改革开放以后,我国经济加速发展,人们的生活质量也在不断改善,人们对现代建筑设计提出了更高要求,不仅建筑质量要符合相关标准,其功能也要更为齐全,且在建筑艺术形态上也有着更新的要求。仿生学作为一门相对独立的学科,随着社会的进步其相关技术日趋成熟,将其与艺术设计融合起来,能够更好的提升建筑美感,凸显时代风格。 1仿生学的含义 仿生学主要研究的是生物体的工作原理、功能以及结构特征等内容,属于一种边缘性科学。在现今工业快速发展中,通过仿生学的应用,能够更好的进行技术创新,实现设备仪器的改良与优化,有效的改善生产质量和效率,增强我国的综合竞争实力。将仿生学应用到设计领域中,能够更好的开拓人们视野,增强设计作品的生命力,尤其在建筑设计领域中的应用,能够将生物自身的结构、性能等特征引入其中,完善整体建筑的美观性、功能性和实用性,并减少资源的过度浪费,实现建筑设计的优化改革。 2仿生学与建筑设计的关系 仿生学同建筑设计之间是相辅相成,共同依存的关系。仿生学主要研究生物的一些体征、结构等内容,将这些特征应用到建筑设计中,能够起到丰富和促进建筑设计发展的作用。同时仿生学具有一定的生命体征,能够为建筑设计带来新的活力,进而在满足建筑基本要求的前提下,更好的提升其美学效果,优化建筑整体设计风格,符合时展特征。在近几年的发展中,一些城市的商业街建筑开始将仿生学应用其中,其不仅在外观上能够带给人较大的视觉冲击,在结构造型上,也能够给人们一种耳目一新的感觉,提升整体的审美层次。另外,在建筑设计中应用仿生学概念,还能够为仿生学的发展提供一个更好的平台和方向,实现人、自然和社会三者之间的共同发展,为和谐社会的建设提供帮助。随着社会节奏的加快,人们的生活压力也逐渐增大,对于建筑的要求也更加趋向于同自然之间的连接方面,以缓解发展本身的压力。而通过仿生学的应用,则能够有效的实现这一目标,进而为仿生建筑的进步提供充足动力。 3建筑设计中仿生学的应用 3.1建筑形式仿生 现代建筑形式不再仅局限于对美学的表达,也更加追求对现代城市发展趋势的阐述。通过仿生学的应用能够为设计者们提供更多的创作灵感,丰富设计内容,在赋予建筑以灵魂的基础上,给人们不同的视觉享受。从设计手法上来看,目前建筑形式中的仿生学类型,其实际主要可以分为以下两种:1)象形仿生设计。这种仿生设计方法对自然界的生物体外观进行艺术加工,并将加工后的元素应用于现代建筑设计中。例如,北京的鸟巢体育场就是将自然界的鸟巢直接应用到现实中的典型例子;或者美国芝加哥的玛丽娜城大厦,也是将自然界中玉米的形象应用其中,被人们誉为玉米楼。该类型仿生设计的优势在于:一方面能够加强建筑空间布局的灵活性,另一方面也丰富了建筑的造型设计,2)抽象仿生设计。抽象仿生设计是在确保建筑外形设计的基础上,赋予建筑更深层次的内涵。可以说这些设计风格是将当地的文化风俗同建筑设计紧密的融合在了一起,进一步凸显了城市的文化。例如,美国的自由女神像,就是直接利用人体艺术形态展现人们对自由、和平的向往;希腊的多利克柱式建筑集中展现了男性阳刚之美,爱奥尼克柱式建筑则体现了女性的阴柔之韵。 3.2建筑结构仿生 建筑结构仿生设计的应用能够为建筑设计提供更加多变、合理、有效的结构形式,为建筑空间布局和设计提供更多有利条件。现阶段的建筑仿生发展中,建筑结构仿生设计主要有六种形式,分别为筒体结构、螺旋结构、悬索结构、网架结构、壳体结构和膜结构。以下就将对悬索、壳体以及膜结构予以简要分析。1)悬索结构。这种结构主要应用柔性拉索承受建筑荷载,常用材料有钢丝绳、钢丝束和钢索等,这些材料具有共同的特点,其受拉性较强,故而也可采用其他性能类似的材料。这种结构在体育馆、厂房和桥梁的建设之中应用较为广泛,如生米大桥等。通过拉索自身力学特征的发挥,可以承受桥梁所受到的所有荷载,以此保证桥梁的稳定性。而这一理念的设计灵感则来源于自然界中的蛛丝和藤条。2)壳体结构。壳体结构的灵感主要来源于自然界中蛋壳和贝壳等物质形态,由于这类材料具有壁薄、张力好等特征,在外力的作用下,能够更好的将外力沿着不同方向进行分解,减少破损等问题的出现。将其应用在建筑设计中,能够更好的提高建筑的整体性能和美观度。例如,悉尼歌剧院,一个半径在75m左右的球面上就有近13个壳体群,这不仅带给人们不一样的视觉感受,还更好的提高了建筑的实用价值。同时,通过这些蛋壳和贝壳类材料的建筑造型,还可大大增强建筑的独特性,更好的凸显建筑的仿生设计。3)膜结构。由于自然界中存在较多的膜结构,如细胞膜、肥皂泡沫等,而这些膜结构在外力的作用下,能够形成一种胀压模式,保护自身结构的稳定性。将其应用在仿生建筑设计中,能够更好的将外力予以化解,将力均匀的呈现在结构表面上。同时由于膜结构自身的重量较轻,使用的材料也较少,能够有效降低其对地基的压力,保证空间结构的质量。如北京水立方游泳馆就是膜结构的代表性建筑。 3.3建筑功能仿生 建筑功能仿生主要是对自然界中生物的功能原理进行研究,并将其应用在实际建筑中。例如,竹子是一种空心的植物形态,其自身的功能不仅仅是承受自身荷载的一种承重“构件”,也是运输养分的“管道”,竹子的这种结构功能在筒体结构形式的建筑中应用相对广泛。建筑功能仿生以自然界生物功能研究为基础,科学地将原理应用于现代建筑设计中,如竹子是一种空心植物,竹子本身是能够承重的构件,同时其也是运送养料的主要路径。竹子的这种结构特点在建筑设计当中也有着较为广泛的应用。与建筑结构仿生相比,建筑功能仿生起步晚,在仿生建筑设计方面还不够完善,不过随着社会发展以及人们生活质量的提升,其在建筑设计中也将得到更好的应用,而这对增强建筑功能性以及满足人们对物质文化的需求有着显著意义。例如,法国孚日山区朗香教堂的设计,其屋顶的设计灵感主要来源于蟹壳,通过降屋顶的设计,使屋顶像蟹壳一样向上弯曲,让薄材料自身的力学张力和坚韧性能得到延展,提升整个屋顶的效果。同时,该教堂的平面是通过对人耳的模拟来实现的,象征着上帝可以倾听信徒的祈祷,该类型的设计结构可为人们营造一种神秘高贵的氛围。 3.4建筑材料仿生 在建筑行业快速发展的今天,建筑材料也得到了一定的进步。建筑材料仿生是通过对自然界中生物躯体结构以及物质形态的仿照,研究出的新型建筑材料,从而实现建筑节能效果。比如,通过对蚁穴等建筑形态的研究,创造出的加气混凝土、泡沫混凝土等材料,将其应用在建筑墙体施工中,不仅能够有效减轻隔墙自重,还起到了良好的保温隔热、降低噪声污染的作用;而将这类材料应用在梁板结构施工中,除了可以减轻结构自重外,还可以减少混凝土的用量,实现资源节约的目的,减少成本支出。此外,将自然界中的纤维素类物质应用在建筑材料设计中,能够创造出更多的高分子材料。这主要是由于纤维素自身具有较高的强度、质量轻、塑性韧性较好等特征,通过加工后,能够使建筑材料具有较高的耐火和耐用性,有效提高建筑质量。例如,美国研制了一种玻璃纤维瓦,其结构材料是由有机纤维玻璃薄垫物构成的,故而有较好的耐用性及耐火性。 4 结语 将仿生学应用在建筑设计中,不仅可以为建筑设计提供更多的灵感和素材,还能充分展现建筑的美学效果,赋予建筑更多的内涵,促进建筑、人与自然之间的有效融合,从而实现城市的发展以及文化的传承。虽然目前仿生学的应用还处在初级阶段,不过相信在未来的发展中,其将会成为建筑设计的主流趋势,为实现节能化、智能化、生态化的建筑目标贡献力量。 参考文献: [1]鲍轶.论仿生学在建筑中的应用[J].建筑工程技术与设计,2016(13):89-93. [2]苏若溪,李昌盛.建筑设计中仿生构思法初探[J].门窗,2017(3):102-103. [3]赵敏.建筑设计中绿色建筑设计理念应用之研究[J].居业,2018(10):201-202. [4]陈卉佼.陈卉佼建筑设计作品选[J].武汉理工大学学报(社会科学版),2012(4):14-16. [5]邓玲霞,钟晖.基于创新角度思考建筑设计的发展[J].大众文艺,2018(20):213-215. 作者:段少飞 单位:山西中方森特建筑工程设计研究院
心理学论文:案例教学教育心理学论文 一、案例教学法的本质特征 所谓“案例教学法”,就是通过对客观的感性材料理解和分析、整理和归纳出抽象的理性认识,从而运用理性认识指导客观实践的教学方法。从哲学基础上看,案例教学法派生于欧洲大陆的理性哲学。根据理性哲学的观点,上帝并不能告诉人类一切,上帝将一般知识“隐藏”在他所创造的万物“背后”,人类只有通过社会实践活动,建立与世界万物的联系,从而认识隐藏其后的一般知识。从某种意义上说,案例教学法就是赋予理性以实践意义,将学科的理性基础建立在“真实”之上。正是由于案例教学法具有理性哲学的思维逻辑,许多学者认为,案例教学法最早起源于古希腊哲学家苏格拉底的纠问式讨论。当然,我们所主张的“案例教学法”并不等同于“案例讲授法”,案例教学法必须立足于培养学生的独立认知能力,否则就沦落为案例讲授法。在案例讲授法的实施过程中,学生仍然是被动接受,教师仍然是“言传”的主体,这种所谓的案例教学最多只能培养学生的案例欣赏能力。与传统教学法相比,案例教学法具有三个主要特征。 首先,案例教学的主体由老师转换为学生。考察我国的教学模式历史,不难发现,教师中心主义一直处于主导地位。教师一直充当着“言传身教”、“传道、授业、解惑”的主导角色。学生一直处于被动接受的从属地位,如果学生对老师所传授的知识提出质疑,则被认为是“大不敬”的行为。这种消极传授的教学方法一直流传至今,只是教学规模由古代的几个学生演变为现代的几十个学生。这种传统的教学方法具有“知识锁定”功能,忽视或压抑学生的独立思维能力的发挥,很难培养出“青出蓝而胜于蓝”的学生,从而使作为理性认知结果的知识范围很难拓展。同时,传统教学法具有“身份假定”倾向,老师被假定为知识渊博的“权威”,而学生被假定为“无知”的“儒子”,老师与学生之间的关系主要依靠传统社会所倡导的“礼”来维系,而案例教学法重视学生的主体价值,通过老师的引导以及学生之间纠问式的互动,老师和学生的思维空间都得以拓展,通过案例分析,使学生对案例背后的理性知识理解得更深刻。这种新鲜的教学方法,从微观上讲,拓展了学生和老师的知识视野;从宏观上讲,推动人类知识的更新和传播。同时,在案例教学中,老师和学生具有平等的地位,双方关系的维系通过知识辩驳与思想交流进行,从而构筑了主动信任的心理基础。其次,案例教学的内容由抽象理性知识转变为具体实践材料。传统教学以传播抽象知识为主导,虽然在讲解抽象知识的过程中也偶尔穿插一些案例,但穿插案例只是用以说明所讲知识的完全正确性。传统教学方法以知识假定正确为前提,只是要求学生被动记忆或理解,不利于培养学生的独立思考能力和发散思维,从而抑制了学生的创新能力。因而,在某种意义上讲,传统教学方法不具有知识创造或发现功能。而案例教学法以具体实践材料为主导内容,不受假定正确的理性认知所束缚,发挥学生的主观能动性,从多维度对现实材料进行去繁剥茧式地分析,注重批判反思,为学生创造了充足的独立思维空间,能够有效地塑造学生的创造力。这种重过程轻结果的“大道无形”式的教学方法,不仅对已有理性认知进行辩驳,而且注重把握现实世界的不断发展,从而实现教学由传播知识向创造知识升华。 再次,案例教学的方式由被动讲授转变为平等交流。现代教育心理学认为,以人为中心的发展是教育的最终目标,具体包括认知情感目标和心因动作目标。只有鼓励学生发现自己猜测的价值和改进的可能性,增强学生运用“思想”解答问题的信心,才能培养学生对既有理性知识的认知情感,提高学生的自我推进水平,从而实现认知价值的性格化,最终使理性认知转变为学生的心因动作。按照柯拉斯沃的教学目标分类法,情感教学目标分为接受、反应、评价、组织和价值的性格化五个程序。从柯拉斯沃的教学理论来看,传统教学方法以被动讲授为主导,忽视了学生的主动接受,因而难以实现教学目标。而案例教学法以学生平等交流为主导,在辩驳交流的过程中,既理性接受了人类社会的既有认知成果,又在适应客观环境的基础上,发展了既有认知成果,通过自我调节机制,使经验中的不一致性成为可理解的认知,从而实现新感知的事物与行为模式的一体化,即实现教育心理学上的图式一体化。从行为与心理的关系角度来看,案例教学法将柯拉斯沃所主张的实现教学目标的五个程序统一于教学过程,既实现了情感认知目标,又实现了心因动作目标。 二、案例教学法的适用性分析 案例教学法以案例为引导,以学生的交流辩驳为形式,以期达到提高学生的抽象思维能力和实践驾驭能力的效果。按照皮亚杰的认知发展理论,思维是从具体的经验或具体事物获得印象并对该印象作合乎逻辑的思考,而抽象思维是以具体思维为基础所作的假设与演绎,并对假设的命题进行组合性分析。由此可见,案例教学法应围绕教学对象和教学目标选择和设计案例,通过案例分析,引导教学对象作合乎逻辑的思考,并以此为基础,对假设命题进行组合性分析。因此,案例教学法的适用应以教学对象、教学目标和教学案例为分析基点。从教学对象来看,案例教学法并不适用所有层次的教学,只适用大学及其以后的学生群体。在讲授抽象理性知识的基础上,举例论证所传授理性知识的可接受性,这种教学方法仍然囿于传统教学方法,并不是我们所主张的案例教学法。案例教学法应以具体实例为思维起点,并在思维的基础上,对所涉及的命题进行抽象思维。 概言之,案例教学法的实现过程是从思维到抽象思维。按照教育心理学所分析的心理发展的年龄特征,7~12岁为学龄初期,12~15岁为学龄中期,15~18岁为学龄晚期。上述三个年龄段分别对应着小学、初中和高中学习阶段。按照皮亚杰的认知发展理论,一般情况下,7岁以前为人的感觉运动阶段和思维准备阶段,7岁以后具有思维能力,12岁以后具备抽象思维能力,意即初中以上的学生具有抽象思维能力。提高抽象思维能力并不是案例教学方法的唯一目标,心因动作目标才是案例教学法的最终目标,具备抽象思维能力仅仅是实现心因动作目标的前提条件,学生只有具备了抽象思维能力,才可能自觉实现新感知的事物与行为模式的一体化。而根据埃里克森的心理社会同一性理论,经历青春期(12~18岁)的青少年面临建立一个新的同一感和角色混乱的冲突。初中、高中的学生具备了实行案例教学法所需要的抽象思维能力的条件,自身也面临着实现社会自我认同的紧迫感。然而,从学校教育的社会分工来看,中学教育主要是知识教育,在大学以上的教育才面临着改造社会、维护现代社会同质性的使命。因而,在中学阶段虽然具备了实行案例教学法的前提条件,但是缺乏社会需求。只有在大学及以上的学习阶段,才同时具备了实行案例教学法的前提条件和社会需求。从教学目标来看,案例教学法并不适用所有课程,只适用于具有实践驾驭培养目标的课程。毫无疑问,案例教学法属于方法论的范畴,而方法论是为社会主体需求服务的,世界上不存在任何一种“万能方法”。案例教学法也同样不可能适用任何课程。目前,案例教学法成为教育界的热门话题,几乎泛滥成灾,甚至小学课程都采用案例教学法。经过文献考察,我们发现,大多数都是“伪案例教学法”,仍然属于传统教学法的范畴。太多以讹传讹的学术探讨只能混淆视听,使案例教学法误入歧途。不管是从案例教学法的哲学本源还是从案例教学法的实践发展来看,案例教学法都旨在提高学生的抽象思维能力和实践驾驭能力,是一种与社会实践密切联系的教学方法。哪些课程能够使用案例教学法,既不是由教学主体决定,也不是由教学对象决定,而是由教学培养目标决定。学校按照教学培养目标设计课程体系,不同的课程所承载的培养目标不同。只有需要学生运用抽象思维分析社会实践素材的课程,才需要适用案例教学法,否则就是对案例教学法的背离。从教学案例来看,并不是所有案例都适用案例教学法,只有对研究命题具有组合性争议的案例才适用案例教学法。案例教学法以培养学生的抽象思维能力和实践驾驭能力为目标,而抽象思维是以具体思维为基础所作的假设与演绎,并对假设的命题进行组合性分析。因而,承载案例教学法培养目标的教学案例应当具有研究命题的多种假设及组合性争议。通过对具体案例相关理性认知争议的思辩,学生运用抽象思维能力进行去伪存真,在自我调节的基础上实现心因动作的教学目标。恰当的案例是实施案例教学法成功与否的关键因素。 首先,所选的案例要具有典型的知识性。案例是传递知识的媒介,是向学生展示间接经验提高认识能力的载体。很多老师为了活跃课堂气氛,在选择案例时过于注重案例的趣味性,忽视了知识性,使案例教学沦落为“讲故事”,这种做法偏离了案例教学法的本源。其次,所选案例应具有广泛争议性。案例是知识的载体,而知识分为感性知识和理性知识,理性知识反映事物的内在本质与内部联系,只有案例所反映的理性知识具有广泛的争议,才能激发学生运用抽象思维能力,对组合性的争议进行思辩,进而在大脑中形成强烈的主观映像,用以指导自己的行为。再次,所选案例应贴近学生的社会生活。德国著名教育心理学家艾宾浩斯的研究表明,学习无意义材料的保鲜率呈急剧下降趋势,在学习1小时后,仅保持40%左右,学习一天后,仅保持1/3,学习6天后,仅保持1/4左右。有意义保持与遗忘理论和弗洛伊德的压抑理论也表明,人们对自己认为很重要的信息自发产生学习热情,并且容易记住相关信息,而对自认为不重要的信息往往容易忘记。所选案例只有贴近学生的社会生活,才能激发学生的学习热情,记住相关的学习信息。 三、案例教学法的实施 现代教育的教育目标包括认知情感目标和心因动作目标,案例教学法通过培养学生的抽象思维能力和实践驾驭能力实现上述目标,而抽象思维能力和实践驾驭能力的培养又通过教育活动当事人的行为实现。因而,案例教学法的实施过程应围绕教育活动当事人的教学行为和学习活动展开。首先,在课前准备阶段,教师应编选并下发适当的教学案例,科学构建案例展示载体。学校教育过程的实质就是塑造或改变学生的个体经验组织或认知结构。在案例教学过程中,塑造或改变学生的个体经验组织或认知结构主要通过案例进行,选择的案例要突出知识性、争议性,贴近学生生活。在上课前,教师要充分分析案例,提炼案例所涉及的争议命题,比较分析相关争议焦点,并将相关教学材料提前下发给学生,让学生有充分的思考时间,避免学生上课时被动听案例,激发学生主动参与案例争议观点的思想激辩活动。教师辛苦的课前准备无形中向学生传递了教师对学生学习的期望,这种期望对学生的学习活动会产生潜移默化的激励作用,教育心理学理论称之为“皮格马利翁效应”。选取案例材料以后,要按照教育心理学的相关理论,科学构建案例的展示载体。虽然案例分析法重点培养学生的抽象思维能力,但并不表示案例教学法对活跃课堂氛围、吸引学生的注意力毫无作为。案例展示形式是学生通过感知获得丰富感性知识的一种教学手段,既可通过实物、影像,也可通过言语、行动提高学生的直观感知水平,促进学生对相关知识的理解。其次,在课堂教学中,教师要充当主持人和平等学习者的角色,激励学生积极思考。学生学习的过程是一个主动建构的过程,但其主动性、积极性不是由改造客观世界的时间过程激发起来的,而是需要教师调动。在展示教学案例以后,教师的任务是提示争议命题,激发学生围绕争议命题展开讨论。在学生讨论过程中,教师应通过动作、语言、表情等感知要素,营造活跃的课堂心理氛围。 同时,在学生讨论过程中,教师要敏锐观察,善于了解学生的差异化,以便采取差异化激励方式。现代大学生的自尊意识和民主意识都很强,教师作为主持人,对课堂讨论要采取民主化管理方式,不当裁判员,对学生提出的各种观点,教师认为需要深入讨论的,可适当引导,启发学生多角度、多层次分析,而不进行简单的肯定或否定的做法,只有这样才能激发学生的讨论热情和竞争学习精神,从而实现案例教学的目标。在讨论结束后,教师要对讨论的观点进行总结和回顾,从理论和实践角度评析每一种观点,指出存在的问题,使学生意识到存在的不足,从而帮助学生恢复记忆,使学生更深入、全面地分析讨论命题。最后,在组织案例教学过程中,教师处理好案例教学法和其他教学法的关系。学习迁移理论认为,一种学习方法与另一种学习方法之间具有相互影响效应,相互积极的影响称为正迁移效应,相互消极的影响称为负迁移效应。著名教育心理学家桑代克提出的共同要素论认为,学习迁移的产生与共同要素关系密切,且大致成比例。针对相同的理性知识,既可以采取案例教学法,也可以采取传统教学法。这两种教学方法具有相同的教学对象、教学内容和教学目标,大致相同的教学要素决定了这两种教学方法之间能够产生学习迁移效应。虽然案例教学法具有突出优势,但并不能完全取代传统讲授教学法。传统讲授教学法具有连贯性强、知识全面系统、便于总结记忆等优点。从知识传播的角度,任何教学方法都离不开教师“讲”,其他教学方法的运用,都必须与教师的讲授相结合。从这种意义上讲,传统讲授教学法是案例教学法的基础。在教学实践过程中,既要重视案例教学法,又要重视传统讲授教学法,针对不同教学内容的知识特点,选择不同的教学方法。案例教学法以抽象思维为基础,而传统讲授教学法注重理论知识的系统讲授,为案例教学法的有效实施提供抽象思维的“养料”。因而,这两种教学方法的有机组合对学生学习能够产生正迁移效果。 作者:张运书单位:安徽财经大学 心理学论文:教育制度教育心理学论文 一、我国教育现状的表现 1.教学思想的局限性思想是领导教学方向的优秀表现,虽然我国的教育制度进行了大力的改革和创新,使得教学安排和计划更加人性化、灵活化,但是有很多教师受到传统教学理念影响太深,虽然教育制度进行了改革,但是古板老旧的教学思想却在脑海里根深蒂固,以至于在新的制度下用旧的教学思想去思考,导致教学效率低下。 2.教师身份的狭义性现在的教育制度已经呼吁广大教师“以学生为教学基本”,转变教学方式,由于过去教育将教师的身份定位过高,从而导致教师与学生不能达到一种亦师亦友,默契合作的关系,这也是由于教师对自身的身份定位过于狭义,即教师就是教学过程的主导人,学生必须要听从教师的命令。 3.教学手段的单一性现代很多学校的教学手段过于单一,基本是照本宣科,书本概念,死记硬背,而学生无论如何必须要记住这些概念,而是否会用,有怎么用,完全看学生自己体悟能力。部分教师觉得教学应该是“师父领进门修行在个人”的一个过程。而对自身的教学手段没有进行反思和修正,最终导致教学效果不大,学生也没有学习的欲望。 4.教学目标的主观性人在看待与自身有关的事物,通常会把事物引发的不利问题归咎于事物本身,而不会想到是自身对事物的影响造成的。而有些教师教学也是如此,根据成绩以及学生表现主观判断将学生分为三六九等,而被定为“九等”的学生将会对自己感到自卑,对学习丧失兴趣和热情,甚至还会引发自卑、自闭等心理问题,严重影响他们的健康成长。这是教师对教学目标过于主观化看待导致的。 二、以教育心理学提高教学效果的途径 1.了解学生心理,为教学打好基础学生心理是学生行为和思考动向的一个参考,而当教师发现学生出现异常行为或心理问题时,可以根据学生的心理动向分析,对症下药。为了解学生的心理,教师主要可以通过以下几个方面入手观察:思想方面,学生的思想是学生价值观的体现,也是关注自身发展、对个人目标的选择趋于理性和务实的体现。而对学生思想的观察主要包含学生是否对近期国家大事有充足的了解、是否懂得礼貌和传统美德,价值取向和生活追求是什么,是否染上恶习等;情绪,学生的情绪是学生心理特点的直接表现,例如有些学生胆子较小,上课害怕回答问题,这是缺乏自信的表现;有的学生进行学习计划,但是行为懒惰,结果只是纸上谈兵,这是缺乏自律的表现;有的学生受不起挫折,遇到困难就犹豫、逃避甚至放弃,这是缺乏自励的表现;学生的学习效果,学生的学习效果是反应学生进取心和能力的重要因素,有的学生满脑袋记着概念、理论,但是考试时用不出来,不会用,这是没有掌握学习方法的体现,而有的学生学不进去,注意力难以集中,学习意志薄弱,不能围绕一个目标作长期不懈的努力,浅尝则止半途而废。即使勉强学习学不会、学不好,这是没有学习兴趣的体现。教师通过以上三个方面了解学生的心理,将为后期教育提供正确的参考方向。 2.教授学习方法,鼓励学生探索学习教师要明白“授之以鱼不如授之以渔”的道理,教学并非知识理论的死记,公式定律的灌输,而是要教会学生如何去学习;学习怎样探索创新;学习怎样为人处事,学习怎样自我提升等。教师要在学生学习的过程中多给予鼓励和支持,这也是学生自主探索学习的源泉,而学生也能由此产生学习的欲望和兴趣,面对挫折不惧怕,面对困难不退缩,成为一个具有强大内心的人,这也是心理学教育的最终目标。 3.保证平等教学,建立良好的师生关系平等教学是教师对职业的尊重,对学生的负责态度,相比传统教学的等级分化,平等教学是一种值得提倡的教学方法,即对优秀的学生进行褒奖和肯定,对于能力较差的学生进行帮助和鼓励。平等教学过程需要教师在教学过程中将学生看作客观的个体,根据学生的个体差异以心理教学为手段对学生进行因材施教的过程,与此同时,由于教学的平等性、和谐性,让学生的心理能够朝着健康的方向发展,在学生心目中的形象更加亲切,从“良师”转向“益友”。 三、结语 将教育心理学运用到现代教育体系中将是我国教育行业由“以教为主”向“以育为主”的一个重大转变,而合理利用教育心理学进行教学将对学生的学习成效、心理发展和人格塑造都带来巨大影响,我国教育发展还有很长的路要走,而将教育心理学成功转化成一种教学过程也是一项任重而道远的任务,需要每个教师继续探索研究下去。 作者:薛云靖单位:南通建筑职业技术学校 心理学论文:对话教学医学心理学论文 1对话教学概述 对话教学是指在民主、平等、尊重、信任的氛围中,通过教师、学生、文本三者间的相互对话,在师生经验共享中创生知识意义和教学意义,促进师生共同发展的教学形态。对话教学认为,教学目的是完成三个培养,即培养学生反思、批判、创新的精神;培养学生沟通合作的意识;培养学生健康理性的素质能力。 2对话教学在医学心理学课程中的应用策略 2.1创建良好的对话教学环境对话教学要顺利进行,需要创建适宜的外部环境,包括硬环境和软环境两方面。硬环境是指在教学过程中依据不同的教学内容构建不同规模的交互学习集体。比如,《医学心理学》授课对象是定向生,一个班有50多人,依据某些主题的需要,我们会把学生进行适当分组以进行有效的小组学习,每组人数控制在8人左右,以保证学生在宽松自由的环境中交互对话。软环境是指激活、维持、推进对话教学进行的态度情感等因素,比如真诚、信任、平等的师生关系与生生关系;民主、开放、合作的课堂氛围等。在对话教学中,良好的对话环境对于学习的有效开展是非常重要的,在良好的对话氛围中,教师与学生、学生与学生之间尊重、平等、开放、信任,彼此共同交流、深化理解,共同分享集双方力量而构建的知识图式。 2.2创设启发式问题情境“,激活”学生对话教学中,“问题”是优秀,是对话双方需要探讨的教学内容。学习活动要以学生的初始水平为起点,教师要创设适宜的问题情境,激发学生期望解决问题空间以达到认知平衡的欲望,并创设合作互动的学习情境,协助学生自主学习。 2.2.1评估学生起点能力。在对话学习内容前,教师应了解学生的起点能力,知晓学生已有的知识背景以及可能达到的潜在水平。教师在开展新内容对话之前已经知晓学生发生了什么,就可以据此设想集体中每位学生表现出的先决性能模式,以便能更有效地监控与调节对话过程。学生的起点能力可以在本门课程开始之际进行诊断,也可以在新内容学习的预告阶段进行诊断,一般通过测验或调查完成。 2.2.2激发学习动机。在开展师生对话之初,教师需要评估学生起点能力、了解学生需求,在此基础上,教师要结合教学内容设定对话主题,设计相关问题,提供相关学习资源,激活学生的对话动机。在动机的诱导下,学生能更积极地投入到对话过程中,主动寻求各种有效资源以解决认知冲突,建构知识意义。比如,在学生掌握心理学基础知识及心理健康知识之后,再来对话学习心理应激。在对话之前,可以设置某个案例,由案例来引发学生思考探索“该患者为什么会自杀?自杀与哪些因素有关?如何干预?” 2.3展开对话,建构图式学生的内部动机被激活后,将主动调用已有图式理解新问题,思考问题解决的策略,完成知识意义的多层建构。 2.3.1学生自主学习,提出质疑。在对学习内容产生兴趣后,学生开始投入到小组内或组间内自主学习。学生个体通过对对话主题的认识了解,产生质疑,提出问题,带着问题在组内进行讨论交流,以完成对问题的初级建构。 2.3.2提炼主题,确定目标,准备对话。因为经验的缺乏和理解的不足,学生提出的问题可能比较分散或出现偏差。所以,教师要积极关注学生在对话中获得的体验及意义。教师要帮助学生将提出的问题进行梳理、归纳、澄清,提炼出对话当中需要交流的重点内容,确定师生对话与生生对话的目标,保证对话的有效性。 2.3.3进入对话现场。学生在求知欲的引导下,主动调用已有图式解构和同化新知识,在深入理解的基础上提出质疑,不断探究。在这一阶段,学生可能因图式无法完成同化而发生认知失衡,这就需要教师给予充分肯定及鼓励,使其增强自信。在对话场中,依据提炼的主题,开展师生对话与生生对话,对有争议的问题可放置班级群体中讨论。对话有问答、启发、讨论等多种形式。在教师的引导下,学生调动资源进行信息加工,完成新信息的次级建构。比如,对话主题是认知治疗理论,可通过心理剧的形式来开展对话。在心理剧表演中,角色扮演的学生能体验、理解认知治疗的理念,观看的学生也能形象地接触到认知理论的实践运用。 2.4评价反馈在对话后,师生要分别对对话内容进行评价反馈。学生将组内对话情况进行归纳总结,以期对讨论主题的认识更深入更完整。教师依据学生汇报材料对学生进行评估与改进。师生之间也要进行双向评价。学生通过评价反馈,澄清问题,建构新的认知图式;教师通过评价反馈,及时调整教学策略,积累教学经验。 3反思与体会 在具体对话教学过程中我感受到很大的压力。因为自己的知识面偏窄,所以不能及时准确地解决学生提出的各种问题;因为只是局限于阅读所教学科的知识,所以未能及时更新教育观念,缺乏研究的广度和深度,不能敏锐地洞察到教育前沿问题,也不能及时获取有用的课程资源;因为反思及经验不足,所以缺乏及时有效整合已有课程资源的教育机智,从而影响对话互动的有效开展。所以要提高对话教学的效果,完成教学目标的有效实现,我想需要加强对话教学的理论研究,多借鉴学习他人的成功经验,同时提高自身的综合素质。 作者:龚茜郑亚楠单位:赣南医学院人文社会科学学院 心理学论文:体验式教学医学心理学论文 一、体验式教学的含义 指在教学过程中,教师以一定的理论为指导,有目的创设教学情境,激发学生情感,对学生进行引导,让学生亲自去感知、领悟知识,并在实践中得到应用证实,从而成为真正自由独立、情知合一、实践创新的教学模式。个体患病后体验到身体的不适和整体协调感的丧失,而医生按医学标准客观地观察“疾病”,医患双方在观察与体验间的差异,需要医生能设身处地的从他人体验角度与患者沟通,体验式教学的参与能协助医学生理解生命的人文本质和医患认知上的差异。 二、体验式教学的特点及其在医患关系教学中应用 1.尊重个体的独特性:建构主义理论认为学习活动是学生根据外在信息,通过自己的背景知识建构新知识的过程。由于每个学习者先前经验和学习情感的特殊性,所以个体对事物意义的建构是独特的。案例分析教学让学生在真实的案例中,通过独立思考或集体协作,掌握分析和解决问题的思路与方法,加深学生对抽象理论的理解,同时培养正确的实际处理能力和协作精神。首先,教师展示一个医患纠纷的真实案例并提出问题。然后组织学生讨论,最后教师评价精讲。例如一位16岁的女生因月经不调到医院就诊,女医生问:“怎么啦?”该女生看到旁边有男医生,红着脸支支吾吾,女医生不耐烦了:“快说呀,跟医生害什么燥呀,后面还有好多人等着呢?”女生又羞又气,跑出去不看病了。该个案展示了医患沟通中诸多问题,教师提出一些暗含医患关系理论和知识的问题。如“病人角色行为有哪些?”,“该个案医患沟通的模式是否合适?”,“若你是接诊医生,如何处理?”等。案例分析教学的关键是组织学生对案例进行讨论,讨论中围绕医患互动的主体内容,以学生对话为主,教师引导为辅,通过对案例的讨论、分析和评价,培养学生用医患关系的理论分析、解决医患冲突问题的能力。评价精讲是案例分析的延伸。教师通过实践化、总结性的评价精讲,把案例中的问题一一解析,为更深入的理论学习起到承上启下作用。在真实案例情景中,让学生有机会解决疑难问题,并及时从教师和同学那里获得反馈,通过开展案例分析训练,提高他们参与教学的积极性,培养学生运用理论知识来提高医患沟通的能力。案例分析是一种理想的体验式教学法,它不重视寻找唯一的标准答案,强调对学生独立思考、分析和判断能力的培养。在临床上,如何进行医患沟通,如何处理医患纠纷不存在绝对正确的答案。体验式教学就是让学生结合自身独特的体验与感悟,在学习中成长。 2.善待学生的自主性:人本主义心理学认为,教育的目标应以学习者为中心,以促进学生个性的发展和潜能的发挥为目标,使他们能够愉快地、创造性地学习。角色扮演是教师根据教学目标和内容的需要,假设出的某种医患互动情境,让学生暂置于模拟环境中,并按具体情境的角色要求行事,以增进对所扮演角色的理解。在医患关系教学中,让学生扮演不同病人与医生,并模拟现实治疗环境中医患双方的角色行为。同学们深入学习萨斯-霍伦德的医患互动三模式理论,领会并揣摩所扮演角色的理论依据和心理状态,通过角色体验,感受了当前医患关系中患者痛苦、医生恐慌的现状,促进学生的学习动机。在表演过程中轻松地掌握知识,更加积极主动地去思考、探索、学习。角色扮演的过程给教学提供了生动的实例,是让学生在一定教学情境下的自我实现过程。 3.关照学习的整体性:人是知、情、意、行的统一体,整体学习即学生通过亲身经历知识的体验过程,在获得了知识的同时也得到了情感上的愉悦,从而促进其在知识、情感、态度及价值观各方面的和谐发展。促使大脑综合分析能力提高。课堂游戏是一种较好的关照学习整体性的体验式教学模式。在医患关系中,有一些知识点可以以游戏的形式展示。游戏的设计要短小精悍、切中要害,将教学内容与学生“兴奋点”结合,可以取得出人意料的好效果。在医患互动中,暗示是一种神奇而有效的治疗方法,它以良好的医患关系为基础。古希腊时代的医生已经开始使用暗示的方法来进行医患沟通,他们强调言语的医疗作用。在医患沟通的特殊语境中,医生的语言能够作为暗示手段以治疗疾病。在讲述暗示时,教师将学生导入放松状态,让他们双手合十,用暗示性语言调动其伸长右手。然后,再次让他们双手掌横纹对齐,重新双手合十,有很多同学会惊奇地发现他们右手比左手似乎长出一点。在这样的实际体验中,同学们对暗示治疗有了新的感悟,进而更能理解医患沟通中暗示言语的妙用。体验式教学让学生在认识知识的同时,感受和理解知识的内在意义,获得精神的丰富和生命的成长。在教学中,学生对医患关系的掌握不应只停留在理论知识水平,还应促进其由知识向能力转化,进行技能方面的训练。例如,在学习医患沟通之前,用《医学生医患沟通行为量表》让学生做一次具体医患沟通的心理测验并进行自我评定。这种教学方法让学生实际评价自己的医患沟通能力,增强了学生的感性认识。同时,对照量表的评定结果补缺补差,这对学生积累实践经验和提高医患沟通能力很有帮助。 医学心理学中医患关系的体验式教学采取了多种形式,在教学活动中调动了学生学习的积极性和主动性。在教学过程中,学生投入更多思维、情感和活动,真正达到知行统一。在课堂活动设计中,教师可以充分发挥自己的智慧,展示教学的魅力,为改善医患关系提供人文教育。 作者:李秀凤林普金明琦王欣单位:皖南医学院心理教研室 心理学论文:心理学艺术教育论文 一、辅德功能 古人早就提出艺术教育的“辅德说”。心理学家弗洛伊德的“欲望升华说”对这一点做出了较为合理的解释。“欲望升华说”是精神分析学派创始人弗洛伊德提出的学说。弗洛伊德最感兴趣的研究对象是潜意识,他以潜意识为基石建立了一个庞大而又完整的精神分析心理学的理论体系。潜意识包括人的本能冲动和被压抑了的欲望,其特点是非理性的、无秩序、无道德,一般情况下很难到达意识领域。潜意识具有强大的能量,能强有力地影响人的行为。这些强大的能量主要指那些极强的本能欲望和热情,它们在现实中始终处于不满足与受压抑状态,让人产生焦虑感。为了减少焦虑,人们会用一些心理防御机制将真实的感受驱逐出意识之外,以否认或歪曲现实的方式来减轻冲突的痛苦,保持心理的安宁。这些心理防御机制包括:压抑、投射、转移、否认、退化和升华,其中升华是一种最为积极有效的心理防御机制。弗洛伊德认为宗教、道德、社会和艺术的起源都是被压抑的潜意识。艺术家创作的动力来源正是这些潜意识被压抑的心理能量,艺术家将这些被压抑的潜意识经过升华,转化为艺术。艺术家能够在理智的控制下构建一个象征系统,使本能欲望及其引起的种种冲突以社会能接受的形式表现出来,正是艺术使被压抑的本能欲望通过升华这种健康有效的防御机制,在想象中将被压抑的能量释放,创作出艺术品并给人以美感。总之,艺术品从本质上来说是个体潜意识欲望的升华。艺术使人的被压抑的潜意识得到曲径通幽式的满足,任何艺术品中都渗透着艺术家变了形的欲念。艺术形式只是满足个人潜意识的过渡物,其中的内容才是令人情感快乐的对象。例如,弗洛伊德对达•芬奇进行深入分析,宣称蒙娜丽莎这幅杰作表露出画家潜意识里的恋母情结和对母爱的渴望,认为达•芬奇毕生都在寻找母亲的代用品。弗洛伊德的欲望升华说解释力较强,较好地阐述了艺术教育对个体发展的意义和价值。个体具有一定艺术修养,能更多一些理性;从事艺术活动将减少不文明的行为,能使人由随心所欲的野蛮人变成遵循道德规范的社会人。 二、益智作用 德国作家雨果说:“开启人类智慧的有三把钥匙,一把是文字,一把是数字,一把是音符。”谈及艺术教育的功利价值时,益智作用显然不可忽视,从莫扎特效应的研究可见一斑。早在1993年,拉舍尔(FrancesH.Rauscher)等人在国际优秀期刊《自然》上发表报告,提出莫扎特效应。研究者让36名大学生聆听莫扎特作品K448双钢琴奏鸣曲。实验结束后,用斯坦福—比奈智力量表测试,发现这36名大学生在被动听莫扎特乐曲后的十分钟内,空间认知能力显著提高。由此,拉舍尔等人认为,聆听莫扎特音乐能够提高人的空间推理能力。该研究结果引起了教育界及各领域的广泛关注。人们似乎看到了音乐教育给人带来的可见的和潜在的价值。这个研究引起了全世界的轩然大波,对政策和商业的影响很大,产生了巨大的经济效益。对大多数人而言,听音乐的动机主要在于情绪诱发,即为了唤起或放大某种情绪。已有研究也发现,积极情绪能促进认知功能的发挥,而消极的情绪状态,如焦虑或倦怠感则会降低认知功能。于是,研究者们大胆猜想,之所以出现莫扎特效应很可能并非音乐训练直接导致认知功能的提高,而可能是由于被试者的情绪状态和唤醒状态受到音乐的影响,进而提高了认知功能。据此,研究者们开始重复并改进莫扎特效应实验的研究范式进行一系列实验。结果发现,当用舒伯特音乐作为对照组时,被试者出现了舒伯特效应;而用趣味性强的史蒂芬•金的小说做对照时,也发现和听莫扎特音乐的实验组在空间任务测试中得分无显著性差异。实验结束后,在对被试者进行访谈时发现,在实验组和对照组的被试者中,喜欢听莫扎特音乐的人和喜欢听故事的被试人数相当。有趣的是,几乎出现莫扎特效应的大多是喜欢莫扎特音乐的被试者,而喜欢史蒂芬•金小说的被试者则更可能出现史蒂芬•金效应。虽然在实验中研究者并未直接测量情绪和唤醒状态,但以上实验结果说明,音乐训练很可能是通过情绪和唤醒状态而影响认知功能发挥的。随后Thompson等进一步改进实验方法。他们选择直接测量情绪和唤醒状态。采用的方式是用快节奏和大调旋律唤起快乐情绪,慢节奏和小调旋律唤起悲伤情绪,分别选用莫扎特D大调和阿尔比诺尼小调柔版。结果快节奏的大调旋律组被试者在空间能力测试的得分上显著高于慢节奏小调旋律组被试者。研究结果进一步论证了,情绪与唤醒状态在音乐训练和认知功能之间起中介作用。据此有研究者提出,莫扎特效应本质上是醒酒药效应,音乐刺激带来了个体的情绪唤醒,促进了智力测验任务表现。打个比方:有两个人喝醉后去参加智力测验。其中一个人提前吃了醒酒药,另一个人没吃。结果吃醒酒药的人智力测验水平比没吃的人高。这个结果不能说醒酒药开发了他的智力,醒酒药仅仅改善了当时做智力测验时的情绪状态。那么,莫扎特效应也是一样的道理,受了音乐的刺激后,个体得到提高的不是智力,而是做智力测验时的情绪状态。但是,从某种程度上来说,醒酒药效应从心理机制上证明了莫扎特效应的存在。音乐教育的效应要得以发挥,其中,音乐刺激或音乐教育对个体内在情绪的影响是个关键过程。音乐刺激通过改变情绪这个中介变量,对智力、学业成绩等产生影响。虽然这个效应持续的时间比较短暂,有点像醒酒药,大概持续20分钟左右;在个体成长过程中,经常反复地接受音乐刺激,逐渐影响大脑皮层及认知能力,短期效应会产生长期影响。 三、本位价值 如果艺术教育只起到辅德益智的作用,那么中小学的各门学科教育完全可以替代它。因为没有比数学、语文等各门学科更能直接开发智力,没有比道德教育更能直接提高情操,何必还要艺术教育的存在呢?说到底,艺术教育具有其他教育不可替代的独特价值。从辞源上来分析,艺术教育的初始含义就是感觉教育或感官教育的意思。美学创始人鲍姆加登认为,逻辑学研究理性认识,伦理学研究意志,除此之外还应该有一门专门研究感性认识的学科。1750年,他写了一本专门研究感性认识的著作《Aesthetic》,英语“Aesthetic”原意为“感性的”。因此,最初意义上的艺术教育就是开发个体感性能力的教育。因此可以说,艺术教育具有其独特的、其他学科不能替代的作用,更不是用来敲边鼓的,我们不能过度强调其辅德益智的功能。丧失了本位价值,艺术教育也就彻底失去了其独立存在的地位。艺术教育最深刻的价值,就是通过丰富人的感觉体验,来提高他们的生活质量。艺术教育是感性教育,开发了人类感性的智慧。很多家长都期望孩子在听音乐、演奏乐器过程中,智商得到提高。其实更重要的是,儿童在听音乐、演奏乐器过程中,感官的感受能力得到了训练,感性能力得到了提升,而这会对孩子以后整个人生发展产生深刻的积极影响。那么,什么是感性能力?视、听、味、嗅、触、情绪、情感等所有感觉的总称。在个体成长过程中,感性能力就和智力、道德情操一样,从小就应该得到训练和培养。我们在教学实践过程中应该对学生审美感官的训练给予应有的重视。个体发展过程中,身心均遵循“用进废退”的原理。头脑因为思考而敏锐,身体因为锻炼而强壮;同理,感觉和感官也会因为训练而得到提升、变得敏感。所以要重视感性能力的培养。但是,我国目前的教育存在这样那样的问题,功利性太强,艺术教育被严重忽视或扭曲。孩子在成长过程中,没有得到良好的艺术教育,缺少生活教育,没有培养起终身的兴趣爱好,感性能力没有得到发展。他们往往缺少生活情趣,对生活和生命缺少体验能力。这样的人常会感到空虚无聊、枯燥乏味、幸福感低,甚至出现各类心理情绪障碍问题,比如抑郁症、焦虑症等。统计显示,目前抑郁症已经成为困扰中国人的第二大疾病。相当一部分人群在生活中体会不到乐趣,体验不到存在的价值。我们经常在媒体上看到一些名人现身说法,进行抑郁症科普教育,教人们如何与抑郁症做斗争;但是又有多少人悄然自杀,这部分群体往往聪慧而又努力,这让人忍不住扼腕叹息。从某种角度而言,抑郁症和人们的感性能力差是有一定联系的。感性能力差的人,感受不到当下存在的感觉、价值的感觉和幸福的感觉。要想获得幸福、体验幸福,必须从小就要培养其敏锐的感受、细腻的体验和丰富的感情。一个感性能力强的人,在这么丰富多彩的世界中一定不会感到乏味,能尽情享受生活的乐趣、体验创造的快感。此外,个体的感性素质差,除了给自身造成困扰,也会带来一系列社会问题,比如我们城市的各种环境卫生问题和噪音问题。 随着人们物质条件的提高,中国已经逾越了物质贫乏的时期,个体的精神需要越来越凸显。但是我们的教育尤其是艺术教育没有跟上。现代教育的重心应该教人们生活而非生产,而且主要目的在于教会人们艺术化地生活。正如社会学家郑也夫所指出:“教育培养你喜欢上体育、音乐或者绘画,在这方面给你带来了极大的快乐,你在这一技能和兴趣上的收获是不可能失落的,你的这种本领,将一直帮助你充实自己的生活。” 作者:李红菊周佳铭单位:北京师范大学艺术与传媒学院北京师范大学艺术与传媒学院 心理学论文:中国格式塔心理学论文 一、中国传统译论之化境论 中国传统翻译理论深受中国哲学“天人合一论”和“中庸”思想的影响,意蕴深邃,凝聚着中国古典哲学、美学的思想结晶和话语特征,体现了醇厚的理论魅力,是中国传统译论之精华所在。以“神似、化境”为代表的审美境界,其优秀价值是“美”,追求的是翻译主体在审美心理上的“虚静”、“坐忘”,强调的是译者主体的艺术修养,最终体现的是翻译主体的直觉感悟和审美体验。在对传统译论的评析和借鉴中,钱锺书创造性地提出了自己独特的译学见解。在《林纾的翻译》一文里钱锺书写道:“把作品从一国文字转变成另一国文字,既不因语文习惯的差异而露出生硬牵强的痕迹,又能完全保存原作的风味,就算入于‘化境’。”这种“化境”既要有对原文的正确理解,又要不拘泥于原文,是另一种语言相应而完美的表述。正如罗新璋的评语,“钱公诸译,矜持尽化,语迹俱融,诚人化之笔”。罗新璋总结出翻译理论历经了“案本一求信一神似一化境”四个阶段,他认为,“钱锺书提出的‘化境’,可视为是‘神似’的进一步,同时亦把翻译从美学的范畴推向艺术的极致。”“‘化境说’也是中国古代诗论、画论、文论的古老命题,如刘勰的‘神与物游’、苏轼的‘身与物化’以及金圣叹的‘圣境’、‘神境’与‘化境’说”。“化境”的文学翻译既是译者匠心独运的结果,又是浑然天成的艺术极品,即“艺术造诣达到精妙的境界,可与造化媲美。”“化”直接承自传统美学的“物化”概念,揭示了文学翻译艺术的本质,即原文的风格之美与译文艺术表现方法的一致性,有本体论意义。“钱锺书的‘化境’与傅雷的‘神似’这两个概念,在旨趣上无大异……可以视为同一体系的两种不同说法,视为中国传统美学思想在翻译理论上的延伸。”“化境”论还需译界后人从理论层面上进一步阐释其内涵,使之具体化,从而在翻译实践和翻译批评中得到更充分、更广泛的运用。 二、格式塔心理学概论 1.概述。格式塔心理学又称“完形心理学”,是一种研究经验现象中的形式与关系的心理学。“格式塔”一词原是德文“Gestalt”的中文音译,“完形”。本意是指事物的形式和形状,但在完形心理学中它被赋予了“形式在感觉中生成”的内涵,具有“通过整合使之完形”的意蕴。奥地利格式塔心理学家C•V•厄伦费尔斯于1890年提出“格式塔质”的设想,所研究的优秀就是“形”。他认为:“‘任何形’都是一个格式塔,是一种具有高度组织水平的知觉整体,它从背景中(或与其他的物体)清晰地分离出来,而且自身有着独立于其构成成分的独特的性质。”格式塔文艺心理学对文学创作过程中的心物关系提出了两条重要原则:整体性原则和同形论。由格式塔心理学派提出的“整体性”、“异质同构性”及“顿悟”等理论,不仅在心理学上具有科学性,而且在文艺领域特别是翻译领域具有重要的现实指导意义。 2.格式塔心理学的整体性原理———文学翻译角度。格式塔心理学最大的特点即是强调研究心理对象的整体性。任何“形”不是各部分的简单相加,而是经过主体知觉活动加以重新构建的“整体”,因而在具体的研究中,形式或图形的把握尤其是知觉占据优秀地位。惠特海默认为只有从整体上考虑心理对象才能产生创造性,他认为创造性思维也是整体决定部分的观点。文学翻译作品是统一的、有机的整体,在翻译文学作品时,译者不能仅仅消极被动地接受,而需通过主体认知活动把握整体特征及性质,对知识进行创造性组合从而构建一个完整的语义框架,只有这样才能达到“思理为妙,神与物游”的艺术审美境界。 三、例证分析 化境是艺术创作过程中的至美境界,要求译者具有艺术的审美修养和艺术的思维方式,能从整体上把握原文的神韵和意境。正如包通法教授所说:“中国传统哲学思想一般从整体上把握客体与人之间关系,整体统摄部分,部分体现整体,既抽象玄奥,又具体直观,强调由象致内心的顿悟和内省。”格式塔理论反对元素分析,倡导整体组织,认为整体大于局部之和。因此,译者在翻译文学作品时,不能专执于一个句子、一个词或单独意象,而要从整体把握,进行从上至下的宏观建构。体现在整体艺术层面上的文字翻译是一个格式塔意象的转换过程,译者从原文中获取语言意义与情感体验等信息,构成一个新的整体意象,再将这个新的整体意象转换成译文语言的过程中,信息量的多少,美感等因素都会影响译文读者的接受。有道是,多情自古伤离别,原文表面看似朴实无华,却深蕴缠绵之情意,令人动容,译文亦是如此,钱锺书运用典雅纯正的文言文来翻译,其中的“百凡如故”、“神伤之甚”,特别是“行行生别离”五字紧紧捉住了原文所蕴含着的深切情思和神韵。译者基于对原文的透彻理解,以纯正的译语文字表述忠实地传达了信息,完整地传达了原作的精神和风格,将离殇之情体现得淋漓尽致。如此佳译,不露半点雕琢痕迹,既能做到谨而不拘,又能做到离形得似。 四、结语 根植于中国传统哲学思辨和文化沃土的中国传统译论,崇尚物我两忘、整体谐和的审美境界。