢平台模架体系在超高层建筑施工中的应用管理[J].施工技术,2012(15)

第2篇

关键词：建筑结构；课程模块；项目化教学；教学目标

中图分类号：TU；G6423 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2013）02-0076-04

在高职建筑工程技术专业人才培养课程体系中，建筑结构课程是进行职业能力培养的一门职业核心课程，集理论与实践于一体，培养学生从事房屋建造、工程管理、工程监理、建筑设计等岗位工作中所必需的结构分析能力，掌握房屋结构构件的基本计算原理和初步设计方法，同时为后续专业课程准备必要的结构概念及结构知识。针对职业岗位职业能力培养需要，为提高课程的针对性和实效性，课题组成员对建筑结构课程进行了模块及项目化教学改革研究，并在教学中进行了具体实施，收到了很好的教学效果。

一、课程教学目标设计

（一）总体目标（职业综合能力目标）

通过建筑结构课程的学习，要求学生：能胜任一般建筑工程的结构计算及设计能力；能运用电子计算机和结构设计软件从事较为复杂的结构分析和计算能力；具备从事房屋建造、工程管理、工程监理、建筑设计等岗位工作中所必需的结构分析能力。

（二）具体目标

1.专业能力目标

以结构分析与设计能力为目标，培养具有基本构件的设计计算能力及一般结构的设计能力、较强的利用计算机解决复杂问题的设计与计算能力、正确识读及绘制结构施工图的能力、正确查阅和利用设计参考资料的能力，以及分析和处理技术岗位的一般技术问题的能力。

2.核心能力目标

通过结构设计计算训练，培养学生：理论联系实际、结构严谨细密的思维方式；一丝不苟

的工作作风和工作方法，以及严谨的科学态度；

遵循设计规范和创新的能力，能用发展的观点来灵活运用设计规范，处理遵守与创新的矛盾；对多种因素进行综合分析和综合应用的能力。无论工程设计还是工程施工都是一个综合性的问题，同一问题，往往有多种可能的解决办法。

二、模块及项目化教学改革方案设计

（一）教学改革思路

根据土建工程技术领域和二级建造师、施工员、质量员、安全员、标准员、材料员、机械员、劳务员、资料员等岗位职业资格标准，以岗位分析和具体工作过程为导向改革课程教学内容。会同企业技术人员设计教学实训项目和职业情境，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。图1为职业综合能力形成进程示意图。

建筑结构课程由混凝土结构、砌体结构、钢结构和建筑结构抗震等结构模块内容组成，讲授结构用材料的基本力学性质，结构设计标准，钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构基本构件的受力特点。通过该课程的学习，学生能掌握钢筋混凝土梁、板、柱、楼（屋）盖，砌体结构的墙、柱及钢结构的连接，梁、柱的设计计算方法和一般结构的构造知识；同时掌握与施工和工程质量控制有关的结构基本知识；能进行一般民用房屋和单层工业厂房结构选型与结构计算，熟练识读结构施工图，并能绘制结构施工图。

（二）课程内容设计

将教学内容按职业能力培养的需要规划为13个模块，设计70个单项训练项目，2个综合训练项目模块（含4个综合训练项目），加强工学结合教学，开设职业体验训练项目并进行考核。教学内容围绕训练项目组织，理论知识作为能力培养的补充，注重态度养成；将岗位资格考证的内容同教学内容融为一体，优化教学与培训进程，增强学生上岗就业的竞争能力；学完该课程和相关课程后考取施工员岗位证书。课程整体教学内容设计如表1所示，相对独立的综合训练内容设计如表2所示。

三、模块及项目化教学改革实施

根据模块及项目化教学改革方案，进行了为期四年的教学实践。

（一）课程教学条件建设

1.实训场地建设

针对课程培养的岗位能力要求，校内建设制图中心、建筑设计工作室、建筑设计院和结构实验室、建筑模型制作实训室和建筑公司，打造真实的教学情景。为培养学生职业素质，使学生有机会进行岗位体验，学校与企业建立了深度融合的校企合作关系，聘请兼职教师指导学生综合技能，并参与对学生学习的评价。

2.立体化教材建设

（1）结合2008年国家精品课程建筑结构教学经验，项目组编写模块及项目化教材《建筑结构》和配套助学教材《建筑结构学习指导与技能训练》，由北京大学出版社出版并在全国发行使用。教材编写中突出能力训练，以能力训练为切入点，体现内容围绕训练项目组织、理论知识作为能力培养的补充的思想；突出用现行的结构软件进行结构设计能力训练，与实际职业工作岗位接轨。

（2）开发建筑结构课程实验实训仿真教学系统进行教学；制作多媒体教学课件辅助教学；购买PKPM结构网络版设计软件进行实际工作训练。

（3）网络资源建设。搭建师生共享的网络环境，拓宽教学的时间和空间，将课程理论基础知识和技能训练任务以及考核资源上传，供学生随时查阅和自我检测；开通专业资料网站，教师备课时可以及时查阅，利用网络优势快捷获取有价值的学习和研究资料，提高教学水平；将现行的建筑工程相关规范上传，将其作为教学标准的重要组成部分，保障学生毕业后就能上岗。

（二）课程教学实施方法

（1）教学内容注重基本概念、基本理论和基本方法的教学，将职业岗位证书考试要求与教学内容融合。

（2）探索以岗位所需能力为培养目标的教学方法，加强计算技能的训练，每一个单元的实施要采取实际案例教学，其中单项能力训练采用能力训练任务引入、操练、深化、训练巩固、总结归纳、课业布置与要求等为主要教学环节。

（3）职业体验训练采取集中讲解训练要求、下发职业体验指导书、职业体验完成后撰写职业体验报告的方式进行，培养学生的自学能力、创新精神和团队协作能力。

（4）课程设计、结构软件应用训练主要采取任务驱动方式，以真实的工作任务为载体，要求学生在规定的时间内完成实训任务。学生自已查找资料，并灵活应用所学知识，自主进行训练，教师跟踪指导，并根据学生完成任务的情况和所提交的实训报告进行考核。

（5）教学实施过程充分体现能力训练、支撑知识学习、技能形成、态度养成能力整合；以每次上课两课时为一个教学单元进行教案编写。课程教学模式采取案例引入、任务驱动、实际项目训练、行业软件训练的“行动导向”教学模式。

（6）教学中增加案例教学中分析与提问的比例，增加课堂练习和课业训练；注意职业标准（涉及到的规范）的理解与运用。

（7）教学中注重现代化结构设计和施工手段的应用，多介绍当前的主流技术和发展趋势。

（8）重视学习方法的指导。重视课业的设计与布置，督促学生及时、独立完成课外作业；强化计算机软件计算训练，严格遵守国家规范，培养严谨、认真、一丝不苟的敬业精神。

四、模块及项目化教学改革效果

该课程自2008年被确定为国家精品课程建设项目以来，课程组采用模块化、项目化教学改革方案，经过四年的教学实践，培养学生严谨的工作态度和结构分析能力，增强了学生职业岗位能力培养的实效性，有效提高了建筑工程技术专业人才培养质量工作。学生毕业后普遍反映适应岗位能力强，上手快；用人单位普遍认为毕业生工作作风严谨，实际分析结构安全能力高，可持续发展能力强。“十二五”期间，随着国家精品资源共享课建设工作的推进，课程组成员正在努力将该课程建设成为国家精品资源共享课程，进一步引领该课程教学内容和教学方法改革，以期在同类课程中形成一定的影响力和较强的示范性。

参考文献：

[1]全国高职高专教育土建类专业教学指导委员会.高等职业教育建筑工程技术专业教育标准和培养方案及主干课程教学大纲[M].北京：中国建筑工业出版社，2004.

[2]陈翔.高职《建筑结构》模块化课程体系的有效构建[J].中国科教创新导刊，2010（22）：187.

Teaching reform and practice of building structure course based on module and project

XU Xiquan， SHEN Shurong

（School of Architectural engineering， Rizhao Polytechnic Architectural Engineering Institute， Rizhao 276826， P. R. China）

第3篇

中国新兴（集团）总公司战略科技发展部副总经理模块化施工在建造阶段可节约工期70%，一般人工费约占建造成本的20%，能直接降低造价15%。在建造的过程中，还能大量减少建筑垃圾，使项目尽快投入使用。

模块化建筑

模块化建筑是一种新型的建筑结构形式，模块化建筑结构体系，以单个房间作为一个模块在工厂进行预制，并可在工厂对模块内部空间进行布置与装修，然后运输到现场通过吊装将模块可靠地连接为建筑整体，模块化结构体系预制比例高，可节约人力、物力，减少工期，绿色环保。

与传统建筑相比，模块化建筑其优点在于能把复杂的建筑结构简单化，把复杂的功能系统分解为子系统，从而更易于管理和实施。模块化建筑设计和建造是基于以下理念：一是适应的建筑设计比较广泛，建筑过程能满足任何新颖的建筑设计方案；二是空间模块都是由二维平面组件构成，通过模块化建筑制造工厂的生产装配线以及严格的质量监控系统，能把所有二维构件组装成一个个空间模块，运输方便，建造灵活i三是减少建筑垃圾和重复投入，绿色环保；四是减少现场的施工量，大量节约人力。

据统计，模块化建筑结构体系的预制比例可高达85%以上，其余为现场基础施工与模块安装的连接工作。模块化建筑得到了很多建筑大师的首肯，取得了很多成功案例。比如，远大集团在长沙盖起30层酒店。就是采用模块化解决方案建筑酒店，一共用了15天就完成了整个建筑的施工。施工过程中，工人像搭积木一样，快速地安装框架和建筑钢材，整个建筑施工场所，没有任何的建筑垃圾。模块化建筑及其模块化施工技术可谓是建筑史上的一场空前革命。

模块化施工

模块化施工技术更加注重小生态环境的建设，最大优点是能够实现平行施工，大量的施工工作在制造工厂完成，有效地减少在现场的施工量，从而缩短整个项目的建设工期。不仅能够降低施工难度，更好地保证施工质量，还能提高生产率，体现人工智能的特点，实现绿色建造达到可持续发展。

与传统建筑施工相比，模块化施工通过完善而严格的“车间”质量管理体系控制建筑质量，建筑牢固性能好，投资回报快，符合城市可持续发展战略，环保节能性能大大高于传统建筑模式，实现了绿色可持续发展。

模块化施工的成功案例之一。坐落于华中科技大学建筑系馆东侧的石榴居，就是关于新型建筑结构体系并按照模块化施工的有益实验。石榴居所有建筑构件均由当地建筑工厂预制，并在现场装配而成，建筑以胶合竹作为主要结构材料，进行整体预制，它的主体结构为30mm×600mm的门式钢架体系，建筑结构直接暴露在室内并作为家居和储物空间，使用较为方便。整个竹制建筑体采用轻型的预制体系，基础为点式桩基。现场工人只需将预制工厂的主要构件以及次级构件进行对位装配即可，而且其中85%的主体构件可以被拆解。

存在的困惑

模块化建筑技术标准还不完善。这是制约模块化建筑及其施工技术的关键因素。在我国，建筑业推广使用模块化建筑结构的现象越来越热，但仍然未形成系列的规范来指导这项工作，这就使得建筑商们尤其是施工单位望而却步，有积极采用模块化施工技术的热情，又担心缺乏相关标准和规范，不能通过质量验收。