格式塔整体性原理要求译者通过主体认知活动把握原文整体特征及性质,将单独字词片段连接起来重新进行创造性组合从而构建一个完整的语义框架,将其超乎言语结构之外的整体风韵体现出来,从而达到“思理为妙,神与物游”的艺术审美境界。化境固然是常人难以轻易企及的境界,但只要把握住整体意蕴,勤加磨炼,译者定能在翻译中心契于道,收放自如,在“大道”中实现“大美”,臻至完美的艺术审美境界。 作者:陈菲菲单位:浙江越秀外国语学院 心理学论文:大学生就业社会心理学论文 一、前言 现阶段,我国的高校毕业生遇到了很大的就业压力,大学的就业问题已经成为社会各界关注的问题。大学生的择业求职不止是学生全方位能力的比较,对大学生的心理素质也有着一定的考验。有关的调查显示,现今有众多的大学生由于专业、职业的择选而出现了不同程度的心理障碍,这类问题已经成为了大学生心理问题的第四位。心理问题分别包含了学习压力、情感困惑、人际关系等,在就业的过程中能不能获得良好的引导及处理,这不止是大学生就业问题的关键,也会影响到学生本身的健康发展以及社会的稳定。 二、大学生就业过程中主要的心理问题 (一)自我认知不足客观地进行自我评价、理智仔细地分析自己、真正地感受自己,这是在大学阶段除了学习以外最重要的任务,也是大学生个性发展及健全的基准,是职业生涯的最重要第一步。因为生活的相关阅历、社会方面的经验、成长的诸多背景太过简单等原因的制约,大学生不能对自己及自己所处的环境客观、充分地了解及认知,进而在自我的评价上存在着一定偏差,这对就业过程与适配职业的择选及获取都有着很大的影响,自卑及自负也是自我评价偏差大的常见体现。 (二)情绪困扰从大学的校园再到职场上,这是人生的重要转折点,再加上现今的就业压力很大,就使得学生经常处于应激的情况下,进而产生了焦躁、愤怒、抑郁等情绪反差,这些情绪的反应若是过度进展,就会将人的心理平衡破坏,也对人的认知功能有着很大的损害,进而让人们不能对环境及事件进行准确的评价及反应,这样还可能会导致身体或心理病症、轻生等危险问题的出现。 (三)行为表现 1.回避。回避就是知道了什么事情会出现,且在事情发生之前开始尽量地避免这样的事情遇到的行动。比如,大学生经常说的“考研考研,缓刑三年”,其实,回避虽然能缓解心理的应激,不过在诸多时候这是一种非常消极的应对反应,从本质上解决不了问题。 2.从众。从众,指个人的观念与行为由于群体的引导或压力,而向与多数人相一致的方向变化的现象。有些学生在选择职业的时候对主客观的状况考虑不足及判断不准确,盲目地从众。比如几年前的出国、考研。在盲目从众的环境下所做的结果往往不适合自己,最终却还要为此付出代价,致使毕业生的求职出现扎堆的现象,这在客观上就加剧了竞争。 3.攀比。攀比,指不顾自己的具体情况和条件,盲目地与高标准相比。很多的学生在选择职业的进程中会互相比较,不能客观、全面、公正地进行自我评价及对他人的评价,觉得别人找到了很好的工作,就感觉心理不平衡,根本不会去认真考虑这个单位适不适合自己,就盲目地进行攀比。这样不仅让自己的心理失去平衡,而且还会在攀比时失去了适合自己的机会。 4.依赖。依赖是指依靠别人或事物而不能自立或自给的行为。当今社会就业形势越来越严峻,面临就业的竞争及压力,很多即将毕业的大学生就将希望置于别人的身上,被动地依赖自己的亲戚、朋友、师长、学校等各界的帮助。导致自己深陷被动的择业处境,这样的心理及习惯会成为以后发展极大的阻碍。 三、大学生就业过程中心理问题形成因素 (一)个体因素导致就业过程中心理问题的形成 1.大学生的身心发展特征。大学生处于青年阶段,也是个体由不成熟过渡到成年期的阶段,从生理、心理、社会的各个方面都呈现着过渡的特性,这也会经常导致青年处在诸多的矛盾中,会受到环境的诱因影响致使出现心理问题;在求职的阶段,学生直接要面临的是从学生转化为职业人,在社会角色上有着重大的改变,若是个体本来的心理行为跟不上外界的步伐,那么众多的心理问题就会出现。 2.自我认知及定位的偏差。大学生的成熟度是非常有限的,并且其经验跟水平也制约着他们对自我的充分、客观的分析及了解;还有中国的大学生是被称为生活在象牙塔中,也就是学生总是对学校以外的生活没有足够的认知与了解。这样就会出现自我认识的不完全、不准确的问题,会导致自我和理想,自我及其他的环境之间存在诸多的矛盾。 3.认知模式的问题。学生存在绝对化、过分概括化、糟糕化等非常不合理的信念,也会形成个体本身的另一个应激源,成为导致学生出现焦躁、抑郁的负面情绪,或心理障碍的诱因。 4.应对措施及能力不足。大学生因为缺乏心理发展及健康教育等,在面对挫折时总是没有合理有效的应对举措及能力,加上自我意识的不断增强,也导致某些学生对外界的支持体系有着很强的预防心理,并且还不愿意跟身边的人讲或不愿意求助于学校的心理专业机构。应对措施及能力不足,导致学生不能很好地处理就业过程中的相关问题及事件,也不能很快地恢复心理的平衡。 (二)外界因素导致就业过程中心理问题的形成 1.越来越严峻的就业形势,导致就业压力过大。近年来我国的就业形势逐渐地严峻起来,导致大学生的就业压力持续增长,这是大学生就业心理问题出现的主要应激源。毕业生的数量逐渐增加导致毕业生及社会间的矛盾加大,并且毕业生还跟我国的社会结构性有很大的矛盾。我国的经济发展及人才需求都有着非常大的地区性差别,大学生的就业结构非常不平衡。 2.大学生个体社会化模式的不足。个体在社会的环境下呈现可以适应一定程度的社会文化,且参加社会活动并为社会所接受,这种进程叫个体社会化。若是个体的社会化没有很好地完成,就会对社会不适应,进而出现心理问题及行为阻碍。校园及职场的距离已逐渐地成为了学生知识到工作能力转化的最大阻碍。 3.外界环境的期许。外界环境会对学生的价值观、认知等的发展形成有着非常大的影响。很多时候,社会舆论方面及父母是以精英的态度来看待学生的,觉得大学生就应该要有好工作;并且人们对不一样的社会分工及职业还有很大的偏见存在。这些都会对大学生的择选就业有着极大的影响,也会导致更大的就业压力。 四、大学生就业心理问题的有效对策 (一)大力发展生涯教育,帮助学生良好地定位从大学生的自主就业制度施行以来,各个高校都开设了大学生的就业指导。主要是针对迎接的毕业生,注重讲就业政策及技巧等就业安置方面的众多内容。这样能够有效地提升学生的求职能力及技巧。应展开专业化、全程化、系统化的全方位职业生涯引导,唤醒学生的职业生涯意识,以达到帮助学生进行正确的自我评价及定位、发展职业性的素质,这对就业进程中学生的众多心理情况有着很大的决定作用。 (二)强化就业心理辅导,提升学生的心理调节能力众多的心理问题及就业问题都是彼此之间交织、相互的结果,这也就要求将心理引导及职业生涯的引导有效地结合起来,以进行部门工作的互通、互动。在心理辅导中要注重就业所导致的有关问题,更要将心理引导及进展体现不能缺少的组成模块与内容进行严格的把关指导。这也能解决学生的就业心理问题,且提升学生的心理适应程度,良好的心理素质及适应程度也是学生以后必须要具备的素质。 (三)促进学生的社会化进程,提高学生的职业适应程度良好的社会化环境是学生适应以后职场的基础,也能有效地提升高校的人才培养水平。帮学生架起很好的沟通桥梁,让学生能很好地跟职场的人进行交流,使学生更客观地了解职场中的环境,并依据职业的环境要求,对学生进行有关素质的培养。因为职业对人的要求是多类型的,学生除了要有专业能力以外还要有综合的素质。学校要关注软能力的发展,以多样的方法提高学生的就业能力。 (四)发展社会支持体系,强化辅导人员的团队建设良好的社会体系能够极大地缓解学生在就业过程中的心理压力及不良情绪,对学生进行认知的引导。学校也应该发展专门的辅导机构,开展多种类的学生自主活动,对学生就业起到良好的引导作用。我们应强化心理辅导者的综合知识素养及背景,给学生提供科学的服务,教师要利用自己专业性的知识进行综合引导,及时地处理学生的就业心理问题。 五、结语 现今,基本上只要说到大学生的就业现状,人们就会想到是扩招所带来的问题。近年来我国的高等教育发展飞速,让人们得出了这样的简单结论。我国的高等教育根本不是总量供过于求,是结构性供过于求的问题,从而导致众多的大学生就业困难。所以,我们应该利用职业生涯的相关教育,来帮助大学生做良好的方向定位,强化就业前的心理辅导,提升大学生的心理适应力,同时也提高大学生的职业适应度。进而发展社会的相关支持体系,构建心理援助的体制等策略,这样才能合理、有效地解决大学生就业的相关社会心理问题。 作者:伊剑吴晓华王红单位:长春工业大学吉林体育学院邢台巨鹿县职教中心 心理学论文:色彩心理学运用下的艺术设计论文 一、色彩心理学概述 色彩是一种自然现象。从自然原理来讲,色彩的产生是光线、物体和人眼共同运作的结果。色彩也是一种社会现象,从漫长的人类文化历史的过程中看,色彩,尤其是艺术品中蕴含着的丰富的色彩,正是人类对于自身的情感情绪的表达。色彩是人类表达自身对于外界认知的一种载体。所有的事物都辩证地以两个方面的互相运作来维持自身的存在,色彩的客观性和主观性正是这样的两个方面。美国色彩心理学鲁道夫•阿恩海姆说:“严格说来,一切视觉表象都是由色彩和亮度产生”,这是对于色彩客观性的阐述,“色彩能有力地表达情感”这是对于色彩主观性的肯定。在艺术史上,对于色彩有很多经典论述:伊顿的《色彩艺术》认为色彩效果不仅在视觉上,而且在心理上应该得到体会和理解,色彩能把崇拜者的梦想转化到一个精神境界中去。法国浪漫主义绘画派大师德拉克洛瓦说:我们的目的就是要利用色彩来创造美。英国包罗夫教授说人们对色彩的反应有四类型。“生理型”是人类共通的色彩感觉,例如红色觉得热,蓝色觉得冷等。色彩与文化和传统有关,是“联想型”的反应,例如中华文化,红色是喜气洋洋的象征。个人喜好的不同,是色彩的“性格型”的反应,每个人都有特定的喜欢和厌恶的颜色,这取决于个人的情感和情绪。闻一多先生在《色彩》一诗中,对色彩进行了如下描述:生命是没有价值的白纸,红给了我热情,自从绿给我以发展,黄给我以忠义,蓝给我以高洁,粉赐我以希望,灰白赠我以悲哀。梁一儒先生在《民族审美心理学概论》中指出,色彩文化是民族文化中最突出醒目的部分。 二、色彩心理学在设计中的运用 色彩的心理作用有很多具体的表现,比如,面对红色或者处于红色环境中,人们的心跳会加速,血压有所升高,情绪处于兴奋和冲动的状态;处在蓝色环境中,人们的脉搏会减缓,情绪处于沉静、沉闷的状态。色彩能够直接作用于人的心理,从人的脑电波可以看出,人的脑电波对于红色反应是警觉、警醒,对于蓝色的反应是放松、自然。色彩的心理作用能力能给人的感觉带来巨大的影响。而设计是为人服务的,因此在设计中,必须重视色彩,重视色彩心理学在各种艺术设计门类中的不同应用特点。色彩在室内设计中起着改变或者创造某种格调的作用,会给人带来某种视觉上的差异和艺术上的享受。人在进入某个空间最初几秒钟内得到的印象百分之七十五是对色彩的感觉,然后才会去理解形体,所以,设计师要重视色彩对人们产生的第一印象,这是是室内装饰设计不能忽视的重要问题。在商业设计中,要考虑到人们对颜色的方式。在Logo设计和其他商品形象设计中,要用不同的色彩和色调限定对于商品的情感基调的表达。心理学家们曾寻觅一种强有力的色彩和情绪反应之间的相关性,选择正确的颜色,决定品牌的形象。比如,可口可乐用红、黑二色作为形象标识;德芙用黑、褐色作为形象标识;麦当劳,德克士、必胜客,肯德基,等快餐店用红色、橙色等欢快的、青春的、热情的颜色作为形象标识;一些高端的奢侈商品,则用黑色、灰色、银色、金色等作为标识。在影视设计中,色彩心理学的应用也十分重要。很多电影都巧妙地运用色彩来制造各种各样的心理效果。有的电影以一种色调贯穿始终,有的电影则在特定的场面使用特定的颜色。比如张艺谋的作品,就善于用色彩,在运用色彩营造情绪和情境的基础上,用色彩来叙事,比如经典的电影《英雄》就用了五种不同的颜色讲述了五段不同的故事,传达了五个不同的段落主题。 三、设计色彩心理的培养 在进行设计色彩心理培养的时候,首先要专注色彩共性的学习,比如每一种颜色的集体认知、民族认知、社会认知等,在此基础上,还要重视对于色彩个性心理的训练。要在色彩表现中重视主观情感的表现,使色彩拥有主观之美是色彩设计师要重视的。在设计师学习了色彩的基本知识,认识了所有的颜色之后,可以进行色彩主观性表达的专门训练。可以在设计中思考十几甚至二十几种固有的色彩,这些色彩要丰富,冷色、暖色、中性色应有尽有。要求设计师凭自己的色彩爱好挑选五种以下的颜色,将这五种色彩扩展到画面中所有的物体设计对象中,对其它颜色可以完全忽视。如设计师选了橄榄绿、土黄、赭石等中性色,就可以以这几种颜色为主,代替设计对象所呈现的其他颜色。这种训练有色彩设计的理念和色彩的创意,转换设计师的色彩观念,改变设计师对自然色彩的过分依赖态度,变被动为主动,提高设计师对色彩的感悟力和创造力。在初期的再现色彩训练之后,设计师要自我进行主观分割色彩的训练。这也是绘画色彩表现的一个重要方法。我们在进行色彩绘画创作时需要强调其装饰性、表现性特征。可以尝试通过主观分割色彩的空间构成强烈的形式美感,色彩空间可以通过错落、交叉、重复等手法分割成各种不同的面积,形象呈现不同的色块构成。设计师在对色彩空间进行重新组合排列时可以不受客观自然物象形体和色彩的限制,根据主观需要进行处理和控制,营造不同的色彩空间所采用的分割方法,培养成熟的设计色彩心理。 作者:王楠单位:陕西工业职业技术学院 心理学论文:大学生网络道德下的社会心理学论文 一、大学生网络道德失范行为的主要表现 网上不文明行为。网络言行随意放纵,人们向网络投放没有价值或负价值的作品。调查发现,有18.8%的学生在网上聊天或发表自己的看法时使用过不文明的言语或符号缩写;有61.8%的学生表示在聊天室或论坛中曾遇到过其他网友使用脏话或带有人身攻击的语言。少数大学生把网络当成“情绪公厕”,借助论坛、聊天室等对他人或团体进行恶意攻击,并且借此逃脱法律的约束。浏览黄色网站。互联网中渗透着不少色情的东西。据调查,11%的大学生承认有过虚拟性行为,36%的大学生主动寻找过色情网站,曾经浏览过色情网站的比例接近50%。大学生虽然生理已成熟,但心理还不成熟,特别是社会经验和阅历不足,受网络影响较大,大量浏览不健康的信息和资料,将对大学生的生理和心理健康产生损害,甚至会导致部分学生因此而走入犯罪的泥潭。剽窃他人工作成果,抄袭他人作品。互联网具有信息量巨大、获取迅速、便捷、信息公开程度高等特点。在大学校园中,学生的学习离不了网络信息的检索、吸收与借鉴。但目前在高校学生中无论是本科生还是研究生,均存在部分学生不以学习他人、提升自身为目的,而是直接剽窃他人劳动成果,抄袭他人作品,完成自身学习任务。网络道德观偏差。网络道德是人们利用互连网络进行交往时所表现出来的一种道德关系。网络道德与现实生活中的传统道德有一定的差异,具有主体指向性不明、规范约束性差等特点。有研究表明,有31.5%的学生认为“网络虚拟的欺骗很正常”、“说什么无所谓,只要开心就好”,表现出明显的道德感弱化现象。网络犯罪行为。当网络失范行为超出一定的限度,对现实社会中的他人或财物造成损害,即可认定为犯罪行为。部分大学生虽掌握较高水平的知识与技能,但却未能用于正途,而是为满足个人利益,实施违法犯罪行为,例如网络黑客行为、网络诈骗行为和网络盗窃等。 二、社会心理学视域下的大学生网络道德失范行为分析 由此,去个体化将会导致个体的责任感下降,但却增加了对团体规范的顺从。引发去个体化行为的最主要的认知因素是个体自我意识的减弱及群体意识的增强。现实社会中人们的行为通常受道德意识、价值系统以及所习得的社会规范的控制,并且能够不断地从现实的社交网络中的其他个体那里获得反馈,从而增强自我觉察。自我觉察的人,会表现出更强的自我控制,并且行为更清晰地反映他们的态度。自我觉察的人更少地作出欺骗行为,更易约束自己的行为。网络社会所具有的强大的交往、交流平台为尽可能多的人提供了交流的机会,越来越多的人使用互联网,而不是面对面地交流,由此造就了庞大的网络群体。但便捷、迅速的网络交流平台,却缺乏现实社会中人际交往的约束机制,使得个体行为缺乏有效的反馈监督,从而降低个体的自我觉察,从而更容易出现失范行为。个体在网络中很容易就淹没于群体之中,失去自我意识,丧失自我判断能力。同时,网络行为本身即具有身份隐匿性的特点,这将使个体更容易在群体中迷失自我而出现行为解放,做出一些单独时不会、不敢做的事情。青年学生本身即具有心智发展不成熟、行为判断能力不足、自我控制能力不强等特点,在缺乏约束的网络行为中,部分控制能力差、自我约束水平低的学生就有可能出现欺骗、浏览不良网站等各种负性网络行为,甚至出现极端的网络犯罪行为。从众。从众心理即指个人受到外界人群行为的影响,而在自己的知觉、判断、认识上表现出符合于公众舆论或多数人的行为方式,是大部分个体普遍所有的心理现象。网络用它的虚拟现实技术创造了一个独特的现实的精神文化空间,成为一种强大的社会力量,并且以信息海量、更新迅速、互动性强等优点最大限度地吸引了大学生们的视觉注意力。青年学生虽然自我意识急剧发展,充满热情,勇于创新,但是另一方面,他们又缺乏个体倾向性的世界观、人生观、价值观,他们的独立性、自制力、意志力及分辨是非的能力都不强,往往会陷入焦虑、困惑和迷茫之中,表现出人云亦云,随波逐流。因此,某些负性网络行为,例如浏览黄色网站、使用不文明语言等行为往往是受到同伴影响而出现的“随大流”行为。 网络中大量的人际交往机会及交流平台为大学生网民的交往活动提供了广阔的空间,也使得部分具有共同经历、共同爱好的网民之间交往的可能性大大增加,并在频繁的交往中固化成为一个群体。群体成员在交往过程中往往会抵制那些对群体的设想和言论提出质疑的人,而且这种抵制会以针对个人的嘲讽、打击等形式出现,导致那些对群体言行有不同意见的个体面临来自群体的压力。在这种情况下,多数个体会选择从众。同时,网络言论的自由极大地增加人们对他人开展语言攻击、抵制他人的可能性。大学生思维活跃,情感丰富,并具有强烈的归属与交往的需要。因此,他们更希望通过网络平台与他人交往并加入群体,也就更容易受到群体的影响而出现从众行为。挫折-攻击。挫折攻击理论主要由多拉尔德、米勒等人提出,是指当人的一个动机、行为遭到挫折后,就会产生攻击和侵犯性反应,甚至出现犯罪行为。攻击的形式可以表现为语言攻击、身体攻击等。调查显示,76.6%的人感觉当前互联网上羞辱、谩骂等人身攻击现象普遍。其中,25.6%的人表示“非常普遍”。仅3.9%的人“很少”或“没有”发现类似情况。所谓“挫折”是根据某种愿望进行有目的的行为时,由于内部或外部障碍,使欲求的满足受到阻碍,这种状态就是挫折。多拉尔德认为,攻击的发生强度与欲求不满的量成正比,挫折越大,攻击的强度也越大。现代大学生的学习与生活均较以往有较大改变,日常生活中的人际交往、就业、经济的压力较以往均有所增加,导致一部分学生内心出现较强的挫折感。同时大学生宣泄心理压力的途径有限,或者是缺乏应对挫折的能力,从而导致一部分学生通过在互联网上羞辱、谩骂甚至报复他人的方式,发泄自己挫折感,或者过度宣泄着自己的情绪。 三、应对策略 针对大学生网络道德失范行为的成因的心理学分析及青年学生本身具有的心理行为特点,可以从如下几个方面建立有效的解决途径首先,增强大学生的自我意识,提高自我管理水平。自我意识是指人对于自己以及自己和周围事物关系的一种认识、情感和意向。它是人认识自己和对待自己的统一,是对自己的认识、态度、行为的调节的综合性表现。增强自我意识、提高自我管理能力能促进大学生更好地认识自我、促进自我的发展,从而使自己的言行和思想能通过增强大学生的自我意识,提高大学生的自信心与自我管理水平。大学生的生理日趋成熟,但心理成熟滞后,表现为自我意识发展在多方面存在矛盾。学校、老师也可以充分利用网络传播的互动性,采用学生喜闻乐见的形式引导学生学会自我调节和控制,不要在虚拟网络中迷失自我,做出负性行为。其次,加强挫折应对教育,提高大学生的挫折应对能力。现代大学生的成长过程多比较顺利,成长环境与物质条件较以往也有较大改善,但也正是因为这样,导致部分学生没有应对困境、解决问题的机会,也就缺乏有效的挫折应对能力训练,从而导致学生抗挫折能力较差,一旦离开既往熟悉的生活环境,进入大学后遇到在学习和生活中的困境时,容易产生较强的挫折感,从而产生一些非理性的认知并导致某些负性行为的出现。长期处于慢性、低强度压力下,部分学生会出现负性情绪积聚状态,同时又缺乏有效的宣泄途径,易导致孤僻、焦虑、强迫等心理问题,并进而导致各种不适行为表现。高校在学生教育过程中,应通过各种途径使大学生们学会面对问题、解决问题,学会有效应对挫折。高校、教师应从根源上帮助大学生正确认知困境,认清自己的真实需要,正确处理挫折,避免网络心理问题的产生,并针对负性网络行为开展有针对性的引导与教育,引导大学生健康上网。另一方面可以把网络教育作为心理教育的内容,通过网络心理健康教育课程和网络心理咨询,着力预防和矫正网络不良心理倾向和心理问题,如网络焦虑、网络成瘾等,引导大学生自我调适,纠正不良的网络心理。 作者:邵淑红徐伟张婷婷单位:滨州医学院 心理学论文:抗挫折教育下的积极心理学论文 一、积极心理学视域下大学生开展抗挫折教育的必要性 (一)抗挫折教育是社会发展的要求高校是人才的集散地,高校培养人才以人的全面发展为目的。大学生作为社会主义接班人,肩负着建设祖国的伟大使命。当前我国正处于经济转型时期,随着高校大学生毕业人数的增加,就业压力也逐渐增大。随着经济飞速发展,精神文明的不断进步,当今的生活理念和生活方式也与过去不同,种种原因都对大学生的世界观、人生观、价值观甚至择业观有很大影响。导致学生群体中出现很多不和谐现象,如人际关系紧张、盲目攀比、学习氛围差、考试作弊等等。如果这些现象不及时发现并加以制止,很有可能会使一些大学生产生心理问题,心理问题如果不及时解决,容易导致生理上的不协调、不理性,甚至引发犯罪。为此,高校应当在注重学生科学文化知识学习的同时,还应注重学生的心理健康教育,教会学生在面对挫折时应该以积极乐观的心态去对待。高校应该以培养大学生的完美品行为出发点和落脚点。 (二)抗挫折教育是预防大学生心理疾病的要求当前大学生心理问题越来越受到社会和学校的关注。调查显示,许多校园暴力大部分是因为学生的心理问题引发的。如1991年11月1日的“卢刚事件”,卢刚在取得博士学位后,因为未获得最佳论文奖,并且面对巨大的就业压力,最终酿成悲惨血案。当然诱发大学生心理问题的原因有很多,但其中一个非常重要的原因就是大学生在面对挫折时,消极情绪不能及时排解。长期处于压抑、痛苦的心理环境下,学习生活的积极性受挫,如果不及时调整就会进入一个“死循环”,甚至有部分大学生会在绝望中轻生。高校作为育人的地方,必须为大学生营造良好的抗挫折教育环境,防患于未然,要建立积极的防控体系,缓解和疏导学生消极的挫折情绪。 (三)抗挫折教育是增强大学生生存能力和竞争力的需要每个人都是“社会人”,我们不可能离开社会而生存。因此不可避免地会遇到诸如工作不顺心、人际关系紧张、家庭矛盾等问题。大学生在走向社会以后,当他们单独面对生活上和工作上的问题时,只有具备一定的抗挫折能力,才能在社会激烈的竞争中占有一席之地。所以高校在大学生在校期间,有针对性的对大学生进行抗挫折教育,有意识地培养大学生的抗挫折能力,让大学生学会面对问题和挫折时,不逃避、不放弃,以一种积极的心态去面对,培养自己顽强的意志,是高校培养大学生全面素质的本质需要。 二、积极心理学视域下抗挫折教育路径探析 以往心理学研究重点多放在了心理问题的研究上,认为心理学是为了解决心理问题而存在的一门学科,而积极心理学作为一门年轻的学科,更是不被重视。随着抗挫折教育的发展,人们更多地关注个体内心对生活所持有的态度,团体情绪在团体协作中也被列为重点参照因素,积极心理学的主要理念与观点能够帮助个体和团体在遭遇挫折前、挫折中和挫折后找到积极乐观的因素。所以,运用积极心理学开展抗挫折教育是一种时代性的探索。 (一)积极心理学视域下大学生抗挫折教育的原则高校作为大学生学习知识与文化的场所,在大学生遇到挫折时,应该充分发挥高校的主渠道作用,把大学生抗挫折能力培养纳入到教育教育体系中,使之成为大学生素质教育的一个重要组成部分。积极心理学视域下的抗挫折教育有其独特性,所以运用积极心理学开展高校抗挫折教育应该遵循三点原则:第一,预防性原则。积极心理学研究方法不同于传统心理学的研究方法,它更注重个体或团体心理问题产生之前的心理状态,也就是说个体或团体应该以一种乐观、积极向上、开朗的心态面对生活、工作或学习。虽然与抗挫折教育的目的一致,但积极心理学更强调发挥人性中的优点来预防挫折感的出现,这样的心理治愈理念比传统的修复遇到挫折后的心理问题更具有价值。并且运用积极心理学能够节省解决心理问题的成本。因此,在抗挫折教育中,运用积极心理学能够帮助大学生形成积极的认知以抵御挫折。第二,体验性原则。积极心理学不仅强调教学目标和知识技能目标的实现,更强调学生的积极的情绪体验。所谓的积极的情绪体验,早在1998年B.L.Fre-drick就提出了拓延建构理论“认为某些离散的积极情绪,包括高兴、兴趣、满足、自豪和爱,都是拓延人们瞬间的知性的能力,并能构建和增强人的个人自愿,如增强人的体力、智力、社会协调性等。”大学生的情绪特点趋向于强烈且不稳定,所以在抗挫折教育中,不仅要注重大学生认知因素,更应该注重大学生的情感因素,通过各种防范唤起大学生的积极情绪体验。第三,希望性原则。积极心理学强调每个人心中都有自我实现的向往与需求,这种需求会激发个体的潜能和积极力量。高校在开展抗挫折教育时应注重学生的优点和价值。在生活中大学生往往会感到孤独和寂寞,希望有人能够发现他们的价值。所以,在抗挫折教育中,高校应该充分的理解学生,充分的信任他们,给没个人提供发展的机会,相信他们可以形成积极的人格。 (二)积极心理学视域下大学生抗挫折教育的路径 1.心理健康课高校的心理健康课是针对全体大学生进行抗挫折教育的一种路径,是高校心理健康教育的主阵地。高校心理健康课的主要目标是在挫折产生之前进行积极的预防,面向全体大学生普及专业的抗挫折知识,让学生们正确认识挫折、抗挫折,并且通过专业讲解积极心理学的相关知识,提高学生的抗挫折意识和抗挫折能力,而这一目标恰巧与积极心理学的中心思想相契合。积极心理学强调发挥人性中的优点,培养积极的人格力量,预防面临挫折所产生的心理问题。积极心理学作为一种心理学理论,只有将理论具体化才能发挥其实际效用。高校教师可以在心理健康课上课之前与学生们分享一个或两个积极向上的小故事,也可以在课后与学生进行积极沟通,帮助学生树立强大的自信和积极乐观的态度。高校心理健康课程安排中特定课时进行积极心理学知识普及,能够让学生在平时的学习中系统的了解到挫折的概念、挫折情境、挫折反应和挫折防御、应对挫折等知识。有意识地培养大学生的抗挫折能力,引导大学生认识到挫折的两面性,增强大学生的积极情绪体验,使大学生处于低强度的积极生活事件中,培养大学生的积极人格,以预防挫折的发生。 2.团体心理辅导所谓团体心理辅导,就是通过团体内部的人际交互作用,促进个体学习团体中大多数人的态度和行为的一种辅导方式。团体心理辅导是高校抗挫折教育的辅助路径,也是高校大学生心理健康教育采取的最有效的措施之一。当前心理学界讲心理团体按照功能分为“成长性”团体和“治疗性”团体。“治疗性”团体辅导注重成员经验的深层解析、人格的重塑与行为的重建。这种团体辅导方式多用于遇到强大挫折之后,产生深度心理问题的人群。而“成长性”团体辅导注重成员的身心发展,注重成员的正向行为的建立,这种辅导方式符合积极心理学应用于高校抗挫折教育的基本规律,可以作为大学生应对挫折的重要方法。团体心理辅导具有实践性、高效性、趣味性等特点,因此在高校大学生心理健康教育中具有更强的适用性,更明显的成效性。但是一直以来,受到传统主流心理学(消极心理学)等因素的影响,目前大学生团体心理辅导在一定程度上存在问题解决取向的弊端,因此,需要积极心理学思想和理念的介入。高校应充分利用党小组、学生会、社团等活动团体,定期开展团体心理倾诉活动,帮助学生发泄内心的负面情绪。也可以指定团体心理辅导方案。高校抗挫折教育的主要目标是培养大学生的自我意识,树立大学生的积极的自我概念,所以将积极心理学引入团体心理辅导中,能够对当前价值取向倾斜的团体心理辅导进行不断的平衡和完善。 3.积极心理咨询心理咨询是指运用心理学的方法,对心理适应方面出现问题并乞求解决问题的求询者提供心理援助的过程。积极心理咨询是高校抗挫折教育的补充途径,为受挫严重的大学生进行个别调试和辅导。也可以说心理咨询是一种语言发泄方式,内心释放的过程,心理导师对咨询者的辅导可以是一种引导过程,在解答咨询者问题的过程中加入积极心理相关知识,为可能复发的心理问题做好充分的预防。同时,积极心理咨询认为每个人都具备两种能力,一种是爱的能力,一种是认知能力。积极心理咨询主要针对于遇到挫折之后具有不良心理反应的大学生,消除他们的消极情绪和想象,帮助他们从挫折中解脱出来,为此学校设立了心理咨询室和心理咨询电话,并且专门安排心理老师对学生提出的问题进行解答。高校抗挫折教育采用积极心理咨询的方式主要是帮助学生们对挫折进行积极的归因,指导他们形成乐观积极向上的解释风格,同时,为学生提供消极情绪宣泄的场所,帮助他们学习讲情绪进行转移、宣泄、升华等调节方法,以提高他们的心理调节和抗挫折能力。 偏重于大学生挫折教育的积极心理咨询又不同于传统的心理咨询,教育者需要在咨询的过程中引导大学生进行价值澄清,给出正确的是非判断,对于大学生错误的、不切实际的目标应给予劝解和修正,帮助他们制定合理的奋斗目标。总体来说,积极心理咨询重点并不在于问题的解决,重点在于问题解决过程中教育者对咨询者心理状态的重塑。 作者:方鸿志李智智林森单位:渤海大学 心理学论文:高校心理健康教育积极心理学论文 一、积极心理学的理念 积极心理学兴起于上世纪80年代,它的代表人物赛里格曼和西卡森特米哈伊曾撰文指出:“当代心理学正处在一个新的历史转折时期,心理学家扮演着极为重要的角色和新的使命,那就是如何促进个人与社会的发展,帮助人们走向幸福,使儿童健康成长,使家庭幸福美满,使员工心情舒畅,使公众称心如意”。积极心理学批判传统的消极心理学长期以来对心理疾病成因、治疗方法等主题的专注,以为相关问题的解决就能带来个体生活的改变,幸福感的获得。但事实却是,随着心理疾病研究的深入,患心理疾病的人数却日渐增多,这一现象似乎是与心理学的研究初衷背道而驰,作为一股新兴的心理学思潮,积极心理学致力于研究人类积极的情绪体验,积极的人格品质以及积极的社会制度。它以普通大众为研究对象,其优秀思想是强调心理学要重视人类积极品质的挖掘与培养,用欣赏的眼光来看待人类的潜能、动机和能力。Seligman曾概述了人类6种美德和24种积极力量,包括(1)智慧和知识:创造力、好奇心、开放性思维、热爱学习、正确观察事物之间相互关系的能力;(2)勇气:英勇、勇敢、坚持、风趣、热情;(3)博爱和仁慈:和气、热爱、社会智力;(4)正义:公平、谦逊、忠诚、平等;(5)节制:自我调节、谨慎、考虑周到;(6)卓越:对优秀和美丽的欣赏、希望、感激、幽默、信仰。这些美德和品质对于健康人格地塑造起着不可或缺的作用。在大学期间,学生的人格品质仍具有一定的可塑性,引入积极心理学能为高校心理健康教育提供一个新视角,为学生积极情绪和个性品质的升华提供方向。 二、积极心理学对高校心理健康教育的启示 (一)注重个别学生与全体学生的兼顾目前,高校心理健康教育大都以预防和矫正学生的各类心理问题和行为问题为主,其他的学生被自然地忽略掉了,这些学生的情况如何呢?他们在大学生活中能感受到幸福快乐而有希望吗?这些就不得而知了。积极心理学的引入,对所有人的积极情绪、积极品质以及潜力发挥的关注,能从理论上补充高校心理健康教育的内容,打破当下以少数问题学生为重点的局面,使更多的人纳入心理健康教育的视线范围内,实现个别学生与全体学生的兼顾。 (二)引入积极预防的心理健康教育理念心理学研究者们发现,人性层面的积极力量和美德如勇气、爱、开放思维、乐观、希望、坚忍等对于心理疾患起着不容忽视的调节和缓冲作用。对这些品质的挖掘培养,将积极预防的理念引入心理健康教育当中,能更有效地实现心理预防。自我效能理论曾提出四种增强自我效能的途径:个人直接的经验、他人的替代经验、言语说服以及环境。这四种方式在积极情绪和人格品质的培养中同样适用。学校可以通过课程、讲座等多种方式增进学生的积极体验,挖掘他自身的积极品质,引导他去发现这些积极品质是如何形成的,他人身上有哪些积极品质是值得他学习借鉴的。当学生拥有相对积极的情绪体验和个性品质之后,其抗压能力、应对挫折的能力会自然提升,从而达到积极预防的目的。 (三)强化全员育人的教育措施积极心理学将心理学的研究范围从个人的内部研究扩展到个人与社会、个人与群体之间的关系,良好的社会环境能促使个体发挥其人性中积极的层面。学校作为学生学习生活的重要环境对学生的发展起着潜移默化的影响。因此,营造一个关爱支持、积极进取的校园文化氛围同样有助于学生获得快乐幸福的感觉。目前对于高校心理健康教育还存在着这样的误区:认为心理健康教育仅仅是心理辅导教师和辅导员的工作,与其他教职人员无关。这是非常狭隘的观点。相对于人数众多的学生,心理咨询师和辅导员人数有限,也没有机会与所有学生进行接触交流。而与学生接触最多,影响最大的则是各门课程的任课教师。如果他们在授课过程中能重视学生积极体验的培养,将其自身积极、正面的品质示范给学生,这在无形间能对学生产生诸多积极的影响。因此,强化全员育人的意识,在教育宣传中渗透积极心理学,能有效地扩大心理健康教育影响的范围,营建促使学生积极品质发展的环境。 作者:来燕单位:浙江中医药大学 心理学论文:大学生综合素质下的教育心理学论文 一、大学生素质教育的内涵 大学生素质教育分为:思想政治素质教育、人文素质、创新精神和实践能力、法律素质及道德素质。思想素质有思想情感、思想认识、思想方法三方面,政治素质有政治观点、政治信念、政治立场三方面。思想政治素质是大学生价值观、人生观、道德及政治观的综合体现。人文素质是指人们在人文方面所具有的综合品质或达到的发展程度。大学生创新精神和实践能力是学习过程中形成和体现出的创造发明素养,以及运用所学所能将个人目标或任务付诸实践的能力。法律素质是其所具法律知识,法律意识,法律行为的综合体现。道德素质是其做人及行为实践过程中对其自身起规范作用的心理品质。 二、大学生素质教育存在的主要问题 虽然我国高等教育一直提倡专业教育与素质教育并进,但实际情况不近人意,大学生综合素质培养过程中,主要存在以下几方面的问题: 1.思想政治素质教育难入人心,。在这个价值观高度多样化的时代,学生现有的思想政治认知结构和相关课程内容差异大,施教者难以有效输入新的思想政治认知。 2.人文素质教育难以深化,现行人文素质教育只达到人文知识教授层面,学生无法真正理解人文思想、法掌握人文方法,更无法遵循人文精神。 3.大学生缺乏创新意识原动力,普遍只想顺利完成学业并获得工作,缺乏高层次追求。4.大学生法律和道德意识薄弱,缺乏维权意识和社会责任感。道德素质存在道德评价失准、道德价值取向混乱问题。 三、运用教育心理学知识提高大学生综合素质 大学生素质教育过程中们,我们需要理论结合实际,发现大学生的心理发展规律,运用教育心理学相关知识引导大学生综合素质的逐步形成,解决高校在大学生综合素质培养过程中遇到的实际问题。 其一,用皮亚杰的建构学说中同化和顺应这两种建构认知结构的方式的理论来指导思政素质教育。思政教育过程中,受教育者会将施教者所教授的信息纳入并整合到自身已有的认知结构,加强和丰富原有的结构,只是这一同化过程学生会过滤和改造施教者给予的外界刺激。也就是说,学生已有的思想政治认知结构如果和施教者所授结构不一致,那么他们就可能不接受甚至排斥。这正是目前思政教育存在的问题。虽然思政教育在同化过程中受挫,但是我们可以在顺应过程中找到改变这一现状的希望。因为受教者的认知无法适应客体要求时,就会创造新的认知结构来适应环境需要,这是一个自我改造的过程。高校对大学生的思政素质教育如果能把握好学生在同化和顺应过程的中认知结构变化的节奏、时间以及思想政治教育的强度,那么思想政治素质教育就可能发生实质性的转变,建构起大学生全新的思想政治认知结构。 其二,高校若能重视和提高学生的认知驱力,那么大学生人文素质教育将实现由现目前学生仅仅是机械接受人文知识的层度到理解人文思想、掌握人文方法、遵循人文精神的深层次转变。认知驱力是奥苏贝尔三大成就动机中最重要和最稳定的一项,此外还有自我增强驱力和附属驱力。我们需要认识到这种动机就是对求知的需要。人文教育无法深化的原因在于对实利的追求。而奥苏贝尔对认知驱力的重视本质是对认知和理解的价值的追求,这种追求同学生作为学习者的心理倾向契合。所以只要高校引导和培养大学生的认知驱力,就能转变大学生认为人文素质教育没有现实意义的想法。 其三,将马斯洛的需要层次理论介绍给大学生,并引导学生追求较高层次的人生需求,帮助他们找到创新意识的原动力。文献显示我国大部分大学生在高校就读期间的人生需求模糊,甚至是缺失,尤其缺乏对自我实现需求的追求。马斯洛理论把需求由低到高层次分成生理需求、安全需求、爱和归属感、尊重和自我实现。我们可尽力引导大学生追求马斯洛理论的高层次需求,鼓励他们将自我实现作为自己的终身人生目标。 其四,高校可在法律道德教育的课程中引入科尔伯格的道德发展阶段理论以唤起大学生的道德和法律意识以及对责任感的考虑。科尔伯格的道德发展阶段理论分为六个阶段,而我们要重点引荐给学生的是第六个阶段,即普遍性伦理原则阶段。这一阶段的人确立起了一种用于社会治理的道德观,他们懂得德性的本质、以尊重人为目的而非手段为前提。执此道德观的人是推动社会道德发展的力量。具体可选用科尔伯格的“海因茨难题”这一经典道德两难问题作为课堂开放式讨论话题,了解学生的道德观和法律基础知识掌握情况。而后,为其讲解科尔伯格的道德发展阶段理论及基本法律知识以激发和普及大学生的法律道德意识。 大学生素质的形成看似由外至内,其实也是一个内心变化引起外在行为表现变化的外化过程,是需要施教者带着潜移默化的意识耐心引导和培养的过程。因此运用教育心理学知识有针对性地引导和帮助大学生有效提高综合素质是顺应大学生身心发展的。当然,本文的研究仅供参考,希望可以对大学生综合素质教育有所帮助。 作者:邓丽萍王昊灿单位:四川外国语大学重庆南方翻译学院 心理学论文:高校语文教学下的教育心理学论文 一、运用学习动机原理,大力激发学生学习兴趣 (一)让学生被认可,获取成就感产生成就动机,产生内在学习动力。高职类大专学生因高考的“失利”对学习的兴趣一定程度上受到了影响。只有让他们感到所学的知识学有所得、学有所用,他们的学习动力才是强劲的。因而,在大学语文教学过程中,一是要结合专业从实际出发。比如医学类的高职院校就要充分结合医学类单位需要用得着的内容,如医学报告和处方的写作,以及药品销售类的口语表达知识等内容。让学生学过以后就能学以致用,掌握一门本领。二是讲解生动,视野开阔。语文教师可以以医院一些生动的事例来进行分析讲解,丰富教学的内容开拓学生的视野,扩充他们的知识面。使学生感到经过学习在将来的工作岗位上能大展身手,从而大大激发学生的学习兴趣。三是教学内容要循序渐进,科学安排。在教学中要做到由浅入深、由易到难,让学生从学习中获得轻松感和愉悦感,从而对大学语文学习产生一种发自内在的积极力量。 (二)良好的学习氛围,深厚的师生情感,形成外部的有效动机。前苏联心理学家赞可夫主张:“课堂上要有活泼的气氛,要有游戏的成分,有幽默,有笑声,有争论。”在高职类的院校,因为较多、较深入的专业课让学生倍感枯燥,大学语文恰好能营造一种与专业课不一样的良好的课堂气氛。通过演讲、辩论、讲故事等轻松方式激活学生的兴奋点,使其情绪高涨,学习兴趣更浓,快乐学习效率更高。同时,除了课堂以外要主动同学生多交流,建立深厚的思想情感,这样能让师生间获得一种沟通,有助于课堂上的零障碍交流。 (三)积极情感能激发学生的学习兴趣。学生往往会因人而异,喜欢某个老师的教学方式从而对这门学科产生浓厚兴趣。所以,作为语文教师,在教学过程中,要充分展示自身的人格魅力,加强与学生的情感交流,充分得到学生和尊重,从而让学生“爱屋及乌”对大学语文学习产生浓厚的兴趣。更能使他们的品质得到铸造。 二、运用有效强化原理,挖掘学生学学语文的内在动力强化是一种事物增强另一事物的过程,适度的强化能让学生保持更有效的注意力 (一)制定明确、具体而恰当的学习目标。“教学目标是学生学习的结果,是奋斗的方向”。高职院校的学生对大学语文的学习往往是盲目的,但高职院校大学语文的学习却要求学生有较高而具体的要求,需要真正掌握相关的知识点。所以教学目标要适合学生的能力培养。这样才能更好地激励学生,调动学生的积极性。 (二)奖惩分明。这是教师教学过程中常用的两种有效强化方式。对在课堂上积极表现的同学要能适时的给予肯定;对在演讲、写作等方面有特长的要给予他们更多的舞台。不能忽视在大学语文学生过程中的“吃力者”,语文老师要结合这部分学生的实际,挖掘他们身上的优点,给予引导,帮助成长。当然,也不能盲目的只给予肯定,要奖罚相结合,但不管是奖励还是惩罚都要考虑学生的承受能力,这样才能真正让强化在大学语文过程中起到积极作用。 (三)重视榜样的力量。“榜样的力量是无穷的”。大学语文教学中,要充分发挥班级中大学语文学习较好的榜样作用;同时,可以引用已经在工作岗位的已经取得较好成绩的同校校友的示范效应。通过树立典型,激发学生学习。其次适当引入竞争,增强学习积极性。 三、运用成败归因理论,正确认识自我,产生积极效能感 美国著名心理学家桑戴克提出著名的“效果律”。要求语文教师对学生的课堂表现作出相对应的评价和认定,使学生能准确定位自己,并根据教师的评价对自己的学业水平作出正确认识。语文教师要充分利用心理学的教学反馈原理为基础,以课堂作为舞台,对学生作出正确评价。首先学会更多地肯定。大语文教师要根据学生的回答作出恰当评价,以肯定为主。其次是适时的运用批评,并予以纠正。这样才能起到强化作用。三是教会学生具有一定的概括能力和理解能力,有助于问题的强化。 四、培养创造性思维,提高学生独立思考问题的能力和创新能力 “创造性是人成功地完成某种创造性活动所必须的心理品质,也是创造型人才的重要特征。”创造性思维的优秀是求异思维。高职大专毕业生,马上面临着走入社会,这就要求他们具备更强的独立思考问题的能力和创新能力去适应社会。大学语文教学可以在鼓励学生求异思维、提高创造力方面作出积极的努力。首先,让学生试着走上讲台,参与到知识的发现和创造过程。改变过去老师“一言堂”、“一站到底”的情景,让学生有更多展示个性的舞台,根据自己的经验及认知能力,把知识获得的过程用自己的语言表达出来。既能锻炼学生的表达能力,又强化了心理素质,更有助于树立学生的自信心。其次,通过创设情景,引导学生进行创新能力的实践。 作者:王红亮单位:红河卫生职业学院 心理学论文:小学低年段儿童心理学论文 一、小学低年段儿童的心理发展特点 儿童发展心理学是研究儿童的注意、记忆、思维以及个性等心理结构的学科。小学低年段的年龄范围在6-8岁,属于小学一二年级阶段。这一阶段是为一生的学习活动奠定基础的时期,也是心理发展的一个重要阶段。处于这一阶段的儿童在心理发展上有着一定的规律和特点。 (一)小学低年段儿童注意的特点小学低段学生的好奇心比较强,情绪容易冲动,自我的控制能力比较弱,特别容易受到外界环境的影响和暗示,从而产生不自觉的模仿行为。小学低段的学生有意注意的时间比较短,对游戏仍然保留着极大的兴趣。他们感觉只有在游戏中人才是没有拘束的可以自由发挥的人。因此,他们常把学习当成一种游戏。学习活动本身是否有趣,教学教师是否和蔼可亲,成为他们学习的主要兴趣来源。 (二)小学低年段儿童思维发展的特点小学儿童思维形式发展主要分为:直观形象水平,形象抽象水平,初步本质抽象水平。直观形象水平主要表现形式是记忆的东西常常是直观、形象、具体和鲜明的。小学低年段儿童的概括能力主要处于直观形象水平。 (三)小学低年段儿童记忆的特点即无意识记忆占优势,有意识记忆在发展。儿童还不会向自己提出记住客观事物的任务,被记忆的东西常常是直观、形象、具体和鲜明的,经常是自然而然地记住一些简单的生活经验、语言、图形等。一项研究让5岁、7岁儿童记图片,并以录像中的口唇是否微动为指标,考察儿童的复诵行为。结果发现,有10%的5岁儿童、60%的7岁儿童表现出主动复诵,这说明大部分小学低年段儿童都能运用复诵策略进行记忆。 (四)小学低年段儿童个性发展特点童年期儿童处于脱自我中心阶段。我国科学院心理研究所研究员李文馥在一项“三山实验”式的研究中,利用绒毛动物模型代替三座山,考察4-13岁儿童认知的自我中心现象和脱自我中心化。研究发现,6-8岁的儿童具有自我中心现象,但并不是认知的主要成分。此时期,儿童容易肯定自己的优点,不容易发现和改正自己的缺点,其自我评价几乎完全依赖于教师。来自各方面的表扬是他们学习的绝对动力。 二、小学低年段数学知识范围、授课特征 数学是理解性和逻辑性兼重的学科,并且和现实联系特别紧密。小学低年级数学是数学学习的初始阶段,居于基础地位,其对高年级数学的学习和日常生活中的数学运用起到铺垫作用。小学低年级数学的知识范围主要包括数的认识、钟面的认识、简单的四则运算、初步的几何图形认识、简单推理等。小学低年级数学的知识特点是较为基础,内容对逻辑思维能力有一定的要求。低年级数学的授课特征是:前后联系性较强,内容涵盖范围较广,教学对象年龄幼小,认知能力尚处在发展阶段。 三、儿童发展心理学在小学低年段数学教学中的应用 小学生处于儿童时期,这个时期的儿童个性心理发展有着自身的特点和规律。遵循此特点与规律有助于教师有针对性地开展课程教学,较好地实现教学目标。下面,我们从以下几点来谈谈。 (一)针对学生的注意力特点,培养数学学习兴趣法国教育家第斯多惠说过:“教学的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞。”小学低年段儿童的注意力不稳定、不持久,所以在数学课堂教学中,教师就需要先培养学生对数学学习的兴趣。低年级的数学知识与日常生活紧密联系,所以我们首先应考虑从儿童所接触到的生活经验入手,以有效满足学生的求知欲。例如,一年级数学上册《比一比》这一课,教学目标是让学生会比多少,比长短和比高矮。其中,有一道题是:比一比哪条绳子比较长。如果教师只是刻板地告诉学生1号绳子比2号绳子长,学生会产生模糊的思维,不能完全理解如何得出1号绳子是长的,从而使得有些学生会感到没有兴趣,甚至开小差。这时如果教师能抓住学生注意力的特征,拿出实际的两根绳子,让两名学生到讲台上进行比一比操作,而其他同学注意观察,就能引起学生动手操作的兴趣。而且,学生会把注意力都集中到讲台上的同学身上,能直观具体地理解1号绳子比2号绳子长。 (二)针对学生的思维特点,创设情境,激活学生的抽象思维小学低年段儿童的感知觉是极其敏感的,一切新奇的事物都能够吸引他们的注意。而且,他们的思维正处于具体的形象思维向抽象的逻辑思维转变的过程中。因此,教师在数学课堂中应积极创设情境,以帮助学生构建时间和空间思维能力,让知识结构合理地联系生活情境,从而提高课堂教学效率。例如,二年级数学下册《小小设计师》一课,要求学生综合、灵活运用第三章所学的对称、平移、旋转等知识,发挥想象,设计出有创意的作品。如果教师不先预设出情境,直接通过讲授让学生设计出图案,学生会设计出与教师讲课时相似的图形。而且,大部分学生的思维没有真正得到展开。反之,如果教师在课前先准备一些如桌布、墙纸等生活物品上见到的漂亮图案,让学生猜猜它们是怎么得到的。然后,教师引导学生通过画一画、折一折、剪一剪、移一移等活动体验图案的设计。最后,再让学生设计出自己喜欢图案。这样能更好地激发学生的想象,使学生由具体形象思维向抽象思维发展。 (三)针对学生的记忆特点,运用复诵策略,有效提高学生对固定知识的识记复诵策略指有意识地重复、诵读、诵习所要记住的信息。小学低年级儿童还不会向自己提出记住客观事物的任务,经常是自然而然地记住一些简单的生活经验、语言、图形等。例如,让学生记住这一概念:在计算有余数除法中,余数一定比除数小。如:22÷3=7……1,如果计算结果是22÷3=6……4,余数是4,而除数是3,4>3,因此余数大于除数,不符合“在计算有余数除法中,余数一定比除数小”这一概念,证明计算结果有误。通过算式举例,学生虽然能基本理解这个概念,还是很难记得住这一概念。教师可以让学生重复地读出概念,每课时上课前都让学生反复地背读,这样,学生便能在理解的基础上有效地记住。 综上所述,小学低年段儿童成长的过程中有其自身的心理发展特点。教师要遵循小学生心理发展特点,善于学习和借用儿童发展心理学的研究成果,并结合自己的教学实践,不断改进自己的教学方法,最终切实应用到教学过程中。只有这样,才能顺利实现小学低年段数学的教学目标。 作者:梁愫瑜单位:广东省珠海市高栏港经济区金州小学 心理学论文:英语积极心理学论文 一、挖掘具有英语潜能的学生语言天赋 挖掘具有英语潜能的学生的语言天赋并不是区别对待,金无足赤,人无完人,每个人在英语学习潜能上定然存在一定差异,且潜能的表现方式也各不相同,教师应善于发现这些潜在的潜能点。如部分学生对英语的理解能力较差,考试成绩不佳,但口音标准,教师应创造发挥这位学生口语才能的条件,如通过课堂朗读等方式,让学生获取成就的喜悦,建立自信,激发学习兴趣,克服英语理解能力不足的短板。教师应具有良好的课堂安排能力和课后调节能力,仔细分析个案,照顾好特殊个体,查漏补缺,创造班级整体英语学习氛围。 二、更积极地评价学生英语学习活动 每个人都渴望被认同、被尊重、被接受,学生心理尚不成熟,教师有责任、有义务帮助学生建立积极、乐观的心态。鼓励、表扬是最好的心理教育方式之一。一些学生可能从未被教师表扬,内心学习的兴趣被一点点消磨,看不到成功的希望,最后彻底丧失学习的信心和兴趣,甚至影响心理健康。因此,教师在开展英语教学的过程中,应多采用鼓励、表扬等简单可行、行之有效的方式帮助学生建立信心。 (一)正面评价,宽容地对待每一位学生每个人个性均存在一定差异,教师不可能对每个学生的性格特点、兴趣爱好、内心阴影等情况了如指掌,因此在开展英语教学的过程中应尽量保持宽容的心态,多给予正面评价。当部分学生在发音上出现错误,教师应耐心引导,课堂上授课时,应充分尊重学生的自尊心,纠错时避免其他学生将注意力集中在犯错学生上,可以临时增加教授内容,转移注意力。如何进行课堂评价是考验一个教师应变能力、教学水平的重要指标。 (二)客观,相对乐观的集体评价班级是一个大家庭,充满了复杂的人际关系,同学与同学之间也存在亲疏远近,每个人都有自己在意的人,若是能够得到自己在意的人的正面评价,学生获得的喜悦感、成就感不言而喻。此外,他人客观的评价,也有助于学生认清自己的不足,相互评价的过程也是一个相互学习、相互了解的过程;相互评价还有助于创造和谐的同学关系,促使学生之间建立更多的联系,消除因不了解而产生的误会。具体方法: (1)传递匿名赞美条,用英语书写鼓励、赞美的话; (2)进行同桌、前后桌小组互动。 三、关注个体,培养积极的品质 “熊孩子”成为网络流行语,但这也反映了当代学生群体一部分现状。现今的学生追求个性化,独立性很强,他们获取信息的渠道较大,思想早熟;当然,也有部分学生受家庭教育、社会环境影响,内向、不喜言语、自我管理能力较差,不能融入积极的英语教学环境之中。这些学生在进行英语学习过程中,可能出现消极心理状态,如厌倦、无所谓、得过且过等,且不易受教师规劝影响。教师应抓住此类学生的心理关注点,或直接面谈,或订立契约,或激将,总之应在充分照顾学生自尊心的基础上,采取更积极主动的方法激发学生的学习动力,对学生随后取得的成果进行大力表扬,帮助学生逐步建立积极的心理状态。 四、小结 积极心理学是一种理念,是一种指导思想,其优秀是从个体、集体层面创造积极的人文环境、个人心理状态。将积极心理学应用于英语教学是一个复杂的系统工程,教师应积极提高自身素质,才能发挥积极心理学应有的指导作用。 作者:张东升单位:甘肃省张掖市青西中学
机械工程论文:MATLAB测试技术中机械工程论文 1对MATLAB的信号分析应用软件的设计 1.1界面的设计工作在信号分析 界面主要是通过GUI图形用户界面菜单的编辑器来设计的。根据信号分析的结构划分,系统的主页面由多个子窗体的模块共同组成,分别为:系统简介、信号分析、推出系统等。只要单机主页面上面的模块键就可以打开相应的子窗体。并且所有功能的模块都是MATLAB系统应用程序,在每个子窗体模块中还有多个典型信号,其中有方波信号、脉冲波信号等。典型信号的分析还包括实频谱、虚频谱、相位谱等,相关的分析还有正弦、余弦、方波、脉冲波等信号的自相关与互相关的分析;加窗处理涵盖锯齿波、三角波、方波等信号的窗处理,窗函数还有汉宁窗、哈明窗、矩形窗等。除此之外,在典型的信号分析中,想要保证图形的精确性,还要进行加窗与选取采样点工作。这样每一个模块的显示的内容就会用菜单的形式很好的体现出来。 1.2通过举例进行分析 在实际教学过程中,信号测试分析及处理就可以直接应用先前所设计完成的信号分析应用软件,并且在辅助教学工具在实际应用过程中,只需要进行菜单电机就可以完成,就以就对分析正弦信号的谱举例说明。给出正弦波的信号为y=8sin(10π)t,并根据数据来求出信号的实频谱、相位谱、虚频谱等求出。然后点击MATLAB信号分析应用软件,就会出现测试信号分析主页面图;再次点击页面中的正弦信号分析就可以进入正弦信号的分析主页面图。在选择相应的参数时,要注意频率在6Hz左右,取300个采样点,汉宁窗的宽度为300,点击绘图就可以得出正弦波信号y=5sin(10π)t的结果。求出结果为:相频谱、实频谱显示为0,虚频谱为±3.5,双边幅值谱为3.5,功率谱为13.5等等。根据上述的举例分析可了解到,设计的信号分析应用软件具有简便性,并且界面显示很好,比较适合上课测验、演示等。当然,对于测试技术试验及工程领域此技术仍然可以很好的使用。 2合理搭配与实际应用 将MATLAB及测试信号的分析应用软件应用在教学中可以取得很好的教学效果。对于教师而言,在上课中可以在讲解同时还进行演示,对于一些比较抽象的问题就可以用仿真图形来进行仿真演示,这样会使分析结果非常清楚,减少了教师板书的书写及作图步骤所用的时间,在很大程度上提升了教学效率,教学质量也随之提升。然而对于学生来讲,软件的应用可以帮助学生们进行深刻记忆与理解,可以作为学生预习的材料,帮助学生们解决困难习题等。此软件的应用充分的表现出MAT-LAB的灵活性,还可以对学生们起到规范作用,学生们在教师的帮助下,可以自己设计一些工具箱,无形中提升了学生们的学习积极性。虽然MATLAB及测试信号的分析应用软件具有很多优势,但是在测试教学中也有其自身的特色,在进行公式推算中,相比应用板书会取得更好的效果。因为板书可以将内容保留一段时间,方便学生们进行比较分析。软件的应用主要偏于结果,所以在以后的机械工程测试技术教学中,要将软件应用与其他教学方法进行科学合理的搭配使用,这样才能充分发挥出其自身优势。 3总结 将MATLAB充分的应用在机械工程的测试技术中,形成了一种新型教学试验方法,并且其与多种教学方法相结合共同完成教学任务,无疑会推动教育事业的发展,机械工程测试技术课程改革会更加完善。 作者:谢杰 单位:邵阳学院 机械工程论文:机械工程专业大学化学论文 1结合本专业其他课程,强调学科交叉 学习是一个连续的过程,尤其是机械工程专业,该专业的课程设置是一环扣一环,结构紧凑和合理,因此,课程和课程之间联系很大。但是,传统的机械工程专业,似乎并没有涉及到化学这一学科,更多的是涉及到数学和物理。其实,机械工程和化学关系也很大,理解到这一点,还可以把本课程作为机械制造课程群的基本课程之一。如《工程材料》课程:材料的结构涉及到化学的物质结构内容,不锈钢涉及到电化学腐蚀内容,化学热处理更是直接和化学有关;《机械制造基础》课程:各种热加工都不开化学热力学知识,冷加工离不开表面工程和摩擦学知识;《机械制造工艺学》课程:钢材表面的预处理、表面成形的工艺确定、表面质量的确定、各种热处理工序的安排、各种先进制造工艺等都离不开化学知识;《再制造》课程:由于机械零部件的主要失效形式是磨损、腐蚀、断裂三种,因此,零部件的再制造技术离不开表面工程、摩擦学、电化学、纳米技术等化学知识。由于本课程理论较深,偏科学,机械工程学科相关课程实践性较强,偏技术。事实上,理论和实践、科学和技术从来都是相辅相成的。一般而言,它们存在两种基本模式:一是由于生产实践需要创建了技术,然后提高到理论上来,再反馈到技术中去,促进技术更一步发展;二是在实验室中揭示了某些基本规律,建立了比较完成的理论体系,然后再在生产技术中创建全新的技术部门。比较化学学科和机械学科的关系,也有助于理解科学和技术的辩证关系。 2结合专业实际,阐明化学基本原理 在讲解教材主体部分的时候,应适当结合机械工程专业特点,这样讲解起来学生印象较为深刻,同时又可以让学生在大一阶段逐步渗透机械工程学科思想。如讲解物质结构部分,化学的结构是原子结构、分子结构、各种结合键结构、晶体结构等,这些内容纯粹是化学知识,其实,结构的范围很大,机械工程也有宏观的结构。如轴上有键槽、轴肩、挡圈等,连接结构有螺栓、双头螺柱、螺钉等,机构结构有平面连杆、凸轮、齿轮机构等。这些都是结构,只不过和化学的结构从内容上不一样,但从结构决定性能的角度看,实质是一样的,只不过结构的尺度不一样,一个偏微观,一个偏宏观,现在很多科学研究都是跨尺度研究。再比如化学的合称,在材料界称为制备和加工,在机械上就是机械制造,名称上有差别,实际各自的角色都差不多。学院除了机械工程专业以外,还有三个专业,分别是过程装备与控制工程、交通运输、农业机械化及其自动化,学生应对一个学院的专业有一定的了解。在讲解反应部分,这部分热力学知识涉及到能量的改变,在学院这几个专业里面,都要涉及到能量的转化,机器和汽车涉及到电能、化学能、机械能等相互转换,而过程装备与控制工程专业有专门传递能量的过程工程;同时,该部分和过程装备制造工艺密切相关,过程设备壳体制造的准备工序第一道就是钢材的净化处理,以清除材料表面的锈、氧化皮和熔渣等;讲解电化学部分,也可以结合过程装备与控制工程专业某些过程机器防腐蚀的特点来讲解。事实上,过程装备与控制工程专业以前是化工机械专业,是化学工程各机械工程两大学科结合起来的。 3结合宁夏地区实际 大学的根本任务是人才培养,但同时大学也要服务社会,从这个角度讲,老师应了解本地的相关企业,对于学生而言,也要清楚自己的专业和所学课程和当地社会的关系。,在讲解熵变时,可以联系能源的开发前景和利用效率,找到更加清洁与高效的新能源,如燃料电池、太阳能等[2],可以结合国电宁夏太阳能有限公司的主导产品来讲解;讲解溶液部分,涉及到渗透压概念,纯粹的讲解概念学生肯定感觉到太学术,不清楚和身边的事物有何关系,如果能结合宁夏地区的盐碱地实际情况,了解到盐碱地不容易种庄稼就能很深刻的理解渗透压这一概念;讲解溶液的凝固点下降时,可以参考宁夏共享集团有限责任公司,铸铁的非铁元素含量较高,从而凝固点要比铸钢低,所以共享集团的铸铁温度要比铸钢温度低;在讲解电解池部分,可以结合宁夏青铜峡铝业集团有限公司的电解铝、宁夏天元锰业集团电解锰来讲解;在讲解化学和环境这一部分,可以结合银川污水处理厂采取的水处理流程环节;讲解表面工程与摩擦学的时候,可以结合西北轴承股份有限公司,该公公司的轴承保持架均要采取磷化处理,区内其他机械公司的机械产品均离不开摩擦学知识。这样学生既学习了知识了,又了解了当地的企业主导产品。 4激发学生兴趣 任何学习,要有一定的热爱才会学好,学起来才有主动性。因此,教学的过程中,可以穿插一些化学发展历史,化学与诺贝尔奖,化学与社会,化学与生活,化学学科前沿等有趣的典故、故事。如人们利用扫描纳米探针技术进行原子、分子尺度上的机械刻蚀,操纵单个的分子、原子,将单细胞核酸分析技术用于疾病的早期诊断,目前已经能够进行乳腺癌特异性RNA中某种结构的测定[3]。以及向学生介绍化学理论已经取得的成就,这些成就为社会、生活的进步带来的贡献,化学的面临的难题等[4]。让学生知道化学学科不再枯燥,严密的化学学科也存在娱乐性的一面,还让他们清楚化学学科和社会、生活都有关,更别说机械学科了。同时,也可以使学生理解自然科学发展的共性规律,增加科学素养和情操。 5发挥学生主观能动性 人才培养的目的是让学生自己掌握思想、知识和技能。基于此思想,本课程设置了三个专题:化学与材料,化学与能源,化学与环境。这三部分主要由学生讲解,原则是学生要讲清楚知识点,讲清楚化学与这些主题的联系,并且一定要联系宁夏地区实际讲解。把班级学生分成三组,每组讲解一个专题,每组确定一位组长,让组长给组成员分工,主要包括查资料、作PPT、演讲者等。任课老师首先把每个专题涉及到的知识点和需要查询的书籍、期刊文献、图片、网站等给学生交代清楚。讲解的时候,该组学生全部坐在前面,讲解完后,其他组学生自由提问,由本组学生负责解释和回答。 6考核方式 本课程的主要任务是培养学生的自然科学素养,让学生在工程实际中会运用化学基本原理解决具体工程问题。因此,考核方式与机械工程其它课程有所差异。课程考核采取全程考核,多种方式并存,期末考试考试采取闭卷考试。考核方式如下:(1)在三个专题讲解环节要求是每个学生参入,但是分工不同,有的查资料,有的做PPT,有的讲解,而且课堂有问答互动。本环节,我给每位学生的起点成绩为60分,让每个参与的学生保证及格。在此基础上,再根据实际情况,给分工不同的学生不同的分数。(2)小论文环节该环节是每个学生自己完成的环节,在上述各小组分组讲课之后,根据现场讲解及师生互动情况,每位学生把专题讲解总结成小论文,小论文角度不限,充分发挥学生自己的理解,但要兼顾本地区、本专业等基本原则,要求内容正确,层次清楚;图标规范,语言通顺;论证合理,思路清楚;参考文献等要有出处,是网络来源,要写清楚网址。这为学生以后写科研论文也打下了基础。(3)期末考试环节本环节采取闭卷考试,学生作答。本环节不仅是考学生,也考老师自己。由于本课程的实际情况,试卷中尽量少出现计算、推导等试题,大部分试题侧重运用化学原理解决工程实际。因此,作为任课老师,一定要知识点丰富,了解各个学科(如物理、化学、力学、材料、生物、尤其是机械学科等)的内在联系和交叉、衔接情况,也要清楚本地区相关企业的实际情况。 7结论 (1)在机械工程专业开设大学化学课程是十分有益和必要的。对于工程技术专业的学生,培养化学基本素养和情操起到了很好的作用;(2)经过去年的课程考核情况,该考核方式普遍被学生接受,同时也收到了较好的教学效果;(3)随着教学的不断深入,我们将总结更多的教学规律,探讨理科和工科的学科交叉和渗透情况。 作者:邓安强 赵瑞红 单位:宁夏大学机械工程学院 宁夏大学教育学院 机械工程论文:专业学位培养机械工程论文 机械工程领域是东北石油大学最早获批工程硕士学位授予权的领域之一,并于2009年开始招考全日制专业学位硕士研究生。面对石油石化行业,以及东北老工业基地人才需求的新形势,我校在对机械工程领域专业学位研究生教育存在的问题进行分析的基础上,对保持石油特色的、面向工程应用需求的全日制专业学位研究生培养体系进行了研究探索,构建了新的培养体系。 1机械工程全日制专业学位研究生培养体系改革的总体策略 在人才培养越来越注重个性化、创新性的今天,高等学校应该改变过去单一的知识传授的教育方式,增强学生的个性培养与实践创新能力的培养,培养体系应该有自己的特色与个性。通过领会我国由工程教育大国迈向工程教育强国,走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国的发展战略,为适应高等教育面向社会需求培养人才的发展形势,我们深入分析了机械工程领域的优势特色和发展难题,借鉴国内外工程教育教学改革的成功经验,确立了石油特色机械工程全日制专业学位研究生培养体系改革的总体策略。即:依托石油石化企业发展优势,进一步增强与企业的产学研合作,促进导师队伍建设,加快具有石油特色的实验室和校内外实践创新基地建设;开阔全球视野,推进国际化办学,拓宽学科发展空间和就业渠道;以企业需求为导向,借鉴国际工程教育人才培养新理念,培养知识面广博、适应性广、实践创新能力强的高层次应用型人才。 2机械工程全日制专业学位研究生培养体系的构建 专业学位研究生培养体系的构建涉及培养目标、研究方向、课程设置、实践基地、培养方式、学制、学位论文、导师队伍、质量管理等要素。 2.1培养目标全日制专业学位是以应届本科毕业生为主的全脱产学习,其培养目标与非全日制专业学位应有所不同,与学术型学位有明显差异。机械工程全日制专业学位研究生的培养目标为:具有良好的思想道德素养、敬业精神和创新精神;具有坚实的数学、力学、机械工程、计算机技术基础;掌握一门外国语,能熟练阅读专业文献;掌握现代机械设计、制造、机电控制、车辆工程等领域的基本理论与方法,了解本学科专业发展前沿;在石油机械工程、机械设计、机械制造、机电控制、车辆工程等某一方向或领域,从事科技攻关、技术开发、工程设计与施工、工程规划与管理的应用型高层次专门人才。 2.2研究方向经过机械工程学科与石油与天然气工程、石油化学与化工技术、油气田防灾减灾工程及防护工程等石油特色学科或方向的长期交叉渗透,融合凝练成东北石油大学机械工程领域全日制专业学位研究生的研究方向:a.石油机械工程;b.机械设计及理论;c.机械制造及其自动化;d.机械电子工程;e.车辆工程;f.工业设计;g.安全技术及工程;h.材料腐蚀防护与失效分析。 2.3课程设置在实行弹性学分制的同时,将研究生所学课程分为学位课与非学位课,以及为加强实践能力培养而设置的必修环节,为跨专业学生设置的补修环节。全日制专业学位硕士研究生应修学分不少于32学分,其中专业学位课程不少于12学分,必修环节至少5学分。为了突出石油特色,注重知识的前沿性、交叉性和渗透性,除了对常设课程内容和教学模式进行改革与更新的同时,新设置了油井举升工程前沿技术、机械制造前沿技术、机电控制前沿技术、材料科学与工程前沿技术、机械装备故障检测与分析前沿技术、石油化工设备安全技术、流体参数测试实验等课程。 2.4实践创新基地全日制专业学位研究生实践能力的培养,需要采取多种模式、拓展多种渠道,在加强企业实践基地建设的同时,要更加重视校内实践基地的建设。我们依托黑龙江省石油装备工程技术研究中心、中国石油HSE安全检测与评价重点实验室、钻井修井井架及设备检测评价国家计量认证实验室等高水平实验室,整合学科、学院实践教学资源,构建了机械工程专业学位研究生校内实践基地。由多个实践教学平台组成:石油钻采机械实践平台、海洋石油钻井采油工程技术与装备实践平台、多相流分离技术与装备实践平台、特种工程车辆实践平台、石油化工设备状态监测与故障诊断实践平台、石油化工装备腐蚀防护与失效分析实践平台、流体传动与控制综合应用实践平台。实践基地为学生提供一个实现自主创新、自由探索的实践环境。 2.5学制与培养方式实行弹性学制,一般培养年限为3年,最长不超过5年。具备提前毕业资格的研究生,修学年限可为2~3年。研究生培养采用“三跨”模式,学生可以根据需要自由择时、择地、择专业课学习。实行双导师制,校内导师为主要责任人,指导团队培养相结合。应充分发挥导师指导研究生的主导作用,努力体现“因材施教”的教育思想,积极调动研究生学习的主动性和自觉性,帮助研究生按时制定好个人培养计划。加强研究生的自学能力、动手能力、表达能力、写作能力和创新能力的训练和培养。 2.6教师队伍充分利用地处大庆油田这一地理位置的优势,选派青年教师到石油石化企业去挂职锻炼,他们将得到大量的直接面向工程实践的“实战机会”;加强学校与企业的合作,积极开展联合课题研究和科技服务,使年轻教师都参与到解决工程实际问题和科技创新的实践中来,工程创新意识不断得到增强,解决工程实践问题的能力也得到相应提升。同时,现场工程知识的积累及科技创新,又促进了专业理论水平的提高,逐步建成“双师型”的导师团队。充分利用与石油石化行业长期全面合作办学的各种资源,完善校外导师聘任制度,扩大校外导师队伍,落实好全日制专业学位研究生培养的“双导师制”。 结束语 实施效果表明,全日制专业学位硕士研究生培养体系的构建,可切实、有效地提高我校机械工程专业学位硕士研究生的培养质量。适应专业学位研究生教育快速发展的新形势,面向企业需求,特别是石油石化行业的发展需求,走出一条具有石油特色的机械工程专业学位研究生培养之路,任重而道远。 作者:王金东 李大奇 赵海洋 雷娜 李静 单位:东北石油大学机械科学与工程学院 机械工程论文:材料应用煤矿机械工程论文 煤炭生产(采煤、洗煤和输送管道)中大部分设备、零部件,包括液压支架外导向套立柱、刮板输送机中部槽和刮板、支架用推拉头、落煤管、溜槽、导料槽裙板、带式输送机头部的迎煤板、导流档板、犁煤器犁板、实物校验装置的料斗以及输送机、给煤机的滑道等工程材料,由于冲击、磨损、腐蚀等破坏导致上述部件普遍存在材料失效严重,寿命短,并伴有噪音大、灰份多等环境污染和含煤介质跑、冒、滴、漏等问题,上述问题不仅造成材料的巨大浪费,而且严重降低生产、劳动效率,生产环境恶劣(主要是噪音和灰份)。据统计,神华神东每年因环境污染处理而投入的费用上亿元,对于磨损,仅9个洗煤厂整体更换和日常修补的耐磨材料费2000万元以上,因更换和修补而造成的间接经济损失(生产停产和重复劳动等)是材料损失的5倍以上。本文以液压支架立柱、板刮板输送机中部槽和刮板、溜槽、落煤冲击板等工程材料为例,着重分析工程材料应用存在的磨损、腐蚀、材料选择及产生的环境污染等问题,同时,为生产企业提高工程材料应用水平、节能减排以及提高生产效率提出改进措施。 1液压支架立柱应用存在的问题及对策 煤矿井下环境中往往存在大量的腐蚀介质,如CO2、SO2、H2S等,所用机械工程材料(板材)主要以低合金钢为主,结构件大多采用16Mn低合金钢板。液压支架作为综合机械化采煤工作面重要设备之一,在工作面开采过程中,需要长期承受载荷和不断运动,并且矿井环境对钢结构件有很强的腐蚀性,这些对支架材料的强度、耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳性能等均有较高的要求,图1是立柱的腐蚀失效形貌。与国外同类产品相比,国产支架所用工程材料由于合金含量低(不添加Cr、Ni、V等合金元素)、表面不处理,因此抗磨、耐蚀性能较差,为延长使用寿命只有通过增加材料厚度来实现,某一型号的液压支架质量比国外同类产品质量增加了1/3。提高国产支架立柱及其结构件工程材料的应用水平的措施包括以下几方面:(1)材料设计着重于选择具有Cr、Ni、V等合金元素含量的高强度低合金钢为主,不仅保证机械工程材料具有较高的强度等力学性能,而且具有较好的耐腐蚀性能;(2)对机械工程材料表面进行必要的表面喷涂处理,使其表面具有较好的耐磨、耐腐蚀氧化层(如合金化合物、陶瓷等),提高材料的使用寿命;(3)通过提高材料力学性能和使用性能,减低国产支架及其结构件质量,减少煤炭生产设备材料成本和生产成本。 2刮板输送机中部槽和刮板应用存在的问题及对策 在当前采煤工作面内,刮板输送机的中部槽是刮板输送机的机身部件,在工作过程中,刮板输送机刮板链由机头电机牵引与刮板一起带着货载在中部槽中移动,长期以来中部槽部件制作都选择普通碳钢或低合金钢材料,在使用过程中存在以下问题:①重量大,安装和搬运费时费力;②为了降低生产成本和减轻部件重量,中部槽一般是由8~16mm的钢板制成,在受到较大的冲击时易变形,修复困难;③长期受硬质煤块摩擦磨损,磨损严重;④受工作环境温度、空气湿度影响,以及存在的CO2、SO2、H2S等腐蚀介质,产生腐蚀失效。针对刮板输送机机身部位,需要结合其恶劣的工况条件,选择耐磨性能优越、易弯曲、拉伸性能好、抗撕裂、耐冲击、易施工和摩擦阻力小的耐磨材料。根据上述问题,国内部分煤炭生产企业使用了山东科技大学研制的采用超高分子量聚乙烯作为衬里的钢塑复合方法,提高大型刮板输送机的耐磨性,其主要原理是通过利用高弹性超高分子塑性材料吸收能量,减小磨损和降低摩擦系数,在使用初期产生了一定效果,但由于物料输送时与高分子塑性材料摩擦过程中产生摩擦热,致使高分子塑性材料逐渐老化发生快速磨损。中部槽和刮板等工程材料的使用失效实际上是材料的摩擦磨损失效为主,材料的腐蚀及其与磨损的交互作用加速了材料的失效。提高中部槽和刮板等工程材料的应用水平主要以提高材料的耐摩擦磨损性能为主。提高该类工程材料应用水平的主要措施:(1)中部槽、中板材料设计为8~10mm的碳钢材料+(8~10)mm的高铬合金耐磨耐蚀材料,在保证部件使用强度前提下,可以采用复合镶铸的材料制作方法提高材料的耐磨性,也可以将厚度8~10mm的高铬合金制作成具有互换性的通用型耐磨耐蚀板件,这对于提高100万t以上的过煤量的刮板输送机中部槽的材料使用寿命,通过适当增加中板的高铬合金层厚度更有意义;(2)在刮板表面堆焊一层耐磨陶瓷涂层(Ni基WC陶瓷,厚度8~10mm)是解决其耐磨难题的较好的工艺方法,但要求堆焊层铺展均匀、通过退火消除堆焊层应力,防止耐磨堆焊层脱落。 3支架用推拉头(联接头)材料应用存在的问题及对策 煤矿机械用推拉头是联接液压支架和刮板输送机重要的链接联头,作用是联接液压支架和刮板输送机,即刮板输送机向前推进,支架同时向前步进,推拉头的使用性能要求是抗推拉、挤压、扭转强度高。进口支架随机配匹的推拉头(如DBT型号)具有较好的使用性能,但国产推拉头使用寿命短(有的30d内断裂,有的使用寿命不到1a),其失效形式主要是断裂、裂纹、组织粗大,心部有气孔、缩孔等缺陷等,如图2、图3所示。国产推拉头的频繁失效导致其更换量大、操作困难,给井下工作人员带来极大不便,特别是该零件存在的安全隐患给井下工作人员和生产单位带来人身安全和煤矿生产不安全的严重后果难以估量。图2材料组织粗大,整体截面断裂图3链接部位断裂推拉头的化学成分设计、成形工艺、热处理等技术要求对推拉头的材料应用寿命的长短至关重要,随着强度的提高,特别是当抗拉强度超过600MPa时,传统合金材料受力后的延迟断裂变得突出,这是推拉头材料高强度化时遇到的一个主要问题和难题。根据上述用于采煤设备联接用的合金钢的推拉头部件的失效分析,通过对材料的化学成分进行重新设计优化、探索部件的成形工艺、热处理工艺,开展系列的材料组织、性能研究和优化,并进行新型推拉头试制产品的生产现场工业试验,可最终到达批量生产合格产品的要求。提高推拉头部件工程材料的应用水平的措施为:采用先铸锭成型,并确保材料内部无气孔、缩孔等缺陷,后锻造成型等工艺,确保材料组织细化,致密性高,从而制备具有一定含量的Cr、Mo、V等成分的高强度合金钢材料,并通过研究推拉头新型材料的系列淬火工艺、回火工艺,优化微观组织,确保材料的力学性能。目前由西安交通大学联合神华神东技术研究院研制的新型Cr-Mo-V高强度合金钢推拉头材料已经在神东煤矿开始工业运行试验,其使用寿命可望达到或超过进口产品材料。 4溜槽、落煤冲击板等材料应用存在的问题及对策 (1)溜槽、落煤冲击板材料的磨损、腐蚀失效煤炭生产中的原煤中含煤干石10%~12%,煤干石中含高硬度的26%SiO2、10%Al2O3、15%Fe2O3、35%CaO(上述硬颗粒总量合计在86%左右),是造成输送设备材料损耗的主要磨损源。流动的含煤介质主要是煤泥,对输送设备(管道、落煤管、溜槽、导料槽裙板等)的冲击磨损、磨粒磨损、摩擦磨损及腐蚀严重。由于高硬度的、耐磨性能好的合金材料都为高合金白口铸铁,焊接性能差,所以现在煤炭生产中选用的耐磨材料基本上都是低合金碳钢材料,首先保证了安装、检修方便(焊接性能好),但硬度低,耐磨性差。保德等9个洗煤厂所有靠近地面的煤介质输送溜槽斜挡板由于冲击磨损严重,每隔90d就要焊补或增加一层耐磨板(16~25mm),所有溜槽斜挡板每年都要更换一次,耐磨材料的消耗量巨大,生产设备管理工作和工人检修、更换的劳动强度巨大,是当前影响和削弱神东煤炭生产效率、生产成本高的主要原因之一。要保证噪声、灰份污染问题解决的效果和可持续型,首先要解决所有相关设备用材料的抗磨损问题,其后才能通过防噪音处理解决噪音污染问题,也减少了运行设备中煤粉、灰份跑、冒、滴、漏现象。(2)抗冲击磨损腐蚀材料设计与应用西安交通大学针对上述冲击、磨损工况,进行了多次调研、分析和试验,设计、研制了一种既抗冲击、又耐磨损的高铬合金铸铁/橡胶/碳钢三维网格型双金属复合材料。该抗冲击磨损腐蚀复合材料由3层及3种材料组成,底层为钢铁材料,中间层为高分子橡胶材料,上层为耐磨、耐腐蚀性能良好的高铬合金铸铁材料。底层钢铁材料作为组装和支撑高铬合金层和橡胶中间层的基底,方便安装焊接;中间层高分子橡胶垫硫化粘接于钢铁和高铬合金铸铁材料之间,可以缓冲物料冲击、降低噪音;上层高铬合金铸铁材料设计成100mm×100mm网格型,而且整体拼接成横截面为中间高两边低的弧形,防止了高冲击致使高硬度耐磨合金碎裂问题,提高耐磨合金的抗冲击性能,并充分发挥了高铬合金耐磨铸铁的高耐磨性能(硬度HRC62~65),同时高铬合金铸铁基体组织为奥氏体,也具有较好的抗冲击性能。通过在2006年~2007年期间调研、试制,新型复合材料已经在神华神东公司保德洗煤厂安装并使用,并且经90d的磨损量测试,其使用后使用寿命比原16Mn耐磨钢材料提高9倍多(见表1),维修次数减少1/10,噪音由原95dB降至85dB。溜槽等部件材料同样可以设计为8~10mm的碳钢材料+(8~10)mm的高铬合金耐磨耐蚀材料,在保证部件使用强度前提下,可以将厚度8~10mm的高铬合金制作成具有互换性的通用型耐磨耐蚀板件,不仅提高了工程材料的耐磨、耐蚀性能,而且有利于耐磨板的更换,避免了整体结构件的更换。 5结语 (1)液压支架立柱等机械工程材料的失效主要原因为磨损、腐蚀和疲劳破坏。通过制备具有Cr、Ni、V等合金元素含量的高强度低合金钢、表面喷涂处理等措施可有效解决液压支架立柱工程材料耐磨、耐腐蚀和抗疲劳性等问题;(2)中部槽和刮板等工程材料失效是摩擦磨损为主。通过采用复合镶铸碳钢/耐磨高铬合金材料、或制作具有互换性的通用型高铬合金板件可有效提高材料的耐磨耐蚀性能;(3)研制新型Cr-Mo-V高强度合金钢推拉头材料具有组织细化、强度高、韧性好等优点,其使用寿命可望达到或超过进口产品材料;(4)溜槽、落煤冲击板等工程材料受冲击磨损严重、并伴有介质腐蚀,研制的高铬合金铸铁/橡胶/碳钢三维网格型双金属复合材料具有高抗冲击、耐磨损腐蚀性能,且明显较小环境噪音污染。 作者:郭爱军 鲍崇高 谷丽 王旭东 单位:神华神东煤炭集团有限责任公司 机械工程论文:自动化技术下机械工程论文 1机械工程自动化技术现状分析 1.1机械自动化管理应用现状。依靠机械的方法实现自动控制的技术被称为机械自动化技术。就目前而言,我国机械自动化技术的管理应用模式上与国外相比还存在着滞后性,但由于机械自动化技术在国内应用非常广泛,而且行业前景也很好,使得一些机械工程企业在应用技术的过程中重视程度不够,管理方面也不成熟,缺乏系统性和科学性,而且缺乏创新意识,导致机械自动化技术整体更新过慢。 1.2机械工程自动化人才培养现状。对于机械工程自动化人才的管理,既缺乏技术人才的培养,也缺乏对技术人才的管理。机械工程自动化技术发展还处于初级阶段,因此专注于此方面的技术人才培养不足,造成人才匮乏现象。另外是对技术人才的管理,在人才培养上我国更加侧重于理论知识教育,使人才缺乏技术实践经验,直接造成了对人才全面发展的制约,对开展自动化技术应用也有着制约影响。我国的机械设计水平没有大幅度的提升,使得设计人员的技术水平也出现了停滞现象,这种现象直接使我国机械工程自动化呈封闭状态发展,造成发展状态不平衡。 2机械化工程自动技术的创新措施 针对目前我国机械化工程自动技术的现状,加强机械工程创新研究至关重要。在加强机械工程自动化技术措施的过程中,主要可以从三个方面进行加强: 2.1制定明确的战略方向。实现机械工程自动化是一个长期的工程,不能盲目进行操作。自动化主要是机械工程自动控制取代传统人工操作,这个过程要保证方向和目标的明确,要针对我国具体情况制定针对性的措施对策。在加强自动化过程中,要积极引进国外先进技术,学习创新理念,从理论上不断丰富机械技术。要在教育过程中加大对自动化知识的普及,使市场和机械行业发展以此为重要导向。国家相关部门要通过大力度的资金政策支持,促进科学技术研究,实现机械自动化产业链的形成。在明确发展方向的同时,要始终以实际情况为基本参照标准,以保证符合多元化市场发展规律。另外机械化自动技术的发展是以信息技术为一定基础的,因此要注重信息技术的应用和发展,以加快机械工程经营管理效率的提高,促进产业结构的完善。 2.2积极引进自动化设备及应用技术。从目前我国机械工程自动化技术应用情况来看,存在着一定的滞后现象,且发展态势落后于国外发达国家。没有实现高度自动化,计算机集成制造系统没有得到广泛应用,基础技术储备不足。在实践探索中要以自身发展特点为基础,积极借鉴国外经验,完善自身技术,实现技术突破和创新。现阶段的机械生产中,针对大批量零件加工仍采取流水作业模式,即以半自动化为主。针对这个环节我们要积极引进先进设备,提高机械自动化,既节省人力资源,同时也提升生产加工效率,对提升企业整体经济效益有着重要作用。在进行非大规模生产加工过程中,可以通过成熟技术人员进行数控机床加工,实现自动化技术应用。在自动化应用中不是进行单一复制,而是有针对性的进行侧重,对不同特性的产品进行优化。在信息化和新材料不断研究发展的新时期,给自动化技术应用带来更大发展空间。目前自动化技术正向开放式结构发展,驱动装置也向数字化方向发展。在系统上和通讯方式实现数字化和智能化是新一代自动化技术的新方向。在我国工业发展不断加快的新时期,机械工程自动化技术要大力推广,实现工业全面自动化、智能化。 2.3实现高质量技术人才培养。为真正实现机械工程自动化,要注重专业技术人才的培养。在人才培养中要加大教育体系建设,从教育着手,加大对自动化专业人才的教育投入。同时改变传统应试教育模式,积极鼓励学生理论与实践相结合,坚持“工学结合”理念,使专业人才在接受理论教育阶段接触机械自动化实践。通过教育机构与校外企业的联合合作,可以保证机械工程自动化人才是理论知识与实践技能兼备的复合型人才。针对目前专业自动化人才空缺现状,要结合科学理念进行培养和管理,在吸纳人才和应用人才的过程中,也要注重人才潜能挖掘,实现机械功能自动化技术创新,人才发展推动我国技术革新。 3机械工程自动化技术未来发展形势 我国科技的不断发展和创新推进机械工程行业发展迅猛,自动化技术将越来越广泛的应用于各行业领域中,实现自动化普及。机械工程自动化将真正实现创新、发展、科学,进一步向机械智能化迈进。同时在“中国梦”理念的指导下,自动化技术的应用形势将走向低碳、环保,实现设备环保、应用材料环保,使得机械工程自动化技术实现可持续发展。网络信息技术的高速发展,使机械自动化技术逐渐趋向网络化。实现网络化能够使自动化技术不受传统应用管理下的地域空间限制,使发展前景和空间更加广阔。因此,在未来的机械工程自动化技术应用中,要充分利用网络信息技术,同时结合管理技术、制造技术以及其他系统工程技术,促进完整的、系统的自动化技术体系形成。 结束语 综上所述,我们已经能清楚的了解到机械工程自动化技术对机械工程行业发展所带来的积极推动作用,但由于在技术方面还存在的一定的欠缺,所以的我国的机械工程自动化技术的水平还有待提高,除却技术方面的问题,应用和管理方面也存在着问题,其问题主要集中在人才空缺方面,所以注重专业技术人才的培养也成为促进我国机械工程自动化技术发展的一大前提。自动化措施目标与方向的明确性是机械工程领域中对自动化技术应用和发展长远性和实效性的保证。而机械工程自动化技术的发展也对我国经济发展起到了一定的促进作用。 作者:王普 机械工程论文:PLC技术应用于机械工程论文 一、PLC技术及其特点 目前,在工业领域中,PLC属于单台设备自动化控制较为典型的设备,有着不易受干扰、可靠性高、编程简单、安装快捷以及体积小等优点。最近几年以来,PLC技术得到快速发展,技术、硬件以及软件的开发都得到了十足进步,功能强大,系统开发性与兼容性比较好,PLC技性比较高。在冶金、电力、化工以及机械等方面PLC得到广泛应用,是自动化控制的主要支柱,推动了自动化与机械工程的持续发展。PLC技术包含生产管理、顺序控制、生产监控、位置控制以及过程控制等,要想将这些复杂控制完成就需要将PLC处理器优秀同控制设备之间所产生的通信问题解决,对于通信技术的重点是确保通信的稳定性与正确性。PLC技术在通信功能方面较为稳定,以下几点分析PLC在数据共享或者是传递中的主要特点。1.程序编辑简单化。大部分的PLC生产厂家均为PLC用户设计了专业的通信软件以及计算机软件,进而完成程序的翻译,使用户编程工作量得以减轻,进而使得PLC编程不在仅仅局限在专业人员,PLC编程门槛大大的降低。2.应用国际上标准的通信协议。为了方便PLC用户的使用以及PLC的推广,PLC生产厂家规定需要使用国际统一的标准通信协议,这样在一定程度上提高不同生产厂家PLC产品进行生产互换的可能性,同时还为PLC用户的维修带来了便利,使PLC产品通信开放程度得到大大提高。3.现场总线界面之间的契合度。PLC的大部分生产厂家都能生产出现场总线,并且广泛应用于通信领域中,比如,目前广泛应用于PLC中并且符合国家标准的AS一工总线、Profibus总线以及DeviceNet总线。这类的现场总线同PLC界面有着较高的契合度,在一定程度上使通信稳定性得到保证。 二、远程通信控制与系统控制中PLC技术的应用 目前,在自动化控制系统中,PLC技术不仅在其他继续结构控制中应用,同时还在自动化系统本身的控制中得到应用,也可以说,PLC技术能在本身系统中采取逻辑错误纠正以及故障排查,这样才能保证自动化控制系统运行的稳定性。在工业自动化的实际生产中,设备所进行的每个动作都会有相应的自动化系统进行控制,并且应用系统检测装置会进一步调整执行期间所出现的累积误差,一旦设备的运行情况发生异常,PLC整个系统的逻辑关系就会发生混乱,通过发生混乱现象的逻辑关系,PLC控制系统就会自行诊断故障,并且报警。在不同系统间PLC进行远程信息控制的过程中,只要确保信息传输界面同互联网通信模块之间的正确性,PLC技术便能稳定的进行远程通信。 三、逻辑运算中PLC技术的应用 PLC在自动化控制系统中,数据处理与逻辑运算有着比较重要的作用,例如运算功能、数据筛查功能、数据传输功能、数据转换功能、数据位处理功能以及控制开关量等。利用PLC运算功能,进而对生产数据进行处理,比如数据的分析、采集以及工作总结等,目前大部分的造纸工业、冶金以及食品等都是通过PLC对数据信息进行监控。通过PLC控制开关量,可以使软接触点得到有效的增加,进而使工业自动化系统质量得以提升,企业能够节省大量的物力成本与人力成本,对比传统意义上继电器,其可靠性较好、操作简单、便于维修、迅速控制,目前基本上能替代大多数的继电器。 四、生产系统自动化控制中PLC技术的应用 在自动化生产的过程中,通常PLC是利用主机模块、位置控制模块、模拟参数控制模块、工//0界面模块、通信模块以及计数模块对工业自动化生产进行控制。在实际的工业生产过程中,PLC技术可以利用对于生产过程的了解,并且按照实际生产过程中需要控制的监控对象与动作对象,优化组合以及合理调整PLC系统中的相关控制模块,进而通过最合理方式与最少模块构建功能完善且全面的一个自动化控制系统,这样才能确保生产中灵活调整控制以及生产中的准确运行。在运行PLC控制系统的过程中,对参数模块功能的模拟是在监控整个生产的过程,并且将控制语句传输到监控仪表,进而对控制精度进行改善,比如,热处理日常运行的维护,锅炉温度升降控制或者是保温工作等等。目前世界上的大部分国家,都已经利用PLC技术完成机械工程自动化的相关标准设备,这一技术的应用范围比较广,覆盖到食品、娱乐、交通、化工以及冶金等全部轻重工业,在自动化领域中使用最为重要,也是用途最为广泛的控制设备。仅在2009年全国PLC的生产件数就己经达到了1500万件,到2010年时,其产量突破了1800万件,2011年时产品最终数量达到2300万件,到目前为止呈现为持续增长的趋势。 五、结论 在信息化与工业化快速发展的时代,机械工程与自动化水平的高低是国家工业发展水平的重要标志,PLC技术的迅速发展有利于工业生产自动化水平的提升。本文主要探讨在各个领域自动化设备中PLC的应用,并且分析机械工程和自动化中PLC的重要作用,进而为自动化领域中PLC的推广提供参考依据。 作者:王新明 单位:江西金工建设有限公司 机械工程论文:遗传算法机械工程论文 1GA(遗传算法)原理 遗传算法就是一种以事物的自然属性和遗传属性为基础,通过计算机对生物进化规律进行模拟以寻优的一种算法,将寻优的范围与遗传空间相对应,把每一种可能的值通过二进制码进行编码,如同染色体一样,形成的字符串相当于基因,然后按预期的结果对每一组编码进行评价,选出最合适的一个值。算法一开始是提出一些问题的解,然后根据要求对这些解进行选择,重新拆解组合,去掉不合适的,留下最优值,由此形成的便是新值,如此往复,继承与改良,这便是GA算法。由以上我们可以看出GA算法并不是简单的重复,而是属于一种螺旋式的上升过程,是不断向更好的方向“进化”的,在淘汰与择优中趋于稳定。 2GA算法的数学基础和算子 2.1GA算法的数学基础 图式定理是GA算法的数学基础,图式定理是Holland提出的,它在一定程度上解释了GA算法强大的数据信息处理能力,由定理我们能看出,经过不断地复制和交叉变异,在第一代中包含的编码数量H可以用如下公式表示:m(H,t+1)≥m(H,t)(N(H)/FAV)[1-PC•(〥(H)/(L-1))-O(H)•Pm](1)如以遗传学讲,其中m(H,t)和m(H,t+1)分别代表第t代和第t+1代种群数量,N代表图式H中染色体适应能力的平均水平,FAV代表种群中包含的染色体的适应力的平均水平,交叉比率用PC表示,变异比率用Pm表示,图式的长度用〥表示,OH是H的确定参数,即阶,染色体长度用L表示。 2.2GA算法的算子 GA遗传算法的基本算子有三个,分别是选择、交叉和变异。选择算子相当于生物界优胜劣汰,决定物种最终存活的自然选择,在生物群中选择一些适应力强的生物,将它们的染色体放入基因库,是染色体重新交叉组合完成变异的前提,选择算子的特点是只能在原有的基础上选择出优良的基因,而无法重新创造。交叉算子相当于自然界生物为完成繁衍生息和进化而进行的交配繁殖现象,染色体经由交叉,重新组合后形成新的染色体,即从双亲染色体里随机地分别选择一条再重新组合,是染色体的重新创造。变异算子是在选择和交叉算子完成重组的基础上使遗传算法能力的增强,以寻找GA值的最优解,如果在整个GA算法中少了变异操作,就只能在原有基础上来回寻找而没有新的突破。 3如何实现遗传算法 遗传算法归根结底是寻找一个最优的解或者工程中所讲的最好的解决方案,从函数来讲是求如下函数的最优解:F=f(x,y,z),x,y,z∈Ω,F∈R(2)其中x,y,z是自变量,每一组(x,y,z)就是一组解,优化目标的目的是寻找一组解使得:F=f(x0,y0,z0)=maxf(x,y,z)(3)首先,将公式(2)的各个参数通过二进制数编码形成字符串,再进行链接形成所谓的“基因链”,据已有的研究结果,可以知道字符串长度不同、码制不同都将对最终计算的结果的精度产生影响。其次,采用随机抽选的方式选择个体的初始值,之所以随机抽选是因为这样产生的结果更具有一般性,能代表寻常情况。最后,确定群体的规模,即确定基因选择的目标源,在这个目标源中寻找最佳值,规模的确定决定了GA算法结果的权威性和有效性,太小则不能提供足够的采样点,结果的多样性将会打折扣,太大则会增加计算量,拖长搜索时间,通畅将规模控制在40~200左右为宜,在对每个个体的优劣实施评价之后,设置一个适应度函数,然后分别确定交叉率和变异率,判断搜索何时停止,在本次讨论中,判断标准可以定为搜索所得的解是否达到了预期的最大值。 4GA在机械工程中的应用 GA算法的优点显而易见,它在机械工程中的应用是极为广泛的。在零件的切削中可以对零部件和切削工具予以优化,使得切削参数的设置达到总在工作以最低的成本,实现最高的效率,最终得到最高的收益的目的,在自动化控制的智能制造系统中可以为系统的静态动态的配合寻找到最佳契合点,以下对GA算法在机械公式和功能中的应用以具体实例加以阐述。 4.1优化人工神经网 ANN,即人工神经网,是一种用于建模和控制的,针对模型结构不稳定的线性系统而设计的结构,单次结构目前并不成熟,并没有确切的数据指导后来者准确的使用,处于摸索阶段。对于ANN,目前采用的训练方法是反向传播算法,大速度比较慢且结果具有一定的局限性,GA算法可谓使这一问题得见柳暗花明。在AN的行学习参数的优化工作中,仍用反向传播,但对一下因素进行编码操作,包括隐含层数、隐含层数的单元数、势态、网络连接方法、迭代数等,编码完成后,构成ANN基因链,把基因链的适应度函数定义为10-MSE-隐含单元数/10-训练跌代数/1000,MSE是训练好的网络对样本的方差。 4.2优化FLC矩阵的参数 模糊逻辑控制器,简称FLC,涉及到的概念有控制对象偏差和动作强度,表达了二者的模糊关系,现有一延时二阶系统的函数为GS=exp(-0.4s)/(0.3s+1),要求此系统的输出值尽量的跟踪输入值,采用FLC矩阵进行参数优化,取矩阵R=77×11,对此矩阵的77个元素以8bit的二进制码表示,基因链长616bit,经由GA算法优化的FLC控制下,输出值的效果明显地优于“比例-积分-微分”控制器的效果。 4.3实现机床挂最佳组合 机床挂轮组合的完美与否直接决定了生产线的效率,而这又是一个极为古老的问题,最佳组合最终实现的是挂轮组的传动比与要求的值误差达到最小,本文中,笔者通过GA算法,以求能找到一个有效的方案,适合度函数定义为:F=20-ABS(id)-(A/B)*(C/D)(A,B,C,D)∈Ω其中,A,B,C,D分别代表挂轮齿数,共计4个挂轮,ABS()表示绝对值函数,Ω是挂轮约束条件,需要A+B>C=d+m,C+D>B+d+m,d,m分别代表齿轮模、安装轴径。笔者在文中采用cenitor算法,对每个齿轮用一个5位二进制码进行编码,代表挂轮表的32个挂轮,共4个挂轮故基因码长20位,个体数为100,经过验证后发现,如果id为整数,GA算法只需完成1000次杂交运算就可以选出多个误差为0的组合,它并非盲目地完成计算,搜索数远小于问题解的数值。 5结语 随着GA算法的不断发展,由于其与其他技术易于融合,当然对于它的争议仍然是存在的,但就近年的研究,大量实例都证明了它是一种简单且实用性很强的算法,在工程领域中的应用也将更加广泛。 作者:郑旭浩 单位:吉林交通职业技术学院 机械工程论文:自动化技术及机械工程论文 1机械工程自动化技术概述 机械工程自动化技术主要是指机械装置在没有外力干涉的情况下,按照事先预定的程序方法,通过机械力进行自动操作或控制的过程。在机械工程行业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动化生产,实现优化、有效的自动生产过程,加快生产投入物的变换和流动速度,进而促进整体机械工程行业的发展。 2机械工程自动化技术的现状及制约因素 从我国机械工程自动化技术应用的现状来看,其还处于刚性自动化、单自动化的阶段,但国外一些工业发达国家已经实现了机械自动化技术的集成化、智能化、柔性化发展。在机械自动化生产的管理方面,我国一些企业仍旧是采用传统的管理模式,而发达国家已实现了计算机全程控制管理,而且在机械生产模式、工业组织与管理方面也在不断升级与创新。由此可见,我国机械自动化的发展仍然存在诸多的不足之处,而制约我国机械工程自动化技术进一步发展的因素,主要为:缺乏相关技术人才、自动化技术应用范围不够宽广、自动化技术相对落后、缺乏自动化技术的科研投入、机械自动化技术的管理不够完善等。 3加强机械工程自动化技术的建议 3.1加强配套机械自动化技术的发展 所谓配套机械自动化技术,是指机械自动化技术既要发展主要机械设备的自动化,又要发展配套元件及控制系统的自动化。充分应用电子学、零件检查与机床装料自动化技术、电子计算机技术,大力推广程序数控机床,研究发展可靠、高效的自动化生产线、自动化控制系统、生产信息系统等。通过配套机械自动化技术的大力发展,使机械工程行业从生产制造开始到结束均能实现自动化生产,从而大力提高生产效率,促进生产效益 3.2重视低成本机械自动化技术的发展 根据形势分析来看,我国暂时还无法投入大量资金发展太多高科技、高成本的机械自动化技术,这种形势下,便应该先从投资少、见效快、成本低、前景广、潜力大、适合我国发展需要和国情的自动化技术着手,打好基础,慢慢向上发展。例如芬兰NOKOAData机工厂组装车间内拥有的一条可制造286/386/486微机的灵活生产线,该生产线在自动化设备应用的同时融入人工参与,将自动化技术与传统工艺完美结合,使其在保证造价较低的同时,具有柔性制造系统的性能。国外这种低成本、见效快的自动化技术我们均可借鉴参考,并结合我国基本国情,研发出适合国内机械工程发展的低成本自动化技术。 