技术工人相当匮乏。任何一项工作，都必须依靠专业技能来完成，否则就不可能得到长足发展。工厂化模块式生产对工人的技术要求较高，而我们施工企业的工人基本上是农民工，文化程度低，无法满足工厂化预制构配件的要求。虽然说通过工厂预制，将施工现场对技术工人技能的要求转嫁到预制工厂，在施工一线的技术工人的数量大大减少，一线施工人员就转移到预制工厂从事生产。但在施工现场，由于模块化建筑的设计及施工属于新事物，模块化建筑的设计比较复杂，如何将模块化建筑各个模块单元进行连接组装，保证结构的稳定、牢固、可靠，对现场技术工人的要求，远远大于传统施工方法对工人技术素养和施工能力的要求。这也是制约我们大力推广模块化建筑的一个瓶颈。

模块化建筑在普及率不高的情况下，其高昂的造价也是制约发展的瓶颈之一。由于受施工规模和异地运输的影响，在个地方预制构建数量较少不宜开办工厂而异地运输费用较高的情况下，模块化施工就会因为新开办工厂制造成本高而放弃，只能采取现场现浇方式生产。由于目前模块化建筑尚不普及，当建筑物规模较小，而当地又缺少预制工厂时，施工企业只能自己建厂预制构配件，或从异地预制工厂运输预制构配件。这样就极大地增加了施工成本，使得模块化建筑施工不经济最终放弃。目前，我国进行工厂化预制建筑构配件的企业主要以施工企业为主，其生产线大多从德国等发达国家进口，造价比较昂贵，如果制作的预制件达不到一定规模，就无法摊薄成本，企业就会出现亏损，要实现产业化就比较困难。

采取的措施

提高全社会对模块化施工方法的认识和接受程度。使用者和投资人能否接受模块化建筑及其施工方法，是关键因素。该建筑物是否按照模块化建筑设计，其实对于施工企业来说，都可以对其中的部分单元或全部单元采取模块化施工，但使用人或投资人，由于对模块化施工方法在结构的稳定性可靠性存在疑虑，就可能加以拒绝。由于模块化施工近阶段主要采取钢结构的形式，业主对钢结构在居住时的宜居性不能接受，比如钢结构冬凉夏热，住宅或公共建筑采用钢结构在冬天或夏季保温效果较差，如何节能就是需要考虑的首要问题。由于新技术的应用和新型节能材料的使用，可以通过加大保温层等方法，不仅使建筑物能完全满足使用要求，相比传统施工方法还提高了宜居性，这就需要加大宣传，让全社会都认识到模块化建筑和模块化施工方法带来的重大革新，能对我们的生活带来很多好处。

第4篇

大型公共建筑需提供大面积开放空间以满流、休憩等需求，同时还需保证室内环境的舒适性，对能源的需求量极大。设计时应因地制宜，充分利用周围的自然环境，使建筑立面设计、护设计、自然采光、通风技术、智能照明系统、采暖和制冷系统等设计与环境、气候协调，实现建筑低能耗、低污染的目标。

二、新型预制装配整体式住宅绿色施工

我国人口众多，住宅建筑需求量大，当前的混凝土结构住宅建筑施工主要是在现场完成，属于粗放型作业，建材、能源损耗大，环境污染严重，迫切需要对这种粗放型施工技术进行创新改进，达到绿色施工，实现施工节能。通过对混凝土结构住宅工业化制造的研究，完善了混凝土构件工厂标准化生产、特定环境下养护、现场拼装这一绿色装配整体式住宅施工技术，在保证了结构安全的前提下，提高了建筑质量，节省了大量的模板，降低了混凝土等建材的损耗。该技术应用在万科府前万科府前花园EF组团住宅建造应用，与传统生产方式相比，工业化制造方式在节能、减损，减排方面都有了巨大进步。

三、超高层模块化盒子结构模式的推广与应用

超高层模块化建筑技术为澳大利亚Hickory集团第六代模块化建筑技术，该技术目前已应用到澳大利亚墨尔本的拉特罗布街大厦—43层高的商业住宅项目，该项目共294个模块，目前已开始加工制造，计划2015年10月完工，该建筑完工后，将是世界第一个商业化超高层模块化建筑。技该术通过将建筑合理划分为模块化单元，模块化单元在工厂进行流水化生产（包括模块化单元的精装修加工），预制比例可高达95%。模块化单元加工完成后运输至现场，通过提升设备将其吊放到位，并通过专业连接方式组装成建筑整体。与传统建筑相比，模块化建筑采用工厂预制，现场组装的施工方式，具有如下优点：低碳节能：模块化建筑采用新型环保节能建筑材料、工厂标准化生产等，可以实现节能47%以上，减少二氧化碳排放51%以上，并且模块化建筑的的材料可以100%回收利用。节省工期：模块化建筑现场基础施工与工程制造可同步进行，同时施工也不受天气及季节变化等的影响，大幅度缩短建造周期，按照国外的统计发现模块化建筑的建造周期比传统的建造模式至少减少一半时间以上。质量优良：模块化建筑材料由专业工厂标准化进行建造，在避免劣质材料和恶劣天气影响施工质量的同时，可以通过标准化控制，现代化检测以及工业化生产等手段保证建筑质量及其稳定性。经济适用：模块化建筑的建造成本可以通过加工前的优化设计、快速的建造过程、工厂可控环境下加工、降低项目建设过程中的不可预见因素实现有效控制；根据用户的不同需求进行装修，实现用户的直接入住，而无需二次装修。安全施工：模块化建筑的大部分构件都在工厂事先完成，建筑结构、外层装修和玻璃幕墙施工没有高空作业，提高了现场施工的安全性；并且工厂环境下施工便于对施工安全进行有效控制。

四、高性能建筑保温隔热材料

建筑保温隔热材料是建筑节能的基础，建筑护结构是建筑内部与外界环境能量传递的直接途径，通过改进护结构的保温隔热性能，大幅度地降低其传热系数，是建材节能创新研究最有效的途径。气凝胶作为一种新型的轻质纳米多孔性固态材料，具有超低的导热性系数（导热系数低于无对流空气的导热系数），但气凝胶材料制备工艺复杂、成本高，且强度低、韧性差，制约了其在建筑隔热保温领域的应用。针对这些问题，通过四因素、三水平的正交实验，得到SiO2气凝胶的低成本与快速制备工艺的优化工艺条件，制备得到性能优异的SiO2气凝胶；其次采用纤维增强整体成型技术，制备出具有良好力学性能、较低导热系数、隔声减震、耐火不燃等高性能气凝胶隔热保温材料，最后根据不同的工程场合要求，研发出气凝胶隔热玻璃、气凝胶隔热保温毡、气凝胶隔热保温涂料、气凝胶隔热保温腻子等高性能建筑隔热保温材料。其中气凝胶隔热玻璃与市场上其他三种玻璃相比，具有超强的保温隔热性能。

五、光伏发电技术的新应用

第5篇

关键词：高层建筑设计；课程改革；教学规划

中图分类号：TU2文献标识码： A

一、高层建筑设计课程教学的现状

一直以来，高层建筑迅速发展，高层建筑的教学也在不断地进行着变革，但有些根本的问题，一直没有得到很好的解决：

1、高层建筑设计课程涉及相关专业课程知识较多的特点，导致了其定位的复杂性，对高层设计课程做出了综合性的要求，专业定位多元化的因素，使其难以找到各学科间的平衡点。

2、针对高层设计具体环节的单一训练比较多，比如屋面这个学期的高层分成五个部分来教学：结构、造型、标准层、裙房地下车库以及设备层，每个部分教学过程时间不等，但是连贯性、整体性较差。

3、高层建筑设计应注重学生逻辑思维和形象思维能力的培养，但教学当中更多的偏向于理性的逻辑思维能力，较少有感性的形象思维能力，导致学生忽略了设计的感性因素，缺乏学习激情。

4、高层建筑设计课程分为理论、案例和设计实践三大部分，从整体教学思路上看是合理的，但其中隐藏的问题始终制约着课程的科学发展，如实践教学环节在整个过程当中比例不高，和理论环节的交叉不够。

二、高层建筑设计课程改革的具体内容

1、首先，课程的重新定位

建筑设计课程带有鲜明的教学特色，高层建筑设计课程的定位，除了传统的学科特点之外，还要体现出定位的明确性。而从教学效果方面分析，除了要让学生充分掌握高层理论的基本知识，并逐步提高学习兴趣之外，还要让学生在观摩建筑现场之后，绘制图纸和制作模型，从而了解设计过程的细节和方法，使得学生的实践能力、创新能力、想象能力得意最大限度的挖掘和开发。

2、课程内容的重新安排

高层建筑设计课程内容的分支安排科学与否，直接决定了课程教学效果。在安排课程内容一方面要进行拆分，分成若干个独立的单元进行训练，以增强具体环节的针对性，另一方面，内容要整合，从整体入手，从调研分析，平面与功能系统进行学习。三是建筑造型与空间，强调形象思维能力在设计过程当中的重要性，包括立面设计、内外部空间构成等，并鼓励创新。最后是实践训练，理论与实践相结合，进行检验。

3、教学模式的改革

教学模式的改革是教学改革的重点，较目前实践教学结果分析，教学模式改革可以从以下几个方面着手。

教学体系环节的交叉进行：高层建筑设计是一门注重实践的教学课程，在课程改革中，要注重更多的实践环节，交叉的环节内容，一是理论教学，二是参观调研，三是模型制作，四是设计实践。应合理安排各个环节的教学时间比重和顺序，引导各环节交叉进行，保证连续性。

扩展学习内容，加强教学内容的逻辑性：引用现有的工程案例和国内外研究成果，进行课堂讨论，通过对多案例的对比分析，解决问题，培养学生创新能力。

教学改革的评价：教学评价方式的确定，会直接影响到学生学习的积极性，根据课程的改革确定细致的评分标准，促进学生主动学习并注意积累。再是成立评图小组，在每个单项设计完成之前进行评图，不断总结经验教训。

三、教学目标定位与模块构建

为了培养具有良好“工程能力”的工程人才，学院以“能力培养”为核心，对高层建筑结构设计课程进行了“模块化”构建，其基本指导思想见图1。

( 一) 工程能力的确定

教学目标即能力定位: ( 1) 具有运用现行有关规范( 指国家关于结构工程设计的各种规范的总称，以下同) 手工进行一般高层建筑结构设计的能力; ( 2) 具有运用现行有关规范解决高层建筑施工中一般变更设计问题的能力; ( 3) 具有熟练使用建筑结构CAD 技术进行一般高层结构的工程设计能力。

教学要求: 掌握高层建筑结构设计的基本概念、结构布置特点、结构内力分析方法、构造要求; 掌握建筑结构CAD 技术。此模块共5 个学分，其中理论教学2 学分，上机教学1． 5 学分，实践教学1． 5 学分。整个模块的学时数分为教学( 包括学习指导) 和学生自主学习两部分，两部分学时数的比例为1∶ 1。