3.3重视机械工程自动化人才的培养 我国机械自动化技术之所以发展缓慢,与这方面人才的缺失有很大关系,因此,为促进机械工程及自动化技术的进一步发展,便要重视对机械工程自动化人才的培养。第一,需大力引进国外先进的机械自动化技术,同时加强对机械工程自动化教育活动的开展,使我国的科研实力逐渐增强。第二,机械工程自动化专业人才必须具备机械工程的研究、设计、制造以及自动化技术基础知识、基础理论、基本技术与应用的能力,能够在机械工程生产第一线从事材料加工机械、机械制造及自动化等方面工作。 4机械工程及自动化技术的发展前景 在科技的快速发展下,我国的机械工程及自动化技术也在不断朝前发展,但其在发展的同时,也突显出资源浪费、环境污染、产品开发及利用率低等问题。为促进机械工程及自动化技术的可持续发展,机械工程自动化技术朝着绿色环保、经济性、实用性等方面发展也是必然趋势。 (1)绿色环保的发展前景。机械工程行业在自动化技术的广泛应用下,虽然大幅度地提高了生产效率,但给生态环境也带来了严重破坏,因此,自动化技术的应用与发展应该以减少环境污染和资源浪费,倡导绿色生产战略为原则。 (2)经济性发展前景。我国很多企业在自动化技术的应用与发展中还较为落后,由此也导致了企业经济发展的缓慢,因此,为保证自动化技术能创造出更为可观的经济效益,各企业对现有技术设施不断改进与优化,在提高生产效率的同时使经济的发展得以满足,才能真正发挥机械工程自动化生产的作用。 (3)实用性发展趋势前景。机械工程自动化技术的发展,应该将企业的技术需要与生产需求作为最基础的条件,根本目的是生产出更高科技含量的产品,以此来满足消费者的需求,因此,重视机械工程及自动化技术的实用性发展,也是必然趋势。 综上所述,机械自动化技术是当代先进机械制造业技术的重要组成部分,也是当前机械工程领域涉及面比较广、研究比较活跃的技术,还是机械工程行业获取优势市场竞争力的关键手段。但我国机械工程及其自动化技术目前还不是很成熟,鉴于这种情况,更应该结合我国具体国情,充分参考国外先进经验,做好各项基础工作,循序渐进地进行优化与改善,不断提高机械自动化技术能力,才能使我国的机械工程及自动化技术与国际接轨,最终促进我国的机械工程行业向自动化的更高阶段迈进。 作者:刁荣飞 单位:西南石油大学机电工程学院 机械工程论文:工程设计机械工程论文 一、机械设计制造及其自动化专业工程设计能力的内涵 机械设计制造及其自动化专业的人才培养目标是现代机械工程师,使学生接受机械工程领域的基本知识和专业理论知识,受到机械工程师基本技能的训练。学生毕业进入企业后,除具备机械设计制造及其自动化专业的一般知识与能力外,作为现代机械工程师,还应具备以下能力:(1)能够正确判断机械设计制造及其自动化专业领域的工程实际问题;(2)具备针对工程实际问题的系统分析能力和解决问题的能力;(3)具备机械制造行业的工程设计、工程开发能力;(4)能适应机械制造行业涉及学科的交叉性和复杂性,具备协调与合作能力;(5)具备终生学习的能力。 二、机械工程系列优秀课程教学培养现状 机械工程系列优秀课程包含机械制图、机械原理、机械设计、理论力学、材料力学、电工电子技术、互换性与测量技术基础、机械制造工艺学、机电传动控制、液压传动与气压传动、数控技术等理论课程,以及课程设计、专业课程设计、毕业设计、认识实习、生产实习等实践教学环节。每门课程的理论性和实践性都非常强,与相关课程关联关系强,在机械类学生的知识结构中都具有举足轻重的地位。以《机电传动控制》为例,该课程的理论性、实践性和综合性强,涉及动力学基础、电机与拖动、传感器、机床电气自动控制、电力电子技术、传动控制系统、可编程序控制器等知识面,关乎《理论力学》、《电工电子技术》、《机械制造技术基础》等前期课程,和《金属切削机床》、《机床夹具设计》、《液压传动与气压传动》等同期课程,甚至《数控技术》、专业课程设计、生产实习、毕业设计等后期课程的关联教学,在机械设计制造及其自动化专业人才培养体系中尤为重要。现有教学体系中,机械工程系列优秀课程均存在内容量大,知识面广,教学以理论为主,实验为辅的现状。理论教学方面,由于原理图多,文字叙述较抽象,学生又无实物接触,难以全面了解、掌握机械工程技术在生产实际应用中的内涵和精髓,不仅影响了学生的实际应用能力,也降低了学生在今后的工作中不断学习提高的后劲。在工科教学中尤为重要的实验或实践教学环节,多采用验证型实践教学,且往往由于受控对象体积大、重量重、价格高、维护难等因素,难以大量装备于实验室,使学生在实践教学中无法感受工程实践的趣味性、知识性和实验成功后的成就感,在很大程度上挫伤了学生的积极性,更谈不上对工程设计能力的培养。对于教学另一重要环节,即考试,现有的考试方式仅注重于考查具体知识点的了解或掌握,比较理论化,并不注重与工程实际的联系,往往出现教师为考而教,学生为考而考、考后即忘的现象,无助于对工程技术人才的培养。机械工程领域知识的复杂性和交叉性,使得实际工程问题通常是隐性的,学生毕业进入企业后,无法再像课堂学习一样根据已知条件和固有步骤得到答案,企业必须投入相关资源进行二次培养,企业的经济效益和高校的人才竞争能力都大受影响。因此,工科院校机械设计制造及其自动化专业,针对机械工程系列优秀课程实施以培养工程设计能力为目标的课程改革,培养学生对工程实际问题的分析判断能力、工程设计能力和终生学习能力是实现该专业人才培养目标的需要,是适应社会发展需求的需要。 三、以培养学生工程设计能力为目标的机械工程系列 优秀课程教学改革研究与实践我校以培养工程设计能力为目标的机械工程系列优秀课程教学改革的思路是以培养学生工程设计能力为总体目标,贯彻以工程项目构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)和运作(Operate)全过程为载体的CDIO高等工程教育理念,打破以理论知识全面性为原则的专业课程群设置方式和课程教学内容安排方式,以完成工程项目CDIO过程作为课程群设置或整合、课程教学内容(含实践教学)安排、教学方法以及师资和教材建设的优秀,系统推进教学改革。一个典型的领域工程项目(一级项目),其CDIO过程所需的专业知识和技能几乎可以涵盖一个专业方向甚至一个专业的所有课程(含实验),这就给专业课程群设置及其教学内容整合提供了一个内在的“纲”,极大地增强了专业课程群的整体性。与此同时,工程项目的实施流程及各部分工作内容也为专业课程的教学内容和教学重点安排提供了有效依据。以工程项目运行过程来驱动课程教学实施,构建真实的工作场景,以完成“完整技术工作”的训练并以此来实现工程综合应用能力的培养,加速学生从在校生到工程技术人员的角色转变。解决现有教学体系中重理论轻实际、教学过程中缺乏工程实践和工程设计的引入、教与学均是纸上谈兵等教学问题;解决现有实验环节以传统的验证型实验为主的实验教学模式下,学生动手能力差、综合分析问题能力欠缺,以及现有实验设置与工厂实际脱离、与先进技术的发展和应用相脱离的现状,使实验教学环节与培养工程设计人才目标相促进;解决现有考试方式“考”老师所“教”、考试内容简单化、命题标准化等教学问题,真正避免现有教学制度下,老师教学生“考”而不是教学生“学”和“用”的现状。针对教学体系改革,建立以能力培养为中心、以工程设计为主线的课程教学体系,优化课程结构,改革教学内容。如教学过程中,以“车用气瓶螺纹接口自动加工专机”的完整设计工作为主线,给出学生某企业待加工气瓶产品的不同形状与尺寸规格、加工精度要求、加工效率与设备成本要求等参数,要求学生直接进行该产品加工设备的设计。整个教学过程既围绕“气瓶螺纹接口自动加工专机”的实际工程课题研究,又紧密围绕《机电传动控制》课程各章节内容,注重工程实际在恰当知识点的引入。如进行第二章“机电传动系统的动力学基础”内容的教学时,将转矩折算与电机选择、专用钻孔动力头设计、车床变频器主轴改造等工程实际案例逐层相结合,扎实培养学生的工程设计思路和能力。教学过程中适当引入“三通球阀加工专机设计”、“铝塑药品包装机改造”“、80喷漆线伺服系统”等相关工程设计实例贯穿课堂的教学和设计指导。部分章节如“继电器接触器控制系统”、“PLC控制技术”等采用了现场教学模式,使学生易学,老师易教。在《机电传动控制》课程教学改革过程,共有三条主线:其一,课程自身教学系统主线;其二,工程设计项目与实验教学主线;其三,对相关课程知识进行验证学习的主线。三条主线围绕工程设计项目主线同步展开,最终为学生的《机电传动控制》课程服务。学生在课程学习过程中,在授课教师的带领下,进行了企业委托项目《气瓶螺纹接口自动加工专机》的研究与设计。因涉及学习内容多,工作量大,单靠课堂学时远远不能完成。但是由于构建了一个学生进入企业后真正的现代化生产主战场,极大地激发了整个团体的学习积极性和创造性。依靠课后大量的资料查阅与学习,课堂上再结合教师对《机电传动控制》相应章节的讲解与对该工程项目的设计思路引导,学生在课程学习期间即完成了该项目的工厂调研、工艺分析、方案设计、刀具设计等工作,完成了企业要求的设计任务。并成功申请了发明专利“气瓶螺纹接口自动加工生产线”1项和实用新型专利“直动式电控叠加溢流阀”、“专用锪车复合刀具”等9项,目前均已获得授权。由于学生学习积极性高涨,课后主动学习时间大增,在这个环节中扮演重要角色的教师的实际教学过程相对以往教学模式轻松。教师更多是扮演“导师”角色,而不是以往的“填鸭式”教学;学生通过实际的工程设计历练逐步建立和深化了工程意识与能力,达到的是双赢效果的工程设计人才培养目标的实现。同步实施的实验环节改革,强调针对工程实际进行设计、选型、搭建、调试的系统性实验,培养动手操作和创造能力,注重该课程与相关课程的关联设计,注重该环节理论与实践的联系;对于考试环节,不以最后一考来定输赢,而以阶段性工程设计与期末整体性设计相结合,笔试与口试结合,注重工程设计的实际应用方面的考评。 四、总结 目前,我校《机电传动控制》课程以培养学生工程设计能力为目标的教学改革已经实施了五年,并带动了机械工程系列相关优秀课程群的教学改革。由于在改革实践过程中,以工程项目运行过程来驱动课程教学实施,以完成“完整技术工作”的训练实现工程综合应用能力的培养,加速了学生从在校生到工程技术人员的角色转变。从用人单位反馈情况(两届)看,就业学生在创新能力、实践能力、知识结构、团队意识、岗位适应能力等方面较往届有较高水平的提升。总之,我们将继续积极进行改革,密切观察实施过程,冷静分析成绩和不足,不断总结经验教训,期望能为中国的工程教育改革做些实事,提供新的改革思路,为培养符合现代企业要求的工程技术人才做出贡献。 作者:杜柳青 余永维 周康渠 米林 单位:重庆理工大学 机械工程论文:机械工程材料建构主义论文 1《机械工程材料》的教学 机械工程材料交融了多方面的专业课程,内容繁多,关系复杂,不利于被学生接受,因此教师在授课时,课堂理论与实际的结合就非常重要,将原本的抽象理论具体化,可以帮助学生直观的了解并掌握机械工程材料的相关内容。注重理论与实际的结合,是提升教学效果的重要方式。如今多媒体的教学方式得到广泛的应用,给教师的教学工作提供了极大的辅助作用。机械材料的教学需要大量的媒介辅助,多媒体正好提供了辅助功能。如今的《机械工程材料》的课堂教学,主要是借助多媒体、网络教学平台,将讲课的方式生动化,期望学生能够接受所传输的知识,在一定程度上提起了学生的学习兴趣,但是这教学方式的本质是没有变化的,还是教师对于学生的单方面传输,只是丰富了传输方式罢了。 2基于建构主义的《机械工程材料》教学 2.1以问题或任务作为驱动力教师在教学的过程中,以问题或任务串联整个教学过程,让学生带着任务和问题开始学习,为学生的学习提供明确目的性,激发学习的积极主动性。在学生追寻问题答案的时候,教师对于过程加以引导,让学生了解知识点的真实应用,同时对于实际的结合也是一个系统的知识梳理过程。比如教师可以引导学生认识钢材的分类,将对不同型号钢材的具体用途的认识作为学生的探究的学习任务,在学生的探究过程中,涉及到不同钢种本身区别和特点的方方面面,整个过程下来对所有的知识点进行了一个系统的整理。这样的过程改变了原本教师枯燥繁杂的教学过程。带着问题和任务来学习,学生成为学习过程的主导力量,提升了学生的学习兴趣,也帮助学生对于学科知识有更深入的认识。 2.2教学课程以学生熟悉的事情做类比在教学的过程中使用类比,可以帮助学生更好的理解所要传达的信息,拉近学生与学科的信息距离,恰当的使用类比让课堂的变得生动,学生的参与积极性提高。对于类比对象的选择直接影响着类比的效果。在《机械工程材料》的教学过程有时候出于条件的限制,教师无法将实物搬到课堂上,这个时候类比的作用就凸显出来了,类比对象尽量选学生熟悉的事情,可以是学生日常生活中常见的情景。例如金属的凝固,金属在大家的日常生活里大多是固体的,学生对于金属的凝固肯定会觉得很抽象,而教师又无法将金属凝固的过程展示出来,这时候如果教师讲金属的凝固类比为水的凝固,就一下子帮助学生产生了具象化的认识,毕竟水的凝固对于学生来说是再熟悉不过的。通过类比,让学生借助自身已有知识与新知识的对比来强化记忆,有助于学生构建自己系统的知识网络。 2.3鼓励学生自己发现问题在教育工作中,提出问题跟解决问题一样是对知识综合掌握并运用的过程。在建构主义的指导下,多鼓励学生提出自己在学习或实践中发现的问题。引导学生主动的去发掘可能存在的问题,鼓励学生对现有的理论提出质疑,可以引发学生对于理论知识的研究兴趣,发挥实践中的观察能力,激发学生的学习积极性,同时通过对问题的发掘,学生对于知识有一个综合性的认识。 3结语 基于建构主义教学理论指导的《机械工程材料》教学,学生成为课堂的重心,老师不再是一味的向学生灌输知识。学生积极的参与到教学活动中,在知识对应的情景中将知识学以致用,从而达到学习的目的,教学的效果质量得到很大的提高。 作者:邓玉容单位:重庆人文科技学院 机械工程论文:机械工程中机电一体化论文 1.提高了设备的安全性 由于机电一体化设备具有安全报警以及自动检测、修复的功能,所以,应用这项技术可以有效的提高设备运行的安全性以及高效性。机电一体化设备是对传统设备的革新,其具有重要进步意义,这种技术自动修复的功能有效的提高设备的安全性,保证了机械设备的正常运行。1.4扩大了机械设备的应用范围机电一体化设备是对传统机械设备的改进与创新,其改变了传统设备应用范围窄,功能单一的问题,扩大了机械设备的使用范围,有效的提高了机械工程的效率。所以,应用机电一体化技术,可以有效的促进机械工程行业的发展。 2.机电一体化在工程机械中的应用措施 2.1机电一体化技术在机床的应用我国数控机床一般使用Z80-CPU软件实现机电一体化,这是因为Z80-CPU系统开发较为简单,且配套的芯片具有普遍性和廉价性,因此在机电一体化技术上具有额可靠性和通用性。由于我国的数控机床是按照坐标轴进行工作台运动的,因此一般需要采用插补功能实现连续控制的目的。其中滚珠丝杠具有摩擦损失小、传动效率高的优势可以有效消除低速爬行的现象,因此在数控机床的执行机构传动方式可以使用该种传动方式。它具有耐磨性好,摩擦系数小,可消除低速运动的爬行现象,同时它的抗撕伤能力强、以及成本低等优点。 2.2监控系统的应用机电一体化技术在工程机械加装电子监控和故障诊治以及自动报警系统可以对工程机械的各种装置如传动系统、液压系统、发动机以及制动系统等进行综合的全方位的监控。监控系统在工程机械运行过程中如果发现异常,能够自动找出机械出现故障的部位,并发出警报,提醒工作人员注意。因此机电一体化技术的应用不仅提高了工程机械的工作效率,而且改善了操作人员的工作环境,降低了工程机械故障维修的费用,缩减了停机维修的时间,对延长机械使用寿命和提高机械经济效益具有重要的作用。 2.3对柴机的控制借助机电一体化技术的电子油门控制系统,对柴油机安装电子调速器和升温控制自动系统可以提高对柴油机控制的便捷性。 2.4降低工程机械功耗,促进生产效率的提高一般的工程机械使用时功耗较高,但是生产效率确较低,例如传统的液压挖掘机不仅功耗较高,能量利用率不到30%,而且生产率较低。但是应用了机电一体化技术的工程机械利用先进的电子控制系统使机械的功耗大大降低,生产率明显提高,例如采用了卡特电子系统的液压挖掘机,功率利用率明显提高,从而使机器的生产率大大增加。又如将机电一体化技术应用于柴油发动机,由于电子调速器等的应用,使柴油发动机可以根据不同的工况选择不同的工作模式,降低了柴油发动机的功耗,增加了柴油发动机的工作效率。 2.5提高产品质量机电一体化技术应用于工程机械中,借助电子系统的精密控制系统,可以提高工程机械工作的精密程度,提高产品质量,促进良品率的提高。一般的机床在加工产品时是操作人员依据自身的操作经验和技术进行操作的,这造成的机床生产的良品较低。实现机电一体化的机床在进行产品加工时依赖于电子系统的控制,因此精确度较高,同时监控系统可以及时对机床操作进行调整,确保良品率的提高。我国较为先进的数控金切机床已经可以进行精度为0.001毫米的作业加工,这是单纯的依靠人工操作的机床难以做到的。 3.结语 机电一体化设备是一项新型的产品,其在机械工程中的应用收到了良好的效果。应用机电一体化技术,需要有效的结合计算机以及先进的信息技术,随着科技的不断发展,计算机信息技术也在不断的改进与创新,这也推动了机械工程行业的发展。所以,应用机电一体化技术也引导这机械工程行业未来发展的方向。通过实践发现,机械工程中应用机电一体化技术后,有效的提高了工作人员的效率,由于机电一体化设备具有自动修复的功能,其还提高了机械设备运行的稳定性以及安全性。 作者:陈玉震单位:唐山国丰钢铁有限公司 机械工程论文:基于校企合作的机械工程师论文 一、校企合作培养模式的现状及存在问题 早在19世纪70年代,美国联邦政府开始推行《莫里尔法案》,确立工程教育在大学高等教育中的地位,这是最早以政府法案方式强化校企合作的典范。2005年10月德国国际汽车制造商大陆公司(ContinentalAG)资助设立了“全球工程教育卓越计划”(GEE),探讨全球化背景下工程师的工作环境及全球化工程师的培养模式等问题,该项目具有突出企业在工程教育中发挥的作用和多方参与工程教育的培养模式两大特点。高等院校在工程人才培养方面采用校企合作模式,可以弥补学校在实践教育和职业训练计划方面的不足,为从事技术研发的教师提供更多施展才华的空间,也有利于提高企业的研发能力,实现校企双赢。我国从19世纪末引入工程教育,但由于开始就缺乏与工程产业领域的密切联系而失去工程化的环境。与国外相比,国内高校工程教育中的工程实践能力培养还存在较大的差距。国内工程人才培养仍以应试教育为主,与工程实际需求脱节,普遍存在重理论轻实践、工程意识较差、工程训练缺乏、社会适应性差等问题,导致所培养出来的学生的工程实践能力较弱。“卓越工程师计划”实施后,上述情况有所好转。统计数据显示,在实施“卓越工程师计划”的试点高校中,有91%的院校采取“3+1”人才培养模式,3年在学校学习理论知识,1年在企业进行专业实践培养,但在校企合作培养卓越工程师方面仍存在诸多不足,主要表现在以下几个方面。 1.缺乏符合“卓越工程师计划”实施要求的师资队伍 现有教育体系下,学生对专业知识的获取更多的来源于教师的引导和直接传授。尽管近年来工科院校师资队伍的学历层次得到很大提升,但绝大部分教师来自于应届毕业生,缺乏在生产一线从事技术开发或工程实践的经历,这导致了他们在教学中所教授的知识偏理论化,与工程实践结合较少,带有一定的片面性和局限性,使学生的专业深度和广度达不到工程实际的需要,不利于机械卓越工程师的培养。 2.学生培养环节中实习和实践机会偏少 实践教学是工程类人才培养的重要环节,它有助于学生对理论知识的理解、吸收和推广应用。在美国大学课程体系中,实践教学约占30%。我国教育主管部门也认识到实践教学的重要意义,2012年教育部在《教育部等部门关于进一步加强高校实践育人工作的若干意见》中提出各高校要结合专业特点和人才培养要求,增加实践教学比重,确保理工农医类本科专业不少于25%。但实际情况则不容乐观,我国高校实践教学比例基本上只达到20%,且不同的学校相差较大。同时,配套的实验设施和实践实习基地也远不能满足卓越工程师培养的实际需要。专业课程配套实验开课率较低,一般不足40%,开放性实验与创新性实验流于形式,金工实习等工程实训环节以教学型演练和模拟教学为主,学生缺少工程实际环境下的真刀真枪实践机会,专业性实习以参观为主且时间较短,很难深入企业的生产实践中,导致学生在实践教学环节中很难得到充分的训练和实践机会。 3.校内教学与工程生产实际相脱节 虽然学校为学生开设了很多理论课程,但所开设的课程要么以对口专业需要为目的,课程体系窄、专、深,要么与工程领域的生产实际结合得不够紧密,教材编写人员缺乏足够的工程实践经验,专业教材更新不及时,学生对于所学的专业知识在实践中如何应用缺乏具体的概念,使得所学的专业知识缺乏针对性,学生学习积极性不高,学习效果严重打折。实践教学环节重视不够,实验课时不足,实验设施缺乏,更新不及时;实习环节存在一定的盲目性和随机性,内容安排上缺乏系统性、针对性和全面性,导致学生动手的机会越来越少,工程实践能力有所下降,与用人单位的实际需求相脱节。 4.校企合作层次较浅,缺乏深度和广度 现行的校企合作内容比较狭隘,合作目的比较单一,缺乏互惠共赢的利益机制,难以深入和持续合作。困扰高校的是企业参与工程人才培养环节的积极性不高,由于企业普遍认为人才培养是高校的任务,很少有企业愿意接待学生实习,学生在企业的所谓实习也只是参观实习,缺乏动手实践机会,无法接触工程应用知识。究其原因,一方面,由于市场经济体制,企业以经济效益为目的,担心学生进入企业会影响其正常生产;另一方面担心学生参与生产实践易出现安全事故。更为主要的是,学校和企业没有进行有效的沟通和了解,未能形成校企联合培养人才的机制。 二、校企合作实施“卓越工程师计划”的人才培养模式 在工程人才特别是卓越工程师培养方面,世界各国高校多采用校企合作方式,依托企业的工程实践优势弥补高校在实践教育和训练环节的不足,国外成功的校企合作培养卓越工程师模式,如,德国的“双元制”模式,英国的“三明治”模式等。国内高校多采用“3+1”培养的基本模式,细分开,还有“交替型”培养模式、继续工程教育模式、工程研究中心模式、企业研究生工作站(包括企业博士后工作站)模式、校内产学研结合模式、订单式培养模式、企业顶岗实习模式、校企共建联合实验室/实训中心模式和大学科技园模式等。在校企合作形式上,包括校企联合办学、联合组建师资队伍、共建实习基地、科研项目合作和微观课程合作五大校企合作形式。针对校内师资队伍工程实践经验缺乏的情况,我校与省内外十余家企业签订了联合培养机械卓越工程师的协议,并建立了专门的培养基地,在机械卓越工程师培养中采取了“两段式、双导师制”的校企合作培养模式。“两段式”是指在学校和企业分别进行理论和实践环节的两段式培养;“双导师制”是指分别给机械卓越工程师试点班的学生配置两名导师,其中校内专业指导教师由专业能力较强和具有一定技术开发和产品研制经验的老师担任,企业指导教师由承担联合培养任务的对口企业选派具有丰富工程现场工作经验的工程师担任。 三、校企合作实施“卓越工程师计划”的思考与建议 1.做好顶层设计,确定培养方案和课程体系 试点学校应成立包括行业专家、工程生产一线的卓越工程师在内的卓越工程师教育委员会,根据机械行业企业发展需求,以卓越机械工程师培养为目标,确定卓越机械工程师培养方案,重构适合卓越机械工程师培养要求的课程系统,课程设置侧重以工程实际应用为导向、以职业需求为目标,将卓越工程师计划的专业培养标准细化为知识能力大纲,确定本校培养的卓越机械工程师应具有的知识、能力、素质和特色。根据安徽理工大学的煤炭系统行业特色,构建基于大机械观、大系统观和大集成观的机械工程知识系统,将课程体系设置为公共基础模块、公共选修模块、学科专业必修模块、跨学科专业选修模块、专业优秀课程模块、专业任选课程模块、课程实践模块、专业实践模块和素质拓展模块,共9大模块。其中课程实践模块包括机械原理课程设计、机械设计课程设计、专业课程设计、工程制图实践、机械基础综合实验和电工电子综合实训;素质拓展模块是指参加或参与科技文化竞赛、才艺竞赛、社会服务等取得的奖励、表彰以及在外语水平、计算机水平、从业资格、发明制作、论文论著等方面取得的成果,按学生所取得的成绩和效果给予不同的学分,侧重学科交叉和工程实践与创新活动方面的引导。 2.出台配套政策,保障卓越计划的经费投入 来自政府、高校和企业三个层面的配套政策,是有效实施“卓越工程师计划”的重要保障。国家、省级教育部门、行业主管部门、劳动与社会保障部门等相关政府部门可以为参与“卓越工程师计划”的企业提供优惠的税收优惠政策,协调解决学生进入企业实践前后所面临的种种困难,为“卓越工程师计划”的实施创造良好的政策和社会环境。学校可以联合企业共建集产品或技术研发、测试、教学、培训等功能于一体的综合科研平台,同时面向学生和企业员工开放;制定和完善卓越机械工程师师资选拔和培养计划,引导教师有效地将教学、科研与生产实践相结合,鼓励教师融入校企联合体,促进成果转化;联合制定优秀学生奖励和就业帮扶政策,为学生研究生推免、创新创业、就业派遣提供帮助。企业还可以制定优惠政策,鼓励师生参与企业产品开发和技术改造,鼓励优秀学生就地就业,甚至可以在经费许可的条件下为高校提供科研经费,在学校设立一批竞争性的长期项目,资助工程实践项目的开展,促进工程教育的深入改革。试点高校要加大对实施“卓越工程师计划”专业专项资金及配套项目的投入,确保卓越机械工程师培养平台和各级工程实践教育中心按计划建设完成,解决学生在企业培养阶段师生所需经费的维持。 3.校企深度合作,构建校企联合培养体 为了避免以往校企合作内容狭隘、目的单一、缺乏互惠共赢的机制等弊端,校企双方应以“双主体”的方式深度合作,充分考虑双方的利益诉求,制定合作与管理机制,共同确定人才培养目标和课程体系,共建师资队伍、共同指导实践教学。通过校企产学研深度合作,使教学与生产相结合,校企互相支持、互相融合、双向介入、优势互补、资源互用、利益共享、风险共担。一方面有利于企业借助于高校众多学术性高端人才及其成果解决企业存在的关键性技术难题,促进企业的快速发展;同时,也有利于高校教师加深对生产实践的了解,丰富其工程实践经验。另一方面,也有利于学生深入企业,获得真正意义上的专业实习和实践机会,增强动手能力,并可从企业导师处了掌握企业工作流程,学会如何运用所学专业知识灵活地解决工程实际问题,有利于学生快速向工程师的角色转变。按照卓越机械工程师的培养方案的要求,安徽理工大学已与广东宏大爆破公司、江苏鹏飞集团、中泰国际(集团)高新技术有限公司、凯胜重工等十余家知名企业签署人才联合培养协议,共建工程人才培养基地、联合实验室和研究生工作站。利用企业先进的工艺设计和装备制造能力,提升学生工程实践能力的培养水平,同时实施了专业教师企业挂职锻炼工程和青年教师进企业培养工程。 4.侧重工程实践,改革考核评价体系 卓越机械工程师与传统的机械工程师在培养模式和培养方案方面不同,因而有必要改革现有的考核评价体系。在专业教师的评聘与考核环节中增加在企业工程实践经历的要求;在教学内容上应增加注重理论性和实践相结合,强调专业知识在工程实践中的灵活运用;在考核评聘方面认可并重视教师在参与企业产品开发、技术改造等过程中所取得的成果,优先考虑参与企业挂职锻炼、顶岗工作的教师。对学生的考核要改变分数决定一切的传统考核方式,从单纯的书本知识成绩向集知识、能力、素质和特色四位一体的综合评价转变。除了要具有良好的素质修养、正确的人生观、价值观和世界观,具备扎实的基础知识和基本的人文知识,还要系统地掌握本专业的知识,了解专业现状和前沿发展动态。更为重要的是要具有善于学习和独立获取知识的能力,具有一定创新思维能力和团队协作能力,学会如何分析问题并灵活运用所学专业知识去解决工程实际问题。此外,还应具有一定的专业特色和技术优势。目的是为了有效地引导各教学环节从注重学生成绩向注重学生的学习过程和能力培养转变,回归工程教育的本意。尤其是在实践环节的考核方面一定要从严、从实,采用双导师评分法,对毕业设计课题的选题也应来源于生产实际或应用型课题,具有明确的专业背景和应用价值。 四、结束语 校企深度合作、构建校企联合培养体、创建工程人才成长环境是实施“卓越工程师计划”,培养卓越机械工程师的关键。本研究以安徽理工大学机械设计制造及其自动化专业校企合作实施“卓越工程师计划”为例,探讨“卓越工程师计划”的人才培养模式、培养方案确定、课程体系构建、配套政策、校企联合培养体构建和考核评价体系的改革等方面的问题,提出了相应的建议,可为同类专业实施“卓越工程师计划”提供建议和参考,培养满足行业的需要的卓越机械工程师。 作者:王成军沈豫浙黄如杭李刚单位:安徽理工大学机械工程学院淮南郑煤机舜立机械有限公司江苏鹏飞集团股份有限公司 机械工程论文:培养卓越机械工程师论文 1教学科研互动的现实和理论意义 我校为本科生开设的数控技术系列课程涉及数控加工技术、数控设备与编程技术、特种加工、CAD/CAM技术、机械制造工程学、模具设计与制造、先进制造技术等。长期以来,受经费、任课教师的知识背景和考核标准等因素影响,该课程教学有重视软件、轻视硬件训练的倾向;国内具有高水平和突出特色的教材偏少;办学模式较为单一,缺乏自身的特色和多样化风格;实践类培养环节不能保证所有学生有充裕的时间、充足的设备进行自主、创新性实验或进行科技创新活动。尽管我们承担了大量以数控技术为“使能技术”的科研课题,积累了丰富的高新技术研究开发与工程经验,但在教学和科研的关系上存在着各自为政的局限,教学和科研的融合不能令人满意。主要问题在于教师过于重视科研,而对教学工作敷衍了事,不乐意探讨教学方法、教学成果、教学业绩,不安心从事基础教材的编写;教学内容陈旧乏味,教学方式照本宣科;课堂远离科学研究氛围,科研的新成果不能应用到教学之中,科研的新动态不能融合到教学之中;教师之间科研单兵作战、各自为营,虽鼓角相闻,但交流无多。教学和科研相结合成为一句空话。相对于传统教学科研割裂的情形,教学与科研互动在4个方面具有优化作用和先进性。 1.1教育内容 教学不是按照一本相对固定、内容庞杂的数控技术教材进行授课,而是根据实际需要,以一定的理论框架为基础,将理论授课整合为结构合理、专业精深的专题讲座体系,其教学内容应是与时俱进的。 1.2教育方法 让在数控技术科研上富有学术成果的教师参加教学工作,有利于将相关领域基础理论中的知识点和学科发展的前沿自然结合,形成高屋建瓴之势,真正做到深入浅出。 1.3教育分工 不是由一位特定教师承担一两个班级至少一学期的授课,而是由多名或更多的研究型教师,经分工协作,充分发挥各自的教研所长,面对更多的班级进行短时期、高水平的学术交流。 1.4教育考核 采用研究型专题写作等灵活形式,更加注重对学生能力、素质的考核,促使教学重心向素质教育转轨,加大对理论联系实际问题的考核,加大对数控技术现实问题、热点问题的分析与考核。 2基于教学科研互动的数控技术系列课程改革 实现教学、科研的良性互动,把促进综合素质的培养作为制订课程计划的基本依据,在数控技术系列课程和社会需求之间建立明确的联系,使数控技术系列课程教学从基于理论向重视实践和面向行动转化。 2.1解决了教学和科研相融合的机制问题 建立了教学和科研相互融合的机制,主要包括三部分 (1)结合学科建设和教研室工作,建立任课教师的评价体制,即制定处理教学科研关系的激励政策,教师的奖励、晋职、招收研究生等均要求教学与科研并重。 (2)任课教师自身要实现教学和科研之间的融合,即采用互动式的教学方式,注意学生的反馈,注意与实践相结合,注意通过研究的方法来解决问题,以利于学生和教师的交流互动,有利于教师掌握当前社会的变化以及研究领域的变化。 (3)任课教师之间要实现教学和科研的融合,即形成“学科带头人”制度,以机械工程学科带头人为工作中心,数控技术的教学和科研都围绕其进行,一方面,通过相互传授和向学生传授其研究的内容,扩大团队的影响,另一方面,通过教学,相互听课,不断相互交流协作,互相学习,最终取得教学和科研的双赢效果。 2.2促进了科研成果向教学资源的转化 结合课程改革和实验教学改革,结合专业建设与学科发展,进行统筹规划,坚持高标准、高起点、高效率,在引进高新技术硬件和软件的同时,将数控技术的最新研究成果和技术引入课程教学,内化为数控技术教学内容,形成教学特色,从而使数控技术系列课程的办学水平得到提高,教师和实验技术人员的交流得以加强,知识得以更新,素质得到提高。由于改善了教学科研条件,教学、科研相互促进、良性循环。 2.3教学方式和方法迈上新台阶 自主开发了数控铣床仿真系统、数控车床仿真系统等虚拟实验系统,机械制造工程学CAI虚拟教学软件,数控加工技术、数控车床编程与操作、数控铣床/加工中心编程与操作、数控电火花线切割机床编程与操作等CAI课件。由于在教学过程中体现了自己特有的教学思想,不但有效地提高了教学效率,而且以逼真的效果加大了课堂信息量,提高了学生的空间思维能力、创新能力,从而提高了教学质量,取得了很好的教学效果。 2.4优化数控技术优秀课程,发展跨学科相关课程 从数控技术的系统性、整合性出发,减少了一些专业课的课时,将数控技术系列课程中带有共性的基础原理和方法整合、加强、优化至优秀课程,尽量避免对学位课程进行过于具体的设计;调整了人才培养方案,先后对本科生进行了数值分析、计算机图形学、Matlab科学与计算、复杂刀具设计等课程知识的培训,尽可能地拓宽课程基础知识;打破学科壁垒,先后聘请与我院有科研合作关系的设计与艺术学院、电气工程学院、计算机学院、临床医学院的专家举办机电产品造型技术、控制电机、计算机图像处理技术、人体解剖学等课程知识的讲座,使学生形成了较为灵活的思想和较为宽广的知识背景。 2.5花大力气编写高质量的特色教材和专著 如何编写和使用教材是数控技术系列课程改革面临的新问题。我校组织数控技术科研和教学的精干力量,编写了《数控铣床及加工中心自动编程与操作》《数控车床自动编程与操作》《数控线切割自动编程与操作》三部拟作教材使用的专著。该系列著作的特点在于:尝试将学科性教育和职业性教育的内容糅合,内容科学合理、客观翔实;突出一个“新”字,现代化内容贯穿全书,使读者处于数控技术的发展前沿,拉近读者与现代科学发展的距离;重视交叉学科和跨学科研究的发展动向,并尽可能地将这些动向反映出来;结合工程实际,融合机械设计自动化软件SolidWorks的三维特征造型技术、Matlab语言的数值计算功能,详尽地介绍数控技术CAD/CAM软件在模具和工具行业的应用;对于师生和社会读者普遍关心的数控加工技术的工艺技巧及特种加工技术等内容,也做了合理的编排。 2.6向本科生开放大型、精密科研数控设备 向本科生开放大型、精密科研设备,是在课程实践环节改革中将教学科研互动工作落到实处的一项重大举措。但这种开放不是简单的开放,而是通过拟订培养方案,提出培养措施,安排开放时间等,将其纳入专项培训、专业课程设计、毕业设计、课外科技创新活动的工作计划中。得益于该措施,学生不但有机会接触一些高精尖的数控设备,如数控高功率横流二氧化碳气体激光器、数控YAG固体激光器、立式数控加工中心等,一些学生还以主人翁的姿态参与了部分相关科研子课题的研究工作。该举措在一定程度上改变了数控技术教学中存在的课程理论化、实践环节简化、实践训练弱化的现状。 3结束语 以数控技术系列课程改革为切入点,经过较长时间的探索与实践,形成了“以教学、科研相结合为基本形式,以教学、科研良性互动为主要内容,以提高教育教学质量和提高学生综合素质为目的”的卓越工程师人才培养模式;通过在课程改革中强调通识教育与专业教育、理论性教育与实践性教育的平衡,全面促进学生综合素质的培养;探索并形成了教学与科研相融合的有效机制,取得了明显的教学效益、科研效益、育人效益和社会经济效益,实现了教学和科研双赢的效果。 作者:袁锋伟李必文龙双涟单位:南华大学 机械工程论文:基于管理技巧的机械工程师论文 一、重视“润物细无声”的无形管理 在经济飞速发展、竞争无处不在的现代社会中,企业无不追求以规范化、系统化的管理获得更好的效益。管理能力几乎决定了一个企业的生产力。一个成功企业的存在所具备的条件大体可分为两方面:一是硬件条件,即企业依靠其先进的生产设备、生产工艺等生产条件以生产具备市场竞争力的产品为手段,获取良好的社会品牌声誉;二是软件条件,也可称为内部条件,即企业通过规范化、系统化的管理流程有效的安排企业的各种生产活动,从而取得最优的行动绩效。管理活动可以分为两个部分。其一为有形管理:制度、规定、日常运作安排等有序的规划。这是一种程序,有记可寻,几乎是日常不变的流程。其二为无形管理,这种管理不拘于形,也无条例可寻,是管理者对人对事的态度、思路和修为的体现。企业的有形管理和无形管理是两种既各自独立又相互联系的形态。其最突出的共同点是:两种形态的所承载者或所涉及者为同一部门或同一区域的人员,是在一个范围内的共同体。可以说是一点光源照亮一个面,管理人员就是这点光源。管理学大师有句经典的名言:管理是门科学也是门艺术。科学即是指管理者运用知识的层面,是否有逻辑,是否客观,是否合理运用了可利用的科学技术,以现有的资源获得更高的效益。而艺术,便是对那些表面与生产无关的事件的处理态度及方法。更简单的诠释即如何处理人和人的关系,领导和员工的关系,如何进行思想交流与沟通。“润物细无声”的无形管理恰恰是管理作为一门艺术的最生动体现,机械工程师应当时刻注重无形管理对其日常管理工作的重要性。 二、形成良好的团队分工 曾有这么一个故事,皇帝难为身边的一位大臣,问道:“城门一天来往多少人?都是做什么的?”大臣很机智的回答道:“每日城门来往两人,非男即女;不求名即为利。”在这位大臣的回答中我们不但见识了他的机智,更看到了他对复杂事物进行分类管理的科学思路。那一个企业又有几种人?又都是做什么的?在笔者看来,一个企业有三种人。第一种是总经理,负责掌控全局,决定战略方针,起决定性作用。第二种是中层和基层管理者,认真执行上层领导的意图,制定战术。第三种则为基层的工作人员,执行战术,付诸于实践。如果说商场如战场,那这三种人就是元帅、将军和士兵。若要打胜仗,元帅的战略正确性固然重要,但士兵的勇猛忠诚和实战能力也很重要。实战能力可随时间训练而提高,但勇猛和忠诚呢?这时,将军的重要性便体现了出来。在这里要强调一点,企业真正创造效益的是基层工作人员,他们是落实所有行动的最终体。无论领导的战略战术多么的高明,所拥有技术和设备多么先进,但最终是由基层工作人员完成,实现。中基层管理人员起到什么作用呢?一个合格优秀的中基层管理人员,不只是限于对流程、统计、计划等表格程序化的外形管理。真正做到的是其对无形管理的掌控,使之与有形管理相辅相成,成为有形管理坚实的基础,真正起到提高生产力,优化生产力的作用。机械工程师应当认识到良好团队分工对顺利完成其日常管理工作的特殊意义,在实际工作中根据团队成员的特质进行有效的分工。 三、团队管理者的素质和职责 欲治兵者必先选将。这是军事领域对于管理者的要求。要想有一支强大战斗力的队伍,必先选择好将领。一名优秀的将领将给整只支队伍带来一种思想,一种气质,一种灵魂。俘获了人心,凝聚了力量。在哈佛大学MBA工商管理的课程中,专用了很大的篇幅讲到领导者在管理体系中所需发挥的重要作用,从更基础的层面体现了管理中领头人的重要性。选好一个带头人至关重要。对企业来说,一个优秀的领导者必须具备雷厉风行、果断对事、有大局观、既不拘于小节又惩罚分明的良好素质。这就要求机械工程师不仅要懂得技术,还要广泛涉猎各个学科(特别是人文社会学科)的最新理论成果,用更丰富的知识来提升自身管理能力。在很多企业中,领导者有成熟的想法和新颖的创意,但却不能很好的将其思路贯彻到团队管理中。这充分说明对一个团队来说,只有领导者没有中基层管理者也是不行的。中基层管理者是一条纽带,是和基层员工接触时间最多的人,也是更具体的管理实施者。三国时期形成的著名典故———“蜀中无大将,廖化为先锋”也充分反映了作为领导者的诸葛亮对于蜀国中基层干部不得力状况的无奈。企业领导人将词和曲给了中基层管理者,如何使之成为一首动听的广为传唱的歌曲那就要看管理人员的实力了。作为中基层管理者的机械工程师,则必须努力在高层领导者和基层员工之间架起一道沟通的桥梁,以自己的智慧实现团队内部的和谐关系构建。 四、注重人性化管理 调查表明,能长期留任于一家公司的人员,在解释其为何不跳槽时往往提到:对所在企业有较深的感情,企业具有人情味,感受到非金钱的情感。其中更有人放弃了薪金翻倍的跳槽机会选择留任,只是因为觉得现企业对人员的态度很人性,不想轻易放弃这样的工作环境。在此,企业的人情浓厚战胜了金钱对人才的诱惑。若企业给了员工家的感觉,也是隐含的给予了员工稳定的信息。家,是不会抛弃自己的孩子的。作为孩子的员工,很大一部分是不会抛弃安稳去寻求未知的发展的,因为他也不想轻易的离开这个充满爱的家。企业留住了人,难道不是留住了生产力吗?正如死板、教条的军事化管理已经逐渐被企业所淘汰,当今企业要想留住人已经不能单纯的依靠有形管理了。这就需要作为管理者的机械工程师能够更加真心的对待每一个团队成员,尤其需要发挥无形管理的作用,很多的企业管理者都有一个困惑:基层的工作人员总是重复的出现所谓低级错误,有时也就是再小心一点、再仔细一点就能避免的错误。流程工艺制订的很完善,可一实际操作管理起来困难重重。最后只有用一个办法,加大惩罚力度,制订更为严格的条例来约束员工的行为。这样真正起到了根本的作用了吗?“攻城为下,攻心为上”条例只可限制行为,不可捕获人心。过于苛刻的条例制度有时还会起到反作用。万事不出于心,难为其意。一个人在不同的心态下去完成一件事,是不会得到同一效果的。很多时候员工是因为怕受惩罚而不去做,而不是因为知道这样做会给企业造成损失和伤害而不做。所以一旦在无人监督或随意的情况下,他仍会做出错误的行为。更有甚者由于对企业态度的淡漠,在企业某方面出现了问题被其发现后,因不属于其工作范围,他可装作毫不知情而不上报。这种行为既不会被别人所知,也未触及任何的条例和制度,而受损失的却是企业。相反,人人都以此为己任,那又会是一种怎样的情况呢?一个朋友的老板经常挂在嘴边训斥员工的一句话是:“你在家里也这样吗?如果这是你自己家的东西你会这样吗......”我想很多的管理者都说过同样类似的话。但他们都忘了一点,他是否给了员工或大部分员工家的感觉?管理上智商是不可缺少的,但我们更需要管理者运用他们的情商。人毕竟不是机器,人有欲望、有追求、有理想、有感情。机械工程师们应当在管理工作中避免像要求机器一样要求人的错误,真正尊重人,重视人,做到人性化管理。 五、结束语 优秀的企业可以通过成功的无形管理而进一步形成自己的企业文化,这种文化超越了一切的制度和利益,使自己的员工在潜意识中遵守各项的规章制度,不去做任何一件有可能损害企业利益的事情。员工真心的爱戴自己的企业,就像对自己的家庭,以自己所在的企业而自豪。“没有不好的机器,只有不会使用它的人,没有不好的员工,只有不合格的管理者,没有失败的军队,只有失败的指挥官”。在推行科学管理的今天,机械工程师应当意识到自己所面对的不再只是机器,不再只是图纸,而是有思维有意识有感情的人,需要付出自己的感情。 作者:孔亚娟单位:天津市建业工程建设监理有限责任公司 机械工程论文:校企机械工程师论文 1校企协同构建卓越机械工程师培养模式的探索与创新 依据南通大学自身的特色,依托长三角经济发展和南通市区域经济发展需要,积极探索、创新校企协同工程人才培养模式,以实际工程为背景,以工程需求为导向,以培养优秀后备工程师为目标,循工程技术为主线,靠校企合作为手段,以培养“双师型”教师队伍为支撑,达回归工程实践之重点。从2007年至今,倡导企业与学校按照新的模式培养工程师人才,变招收学生为参与培养学生,组织并实施了卓越机械工程师培养计划,并取得显著成效,主要进行了如下探索与创新。 1.1创立了高校和一流企业联合培养卓越工程师的新机制 从南通大学自身定位和办学特色出发,调研南通及周边地区产业结构,遴选在行业内产品技术含量高、科研实力雄厚,生产设备及管理模式先进的一流大型企业,研究论证校企协作共同实施人才培养的可行性,突破现有“订单式”人才培养模式的局限,探索面向行业需求的卓越工程师培养新机制。行业企业深度参与卓越工程师培养全过程,校企合作共同制订培养目标、共同建设课程体系和教学内容、共同实施培养过程、共同评价培养质量、共同促进学生就业。 1.2校企协同下的卓越工程师培养模式制度化创新设计 在校企协同培养的机制与理念下,需要对传统的工科教育模式进行创新设计。将学生专业培养从宏观上分为学校培养和企业培养两个层面,学校培养以强化基础理论教学为主、夯实专业基础;企业培养以实践教学为主,强化工程实践能力。基于校企协同培养模式,进一步使特色课程建设、生产实习、综合素质拓展和毕业设计等具体环节设计制度化,形成具有自主特色的体系,主要体现在以下几方面。 1)创新设计特色课程体系和教学方法。 以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为优秀,优化课程体系和教学内容。结合企业和行业对工程师素质实际需要,特设与企业实际结合的专业课程,并纳入教学计划,聘请企业资深工程师讲授专业性强、实践性强、学校难以开设的优秀技术课程,并针对现有技术难题和生产过程组织实施案例教学,开展基于问题的学习、基于案例的学习等研究性教学和学习方法,对调动学生自主学习的积极性、提升学生专业理论水平、加强专业技能起到重要作用,教学效果明显。 2)面向卓越工程师能力要求的综合素质拓展创新。 开设包括人生励志篇、生产组织与管理篇、制造科学与技术篇、交流与总结篇等涵盖多方面的系列讲座,对进一步提升学生与青年教师的工程素质、工程意识、人文科学素养和创新能力起到了积极作用。具有丰富工程背景和管理经验的资深教授、高级工程技术专家的讲座,极大调动了学生的学习热情,取得了良好效果。 3)制订规范、合理、安全且可操作性强的实习计划。 结合专业培养的需要,制定定点岗位实习与全厂多岗位流动实习相结合的实习计划,可满足学生对未来从事工作的兴趣需要,对培养未来工程技术人员的全面素质起到推动作用。 4)结合工厂实际生产,组织落实能符合学生培养要求的毕业设计。 毕业设计从选题论证、过程指导到答辩等诸多环节,以工厂工程师队伍为主、学校指导教师为辅共同负责,有力强化了毕业设计在卓越机械工程师培养中的重要地位,提高了学生解决工程实际问题的能力,深化了学生对理论知识的理解与掌握,促进工程应用与实践水平的提高。 1.3校企协同构建面向卓越工程师培养的“双师型”师资队伍 从企业层面构建稳定的企业教师梯队,选择技术水平高、责任心强的工程技术人员作为企业的指导教师,负责人才培养各个环节,同时负责对学校青年教师的再培养工作;学校组建以老教师为主、青年教师轮流参与的教师队伍,在对学生实施培养的全过程中,完成对青年教师的工程实践能力培养,逐步提升大学教师回归工程实践、服务工程需要的能力,使教师兼具工程师素养,取得对学生培养和对青年教师再培养双重教育效果;学校教师有义务培养企业年轻工程师,努力参与营造工厂科学研究、人文与管理氛围,使工程师兼具教师素质,共同构建适应卓越工程师教育培养的新型“双师型”师资队伍。 1.4以学科平台支撑卓越工程师教育培养体系的健全与完善 牢固树立大学以培养人才为宗旨,倡导一流企业为社会人才培养作贡献的理念,构建教、学、产、研系统。校企深层次产学研合作、共建实践基地和平台,促进科研与教学的融合、促进高校教师理论与实践的结合,构建寓研于教的培养模式,使校企合作平台提升到学科平台的层次。学科平台的构建对促进专业建设、实践基地建设、课程体系完善和科研反哺教学均具有重要的推动作用,最终支撑卓越工程师培养体系的完善,回归高等学校人才培养的根本任务。 2校企协同构建卓越机械工程师培养模式的实践 2007年,南通大学选择机械工程学院为改革试点单位,根据学科专业特点和服务地方经济发展的需要,与上海振华重工集团(南通)有限公司开始探索校企协同人才培养模式,从2005级300名学生中双向遴选出30名学生,成立南通大学振华港机班,实施校企协同定向培养,由企业和学校共同制定培养目标、共同实施培养过程、共同促进学生就业,这种机制与模式在南通大学尚属首次。作为校企合作单位的上海振华重工集团(南通)有限公司(以下简称“振华港机”)是世界著名企业上海振华重工集团下属生产基地之一,主要从事港机钢结构生产、总装、调试、发运以及钢桥、大型龙门吊、浮吊以及船舶配套件等海洋重型装备的研发与制造。公司先后参与承担了国家科技支撑计划、国家高技术研究发展计划(863计划)、工业与信息化产业部产业技术创新计划等几十项研究课题,并获得授权国家发明专利数十项。