( 二) 相关知识内容的调整

“模块化”教学改革对整个人才培养方案来说是全局性的，不是局部的。构建不同的“能力―知识”体模块时，应将能力所需的知识内容在整个人才培养方案中进行合理的科学的调配，避免相同的知识内容重复出现。以往的课程教学中，讲究该课程知识结构的完整性，而“模块化”教学体现的是整个人才培养方案的知识结构的完整性，所追求的是达到能力的要求。值得强调的是应将有关规范内容与设计理论有机结合，避免把理论和规范割裂成“两张皮”; 既要重视设计原理的普遍性，也要重视设计的特殊性。要通过相关知识内容的调整，使“高层建筑结构设计模块”中的知识内容更有针对性。

三、教学规划

“高层建筑结构设计模块”的教学环节分为课堂讲解教学、上机操作教学、工程设计实践教学、学生自主学习、考核五个教学环节。

( 一) 课堂讲解教学

课堂教学以讲解基本设计理论、有关规范等内容为主，加强案例对比分析，根据教学内容采用灵活多样的教学方法。

1． 精讲结构体系的力学性态

对结构体系的性态分析要充分，既要分析结构体系的性态的一般性，也要分析性态的特殊性。重点讲解结构性态反应、理论建立的基本思想、计算参数和计算结果的意义，公式推导可简略一些。通过同一结构体系、不同结构布置方案案例的结构性态对比，学生很容易把握设计中所涉及的重要参数对结构的影响。教学中案例教学方法的效果最好。

2． 重视对规范要求、条款的理解把握结构体系性态反应以及一个构件的性态反应表现到怎样的程度，人们是可以接受的或是不可以接受的，这都必须引入规范加以阐释。判定一个结构是否能用，也必须依靠有关规范做出判断，所以应重视对相关规范的学习理解，而不能仅仅掌握教材内容。理解和把握规范对提高工程设计人员的设计能力、培养学生的“工程能力”至关重要。

( 二) 上机操作教学

上机操作教学的重点是理解和掌握高层混凝土结构工作性态，分以下三个步骤进行教学:

1． 讲解、练习结构布置

除了强化学生的建模技巧外，主要是要求学生理解规范关于结构布置的要求。如对抗侧力构件、特殊构件( 如短肢剪力墙) 、结构传力途径等基本概念的感性认识。

2． 讲解、练习结构计算参数的输入要求学生按照规范要求，结合实际情况输入计算，理解各参数的工程意义。

3． 掌握参数的调整和对结算结果的分析通过对结算结果的分析，使学生正确认识结构的性态。

( 三) 工程设计教学

工程设计教学的第一阶段是手工计算高层结构主要构件的结构设计; 第二阶段是利用建筑结构CAD 技术进行一般体型的高层建筑结构设计。

( 四) 学生自主学习

在模块构建时，应明确规定学生自主学习的内容，如知识扩展内容、小型设计项目等。有的要求学生独立完成，有的要求学生自己组建团队完成。要完成自主学习任务，学生必须要查阅相关资料，有的还要走访工程现场，也可以结合“第二课堂”活动来进行，由此也丰富了学生的课外学习生活。

三、结束语

综上所述，高层建筑设计课程随着行业的需求和模式的发展更新，之前的教学模式不适应，要重新定位课程，并重新安排课程，从建筑认知、平面与功能，造型与空间、感知与实践训练等四个方面着手，提高教学内容的科学性，三是对教学模式进行改革，提高教学内容的逻辑性，提高教学效果。

参考文献

[1]易成,郑利军. 新时期建筑学专业高层建筑设计课程教学思考[J]. 中国科教创新导刊,2010,（32）.

第6篇

关键词：程序模块化；变电站建造；土建方案；电气方案

中图分类号： F407 文献标识码： A

一、引言

变电站采用模块化装配结构建筑模式，通过工厂生产预制，现场装配安装两大阶段来建设变电站，这种建设方式大大减少了变电站的占地面积，大幅缩减建设工期。随着程序模块化装配式变电站在浙江，安徽等变电站的试点成功，国内外出现了许多变电站建设的模块化产品，表明这种模块化装配式变电站将会成为今后变电站建设的主流模式。

二、传统变电站的建造方案

1、 户外型变电站

传统户外型变电站模式的高压开关设备采用户外布置形式，变压器放置在户外， 10kV设备采用户内开关柜形式布置在开关室中，各电气设备采用露天连接方式，即设备之间采用导线或母线端子排，利用户外构支架支撑进行连接。由于高压设备及其连接直接暴露在户外，对环境及绝缘配合的要求较高，变电站通常构架高耸，高压线复杂，电力设施的体积和间距较大，占用土地较多，与周边环境不相协调，建设点选置比较困难。

2、户内型变电站

为了解决与土地和环境的矛盾，出现了户内型变电站，其电气设备全部或部分安装在户内。其高压设备多选用气体绝缘封闭式设备（GIS），各电气设备之间的连接多采用电缆方式。户内型变电站需要现房建设，且安装、调试工作量较大，施工周期长，总体造价约比户外变电站高出1倍，适用于土地紧张的城市中心区域。

3、地下或半地下型变电站

这种模式接近户内型变电站，只是将所有电气设备全部或部分安装在地面以下，更为有效地节省了土地面积，但是这种模式的变电站建设及维护运行费用高，只适用于土地资源更为紧缺的发达城市。

以上变电站模式各有优劣，适用于不同场所，但均是设备分散运抵现场后，再进行安装调试的建设方式。从变电站可研立项到竣工投运，每一个变电站都需经过设计、招标、安装、调试等复杂过程。如果把变电站设计为预制装配式结构，相关设备由生产厂家按通用规范分模块在工厂内安装完毕，并且完成内部联机和调试，到现场后只需进行外部连接、整体联机和调试，则可以降低综合造价，缩短建设周期，减少维护投入。

三、程序模块化变电站建造方案

模块化装配式变电站是变电站建设的一场革命，改变了传统的变电站电气布局、土建设计和施工模式，通过工厂生产预制、现场安装两大阶段来建设变电站。模块化装配式变电站是“两型一化”变电站的具体体现，其标准化设计、模块化组合、工业化生产、集约化施工，使变电站建设走向科技含量高、资源消耗低、环境污染少、精细化建造的道路。模块化装配式变电站把“三通一标”作为标准化建设的主要抓手，深化通用设计、通用造价、通用设备、标准工艺，做到优化、美化、简化。针对面广量大、建设工期紧迫、安质风险加大的基建实际，寻求高效、可控、标准、节能、环保、经济的建（构）筑物建造的新模式、新方法、新途径。

1、土建方面

全面落实资源节约、环境友好，实现社会综合效益最大化，有以下三个方面。

系统策划，标准先导，改变传统电气布置型式，废除传统建筑结构形式。推广土建专业通用设计，因地制宜，美化设计，使之与城市发展、周边环境相协调，并融入自然环境中。

贯彻建筑节能、节材、节水、节地方针，土建结构安全裕度精准，建筑耐久性与变电站运行寿命相协同，力求使建筑结构轻型化。在变电站设计方面，开展创新设计，变电站采用砂石地坪，主控楼采用工业化设计，施工采用清水墙工艺和节能环保材料，体现工业设施本色。

变现场浇筑、砌筑、粉刷为工业标准化生产检验合格后，送现场按标准工艺快速拼装；变施工串联流程为并联流程；相应简化净化施工现场，减少施工期粉尘、噪音、污水污染以及水资源消耗。建筑物主体及围墙采用装配式结构，现场基础、柱、梁、板、屋架一次就位，缩短了近一半施工周期。

2、电气方面

分进线模块、主变压器模块、出线模块、综合自动化模块、无功补偿和消弧线圈模块，各模块之间的现场连接是技术难点。此外必须系统制定变电站通用设计、部件加工详图、工厂生产工艺、现场拼装工艺、建筑取费定额、装配式建造管控六大标准体系。

进线模块。各种封闭式组合电器可以作为进线模块的基础，目前国内110kV以上电压等级的封闭式组合电器需要现场制作电缆连接套管，施工工艺要求严格。而国际上出现了工厂预制的整体式电缆套管及可以插拔式电缆插接头，更加便于安装及运行维护。

主变压器模块。变压器模块需要对常规变压器的进出线端子进行改进。一次侧可以采用可拔插的电缆附件或油气套管与进线模块相连。二次侧可以考虑电缆或架空线两种出线考虑，但需要考虑绝缘封闭的要求。

出线模块。出线模块目前主要有拼装式和户外共箱式。拼装式采用常规的中置柜、手车式或固定式户内开关柜，这种开关柜体积庞大、运输、安装困难，箱体内的维修空间也比较狭窄，厂家和用户都感到不便。近几年永磁机构真空断路器的出现，生产出了紧凑型开关柜，其体积小、重量轻、维护少、吊装和运输方便，提高了出线模块拼装模式的可行性。户外共箱式是开关设备装在充气箱体内，大电流参数的电缆接头作为进出线连接并兼有隔离断口功能，再加装防护外罩。这种型式利用了开关设备免维护的优点，结构紧凑，体积小，维护工作量少，布局简单，变电站的建设和运行更加简化。以共箱式开关设备为基础的全绝缘、全封闭型设计方案灵活、占地极小，将是今后重点推广的技术。

综合自动化模块。综合自动化模块包括保护屏、交直流屏、电度表屏、通信屏等后台部分，目前采用的是常规变电站的标准设备。

无功补偿和消弧线圈模块。无功补偿和消耗线圈可以采用敞开式布置加顶罩，也可以采用户内设备安装在箱体内。目前也没有新的适用技术。

四、其他补充

程序模块化装配式建造模式需要预制件、钢构件现代化工厂作支撑，需要对传统土建工程招标及标段划分作调整，需要对采购方式与施工组织重新定义。

程序模块化变电站的建设过程，通过工厂生产预制、现场装配安装两大阶段缩短土建施工周期，减少工程建设人员，简化检修维护工作。通过探索实践，完善出设计、加工、施工、管理、定额等标准，从而有效地控制工程质量、建筑周期和工程造价。其标准化设计、模块化组合、工业化生产、集约化施工，使变电站建设走向科技含量高、资源消耗低、环境污染少、精细化建造的道路。

结束语

程序模块化变电站建造在推广的过程中肯定会遇到很多的问题，但随着科学技术的进步与创新，随着人们发明创新意识的提高和思维的开拓，模块化装配式变电站建设应用一定会越来越广泛，在工程建设资源集约化、环保先行的社会发展大环境推动下，模块化装配式变电站的技术、产品和实施经验一定会很快成熟起来，并必将成为新形势下变电站建设的重要选择方案之一，并不断适应高速发展的城市建设过程。

参考文献：

[1] 柳国良等；变电站模块化建设研究综述[M]；电网技术；2008年32（14）

[2] 国家电网公司，“两型一化”试点变电站建设设计技术导则；2007年

第7篇

关键词：数据处理中心，IDC，机房工程 ，数据处理中心架构模型

1、数据处理中心的概念

目前数据处理中心业界还没有一个权威的定义。数据处理中心的建设目标也随着上层应用及服务方式变化而在不同时期呈现出不同的内容。

数据处理中心是伴随着互联网发展的需求而发展起来的，为企业、应用服务提供商、内容服务提供商、系统集成商、ISP等提供大规模、高质量、安全可靠的业务处理、服务器托管、租用以及增值服务的互联网新型业务。数据处理中心不仅是一个服务概念，还是一个网络概念，它构成了网络基础资源的一部分，提供了一种高端的数据传输服务和高速接入服务。它改变了以往互联网的运作和经营模式，使得参加互联网的每一方都能专注其特长。

因此，数据处理中心不仅要提供服务器硬件、快速安全的网络，还要提供对服务器的监管服务、有关网络的管理及服务品质保证，而且要有高度可靠的安全的机房网络环境。

2、 数据处理中心建设的误区

在技术应用方面，数据处理中心的建设涉及了建筑、装饰、强电、弱电、网络、主机、软件等多个IT领域及非IT领域的关键性技术；在功能应用方面，数据处理中心则涵盖了业务保障、主机托管、数据存储、能源支撑、安全保障、运维管理等多种功能。因此，数据处理中心的建设是一个涉及面广、技术难度高、集成性强的综合性一体化系统工程。

业内的从业企业主要由过去从事传统IT行业、机房工程专业、甚至是强电、装修等单一专业的公司组成。谈到数据处理中心的建设时，往往会造成以下误区：

误区一：数据处理中心建设=机房工程。这种误区主要是由于对数据处理中心的片面性理解造成的，将数据处理中心与普通IT机房等同起来。

误区二：关键投资的偏移。建设一个服务面广、功能完整、数据关键性高的数据处理中心，从需求调研、功能定位到方案规划、详细设计再到工程实施、调试开通将是一笔巨大的投资。从机房平台一体化建设在整个数据处理中心构架的位置及与其他支撑系统的关系来看，其主要作用是为上层的平台与应用提供可靠、纯净的能源支撑和安全、丰富、方便的操作、管理环境。然而，往往有一种建设误区将装修工程等华而不实的系统做为建设与投资重点，而轻视了为上层平台及应用提供关键性支撑的系统建设。

误区三：短视和缺乏系统的需求分析。在数据处理中心的建设中往往存在“只看局部、不看整体”、“只看显性、不看隐性”、“只看目前、不看未来”的建设误区，造成了数据处理中心的扩展性不强，下层支撑系统无法跟上上层业务系统的发展节奏的问题。

3、 数据处理中心整体构架

数据处理中心构架模型（Data Center Structure Model）是对数据处理中心的建设内容进行层次化抽象与归纳，以便于更系统、全面的对各功能模块进行规划与设计。具体见下图：

3.1建筑结构层

建筑结构层位于数据处理中心构架模型的最底层，主要是通过对建筑结构的合理性规划及装修工程来保证数据处理中心科学、合理的物理环境，建设内容主要包括：

a) 建筑结构及平面分割子系统

建筑结构包括建筑外立面、建筑屋面防水、建筑承重、电梯尺寸和承重、抗震和抗裂的等级、房间功能设置等要求。

平面分割子系统包括机房区域划分和机房通道设计。其中机房区域划分主要包括主机房区域、网络机房区域、运维监控区域、操作中心区域、辅助设施区域、通讯机房区域、开发中心区域、数据存储区域、设备仓库区域、培训中心区域；机房通道设计主要包括设备通道、参观通道、人员通道、消防通道等。

b) 装饰工程子系统

通常包括：装饰选材、机房标高、机房承重、天花吊顶工程、隔断及墙面工程、地面工程等。

3.2 机房平台层

机房平台层位于建筑结构层与业务支撑平台层之间，主要作用是为上层的支撑平台设备提供可靠、纯净的能源支撑，为管理人员提供安全、丰富、方便的操作、管理环境。

从功能上划分，主要分为四个模块，分别为能源支撑模块、安全保障模块、运维管理模块、配套服务模块。其中能源支撑模块包括：低压自动切换系统（ATS）、低压配电系统、不间断电源系统（UPS）、空调系统、后备发电系统（油机）；安全保障模块包括：安全防范系统（SA）、消防报警系统（FA）、消防灭火系统、门禁管理系统、电气保护系统；运维管理模块包括：环境监控系统（PSMS）、网络监测管理系统、平台监测管理系统、生产监控系统、集中切换系统（KVM）、指挥调度系统；配套服务模块包括：结构化综合布线系统（PDS）、有线电视分配网系统（CATV）、紧急广播系统（PA）、语音通讯系统（PBX）、专用卫星通讯系统（VSAT）、培训中心系统。

3.3 业务支撑平台

业务支撑平台是为上层应用系统高效、稳定的运行提供支撑平台，主要由网络、主机、存储、备份等软硬件组成。

从主流行业的数据处理中心建设来看，主要应由以下功能区域组成：广域接入区、核心生产区、测试区、开发区、互联网服务托管区、办公OA区、MIS区、数据存储区、集中管理区、呼叫中心（Call Center）。

3.4 生产业务层

生产业务层主要由各类专业业务应用系统组成，用于完成交易，以及交易数据的统计与管理。

4、数据处理中心的建设重点和目标

由于IT业务快速发展的模式特点，如何针对行业数据处理中心设计出安全、可靠、稳定运行、可持续增长的机房环境将是数据处理中心建设中的重中之重建设重点和目标包括：

4.1高增长性

在规划设计中，应着重考虑以下几点以适应数据处理中心高增长性的特点：

采用标准化、模块化的设计。 随着数据处理中心环境的变化，电力基础设施和物理基础设施都必需适应并满足这些要求。

将数据处理中心总进线开关和进线电缆容量适当留有冗余，未来扩展时成本很低即可实现线路扩容，扩容仅需要加内部相应设备即可，不再需要整改机房内电气线路及桥架等；

在对行业业务充分了解的前提下，运用科学的分析方法，预测今后5到10年内的容量密度。系统设计中须结合用户实际情况提出合理的功率估算方法以及供配电扩容方法。

4.2高可用性

高可用性已成为了数据处理中心稳定运行的核心因素，作为支撑关键业务的数据处理中心，需要满足24×7×365的运行要求，达到99.99999%的运行效率。在设计时，应主要考虑以下几点：

增加平均无故障时间（MTBF）平均无故障时间，是指电源保护系统经过多少时间出现故障的平均小时数。可以通过增加系统中每个部件的可靠性和增加系统的冗余性两种途径来实现。

减少平均修复时间（MTTR）其主旨是为了降低电源保护系统和市电电源同时现出故障的风险。

系统的冗余设计系统的冗余设计应该从多方面考虑，将系统的单点故障降到最低，主要包括：能源的冗余、设备的冗余、网络接入的冗余。

减少人为故障据统计，系统54%的宕机是人为故障造成的。在系统设计中，应尽量考虑到减小系统复杂性；在项目实施中需做好竣工资料及技术培训工作。

减小UPS和关键负载之间的故障点大多数导致关键负载宕机的故障一般发生在UPS和关键负载之间。在 UPS 和关键负载之间存在多个断路器（单路径故障点）。

4.3高整合性

建筑结构的整合随着数据处理中心负载的增加，基础空间可能会被机械和电力基础设施占用（包括发电机组、UPS系统、电池系统、静态开关等），因此系统设计中须提出优化的机房空间分割方法。主机房、各类业务机房、各类辅助用房的设计时应考虑装饰风格、操作台设计、设备布局的统一与协调。

管道桥架的整合数据处理中心内涉及到管道桥架的系统较多，线路较复杂。因此，在严格遵守强、弱电线路管道桥架分开的前提下，应尽量考虑管道桥架的统一规划，方便施工与排障。

能源系统的整合在低压配电子系统、UPS子系统、空调子系统等能源系统的设计时，应尽量考虑各子系统及设备之间的兼容性和整合性，建议采用一体化解决方案，提高系统的整体运行效率。

业务支撑平台的整合建设一套高可靠、高可用性的支撑平台系统，采用逻辑隔离将各种应用区分开来。以生产业务系统应用为核心，同时满足安全保障、运维管理、配套服务相关系统对网络的应用。

4.4高安全性

建筑结构的安全保障在建筑结构设计前，应对数据处理中心的外立面、承重、屋面防水、抗震/抗裂等级提出要求。同时，对易发生危险的系统（如UPS系统）应进行特殊考虑，如将UPS主机室与电池室进行分隔，并对UPS电池室采用实墙隔断，从建筑结构层面保证数据处理中心的运行安全；

能源系统的安全保障数据处理中心内所有的能源支撑设备均需严格考虑接地与防雷系统，并在低压配电双输出系统中考虑采用负载同步控制器（LBS）防止关键负载设备的损坏；

技术上的安全保障建设安防（闭路电视监控、防盗报警、电子巡更）、门禁（3层门禁管理体系）、消防（消防报警、消防灭火）、电气保护等子系统从多方面综合保证数据处理中心的安全；

运维管理的安全保障利用数据处理中心的环境监控系统（PSMS）对机房内的温湿度、漏水、配电、UPS、空调、消防、安防等设备及子系统进行综合监控，实现实时的对机房环境运行参数进行监控。当环境运行参数发生重大异常时，通过指挥调度中心进行快速排障与维修。

4.5可迁移性

随着业务的不断拓展，可能需要对旧数据处理中心进行扩容，并进行新中心的建设。这时，就需要进行数据处理中心的搬迁工作。数据处理中心的共有特点是：业务集中、数据集中、海量数据容量（至少TB量级）、大业务量、业务连续性要求极高、关键业务数据可用性高。由于业务24×7的连续性需求和客户数据的重要性，保证业务连续性是数据处理中心迁移的核心要求。

因此在设计规划时，应尽量考虑到搬迁时最小的风险、最短的停机时间。主要从以下方面考虑：模块化设计方便搬迁时设备的拆卸和搬迁统筹规划；设计的灵活性灵活的设计使搬迁变得更加可行，也方便在新中心的灵活部署；提供宽大通畅的设备运输通道保证搬迁时的物理条件，提高搬迁方案的可实施性。

第8篇

建筑工程分支(土木类本科专业)专业除了开设通识课与技术基础课(包括工程制图、工程力学,流体力学等)外,还开设建筑施工设计、结构设计原理、建筑结构设计等专业课程。这些专业课的学习和进一步研究总是以力学类课程为基础的,主要涉及工程力学、结构力学、土力学、流体力学等。如常见的建筑施工过程中的脚手架,其强度和刚度问题都与各部件的可靠安全工作紧密相关。结构设计、工程地质等专业课也都涉及构件的强度、刚度及稳定性问题,这些正是工程力学要研究的主要内容。

2力学课程在安全工程专业建筑工程分支开设探讨

在考虑安全工程专业建筑工程分支研究方向的力学类课程设置时要充分考虑其专业特征,同时要注意处理好安全学科与土建学科的关系。为深入贯彻落实应用型安全工程专业的发展思路,切实做好安全工程与土建类专业在人才培养上的交叉糅合工作,该研究者深入企业和相关高校开展了安全工程专业建筑安全方向人才需求和该领域应用型人才培养调研。从调研情况来看,随着安全事业的发展,建筑行业急需安全工程的专业人才。但在人才培养特别是本科层次人才培养上仍存在一定问题,主要包括:

(1)由于安全工程专业人才的紧缺,建筑企业中安全员岗位目前往往不是安全工程专业毕业生担任,可能是建筑工程相关专业毕业生在取得安全行业资格证书后担任。这些安全员安全专业技能缺失,对建筑施工等工程的安全评估缺乏一定的系统性。