其中参与的:“ZPMC新一代港口集装箱起重机关键技术研制平台建设”获2008年国家科技进步一等奖、“海上重型装备全回转浮吊关键技术及应用”获得2010年国家科学技术进步二等奖。经校企双方专家共同研讨,制订了面向企业的人才培养方案,并根据机械工程师培养的目标和要求,对专业课程体系进行了调整和优化,增设了与企业生产实际紧密接轨的课程。2008年上半年组织该批学生到企业进行了认识实习,2008年暑假又组织该批学生到振华港机进行了为期1个半月的生产实习;工厂及教师团队完成了学生在企业半年的毕业设计任务,结合工厂实际题目,实施一生一题。针对公司港机钢结构装备制造的需要,开设了《钢结构力学及制造工艺》课程,共32学时;开设了《焊接结构工艺实践》,为期1周,由振华港机和学校共同实施组织完成。为适应振华公司面向进军海洋工程市场的需求,南通大学通过中远川崎公司邀请日本川崎造船株式会社及其配套件公司的日籍专家来校进行8场专题讲座。总部设在南通的中远川崎船舶制造有限公司是中国远洋运输集团公司与日本川崎造船株式会社的合资公司,是江苏乃至全国屈指可数的一流船舶制造企业,实现了行业联合实施人才培养。 2009年6月,首次由校企联合培养的30名学生到振华集团顺利就业,在各自的岗位上发挥了积极的作用,部分学生已经成长为企业骨干和中层管理,在人才培养实践过程中,通过不断积累经验,积极拓展,深化改革,进一步强化校企互动,彰显了办学特色,为地方经济社会发展做出了应有的贡献。在人才培养的基础上,南通大学机械工程学院与上海振华重工集团(南通)有限公司开展了深层次的产学研合作,积极参与企业重大项目研发和技术攻关。双方合作成功申报了2012年江苏省科技成果转化专项项目:“潮间带及近海风电设备多功能安装作业船的研发及产业化”获批经费1200万元,成功申报了2009及2012年南通市重大科技创新项目:“大型船舶动力定位推进器的研发与制造”、“大型高效回转伸缩式装船机关键技术研发与产业化”共获批经费900万元。双方合作科研项目的成果“喷射流场电沉积机理及绿色环保应用”、“喷射电沉积流场主导结晶机理与绿色技术应用”荣获2011年教育部高校科技进步二等奖、2011年江苏省科技进步三等奖;“海洋钻井平台升降系统设计与制造”、“潮间带风电设备多功能安装作业工程船设计与制造”分别荣获2012年南通市科技进步二等、三等奖各一项。协助公司申报高新技术企业、国家及江苏省首台套产品;与公司共建省级企业研究生工作站、省级技术研发中心,为企业自身发展、研究生培养、青年教师提升知识和应用能力都创造了条件和机会,在实践过程中逐步形成并完善了以公司高端人才、学校资深教授、年轻工程师、青年教师、研究生共同构成的多层次梯队,每年定期举行学术、技术研讨会,进一步促进和完成对“双师型”队伍的培养,促进科研团队与教学团队的融合。在科研合作过程中探索构建寓研于教的培养模式,在面向本科生开设的《先进制造技术》、《机械制造工程学》和《测试技术》等多门专业课中努力把与企业合作项目的科研思想、方法及成果纳入教学过程,让本科层次的学生及早了解技术发展前沿和趋势,尤其是让即将进入该行业的未来工程师们提前接触和了解行业的发展现状、技术前沿与趋势,对于学生的专业水平、科学素养、创新意识和能力都有明显提高,为这些学生毕业后能够迅速融入企业,参与企业的科技创新和技术革新,成长为社会需要的卓越工程师,奠定了良好的基础。振华港机的多名学生毕业后参与了企业的一系列重大技术攻关,获得了优秀团队的称号,体现出校企协同人才培养的良好效果。帮助公司工程技术人员进行工程理论再教育,接纳17名振华公司员工开设专科升本科的学历教育,派出学院教师参与企业文化、教育与工程技术交流等活动。把科研优势转化为教学优势,把科研成果转化为教学资源,促进科研与教学的融合、科研基地与教学基地的融合。 在成功实施南通振华港机校企定向培养的基础上,通过进一步总结经验,结合2010年6月教育部出台的关于卓越工程师教育培养计划的新要求和新形势,2011年经过与江苏苏南重工机械科技有限公司(以下简称“苏南重工”)多次协商,挑选机械工程学院30名学生组成“08苏南重工班”开展面向卓越工程师计划的培养。江苏苏南重工机械科技有限公司是由江苏苏南特钢集团有限公司于2006年投资创办的现代化冶炼大型锻件及装备的研发、生产企业,产品主要用于船舶、电力、石油化工、冶金设备制造等领域。企业拥有世界一流的生产设备和一批高端工程技术人员。2011年7月,南通大学和苏南重工校企合作签约仪式在常熟市举行,双方签署了面向卓越工程师教育培养的人才培养协议,共同推进南通大学卓越工程师教育培养计划全面启动。2011年7月,30名学生到苏南重工进行了为期一个半月的生产实习,结合学生就业兴趣和工厂需求,实施生产实习定点及岗位轮训制度,这是南通大学与苏南重工开展本科人才培养的一个重要环节,并倡导企业把工程师对学生指导、授课等培养环节纳入年终个人考核中。2011年9月,由南通大学与苏南重工共同开设的人才培养“08苏南重工班”特色课程班开课,特意安排三位享受国家特殊津贴、研究员级高级工程师周奠华、林尧武与白多智分别讲授《大功率低速柴油机用N80A高温合金排气阀的研制》、《柴油机半组合式特种曲轴制造技术及设备》、《大型锻件制造工艺及设备》等三门课程,各24学时,授课中实施了基于现场案例的教学,对照现场设备和制造过程讲授专业理论知识,深受学生欢迎。邀请了近20位校内外专家学者,围绕人生励志篇、生产组织与管理篇、制造科学与技术篇、交流总结篇几个部分组织、安排了15场特色系列讲座,着力提升苏南重工班学生的整体素质,提高人才培养的质量,取得了良好的效果。在毕业设计环节,机械工程学院根据南通大学毕业设计的规范和要求,结合苏南重工的实际情况,经过双方多次协商交流,共同落实了苏南重工班学生毕业设计题目,确定了企业毕业设计指导教师团队,以工厂工程师为主,学校教师为辅共同负责。学生在工厂为时半年,圆满完成了在企业进行的毕业设计任务。通过毕业设计环节学生进一步熟悉了工作岗位要求,学习企业先进技术和文化,为走上工作岗位参与企业技术创新和工程开发奠定了良好基础。 3结束语 2007年,南通大学与上海振华重工集团合作协同培养人才,形成初步培养方案,完成协同培养模式的设计;2011年,南通大学又与常熟苏南重工进行协作培养,更加注重培养学生的实践能力与创新能力,进一步发展完善培养模式。经过与振华港机和苏南重工的成功实践,完成了校企协同培养模式的构建,形成了校企协同的培养机制。协同培养学生的创新水平、实践能力、责任意识,沟通能力等都有了进一步的提高。该模式已经逐步成为机械工程师培养的基本模式,已逐步成为南通大学卓越工程师教育培养的示范和样板。结合南通大学卓越工程师培养的实践经验,对实施卓越工程师培养的改革与深化提出几点思考: (1)目前,实施卓越工程师培养的最大困难在于企业的认知度与参与度不够。 迄今,政府没有相应的鼓励政策与约束机制强化企业的参与,以追求产品利润为目的的企业无义务履行大学生培养的职责;而教学资金短缺、无职场氛围和规模产品生产的学校又难以满足可持续性的卓越工程师培养任务。解决困难的措施在于把握企业的人才需求,倡导企业变市场普招学生为向学校定向培养学生,选择优秀学生,根据双向选择机制,各用人单位合理出具相应资金、人力和场所,减少学校教学成本; (2)在实施卓越工程师培养中,需要为同行业或相近多家企业进行特色人才培养,遴选一、二个大型企业为基础,以其他企业为补充,以形成学生成班制的培养模式。 从目前的小规模“订单式”入手走出“订单式”,走出企业小订单,做卓越工程师培养的行业大订单,进行分类组班、分级特色培养,为相近企业联盟或行业培养人才,建立学校、企业、学生与社会共赢的、可操作性更强并可持续性发展的行业卓越工程师培养的新模式。 作者:王恒花国然何凤刘兆平单位:南通大学机械工程学院南通大学教务处
石油化工工程设计论文:石油化工装置管道工程设计 摘要: 本文主要探讨和研究的问题为衬里管线在我国石油化工等行业所进行的具体的应用,还有就是如何使用具体的案例对腐蚀性介质在衬里管道进行保存以及对衬里材料的选择加以分析,重点对衬里管线在工程设计的时候时所产生的问题给予合理的研究,例如衬里管线的调节段有关的设计规律,管线支吊架的定位原则以及相关的设置等,这几个方面在衬里管线进行设计的时候都是十分重要的,需要引起设计人员的高度关注。 关键词: 腐蚀性;衬里管;调节段 衬里管道整体来讲就是在碳钢管道和铸铁管道的内壁上去敷设了非金属属性的相关材料。同时依照腐蚀介质化学性质上的差别,内衬非金属材料有着非常大的差别。目前,在进行工程设计的时候经常会选用的衬里管线主要有以下几种:可溶性的聚氟乙烯(PFA)衬里管、聚四氟乙烯(PTFE)衬里管、全氟乙烯丙烯(FEP)衬里管,玻璃衬里管等。在工程设计中经常会使用的是聚四氟乙烯(PTFE)衬管。聚四氟乙烯自身有一定的抗腐蚀性,对酸、碱和强氧化性介质具有很好的耐腐蚀性。再就是不管是何种浓度与有机溶剂之间的融合,其自身还是有着一定抗腐蚀性的。所以,衬四氟管道被普遍的使用在石化化工、炼油、制药以及冶金等相关的领域,当前,衬四氟产品除了衬管还有相关的衬里设备(如:塔,容器,泵等)。在本文中,根据在环氧氯丙烷工程管线设计中遇到的问题,归纳总结以下几点: 1衬里管道的选材 甘油法生产环氧氯丙烷主要分为氯化和环化两个反应单元,其中氯化单元是整个工艺的关键所在,其反应方程式为:C3H8O3(甘油)+2HCl(氯化氢)→C3H6Cl2O(二氯丙醇)+2H2O第二道工序为环化制环氧氯丙烷单元,这一单元的会产生的反应方程式为:C3H6Cl2O+NaOH(溶液)→C3H5ClO+H2O+NaC(l溶液)从上面两个方程的反应可以看出,该项目有酸和碱参与反应,酸和碱是高度腐蚀性的,并且在反应过程中产生的氯离子,氯离子会对不锈钢产生应力腐蚀。从以上反应介质与反应物的性质,这一反应是不适宜使用在碳素钢与不锈钢上的,因为它们可能会产生应力腐蚀金属从而出现开裂,还有就是其自身的反应温度在100~140℃之间,对于普通的的塑料材料,例如硬聚聚氯乙烯与聚乙烯,还有就是乙烯聚丙烯等是不适宜的,PT⁃FE衬里材料的温度范围为使用温度为-190~250,完全可以对以上提出的相关反应的过程条件加以适应,所以,在进行敷设的时候,应该慎重选择敷设的材料。 2衬里管道的一般布置: 2.1输送腐蚀性介质的衬里管道应满足管道仪表流程图的需要加以满足,并且尽可能的做到步步高或者步步低的不呈现袋型敷设方式,管道安装时,应尽可能的采用架空敷设方式或者沿地面敷设方式,不适宜埋地敷设,管线进行设置的时候应该具有一定的坡度,以防止介质出现在管道中积聚的情况。 2.2管道进行架空敷设的时,易发生泄漏的管件或管道器材因避免敷设在人行通道以及是机泵上方,以防止设备受到腐蚀,人身受到伤害。若不可避免的敷设在此位置时,则必须采取设置安全防护措施。 2.3输送腐蚀性衬里管道敷设在管廊上的时候,应敷设在管廊的下层,防止衬里管道泄露对其他材质管道的腐蚀。 2.4衬里管道和其它管道并排敷设的时候,应该充分的考虑管线彼此之间的最小的间距要求,因为衬里管道各个管段是通过法兰去进行连接的,而不是由焊接或者是螺纹进行连接的,敷设间距应考虑法兰的影响。 2.5衬里管道是不可以与高温管道并排进行设置,也不能够被设置在高温管道上方存在热影响的地方。 3衬里管线调节段的相关设置 衬里管道和钢质管道的安装方式不同,衬里管道安装敷设时需要考虑的因素比较多。为了防止衬里管道安装时出现返工问题,衬里管道在进行设计时会设置相应的活动管段,对安装误差进行调整,这就是我们经常会用到的调节段。调节段的调节方式是对施工过程里所产生的一些问题去进行调整,调节段应该在施工现场进行实际的测量之后再去进行制作和安装。在最初进行设计的阶段,调节段自身的个数在选择和确认的时候是有一定的原则的,通常的情况下管线可能会出现几个方向上的变化,那么就应该根据具体的有几个调节段,调节段自身的长度,还有其自身的位置,按照管道其实际的情况去进行判断。 4结语 在以上的几点我们能够看出:衬里管线进行设计的时候和一般的金属管线相比要复杂很多,其在设计后期应该和材料生产厂家对衬里的材料进行确认,同时还应该对每根管子的相关材料量予以确认。所以其在进行设计的时候应该从整体考虑,要是有一点的疏漏,就会使得现场出现返工的情况,使得材料出现非常严重的浪费,这样会使得生产的成本有所提升同时还会出现延误工期的问题。因此对于工程设计人员来讲衬里管线的设计应该引起高度的重视,并且多多的和生产厂家进行沟通,积极的听取他们的相关建议,只有这样才能够设计出有着很好质量的产品。 作者:康立朝 单位:新地能源工程技术有限公司 石油化工工程设计论文:浅析电气节能技术在石油化工工程设计中的应用 摘 要:为了适应现阶段市场经济的发展要求,必要健全石油化工工程设计体系,该文就电气节能技术展开分析,旨在优化石油化工工程设计方案,进行电气系统能源消耗状况的分析,实现系统节能模块、照明系统节能模块、电子设备节能模块等的协调,满足现阶段石油化工工程设计的要求,实现企业整体投入资本的控制,确保企业经济的健康可持续性运作。 关键词:电气节能技术;石油化工;工程设计;电气能耗;电气系统 一、石油化工工程的节能发展趋势 能源是社会市场经济发展的重要推动力,通过对电力能源的优化应用,有利于推动我国社会经济的稳定性运作,电力能源关乎社会的稳定性及国家的安全性。随着我国社会经济规模的不断扩大,各种能源消耗量不断提升,我国是世界能源生产大国,也是能源消耗大国,随着可持续发展理念的兴起,社会大众对能源消耗状况、生态环保状况等有了一个全新的认识,其对能源利用水平、生态环境保护提出了更高的要求。 为了顺应能源可持续利用的发展趋势,必须健全能源管理体系,进行新型能源节能减排技术的应用,实现化工企业能源消耗模块的控制,实现企业整体能源利用率的优化,避免出现能源浪费问题,培养相关人员的节能管理意识,促进我国石油化工企业的稳定性发展,实现工程设计整体电气节能效益的增强。 二、电气节能技术概念 为了适应我国现阶段电气节能技术工作的要求,实现电子设备节能模块、照明系统节能模块、电子系统节能模块等的协调是必要的。在石油化工工作中,电气设备扮演着重要的工程应用地位,电力系统的节能工作是我国电气节能体系的重要组成部分。与此同时也需要实现电子设备环节、照明系统环节等的节能控制。 在电气节能工作中,其需要遵循以下的工作原则,需要满足生产设备的基本功能性,提升生产设备的工作效率,确保其可靠性及稳定性的提升。这需要提升设备的整体生产技术性能,在此基础上进行能耗水平的降低,提升工程的整体运作效益。在这个过程中,需要遵循经济性的原则,进行设备节能及投资回收期的分析,落实好相关的节能技术措施,实现生态效益、社会效益、企业效益的有效结合。 三、电气节能技术的具体应用策略 1.在电气节能技术应用过程中,首先需要从变压器选型环节、系统功率因素环节、线路功率损耗环节、高次谐波环节等展开分析。变压器是电气系统的常见电气设备,在石化企业日常工作中,一系列的变压器被投入使用,整体来看,这些变压器的电能总量消耗巨大,在变压器的选择过程中,需要根据变压器的负载率进行选择。 在这个过程中,负载率处于40%~60%时,可以有效降低变压器的额定负载,从而实现其损耗率的有效控制。在变压器的选择过程中,为了将负载率控制在上述范围内,必须进行变压器节能方案的应用,进行新型、高效型、节能型变压器的选择,实现企业生产模块能源消耗的有效控制。 2.为了提升企业的运作效益,必须进行系统功率因数的控制。这需要提升系统的功率因数,从而提升能源的整体利用率,通过对这个环节的控制,有利于降低电力成本、生产成本,实现线路电压的降低,实现设备整体利用率的增强,从而确保石油化工企业取得巨大的经济效益。在用电设备应用过程中,其是根据电磁感应原理进行工作的,无论是电动机,还是配电变压器等设备都需要进行交变磁场的建立,从而进行能量的转换及传递,在这个过程中,交变磁场的建立需要电功率即无功功率。在这个过程中,功率因数是有功功率与视在功的比值。 功率因数是对电源输出视在功率利用率的反映,功率因数在0到1之间,当电气系统功率因数趋向1时,电路的无功功率降低,这说明视在功率的利用率不断提升,从而增强系统电能的输送功率,通过对功率因素的提升,实现电路损耗的降低。在功率因数优化过程中,比较常见的方式有人工补偿方式及自然提高方式。通过对电动机选型模块、变压器模块、电动机模块等的优化,可以避免出现电机的空载运行状况,有利于提升设备的功率因数。通过对并联电容器补偿模式、同步电动机补充模式、动态无功功率补偿模式的应用,也有利于提升石油化工工程的系统电能输送率。 3.实践证明,通过对线路功率损耗状况的控制,有利于提升电气节能技术的应用效益。在这个过程中,凡是电流经过电阻的介质均会产生能量消耗,石油化工体系是一个复杂性的工程,其内部涉及各类种类的线路及设备,通过对线路功率损耗的控制,有利于提升电气节能的整体应用效益,为了解决实际问题,必须进行电气线路走向的合理性设计,进行线路长度的减少,进行线路粗细的合理性选择,实现线路损耗模块的优化。 受到外界干扰因素的影响,正弦波会出现一定的畸变状况,畸变程度越大,其具备越大的高次谐波能量,基波的分量也就越小。电网电压模块、电流基波模块等是电动机正常运行的基础,系统中的电压、高次谐波电流会导致额外无功损耗的增大,由于大量过电流、过电压等的产生,不利于提升系统设备运行的可靠性、安全性。为了进行电网高次谐波问题的解决,必须进行无源滤波技术的应用,该系统由滤波器、电力电子设备、电子控制设备等构成通过对系统工作模块的探测,进行畸变波形的抵消,实现标准性正弦波的输出。 4.为了满足实际工作的要求,进行系统供电率的提升是必要的,从而实现电压节能的稳定,进行电压运作模式的优化,避免出现电压不稳定的状况。为了确保供电模块的有效性,必须进行用电设备额定电压环境的创造,在这个过程中,如果额定电压小于供电电压,就会导致过高空载电流的产生,从而不利于能源成本的控制。如果额定电压大于供电电压,就会导致较大负载电流的产生,导致线损率的提升,从而出现一系列的能源浪费状况,为了解决实际问题,必须进行供电电压的合理性选择。 通过对照明系统节能性的提升,有利于增强石油化工工作的整体应用效益,这需要进行能源消耗低的电磁感应灯、LED灯、节能灯等的选择,这些类型的节能灯具备较小的能耗成本,其整体使用寿命长。在照明系统工作过程中,过高的电压会产生大量的热量状况,从而不利于照明设备寿命的提升。为了进行系统回路电压的有效性控制,必须进行照明系统节能方案的优化,实现设备使用寿命的提升。 在石化企业工作模块中,电子设备节能体系主要包括计算机节能模块、PID控制节能模块、打印机节能模块等。为了提升系统的整体节能性,工作人员必须养成良好的工作习惯,养成随手关闭计算机显示器的习惯。在系统操作过程中,需要将操作模式尽量设置为省电模式,复印机、打印机等设备需要在不使用时选择待机或者关系。在PID控制系统设计过程中,需要进行低功率模块的选择。我国正处于社会经济的蓬勃发展时期,在这个过程中,经济的不断发展推动了我国科学技术的改革,为了实现社会经济的可持续性发展,必须进行电气能源消耗状况的控制,降低我国能源总消耗成本,实现对国家资源的保护。 结语 为了适应现阶段市场经济的发展要求,必须进行能源节能减排方案的优化,整体来看,电气节能工作是一个循序渐进的过程,需要实现系统各个电气节能环节的分析及应用,从而实现电气能源整体消耗成本的控制,确保石化企业经济效益的增强,满足现阶段市场经济的发展要求。 石油化工工程设计论文:电气节能技术在石油化工工程设计中的应用 (新疆科汇工程设计有限责任公司) 摘 要: 随着社会的发展,电气化行业也有了较为迅猛的发展。早在十八世纪时期开始,英格m地区就出现了三次大的工业革命,这三次大的工业革命的发展使世界电气行业开始出现,随后快速发展,电气化行业之前被用在瓦特蒸汽机的改良上,以及爱迪生的电灯等科技革命的发展上。而二十一世纪以来,电气化技术逐渐往节能方面发展,同时又被应用在石油化工工程设计中,给石油化工工程设计方面带来了很大的便利条件,不论是在能源的节约利用问题上,还是在安全问题的措施制定上,同时还提高了工程中的生产率,可以说电气化节能技术使石油化工工程的发展迈开了新的一步,从而达到新的高度。使国家资源的可持续发展战略目标的实现得到了有效的助力。 关键词: 节能灯;节能设备;存在问题;解决方案 引言:改革开放以来,我国经济快速稳定持续发展。人们的生活水平越来越高,百分之九十以上的人们生活居于中上等水平,总体上我国经济社会实现了小康水平,人们在衣、食、住、行、用上都有了翻天覆地的变化。在衣着方面,人们从改革开放以前穿的色彩单调的衣服,到现在街道上橱窗里五彩缤纷的各式各样的衣服;在吃食方面,从抗日战争时期吃的窝窝头,苦糠菜,到现在各式各样的外国大餐,快餐等,人民实现了从吃得饱到吃的好的历史性跨越;在住房方面,人们从以前的茅草屋、土房、瓦房到现在高楼大厦,摩天大楼等建筑;在出行交通媒介方面,人们从牛车发展到人人拥有小汽车;在人们所用物品方面,出现了节能灯,电冰箱,电视机等新世纪的科技产物,这些都是电气技术所带给我们人类社会的便利条件。其中节能灯的使用是电气技术节能化的结果,这为我们国家节省了较多的资源。而近几年来,电气节能技术被应用在石油化工工程设计中,这无疑是一件造福人类的事情。 一、电气节能技术占据主要地位 如何做到节约资源目前是人类社会所最关注的问题。我国现在的治国宗旨是:努力实现全面奔小康,同时建设可持续发展的新型社会经济类型。节省资源,为人类可持续发展做贡献。“节能灯都是小气鬼”。现在社会科技中,节能灯的发明是二十一世纪最伟大的发明,节能灯的全面推广与发展为我国电力事业方面节约了大量的资源,并且使节约的资源更大化的应用到其他领域。太阳能的开发也是电气节能技术表现的结果,现在好多人会在房屋顶层铺满太阳能电池板,这样转化的电能可以供自己家里的电力使用,节省了电力资源这方面的开销问题,同时把太阳能电池板产生的供自己正常使用外的电能上交给国家电力管理部门,还能获得一定的国家补助资金。另外还有其他一些新的电气节能技术的发明,这些都给国家和人民带来了各种各样的经济利益和生活便利。所以说,电气节能技术地位不可估量。 二、电气节能方面问题严峻 众所周知,我国现在的电气节能方面主要是为电气化行业的人才提供就业岗位,而对于电气化行业的人员来说,并没有人曾经系统的学过节能灯的设计与发明。而让他们在节能灯这一方面发挥作用是一件很困难的事情。毕竟没有专业的指导设计知识,要在这一方面发挥作用,无疑要多走很多“弯路”,这样在很大程度上浪费了资源。另一方面,没有专门的设计人才,在节能灯设计的安全系统方面存在很大的漏洞,这样容易诱发一些不安全的事件发生,给国家和人民的生命财产带来极大损失。希望有关部门能够关注这一点,进行有效监督。除此之外,在针对电气节能产业方面研究的事情上有关研究机构还存在资源短缺,资金短缺问题,这些都无疑给研究工作的进度问题带来了很大的干扰,希望国家有关机构能够及时处理这一问题,使得研究工作能够顺利完成。 三、石油化工技术方面存在问题 石油化工工程技术方面存在很大的技术问题。其中如何解决石油化工工程技术中出现的资源最大化问题。石油化工产业需要大量的石油和煤矿等一次能源,这些一次能源都是不可再生能源,如果不能有所节制地使用,必定在将来的某一天造成资源匮乏,那么到时候没有资源可以利用,石油化工产业必将走向关厂倒闭的地步。所以,必须寻找到一种可以节约能源的新型科技技术,以实现资源的可持续利用,这种新型的科技技术就是电气节能技术。另一方面,石油化工工程技术产业所存在的风险也是相当大的,这主要是由于石油化工工程技术这一方面存在很大的安全问题。因为石油化工工程这一化工技术所利用的能源物体都是可燃的,极具危险性的能源。常常能够因为一点小火星就能引发一场爆炸事故,这种事故带来的危害不仅仅是出现在经济利益的减少倒贴上,而且会给广大人民群众造成生命财产的危害,这种危害是致命性的,必须被给予高度重视。这便要求石油化工工程技术产业寻找到可以检测,保证安全设施的新型科技DD电气节能技术,简单的来说就是“电气技术”。 四、电气节能和石油化工紧密相连 石油化工工程技术在电气设备和供电设备方面,要依靠电气节能技术。电气节能技术可以使石油化工工程技术向节约型经济方面发展,可以可以使石油化工产业的投资者获得一定的非常可观的经济效益。电气方面通过改进供电设备实现节约电力化能源的消耗使用率,这样在提高生产率的同时也做到了对于能源节约问题的保障。另一方面,石油化工工程技术的安全问题也是一个要引起高度重视的问题。对于石油化工工程这一领域所出现的危害问题带来的影响是极具震撼力的。所以,在使用电气设备技术的过程中要时刻注意安全问题,及早做好准备,以防止意外事件的发生。要知道在石油化工工程这一方面发生问题不仅仅是严重的暴力事故,同时会使我国的电力系统瘫痪,给我国经济造成无法弥补的损失。因此电气化有关管理部门必须要定期去石油化工厂进行电气设备的检测与维修,以保证供电系统正常稳定运行。 五、电气节能技术应用于石油化工产业 将电气节能技术和石油化工工程技术产业有效结合起来是一个合作双赢的企业项目。首先电气节能技术有了用武之地,这样可以使电气节能技术领域的管理部门带来一些经济上的大好回报,同时也检测了电气化节能的持效性。其次,对于石油化工工程技术产业的有关管理部门来说,也带来了经济利益。通过电气节能技术手段的利用,节约了生产成本,提高了生产效率,给石油化工工程产业带来的输送利息升高了,同时新技术的使用代替了原有的人力劳动资源,节约了人力劳动所要支出的费用,压低了生产成本,再加上电气节能技术在设备安全检测方面更加精准了,给职工人员们带来了很大的安全保护,所以电气节能技术对于石油化工工程技术来说,不论从哪个角度出发,都是百利而无一害。 所以,总体上来说,石油化工工程技术中的有关于电气设备和供电系统方面的问题离不开电气节能技术,必须要依附于电气节能技术。同时希望电气节能技术在有关方面存在的问题要进行一定的改革措施,改良电气节能技术方面有关人才的技术分配问题,要术业有专攻,为电气节能技术的每一个发展阶段匹配与之相对应的产业化人才。将电气节能技术与石油化工工程设计技术结合起来,实现资源的可持续利用,为我国走可持续发展道路做贡献。 石油化工工程设计论文:石油化工油品储罐自动化仪表及工程设计分析 【摘 要】近年来,石油企业加快了转型和升级步伐,为自身战略投资扩大坚实的基础。石油化工储罐区运用自动化技术越来越多,各种新型测量仪表也得到了广泛的应用且提高了企业生产效率。为了增强油品设备质量,就要制定相应的设计方案,来解决生产中存在的安全问题。 【关键词】石油化工油品储罐;测量仪表;自动化;设计 一、石油化工油品储罐自动化仪表种类 (一)液位测量仪表 用于测量液位的自动化仪表根据油品储罐容积大小的不同所测量范围也不相同。对于容积较小(1x105m3)白勺油品储罐来说,应安装两套连续液位测量仪表,并在罐旁配置指示仪,对液位测量仪表测量出的液位进行显示。在实际使用过程中,为防止液位超标或过低,还需要在自动化仪表系统中安装监测报警装置,以便当液位出现异常时系统能够立刻发出警报。较之不常动作的开关类仪表,连续液位测量仪表由于可以实时对储罐内液位变化情况进行监测,并能对测量仪表工作状态进行连续观察,因而其可靠性更高。对于对可靠性要求较高的石油化工油品储罐区,一般m宜采用这种连续液位测量仪表。此外,体积计量法也是石油储罐常用的一种方法。用于测量油品液位的仪表还有雷达液位计、静压液位计、混合计量法、伺服液位计等。其中,雷达液位计适用于重、轻质油品等油品储罐的液位测量。在应用过程中需要对测量精度、介质性质、油品储罐类型等各因素进行充分考虑,确保雷达天线选择的合理适用。目前,雷达天线主要有杆式天线、平面天线等几种类型。 (二)温度测量仪表 在油品储罐区中,温度是计量储罐温度补偿的重要参数之一,所以温度测量非常重要。这就需要用到科学温度测量仪表。计量用油品储罐温度测量在油品密度、体积等参数上应符合国家相关标准规定。目前,对于石油化工油品储罐温度的测量大多采用的是Pt100铂热电阻元件。采用不同温度测量元件需要参照不同的规范标准。例如,对于热敏电阻、光纤测量元件等元件在常压油罐中的使用必须要经过校准且满足标准规定才可以投入使用。 某相关文献资料对计量级石油化工油品储罐温度测量仪表现场安装后精度与固有精度所允许的最大误差进行了明确规定。现场安装后精度基于质量和体积计量的最大允许误差分别为1.0℃和0.5℃,固有精度基于质量和体积计量的最大允许误差分别为0.5℃和0.25℃。 (三)压力仪表 根据国际标准GB50160规定,按照油品储罐压力设计,可以分为常压储罐、低压储罐和压力储罐三种类型。对于这些储罐压力的测量需要采用对应的压力仪表,如低压储罐压力测量和压力储罐压力测量均可以采用压力变送器。拥有液体密度补偿计算与标准体积计算功能的伺服液位计、雷达液位计多用于混合法计量石油化工油品储罐压力。采用混合法对油品储罐进行测量,有质量计量和体积计量两种方式,将其与连续液位测量仪配套使用,往往可以达到精确的计量结果。 二、油品损耗的影响因素 储油罐内气相传质的三种形式:分子扩散、热扩散及强制对流。分子扩散是由于储油罐内上部气体空间油气浓度分布不均匀,油蒸汽在浓度差的作用下从高浓度向低浓度运移的过程。在储油罐内油气分子由下向上迁移,从而使得储油罐内上部气体空间油气浓度增加。热扩散是由于温度的变化引起罐内空间温度分布不均匀而产生的油气扩散过程,油蒸汽从高温区域向低温区域扩散。强制对流是由于罐内压强分布不均引起油蒸汽从高压区域向低压区域运移的过程。储油罐内的油品在一定的压力、温度条件下就会发生气化。 引起油品发生损耗的原因大致有储存蒸发损耗、作业损耗及设备故障损耗这三种,其中储存蒸发损耗起主导作用。 (一)储存蒸发损耗 储油罐内油品的损耗主要来自于储存蒸发损耗。储存损耗又包括自然蒸发损耗、小呼吸损耗及大呼吸损耗。自然蒸发损耗是由于储罐密封性不好引起油品与大气流通而发生的油品损耗;大呼吸损耗是由于罐内自由液面的升降导致油蒸汽经机械呼吸阀排出;小呼吸损耗是由于昼夜温差,使得储罐内的油蒸汽压力发生变化,吸入空气造成的油气损耗。 (二)作业损耗 作业损耗主要包括装卸油损耗、设备维护损耗及其他操作损耗。装卸损耗是在装卸油品的过程中造成的油品损耗,主要表现为大呼吸损耗,有时也会表现为饱和损耗;设备维护损耗是在对管线、泵机组等设备进行维护的过程中造成的油品损耗;其他操作损耗是在清洗罐底、油品倒灌以及灌泵时造成的油品损耗。 (三)设备故障损耗 有时候设备发生故障也会导致油品的损耗。如浮顶罐密封圈不严,油罐、泵机组等设备泄漏,机械呼吸阀漏气造成的损耗。 三、降低油品损耗的措施 工艺上常采用严格控制油品储存的条件,优化操作、加强管理,油气回收等措施来降低储油罐内油品损耗。 (一)严格控制油品储存的条件 油品的储存温度、压力直接影响着油品损耗。从温度方面着手可采用淋水、刷涂料(白色)、缩小昼夜温差等方式减少油品损耗;从压力方面着手可以控制外界环境的压强,提高油罐承压能力来减少油品的小呼吸损耗。如采用球形罐可明显提高储罐的承压能力,但是造价较高。同时适当通风,既能保证油气的流通,也可以使油品的损耗量降到最低。 (二)优化操作、加强管理 优化操作:检尺人员应尽量在清晨或傍晚作业,此时储油罐内外压差较小,排气损耗较少,检尺完成后应尽快盖上油盖;化验人员对油品进行水含量等各项指标检测时应缓慢放油,降低油品的通风损耗及小呼吸损耗;尽量高液位储油,减小油气空间;平时尽量不要打开储油罐上的透光孔和量油孔等;缩短收发油之间的时间间隔;装油进罐时采用液下密闭的形式。 加强管理:定期检查机械呼吸阀、计量装置等设备的密封状况;尽量减少油品输转次数,减少油品与空气接触的机会;定期检尺检测油罐液位,及时发现各种异常情况;提高操作及管理自动化水平,通过计算机系统实时监控储油罐温度、压力、液位等参数的变化,防止意外事故的发生;加强对相关工作人员的培训,提高员工的安全意识及技术水平;及时统计、传递罐区的基础数据及情况。 (三)油气回收 常用的油气回收技术有三种:冷凝法、吸附法及吸收法。冷凝法是采用多级冷凝器对油气进行深度冷凝,实现回收油蒸汽的目的;吸附法是通过活性炭、天然沸石等固体吸附体在一定条件下对油气进行选择性吸附来回收油气;吸收法是利用油气的化学性质,使用适宜的吸收剂与油气在吸收塔内发生化学反应回收油气的技术。在这三种技术基础上,又衍生出了一些改进工艺,如工业上常采用管线连通储存同一种油品的油罐,再通过一根集气管连接集气罐,构成密闭的油气回收系统有效回收挥发损耗的油蒸汽,对于轻组分气体油气回收系统的回收率可达90%以上。 四、石油化工油品储罐自动化仪表工程设计 (一)仪表防护防爆设置 由于自动化仪表工作在易燃易爆的石油化工产品油罐区域,因而需要对仪表进行良好的防护防爆设置。按照国家有关防护等级规定,用于现场测量的仪表外壳防护等级应至少达到GBIP65,安b在地下的自动化测量仪表,其外壳防护等级应至少达到GBIP68。在防爆方面的性能设计,国家规定所有用于爆炸危险场所的自动化仪表防爆性能都必须符合对应爆炸危险场所的防爆标准要求,并通过国家等级防爆检验合格证。这是石油化工油品储罐用自动化仪表工程设计中,所必须达到的两个基本指标。目前,基于服务器的石油化工产品储罐安全系统是较为先进和安全的一种设备。 (二)罐区安全设置 正常情况下,石油化工油品储罐区的日常运行是较为稳定的,风险与事故发生概率较低,所以对于没有特殊要求的罐区一般只设置报警装置和联锁机制。若依据实际情况需要设置自动化仪表系统,则应严格按照国家标准《石油化工安全仪表系统设计规范》来对自动化仪表工程进行设计,确保其符合国家相关标准规定。同时,还要对设计出的自动化仪表安全等级与可操作性进行检验和评估,以便合理确定出仪表所需安全等级,确保仪表能够切实发挥效用对危险现场进行安全测量,并为自动化仪表系统安装方案的制定提供理论依据和支持。 根据以往石油化工油品储罐区发生的重大事故原因分析,违章作业是导致事故发生的主要原因之一,所以除了防护防爆之外,还要对各作业环节、操作行为等可能引发火灾等事故因素进行认真检测与控制,提高油品罐区安全系数。 (三)有毒气体、可燃气体检测 对于自动化仪表在有毒有害气体、可燃性气体方面的检测设计,许多相关规范中都进行了明确的规定,如《石油化工可燃气体及有毒气体检测报警设计规范》等。即在仪表工程实际设计过程中,需严格按照这些规范来进行。但值得注意的是,由于编制原则和侧重点存在一定差异,因而各规范规定标准不尽相同,有些差别较大,所以自动化仪表对有毒气体、可燃气体检测功能与标准的设计,应对石油化工油品罐区现场及要求进行综合考虑。 五、储罐计量设计方案 石油化工产品储罐在采用静压法的时候,要严格遵守国家相关标准。静压法主要是针对储罐内液体压力和差压测量,对于压力变送器具有依赖性。静压法的优点是:将测量结果进行换算,并可以迅速得到参数值,投资成本比较低,设计方案也是比较简单的。但是,这种方法不能得到储罐内全部液体的平均密度,会使得测量结果出现偏差。在确定最佳设计方案时,要对测量仪表结构、现场仪表结构、自动控制系统结构进行分析,并制定出适合这些装置的集成方案。对于要求低的小型罐区,可以将软件组态方式应用到自动控制系统当中,从而提高了石油的计量管理水平。对于计算相对来说较复杂的计量装置,则在储罐结构设计中加入计量软件。 由于在设计方案中所含的变量比较多,设计人员要在储罐结构中设置信号通信单元,并根据相关标准选择合适的信号传输方式,增强储罐自动化控制运行率。同时,在各种辅助数据表作用下,设计人员选择的计算方法可以提高准确性,得到储罐油品质量信息及体积参考信息,进而对储罐服务功能有了提高。 六、结束语 总之,与油品罐区安全等级、各指标测量息息相关的,用于石油化工油品罐区的自动化仪表及其设计需要考虑诸多因素,这样才能保证设计的科学合理,设计符合国家各相规范标准规定。我国自动化仪表工程设计人员应努力提高自身专业能力与实践经验,为新一代高自动化、高测量精度石油化工油品罐区自动化仪表的产生而努力。 石油化工工程设计论文:技术标准在石油化工工程设计中的主要作用分析 摘 要:随着可持续发展观念的兴起和日渐深入人心,人们的环保意识和绿色经济意识不断提高,人们对石油化工产品的环保要求越来越高,绿色化工产品将是未来商品生产的主流。本文介绍了技术标准和石油化工设计的含义和石油化工装置的特点,阐述了技术标准对石油化工设计安全方面、质量方面、环境保护方面的作用,简要介绍了“三化”工作提高石油化工设计的效率。 关键词:技术标准;石油化工;设计;环境保护;设计效率 0.引言 石油化工行业的技术标准是经公认机构批准的、共同使用或重复使用的产品或相关工艺和生产方法的规则、指南或特性的文件。对于工程设计来说,技术标准是对设计相关的各种技术条件,包括设计对象、设计条件、设计方式等所作的规定,其目的是让相关的产品达到一定的安全要求或市场准入的要求。技术标准按其法律约束力,可分为强制性标准和推荐性标准;按级别可分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准,而且技术标准有很强的时效性。石油化工设计是对石油化工装置的建设、石油化工装置的正常运行提供有技术依据的图纸和设计文件的整个设计过程。一项完整的石油化工设计,由工艺、环保、管道、设备、机械、总图、建筑、结构、储运、仪表、电气、采通、技术经济等十几个专业的图纸和设计文件所组成。为了保证设计产品符合质量、本质安全、环保等要求,每个专业在设计过程中要采用几十项甚至上百项的国家、行业、地方和企业的标准作为设计依据。一个大型的石化设计企业各专业采用的技术标准加起来多达数千项,形成一个庞大的技术标准体系。 1.石油化工装置的特点 石化行业是我国的支柱产业,在国民经济发展中起着举足轻重的作用。但石化生产过程中所使用的原料、辅助材料、半成品和成品,多属于可燃、易爆物质,如原油,汽油、液态烃等;许多物料是高毒和剧毒物质,如苯、氰化钠、硫化氢等;还有一些物料属于强腐蚀的物质,如硫酸、盐酸等,这些物质一旦泄漏或处置不当就会引起火灾、爆炸和中毒危险,造成严重后果。石油化工装置较其他设施有过程复杂、条件苛刻、制约因素多、设备集中;装置逐渐大型化发展,单套装置的加工处理能力不断扩大,装置的大型化将带来系统内危险物料贮存量的上升,增加风险。同时,石化生产过程的连续性强,在一些大型一体化装置区,装置之间相互关联,物料互供关系密切,一个装置的产品往往是另一装置的原材料,局部的问题往往会影响到全局。 2.技术标准对石油化工设计安全的保证作用 石油化工安全性的技术标准一般由几家设计单位共同编制,各单位选派有经验的专家参加编制工作,一项标准的编制过程要经过立项、调查、分析、形成提纲稿、征求意见稿、审查稿和报批稿等几个过程,听取有关方面意见后,再经相关部门审查后实施。由于石化装置的特殊性,如何做到设计成品符合安全要求,对石油化工过程潜在的各种危险进行识别,防患于未然?首先在装置设计中要严格执行法律法规、标准规范,特别是强制性标准。这些标准制定的目的是为了防止和减少石油化工企业火灾危害,保护人身和财产的安全。涉及安全方面的标准很多,如:GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》,GB50183-2004《石油天然气工程设计防火规范》;GB50016-2006《建筑设计防火规范》;SH3047-93《石油化工企业职业安全卫生设计规范》等。 在GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》中,对火灾危险性进行了分类,给出了石油化工企业与相邻工厂或设备的防火间距,与同类企业及油泵的防火间距;制定了工厂总平面布置时各类设备之间的防火间距;对厂里道路、厂里铁路、装置内的布置、泄压排放、火炬系统、储运系统等制定了防火规定。 由此可见,在石油化工设计中,只有严格、正确地执行国家法律法规、相关的标准规范,尤其是强制性标准规范,才能设计出符合本质安全的设计产品。 3.技术标准对石油化工设计质量的保证作用 技术标准是设计工作的依据和准则,与工程设计质量紧密相关,因为技术标准本身就是包括工程设计在内的设计经验、研究成果的积累,是对设计相关的各种技术条件,包括设计对象、设计条件、设计方式等所作的规定,只有符合标准的要求,才能出合格的设计产品,技术标准为保证石油化工设计质量提供了基础保证。如:GB50393-2008《钢制石油储罐防腐蚀工程技术规范》、GB50074-2002《石油库设计规范》、SH3011-2011《石油化工工艺装置布置设计规范》、SH3012-2011《石油化工金属管道布置设计规范》、SH3034-2012《石油化工给水排水管道设计规范》、SHSG-053-2011《石油化工装置详细工程设计内容规定》等等。 在SH3011-2011《石油化工工艺装置布置设计规范》中,指出设备布置设计应满足工艺流程、安全生产和环境保护的要求;满足节省用地、减少能耗以及与工厂总体设计相一致的要求。标准中给出了管廊、塔和立式设备、卧式设备、反应器、换热器、空气冷却器、加热炉、储罐、泵等设备的布置规定;还给出了建筑物、构架及平台梯子等建筑物和构筑物的布置规定。 石化工程各专业设计人员,只有认真准确地执行相关技术标准,才能设计出符合业主要求,满足市场需求的高质量设计产品。 4.技术标准对石油化工设计环保要求的保证作用 4.1 工程设计时依据环保标准 石化生产企业的生产过程,存在着对环境的污染因素,如排放至大气中的气体,排向土壤河流中的废水;石化产品在使用过程中对环境也会产生污染,如汽车在行驶中,汽油燃烧后的尾气对大气的污染等。如何减少石化生产过程或石化产品使用中所产生的污染,政府和行业制定了几十项相关的法律法规、国家主席令、国家环境保护部令、技术标准等,如:《中华人民共和国固体废物污染环境防治法(2013年)》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《石油化工企业环境保护设计规范》、《固体废物处置设计技术规定》《废气污染物排放控制设计导则》等等。使得石化生产过程中有害物的排放量在标准所允许的范围内,有效地保护环境。 4.2 密切关注新环保标准,设计出符合要求的设计产品 2013年12月18日国家实施的新标准GB17930-2013《车用汽油》,将硫含量指标限值由第四阶段的50ppm降为10ppm;将锰含量指标限值由第四阶段的8mg/L降为2mg/L;禁止人为加入添加剂;将烯烃含量由第四阶段的28%降为24%,有助于减少机动车排放物,对保护环境,改善空气质量具有重大意义。鉴于国家对汽油标准的提高,设计应按新标准的要求将原有工艺流程进行修改,石化生产企业根据设计文件进行技术改造后,才能生产出达到国五新标准要求的汽油,更好地保护环境。 5.“三化”工作将提高石油化工设计的效率 目前,国内一些重要的石化工程建设项目正在推行“三化”工作,即“标准化设计、模块化建设、标准化采购”工作,将已建成的优秀的项目梳理完善,建立一套分规模、分特点的石油化工装置的设计模板,推行施工过程中的工厂预制,编制和建立一套标准化的采购文件及产品。为完成“标准化设计、模块化建设、标准化采购”目标,还需要建立适应“标准化设计、模块化建设、标准化采购”要求的项目建设管理平台、工程材料编码体系、工程材料等级数据库等基础工作;建立完善的石化工程建设标准执行表等执行文件。通过实施 “标准化设计、模块化建设、标准化采购”工作,石化工程建设项目既可以很好地严格执行国家现行标准,尤其是强制性标准,又可以提高设计效率,节约建设成本,保证项目的本质安全。 6.结语 针对石化行业这种特殊性,国家、行业、地方和各企业内部都编制了相应的法律法规和一系列的相关技术标准,在石油化工装置工程设计过程中只有严格执行这些法律法规和技术标准,才能保证设计产品达到本质安全、保证设计产品符合质量要求,并减少对环境的污染,有效地保护环境。 石油化工工程设计论文:石油化工自控工程设计浅谈 【摘 要】随着自动化控制技术的发展,我国石油化工自控工程设计迅速发展起来,水准也在不断提升。石油化工工艺工作量大,具有一定的复杂性。本文从设计要求、发展现状等方面,阐述了作者的观点,最后给出了建设性的建议。 【关键词】石油化工;自控工程;设计特点;现状;趋势 1 石油化工自控设计概述 1.1 石油化工自控设计的目标 石油化工生产企业的公用工程及其辅助设施、生产装置的操作全面实现自动化,网络化、数字化、安全化,管理信息化。为生产装置运行的高效、平衡、安全、持久提供保障,市场达到最优化。 1.2 石油化工自控设计的要求 用作石油化工自控系统的仪表材料必须具有防腐、防爆、耐超高温、耐超高压的特性。仪表要能对不同物态的物体进行测量,适用于微/高物位、微/大流量。整个自控系统要满足功能多、参数多、冗余多、精度高、能耗低等要求。 1.3 石油化工自控设计策略 设计过程中要严格按照ICE、ISA、GB、HG等行业或国家标准进行;建立企业信息管理和监控一体化的数据平台,集成信息、共享资源;采用设计招投标制、从多个设计方案中选取性能高的作为最终的设计方案,选择的标准既要满足技术性的需要,又要满足经济性的需要,同时还要对环境保护、人员健康和安全生产有益;控制系统和主控仪表集成实现一体化采购,确保投资的经济性和安全性。 2 我国石油化工自控设计的发展现状 2.1 过程检测仪表设计更加智能、更加精密、更加多样 工业生产过程中,用来显示、检测、控制和记录工艺参数的基础,就是过程测量仪表。石油化工的不断发展,对仪表控制系统设计的要求也越来越高。电动仪表日益智能化、数字化,计算机系统越来越开放化、网络化、数字化、智能化自然就成为了新一代检测仪表的标志。这些检测仪表的优秀是微型计算机,具有线性化、自动补偿环境因素变化以及自动校零等功能。综合利用微波、超声波、激光等新技术的一次检测技术,大大提高了自动控制的精密度。 同时,在过程检测仪表的设计中更注意新型传感器和激光、核磁共振等新技术的应用,传感器的集成化程度越来越高。在仪表调节回路的设计中充分利用传统的积分、比例以及微分调节规律以外,还尝试使用大滞后、前馈计算值调节等技术,为自控系统的多回路开辟道路。 石油化工自控系统的设计者广泛采用ASIC(专用集成电路),这在很大程度上促进了执行器和传感器的智能化和多功能化,为现场控制子系统/回路以及仪表的安装调试带来极大的便捷。 2.2 过程控制装置逐渐发展成开放的分布式监控系统 随着通信网络技术和微处理技术的不断发展和成熟,PLC(可编程序控制器)、DCS(分散型控制系统)以及PCA(以个人微机为基础的自动化系统)正日益标准化、开放化,其软件和硬件的使用也逐渐向市场通用的产品靠拢,同时它们还彼此融合,朝着O-DSC(开放的分布监控系统分散型控制系统)的方向发展。 目前,在石油化工自控设计中,采用较多的开放的分布式控制系统是FCS(基于现场总线的控制系统)。FCS用开放协议取代了封闭协议,为系统实现完全的数字通信和数字计算提供了可能。FCS采用的全分布式结构,现场享有彻底的控制功能,系统的可靠性和灵活性大大提高。FCS不采用专用网络,所以它可以弥补了DCS(集散控制系统)的缺陷,它为研究现场总线的工业控制系统提供了依据。 2.3 控制系统设计更加先进 石油化工自动控制系统逐渐融合化学工程。计算机、工程控制和计算机、仪表技术,越来越先进。控制系统的升级后,系统的控制适应能力自然也有了提高,不仅很好的克服了系统自身的非线性、时变形、随机性,还有效的解决不可检测和外部扰动的随机性带来的诸多问题。组分推断控制、预估算控制技术、神经网络技术、故障诊断以及模糊控制等先进控制方法通过生产实践,取得了良好的效果。 3 存在于我国石油化工自控工程设计中的主要问题 (1)DCS不能进行集成控制,很少用于工艺全过程和多装置的控制,而大多用于控制单套装置或部分工段。我国自行设计的DCS在软硬件配套和可靠性方面和国际先进水平还存在较大差距,还不能充分满足实际生产的需要,所以对于大型装置的DCS仍然主要依赖进口。 (2)我国自行设计的控制软件,尽管纵向比较有了较大提高,但是因为在商品化、标准化和性价比等方面的缺陷,推广起来具有很大的难度。 (3)我国自行设计的仪表主要用于记录,而引进的国外仪表也不是最新产品,仍停留在上个世纪中后期的水平。 (4)国内配套的登记表缺口较多,品种也不齐全。高精度的流量计、高位液位计、特种调节阀等仍然主要依赖进口。 (5)计算机在我国石油化工自控工程设计中的应用依然是装置级的,部分石化企业尽管设计出了计算机综合生产系统和信息系统,但是由于诸多原因,投入了大量资金,收效却甚微。 4 关于石油化工自控工程设计的几点建议 4.1 综合利用各种技术 大型的化工和石油生产企业,应充分利用计算机技术、自动控制技术以及网络技术、信息技术,加大企业综合自动化系统设计投入,全面提高管控一体化和信息集成化的程度,降低成本、能耗和原材料的消耗,通过提高产品质量和数量提高企业经济效益和社会效益,增强企业优秀竞争力。 4.2 融入全方位、全层次、全生命周期服务的理念 全方位服务,就是在竞争激烈的市场经济中,石油化工企业以信息技术和自动化技术为推手,把各部门的业务有效的横向关联起来,便于在市场变化时做出灵活、快速、有效的响应。作业调度、编制计划、销售订货、贮运原材料、管理库存和生产以及发送成品等方面都涉及到全方位服务。 全层次服务指的是石油化工企业对生产各层进行自动化管理的工作,涉及到调节基础回路、控制单元、优化装置操作以及有效管理和有序管理等方面。 生命周期服务就是装置设备的整个设备整个使用周期内,将信息技术和自动化技术等方面的服务和支持进行到底,涉及到装置设备的运行、建设、改扩建、维护以及停止运行和再运行等方面。 4.3 提高自控系统的使用率 一个好的系统只有经常使用才能充分发挥其作用,反过来,只有好的系统才会被经常使用。所以在实际工作中,必须努力提高自控系统的使用率,这样才能提高经济效益。同时,设计者应不断给控制系统升级,让装置发挥更大的经济效益。 5 结束语 石油化工自控设计人员必须加强学习,拓展自己的知识面,自觉的向人工智能、计算机科学以及化学工程和过程控制等方面的专家请教,并将这些知识运用到设计实践中去,我国石油化工行业的自动化控制和信息化水平才会有所提高,发达国家的差距才会缩小,创造更多、更大的经济效益和社会效益。 石油化工工程设计论文:石油化工仪表系统防雷工程设计浅析 [摘 要]随着我国石油化工产业中,自动化仪表设备数量的不断增加,其中各种控制系统、仪器、仪表和配电系统等设备,普遍存在绝缘强度低,过电压耐受力差和抗电磁干扰能力差等弱点,一旦受到雷击,损失惨重,因此建在雷电多发地区的装置,在设计中对防雷要进行全面的考虑,本文将详细阐述石油化工仪表设计中的防雷措施。 [关键词]石油化工、防雷、仪表系统 仪表系统雷电防护工程(简称防雷工程)是一项综合工程,是在建筑物防雷工程和供电系统防雷工程的基础上实施的,特别是电气系统的防雷工程(包括等电位和接地工程)对仪表系统的雷电防护工程特别重要,需要多专业配合共同完成。 本文重点阐述石油化工仪表系统防雷工程设计,对其他专业的相关防雷工程适当予以简述。 1、 石油化工仪表系统防雷工程的设计原则 石油化工仪表系统防雷工程设计基本原则是,根据防护目标的具体情况,综合考虑雷击事件的风险和投资条件,确定合适的防护范围和目标,采用适宜的防护方案,经济有效地防护和减少仪表系统雷击事故的损失,并按照SHT3164《石油化工仪表系统防雷工程设计规范》执行。SHT3164的内容范围包括了仪表系统防雷工程的设计方法,雷电防护分级,易燃易爆危险环境中现场仪表的防雷,等电位接地系统的设计,电涌防护器的选择,电缆的屏蔽和敷设,以及现场总线系统的防雷等内容。 2、石油化工仪表系统雷电防护等级分为三个等级。在仪表和控制系统的防雷工程设计中雷电防护等级的评估推荐采用综合分级法。 综合分级法就是按社会和经济重要程度以及当地年平均雷暴日来确定仪表和系统的防护等级。实际工作中应先根据被保护系统的社会、经济和安全的重要程度分类,再继而根据上述重要程度分类和雷电活动区的分级逐步进行。 3、综合防雷工程的设计依据及专业分工 综合防护是已经达成共识的防雷工程的技术方针,仪表防雷同样是综合雷电防护工程的一部分,仪表系统防雷工程是在建筑物防雷工程和供电系统防雷工程的基础上进行的,建筑物防雷,通常情况下由电气专业负责,应符合GB50057《建筑物防雷设计规范》要求。对石化工程的电信专业的工业电视监控系统和自动火灾报警系统的雷电防护,则依据GB50343《建筑物电子信息系统防雷设计规范》进行防雷工程设置。仪表系统防雷包括电线电缆的屏蔽、机柜的屏蔽、等电位连接、合理布线、装备雷电电涌防护器等,由自控专业负责,并符合SHT3164《石油化工仪表系统防雷工程设计规范》。 4、仪表信号系统防雷工程的设计方法 在石油化工装置设计中,仪表系统雷电防护主要考虑五个方面:等电位连接、信号电缆与仪表设备的屏蔽、接地、合理布线、设置电涌防护器。 4.1 等电位连接 厂区、装置区、现场爆炸危险区域以及控制室的建筑物区域内,必须将所有金属设备、部件、结构的金属导体,用导体相互连接起来,形成等电位体,使其电势(电压)均衡,并接地。 防止雷电流经过路径产生的放电火花,也防止由地电位反击产生的火花,防止人员接触导体时产生电击,保护人身及设备安全。 等电位连接网络的结构形式可以采用S型网络的结构形式,也就是说仪表的信号线路(如果需要接地)与接地网之间的连接可以不构成环路,也可采用“星”型连接结构形式。如果设计、施工正确等电位效能是很好的,可以满足仪表系统防雷工程的接地需要。M型结构形式相对复杂一些,成本较高,施工要求稍高。 4.2 接地 接地系统由室内(包括建筑物本身)和室外两部分构成。室内仪表接地系统适用于控制室、现场机柜室、现场控制室等,在此统称为控制室。控制室建筑物的防雷接地、防静电接地以及其中的电气设备的保护接地、仪表系统工作接地、屏蔽接地、电涌防护器接地等,应共用接地装置。接地装置及接地电阻应根据电气有关接地规范及《建筑物防雷设计规范》的规定。室外仪表接地系统适用于现场仪表、现场接线箱、现场机柜、以及分析小屋等。室外现场仪表的外壳必须安全接地(比如接到金属结构)。安全接地连接可以通过仪表安装支架,或者通过仪表箱接地螺丝和金属结构间的专用接地线。仪表电缆槽、电缆保护金属管应作保护接地,可直接焊接在或用接地线连接在已接地的金属结构,并保证接地的连续和可靠。仪表电缆槽、电缆保护金属管的连接处,应进行可靠的导电连接。现场总线电缆的屏蔽接地只在控制柜那端。另一端(即仪表侧)屏蔽必须切断并用胶带适当隔离。必须保证屏蔽层不接触现场设备的金属体。 4.3 屏蔽 屏蔽不但是仪表和控制系统防范和抵御电磁干扰的重要方法,也是减少雷电电磁影响的重要措施。室外现场仪表应采用全封闭金属外壳或安装在金属防护盒(箱)内,并应接地。控制室内的仪表和控制系统应装在全封闭钢铁材质的机柜内,并应按规定接地。 4.4 合理布线 减少现场仪表经电缆桥架到机柜室或中心控制室的感应环路面积,尽量使其不构成感应环路。另外控制系统的电缆应与防雷引下线保持必要的净距。最小平行净距不小于一米,最小交叉净距不小于桥架高度的5%。 4.5 设置电涌防护器 仪表电缆进入控制室后,应先接到浪涌保护器,然后再接后续仪表。电涌防护器是将雷电的电涌电流分流入地,保护仪表不受雷电电涌电流的冲击,是减少仪表损坏和相关损失的有效措施之一。仪表信号类的电涌防护器用于现场仪表和控制室仪表的保护。 4.5.1 浪涌保护器的设置原则 (1)应根据工厂及装置所处地区的年平均雷暴日、装置的年预计雷击次数、雷击风险评估、防雷等级等综合考虑。 (2)浪涌保护器的设置应考虑综合经济损失,不应滥设。例如,现场测量仪表损坏造成的综合经济损失大于10万元的,现场测量仪表端设置浪涌保护器;控制室仪表或信号处理仪表损坏所造成的综合经济损失大于10万元的,现场测量仪表和控制室仪表两端可设置浪涌保护器; (3)现场测量仪表设置浪涌保护器的信号回路,在控制室内的仪表也应设置浪涌保护器; 4.5.2 设置浪涌保护器的仪表 (1)安全仪表系统两端应设置浪涌保护器 (2)变送器现场及控制室仪表两端应设置浪涌保护器 (3)电气转换器、电气阀门定位器、电磁阀等现场信号执行器类仪表和控制室仪表两端应设置浪涌保护器。 (4)热电阻及热电偶现场及控制室仪表两端应设置浪涌保护器 (5)电子开关现场及控制室仪表两端应设置浪涌保护器 (6)配备UPS的应在UPS的输入侧配备和安装交流电源线路浪涌保护器。 三、结束语 为了达到石油化工仪表系统的防雷,必须要在工程的设计阶段充分考虑,设计人员不但要对标准规范充分了解,还要根据标准规范要求,针对不同仪表系统特点,采取合理的防范措施,减少雷击对仪表系统造成的损害,确保装置正常运行。 石油化工工程设计论文:石油及石油化工装置中安全关联系统的工程设计 根据富拉油田开发项目安全相关系统FSC的设计和运行经验,全面介绍了安全相关系统的设计原则、设计程序、设计方法。同时也介绍了与安全相关系统有关的术语和概念。 安全相关系统安全完整性安全生命周期有效性 系统设计根据确定的SIL,选择包括系统的输入、输出、安全控制器及其辅助系统,并构建系统体系结构。依据系统体系结构的要求,生成物质清单,按照物质清单,确定系统所需的输入、输出设备类型,安全控制器的重化结构等。 1、输入设备设计。输入设备类型有工艺过程开关(如温度、压力、液位等),手动开关(如紧急停车等)和火灾报警信号(可燃气体检测、火焰检测、热感等)以及应用于安全的原始输入、输出数字信号。在安全相关系统中,要求使用诸如故障安全输入模件和故障安全输入传感器等安全相关设备。如果输入设备不是故障安全型,则必须采用冗余结构模式,并定义最大准时时间、最大偏差时间和最大允许偏差值。冗余结构必须配以不同的表决模式,典型的模式有1oo1、1oo1D、1oo2、1oo2D、2oo3D等。如果设计以可靠性优先,则在冗余输入组态中使用与逻辑,如果有效性优先,则使用或逻辑。火灾报警输入一般为模拟信号,探测点应具有报警、超驰、测试、故障等可视化功能。 2、输出设备设计。安全相关系统的输出设备应是故障安全型,如电磁阀、ESDV阀等。当使用非故障安全执行机构时,应采用冗余拓扑。而冗余模式由工艺特性决定,如燃烧控制系统的燃气回路,其开关电磁阀应采用串联安装,而高压防空系统,放空阀则应为并联冗余。由于安全系统的故障或过程问题的停车都必须依赖动力源才起作用,在失去动力源时(如电源故障或风源丢失),最终的输出控制单元必须进入故障安全状态,其机械设计机构应能够使输出返回到安全位置,作为额外的安全保证,即所谓的“事故时开或事故时关”。所有输出电磁阀应为正常激励,故障失电模式。输入、输出回路应设有开路、短路和漏电保护等功能。报警和故障的远程显示必须采用硬接线或使用安全系统内部通信链接。 3、安全控制器设计。根据分配到E/E/PE安全相关系统的安全完整性目标值,正确评估现有安全控制器的性价比,在满足装置安全要求的前提下,选择安全控制器的结构。安全控制器的结构一般有非冗余型、冗余型、冗余诊断型,三重化、四重化等。控制器周期性地对硬件进行检测,如果输出硬件存在故障,控制器不应使输出整体失电,而应是成组或单点失电;如果安全相石油及石油化工装置中安全相关系统的工程设计低可能会导致装置和工厂无法进行正常生产。 4、可靠性原则。是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。可靠度是系统在规定条件下、规定时间内完成规定功能的概率,其量化指标为安全完整性目标测量值,其值越小,安全度越高。安全性针对过程的两个方面:过程问题和系统故障;系统可靠性是组成系统各环节可靠性的乘积。要提高系统可靠性,必须同时提高组成安全相关系统的各环节的可靠性,具体就是选用高可靠性的安全控制器、I/O设备、通信模件、电源模件和执行单元等。 5、安全度等级(SIL)的确定和分配原则。SIL是指分配给E/E/PE安全相关系统安全功能的安全完整性要求的离散等级,是在规定运行模式下,规定时间内,安全相关系统成功实现所要求安全功能的概率。IEC61508将SIL分为4个等级: SIL1~4,其中SIL1最低,SIL4最高。 6、目标故障原则。故障是功能单元终止执行要求功能的能力,根据故障的表现形式可分为显形故障和隐形故障。显形故障是指能够显示自身存在的故障,属于安全故障;隐形故障是指不能显示自身存在的故障,属于危险故障,危险故障是使安全相关系统处于危险并使其功能失效的潜在故障,隐形故障一旦出现,可能使生产装置陷入危险。安全相关系统的设计目标就是使得系统具有零隐形故障,并且尽量少的影响有效性的显形故障。 7、有效性和可靠性综合原则。有效性和可靠性的目标是矛盾的,有效性的目的是使过程保持运行(安全运行),而可靠性的目的是使过程停下来(安全停车)。提高可靠性必然降低有效性,综合方案就是根据工艺特点,在满足设计要求的安全等级前提下,尽量提高系统的有效性,以减少装置的无谓停车,提高生产的经济效益。 8、经济适用原则。提高系统的有效性和可靠性,必然增加系统的成本开销。多余的冗余以及富余的安全等级是一种浪费。科学的设计方法就是根据实际的生产过程,选择合理的系统冗余度。对于不是很重要的过程,可以牺牲一些系统可靠性来提高项目经济性和系统有效性,而在主要的生产过程点则采用较高冗余度,确保生产的安全平稳。 安全相关系统组态一旦确定控制策略和所需设备,就进入系统组态进程。安全相关系统组态主要包括系统组态、逻辑功能组态和源码转换等。 1、系统组态。系统参数组态。系统参数主要有系统要求等级、安全控制器结构、过程安全时间、故障时间、存储器类型以及上电模式等。输入/输出信号组态。该组态在详细设计阶段进行,主要是根据规格书分配I/O在安全系统中的实际位置,包括柜号、架号、槽号、通道号、信号类型、单位等信息。严禁安全相关信号与非安全相关模件相连和有关信号的多次分配。为了维护和测试,要求将输入、输出强制到某个规定值,强制可以在不影响生产的同时对输入输出设备进行更换和维修,当相应过程变量进入非安全状态时,强制将引入潜在危险。强制状态根据工艺要求可以是高、低或规定值等。 2、逻辑功能组态。逻辑组态工具有功能逻辑图、指令表、顺序控制等,一般使用功能逻辑图(FLD),它由一组预先定义的符号组成。设计应用程序时,应根据安全系统要求,首先设计通用模块,然后可以对通用模块进行多次调用。FLD中的信号流起源和目的应采用传输方式进行,原则是目的FLD页号必须大于源FLD页号,以增加程序反应时间。 3、源码转换。源码转换的先决条件是要满足有关FLD和功能块号要求,转换按FLD号的降序进行,转换的目的是将组态文件变成系统可以识别的机器码并检查编辑的程序是否正确。只有经过转换的程序才能进行下装。转换同时修改程序文件版本号,在冗余系统中,只有版本号一致的两个系统才能正常工作 和作图法相比,计算法较简便、准确,省略作图麻烦。只要是双针保护(这是常用的防直击雷保护),参照本文提供的计算图和相应公式进行计算均可获满意结果。 石油化工工程设计论文:浅析关于提高石油化工工程设计单位的档案管理 摘要:石油化工工程设计档案是一种能够比较直接记载设计人员思想和方法,真实反映石油化工工程设计实践活动的一个历史过程,工石油化工工程设计档案除了具有科技档案的一般特征外,也有着其自身的特点。充分的认识和掌握石油化工工程设计单位档案管理的各种特点以及管理策略,对石油化工工程设计单位档案管理质量的提高有着重要的意义。 关键词:石油化工 档案 管理 档案管理工作是企事业单位发展的重要基础,对传承企业文化的重要工作。各个单位需要加强档案管理工作,不断建立健全档案管理机制,把档案管理工作纳入发展管理规划中去。提高关于石油化工工程设计单位的档案管理,做好工程项目设计的档案收集和整理工作,促进单位档案的科学规范化,不断推荐单位档案工作的创新,有效利用和保护档案,能够更好的为企业的各项工作服务。 一、石油化工工程设计单位档案的特点 (一)组成的成套性 通常一个独立的工程项目,石油化工工程设计单位需要把各种不同专业的设计人才分成设计小组,按照程序开展设计工作,形成比较严密的文件材料系统,使得石油化工工程设计单位具有成套性。石油化工工程设计的档案收集、整理,保管以及利用要求把工程的设计材料文件收集齐全。依据工程的不同阶段进行配套整理,系统的反映工程的技术设计信息, 不能把其他项目的图纸混淆,保证档案资料的完整齐全,方便以后的利用。 (二)形成的阶段性 根据石油化工工程的设计工作的程序,一般一项工程需要有准备阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段和配合现场施工安装阶段,如果前一个阶段的设计工作不能完成,那么下一个阶段的工作也不能彻底的开始,只能做一些准备,前一阶段的设计过程中用到的文件经过批准之后很可能成为后一个阶段的设计依据。 (三) 内容的专业性 一项石油化工的工程设计需要很多的不同专业的设计人员参与,相互配合。所以一项工程的设计方案材料是多个专业联合创作的过程。不同的专业有着自己的专业性特点,所以,石油化工工程工程设计的档案在分类归档过程中,需要考虑文件资料的专业性和专业之间的联系性。不要把不同专业的技术信息文件混淆在一起。 (四)修改、补充的多变性 石油化工工程设计是从技术上对即将建造的工程的全面规划,在施工的过程中对设计方案的修改情况是经常出现的,如果设计的方案在某些地方出现了缺陷或者错误,就需要及时的对设计方案进行补充修改。有些工程的设计图纸经过了多次的补充修改,有的设计图纸成套作需要设计人员进行重新的设计。设计文件的修改或者变更是无法避免的,同时也是很有必要的,这也是石油化工工程档案和其他一些单位的档案管理的不同之处。如果设计方案出现更改的时候,必须要把设计更改的材料和工程设计的技术文件资料进行配套的整理,确保石油化工工程设计档案管理的准确和完整。 (五)使用的通用性 石油化工工程设计本身就是一项具有创造性和继承性的工程,设计师在继承和借鉴别人优秀设计成果的基础上进行新的设计,石油化工工程设计的一些元素通用性强,设计的部分内容可以进行多次的使用,具有很强的通用性。石油化工工程设计档案的通用性可以大大避免了单位的重复劳动,加快设计的速度,提高单位的工作效率。 (六)数量浩大 石油化工工程设计的内容比较多,过程复杂,形成各种各样的设计图纸和文件资料。图纸文件资料的数量是浩大的,在归档管理上需要有足够的存储档案的空间。同时做好档案的信息化管理。 (七)使用价值的时效性 石油化工工程设计的档案用于工程项目的次数还是比较多的,第一次利用发挥作用后还会有第二三次, 具有长期的使用价值。但是工程设计档案有部分经过一定的时间之后就失去原来的利用价值,所以作为档案管理人员还需要定期的对档案资料进行整理,把已经失去价值或者价值不大的资料进行销毁或者保存到不常用的地方。 二、提高石油化工工程设计单位档案管理的策略 (一)落实档案管理制度,加强档案管理 对于石油化工工程设计单位来说,合理的制定本单位的档案管理制度,是有序的开展企业石油化工工程设计档案工作的前提需要。从各方面比较全面的进行规范石油化工工程设计单位在档案工作的过程中遇到的各种实际问题,能够及时的对相关石油化工工程设计工作档案管理制度进行制定,做好文件的归档工作对于加强企业的档案管理,提升石油化工工程设计单位整体的档案管理水平是十分必要的。在建立档案管理制度的同时,必须要把档案管理制度落实到工作中去,抓好对石油化工工程设计单位档案工作质量的考核。单位通过对各项制度的制定和落实,对于解决石油化工工程设计单位在发展中遇到的新问题,提高石油化工工程设计单位关于档案管理的工作质量,规范企业的档案管理有着十分重要的意义。 (二)加强档案信息化管理,促进档案管理改革 石油化工工程设计单位要把档案的信息化管理工作认真抓起来。工程设计图纸和技术标准等档案可以为石油化工工程设计单位以后的工作提供参考,同时也是非常重要的凭证作用,但是传统的档案存储方法比较落后,查阅起来也不是很方便。工程档案的信息化建设,可以实现工程设计图纸和技术信息的数字化,不同的工作人员依据自身岗位的权限,可以随时通过计算机查阅浏览所需要的工程图纸、资料和相关的其他信息。石油化工工程设计单位的档案信息化管理,提高了整个企业的档案工作水平,方便了工作。同时企业也可以在单位相关的网页,把工程的信息上传到网上,方便了交流和沟通。石油化工工程设计单位要积极的推荐企业的档案信息化进程和电子文件的管理。尽早实现企业档案管理的网络化、数字化。 (三)把握重点工程建设,抓好项目档案管理的全过程 作为石油化工工程设计单位的档案管理,是需要把项目工程从开始设计规划到最后竣工验收的整个过程中产生的资料、文件、图纸进行归档的。需要认真做好关于重点工程的档案记录,注重对工程设计在各个不同阶段时期的资料信息的收集归档。对工程的相关文件材料要同步的积累和管理,保证归档的质量。由于工程施工一般周期比较长,整个过程中产生的文件数量大,种类也比较多。这也给石油化工工程设计单位的档案收集,保管,整理和利用造成了一定程度的困难,带来很大的工作量。档案管理工作人员要根据工程的进度,对工程的材料及时收集,保证档案归档的完整准确性。 总之,石油化工工程设计单位档案管理的特点是由设计单位自身的性质以及石油化工工程设计活动的规律所决定的。在石油化工工程设计的过程中会产生一定的技术设计成果,对这些工程设计成果重要的记录载体就是单位的工程设计档案。充分的认识和掌握石油化工工程设计单位档案管理的各种特点以及管理策略可以不断提高设计单位的水平,发挥档案管理的作用,为石油化工工程设计单位的长远发展做出贡献。
物理力学论文:物理力学知识有效教学论文 一、做好教学导入 初中物理力学主要包括了力、密度与浮力、压强等知识.教师在组织学生学习每一个知识点的过程中应当与现实生活的现象联系起来,这往往更容易被学生理解与掌握.同时,教师可以在课堂上穿插一些经典的小故事或者教学案例来活跃课堂氛围,促进学生对于知识的理解与掌握.例如,在讲“浮力”时,教师可以先给学生讲一下阿基米德在洗澡的时候想到了如何在不损坏国王王冠的情况下检测出王冠是不是纯金的.教师在讲这个故事时,可以让学生先猜想阿基米德是用的什么方法,再在课堂上讲解浮力的知识,将其中的原理在知识中呈现.这不仅能够为学生的独立思考提供一定的空间,学生在经历了积极的思考后也会更容易明白阿基米德是怎么做到的.在力学知识的教学中教学导入是一个十分关键的环节,良好的教学导入,能够为知识教学提供好的氛围,并且深化学生对于知识点的领会. 二、注重启发式教学 在力学知识的学习中,知识应用非常重要,教师要注重对于学生的引导与启发,让学生的思维更为活跃,对于一些知识的理解能够更加透彻.有的教师在课堂上采用的教学模式十分陈旧,往往只是单一地引出知识,然后和学生就相关问题展开剖析,学生的参与非常局限,学生对于知识点的学习兴趣也不高.这些都是课堂教学中应当有所改善的地方,教师要透过启发式教学活跃学生的思维,增进学生对于相关知识点的掌握.例如,在讲“压强”时,教师可以先提出问题让学生思考:我们在雪地中行走的时候很容易陷入雪中,但是很宽的滑雪板在雪地上为什么可以自由滑行而不会陷进雪中呢?还有,我们可以实验一下,用自己的大拇指和中指夹住圆珠笔的两端,细细感受一下,两个手指的感受其实是不相同的,这是为什么呢?这两个问题,学生从各个方面进行分析和猜想,就会考虑到受力面积,从而将课堂教学的重心引入压强的学习中.这种透过问题情境的创设来引发学生的思考是物理教学中很值得采用的一种教学方式.这不仅能够凸显学生的教学主体性地位,也能够活跃学生的思维,促进学生对于知识的理解与掌握. 三、重视力学演示实验 在力学知识的学习中,实验教学是重要的组成部分,教师要注重演示实验的呈现,这将会为知识教学提供辅助.力学知识如果单纯地以口头讲述的形式进行阐述,学生不仅在理解上十分浅显,对于重点的领会也会较为缺乏.实验教学能够弥补这种缺陷.透过实验过程,不仅能够直观地将一些物理学现象呈现给学生,对于知识的应用,也有促进作用.例如,在讲“浮力”时,教师可以设计这一个实验:把一块橡皮泥丢入水中,让学生自己动手实验:怎样才能让橡皮不下沉.学生都会积极地思考和动手,有些学生会把橡皮泥放在木板上,有的学生会把橡皮泥捏成片状或者豌豆状让它不下沉.学生在动手的时候,其实就是把浮力的相关知识进行了运用,达到了培养学生创新思维的效果.此外,对于一些不方便在课堂上进行的实验,教师可以借助多媒体工具来实现实验的演示.例如,在讲“大气压强”时,需要做一个托里拆利实验,其中需要运用到水银,但是水银是有毒的,无法在课堂上进行实验,教师可以运用多媒体,展示整个实验的过程,让学生明白大气压强的值是如何得到的.力学部分知识的实验教学,不仅是力学知识教学的重要组成,也能够深化学生对于很多优秀知识点的理解与认知,能够提升课堂教学效率. 四、结语 总之,想要深化初中物理力学知识的教学,教师要从教学导入着手,要借助多样化的导入形式来激发学生的学习兴趣.同时,教师应当注重对于学生的引导与启发,要透过启发式教学来深化学生对于相关知识点的认知.此外,教师在课堂上要注重力学演示实验的呈现,这将会为知识教学提供辅助.力学知识是物理学的基础所在,夯实学生的力学基础,能够为今后的知识教学提供有力铺垫. 作者:季学余 单位:江苏盐城市泽夫初级中学 物理力学论文:复合水泥物理力学性能论文 1试验 1.1原材料 熟料:采用华新水泥厂的新型干法熟料(石膏外掺),其物理力学性能见表1;硬石膏:其化学成分见表2;脱硫渣:采用武钢的干法烟气脱硫渣,其化学成分见表3;粉煤灰:采用青山热电厂的二级粉煤灰;矿粉:取自武钢粉磨厂,其SO3含量为0.35%;标准砂:采用的标准砂是厦门ISO标准砂。 1.2方法 水泥标准稠度用水量、凝结时间和安定性检验按照GB/T1346—2001《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》[6]进行。水泥胶砂流动度按照GB/T2419—1999《水泥胶砂流动度测定方法》[7]进行。水泥胶砂强度按照GB/T1767l—1999《水泥胶砂强度检验方法》[8]进行。水泥胶砂干缩试验按照JC/T603—2004《水泥胶砂干缩试验方法》[9]进行。 1.3试验配合比 试验中控制熟料掺量为35%,矿粉掺量为30%,通过调节脱硫渣和硬石膏掺量,探讨了脱硫渣及硬石膏掺量的变化对复合水泥性能的影响规律。其中,在脱硫渣和硬石膏复掺试验中,脱硫渣与硬石膏中所含SO3比例为1∶1。 2结果与讨论 2.1硬石膏(未掺脱硫渣)对水泥性能的影响 从A-1到A-3的试验结果中可以看出:随着石膏掺量的增加,水泥标准稠度用水量逐渐增大;水泥的凝结时间有所延长,SO3含量的变化从3.0%~4.0%,水泥初凝时间增加近60min,终凝时间增加近30min;此外,每组水泥的初凝和终凝时间相差60min左右。作出水泥各龄期力学强度随石膏掺量变化趋势图,见图1。从图1中可知,该组水泥试样的3d和28d的抗折强度均随着硬石膏掺量的增加而逐渐增大,其抗压强度与抗折强度有着相同的规律。 2.2脱硫渣(未掺硬石膏)对水泥性能的影响 从B-1到B-3的试验结果中可以看出:随着脱硫渣掺量的增加,水泥的标准稠度用水量呈逐渐增大的趋势,水泥凝结时间也逐渐延长,同样,SO3含量的变化从3.0%~4.0%,水泥的初凝及终凝时间均增加近150min;此外,每组水泥的初凝和终凝时间差达到180min左右。与A-1到A-3的试验结果对比发现,SO3含量相同两组试验,掺脱硫渣的水泥试样的标准稠度用水量、初凝及终凝时间均要大于掺硬石膏的水泥试样,并且随着SO3含量的增加,水泥凝结时间延长的幅度也随之加大。当SO3含量都为3.0%时,两者初凝相差10min,终凝相差131min;SO3含量都为3.5%时,两者初凝相差25min,终凝相差137min;SO3含量都为4.0%时,两者初凝相差103min,终凝相差241min。由此可见,脱硫渣能够明显延缓水泥的凝结时间,并且其缓凝效果要强于硬石膏。脱硫渣对水泥的缓凝作用,增大了水泥初凝和终凝的时间间隔,并且合理掺量的脱硫渣对水泥的缓凝效果能满足相应规范对水泥凝结时间的要求。作出水泥各龄期力学强度随脱硫渣掺量变化趋势图,见图2。从图2中可知,该组水泥试样3d抗折、抗压强度随着脱硫渣掺量的增加先降低后增大,而28d抗折、抗压强度则逐渐增大,并且28d强度值比较接近,脱硫渣掺量从9.2%增加到13.7%,28d抗压强度提高了6.01%。但与A-1到A-3的试验结果对比可发现,相同SO3含量的两组试验,掺有脱硫渣的水泥试样的3d抗折、抗压强度均低于掺硬石膏的水泥试样。与A-1试样相比,B-1试样的3d抗折、抗压强度分别降低11.1%和10.9%;与A-2试样相比,B-2试样的3d抗折、抗压强度分别降低34.1%和40.2%;与A-3试样相比,B-3试样的3d抗折、抗压强度分别降低38.6%和43.2%;然而掺有脱硫渣的水泥试样28d抗压强度值却偏高,与A-1试样相比,B-1试样的28d抗压强度提高了36.2%;与A-2试样相比,B-2试样的28d抗压强度提高了32.8%;与A-3试样相比,B-3试样的28d抗压强度提高了18.6%。由此可见,与硬石膏相比,脱硫渣的掺入对水泥早期强度的发展不利,且随着脱硫渣掺量的增加,3d强度降幅增大;但脱硫渣有利于水泥后期抗压强度的增长。 2.3脱硫渣和硬石膏复掺对水泥性能的影响 从C-1到C-3的实验结果中可以看出:随着SO3含量的增加,水泥试样的标准稠度用水量逐渐增大,但水泥凝结时间相近,变化不明显,水泥初凝时间将近10h,终凝时间到达12h左右,水泥凝结时间明显偏长。由此说明脱硫渣与石膏复掺时会出现更强的缓凝效果,水泥凝结时间大幅延长。作出水泥各龄期力学强度随SO3含量变化趋势图,见图3。从图3中可知,该组水泥试样3d抗折、抗压强度随着SO3含量的增加先降低后增大,28d抗折强度逐渐增大,28d抗压强度却逐渐降低。但是,在相同SO3含量的情况下,与A组实验进行比较发现,其变化规律与B组和A组比较结果的变化规律相似,即C组水泥试样3d强度低于A组试样,但28d抗压强度仍然高于A组试样;与A-1试样相比,C-1试样的28d抗压强度提高了45.2%;与A-2试样相比,C-2试样的28d抗压强度提高了36.2%与A-3试样相比,C-3试样的28d抗压强度提高了13.2%。通过上述分析可知,脱硫渣和硬石膏进行复掺,使复合水泥的凝结时间大幅延长,其凝结时间已经不能满足复合水泥对凝结时间的要求,但其对水泥强度的影响规律和单掺脱硫渣的水泥类似。因此,两者复掺主要对水泥的凝结时间影响较大,可能是由于两者掺配比例不合理的原因。 2.4脱硫渣对水泥干缩性能的影响 为了研究脱硫渣对水泥干缩性能的影响,本次试验中选取A-1、B-1、B-2及B-3四组配比,测定了水泥砂浆的不同龄期的干缩率,试验结果见图4。从图4中可以看出,4组水泥试样的干缩率均随着龄期的增加而增大,在养护的初期阶段,水泥干缩率的增长速率较快,养护14d后,水泥干缩率的增长速率降低;比较A-1和B-1可知,在相同SO3含量的情况下,掺有脱硫渣的水泥试样在各龄期的干缩率均低于掺硬石膏的水泥试样;从B-1到B-3可看出,水泥试样各龄期的干缩率随着脱硫渣掺量的增加而降低。由此可见,脱硫渣的掺入能明显改善水泥的干缩性能,且随着脱硫渣掺量的增加,改善效果越好。 2.5脱硫渣对水泥缓凝及补偿收缩效应机理分析 脱硫渣中Ca(OH)2的含量较高,这使水泥在水化初始即形成Ca(OH)2的高度过饱和液相,对钙矾石生成影响最大的Ca2+、OH-浓度与普通水泥相比要大的多,在水化初始形成钙矾石的诸离子的溶度积K即超过了形成钙矾石所需的临界值Ksp,钙矾石的析晶速率更快,晶体尺寸更小,生成更具有屏蔽作用的胶体状钙矾石覆盖在水泥颗粒表面,延缓了水泥特别是C3A的水化[10]。而CaSO3·1/2H2O与C3A体系在纯水中水化30min时即可生成胶体状的C3A·CaSO3·11H2O覆盖在C3A的表面,也可能造成C3A在开始之初水化延缓。由于脱硫渣中同时含有硫酸钙和亚硫酸钙这两种物质,可能由于两者的双重作用效果,使得脱硫渣的缓凝效果要强于硬石膏。袁润章等人研究了矿渣在不同介质下呈现出水硬活性的能力,矿渣通常只有在pH值大于12的碱性环境下才能呈现出一定的胶凝能力,同时CaSO4和Ca(OH)2共同作用下对矿渣的激发效果比Ca(OH)2单独激发的效果更加显著[11]。脱硫渣中含有大量的Ca(OH)2、CaSO4等活性激发组分,在大幅度提高水泥水化液相碱含量的同时,不仅可以促进矿渣和粉煤灰活性更早地被激发,还能大大提高矿渣和粉煤灰的二次水化反应程度,进而提高水泥后期强度增长率[12]。通过掺入脱硫渣能促进水泥水化过程中钙矾石晶体的生成,通过钙矾石的吸水肿胀和结晶膨胀作用来达到微膨胀的作用,显著改善水泥的收缩和抗裂性能。 3结论 a.脱硫渣与硬石膏相比,比表面积较大,需水量多。b.脱硫渣对复合水泥的缓凝效果要好于硬石膏,其缓凝时间能满足复合水泥对凝结时间的要求,脱硫渣能够取代硬石膏用做水泥缓凝剂。但将两者复掺时,复合水泥的凝结时间却大幅延长,其缓凝时间不能满足复合水泥对凝结时间的要求,两者复掺比列还需进一步研究。c.脱硫渣对复合水泥早期强度影响不利,却能提高水泥后期强度的增长率;在SO3含量相同时,B组水泥试样(脱硫渣掺量9.2%~13.7%)与A组相比,3d抗压强度下降10.9%~43.2%,而28d抗压强度提高了18.6%~36.2%。d.在合理掺量范围内,脱硫渣的掺入能明显改善复合水泥的干缩性能,且随着脱硫渣掺量的增加,改善效果越好。 作者:拓守俭 单位:武汉理工大学 物理力学论文:物理力学题受力分析解题方式论文 摘要:整体法和隔离法是力学部分常用的分析方法。可以先隔离再整体,也可以先整体再部分隔离。这就是整体法与隔离法的综合应用。整体法与隔离法的综合应用时,系统的运动情况通常分为以下三种类型:第一,系统处于平衡状态;第二,系统处于不平衡状态且无相对运动;第三,系统内部分平衡部分不平衡。 关键词:整体法;隔离法;力学 在力学中,解决力学问题时,往往遇到这样一类情况:题中被研究的对象不是单一的一个物体,而是互相关联的几个物体组成一个系统。解这一类问题,一般采用隔离法:即把各个物体隔离开来,分别作受力分析,再根据各自的受力情况和运动情况,应用牛顿运动定律和运动学公式,列式求解。但在这类问题中,往往单用隔离法很难求得结果,解决过程也十分繁复,甚至用隔离法解简直无从着手。这时,我们不妨试用整体法:即把整个系统当作一个整体作为研究对象进行受力分析,再列式求解。这样做,往往能使原来很难求解的问题简单化,无从着手的问题也迎刃而解。 整体法是从局部到全局的思维过程,是系统论中的整体原理在力学中的应用。它的优点是:通过整体法分析物理问题,可以弄清系统的整体受力情况,从整体上揭示事物的本质和变化规律,从而避开了中间环节的繁琐推算,能够灵活地解决问题。通常在分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力(外力),不考虑整体内部之间的相互作用力(内力)时,用整体法。 隔离法就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来,作为研究对象,只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力,不考虑研究对象对其他物体的作用力。它的优点是:容易看清单个物体的受力情况,问题处理起来比较方便、简单,便于理解。在分析系统内各物体(或一个物体的各个部分)间的相互作用时用隔离法。 整体法和隔离法是力学部分常用的解题方法。可以先隔离再整体,也可以先整体再隔离。这就是整体法与隔离法的综合应用。整体法与隔离法的综合应用时系统的运动情况通常分为以下三种类型: 一、系统处于平衡状态 整体都处于静止状态或一起匀速运动时,或者系统内一部分处于静止状态,另一部分匀速运动。以上这些情况,整体都平衡,整体内每个物体所受合力为零,整体所受合力也为零。这样,根据整体的平衡条件,就可以确定整体或某一个物体的受力特点。 二、系统处于不平衡状态且无相对运动 由于系统内物体间没有相对运动,即整体内每个物体都具有相同的速度和加速度,这时整体所受的合力提供整体运动的加速度。这种情况利用整体法,更容易把握整体的受力情况和整体的运动特点。 三、系统内部分平衡部分不平衡 这种情况由于系统内物体的运动状态不同,物体间有相对运动,通常习惯用隔离法。若系统内两个物体一个处于平衡,另一个处于不平衡状态时,也可以利用整体法来分析,有时会使问题简化易于理解。当然,这种情况整体所受合力不为零,整体所受合力就等于不平衡物体所受的合力,用来提供不平衡物体的加速度。 物理力学论文:利用物理图象形象解答物理力学问题研究论文 摘要:本文从物理图像的含义出发,以位移—时间(x-t)图象和速度—时间(v-t)图象的应用为例,阐述了正确把握物理图象的涵义在提高解决物理问题的能力、培养科学的思维方法方面的积极作用。 关键词:物理;图象;力学 在对物理规律与现象进行描述时,为了更加直观,我们经常借助于函数图象,用纵坐标和横坐标分别对应不同的物理量,这就形成了物理图象,在中学物理课程的力学部分,涉及到许多的物理图象,其中以位移—时间(x-t)图象和速度—时间(v-t)图象的应用最为广泛。正确把握这些图象的涵义,有利于提高对物理问题的解决能力,培养科学的思维方法。下面笔者以一些图象为例,对其进行剖析与应用。 一、图象中直线的斜率的物理涵义 为一物体做直线运动的位移—时间(x-t)图象,图象为一直线,说明运动过程中,物体在相同的时间内发生的位移相等,做的是匀速直线运动,直线的斜率应表示位移与发生这些位移所用时间的比值,即速度。 为一物体做直线运动的速度—时间(x-t)图象,图象为一直线,说明运动过程中,物体在相同的时间内速度的改变量相等,物体做匀变速直线运动,直线的斜率应表示速度变化量与发生这些变化所用时间的比值,即加速度。可以看出,对应直线图象中直线的斜率的物理量应该是纵坐标物理量与横坐标物理量的比值。 二、图象中曲线上某点的切线的斜率的物理涵义 曲线上某点的切线的斜率是所对应物理量的瞬时值。切线的斜率分别表示物体在对应时刻的瞬时速度和瞬时加速度。 例3:为某质点做简谐运动的x-t图象,请根据该图象指出质点速度的大小及其变化情况。 解析:由图象可以看出,在平衡位置,位移最小,但斜率最大,因此速度最大,在最大位移处,位移最大,但斜率最小(为0),因此速度最小(为0)。当物体由平衡位置向最大位移处运动时,斜率变小,速度变小,当物体由最大位移处向平衡位置运动时,斜率变大,速度变大。 三、图象和坐标轴之间所夹的对应面积的物理涵义 图象和坐标轴之间所夹的对应的面积,应该是横坐标所代表物理量与纵坐标所代表物理量的乘积。在速度-时间(v-t)图象中,图象与时间轴所夹的对应时刻t1、t2之间的阴影部分面积,表示t1到t2时间内物体发生的位移。 物理力学论文: 学生物理能力学习方法分析论文 一、高中物理学习现状 (一)日常生活中观察的现象与学习的物理知识相违背 学生的观察能力由于受主观条件的限制,都会对大自然的认识过程中出现片面甚至是错误的认识,如“力是改变物体运动的原因”、“加速度大,速度就大”、“摩擦力总是阻碍物体运动”、“受静摩擦力的物体一定处于静止状态”、“子弹打木块机械能守恒”、“质量不相同的两个物体从同一高度落下,质量大的先着地”等产生错误认识…… (二)不能对物理过程进行全面、合理的分析 学历物理规律后必须能对具体的问题进行正确何苦的分析。必须是自己的脑子中有非常清晰的“物理模型”,才能在实际解题中不出差错。 (三)数学知识的滞后性 解决物理问题是需要一定数学基础做为后盾的,否则导致物理问题地解决束手无策。 (四)不正确地学习办法对解题的影响 简单而言,不正确的学习方法有以下几种情况: 1.死记硬背;2.物理问题数学化;3.思维定势影响解题;4.思维不能正确迁移。 (五)相关学科学习水平对解题的影响 1.语文基础不好,导致学生不能正确审题,读不出关键内容从而造成审题错误。 2.数学学习水平对物理学科的影响。 (六)思维不严密 1.审题不周造成漏界解;2.研究物理状态不清;3.分析物理过程不全;4.正负号运用不当。 物理教学大纲要求:物理教学既要重视教学,更要重视能力的培养,能力包括学生观察能力、思维能力、分析和解决问题的能力,而各种能力的优秀是培养学生的思维能力。教师确立学生在教学中的主导地位,使学生积极主动学习,积极参与教学过程,使学生养成良好习惯,在获得和运用知识过程中培养能力。 二、高中物理学习对策 物理内容包括知识和能力两个方面,重点是能力,即运用物理概念、规律来分析、解决问题。所以,物理学习的优秀是全面、深入、准确地理解物理概念、规律、方法。 (一)通过解题培养能力——解题能力,具体目标就是培养物理思维品质 1.在解题训练中,培养思维的广阔性和深刻性,可以通过一题多解、一题多变、一题多问等方式进行,使学生多角度、全方位地抓住问题的本质、加强分析问题和解决问题的深广度。 2.物理现象自身是有序的,人类认识物理现象的办法和过程应该是有序的,因此必须培养学生分析问题的有序思维能力。 3.培养思维的创造性,既培养创造能力 在解决物理习题中,有的可用基本方法解(如定义法、公式法),这类习题思路明显,解题方法直接,而有些戏提条件特殊,新颖有趣,提问离奇,若用基础方法很麻烦,甚至陷入绝境,需要充分挖掘条件,灵活联想变换,才能找到最佳会富有创造性的解法,因此培养学生的创造能力,既是解题关键又符合新时代的要求——培养和创造性人才 4.培养思维的精确性和有效性 物理选择题,题干及若干个选项创设了特定的物理情境,不一定学生精确至每个选项的细节,只是根据题意,把信息加以传递,提取有价值的信息,论证与筛选同步进行,以求局部的深刻性,整体认识,用极端思维等培养思维的有效性,而在计算题中需要仔细分析物理过程,合理推断。 5.掌握一些特殊的办法。 严密的分析,这需要培养思维的深刻性。转(二)全面、深刻、准确地理解物理概念、物理规律 1.要在更广泛的知识和更普遍的背景材料上把握物理概念、物理规律。理解和掌握物理概念、物理规律就需要对概念、规律的提出、建立有一定的了解,对概念、规律内容的各种表达形式(文字和数字)有清楚的认识,能理解它们的确切含义,理解它们的胜利条件和适用范围,理解他们在物理理论大厦中的位置,会应用它们分析解决问题。在复习前考生对此已经有一定的认识、理解,但那是应该知道,基本物理概念、物理规律揭露了客观事物的本质,是人类经过长期曲折的历史过程的结晶,具有深刻的、丰富的意义,对它们的实质和意义的理解是分层次,在高中一、二年级学习四的理解是低层次的,在复习过程中要努力提高一个层次。 2.概念规律紧密联系。应该知道,物理概念、物理规律揭露物理现象的本质,物理规律建立了有关物理量间的联系,它们之间是紧密联系的。如果把它们隔离开来、脱离物理规律、死背概念定义和脱离概念、形式上对待规律内容,是不可能很好理解和掌握物理概念、规律的。我们应该主要通过规律来理解概念,通过概念来掌握规律。 3.比较易混的物理概念、规律。比较容易混搅的物理概念、规律的异同、区别和联系有利于准确理解概念、规律的准确含义。 4.灵活应用物理概念、规律。只有通过实践、通过应用才能检查出我们对物理概念、规律是否真正理解,哪些内容理解了,哪些内容还没有理解。解题是物理概念、规律的一种应用。我们根据概念、规律对题意进行具体分析、确定研究对象,分析对象说出的物理状态和发生的物理过程,弄清楚题目的物理情景、现象产生的原因、条件,然后确定具体的物理量,建立解题方程、关系,求出最后答案,必要时要进行讨论。根据物理规律的内容、特点,我们得出应用规律的一些基本步骤,但我们不应该是套基本步骤,而应该理解基本步骤来源于物理规律本身,对具体内容具体分析并灵活应用。那种把物理题形式分成许多“类型”,对某一“类型”的题目套用“解题步骤”的做法,不能很好培养自己独立地、灵活分析解决问题的能力。例如,牛顿定律F=ma是对质点的某一时刻说的,根据定律和有关力、质量、加速度的概念应理解,应用牛顿定律首先要明确研究对象是哪一物体或一组物体,他们要看成是一个质点。研究的质点明确了,质量m才能定下来,加速度a和受力F才能够分析明确。质点的受力分析和加速分析除了根据力是物体间相互作用、重理、弹力、摩擦力、电场力、安培力、洛仑磁力公尺和加速度定义、运动学公式外,在许多问题中海需要把力和加速度结合起来分析,应灵活运用;动力学有5个重要规律:牛顿定律:动量定理:动能定理:机械能守恒定律。这些规律在研究对象、内容、是和条件、受力分析等方面各有特点。对以具体的力学问题研究应该选用哪个或那几个规律求解要根据规律特点和提议的具体分析确定。 总之,物理学习在勤奋的基础上,要不断总结,加以信息整理、思考、拓展、延伸,不断提升,才能培养思维能力。只有真正掌握概念、规律,才能正确理解物理知识。理解和应用两者有机结合,才能学好物理。 物理力学论文:中学物理力学教学法讨论分析论文 中学物理知识内容是物理学的初级层次.严格地讲,它的科学性、系统性都受到了一定的限制.它只是阐述了物理学中最基本、最基础的知识,并不是十分严谨的物理理论.其主要内容是经典物理学的基础知识,而以力学、电学为重点.本文就力学部分的教学法谈点看法. 一、从全局观点分析力学部分教材 从全局观点分析力学部分教材,揭示物理学的基本规律,有目的地提高学生的思维品质,增强学生的物理思维能力,对此应从以下三个方面认真分析教材. 1.力学教材的基本知识结构 牛顿运动定律是经典力学的基础,也是经典物理的基础之一.动能定理和动量定理及其守恒定律为经典力学的栋梁.现行教材的体系是先讲静力学,后讲运动学,最后讲动力学.把牛顿三定律按三、一、二的顺序安排,第三定律放在静力学中讲授.这种安排符合由易到难、循序渐进的原则.即学习静力学时,有牛顿第三定律作准备知识,学习牛顿第二定律时,有力的合成与分解作先行.通过静力学的教学,要求学生正确理解力的概念. 物体受力分析是力学中的关键,几乎所有的力学问题都要涉及物体的受力分析,所以静力学教学是最重要的基础. 2.物理思维方式 思维是人脑对客观事物进行加工的过程,是人脑的功能,通过表象、概念判断和推理以及其它过程来反映客观现象的能动过程.物理思维就是运用思维的一般规律于物理学习、研究中所体现的具体的一种思维方式. 在教材分析中掌握物理思维结构,就是要掌握怎样运用思维的基本形式(概念、推理、论证等)和思维的基本方法(比较、分类、鉴别、分析、综合、归纳、证明、反驳等)以便能更好地、有目的地培养学生的思维能力. 第一章“力”要重点讲清三种力产生的条件及力的大小和方向,为物体受力分析做好准备.力的三要素,在初中已经讲过,对质点来说不会发生关于力的作用点的问题,而对刚体来说,力的作用效果除了跟力的大小和方向有关外,还跟力的作用点的位置有关.教材中虽然没有明确提出刚体概念,但所说的物体都是指刚体.力的作用点可以沿力的作用线移到刚体内任一点而不改变力的作用效果.因此,与其说力的作用点是一个要素,还不如说力的作用线是一个要素.物体的平衡,用了“平衡”和“固定转动轴的物体”等理想模型方法;“力的分解和合成”用了分析、综合、等效的方法. 第二章“物体的运动”用了理想模型(过程模型)的方法.高中教材以初中教材为基础,先提出质点这个理想化模型,在研究物体在一直线上的运动以后,立即研究物体在一个平面内运动的有关概念、规律和描述方法.运动学是力学的重要组成部分,是学习其它各章的必备知识.对平面运动的速度的合成与分解运用了分析、综合、等效的方法. 第三章“牛顿运动定律”用了经验归纳方法论.虽然第一定律不能用实验直接证明,但由第一定律推导出的一切结论都与实验结果相符合,这就间接地证明了牛顿第一定律的正确性.当今的实验已能近似地验证这个定律,例如用气垫导轨实验,运动物体——滑块在水平方向可以近似地认为不受力,因而它近似地做水平匀速直线运动.随着科学技术的日益发展,牛顿第一定律有可能得到更加严密的证明.牛顿第二定律是通过实验归纳得出的.在功和能,机械能守恒定律,动量、动量守恒这几章中,主要是用了推理的方法.如教材中机械能守恒定律是借助于运动学和动力学的知识推导出来的.但应当明确一点,这是一条实验规律,是实践经验的总结,是客观规律的反映.这此规律能够相互推导,这说明它们之间存在着内在联系.动量定理出自于牛顿第二定律,又异于牛顿第二定律.牛顿第二定律是一个瞬时的关系,而动量定理则说明状态过程,它可以按过程始末状态处理物体的动量变化,而不必涉及过程的细节.如果只考虑两个物体的孤立体系,把牛顿第三定律与牛顿第二定律结合起来,就得到作用前后的总动量不变.我们可以用实验进行检验,牛顿也正是用这个方法验证牛顿第三定律的. “振动与波”一章研究的主要方法是从一般到特殊的推理过程,运用了动力学和运动学的基本规律,导出满足机械能和机械振动规律的新结论. 3.数学是表达物理学规律最精确的语言 在教学过程中,只有将教材的教学方法、结构搞清楚,才能达到运用数学方法解决物理问题的目的.在“力”这一章中,重点解决什么是矢量和矢量的运算方法问题.对物理矢量必须透彻理解,掌握其数学运算法则——矢量的平行四边形法则.引导学生对“代数和”与“矢量和”进行对比,体会矢量的质的差别,从而自觉地运用矢量运算法则.在“物体的运动”这一章中,先提出质点这个理想化模型,并研究质点动力学中的几个基本概念、位移、速度、加速度等.从数学角度分析这些量之间的函数关系(包括文字叙述、数学公式、函数图象等),再进行运动的合成与分解的矢量运算. 在“牛顿运动定律”这一章中,牛顿运动定律起着承上启下的作用,即能进一步加深对静力学、运动学知识的理解,又能为顺利学习机械能和动量铺平道路.牛顿第二定律的数学表达式,只有以地球和相对地球静止或做匀速直线运动的物体为参照系才是适用的.教材由分析物体只受一个力产生加速度与力的关系,过渡到分析物体受几个力产生加速度,以及加速度与力的关系,从而概括出能适合各种情况的牛顿第二定律的数学表达式ΣF=ma.在公式中,力与加速度都是矢量,故此式是一个矢量式.牛顿第二定律概括了力的独立性原理(或力的叠加原理),即几个力同时作用在一个物体上所产生的加速度,应等于每个力单独作用时所产生的加速度的叠加——矢量和.在解题中,运用了正交分解法等基础知识. 机械能和动量这两章是在运动学和动力学的基础上,讨论力的空间和时间积累效应,从而引出功和能、冲量和动量等概念.功和能将矢量运算变成了代数运算.教材从力对物体做功引出动能和动量定理,研究了重力、弹力做功的特点,引出势能的概念,得出在只有重力、弹力做功时,机械能守恒.最后,从一般的功能原理阐明功的本质是能量变化的量度作为本章的总结.能的转换和守恒揭示了物理学各部分的内在联系.在讨论动量定理时,应强调牛顿第二定律的关系式是一个瞬时关系,而动量定理则说明状态过程,应用它研究某一过程而不是研究某一瞬时,只有在t0时,才是相等的.实验是讲述动量守恒定律的基础,教材这样处理是考虑到动量守恒定律的产生不是从牛顿运动定律推导得出的,而是一个独立的物理规律.而动量守恒定律的适用范围远远超出牛顿力学的适用范围.对动量守恒定律的数学表达式没有具体给出,目的是避免学生只是死记公式,注重培养学生学会运用物理规律对具体问题进行具体分析的能力.在应用动量守恒定律时,应选用惯性系,物体的动量mv、速度v的大小和方向也与参照系的选取有关.应特别注意计算同一系统中各部分的动量不能用不同的参照系.机械振动和机械波是较复杂的机械运动,它需要力学、圆周运动、运动图象等知识作基础.简谐运动是最简单、最基本的振动,是讲清波的关键.建立振动和波的联系与区别,是突破机械波教学难点的关键. 二、物理教学即要发展学生的智力又要培养学生的能力 物理教学即要发展学生的智力,又要培养学生的能力,而后者较前者更为重要.从物理学本身来看,它研究的各种现象和规律是互相联系的.例如功和能的概念及能的转换和守恒定律,又渗透在各个分科中.教学职能即要从人类知识的总汇中挑选最精华的,运用最科学的方法传授给学生,又要使他们具有独立获取知识和驾驭知识的能力.要重视知识的传授,离开知识的掌握,能力的发展就成为无源之水,无本之木. 1.系统化结构化的教学 在中学物理教学中,贯穿力学的两条主线——动能定理和动量定理、机械能转换和守恒定律及动量守恒定律.这两个定理、两个定律来源于牛顿运动定律,与牛顿三定律一起构成质点动力学的基本规律,是力学部分的重点知识.围绕这两条主线,要深入分析牛顿运动定律,为这两个定理打好基础.动量定理、动能定理是在牛顿定律基础上派生出来的定理或推论,它们提供的表达式与牛顿运动定律等价,可代替牛顿二定律的矢量表达式中的某分量式,而不是什么新的表达式.但是动量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,能量守恒和转换定律也是反映自然现象的最重要的规律之一.它们的作用远远超出了机械运动的范围. 2.培养学生的独立实验能力和自学能力 要培养思想活跃,有创新精神和创造能力的人材,必须加强学生的实验能力和自学能力.物理实验是将自然界中各种物理现象在一定条件下,按照一定的物理规律创造一定的条件使它重现.做物理实验,必须满足于一定的条件才能获得预想的结果,如设计实验步骤、选择测量仪器、正确观察现象、完整的读取数据、严格的计算,是做好实验不可缺少的过程.让学生按照上述过程有目的的科学训练,自觉地掌握科学实验的规律,激发学生的学习积极性就能增强学生灵活运用物理知识解决实际问题的能力. 培养学生的自学能力是教师的一项重要工作任务.调动学生的学习积极性,就得改变由教师“一讲到底”的状况,避免由于教师教学方法的单调,而使学生产生厌烦情绪. 总之,以“学科体系的系统性”贯穿始终,使知识学习与智能训练融合于一体,形成一个系统的完整框架.所以系统化、结构化的教学,使学生头脑中形成力学体系的清晰图象,有益于培养学生的探索精神,从被动的学习转为主动的学习,才能用自己的智慧和力量去攻克学习难关,取得良好的学习效果。 物理力学论文:中学物理力学教学法研究论文 中学物理知识内容是物理学的初级层次.严格地讲,它的科学性、系统性都受到了一定的限制.它只是阐述了物理学中最基本、最基础的知识,并不是十分严谨的物理理论.其主要内容是经典物理学的基础知识,而以力学、电学为重点.本文就力学部分的教学法谈点看法. 一、从全局观点分析力学部分教材 从全局观点分析力学部分教材,揭示物理学的基本规律,有目的地提高学生的思维品质,增强学生的物理思维能力,对此应从以下三个方面认真分析教材. 1.力学教材的基本知识结构 牛顿运动定律是经典力学的基础,也是经典物理的基础之一.动能定理和动量定理及其守恒定律为经典力学的栋梁.现行教材的体系是先讲静力学,后讲运动学,最后讲动力学.把牛顿三定律按三、一、二的顺序安排,第三定律放在静力学中讲授.这种安排符合由易到难、循序渐进的原则.即学习静力学时,有牛顿第三定律作准备知识,学习牛顿第二定律时,有力的合成与分解作先行.通过静力学的教学,要求学生正确理解力的概念. 物体受力分析是力学中的关键,几乎所有的力学问题都要涉及物体的受力分析,所以静力学教学是最重要的基础. 2.物理思维方式 思维是人脑对客观事物进行加工的过程,是人脑的功能,通过表象、概念判断和推理以及其它过程来反映客观现象的能动过程.物理思维就是运用思维的一般规律于物理学习、研究中所体现的具体的一种思维方式. 在教材分析中掌握物理思维结构,就是要掌握怎样运用思维的基本形式(概念、推理、论证等)和思维的基本方法(比较、分类、鉴别、分析、综合、归纳、证明、反驳等)以便能更好地、有目的地培养学生的思维能力. 第一章“力”要重点讲清三种力产生的条件及力的大小和方向,为物体受力分析做好准备.力的三要素,在初中已经讲过,对质点来说不会发生关于力的作用点的问题,而对刚体来说,力的作用效果除了跟力的大小和方向有关外,还跟力的作用点的位置有关.教材中虽然没有明确提出刚体概念,但所说的物体都是指刚体.力的作用点可以沿力的作用线移到刚体内任一点而不改变力的作用效果.因此,与其说力的作用点是一个要素,还不如说力的作用线是一个要素.物体的平衡,用了“平衡”和“固定转动轴的物体”等理想模型方法;“力的分解和合成”用了分析、综合、等效的方法. 第二章“物体的运动”用了理想模型(过程模型)的方法.高中教材以初中教材为基础,先提出质点这个理想化模型,在研究物体在一直线上的运动以后,立即研究物体在一个平面内运动的有关概念、规律和描述方法.运动学是力学的重要组成部分,是学习其它各章的必备知识.对平面运动的速度的合成与分解运用了分析、综合、等效的方法. 第三章“牛顿运动定律”用了经验归纳方法论.虽然第一定律不能用实验直接证明,但由第一定律推导出的一切结论都与实验结果相符合,这就间接地证明了牛顿第一定律的正确性.当今的实验已能近似地验证这个定律,例如用气垫导轨实验,运动物体——滑块在水平方向可以近似地认为不受力,因而它近似地做水平匀速直线运动.随着科学技术的日益发展,牛顿第一定律有可能得到更加严密的证明.牛顿第二定律是通过实验归纳得出的.在功和能,机械能守恒定律,动量、动量守恒这几章中,主要是用了推理的方法.如教材中机械能守恒定律是借助于运动学和动力学的知识推导出来的.但应当明确一点,这是一条实验规律,是实践经验的总结,是客观规律的反映.这此规律能够相互推导,这说明它们之间存在着内在联系.动量定理出自于牛顿第二定律,又异于牛顿第二定律.牛顿第二定律是一个瞬时的关系,而动量定理则说明状态过程,它可以按过程始末状态处理物体的动量变化,而不必涉及过程的细节.如果只考虑两个物体的孤立体系,把牛顿第三定律与牛顿第二定律结合起来,就得到作用前后的总动量不变.我们可以用实验进行检验,牛顿也正是用这个方法验证牛顿第三定律的. “振动与波”一章研究的主要方法是从一般到特殊的推理过程,运用了动力学和运动学的基本规律,导出满足机械能和机械振动规律的新结论. 3.数学是表达物理学规律最精确的语言 在教学过程中,只有将教材的教学方法、结构搞清楚,才能达到运用数学方法解决物理问题的目的.在“力”这一章中,重点解决什么是矢量和矢量的运算方法问题.对物理矢量必须透彻理解,掌握其数学运算法则——矢量的平行四边形法则.引导学生对“代数和”与“矢量和”进行对比,体会矢量的质的差别,从而自觉地运用矢量运算法则.在“物体的运动”这一章中,先提出质点这个理想化模型,并研究质点动力学中的几个基本概念、位移、速度、加速度等.从数学角度分析这些量之间的函数关系(包括文字叙述、数学公式、函数图象等),再进行运动的合成与分解的矢量运算. 在“牛顿运动定律”这一章中,牛顿运动定律起着承上启下的作用,即能进一步加深对静力学、运动学知识的理解,又能为顺利学习机械能和动量铺平道路.牛顿第二定律的数学表达式,只有以地球和相对地球静止或做匀速直线运动的物体为参照系才是适用的.教材由分析物体只受一个力产生加速度与力的关系,过渡到分析物体受几个力产生加速度,以及加速度与力的关系,从而概括出能适合各种情况的牛顿第二定律的数学表达式ΣF=ma.在公式中,力与加速度都是矢量,故此式是一个矢量式.牛顿第二定律概括了力的独立性原理(或力的叠加原理),即几个力同时作用在一个物体上所产生的加速度,应等于每个力单独作用时所产生的加速度的叠加——矢量和.在解题中,运用了正交分解法等基础知识. 机械能和动量这两章是在运动学和动力学的基础上,讨论力的空间和时间积累效应,从而引出功和能、冲量和动量等概念.功和能将矢量运算变成了代数运算.教材从力对物体做功引出动能和动量定理,研究了重力、弹力做功的特点,引出势能的概念,得出在只有重力、弹力做功时,机械能守恒.最后,从一般的功能原理阐明功的本质是能量变化的量度作为本章的总结.能的转换和守恒揭示了物理学各部分的内在联系.在讨论动量定理时,应强调牛顿第二定律的关系式是一个瞬时关系,而动量定理则说明状态过程,应用它研究某一过程而不是研究某一瞬时,只有在t0时,才是相等的.实验是讲述动量守恒定律的基础,教材这样处理是考虑到动量守恒定律的产生不是从牛顿运动定律推导得出的,而是一个独立的物理规律.而动量守恒定律的适用范围远远超出牛顿力学的适用范围.对动量守恒定律的数学表达式没有具体给出,目的是避免学生只是死记公式,注重培养学生学会运用物理规律对具体问题进行具体分析的能力.在应用动量守恒定律时,应选用惯性系,物体的动量mv、速度v的大小和方向也与参照系的选取有关.应特别注意计算同一系统中各部分的动量不能用不同的参照系.机械振动和机械波是较复杂的机械运动,它需要力学、圆周运动、运动图象等知识作基础.简谐运动是最简单、最基本的振动,是讲清波的关键.建立振动和波的联系与区别,是突破机械波教学难点的关键. 二、物理教学即要发展学生的智力又要培养学生的能力 物理教学即要发展学生的智力,又要培养学生的能力,而后者较前者更为重要.从物理学本身来看,它研究的各种现象和规律是互相联系的.例如功和能的概念及能的转换和守恒定律,又渗透在各个分科中.教学职能即要从人类知识的总汇中挑选最精华的,运用最科学的方法传授给学生,又要使他们具有独立获取知识和驾驭知识的能力.要重视知识的传授,离开知识的掌握,能力的发展就成为无源之水,无本之木. 1.系统化结构化的教学 在中学物理教学中,贯穿力学的两条主线——动能定理和动量定理、机械能转换和守恒定律及动量守恒定律.这两个定理、两个定律来源于牛顿运动定律,与牛顿三定律一起构成质点动力学的基本规律,是力学部分的重点知识.围绕这两条主线,要深入分析牛顿运动定律,为这两个定理打好基础.动量定理、动能定理是在牛顿定律基础上派生出来的定理或推论,它们提供的表达式与牛顿运动定律等价,可代替牛顿二定律的矢量表达式中的某分量式,而不是什么新的表达式.但是动量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,能量守恒和转换定律也是反映自然现象的最重要的规律之一.它们的作用远远超出了机械运动的范围. 2.培养学生的独立实验能力和自学能力 要培养思想活跃,有创新精神和创造能力的人材,必须加强学生的实验能力和自学能力.物理实验是将自然界中各种物理现象在一定条件下,按照一定的物理规律创造一定的条件使它重现.做物理实验,必须满足于一定的条件才能获得预想的结果,如设计实验步骤、选择测量仪器、正确观察现象、完整的读取数据、严格的计算,是做好实验不可缺少的过程.让学生按照上述过程有目的的科学训练,自觉地掌握科学实验的规律,激发学生的学习积极性就能增强学生灵活运用物理知识解决实际问题的能力. 培养学生的自学能力是教师的一项重要工作任务.调动学生的学习积极性,就得改变由教师“一讲到底”的状况,避免由于教师教学方法的单调,而使学生产生厌烦情绪. 总之,以“学科体系的系统性”贯穿始终,使知识学习与智能训练融合于一体,形成一个系统的完整框架.所以系统化、结构化的教学,使学生头脑中形成力学体系的清晰图象,有益于培养学生的探索精神,从被动的学习转为主动的学习,才能用自己的智慧和力量去攻克学习难关,取得良好的学习效果。 物理力学论文:物理重视力学解题管理论文 在多年的物理教学中,我对力学解题做了一些探究:在重视力学概念、规律教学的同时,把重点放在力学解题的思维过程上,增强学生力学解题思维的自我调控意识。我把学生解题过程看作是“获取信息、思维启动、思维逻辑、思维深化”的过程。在指导学生解题上,抓了“明确对象、弄清概念、运用规律、设疑点拨”四个方面。 一、认真审题、明确对象、联想图景、启动思维。 力学习题有的给出一个物体,有的给出两个或多个相关联的物体。从物理过程看,有的给出部分,有的给出全部。认真审题就是要实现几个转换:1.由个别向一般转换。 所有的力学解题开始应对研究对象进行受力分析,代入运算时统一用力学的国际单位制(SI制),解题结束应对结果的合理性作出判断。 2.研究对象的实体向物理图景转换。 宏观物体(大到天体);有做匀速运动的,也有做变速运动的;有个体,也否相关联的群体。对题目给定的研究对象进行抽象思维,形成一定条件下的清晰的物理图景。有趣的物理图景促进学生的注意转移,情感与图景贴近,达到情景结合,有助于学生思维的正常启动。 3.物理过程向物体的状态转化。在力学范畴内物体的运动状态有平衡状态(静止、匀速直线运动、匀速转动)和非平衡状态。物体处于何种状态由所受的合力和合力矩决定。学生对物理过程和物体所处状态的了解,减少了解题的盲目性。 4.已知条件向解题目标转换。力学解题目标一般包括:画出研究对象的示意图。在图上进行受力分析(不能遗漏所受到的每一个力,也不能凭空增加力),物体在各个时刻的状态、位置、运用的物理规律、公式、要求的物理量等。 5.文字叙述向示意图形转换。在根据题意画出的图上标明受力情况(按重力、弹力、摩擦力顺序思考)。某一时刻或某一位置的运动状态,也用符号标出。学生通过画图对物理图景有了直观了解,触景生情,增强了解题的信心。 二、弄清概念,策略认知,分配注意,发散思维。 物理概念是物理知识的重要组成部分。物理概念有严格的科学界定。同一物理概念在不同的物理学识水平阶段严密的程度不同。一些能力较差的学生对物理概念的界定模糊不清,思维混乱,解题注意分配不合理。为了解决这个问题,我引导学生强化以下几方面意识:1.增强物理概念的物质意识。每引入一个力学概念,应充分利用实验或学生生活积累的已有经验,把物理概念建立在充实的物质基础上。 2.强化物理概念的界定意识。速度与加速度二者仅一字之差,都是力学中的重要物理量。一些认知策略较差的学生把速度与加速度归结在一个“光环”上,认为速度为零,加速度必为零。在这里描述物体运动快慢与运动状态变化快慢是速度与加速度的界定。速度和速率、功和功率、动能和动量、重量和质量等也是一字之差,它们的物理意义却不相同。功和能的单位相同,前者是过程量,后者是状态量,它们也有严格的界定。 学生树立界定意识可养成良好的科学素质,有利于增强解题思维的自我调控意识。 3.培养创造思维意识。力学解题时“双向思维”的设计,给学生创造了发散思维的条件。 三、运用规律、感知范围、网络信息、逻辑思维 中学学习的力主要有:牛顿运动三定律、万有引力定律、机械能守恒定律、动能定理、动量定理、动量守恒定律等。一些能力中下的学生把物理规律成立的条件及适用范围置于思维盲区,需要对已建立的解题信息加以选择。 1.根据物理过程选择规律。 2.从已知条件选择物理规律。 3.从解题结果检验物理规律选择的合理性。 四、设疑开拓、点拨解惑、触类旁通、深化思维 课本上的力学习题是教学大纲的最低要求,一些能力较强的学生从中获取了探求知识的方法,思维敏捷。一些能力较差的学生解题一旦受阻,思维停滞,需要点拨才能展开。通过设疑点拨探究解惑,学生思维进入新的层次。 1.指导语点拨。 2.资料点拨。 3.情境点拨。 4.交流点拨。 5.一题多解点拨。 在力学解题中增强解题思维的自我调控意识是发展智力、培养能力、提高素质的必要条件。在力学解题全过程中有计划、有目标、由简到繁、循序渐近、反复多次地引导学生自己实践,是提高力学解题效益的充分条件,中学生力学习题难的心理障碍可以排除。 物理力学论文:物理力学教学法管理论文 中学物理知识内容是物理学的初级层次.严格地讲,它的科学性、系统性都受到了一定的限制.它只是阐述了物理学中最基本、最基础的知识,并不是十分严谨的物理理论.其主要内容是经典物理学的基础知识,而以力学、电学为重点.本文就力学部分的教学法谈点看法. 一、从全局观点分析力学部分教材 从全局观点分析力学部分教材,揭示物理学的基本规律,有目的地提高学生的思维品质,增强学生的物理思维能力,对此应从以下三个方面认真分析教材. 1.力学教材的基本知识结构 牛顿运动定律是经典力学的基础,也是经典物理的基础之一.动能定理和动量定理及其守恒定律为经典力学的栋梁.现行教材的体系是先讲静力学,后讲运动学,最后讲动力学.把牛顿三定律按三、一、二的顺序安排,第三定律放在静力学中讲授.这种安排符合由易到难、循序渐进的原则.即学习静力学时,有牛顿第三定律作准备知识,学习牛顿第二定律时,有力的合成与分解作先行.通过静力学的教学,要求学生正确理解力的概念. 物体受力分析是力学中的关键,几乎所有的力学问题都要涉及物体的受力分析,所以静力学教学是最重要的基础. 2.物理思维方式 思维是人脑对客观事物进行加工的过程,是人脑的功能,通过表象、概念判断和推理以及其它过程来反映客观现象的能动过程.物理思维就是运用思维的一般规律于物理学习、研究中所体现的具体的一种思维方式. 在教材分析中掌握物理思维结构,就是要掌握怎样运用思维的基本形式(概念、推理、论证等)和思维的基本方法(比较、分类、鉴别、分析、综合、归纳、证明、反驳等)以便能更好地、有目的地培养学生的思维能力. 第一章“力”要重点讲清三种力产生的条件及力的大小和方向,为物体受力分析做好准备.力的三要素,在初中已经讲过,对质点来说不会发生关于力的作用点的问题,而对刚体来说,力的作用效果除了跟力的大小和方向有关外,还跟力的作用点的位置有关.教材中虽然没有明确提出刚体概念,但所说的物体都是指刚体.力的作用点可以沿力的作用线移到刚体内任一点而不改变力的作用效果.因此,与其说力的作用点是一个要素,还不如说力的作用线是一个要素.物体的平衡,用了“平衡”和“固定转动轴的物体”等理想模型方法;“力的分解和合成”用了分析、综合、等效的方法. 第二章“物体的运动”用了理想模型(过程模型)的方法.高中教材以初中教材为基础,先提出质点这个理想化模型,在研究物体在一直线上的运动以后,立即研究物体在一个平面内运动的有关概念、规律和描述方法.运动学是力学的重要组成部分,是学习其它各章的必备知识.对平面运动的速度的合成与分解运用了分析、综合、等效的方法. 第三章“牛顿运动定律”用了经验归纳方法论.虽然第一定律不能用实验直接证明,但由第一定律推导出的一切结论都与实验结果相符合,这就间接地证明了牛顿第一定律的正确性.当今的实验已能近似地验证这个定律,例如用气垫导轨实验,运动物体——滑块在水平方向可以近似地认为不受力,因而它近似地做水平匀速直线运动.随着科学技术的日益发展,牛顿第一定律有可能得到更加严密的证明.牛顿第二定律是通过实验归纳得出的.在功和能,机械能守恒定律,动量、动量守恒这几章中,主要是用了推理的方法.如教材中机械能守恒定律是借助于运动学和动力学的知识推导出来的.但应当明确一点,这是一条实验规律,是实践经验的总结,是客观规律的反映.这此规律能够相互推导,这说明它们之间存在着内在联系.动量定理出自于牛顿第二定律,又异于牛顿第二定律.牛顿第二定律是一个瞬时的关系,而动量定理则说明状态过程,它可以按过程始末状态处理物体的动量变化,而不必涉及过程的细节.如果只考虑两个物体的孤立体系,把牛顿第三定律与牛顿第二定律结合起来,就得到作用前后的总动量不变.我们可以用实验进行检验,牛顿也正是用这个方法验证牛顿第三定律的. “振动与波”一章研究的主要方法是从一般到特殊的推理过程,运用了动力学和运动学的基本规律,导出满足机械能和机械振动规律的新结论. 3.数学是表达物理学规律最精确的语言 在教学过程中,只有将教材的教学方法、结构搞清楚,才能达到运用数学方法解决物理问题的目的.在“力”这一章中,重点解决什么是矢量和矢量的运算方法问题.对物理矢量必须透彻理解,掌握其数学运算法则——矢量的平行四边形法则.引导学生对“代数和”与“矢量和”进行对比,体会矢量的质的差别,从而自觉地运用矢量运算法则.在“物体的运动”这一章中,先提出质点这个理想化模型,并研究质点动力学中的几个基本概念、位移、速度、加速度等.从数学角度分析这些量之间的函数关系(包括文字叙述、数学公式、函数图象等),再进行运动的合成与分解的矢量运算. 在“牛顿运动定律”这一章中,牛顿运动定律起着承上启下的作用,即能进一步加深对静力学、运动学知识的理解,又能为顺利学习机械能和动量铺平道路.牛顿第二定律的数学表达式,只有以地球和相对地球静止或做匀速直线运动的物体为参照系才是适用的.教材由分析物体只受一个力产生加速度与力的关系,过渡到分析物体受几个力产生加速度,以及加速度与力的关系,从而概括出能适合各种情况的牛顿第二定律的数学表达式ΣF=ma.在公式中,力与加速度都是矢量,故此式是一个矢量式.牛顿第二定律概括了力的独立性原理(或力的叠加原理),即几个力同时作用在一个物体上所产生的加速度,应等于每个力单独作用时所产生的加速度的叠加——矢量和.在解题中,运用了正交分解法等基础知识. 机械能和动量这两章是在运动学和动力学的基础上,讨论力的空间和时间积累效应,从而引出功和能、冲量和动量等概念.功和能将矢量运算变成了代数运算.教材从力对物体做功引出动能和动量定理,研究了重力、弹力做功的特点,引出势能的概念,得出在只有重力、弹力做功时,机械能守恒.最后,从一般的功能原理阐明功的本质是能量变化的量度作为本章的总结.能的转换和守恒揭示了物理学各部分的内在联系.在讨论动量定理时,应强调牛顿第二定律的关系式是一个瞬时关系,而动量定理则说明状态过程,应用它研究某一过程而不是研究某一瞬时,只有在t0时,才是相等的.实验是讲述动量守恒定律的基础,教材这样处理是考虑到动量守恒定律的产生不是从牛顿运动定律推导得出的,而是一个独立的物理规律.而动量守恒定律的适用范围远远超出牛顿力学的适用范围.对动量守恒定律的数学表达式没有具体给出,目的是避免学生只是死记公式,注重培养学生学会运用物理规律对具体问题进行具体分析的能力.在应用动量守恒定律时,应选用惯性系,物体的动量mv、速度v的大小和方向也与参照系的选取有关.应特别注意计算同一系统中各部分的动量不能用不同的参照系.机械振动和机械波是较复杂的机械运动,它需要力学、圆周运动、运动图象等知识作基础.简谐运动是最简单、最基本的振动,是讲清波的关键.建立振动和波的联系与区别,是突破机械波教学难点的关键. 二、物理教学即要发展学生的智力又要培养学生的能力 物理教学即要发展学生的智力,又要培养学生的能力,而后者较前者更为重要.从物理学本身来看,它研究的各种现象和规律是互相联系的.例如功和能的概念及能的转换和守恒定律,又渗透在各个分科中.教学职能即要从人类知识的总汇中挑选最精华的,运用最科学的方法传授给学生,又要使他们具有独立获取知识和驾驭知识的能力.要重视知识的传授,离开知识的掌握,能力的发展就成为无源之水,无本之木. 1.系统化结构化的教学 在中学物理教学中,贯穿力学的两条主线——动能定理和动量定理、机械能转换和守恒定律及动量守恒定律.这两个定理、两个定律来源于牛顿运动定律,与牛顿三定律一起构成质点动力学的基本规律,是力学部分的重点知识.围绕这两条主线,要深入分析牛顿运动定律,为这两个定理打好基础.动量定理、动能定理是在牛顿定律基础上派生出来的定理或推论,它们提供的表达式与牛顿运动定律等价,可代替牛顿二定律的矢量表达式中的某分量式,而不是什么新的表达式.但是动量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,能量守恒和转换定律也是反映自然现象的最重要的规律之一.它们的作用远远超出了机械运动的范围. 2.培养学生的独立实验能力和自学能力 要培养思想活跃,有创新精神和创造能力的人材,必须加强学生的实验能力和自学能力.物理实验是将自然界中各种物理现象在一定条件下,按照一定的物理规律创造一定的条件使它重现.做物理实验,必须满足于一定的条件才能获得预想的结果,如设计实验步骤、选择测量仪器、正确观察现象、完整的读取数据、严格的计算,是做好实验不可缺少的过程.让学生按照上述过程有目的的科学训练,自觉地掌握科学实验的规律,激发学生的学习积极性就能增强学生灵活运用物理知识解决实际问题的能力. 培养学生的自学能力是教师的一项重要工作任务.调动学生的学习积极性,就得改变由教师“一讲到底”的状况,避免由于教师教学方法的单调,而使学生产生厌烦情绪. 总之,以“学科体系的系统性”贯穿始终,使知识学习与智能训练融合于一体,形成一个系统的完整框架.所以系统化、结构化的教学,使学生头脑中形成力学体系的清晰图象,有益于培养学生的探索精神,从被动的学习转为主动的学习,才能用自己的智慧和力量去攻克学习难关,取得良好的学习效果。 物理力学论文:物理力学教学论文 中学物理知识内容是物理学的初级层次.严格地讲,它的科学性、系统性都受到了一定的限制.它只是阐述了物理学中最基本、最基础的知识,并不是十分严谨的物理理论.其主要内容是经典物理学的基础知识,而以力学、电学为重点.本文就力学部分的教学法谈点看法. 一、从全局观点分析力学部分教材 从全局观点分析力学部分教材,揭示物理学的基本规律,有目的地提高学生的思维品质,增强学生的物理思维能力,对此应从以下三个方面认真分析教材. 1.力学教材的基本知识结构 牛顿运动定律是经典力学的基础,也是经典物理的基础之一.动能定理和动量定理及其守恒定律为经典力学的栋梁.现行教材的体系是先讲静力学,后讲运动学,最后讲动力学.把牛顿三定律按三、一、二的顺序安排,第三定律放在静力学中讲授.这种安排符合由易到难、循序渐进的原则.即学习静力学时,有牛顿第三定律作准备知识,学习牛顿第二定律时,有力的合成与分解作先行.通过静力学的教学,要求学生正确理解力的概念. 物体受力分析是力学中的关键,几乎所有的力学问题都要涉及物体的受力分析,所以静力学教学是最重要的基础. 2.物理思维方式 思维是人脑对客观事物进行加工的过程,是人脑的功能,通过表象、概念判断和推理以及其它过程来反映客观现象的能动过程.物理思维就是运用思维的一般规律于物理学习、研究中所体现的具体的一种思维方式. 在教材分析中掌握物理思维结构,就是要掌握怎样运用思维的基本形式(概念、推理、论证等)和思维的基本方法(比较、分类、鉴别、分析、综合、归纳、证明、反驳等)以便能更好地、有目的地培养学生的思维能力. 第一章“力”要重点讲清三种力产生的条件及力的大小和方向,为物体受力分析做好准备.力的三要素,在初中已经讲过,对质点来说不会发生关于力的作用点的问题,而对刚体来说,力的作用效果除了跟力的大小和方向有关外,还跟力的作用点的位置有关.教材中虽然没有明确提出刚体概念,但所说的物体都是指刚体.力的作用点可以沿力的作用线移到刚体内任一点而不改变力的作用效果.因此,与其说力的作用点是一个要素,还不如说力的作用线是一个要素.物体的平衡,用了“平衡”和“固定转动轴的物体”等理想模型方法;“力的分解和合成”用了分析、综合、等效的方法. 第二章“物体的运动”用了理想模型(过程模型)的方法.高中教材以初中教材为基础,先提出质点这个理想化模型,在研究物体在一直线上的运动以后,立即研究物体在一个平面内运动的有关概念、规律和描述方法.运动学是力学的重要组成部分,是学习其它各章的必备知识.对平面运动的速度的合成与分解运用了分析、综合、等效的方法. 第三章“牛顿运动定律”用了经验归纳方法论.虽然第一定律不能用实验直接证明,但由第一定律推导出的一切结论都与实验结果相符合,这就间接地证明了牛顿第一定律的正确性.当今的实验已能近似地验证这个定律,例如用气垫导轨实验,运动物体——滑块在水平方向可以近似地认为不受力,因而它近似地做水平匀速直线运动.随着科学技术的日益发展,牛顿第一定律有可能得到更加严密的证明.牛顿第二定律是通过实验归纳得出的.在功和能,机械能守恒定律,动量、动量守恒这几章中,主要是用了推理的方法.如教材中机械能守恒定律是借助于运动学和动力学的知识推导出来的.但应当明确一点,这是一条实验规律,是实践经验的总结,是客观规律的反映.这此规律能够相互推导,这说明它们之间存在着内在联系.动量定理出自于牛顿第二定律,又异于牛顿第二定律.牛顿第二定律是一个瞬时的关系,而动量定理则说明状态过程,它可以按过程始末状态处理物体的动量变化,而不必涉及过程的细节.如果只考虑两个物体的孤立体系,把牛顿第三定律与牛顿第二定律结合起来,就得到作用前后的总动量不变.我们可以用实验进行检验,牛顿也正是用这个方法验证牛顿第三定律的. “振动与波”一章研究的主要方法是从一般到特殊的推理过程,运用了动力学和运动学的基本规律,导出满足机械能和机械振动规律的新结论. 3.数学是表达物理学规律最精确的语言 在教学过程中,只有将教材的教学方法、结构搞清楚,才能达到运用数学方法解决物理问题的目的.在“力”这一章中,重点解决什么是矢量和矢量的运算方法问题.对物理矢量必须透彻理解,掌握其数学运算法则——矢量的平行四边形法则.引导学生对“代数和”与“矢量和”进行对比,体会矢量的质的差别,从而自觉地运用矢量运算法则.在“物体的运动”这一章中,先提出质点这个理想化模型,并研究质点动力学中的几个基本概念、位移、速度、加速度等.从数学角度分析这些量之间的函数关系(包括文字叙述、数学公式、函数图象等),再进行运动的合成与分解的矢量运算. 在“牛顿运动定律”这一章中,牛顿运动定律起着承上启下的作用,即能进一步加深对静力学、运动学知识的理解,又能为顺利学习机械能和动量铺平道路.牛顿第二定律的数学表达式,只有以地球和相对地球静止或做匀速直线运动的物体为参照系才是适用的.教材由分析物体只受一个力产生加速度与力的关系,过渡到分析物体受几个力产生加速度,以及加速度与力的关系,从而概括出能适合各种情况的牛顿第二定律的数学表达式ΣF=ma.在公式中,力与加速度都是矢量,故此式是一个矢量式.牛顿第二定律概括了力的独立性原理(或力的叠加原理),即几个力同时作用在一个物体上所产生的加速度,应等于每个力单独作用时所产生的加速度的叠加——矢量和.在解题中,运用了正交分解法等基础知识. 机械能和动量这两章是在运动学和动力学的基础上,讨论力的空间和时间积累效应,从而引出功和能、冲量和动量等概念.功和能将矢量运算变成了代数运算.教材从力对物体做功引出动能和动量定理,研究了重力、弹力做功的特点,引出势能的概念,得出在只有重力、弹力做功时,机械能守恒.最后,从一般的功能原理阐明功的本质是能量变化的量度作为本章的总结.能的转换和守恒揭示了物理学各部分的内在联系.在讨论动量定理时,应强调牛顿第二定律的关系式是一个瞬时关系,而动量定理则说明状态过程,应用它研究某一过程而不是研究某一瞬时,只有在t0时,才是相等的.实验是讲述动量守恒定律的基础,教材这样处理是考虑到动量守恒定律的产生不是从牛顿运动定律推导得出的,而是一个独立的物理规律.而动量守恒定律的适用范围远远超出牛顿力学的适用范围.对动量守恒定律的数学表达式没有具体给出,目的是避免学生只是死记公式,注重培养学生学会运用物理规律对具体问题进行具体分析的能力.在应用动量守恒定律时,应选用惯性系,物体的动量mv、速度v的大小和方向也与参照系的选取有关.应特别注意计算同一系统中各部分的动量不能用不同的参照系.机械振动和机械波是较复杂的机械运动,它需要力学、圆周运动、运动图象等知识作基础.简谐运动是最简单、最基本的振动,是讲清波的关键.建立振动和波的联系与区别,是突破机械波教学难点的关键. 二、物理教学即要发展学生的智力又要培养学生的能力 物理教学即要发展学生的智力,又要培养学生的能力,而后者较前者更为重要.从物理学本身来看,它研究的各种现象和规律是互相联系的.例如功和能的概念及能的转换和守恒定律,又渗透在各个分科中.教学职能即要从人类知识的总汇中挑选最精华的,运用最科学的方法传授给学生,又要使他们具有独立获取知识和驾驭知识的能力.要重视知识的传授,离开知识的掌握,能力的发展就成为无源之水,无本之木. 1.系统化结构化的教学 在中学物理教学中,贯穿力学的两条主线——动能定理和动量定理、机械能转换和守恒定律及动量守恒定律.这两个定理、两个定律来源于牛顿运动定律,与牛顿三定律一起构成质点动力学的基本规律,是力学部分的重点知识.围绕这两条主线,要深入分析牛顿运动定律,为这两个定理打好基础.动量定理、动能定理是在牛顿定律基础上派生出来的定理或推论,它们提供的表达式与牛顿运动定律等价,可代替牛顿二定律的矢量表达式中的某分量式,而不是什么新的表达式.但是动量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,能量守恒和转换定律也是反映自然现象的最重要的规律之一.它们的作用远远超出了机械运动的范围. 2.培养学生的独立实验能力和自学能力 要培养思想活跃,有创新精神和创造能力的人材,必须加强学生的实验能力和自学能力.物理实验是将自然界中各种物理现象在一定条件下,按照一定的物理规律创造一定的条件使它重现.做物理实验,必须满足于一定的条件才能获得预想的结果,如设计实验步骤、选择测量仪器、正确观察现象、完整的读取数据、严格的计算,是做好实验不可缺少的过程.让学生按照上述过程有目的的科学训练,自觉地掌握科学实验的规律,激发学生的学习积极性就能增强学生灵活运用物理知识解决实际问题的能力. 培养学生的自学能力是教师的一项重要工作任务.调动学生的学习积极性,就得改变由教师“一讲到底”的状况,避免由于教师教学方法的单调,而使学生产生厌烦情绪. 总之,以“学科体系的系统性”贯穿始终,使知识学习与智能训练融合于一体,形成一个系统的完整框架.所以系统化、结构化的教学,使学生头脑中形成力学体系的清晰图象,有益于培养学生的探索精神,从被动的学习转为主动的学习,才能用自己的智慧和力量去攻克学习难关,取得良好的学习效果。 物理力学论文:物理力学教学研究论文 中学物理知识内容是物理学的初级层次.严格地讲,它的科学性、系统性都受到了一定的限制.它只是阐述了物理学中最基本、最基础的知识,并不是十分严谨的物理理论.其主要内容是经典物理学的基础知识,而以力学、电学为重点.本文就力学部分的教学法谈点看法. 一、从全局观点分析力学部分教材 从全局观点分析力学部分教材,揭示物理学的基本规律,有目的地提高学生的思维品质,增强学生的物理思维能力,对此应从以下三个方面认真分析教材. 1.力学教材的基本知识结构 牛顿运动定律是经典力学的基础,也是经典物理的基础之一.动能定理和动量定理及其守恒定律为经典力学的栋梁.现行教材的体系是先讲静力学,后讲运动学,最后讲动力学.把牛顿三定律按三、一、二的顺序安排,第三定律放在静力学中讲授.这种安排符合由易到难、循序渐进的原则.即学习静力学时,有牛顿第三定律作准备知识,学习牛顿第二定律时,有力的合成与分解作先行.通过静力学的教学,要求学生正确理解力的概念. 物体受力分析是力学中的关键,几乎所有的力学问题都要涉及物体的受力分析,所以静力学教学是最重要的基础. 2.物理思维方式 思维是人脑对客观事物进行加工的过程,是人脑的功能,通过表象、概念判断和推理以及其它过程来反映客观现象的能动过程.物理思维就是运用思维的一般规律于物理学习、研究中所体现的具体的一种思维方式. 在教材分析中掌握物理思维结构,就是要掌握怎样运用思维的基本形式(概念、推理、论证等)和思维的基本方法(比较、分类、鉴别、分析、综合、归纳、证明、反驳等)以便能更好地、有目的地培养学生的思维能力. 第一章“力”要重点讲清三种力产生的条件及力的大小和方向,为物体受力分析做好准备.力的三要素,在初中已经讲过,对质点来说不会发生关于力的作用点的问题,而对刚体来说,力的作用效果除了跟力的大小和方向有关外,还跟力的作用点的位置有关.教材中虽然没有明确提出刚体概念,但所说的物体都是指刚体.力的作用点可以沿力的作用线移到刚体内任一点而不改变力的作用效果.因此,与其说力的作用点是一个要素,还不如说力的作用线是一个要素.物体的平衡,用了“平衡”和“固定转动轴的物体”等理想模型方法;“力的分解和合成”用了分析、综合、等效的方法. 第二章“物体的运动”用了理想模型(过程模型)的方法.高中教材以初中教材为基础,先提出质点这个理想化模型,在研究物体在一直线上的运动以后,立即研究物体在一个平面内运动的有关概念、规律和描述方法.运动学是力学的重要组成部分,是学习其它各章的必备知识.对平面运动的速度的合成与分解运用了分析、综合、等效的方法. 第三章“牛顿运动定律”用了经验归纳方法论.虽然第一定律不能用实验直接证明,但由第一定律推导出的一切结论都与实验结果相符合,这就间接地证明了牛顿第一定律的正确性.当今的实验已能近似地验证这个定律,例如用气垫导轨实验,运动物体——滑块在水平方向可以近似地认为不受力,因而它近似地做水平匀速直线运动.随着科学技术的日益发展,牛顿第一定律有可能得到更加严密的证明.牛顿第二定律是通过实验归纳得出的.在功和能,机械能守恒定律,动量、动量守恒这几章中,主要是用了推理的方法.如教材中机械能守恒定律是借助于运动学和动力学的知识推导出来的.但应当明确一点,这是一条实验规律,是实践经验的总结,是客观规律的反映.这此规律能够相互推导,这说明它们之间存在着内在联系.动量定理出自于牛顿第二定律,又异于牛顿第二定律.牛顿第二定律是一个瞬时的关系,而动量定理则说明状态过程,它可以按过程始末状态处理物体的动量变化,而不必涉及过程的细节.如果只考虑两个物体的孤立体系,把牛顿第三定律与牛顿第二定律结合起来,就得到作用前后的总动量不变.我们可以用实验进行检验,牛顿也正是用这个方法验证牛顿第三定律的. “振动与波”一章研究的主要方法是从一般到特殊的推理过程,运用了动力学和运动学的基本规律,导出满足机械能和机械振动规律的新结论. 3.数学是表达物理学规律最精确的语言 在教学过程中,只有将教材的教学方法、结构搞清楚,才能达到运用数学方法解决物理问题的目的.在“力”这一章中,重点解决什么是矢量和矢量的运算方法问题.对物理矢量必须透彻理解,掌握其数学运算法则——矢量的平行四边形法则.引导学生对“代数和”与“矢量和”进行对比,体会矢量的质的差别,从而自觉地运用矢量运算法则.在“物体的运动”这一章中,先提出质点这个理想化模型,并研究质点动力学中的几个基本概念、位移、速度、加速度等.从数学角度分析这些量之间的函数关系(包括文字叙述、数学公式、函数图象等),再进行运动的合成与分解的矢量运算. 在“牛顿运动定律”这一章中,牛顿运动定律起着承上启下的作用,即能进一步加深对静力学、运动学知识的理解,又能为顺利学习机械能和动量铺平道路.牛顿第二定律的数学表达式,只有以地球和相对地球静止或做匀速直线运动的物体为参照系才是适用的.教材由分析物体只受一个力产生加速度与力的关系,过渡到分析物体受几个力产生加速度,以及加速度与力的关系,从而概括出能适合各种情况的牛顿第二定律的数学表达式ΣF=ma.在公式中,力与加速度都是矢量,故此式是一个矢量式.牛顿第二定律概括了力的独立性原理(或力的叠加原理),即几个力同时作用在一个物体上所产生的加速度,应等于每个力单独作用时所产生的加速度的叠加——矢量和.在解题中,运用了正交分解法等基础知识. 机械能和动量这两章是在运动学和动力学的基础上,讨论力的空间和时间积累效应,从而引出功和能、冲量和动量等概念.功和能将矢量运算变成了代数运算.教材从力对物体做功引出动能和动量定理,研究了重力、弹力做功的特点,引出势能的概念,得出在只有重力、弹力做功时,机械能守恒.最后,从一般的功能原理阐明功的本质是能量变化的量度作为本章的总结.能的转换和守恒揭示了物理学各部分的内在联系.在讨论动量定理时,应强调牛顿第二定律的关系式是一个瞬时关系,而动量定理则说明状态过程,应用它研究某一过程而不是研究某一瞬时,只有在t0时,才是相等的.实验是讲述动量守恒定律的基础,教材这样处理是考虑到动量守恒定律的产生不是从牛顿运动定律推导得出的,而是一个独立的物理规律.而动量守恒定律的适用范围远远超出牛顿力学的适用范围.对动量守恒定律的数学表达式没有具体给出,目的是避免学生只是死记公式,注重培养学生学会运用物理规律对具体问题进行具体分析的能力.在应用动量守恒定律时,应选用惯性系,物体的动量mv、速度v的大小和方向也与参照系的选取有关.应特别注意计算同一系统中各部分的动量不能用不同的参照系.机械振动和机械波是较复杂的机械运动,它需要力学、圆周运动、运动图象等知识作基础.简谐运动是最简单、最基本的振动,是讲清波的关键.建立振动和波的联系与区别,是突破机械波教学难点的关键. 二、物理教学即要发展学生的智力又要培养学生的能力 物理教学即要发展学生的智力,又要培养学生的能力,而后者较前者更为重要.从物理学本身来看,它研究的各种现象和规律是互相联系的.例如功和能的概念及能的转换和守恒定律,又渗透在各个分科中.教学职能即要从人类知识的总汇中挑选最精华的,运用最科学的方法传授给学生,又要使他们具有独立获取知识和驾驭知识的能力.要重视知识的传授,离开知识的掌握,能力的发展就成为无源之水,无本之木. 1.系统化结构化的教学 在中学物理教学中,贯穿力学的两条主线——动能定理和动量定理、机械能转换和守恒定律及动量守恒定律.这两个定理、两个定律来源于牛顿运动定律,与牛顿三定律一起构成质点动力学的基本规律,是力学部分的重点知识.围绕这两条主线,要深入分析牛顿运动定律,为这两个定理打好基础.动量定理、动能定理是在牛顿定律基础上派生出来的定理或推论,它们提供的表达式与牛顿运动定律等价,可代替牛顿二定律的矢量表达式中的某分量式,而不是什么新的表达式.但是动量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,能量守恒和转换定律也是反映自然现象的最重要的规律之一.它们的作用远远超出了机械运动的范围. 2.培养学生的独立实验能力和自学能力 要培养思想活跃,有创新精神和创造能力的人材,必须加强学生的实验能力和自学能力.物理实验是将自然界中各种物理现象在一定条件下,按照一定的物理规律创造一定的条件使它重现.做物理实验,必须满足于一定的条件才能获得预想的结果,如设计实验步骤、选择测量仪器、正确观察现象、完整的读取数据、严格的计算,是做好实验不可缺少的过程.让学生按照上述过程有目的的科学训练,自觉地掌握科学实验的规律,激发学生的学习积极性就能增强学生灵活运用物理知识解决实际问题的能力. 培养学生的自学能力是教师的一项重要工作任务.调动学生的学习积极性,就得改变由教师“一讲到底”的状况,避免由于教师教学方法的单调,而使学生产生厌烦情绪. 总之,以“学科体系的系统性”贯穿始终,使知识学习与智能训练融合于一体,形成一个系统的完整框架.所以系统化、结构化的教学,使学生头脑中形成力学体系的清晰图象,有益于培养学生的探索精神,从被动的学习转为主动的学习,才能用自己的智慧和力量去攻克学习难关,取得良好的学习效果。 物理力学论文:物理力学教学论文 中学物理知识内容是物理学的初级层次.严格地讲,它的科学性、系统性都受到了一定的限制.它只是阐述了物理学中最基本、最基础的知识,并不是十分严谨的物理理论.其主要内容是经典物理学的基础知识,而以力学、电学为重点.本文就力学部分的教学法谈点看法. 一、从全局观点分析力学部分教材 从全局观点分析力学部分教材,揭示物理学的基本规律,有目的地提高学生的思维品质,增强学生的物理思维能力,对此应从以下三个方面认真分析教材. 1.力学教材的基本知识结构 牛顿运动定律是经典力学的基础,也是经典物理的基础之一.动能定理和动量定理及其守恒定律为经典力学的栋梁.现行教材的体系是先讲静力学,后讲运动学,最后讲动力学.把牛顿三定律按三、一、二的顺序安排,第三定律放在静力学中讲授.这种安排符合由易到难、循序渐进的原则.即学习静力学时,有牛顿第三定律作准备知识,学习牛顿第二定律时,有力的合成与分解作先行.通过静力学的教学,要求学生正确理解力的概念. 物体受力分析是力学中的关键,几乎所有的力学问题都要涉及物体的受力分析,所以静力学教学是最重要的基础. 2.物理思维方式 思维是人脑对客观事物进行加工的过程,是人脑的功能,通过表象、概念判断和推理以及其它过程来反映客观现象的能动过程.物理思维就是运用思维的一般规律于物理学习、研究中所体现的具体的一种思维方式. 在教材分析中掌握物理思维结构,就是要掌握怎样运用思维的基本形式(概念、推理、论证等)和思维的基本方法(比较、分类、鉴别、分析、综合、归纳、证明、反驳等)以便能更好地、有目的地培养学生的思维能力. 第一章“力”要重点讲清三种力产生的条件及力的大小和方向,为物体受力分析做好准备.力的三要素,在初中已经讲过,对质点来说不会发生关于力的作用点的问题,而对刚体来说,力的作用效果除了跟力的大小和方向有关外,还跟力的作用点的位置有关.教材中虽然没有明确提出刚体概念,但所说的物体都是指刚体.力的作用点可以沿力的作用线移到刚体内任一点而不改变力的作用效果.因此,与其说力的作用点是一个要素,还不如说力的作用线是一个要素.物体的平衡,用了“平衡”和“固定转动轴的物体”等理想模型方法;“力的分解和合成”用了分析、综合、等效的方法. 第二章“物体的运动”用了理想模型(过程模型)的方法.高中教材以初中教材为基础,先提出质点这个理想化模型,在研究物体在一直线上的运动以后,立即研究物体在一个平面内运动的有关概念、规律和描述方法.运动学是力学的重要组成部分,是学习其它各章的必备知识.对平面运动的速度的合成与分解运用了分析、综合、等效的方法. 第三章“牛顿运动定律”用了经验归纳方法论.虽然第一定律不能用实验直接证明,但由第一定律推导出的一切结论都与实验结果相符合,这就间接地证明了牛顿第一定律的正确性.当今的实验已能近似地验证这个定律,例如用气垫导轨实验,运动物体——滑块在水平方向可以近似地认为不受力,因而它近似地做水平匀速直线运动.随着科学技术的日益发展,牛顿第一定律有可能得到更加严密的证明.牛顿第二定律是通过实验归纳得出的.在功和能,机械能守恒定律,动量、动量守恒这几章中,主要是用了推理的方法.如教材中机械能守恒定律是借助于运动学和动力学的知识推导出来的.但应当明确一点,这是一条实验规律,是实践经验的总结,是客观规律的反映.