(2)从事建筑安全工作的安全工程专业学生,虽是安全工程专业毕业,但缺乏土建类相关专业知识。比如施工和结构设计方面知识的缺乏,对工地现场危险源的判断与工程安全评估处理就缺乏针对性和有效性。这就需要该类学生在从事该方面工作时必须补充施工和结构设计专业知识,但由于安全工程专业力学课程开设无论从学时还是深度上都少于土建类本科专业,导致在进行施工和结构方面知识补充时出现了极大的困难。此外,安全工程专业力学课程一般不开设结构力学,而结构力学是土建类专业必开课程之一,这也是结构类专业知识在补充学习时出现困难的一个重要原因。目前地方本科院校普遍存在理论课程学时压缩的情况,因此在安全工程专业人才培养方案中全面开设力学课程存在一定困难。综上所述,该研究者认为在安全工程建筑工程分支人才培养方案中,力学课程的开设应注意针对性,可采用模块化教学方式。具体而言,该方向力学可开成建筑力学(包括理论力学模块、材料力学模块和结构力学模块),学时在72～98之间。

3结语

第9篇

【关键词】 卓越工程师 工程项目管理 课程体系改革

一、“卓越工程师”培养模式

应用型本科高校工程管理专业“卓越工程师”的培养应注重学生的实践能力、创新能力和创业能力培养，以工程技术为主线，与国家建筑工程管理人才执业资格的要求对接，以培养应用型卓越工程师的眼光探索改革课程体系和教学内容，强化工程项目技术背景，重视工程的实践性、应用性，着重培养学生的工程意识、工程兴趣及工程能力。

应根据行业人才需求调研，依托本专业人才培养优势和特色，通过专业指导委员会审定，制定应用型本科“卓越工程师教育培养计划”培养方案，创建“卓越工程师”实验班。总体思路应体现工程建设知识，工程素质和工程能力培养的综合特征，特别在实践教学环节的设计上，应与工程实际紧密结合。培养模式设计如图1所示。

二、以项目管理知识体系为导向的课程体系设置改革

工程管理专业主要是培养能在工程建设领域一线工作的，能进行项目决策，有效组织、管理和实施工程实践和技术开发活动的全过程管理的复合型高级管理人才，项目管理是工程管理专业人才的培养目标。中国工程项目管理知识体系（CPMBOK）是指以工程服务过程为主线，采用了“模块化结构”，便于知识的按需组合和更新。工程服务过程包括了项目与工程项目、项目管理与工程项目管理等概念、特点、生命周期、过程模式等，以及工程项目及其管理在策划评价、规划设计、实施竣工等各阶段的主要工作内容。

按照“卓越工程师”培养模式的要求，在培养目标和课程设置上应体现“模块化”的工程项目管理学科知识体系和行业的最新理念。此模块化的课程体系也是将原来强调学科知识体系转变为以工程项目实践为主线，在现有工程管理人才培养模式基础上可采用“平台+模块”课程体系，平台中的课程是学生必须掌握的共同知识，一般包括公共基础、专业基础等方面，反映了人才培养的基本规格和全面发展的共性要求。模块是由多个相互独立的专业模块和专业方向模块课程组成的，是可以由教师和学生共同根据自己的兴趣和特长选修的专业层面的课程，按照工程服务过程和周期的知识模块来设置课程，从浅到深、从先到后的逻辑顺序，体现了人才培养的多元化要求。由此可见，“平台+模块”课程体系实际上是分别按照对学生的共性和个性要求进行设计和构建的一种模块化课程体系。模块化课程体系是一种能够较好地满足卓越工程师培养的课程体系结构。

三、国内外高校工程管理专业课程设置情况

美国工程管理专业开设的审批都是由美国建筑工程教委员会（ACCE）来完成，ACCE对各大学工程管理专业四年制本科进行专业评估，使毕业生具有对建筑项目全过程的管理和现场施工监管能力。工程管理专业主要是面向建筑行业，所以ACCE的课程设置总的要求是，使学生具备在建筑业中进行领导工作的能力以及成为对社会负责任的一员。课程反映出社会、经济和技术方面的发展，以及行为科学、定量科学中新知识在建筑业中的应用。ACCE 规定的课程主要包括：一般教育（一学期18个周课时），包括人文、社会科学及交往沟通技巧等。数学与科学（一学期18个周课时），包括数学及各种定性、定量的方法，物理、化学、计算机等。建筑科学（一学期24周课时），包括建筑材料及实验；静力学、动力学、材料力学、土力学、水力学、力学；结构力学、机械学、电工学、道路、排水；工地临时设施、模板、脚手架、基础工程、工程测量；可行性研究、价值工程、现场规划、房建法规等。预算与管理（一学期21周课时），包括微观和宏观经济学；会计与财务、企业管理、房地产市场学等。建筑（一学期27周课时），包括制图、规范、合同文件、计算机应用、报价与投标、项目设施、项目控制等，包含案例。其他课程（一学期12周课时）。

目前国内有300多所高校开设了工程管理专业，这些院校以综合性质的、工科性质的和财经性质的院校为主。湖北地区有很多高校都开设了工程管理专业以及相关专业，如武汉大学、华中科技大学、华中农业大学、华中师范大学、湖北大学、武汉工程大学等。专业设置情况如表1所示。

四、工程管理专业课程体系结构

1、课程体系的价值取向

一是满足培养目标需要的课程体系必须达到工程管理专业培养标准的知识、能力和素质要求，随着卓越工程师的培养目标和培养标准的调整，课程体系要作相应的变化。

二是课程体系应体现学科专业领域整体的发展，既要重视学科的综合性和交叉性，又要注重构成课程教学内容的知识和信息的有效性和稳定性，所以课程的确定要经过充分的人才需求调研。

三是课程体系和课程教学内容要注重系统性，具体到工程管理专业课程设置就是要按照中国工程项目管理知识体系的系统来决定课程和教学内容。

四是课程体系应体现学科发展的前沿性，在工程项目管理领域，知识和技术的发展日新月异，要把握国内外管理学科的最前沿知识，将最新的知识及时地融入到课程教学和实践教学中。

2、模块化课程体系结构

按照“平台+模块”的课程体系，工程化背景下的平台课程的设置要求具有宽广的覆盖面，要具备一定的理论深度和知识广度。平台中的课程是学生必须掌握的共同知识，一般包括工程技术平台课程、管理平台课程、工程经济平台课程、法律平台课程。工程技术类课程应占较大比例，以秉持“工管融合、以管理为方向、以工程为基础”的学科发展道路。模块课程体系的设置，首先按照培养目标的要求，以培养学生能力为主线，以工程项目生命周期为主线组织课程体系，可按照由浅入深的原则，以学年为单位设计四个模块课程。

按照工程项目管理知识体系（PMBOK）的导向，根据工程管理专业应用型本科“卓越工程师”培养目标，构建模块化课程体系结构鱼骨图，其中平台课程主要指专业基础课，平台课程1指工程技术类课程，平台课程2指经济和管理类课程，模块课程主要指专业课和专业拓展课，模块课程1至4指按照工程项目生命周期为主线设置课程，如图2所示。

五、工程管理专业课程设置

1、确定主干课学科和核心课程

一是主干学科：包括土木工程、管理学。二是核心课程：基础核心课程包括工程力学、结构力学、工程经济学、建筑结构、建筑材料、管理学原理；专业核心课程包括土木工程施工技术、工程项目管理、建筑工程概预算、建筑工程招投标与合同管理、房地产开发与经营、建筑法规。

2、确定模块化课程体系的框架

根据工程管理专业“卓越工程师”培养模式下的模块化课程体系结构，安排各学年的课程，如图3所示。

课程体系的改革就是要强化工程意识，重视实践教学环节，走产学合作的办学之路。可以建立一批相对稳定的校外实习、实训基地，同时在校内形成教学、科研、生产相结合的多功能实验室和实习实训基地。在课程教学中，重视课程的实践环节和校企合作课程建设，充分利用实验、实训室进行课堂教学，努力塑造学生的工程意识和创新素质。

六、结语

课程体系在人才培养模式中处于核心地位，课程体系的改革是专业教育改革深入教学环节的最佳切入点。应用型本科高校应按照“卓越工程师教育培养计划”要求改革工程管理专业人才培养的体制，形成一整套既适应经济需要又适应行业需要的工程管理教学体系、知识层次和培养制度，以满足经济建设和社会发展对工程管理专业工程师的需求。我们的研究仅仅是一个小的分支，重点在于培养学生的实践能力和创新能力，课程体系有待在实践中加以检验，逐步完善，力图形成一套科学可行的模式。

（注：本论文来自武汉市教育科学“十二五”规划课题《面向武汉国家中心城市建设应用型本科专业人才培养模式创新研究──以工程管理专业为例》（2013C067）。）

【参考文献】

[1] 王雪青：中美英工程管理专业本科教育的比较及其启示[J].中国大学教学，2010（6）.

[2] 陈金陵、梁桥：教学型高校土木工程专业应用型卓越工程师培养模式研究初探[J].中国建设教育，2010（11）.

[3] 王煊、杨增科：基于“卓越工程师教育培养计划”的工程管理专业人才培养[J].中国电力教育，2012（10）.

[4] 杨太华、、潘华、蔡依平：工程管理类专业卓越工程师培养路径探索[J].中国电力教育，2011（24）.

[5] 蒋时节、祝亚辉、任波、周俐：工程管理专业应用型本科人才培养模式创新―基于工程项目管理知识体系的模块化教学初探[J].学理论，2010（5）.

[6] 方德斌：工程管理专业大学生创新能力培养的影响因素研究[J].中国电力教育，2009（12）.

[7] 刘武成、王进、王冬梅：工程管理专业应用型人才培养的课程体系改革与实践[J].理工高教研究，2008（2）.

[8] 林健：“卓越工程师教育培养计划”专业培养方案研究[J].清华大学教育研究，2011（4）.

[9] 林健：面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究，2011（5）.

[10] 郑皎：工程管理专业应用型人才培养探索[J].山西高等学校社会科学学报，2012（2）.

[11] 王淑雨：国内外工程管理专业人才培养模式比较分析[J].教育教学论坛，2011（11）.

[12] 胡小芳、成楠：国内外工程管理专业设置和课程安排的比较研究[J].高等建筑教育，2008（6）.

[13] 邹祖绪、邓彦兵：基于大土木环境中工程管理专业人才的培养[J].科教文汇，2011（11）.

第10篇

[关键词]网架结构 设计 构件受力

中图分类号：TP417 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）22-0276-01

网架结构是若干杆件组成的网架基本单元（包括三角锥、正方体、截头四角锥等）通过铰接形成的空间多次超静定结构。连接网架基本单元的结构叫做网架节点，根据其方式不同，通常分为焊接球节点、螺栓球节点以及钢板节点等。我国自1964年建成第一个平板网架建筑―上海师范大学球类房以来，网架结构已经广泛应用于各类建筑[2]。

一、网架结构的特点

（一）网架结构的功能性特点

本文所谓的功能性特点，指的是网架结构在使用功能、经济性能、美观功能和社会效益等方面区别于其他建筑结构形式的明显特征。这些特征主要包括经济合理、节能环保、大方美观、结构灵活等。

网架结构由于其都是模块化组装，施工周期较短、耗材相对较少，在人工、材料等方面相比框架结构、框架剪力墙结构等传统的建筑结构形式具有明显的经济合理性；另一方面，网架结构建筑由于易拆易建，适应于临时性场馆、展馆建筑，加之其减少了混凝土、砌块、砂石等材料的使用，使用材料和施工方式对环境污染较少，更有利于节能减排；再者网架结构由于是模块化组装，结构灵活、外形大方美观，在最近几年的高铁站建设上就有着明显的体现。

（二）网架结构的力学特点

如前文所述，网架结构属于高次超静定结构，其受力特点自然符合高次超静定结构的力学规律。网架结构的力学特点主要包括如下几个方面：

1.整体刚度大，不易变形，抗震性能好

由于高次超静定结构对于形变的约束往往由两个以上的作用力，因此增大了其整体刚度，从而增加了抗震性能[3]。

2.结构对单个杆件的依赖力较弱

如果是静定结构，一个杆件的破坏可能导致整个结构发生形变和破坏，而超静定结构则不然，一个杆的破坏只会改变受力传导方式，而由别的杆件受力从而保持结构的稳定。网架结构的这个力学特征是保证其稳定性的重要因素。

3.受力方式复杂

一是网架结构的受力体系复杂，一个杆件有可能在不同的时间段或者不同的荷载作用下承担不同方向的受力，即起到受压和受拉的双重作用。二是网架结构可变荷载的存在，导致了其受力的复杂性，如网架结构建筑，在风荷载、雪荷载等可变荷载的作用下，内部杆件的受力方式会发生改变，这种改变往往是动态的、偶然的，不易预测的。

二、网架结构优化设计思路与措施

传统的网架结构设计方法一般是根据网架的布置形式、杆件接点的材料与规格、荷载分布情况等进行建立力学模型验算其承载力，得出可行或不可行的结论。基于网架结构的上述特点，在网架结构设计过程中，用严谨、科学、创新的设计理念，对网架结构进行设计优化。

（一）多维度极限设计思想进行构件选型

多维度极限设计，指的是在设计过程中，假设多种不利因素均达到极限状态[4]，如：风荷载、雪荷载、构件的疲劳老化等。然后在这种极限状态的作用下，倒推计算网架结构构件的承载力，并依此作为构件选择的依据。在这种思想下，构件的承载力是极限状态下各种作用力的函数；同时构建的构件（如杆件）的规格、材质等又是构件极限状态承载力的函数；通过两次数学计算，即完成了对构件的选型。

Y=f（x1，x2，x3……） （1）

X=f（Y，z1，z2，z3……） （2）

上式中：

代表极限状态下的构件承载力；xi代表各种极限状态下的作用力；X和zi代表杆件的相关参数；在公式（2）中，Y就成了常量，公式（2）就是通过构件的既定参数确定未知参数的过程。

上述优化过程是多层次的，要根据受力传导体系进行分层、分单元计算，通过计算机建模、软件开发等手段实现精准测算；雪荷载、风荷载、地震荷载的确定要查阅当地历史资料，根据标准规范和实际需求采用合理的历史最大值数据（如50年一遇、100年一遇等）。

（二）将单位自重承载力系数作为网架结构优化指标

本文所指的单位自重承载能力，指的是一个重量单位自重的网架结构所承载的最大的作用力。引入这个系数，并将此作为衡量网架结构优化设计效果的重要参数。

网架结构在承担外部荷载作用的同时，自重也增加着构件的负载量。如何运用最小的自重承载最大的荷载，这需要设计者在结构优化、材料选型等方面进行分析探讨。

（三）推荐使用新技术、新材料、新工艺

新技术、新材料、新工艺的使用往往会在优化设计中起到立杆见影的作用，运用自重轻、刚度和强度使用要求的新型材料可以有效降低自重荷载，运用新的构建连接技术工艺，增加节点的力学性能，从而改变传统的网架结构布置格局。

新材料的选型要注重两个方面，一是要确保其力学性能优于传统材料，二要确保新材料的耐老化、耐腐蚀、耐疲劳等指标不得低于传统材料，既要注重其现实性能也要注重潜在性能；否则，就会顾此失彼，影响了网架结构的使用寿命和安全。

（四）运用合理的外形和措施降低或转移偶然自然荷载

偶然自然荷载，指的是雪荷载、风荷载、地震等，可以通过网架结构外形设计达到转移和减少这些荷载作用的效果。如可以根据当地的风力风向，设计有利于避风、疏风的外形结构。通过陡峭、错落的顶面设计，降低积雪积压，可以运用太阳能等新能源装置设计融雪清雪系统，及时转移和消除需荷载。在地震多发地带，设计整体性刚度大、但与地基柔性接触的网架结构建筑，通过柔性接触面释放地震荷载，保持主体建筑的稳定性和整体性，起到“以柔克刚”的效果。

（五）灵活模块化设计思想

设计者应该进一步发掘和创新网架结构建筑模块化和灵活性的特征，在易老化、易腐蚀、易损坏的部位，运用结构体积不大、多维度约束力共存、易于替换的模块，便于局部维修和更换。

三、结论

网架结构是超静定空间受力结构，在各种展馆、体育馆、机场、车站等建筑中有广泛的应用，与传统建筑结构形式相比，具备经济合理、节能环保、拆建灵活、大方美观等优点，同时具备整体性强、刚度大、抗震性能好、空间受力形式复杂、多单个杆件的依赖性弱等特点。基于其性能优点和力学特点，设计者要不断创新优化设计措施，运用创新、先进、合理的设计理念，对网架结构力学体系进行深入分析研究，从细节上入手，不断完善网架结构受力形式。通过多维度极限设计思想，充分保障构件选型的可靠性和安全性，引入网架结构单位承载力系数等指标，对设计优化进行评价评估，推荐使用新技术、新工艺、新材料，实现网架结构建筑的创新和性能完善，运用一定的设计思想和技术措施转移或减少偶然自然荷载对结构的影响和破坏，进一步探索其灵活性的开发潜力，以设计建造安全可靠、经济合理、时尚先进、美观大方的网架结构建筑。

参考文献

[1] 巩玉发，殷志祥，张世昆.网架结构优化设计极限分析[J]阜新矿业学院学报（自然科学版），2011（4）：110-112.

[2] 张玉萍，温欣.我国空间网架结构应用发展分析[J]山西建筑，2010（19）：70-71.

第11篇

远大可持续建筑(简称可建)为远大低碳建筑公司开发并建造的高节能建筑，其特点是闪电式安装、抗九级地震、零建筑垃圾、高舒适、低能耗、可循环多功能使用、可拆迁、安全、省材、使用寿命长等。其主要优点如下：

1、可建采用模块化设计、比常规设计节省建材6倍，房间布局调整方便，全部工厂化制造，通过了国家建科院地震研究所9级地震实验，并经受了酷暑和冰灾的考验，寿命长久，安全可靠。

2、整个建筑的每一个部件都采用工厂化生产、现场模块化安装的模式，材料使用率达到98％以上，安装完后无任何基建垃圾，而传统建筑每平方米会产生约200kg的建筑垃圾。

3、整个建筑的设计、安装和运行充分体现了可建节能环保的特点，安装工期极短，只需要1～2天，不需脚手架，施工安全系数高，且不产生扬尘。非常适合于大范围推广。

4、此项技术综合了国内外最先进的建筑围护结构节能技术和空调节能技术，并充分使用可再生能源(太阳能)。建造的建筑改变传统外墙形式，直接采用100～400mm(不同气候区厚度不同)保温板作为外墙，其传热系数低于0.3W／m2，另外三层玻璃塑框窗及窗户外遮阳、窗内保温推拉板的使用有效地减少了太阳辐射和空气的渗透和对流。热回收新风机的使用降低了新风的能耗，保持室内空气洁净。利用屋顶太阳能集热板制取卫生热水，并利用产生的热水为建筑供暖，对于不足部分使用以天然气为燃料的非电空调补充。在保证舒适的前提下，年空调能耗(折合一次能源)平均约50kWh／m2，比传统建筑节能80％以上。

远大可建的价值

对用户的价值

――安全可靠。通过国家建科院地震研究所9度抗震测试，高于全球任何城市抗震设防标准楼宇智能化控制。建筑具有三级消防保护功能：一是烟感报警、二氧化碳保护、温度传感报警；防盗功能：入户处或室内走道设有红外线摄像头有人识别系统，如果可建在外出或入睡状态，智能系统会通过短信方式或自动电话报警；

――空气洁净。新风经静电除尘后引入室内，比室外空气洁净20～100倍。每小时彻底换气1次以上，消除室内有害气体残留，室内甲醛含量为零；

――冬暖夏凉。确保室内恒温，冬20～23℃、夏24～27℃。墙窗彻底隔热，无冷、热辐射；

――运行成本低。通过采用墙体厚保温(100～400mm)、三层玻璃塑框窗及窗外遮阳、热回收新风机、非电空调、屋顶太阳能等系统集成创新节能技术，在保证舒适的前提下，年空调新风能耗(折合一次能源)平均约50kwh／m2。比传统建筑节能80％以上；

――空间宽阔。室内净高2.85m，最小柱间距3.9m。

对业主的价值

――质量可靠、服务放心。由专业技术人员细致入微的研发，采用工厂化流水作业严谨制造，原材料入厂严检，制作过程严检，彻底杜绝现场施工偷工减料现象；

――完善的售后服务体系，使用户无任何后顾之忧；

――变身任意、寿命长久。可方便的改动墙体和门窗位置，容易变更房间的功能；

――可揭开墙板，检查钢结构有无锈蚀；任意补刷每一处钢结构部位的油漆，只要做好防腐，可用数百年。

对开发商的价值

――工期极短。全球唯一模块化建筑，一天可安装数层；资金回笼快，土地闲置短；建筑配套齐全，价格透明，免去甄选劳顿；建筑结构与装修同步完成；

――麻烦极少。开发前预知最终方案，开发商不冒质量风险减少与设计院、施工方、设备供应商、材料供应商沟通时间的占用；减少或全无客户投诉；

――政策极好。国家给与节能环保建筑奖励、减税、贷款政策；国家优先给与土地支持；城市支持无垃圾建筑、市民支持无脚手架建造；

――名利双收。工厂化制造，杜绝浪费，所以成本不高；建筑品质顶尖，所以售价大大高于同类建筑；媒体主动宣传环保建筑，广告支出减少；节能减排，品牌升值。

对城市的价值

――100％工厂制造，现场无安装垃圾，不会对城市垃圾场加重负担；

第12篇

关键词：环境艺术设计 信息技术 模块化模型

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1674-2117（2014）04-0026-02

1 引言

利用先进的信息技术优化环境艺术设计专业的课堂教学，运用模块化理论将整个模型逐级模块化、深化、细化，重视整体环境观的教育，树立整体的建筑观、景观设计观和室内设计观，运用生态审美意识去培养“开拓型、会通型、应用型”的环境艺术设计创新人才是适合于21世纪可持续发展的现代设计教育模式。实行分段式教学机制具有科学依据：针对环境艺术设计专业的特点，接轨学院、资源共享实现共同教育；强化学生的基础能力、专业技能，有助于使学生获得较为全面的训练，提高学生的整体控制能力；强调跨学科、多技能的素质教育，借助信息技术的优势进一步让学生培养扎实的专业基础、活跃的思维、开阔的学术视野，从而培养处具有较高艺术修养、较强设计能力的复合型人才。

2 现代信息环境下环境艺术设计专业摸块化教学模型结构

本科教学对教学模型的探索是一个永恒的话题。根据自己多年环境艺术专业的求学经验、设计实践经验、工程实践经验、在大学环境艺术设计专业的教学经验，以及从科研项目开题以来对国内这个领域的专业人员多年的采访和收集资料过程中获取的资料、直接和间接经验，试图以系统工程学、模块化理论、整体论、还原论为方法论和信息技术化手段一一建立一个现代信息环境下的环境艺术设计专业模块化教学新模型。作为尝试解决这个问题的办法，其基本思路是：先将整个教学系统按照模块化理论分离出7个大模块，再按照这7个大模块的学习内容和要求来设计更多的相关子模块来构成整个教学的信息系统，这些子模块可根据当前信息时代对学生专业能力的需要增加或减少、更新内容、升级换代。再按照子模块中更小的模块的逻辑性归纳成新的层次，根据学校的信息技术设备的实际情况最终形成每学年的课程表。

关于教学模块的分离、更新、增加、减少、归纳以及为模块创造一个“外壳”：为了便于宏观上的教学管理，把整个教学系统分离成几个大的教学模块，即教学模块的分离，例如，本文将整个教学系统分为“室内、建筑、景观、规划、史论、设计基础、实习”7个大模块，通过将模块不断地分离、更新、增加、减少、归纳，以及为模块创造一个“外壳”，使模块本身的内涵以及模块内部子模块之间以及模块与模块之间的相互关系发生变化，最后导致教学模型不断发生变化。同时，教学控制体系内容也要随着设备和技术的调整做出相应调整。所以我们说，伴随着教学模块的分离、更新、增加、减少、归纳，以及为模块创造一个新的“外壳”，专业教学模型呈现为动态的、开放的教学模型体系。专业教学模型与教学控制体系都是动态的、开放的模型和控制体系。稳定是暂时的、相对的，变化是永恒的、绝对的。

3 环境艺术设计专业教学新模型的四个核心内容

3.1 五年制教学模型

环境艺术设计专业以五年制的教学模型为宜。环境设计专业范围较广，实践性强，涉及学科门类较多，运用到的信息和科技技术也相对多，如：设计基础、建筑基础、建筑设计、专业基础、室内设计、景观设计、设计历史及理论、电脑软件学习及使用、毕业设计及论文等。尤其是专业实践一项耗费时间较多，环境艺术设计专业是一个实践性很强的专业，现在几乎所有学校的学生参与实践的时间都不够、以至于所学专业知识与实践连接不上。

3.2 四段式教学模型

设置四段式教学模型，是参考了国内外的专业教学模型以及目前国内的专业教学与实践的实际情况而定的。

3.2.1 有针对性设计的、计算机辅助教学的基础教学模块（1学年）

现在许多学校的设计基础部教学，是将所有设计专业的学生放在一起学，不分专业，强调共性，忽略个性，但是在有些院校比如清华大学美术学院基础部的教学，在经历了20多年的历史后，逐渐变成了现在的状态。即：利用信息技术辅助教学，在提高效率的同时保持共性并展开个性教学，强调设计基础教学的专业适应性、方向性，并非每个专业的基础教学都一样，而是有相同部分有不同部分，而不同部分的课程及内容正是针对各自不同的专业特点而设。

3.2.2 网络资源拓展条件下的建筑设计课程模块（2学年，含建筑设计实践）

建筑设计是环境艺术设计的重要基础之一，据本人访谈专业人士统计的结果发现，无论是装饰设计公司的业务领导还是环境艺术设计专业毕业的从业人员，在谈到建筑和室内设计、景观设计的关系时，无不强调环境艺术设计专业的毕业生在建筑知识方面的匮乏导致在工作中的被动。在这里需要强调的是，环艺系开设的工科内容和开在建筑系的工科内容是不完全一样的，在这里的内容重点更多的是强调该科内容和室内设计的关系，这是一个室内设计师所必备的知识技能，这一课程模块的教学设计需要借助大量的网络信息资源。

3.2.3 计算机设计软件使用下的模糊景观设计与室内设计专业教学模块（1学年，含工程实践）

这一阶段主要学习室内设计及景观设计的基本理论、基本知识和相关的设计技能，使学生通过学习室内设计及景观设计理论锻炼设计思维能力，通过专业造型基础、设计原理与方法、计算机软件技术和其他相关的信息技术、工作室及工程实践能力的基本训练，具备了解室内设计及景观设计的历史及现状，了解专业最新成就的发展趋势。

3.2.4 信息技术下景观设计或室内设计教学模块，并以所选方向作为毕业设计（1学年，含实习）

最后一年的分专业教学，是让学生在前面一年设计基础、两年建筑设计基础和一年“景观、室内模糊教学”的基础上，根据自己的喜爱，学有所专，学有所长，同时也在毕业之际做出一个有深度的设计项目。环境艺术设计只能以建筑设计为基础开出两个专业方向，景观设计和室内设计，而建筑设计由专门的建筑系来完成正规的专业教学。无论是美院建筑系还是工科建筑系，一般还要5年，环艺系在有限的时间里既不要去重复别人的路子，更不要忘记了自己的任务。

四段式5年制教学模式，一年级培养学生从“自然人”到掌握一定专业知识的“专业人”；二三年级开始打好专业基础——建筑设计基础课程；从四年级到五年级，则重点培养学生从专业人到具有一定职业能力的设计者，以开拓型、会通型、应用型的创新人才为育人建设重点；从五年级到毕业则选择一门作为突破，再提高，并对本科阶段的学习作一总结。

3.3 增加有关工学课程

这一块内容具体落实在四段式教学的第二段里面，“两年制的建筑设计课程模块”。主要包括建筑物理、建筑结构、建筑材料等课程，增加有关工学课程的出发点是基于工程设计及施工实践的需要。工学课程的缺失是目前国内艺术院校环境艺术设计专业的软肋。基于文科类艺术院校的学生的理工基础，可以将有关工学课程的内容在难度上区别于工科类建筑学院，但是一定要有。环境艺术设计专业是一门艺术和技术结合的专业，这在业内和实践中已成共识，在这里所说的技术，除了当前信息化环境下的信息技术，还有就是相关的工学内容。

3.4 文理兼收模式

文理科兼收的优势就在于使该专业学生进入社会后，在该专业的高端和中段都有相当数量的学生保持优势。现在的专业设置状态是：几乎所有美术学院的环境艺术设计专业均为文科类生源；国内的一些工学院及林学院的一些相关专业是理工科生源。这样的状态使学生在个人优势上不断扩展，但是在专业“短板”方面却没有得到长足的长进和补充。文理兼收的模式不仅可以使文、工科学生在专业技能、教师信息化教学手段上互通有无、取长补短、共同进步，甚至在思维方式、学习方式和工作态度等诸方面都有互补优势。

4 结语

环境艺术设计教学的模块化模型，还有很多不足之处，我们从中可以看出这一专业存在的问题和解决方法，尤其是随着现代信息化技术的发展，信息技术逐渐运用到环境艺术设计和教学中，教学设计应该从信息技术这一个辅助手段多加考虑。希望我的探索能够为环境艺术设计专业的教学提供帮助，不足之处还请指正。

（济宁职业技术学院，山东 济宁 272100）

参考文献：

[1]徐晓星.高职院校教师设计工作室建设的探索[J].科技信息，2012，（12）.

[2]张正.“包豪斯”与当今环境艺术设计教育[J].沈阳教育学院学报，2010，（02）.

第13篇

方案构思：人文、现代

*以人为本，注重生态

医院的设计方案中，不仅关注为患者提供优良的医疗环境，还考虑为医务人员创造良好的工作氛围。

方案结合当地地域特点，在适当密集布置建筑群的同时，充分考虑利用自然通风与采光，门急诊、医技、住院楼组合围成多个内庭院。住院部具有良好规划与朝向，大部分病房朝南布置，护理单元各层留有开放式的室内活动场所，使患者有舒适的交流空间。门急诊、医技楼各单元通透的庭院景观体现了现代绿色生态建筑概念，为逐步建设成花园式医院创造了条件。

*科学合理，技术先进

在新建筑物内设计医院主街，使医院内门急诊部、医技科室、住院部、后勤保障部门分区明确。各有关部门布局合理，联系方便。

多通道式的影像放射科、生物洁污层流手术室、智能化综合布线、楼宇自动化、供应中心专用电梯系统等新概念、新技术的应用全面体现了现代医院的设计理念。

*安全卫生，经济高效

在分析人流物流的基础上。从整体到局部都做到洁污严格分区与分流，互不交叉混离，有效降低与控制院内交叉感染。

现代医疗设施运营成本较高，设计方案力求使医院内部交通短捷，工程布线合理，为日后降低日常运营成本创造条件。

*造型新颖，形态别致

方案外观努力体现端庄大方及现代化医疗亲切的个性。同时融入地域特色及蒙医文化，在简约现代的建筑风格中，在细部处理上增加蒙古族吉祥健康的图形文化。新建医院将成为和林格尔县富有现代建筑个性和优美庭院环境的崭新城市形态。

风格造型：民族、个性

*运用抽象化的民族符号

现代建筑风格，简洁明快，经济适用，庄重大方。以抽象化的民族符号，引发人们对蒙古族文化及蒙医科学的联想。

特别是门诊医技楼，水平舒展，通透流畅，似枝干，似哈达，隐喻蒙中医学文化在历史长河中源远流长。

*突出亲切自然的个性

造型力求轻盈端庄，不追求豪华装饰，方案设计在体现功能内涵基础上，利用功能布局体型，刻画出医院亲切自然的个性。尤其是住院楼，以核心筒为中心，两翼舒展，有分有合，高低错落。整个建筑大气庄重，又不乏亲切自然。

功能布局：明确、延展

规划布局遵循城市总体规划布局，合理利用基地与周边道路的高差，建筑顺应城市道路排列。

*分区明确，洁污分流

住院、急诊、医技、门诊、蒙医治疗等区域相对独立又联系紧密。各区之间以庭院连接，既解决采光又创造绿色宜人的室内外景观环境。

门诊部、急诊部出入口设于基地西侧；住院部出入口设于基地南侧；医护人员出入口设于规划的东北侧道路；污物出入口设于基地东南侧；另外在基地东南部设置传染门诊入口。

院区由北至南依次布置： 蒙中医、儿童门诊――普通门诊――医技急诊部――住院部。

*门厅高大舒适，医疗主街顺畅通达

门诊部、急诊部、医技部以医疗主街组织和联系，沿主街设电梯厅，形成竖向交通枢纽。主街上设计室内绿化及休息座椅，营造轻松活跃的休闲空间。

*门诊科室模块式布局，尽端式延展

各门诊科室分区明确，以主街连接，模块化布局，方便患者快速进入所在病区。

各科室尽端式布局，明确医护及患者通道，也为后续发展留有余地。

*放射科采用多通道式布局

患者使用的通道区域与医务人员的工作区域分开。在保证改善患者候诊环境条件下，改进了医务工作人员的工作环境，有利于提高效率。

结构设计：科学、合理

第14篇

建筑工程技术专业是培养能从事一般建筑工程施工操作的高素质劳动者和能进行基本技术工作的中初级专门人才。其核心任务就是能根据设计文件（图纸）按照施工程序和房屋构造方式，在相应岗位上组织基层班组共同生产出符合设计文件和现行规范要求的建筑产品。据此我们对一般建筑的组成进行“拆解”，形成专业基础课程和部分专业课程。即将一般建筑工程“拆解”为分部工程和分项工程（或结构构件），分析其内部构造联系，熟悉各构件受力特征、构造方式、工艺标准和施工方法等，同时还需要学生掌握与专业相关的文化知识、专业基础知识，对一般单体建筑形成整体认知，并与相应课程形成一一对应关系。一般房屋建筑是由分项工程（或结构构件）组装成分部工程进而形成一个独立的单体建筑，这个过程涉及到施工程序、施工方法、施工工艺、建设法规、现行《施工规范》的应用等诸多生产实际问题。即通过“营造”形成了专业核心课程体系。

建筑工程技术专业课程设置的目的是为建造房屋服务，而非结构设计、更非规划和建筑设计。因此，围绕“如何建造房屋进行课程体系改造和设计”就成了我们进行专业技能课程体系改革的基本思路和基本做法。通过“新课程体系”构造原理图解可以进一步证明我们按照建造房屋进行专业技能课程体系改造和设计的做法是可行的。通过多年的实践我们已经把这些理论研究成果纳入本专业的教学计划，形成了“两大课程体系”和“四分段课程模块”体系。即形成了新的“理论教学课程体系”和新的“实践教学课程体系”。详见本专业的“理论教学课程体系图解”和“实践教学课程体系图解”。

同时也形成了“四分段教学课程模块教学模式”（简称模块化教学），多年的教学实践证明新的教学模式是符合职教规律和职业教育要求的。即基本素质课程模块：包括“两课”、体育、语文、数学、物理、英语、计算机基础、劳动实践、入学教育、军训等；专业基础素质与基本技能课程模块：包括识图、识图实训、建筑CAD、建筑CAD实训、建筑力学、建筑材料、建筑材料试验与实训、认识实习、建筑构造、建筑构造实训、施工组织、施工组织实训、建筑工程预算、建筑工程预算实训等；职业核心能力课程模块：包括建筑工程测量、测量实训、建筑结构、地基基础、建筑施工技术、施工课程实训、施工工艺实习、核心技能培训、测试、双证书培训与考试、毕业设计、顶岗实训等；素质与能力拓展课程模块：包括演讲与口才、应用文写作、建筑工程资料管理、建筑工程安全管理等。有了新的比较科学合理的课程体系还是不够的，我们又根据职业教育改革的总体要求，以就业为导向，面向基础岗位、结合人才需求调研材料，大胆地对专业课程及教学内容进行了整合，取得了明显效果。根据整合后的课程我们组织编写教材，使课程、教材、教学内容均符合专业培养目标的要求。

二、专业课程整合与教材建设

（一）专业课程整合

课程及内容整合应围绕职业核心能力进行优化组合，其目的是为了满足建造房屋和专业培养目标之需要。本着强化能力、优化体系、合理组合、遵循建造规律、认知规律、删减不相适应的老内容、增加新材料、新工艺、新规范、职业培训、技能考证等方面的新内容、突出应用、理论以必须够用为度的原则进行。

（二）专业教材建设

根据新修订的专业教学计划和新的课程体系，按照“贴近工程实际、适应工程需要、反应工程技术发展趋势和最新成果”之职教特色要求，直接选用统编的公共基础课、选修课教材，对专业基础课、专业课教材，大部分采用了由煤炭工业出版社出版的全国统编教材，我校教师主编参编的有杨平均主编《建筑力学》（下册）、常跃军主编《建筑施工技术》、韩应军主编《建筑施工组织》、郭大州副主编《地基基础》、《混凝土与砌体结构》、杨文选副主编《建筑施工组织》、参编《混凝土与砌体结构》、王长平副主编《建筑工程项目管理》、李松岭副主编《建筑工程监理概念》、孙荣玲参编《建筑工程概预算》、牛元甫参编《建筑施工技术》等。建筑教研室、结构教研室组织专业教师自编了一批实用的实验指导书、实训指导书、顶岗实训指导书、毕业设计指导书、理论课程教学大纲、实践课程教学大纲等教学文件，在本专业的教学中发挥了重要作用，收到良好的效果。

三、总结

第15篇

关键词：标准配送；智能变电站；标准化；装配

引言

2009年国家电网启动第一批智能变电站试点工程的建设，经过5年的探索和研究，智能变电站技术在原理研究、设备研制、设计优化和标准制定等方面取得了许多成果，并基本确定了新一代智能变电站的发展方向[1-4]。标准配送式智能变电站正是新一代智能变电站的发展方向之一。标准配送式智能变电站的主要技术特征是标准化设计和模块化建设，形成电气一次、二次、土建各专业标准化技术方案，实现“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”的目的，全面提高工程建设质量和效率，降低全寿命周期成本。2013年6月，国家电网公司的首批五项标准配送式变电站试点工程已经相继建成投产，文章对这五项试点工程中应用的主要技术方案进行研究，并对工程的经济技术指标进行分析，提出标准配送式变电站技术的发展方向。

1 技术方案

标准配送式智能变电站的主要技术特征是标准化设计和模块化建设。标准化设计的主要技术表现形式为：应用通用设计和通用设备进行电气主接线设计、电气总平面布置以及设备选择；一次设备与二次设备、二次设备间接线标准化，采用预制光缆、预制电缆，实现“即插即用”；建、构筑物应用装配结构，结构件采用工厂预制，实现标准化，统一建筑结构、材料、模数，规范围墙、防火墙、电缆沟等构筑物类型，应用通用设备基础，应用标准化定型钢模。模块化建设的主要技术表现形式为：电气一次设备高度集成测量、控制、状态监测等智能化功能，监控、保护、通信等二次设备全部集成布置于预制舱，一、二次集成设备最大程度实现工厂内规模生产、集成调试、模块化配送，有效减少现场安装、接线、调试工作，提高建设质量和效率；建、构筑物采用工厂化预制、机械化现场装配，减少现场“湿作业”，减少劳动力投入，实现环保施工，提高施工效率；基础采用标准化定型钢模浇制混凝土，提高成品工艺水平。

（1）一二次设备高度集成。一次设备本体配置传感器、智能组件，集成就地测量、控制、保护、状态监测等智能化功能。智能终端、合并单元、状态监测单元就地布置间隔内，与汇控柜整合形成智能组件柜。厂内完成接线、调试，现场整体安装。10kV、35kV采用“预制舱式配电装置”，10kV、35kV开关柜分别布置于各自预制舱内，舱内设置安防、消防、暖通、照明、接地等设施，整舱运输、现场拼接。

（2）预制舱式二次组合设备。采用预制舱式二次组合设备，实现二次设备整体采购，根据统一功能要求和技术规范，集成商承担全站二次设备配置、调试、运输、安装等工作。预制舱内布置二次设备屏柜、交直流配电系统、通信设备，设置安防、消防、视频监控，配置暖通、照明、接地设施，二次设备在工厂内完成安装、接线、集成调试等工作。预制舱整舱运输配送，现场整体吊装、就位。预制舱式二次组合设备大大减少不同二次厂家之间现场技术协调，提高了二次系统整体性能，缩短了建设周期。

（3）二次接线即插即用。采用预制光缆、预制电缆，实现一次设备与二次设备、二次设备间光缆、电缆标准化连接，二次连接“即插即用”，提高了二次线缆施工的工艺质量和建设效率。

预制光缆、电缆由统一标准的连接器插座和插头、线缆、热缩管等构成。插座侧固定于屏柜与设备连接；插头侧连接线缆，按照定制长度工厂预制，现场插接。变电站二次回路采用标准化设计，跨房间、跨场地不同屏柜间二次装置连接采用预制光缆，一次设备本体机构箱至汇控柜间的控制电缆采用预制电缆，接线快捷、准确。

（4）装配式建构筑物。a.装配式建筑物。建筑物采用标准配送式结构，统一建筑结构、模数、柱距、层高、跨度等，形成标准化预制件，工厂加工、现场整体安装，0米层以上建构筑物全面实现装配化。建筑物主体一般采用轻型门式钢架结构或钢框架结构，外墙、内墙、屋面板等维护结构采用装配式墙体，建筑墙板开展模块化、精益化设计，在工厂内预留孔洞，完成各类埋管、接地件、配电箱、插座等安装定位。现场无需开孔埋管，实现建筑物各类管线全部暗敷。b.装配式防火墙、围墙。围墙、防火墙采用装配式组合墙板体系，预制混凝土柱插接预制墙板型式，墙板工厂预制，运抵现场后采用插接安装。c.装配式构架。设备支架由设备厂家配送支架柱，现场安装的方式，与基础采用地脚螺栓连接，其方便施工及安装，减少混凝土基础杯底找平和二次灌浆施工环节，缩短工程周期。构架梁采用三角形格构式桁架结构，三角形格构式桁架梁分为钢管格构式和角钢格构式，钢管格构式钢梁弦杆拼接接头采用法兰连接；角钢格构式钢梁弦杆拼接接头采用螺栓连接。梁腹杆可以采用焊接和螺栓连接。

2 试点工程的经济技术分析

2.1 大幅减小变电站占地面积。试点工程围墙内占地面积减少10～25%、建筑面积减少15～30%。

2.2 大幅提高工程建设效率。标准配送式智能变电站的工程设计、工厂加工、土建施工、安装调试等环节有效衔接，实现全过程精益化管理。试点工程建设周期较常规变电站减少约60%，土建施工、电气安装、现场调试时间较常规变电站缩短约50～60%。

2.3 有效降低全寿命周期成本。与常规变电站工程相比，标准配送式智能变电站减少了占地面积、建筑面积、二次设备数量、施工安装工作量，现阶段由于建构筑物预制件尚未大规模工厂化生产，建筑工程费用有所增加，初期建设成本较常规变电站高约1.5～5%。标准配送式智能变电站建设大幅缩短建设周期，220kV变电站可提前9～10个月、110千伏变电站提前6～7个月取得经济效益，经LCC成本测算，全寿命周期较常规变电站降低5～10%。

3 发展方向

经过首批五项标准配送式智能变电站的技术经验积累之后，标准配送式智能变电站技术的发展方向是：第一、电压等级向330kV和500kV发展；第二、装配式建筑物向多层结构发展；第三、智能化变电站集成更多的高级应用功能，包括：故障综合分析、智能告警、远方不停电修改及核查定值，实现自动化系统信息一体化、模型标准化。

4 结束语

目前，标准配送式智能变电站还处于起步阶段，随着首批试点工程的实施，其在工程建设中的优势已经突显：占地少、效率高、功能集约、信息集成。随着其在关键技术、设备制造和功能应用等方面的不断提高，标准配送式智能变电站在投资、占地、环保、建设效率和智能应用等方面还有很大的提升空间，其必将是新一代智能变电站的典型发展方向。

参考文献

[1]国家电网公司.智能变电站试点工程评价报告[R].北京：国家电网公司，2011.

[2]国家电网公司.Q/GDW383-2009.智能变电站技术导则[S].北京：中国电力出版社，2011.

[3]国家电网公司.国家电网公司输变电工程通用设计：110（66）～750kV智能变电站部分（2011年版）[M].北京：中国电力出版社，2010.