这此规律能够相互推导,这说明它们之间存在着内在联系.动量定理出自于牛顿第二定律,又异于牛顿第二定律.牛顿第二定律是一个瞬时的关系,而动量定理则说明状态过程,它可以按过程始末状态处理物体的动量变化,而不必涉及过程的细节.如果只考虑两个物体的孤立体系,把牛顿第三定律与牛顿第二定律结合起来,就得到作用前后的总动量不变.我们可以用实验进行检验,牛顿也正是用这个方法验证牛顿第三定律的. “振动与波”一章研究的主要方法是从一般到特殊的推理过程,运用了动力学和运动学的基本规律,导出满足机械能和机械振动规律的新结论. 3.数学是表达物理学规律最精确的语言 在教学过程中,只有将教材的教学方法、结构搞清楚,才能达到运用数学方法解决物理问题的目的.在“力”这一章中,重点解决什么是矢量和矢量的运算方法问题.对物理矢量必须透彻理解,掌握其数学运算法则——矢量的平行四边形法则.引导学生对“代数和”与“矢量和”进行对比,体会矢量的质的差别,从而自觉地运用矢量运算法则.在“物体的运动”这一章中,先提出质点这个理想化模型,并研究质点动力学中的几个基本概念、位移、速度、加速度等.从数学角度分析这些量之间的函数关系(包括文字叙述、数学公式、函数图象等),再进行运动的合成与分解的矢量运算. 在“牛顿运动定律”这一章中,牛顿运动定律起着承上启下的作用,即能进一步加深对静力学、运动学知识的理解,又能为顺利学习机械能和动量铺平道路.牛顿第二定律的数学表达式,只有以地球和相对地球静止或做匀速直线运动的物体为参照系才是适用的.教材由分析物体只受一个力产生加速度与力的关系,过渡到分析物体受几个力产生加速度,以及加速度与力的关系,从而概括出能适合各种情况的牛顿第二定律的数学表达式ΣF=ma.在公式中,力与加速度都是矢量,故此式是一个矢量式.牛顿第二定律概括了力的独立性原理(或力的叠加原理),即几个力同时作用在一个物体上所产生的加速度,应等于每个力单独作用时所产生的加速度的叠加——矢量和.在解题中,运用了正交分解法等基础知识. 机械能和动量这两章是在运动学和动力学的基础上,讨论力的空间和时间积累效应,从而引出功和能、冲量和动量等概念.功和能将矢量运算变成了代数运算.教材从力对物体做功引出动能和动量定理,研究了重力、弹力做功的特点,引出势能的概念,得出在只有重力、弹力做功时,机械能守恒.最后,从一般的功能原理阐明功的本质是能量变化的量度作为本章的总结.能的转换和守恒揭示了物理学各部分的内在联系.在讨论动量定理时,应强调牛顿第二定律的关系式是一个瞬时关系,而动量定理则说明状态过程,应用它研究某一过程而不是研究某一瞬时,只有在t0时,才是相等的.实验是讲述动量守恒定律的基础,教材这样处理是考虑到动量守恒定律的产生不是从牛顿运动定律推导得出的,而是一个独立的物理规律.而动量守恒定律的适用范围远远超出牛顿力学的适用范围.对动量守恒定律的数学表达式没有具体给出,目的是避免学生只是死记公式,注重培养学生学会运用物理规律对具体问题进行具体分析的能力.在应用动量守恒定律时,应选用惯性系,物体的动量mv、速度v的大小和方向也与参照系的选取有关.应特别注意计算同一系统中各部分的动量不能用不同的参照系.机械振动和机械波是较复杂的机械运动,它需要力学、圆周运动、运动图象等知识作基础.简谐运动是最简单、最基本的振动,是讲清波的关键.建立振动和波的联系与区别,是突破机械波教学难点的关键. 二、物理教学即要发展学生的智力又要培养学生的能力 物理教学即要发展学生的智力,又要培养学生的能力,而后者较前者更为重要.从物理学本身来看,它研究的各种现象和规律是互相联系的.例如功和能的概念及能的转换和守恒定律,又渗透在各个分科中.教学职能即要从人类知识的总汇中挑选最精华的,运用最科学的方法传授给学生,又要使他们具有独立获取知识和驾驭知识的能力.要重视知识的传授,离开知识的掌握,能力的发展就成为无源之水,无本之木. 1.系统化结构化的教学 在中学物理教学中,贯穿力学的两条主线——动能定理和动量定理、机械能转换和守恒定律及动量守恒定律.这两个定理、两个定律来源于牛顿运动定律,与牛顿三定律一起构成质点动力学的基本规律,是力学部分的重点知识.围绕这两条主线,要深入分析牛顿运动定律,为这两个定理打好基础.动量定理、动能定理是在牛顿定律基础上派生出来的定理或推论,它们提供的表达式与牛顿运动定律等价,可代替牛顿二定律的矢量表达式中的某分量式,而不是什么新的表达式.但是动量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,能量守恒和转换定律也是反映自然现象的最重要的规律之一.它们的作用远远超出了机械运动的范围. 2.培养学生的独立实验能力和自学能力 要培养思想活跃,有创新精神和创造能力的人材,必须加强学生的实验能力和自学能力.物理实验是将自然界中各种物理现象在一定条件下,按照一定的物理规律创造一定的条件使它重现.做物理实验,必须满足于一定的条件才能获得预想的结果,如设计实验步骤、选择测量仪器、正确观察现象、完整的读取数据、严格的计算,是做好实验不可缺少的过程.让学生按照上述过程有目的的科学训练,自觉地掌握科学实验的规律,激发学生的学习积极性就能增强学生灵活运用物理知识解决实际问题的能力. 培养学生的自学能力是教师的一项重要工作任务.调动学生的学习积极性,就得改变由教师“一讲到底”的状况,避免由于教师教学方法的单调,而使学生产生厌烦情绪. 总之,以“学科体系的系统性”贯穿始终,使知识学习与智能训练融合于一体,形成一个系统的完整框架.所以系统化、结构化的教学,使学生头脑中形成力学体系的清晰图象,有益于培养学生的探索精神,从被动的学习转为主动的学习,才能用自己的智慧和力量去攻克学习难关,取得良好的学习效果。 物理力学论文:物理力学教学论文 [摘要]当代大学物理力学教育应该如何发展,如何改进能够更好的教授学生学习知识是一个很重要的问题。下文笔者主要从两个方面来进行论述:物理力学教育现代化和培养学生科学思维。 [关键词]大学物理,力学教学,教育观,科学思维 卢嘉锡院士指出:“当我们注重面向21世纪培养高等科技人才时,科技和社会发展要求我们培养的人才必须把握现代科技的最新成就,必须具有较强的能力和宽厚的基础,这就要求教学内容和课程体系必须现代化。”大学物理力学属于本科教育中一门必修的基础课程一个知识点,它的重要性源自于物理力学对社会科学进步的基础作用。很多学生心中都有这样的疑问:学学物理力学有什么用?言外之意很明显,似乎没用,那何必费那么多的精力去学这门相对较难的知识呢!在多年的教学实践中我们不断探索如何使教学内容体现时代特色。大学物理力学教育需要从多方面进行改革。教学手段现代化是其中的一项重要内容。充分利用现代化的教学手段,才能激发学生的学习爱好,提高学习效率。 在现代的物理力学教学中应当充分使用现代教育技术。以现代信息技术为手段,通过对教与学的实践过程,对文字教材、数字音像教材、电子教材、计算机及网络的设计、开发、使用、治理和评价,促进教与学最优化的理论与实践。大学物理力学教育需要从多方面进行方法改革。教学手段现代化是其中的一项重要内容。现代化的教学手段,才能激发学生的学习爱好,提高习效率。主要可以从以下几方面来进行现代教育技术改进: 1.将多媒体技术应用到物理力学教学 将传统得教学方式与现在教学方式相结合,充分利用多媒体资源。多媒体教学是指在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机结合。以多媒体信息作用于学生,形成合理的教学结构。达到最优化的教学效果。它可以使传统的枯燥无味的教学变得生动有趣。它是以视听教学理论、现代学习理论、教育传播理论为理论基础的。利用多媒体课件教学的优点主要有:首先,可以拓展教学内容,为教师提供更多的教学资源。例如,可以在万有引力知识点,做得更形象,利用多媒体将自然界的苹果落地形象再现,也可以将老师课前构思好的内容,用幻灯片展示给同学们看;其次,可创设虚拟的教学情境,激发学生的学习爱好,例如,可以做一个乘客在公交车惯性现象的一个视频片断,同学们将会更好的理解什么事惯性;第三,可使教学难点具体化、形象化,便于化繁为简,变难为易,例如,在讲刚体的角动量时,可以将现实生活中的一个具体的实例来进行讲解,这样可以将非常复杂的知识利用生活中常见事物形象描述出来;第四,可培养学生观察、分析、联想、想象能力,拓展思维空间,例如,播放一个小的力学片断给学生,让他们去从中提出问题,并且运用物理力学知识解释,为什么;第五,可使学生的视觉、听觉等多种感觉器官综合运用于学习。从而提高学习效率。例如,可以将一些重要的内容,或者一些物理力学学者的重要演讲播放给学生们听,形象具体,加深记忆。 2.物理力学教学网络化网络化教学是现代教育的一种重要改变。随着计算机网络的日益普及。网络全球化,网络资源无地域限制,利用计算机可以访问遍及世界各地的信息资源。进入信息时代,我们可以将信息高速公路作为基本的平台,通过计算机实现跨国家、跨地区、跨民族、跨人群、跨领域的语言交互、思想交互、情感交互、信息交互、文化交互。 便于教师和学生进行更广泛的交流,内容之丰富,资料之完备,从所谓有。与传统教学媒介相比,教学网络化可以充分调动学生的主动性,改变千人一面的、单向的、固定的教学模式。教学网络化具有以下特点:教学过程的交互性;教学资源的共享性;教学信息的综合性;教学方式的先进性;教学目标的多样性;教学内容的丰富性。 网络信息技术与物理力学教育的一体化.要求逐步打破传统物理课堂的封闭围墙.把物理教育带入到这个无限广阔而又全新的领域,促使物理力学学习不但在时间和空间上得到拓展.而且使课堂主体也得到拓展。物理课堂将成为一个被无限拓展的无比宽泛的概念。课堂时空的宽泛,时时是课堂.处处是课堂。只要有一台计算机,哪里都可以成为力学课堂:只要开机,就可以上课,进行在线阅读、在线实验、在线讨论、在线交流等力学综合性学习与实践活动。课堂主体的宽泛,人人是教师,人人是学生。在在线空间里,学生通过网络,通过远程登录,就可以很便捷地进入世界各地的各式各样的力学课堂.去接受世界各地力学老师或其他专业老师的远程力学教育。同时,通过网络,通过电子邮件、网络新闻组和电子公告板,学生还可以把自己的力学知识传递给他人,可以指导他人进行力学学习,自己摇身一变,又是一个地地道道的力学教师.具有了学生与教师双重身份。 借助虚拟现实技术使学习者沉浸在虚拟环境和情节里.在极富真实感的状态下与电脑交互。运用这种技术可以构建起一个与现实物理课堂几乎一样的。甚至比现实物理课堂更具魅力。例如,可以重现物理实验、可以演绎物理发现等等的逼真的在线物理课堂。这虚拟课堂将是师生充分发挥主动性和创造性的在线教学与在线学习的主阵地。 3.对物理力学实验进行现代化改进 很长时间以来,一些高等院校大学物理力学实验教学基本上处于一种封闭的状态。多年不变的教学体系和教学内容与当今飞速发展的前沿科学新理论、新技术严重脱节,陈旧落后的实验教学设备。因袭多年的传统教学模式和手段更是远远落后于科学技术进步的步伐。有的课本要求的实现在学校的力学是现实居然找不到任何实验器材,想做实验无实验可做,想研究现象无现象可以出现,学过东西只知道其然,不知其所以然。只能依靠死记硬背来把握一些知识,没有了实验这种形象地教学方式,物理力学自然变得更加难懂,不轻易理解,如此恶性循环。因此,学生对力学实验课越来越感到枯燥无味,严重地影响了学生学习的积极性、主动性、创造性以及现代科学思维方法的形成。 演示实验的好处:由于大学物理实验需要很长的时间.因此往往难以在课堂上完成力学物理实验讲解。在课堂上引入先进的物理力学实验课件,利用声音和色彩给学生留下直观的现象.可以加深学生的感知程度,使学生牢固地记住知识点。 仅仅充分使用现代化的技术手段丰富课堂内容还是不够的,还应该充分培养学生在大学物理学习中科学思维。大学物理课程教学,除向学生传授物理知识,更要对学生进行科学思维的培养.这不仅对后续专业基础课和专业方向课的学习奠定良好的逻辑基础,同时对学生毕业后的实际工作将起到深远的影响.主要应培养以下几个方面:1.培养学生的辩证思维 辩证思维是指在思维过程中,由抽象上升到具体,获得其理性熟悉的最普遍的科学思维方式.理论基础是辩证唯物主义.利用辩证思维来熟悉各种物理现象,学习和理解各种物理规律几乎贯穿了整个大学物理教学过程.如作用力与反作用力等内容的学习中,教师都可引导学生利用辩证思维来加以理解.例如,在学习惯性的斜坡下滑问题时,学生一开始碰到惯性于什么相关时,很轻易理解重力一种分解,事实上,还涉及反作用力在华东过程中的影响.伽利略关于摩擦力的实验。彼此相对安放两个斜面,当球从一个斜面的顶端滚下去后,即沿对面的血面向上滚,达到差不多原来的高度。他推论,只是因为摩擦力,求才没能严格地达到原来的高度。然后,他减少后一些面的斜率,球仍达到统一高度,但这是它要滚的远些。学率越小,球达到的统一高度需要滚得越远。这时,教师应有意识地引导学生进行辩证思考,分析上述现象进一步熟悉理得作用力与反作用力的本质特征。这样,学生就辩证地理解到理得作用力与反作用. 2.培养学生的逻辑思维 逻辑思维是在感性熟悉的基础上,运用概念、判定、推理等形式对客观世界间接的、概括地反映过程,是科学思维的一种最普遍、最基本的形式.在逻辑思维方法中,归纳和演绎是运用得较为广泛的两种思维方法,在课堂教学中应注重培养学生的这两种思维方法.归纳是从个别到一般的思维方法,物理课中很多力学律现都是在对大量个别现象观察。和研究的基础上,通过归纳总结而获得的.例如,牛顿在总结了伽利略等前辈对自然界机械运动的观察与实验结果基础上,归纳出了闻名的牛顿运动三定律.教师在讲授上述相关知识时,可提醒学生对这一看似简单,却又应用广泛的科学思维方法加以重视. 但归纳法的局限性在于它只能根据已经把握的一部分事物的某些属性进行归纳,无法穷尽同类事物的全部属性,因而所得结论带有较大的或然性.它与其它方法结合起来,就成为了真正的科学思维方法.因此,在培养学生利用归纳法来分析问题的同时,还要培养学生利用演绎法来进行推理,使学生的逻辑思维得到较为全面的练习. 3.培养学生的形象思维 形象思维是在感性熟悉的基础上,通过意向、联想和想象来揭示客观对象的本质及具体运动规律的思维形式.在物理学中,利用形象思维来揭示物理规律的例子很多.例如,阿基米德从跨入浴盆洗澡发现水从浴盆中溢出而受到启发,从而发现了浮力定律。又如力学中的例子:在杂技表演中,演员平躺在沉重的钢板下,两个大力士用铁锤轮番敲击置于钢板上的砖块,结果砖碎,人却丝毫未受损伤。我们针对为什么重锤击不伤人这一问题展开讨论,则可运用动量定理,揭示了杂技表演的秘密。教师在大学物理教学过程中,可借助上述一些物理问题的实例,培养学生运用形象思维来更好地理解和把握物理规律,从而养成形象思维的良好习惯. 结束语:大学物理力学内容是对大学生进行创新素质与能力培养的极好知识,大学物理力学教学内容、教学方法、教学手段等方面进行的上述改革,充分利用多媒体技术和网络技术,将多媒体和网络开始大量运用于学科教学中。利用多媒体和网络进行物理力学理论课程厦实验课教学的主要方法与策略。对促进学生知识、能力、素质的综合提高,起到了积极的效果。我们需要进一步紧密结合物理力学的教学,在新的教学理念中强调对学生开展自主创新素质与能力培养的深层次研究与实践,以此更好地发挥物理课程在人才培养过程中的积极作用,为实现知识与能力的双重培养目标而努力。 物理力学论文:物理力学教学讨论论文 中学物理知识内容是物理学的初级层次.严格地讲,它的科学性、系统性都受到了一定的限制.它只是阐述了物理学中最基本、最基础的知识,并不是十分严谨的物理理论.其主要内容是经典物理学的基础知识,而以力学、电学为重点.本文就力学部分的教学法谈点看法. 一、从全局观点分析力学部分教材 从全局观点分析力学部分教材,揭示物理学的基本规律,有目的地提高学生的思维品质,增强学生的物理思维能力,对此应从以下三个方面认真分析教材. 1.力学教材的基本知识结构 牛顿运动定律是经典力学的基础,也是经典物理的基础之一.动能定理和动量定理及其守恒定律为经典力学的栋梁.现行教材的体系是先讲静力学,后讲运动学,最后讲动力学.把牛顿三定律按三、一、二的顺序安排,第三定律放在静力学中讲授.这种安排符合由易到难、循序渐进的原则.即学习静力学时,有牛顿第三定律作准备知识,学习牛顿第二定律时,有力的合成与分解作先行.通过静力学的教学,要求学生正确理解力的概念. 物体受力分析是力学中的关键,几乎所有的力学问题都要涉及物体的受力分析,所以静力学教学是最重要的基础. 2.物理思维方式 思维是人脑对客观事物进行加工的过程,是人脑的功能,通过表象、概念判断和推理以及其它过程来反映客观现象的能动过程.物理思维就是运用思维的一般规律于物理学习、研究中所体现的具体的一种思维方式. 在教材分析中掌握物理思维结构,就是要掌握怎样运用思维的基本形式(概念、推理、论证等)和思维的基本方法(比较、分类、鉴别、分析、综合、归纳、证明、反驳等)以便能更好地、有目的地培养学生的思维能力. 第一章“力”要重点讲清三种力产生的条件及力的大小和方向,为物体受力分析做好准备.力的三要素,在初中已经讲过,对质点来说不会发生关于力的作用点的问题,而对刚体来说,力的作用效果除了跟力的大小和方向有关外,还跟力的作用点的位置有关.教材中虽然没有明确提出刚体概念,但所说的物体都是指刚体.力的作用点可以沿力的作用线移到刚体内任一点而不改变力的作用效果.因此,与其说力的作用点是一个要素,还不如说力的作用线是一个要素.物体的平衡,用了“平衡”和“固定转动轴的物体”等理想模型方法;“力的分解和合成”用了分析、综合、等效的方法. 第二章“物体的运动”用了理想模型(过程模型)的方法.高中教材以初中教材为基础,先提出质点这个理想化模型,在研究物体在一直线上的运动以后,立即研究物体在一个平面内运动的有关概念、规律和描述方法.运动学是力学的重要组成部分,是学习其它各章的必备知识.对平面运动的速度的合成与分解运用了分析、综合、等效的方法. 第三章“牛顿运动定律”用了经验归纳方法论.虽然第一定律不能用实验直接证明,但由第一定律推导出的一切结论都与实验结果相符合,这就间接地证明了牛顿第一定律的正确性.当今的实验已能近似地验证这个定律,例如用气垫导轨实验,运动物体——滑块在水平方向可以近似地认为不受力,因而它近似地做水平匀速直线运动.随着科学技术的日益发展,牛顿第一定律有可能得到更加严密的证明.牛顿第二定律是通过实验归纳得出的.在功和能,机械能守恒定律,动量、动量守恒这几章中,主要是用了推理的方法.如教材中机械能守恒定律是借助于运动学和动力学的知识推导出来的.但应当明确一点,这是一条实验规律,是实践经验的总结,是客观规律的反映.这此规律能够相互推导,这说明它们之间存在着内在联系.动量定理出自于牛顿第二定律,又异于牛顿第二定律.牛顿第二定律是一个瞬时的关系,而动量定理则说明状态过程,它可以按过程始末状态处理物体的动量变化,而不必涉及过程的细节.如果只考虑两个物体的孤立体系,把牛顿第三定律与牛顿第二定律结合起来,就得到作用前后的总动量不变.我们可以用实验进行检验,牛顿也正是用这个方法验证牛顿第三定律的. “振动与波”一章研究的主要方法是从一般到特殊的推理过程,运用了动力学和运动学的基本规律,导出满足机械能和机械振动规律的新结论. 3.数学是表达物理学规律最精确的语言 在教学过程中,只有将教材的教学方法、结构搞清楚,才能达到运用数学方法解决物理问题的目的.在“力”这一章中,重点解决什么是矢量和矢量的运算方法问题.对物理矢量必须透彻理解,掌握其数学运算法则——矢量的平行四边形法则.引导学生对“代数和”与“矢量和”进行对比,体会矢量的质的差别,从而自觉地运用矢量运算法则.在“物体的运动”这一章中,先提出质点这个理想化模型,并研究质点动力学中的几个基本概念、位移、速度、加速度等.从数学角度分析这些量之间的函数关系(包括文字叙述、数学公式、函数图象等),再进行运动的合成与分解的矢量运算. 在“牛顿运动定律”这一章中,牛顿运动定律起着承上启下的作用,即能进一步加深对静力学、运动学知识的理解,又能为顺利学习机械能和动量铺平道路.牛顿第二定律的数学表达式,只有以地球和相对地球静止或做匀速直线运动的物体为参照系才是适用的.教材由分析物体只受一个力产生加速度与力的关系,过渡到分析物体受几个力产生加速度,以及加速度与力的关系,从而概括出能适合各种情况的牛顿第二定律的数学表达式ΣF=ma.在公式中,力与加速度都是矢量,故此式是一个矢量式.牛顿第二定律概括了力的独立性原理(或力的叠加原理),即几个力同时作用在一个物体上所产生的加速度,应等于每个力单独作用时所产生的加速度的叠加——矢量和.在解题中,运用了正交分解法等基础知识. 机械能和动量这两章是在运动学和动力学的基础上,讨论力的空间和时间积累效应,从而引出功和能、冲量和动量等概念.功和能将矢量运算变成了代数运算.教材从力对物体做功引出动能和动量定理,研究了重力、弹力做功的特点,引出势能的概念,得出在只有重力、弹力做功时,机械能守恒.最后,从一般的功能原理阐明功的本质是能量变化的量度作为本章的总结.能的转换和守恒揭示了物理学各部分的内在联系.在讨论动量定理时,应强调牛顿第二定律的关系式是一个瞬时关系,而动量定理则说明状态过程,应用它研究某一过程而不是研究某一瞬时,只有在t0时,才是相等的.实验是讲述动量守恒定律的基础,教材这样处理是考虑到动量守恒定律的产生不是从牛顿运动定律推导得出的,而是一个独立的物理规律.而动量守恒定律的适用范围远远超出牛顿力学的适用范围.对动量守恒定律的数学表达式没有具体给出,目的是避免学生只是死记公式,注重培养学生学会运用物理规律对具体问题进行具体分析的能力.在应用动量守恒定律时,应选用惯性系,物体的动量mv、速度v的大小和方向也与参照系的选取有关.应特别注意计算同一系统中各部分的动量不能用不同的参照系.机械振动和机械波是较复杂的机械运动,它需要力学、圆周运动、运动图象等知识作基础.简谐运动是最简单、最基本的振动,是讲清波的关键.建立振动和波的联系与区别,是突破机械波教学难点的关键. 二、物理教学即要发展学生的智力又要培养学生的能力 物理教学即要发展学生的智力,又要培养学生的能力,而后者较前者更为重要.从物理学本身来看,它研究的各种现象和规律是互相联系的.例如功和能的概念及能的转换和守恒定律,又渗透在各个分科中.教学职能即要从人类知识的总汇中挑选最精华的,运用最科学的方法传授给学生,又要使他们具有独立获取知识和驾驭知识的能力.要重视知识的传授,离开知识的掌握,能力的发展就成为无源之水,无本之木. 1.系统化结构化的教学 在中学物理教学中,贯穿力学的两条主线——动能定理和动量定理、机械能转换和守恒定律及动量守恒定律.这两个定理、两个定律来源于牛顿运动定律,与牛顿三定律一起构成质点动力学的基本规律,是力学部分的重点知识.围绕这两条主线,要深入分析牛顿运动定律,为这两个定理打好基础.动量定理、动能定理是在牛顿定律基础上派生出来的定理或推论,它们提供的表达式与牛顿运动定律等价,可代替牛顿二定律的矢量表达式中的某分量式,而不是什么新的表达式.但是动量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,能量守恒和转换定律也是反映自然现象的最重要的规律之一.它们的作用远远超出了机械运动的范围. 2.培养学生的独立实验能力和自学能力 要培养思想活跃,有创新精神和创造能力的人材,必须加强学生的实验能力和自学能力.物理实验是将自然界中各种物理现象在一定条件下,按照一定的物理规律创造一定的条件使它重现.做物理实验,必须满足于一定的条件才能获得预想的结果,如设计实验步骤、选择测量仪器、正确观察现象、完整的读取数据、严格的计算,是做好实验不可缺少的过程.让学生按照上述过程有目的的科学训练,自觉地掌握科学实验的规律,激发学生的学习积极性就能增强学生灵活运用物理知识解决实际问题的能力. 培养学生的自学能力是教师的一项重要工作任务.调动学生的学习积极性,就得改变由教师“一讲到底”的状况,避免由于教师教学方法的单调,而使学生产生厌烦情绪. 总之,以“学科体系的系统性”贯穿始终,使知识学习与智能训练融合于一体,形成一个系统的完整框架.所以系统化、结构化的教学,使学生头脑中形成力学体系的清晰图象,有益于培养学生的探索精神,从被动的学习转为主动的学习,才能用自己的智慧和力量去攻克学习难关,取得良好的学习效果。 物理力学论文:物理学中的量子力学概况 此乃特殊重要文稿,几乎涉及物理世界全部问题。文中全部用8位数字有效精度并与实验完全相符的计算结果表明下述原理成立: 〖测得准原理〗:世间万物,无例外,都是测得准的(准确程度最终都将取决于普朗克常数h=2π?的准确度),绝非测不准的;世间只存在测不准的学者,并不存在【测不准原理】——《量子力学》的基本原理。 文中用大量无可否认的事实,全面、系统、严格地证明了量子力学——世界权威理论,纯系伪科学。其基本原理——【测不准原理】系反科学的理论,由此量子力学已把科学引入歧途,并使之陷于恶性循环不解之中! 由于量子力学已修成了诡辩内禀属性,任何单方面对其论说全然无效,必须给量子力学以全面充分曝光,所以篇幅显得较长。实乃: 有道僧是愚氓忧可训, 奈何量子愚氓胜和尚! 第一章.世界是测得准的,并非测不准的 乍看,题目好象哲学的。不屑哲学,只谈物理。 大量研究表明,目前为止的实验已经给出物质世界准确信息,物理学重要任务之一就在于找出这信息并揭示其内在规律。遗憾的是,目前为止的理论(无例外)均未能如此。然而国内外学界却一致认为理论物理大厦框架——《量子力学》已经建成,剩下只是装修和美化了。 但经本文研究表明,《量子力学》对一些基本物理学问题的实质并不清楚,往往似是而非。然而《量子力学》却娓娓动听、夸夸其谈,实则以其昏昏使人昭昭!请看事实: 1.1关于“量子化”根源问题。 微观世界“量子化”已被证实,人们已经公认。但接踵而来的就是“量子化”根源问题,又机制怎样?这本是物理学根本任务之一。已有的理论包括爱因斯坦、玻尔、量子力学都未能回答。然而量子力学家们却置这本职任务于不顾,翩翩起舞与数学喧宾夺主、相互玩弄! 就是说,《量子力学》是在未有弄清量子化根源前提下侈谈“量子”的“科学”。其结果只能使原子结构凭空量子化,量子化则成为无源之水,无本之木。这就是目前物理科学之现状! 可有人,例如一位量子力学教授辩论时说:“量子化是电子自身固有属性,阴极射线中的电子能量也是量子化的”。 虽然,这量子力学家利用了“微小量子”数学“极限”概念进行诡辩,显得很聪明,但却误了人类物理学前程! 不可否认的事实是:阴极射线中的电子、X射线韧致辐射电子、高能加速器中电子或其它自由电子能量都连续可变,决不表现量子化!这无疑表明量子化不是电子自身固有属性。那末,原子结构中能量量子化必有其它原因。显然这是基本物理学问题,作为理论物理又是非弄清不可的问题。其它科学例如数学,由于任务不同尚可不必关心量子化根源问题。然,作为理论物理决不可以!本文如下将准确具体讨论量子化根源问题以及物质世界又怎样量子化的,并给出8位数字有效精度与实验完全相符的计算结果。1.2理论与实践关系问题 既然凭空将电子能量量子化,就难免臆造之嫌,所以《量子力学》就下意识往实验上靠――“符合”试验。然而,既下意识就难免拙劣,请看事实: 世界著名理论物理第六册——《量子力学》(文献[1])中著:“量子力学,可建立于数个基本假定上,大体上这些基本假定分属两大项……,两项的假定便构成一量子力学完整系统”。 这明确表明,量子力学就是建立在基本假定上的(种种猜测)。“科学学”研究还表明:任何建立在基本假定上的东西都不可能是科学!然而量子力学家们却娓娓动听说:“量子力学是建立在实验基础上的科学”。这不是弥天大谎么?! 时说:“这是一基本假定”。并告诫人们:“不可懂”!就是说(1)式不能用任何数学——物理方法导出,即:不否认这是一种猜测。然而,(1)式就是昭著世界的“波动方程”的基础,也就是量子力学的理论基础。 所以确切地说,量子力学就是建立在基本假定上的种种猜测。这分明表现的是量子力学家们主观意识! 研究表明,量子力学所谓实验基础,首先在于德布罗意“物质波”理论。认真研究表明,物质波究竟是什么?德布罗意本人未有弄清,后人至今仍未弄清,又怎能说“建立在实验基础上”呢?! 研究表明,量子力学的实际过程是:德布罗意对自然现象进行一次连他自己也弄不清的抽象(猜测)(以下证明),提出“物质波”概念。量子力学对这不清的概念又进行一次抽象(猜测)(以下证明),提出“波函数”(Ψ)概念,并且通过一种算符将其作用到一个基本假定即(1)式上,便铸成了著名的“波动方程”——量子力学的理论基础: 由于量子力学凭空引进“波函数Ψ”,实际上就赋予了电子神奇性质。正是这种神奇性质使得量子力学具备了非凡诡辩能力。 1.3量子力学诡辩伦理 1.3.1关于理论基础诡辩 以上及以下讨论都证明,量子力学是,由于缺乏了解,错误地估计了试验(以下严格证明),用了错误的基本假定(不能由任何合理方法导出)而形成的,错误理论。然而量子力学家们却口口声声:“量子力学是建立在实验基础上地科学”。这分明是在诡辩,再加上社会意识,量子力学又具备了狡辩能力。1.3.2关于物质波的狡辩 对于“物质波”概念,量子力学[1]应用了三个基本假定:其一假定“对易关系”即(1)式,由此构成量子力学骨架;其二假定“测不准原理”,由此编造了电子“几率云”图像;其三假定“波粒互补原理”,这种原理本身就是一种诡辩,因为“波粒二象性”问题目前仍属困难不解的世界性难题。于是量子力学精心泡制出“波函数Ψ”并强加给电子。经如此之假定,电子便具备了神奇性质——量子力学家们的主观意识。 然而“波函数”的物理意义究竟是什么?量子力学家们着实应向人们交代清楚,遗憾的是任何学家都未能如愿。实际上对波函数Ψ的真实物理意义,量子力学家们也只是:你知、我知、天知、地知,凡人不可知。这分明是狡辩理论! 如果需要,量子力学(文献[1])首先拿出: 很明显式中2πa是粒子中心轨迹。于是说,物质波是粒子轨迹波动。此说极易征服初学者,但此说问题也易败露。量子力学立即改变说法,言(3)式系近代物理概念,对此不能用经典概念理解。于是又出现: 1.3.3关于“经典”与“近代”狡辩 量子力学经常炫耀是近代科学理论,已经超脱经典,又不时贬低经典理论。 然而,以下讨论完全证明:量子力学除了主观臆造因素外,完全没有离开经典物理一步,也未超出经典物理一点,就连波函数Ψ的表达式(无例外)也完全是经典数学和经典力学关系式,并且以下用不可否认的事实——量子力学所犯经典错误,表明量子力学连经典理论也不通。所以,量子力学所谓超脱经典,正在于一些基本假定连同主观臆造。在此种意义上说,量子力学不仅超脱经典,而且也超脱科学!1.3.4量子力学方法论狡辩 确切说,量子力学不能给波函数Ψ做出完整的真实物理学定义,但在理论中却轮番使用:①波函数Ψ表示粒子中心轨迹波动;②波函数Ψ表示粒子出现几率;③波函数Ψ表示弥撒物质波包三种概念。有了三种概念,又可各取所需,自然一切物理问题都“迎刃而解”了。 然而,量子力学同时又“有权”轮番否定这三种概念。但却不是自我否定,而是另一种需要——否定其它理论,其中包括真理。要指出的是,量子力学轮番使用三种概念,又轮番否定这三种概念,并不是在同一时间同一地点进行的。因为应用一种概念的同时又否定这种概念,这是卖矛又卖盾的故事,连儿童都知道是蠢事。显然量子力学家比儿童高明得多,这叫认识方法狡辩。 似这样,在哲学面前,用“建立在实验基础上”量子力学可以蒙混过关;其它科学由于研究任务不同,不会关心“量子化”根源,又由“领地”限制也无权过问波函数的真实意义;量子力学又可各取所需轮番应用和轮番否定①、②、③三种概念。于是,量子力学便以狡辩赢得了世界理论权威! 1.4关于“符合”试验问题 以下将证明,量子力学所谓符合实验,实际上系对实验的猜测。量子力学很善于做貌似合理实则谬误的猜测(以下揭示),并美其名曰“符合”试验。其实,对实验的真实物理过程并不清楚,又何谈相符呢?请看事实: 基于玻尔理论的成功,量子力学作两项重要推广。心理学原因,人们对这种推广又愿意接受。 4.1大自然内在本质规律之一——辐射能场客观存在 注意教材书(文献[9])已有“辐射场”及“能量场”的物理学概念。但囿于理论局限,使得教材书对这种场的描述是静止的(机械的)、孤立的(与物质世界无必然联系的)、无源的(原因不清),因而也是抽象的(没有物理意义的)。 上已证明,原子中能量量子化的根源是原子核,量子化是原子核自身性质。值得物理学注意的是,原子核这种性质并不孤立存在,它同时还严格地规定着所有外部世界。因而使得电子、原子、分子、物体、天体、宇宙都只能有唯一稳态位置和结构。这就是大自然最基本的内在本质规律。也就是普适方程即(20)式所揭示的规律。 那末,具体规律是什么呢?请看: 4.2辐射能场(存在)定理 研究表明,辐射能场准确存在可用定理表述。 〖辐射能场定理〗:任何粒子(含场粒子及天体,无例外,下同)在其周围都形成(存在)一种辐射能场,这种辐射能场可用普朗克常数?和量子数n=0,1,2,3…准确具体描述。在微观辐射能场表现为量子化,在宏观则表现为大量粒子的简并统计结果。 4.3辐射能场实质 辐射能场实质系以粒子为中心,向周围空间抛射场粒子流(这里主旨中性场粒子流,对于电磁场当有别论),这种场粒子流经电子集约化就成了光子。研究也表明,任何光子包括X射线都准确如此。参见(15)式,据此不难描述任何光子的自身结构。并且可以证明任何光子的静止(如可能)质量均不为零。认为光子静止质量为零,还是量子力学根据“相对论”瞎子摸象猜测结果。 这已表明光子的真实粒子性。并可准确具体证明,所谓波动性实际上是普朗克常数与量子数相互作用的一种客观表象,任何光子都不存在任何物理意义上的波动属性。 4.4辐射能场形象 研究表明,辐射能场形象与点光源的光通量完全一致。对于原子核,其辐射能场可用图(3)准确表示: 图中箭头方向表示辐射能流方向,其线密度表示能流密度,n为量子数。 4.5辐射能场性质 研究表明,辐射能场实质系以光速抛射场粒子流(粒子上限为中微子),故,辐射能场具有排它性。原子核的辐射能场首先排斥核外所有电子,任何电子也因此未能落到核上,这是事实。所以,电子未能落到核上量子力学的任何解释都只能是自欺欺人的胡言乱语!也所以,玻尔对电子的担心完全多余。 需要指出,辐射能场这种排斥作用,通常主要表现为能量形式。相形之下排斥力效应很小,一般可忽略。这与太阳光辐射的能量效应十分明显,而太阳光的压力效应十分微小,完全相似。不过在研究宇宙膨胀时,完全不可忽略天体辐射的斥力效应。就是说,“宇宙斥力”存在。然,囿于历史和理论局限,爱因斯坦在提出宇宙斥力概念后,又不得不自我否定。 4.7辐射能场的实验验证 4.7.1太阳的辐射本领已足够大 目前世界公认太阳发射本领(文献[2])为3.8×1033(尔格/秒),这相当于太阳每秒抛射出质量为m=4.2×109(千克)物质。但如上可知,太阳实际发射本领远大于此。因为太阳光仅是辐射能流的一部分,这种能流粒子上限为中微子。 4.7.2宇宙正在膨胀 宇宙正在膨胀,表明“宇宙斥力”存在,这是宇宙中心辐射能场性质。宇宙正在膨胀恰系宇宙中心辐射能场的客观真实写照(或曰照片)。4.7.3“太阳风”的存在 文献[10]介绍的“太阳风”正是本文定义的太阳辐射能场,太阳风就是太阳辐射能场的客观真实写照。该文献给出了对太阳风考察的卫星实际探测结果(文献图示略)。这可谓太阳辐射能场的真实实验验证。 4.7.4第四个验证是,任何原子中任何电子均未能落到核上,这是事实 不仅如此,人为方法:高能阴极射线、X射线或高能加速器也很难将电子打到原子核上。这绝非因碰撞截面太小,总会有几率。实际上正是由于原子核具有排它性的辐射能场排斥效应所致。由(22)式可见,电子得到的原子核排斥能与距离平方成反比例。在核半径处排斥能十分巨大,以致可忽略静电引力能。简单计算表明,电子必须具有200倍C(光速)才可能到达核半径处。也因此,玻尔对电子的担心完全多余! 需要指出,对此类问题,量子力学仍会故伎重演——狡辩。但经如上及以下分析论证,量子力学纯系主观臆造,对物理学实质问题全然无知,已经使得量子力学的狡辩不再有任何效力。 物理力学论文:初中物理力学有效教学策略 【内容摘要】随着新课程改革的不断推进,我国的教育事业正有序地实现着新的发展目标。不断提高教学有效性是当前教育行业的共识,初中物理作为重要的自然学科之一,从教学目标和教学方法上都积极强调有效教学。文中在明确有效教学的理论认知基础上,结合初中物理的教学实际,提出了具体的物理力学有效教学策略供广大教员参考。 【关键词】初中物理 力学 有效教学 在新一轮课程改革持续深入背景下,我国教育领域已经加强了对教学有效性的关注,力求通过实践来取得积极突破。有效教学理念的提出,能够进一步激励学生保持高昂的热情和兴趣投入到理论学习中,同时能够在积极实践中加强对理论的巩固和完善,提供知识的系统性。初中阶段物理学科的教学也十分重视有效教学,需要从业者在长期的教学中总结教学方法,从事实现有效的教学目标。 1.有效教学的理论认知 有效教学需要广大教师的积极努力才能完成,首先要有系统完善的理念作为教学指导思想,其次教师应该坚持按教学理念开展教学,关键在于考察学生在一段时间内的成绩提升与能力增长状况。有效教学行为必然强调过程和结果的有效性,因此要想获得有效性,就需要教师坚持几项原则:第一,明确目标。只有教师清晰界定学科教育的短期或长期教学目标,才能更有针对性地编排教学内容,同时采用适当的教学方法,让学生在正常的学习状态下培养更高的能力。学生在一个考察时限内,与教学目标对照已经准确完成或者有所超越,自然实现了有效教学。第二,激发兴趣。有效教学讲求学习效率,而学生的兴趣因素可以直接影响学习效率的发展程度。教师要始终关注学生的兴趣,结合实际状况适当调整教学形式和内容,让学生愿意积极主动的体会学习乐趣,从而提出教学有效性。第三,优化方法。学生在不同阶段的教学具有一定的差异性。初中阶段的学生与外界接触互动认知的能力尚且需要提高,因为教师如果对于理论的讲解能够在不断优化的教学方法中变得通俗易懂,当然能够提高学生的有效学习。 2.初中物理力学课程的有效教学策略 2.1加强课前准备工作 课堂教学的稳定开展离不开教师在课前的积极备课。加强初中物理力学单元的课前准备工作必然促进课堂教学的高效进行。初中物理教师应该认真慎重的对待力学单元的备课。首先要全面了解当前学生的自然学科基础,通过日常教学观察和教学互动了解学生的个性、特点、学习习惯和知识水平,要设计一定的导入性内容,使得不同层次的学生都能够在适当的课程引导中有效的进入力学内容。要掌握物理的基本概念,并且要试着通过通俗易懂的解释来定义,让学生能够更好更快地形成认知。其次,应该对当堂课程的内容进行结构创设,通过拆分教学任务,将其中的重点与学生的生活实践相互结合。如讲解“浮力”内容时可以讲解人在游泳中遇到的浮力,船在水面行进需要的浮力,飞机在高空飞行需要的浮力等等内容,当讲解“大气压力”内容可以在课前设计小型实验,准备简单实用的实验材料。可以选用一个熟鸡蛋或一个口径略小于鸡蛋外径的瓶子。开始教学实验时,首先在瓶子中倒入一定量的热水后倒出,同时将熟鸡蛋剥皮后迅速放置在瓶子口,随着时间推移能发现鸡蛋缓慢地被吸入到玻璃瓶中。这样的实验操作简单,但是现象生动直观,准确反映大力压力的存在与作用效果,自然能够为课堂上理论知识的讲解提供巨大的辅助效果。 2.2加强课堂实验互动 物理作为自然学科中的重要内容,理论知识有时显得较为抽象。力学单元教学中,“力”就属于摸不着看不见的概念,如果对于力的相互作用只是结合课本完成讲解,学生的接受程度和掌握效果必然层次不齐,无法达到良好的教学效果。只有强调课堂实验互动,结合物理实验才能更好的让学生感受到力的存在,有助于理论结合实际来分析思考和解决问题。实验的器材并不需要多么复杂,如前文中提到的利用熟鸡蛋和瓶子完成大力压力的实验一样,大量的生活材料都能用来完成力学实验教学。如让学生在一个较为粗糙的案板上,让学生选择书、笔、文具盒、粉笔盒等不同物品在水平方向推出,观察推出后滑动的效果。从而让学生了解物品在滑动中受到了人的推力,案板的摩擦力,自身的重力等不同的受力影响。要想滑的更远,可以推的更重些,可以将案板打磨光滑些等。通过简单的实验例子,学生能够对物品运动中的受力过程有所了解,有效地掌握了课堂教学理论。 2.3加强现代技术应用 现阶段,我国的义务教育已经大范围推行多媒体、信息化技术在教学中的应用,基于计算机网络技术的发展,使得教学有效性变得更加明显。初中物理的力学有效教学也同样需要加强现代技术的应用。从而确保各种力学的抽象定义能够通过图片、音频、视频等内容得到形象展示,这样的教学环境中学生的感官得到了充分的刺激,从而对知识点的印象更为深刻,对于理论的理解更为透彻。例如教师可以找来正式的科学实验视频,让学生感受大型科学实验中的力学现象,从而准确理解物理基本概念,为有效学习其他内容也奠定了坚实的基础。可以制作FLASH动画,将物体的受力进行对照拆分讲解,对于力的作用对象、力的转移、力的递进等不同现象进行动态化的展示,有助于增强学生的理解,提高学生的记忆。 结束语 力学知识是初中阶段的物理学科的重要内容,教师应该通过积极优化的教学方法,借助不同的教师手段和技术,通过演示多样化的实验让学生在愉快融洽的教学氛围中掌握力学知识,实验物理的有效教学。相信有效教学理念下,教师能够开发出更多的针对性策略,从而增强学生的物理知识,提高应用物理的能力。 作者:汤本政 单位:江苏省徐州市撷秀初级中学
煤矿掘进机论文:煤矿井下掘进机电设备的节能策略 【摘 要】煤炭是我国的重要能源之一,也是工业化生产得以持续进行的基础,随着科学化发展进程的不断加快,煤炭工业也得到了进一步的推动,成为国民经济发展的重要支柱产业。近年来,我国一直大力提倡节能减排,而煤炭行业则顺理成章的成为减排的重点领域。机电一体化条件下的煤炭开采,使得煤矿机电的发展有了进一步突破,而这类机电设备的运行也在无形中加大了电力消耗。随着社会对于煤炭开采行业的要求不断提升,井下掘进机电设备的容量也随之增加,为此,相关部门必须尽快采取有效的节能管理措施,以保证对井下掘进机电设备的用电量的合理掌控。 【关键词】挖进设备 煤矿 节能减排 煤矿井下掘进机电设备的线路铺设距离远,且适用范围广泛,能够应用于多个领域。想要合理控制井下掘进机电设备的用电量,就要从多个角度、多个领域,全方位的制定方案,针对不同矿井的特色,选取适宜的设备,以真正实现节能减排。本文中,笔者主要分析了目前我国煤矿行业的发展现状,并从掘进供电设备的选取以及井下掘进设备的管理两个方面展开论述,剖析了煤矿井下掘进机电设备的最佳节能举措。 1 保证设备选择的科学性 掘进机供电设备的选择是一门艺术,合理的设备选择能够确保采掘开发过程中的耗电量得以降低。通过分析煤矿井下的施工环境我们可以发现,由于其空间狭隘,瓦斯、甲烷等易燃易爆气体含量较高,燃油设备很难真正在矿井下发挥其功效。为此,使用掘进机电设备进行开采是环境驱动的必然选择,它不但能够从根本上保证缩小电能消耗,还能够确保施工过程的安全。 (1)对设备的容量进行合理选择。煤矿井下挖掘工作离不开动力变压器的辅助,该设备能够保证掘进工作的动力,同时能够确保能源的节约,是井下掘进工作的主要工具。煤矿井下掘进机电设备的选用应该重点考虑设备的节能化和干式化,就算存在特殊情况,需要使用油浸式的变压器,需要充分考虑设备的节能因素。目前市场上的小型煤矿以及部分非法小煤窑仍旧在使用油浸式变压器,这类变压器耗能高,且多数是被二次利用,所以引发了电能的大量消耗,也对施工过程造成了巨大的安全隐患。通过数据对比煤矿掘进机电设备的使用情况可以看出,节能型的KS9231型变压器平均每年的电耗要比普通动力变压器节省8400千瓦时。此外,煤窑开采过程中使用的负荷率小于30%的变压器基本都存在空载运行状况,这就导致了大量的电能被无故浪费。由此可知,选用电压器时一定要考虑设备的适用范围以及节能效果,应用范围广泛的变压器能够有效的实现节能降耗的作用,为煤矿生产行业的发展带来可观的收益。 (2)煤炭输送机的合理选用。煤矿井下输送机主要以刮板式和带式输送为主要输送方式,以达到将挖掘下来的煤炭传输到指定部位的目的。实践中我们发现,每台SJ-80型的带式输送机能够输送800米的距离,其每一小时能够输送400吨的煤,与此同时,每台SGW-80T型的刮板输送机只能输送160米的距离,其每小时的输送量只有150吨,由此可以看出,带式输送机对于提高煤矿的生产效率,节约电能将有很好的效果。 2 加强机电设备的管理 想要提高电能使用效率就要在井下挖掘设备的选用上下功夫。如果在设备的使用和维修方面没有掌握适当的尺度,就会造成电能的大幅度浪费。为此,笔者从煤炭挖掘设备的管理和使用方面展开了论述,以期对煤炭行业的节能减排提供一些帮助。 (1)提高掘进机的功率。功率因数的高低将直接影响井下掘进机电设备的使用效率。调查显示,我国多数煤矿的供电功率因数处于较低水平,这是导致大量电能流失的主要原因,而供电电压的质量也将由此受到制约,其最终后果将是整个供电系统的电能损耗。为此,应该在井下掘进机电设备中安置就地补偿装置,以适当提升供电功率因数,保证供电设备的电能消耗量达到最低水平。 (2)缩短低压供电的距离。井下掘进机电设备的功率是恒定的,这就使得供电电压的高低将直接决定工作电流的大小,换句话讲,工作电压与电流之间呈负相关。一旦低压供电所涉及的工作线路较长,因为线路的抗阻增加,就会直接导致电流传输过程中的损耗加剧。为此,缩短低电压供电的距离对于减少电能消耗将起到良好的效果。另一方面,因为掘进机电设备的电流与电压之间的负相关关系,将供电电压提高将是减小电能损耗的又一途径。目前就有很多大中型的煤矿供电系统利用变电站,将其本来的380V供电提高到了660V乃至1140V,这在降低电能损耗方面收获了良好的效果。 (3)节约设备的用水、用液。煤炭开采阶段,如果遇到地质紧密、坚硬的部分就要用乳化液喷洒以降低工程难度,由此,掘进机电设备的工作要在乳化液泵厂的辅助下完成。但是,由于一些员工试图减少自身的工作量和工作难度,私自将操作步骤简化,在开启掘进设备的同时启动液泵,造成了大量的液体浪费,也由于液泵的持续工作,引起了大量的电能消耗。为此,一定要合理改善液泵管理环节的漏洞,将节水、节液作为节电的主要手段。 (4)对设备保养制度予以完善。由于煤矿井下掘进机电设备需要在潮湿、阴暗、粉尘较多的环境下工作,所以锈蚀情况时有发生,为了防止由于粉尘进入设备诱发的设备运转不灵,就需要相关部门加大设备管理力度,对井下掘进机电设备展开定期维修、保养,对设备的检修工作做到足够的重视。此外,还要加大设备渣滓清理工作的力度,保证设备的灵活运转,从而提高设备的工作效率,以辅助节能减排工作的顺利展开。 3 结语 煤炭是我国的重要能源之一,也是工业化生产得以持续进行的基础,随着科学化发展进程的不断加快,煤炭工业也得到了进一步的推动,成为国民经济发展的重要支柱产业。如何在保证经济发展的前提下保证煤炭行业的节能减排对于社会的发展意义重大。机电一体化条件下的煤炭开采,使得煤矿机电的发展有了进一步突破,而这类机电设备的运行也在无形中加大了电力消耗。本文中,笔者主要分析了目前我国煤矿行业的发展现状,并从掘进供电设备的选取以及井下掘进设备的管理两个方面展开论述,剖析了煤矿井下掘进机电设备的最佳节能举措。笔者指出,引进先进的井下掘进机电设备,对设备的维护和保养展开有针对性的管理等都将有效的实现井下掘进工作的节能减排。 煤矿掘进机论文:井工煤矿掘进机械化探析 【摘要】在煤矿建设开采进程当中,伴随着科技水平的显著提升,机械化施工技术活动广泛应用,顺应当代矿井综合开采能力,推动煤矿井巷工程项目施工快速开展,充分满足煤矿高产要求。在此,本文将针对井工程煤矿掘金机械化进行简要工程。 【关键词】 井工煤矿;掘进;机械化 1.前言 纵观可知,煤矿生产相关的生产能力以及连续采掘、安全作业、经济效益等跟掘进水平以及掘进技术、掘进装备等各项内容有着直接必然联系,其影响十分深远。在我国现代化煤炭生产进程中开展安全高效的矿井建设工作,建议选用先进综合机械化掘进模式,在实现先进水平显著提升的同时尽可能发挥综合掘进机器设备的应用成效,给予相关作业线综合配套问题高度重视。 2.简述综合机械化施工技术相应特征 在煤矿工程建设以及日常生产进程当中有效使用综合机械化施工技术,其能够促进作业效率的强化提升,确保生产安全。具体来说,综合机械化施工技术的主要特征为,第一,高效性,通过对比传统意义上的煤矿普采作用,综合机械化作业可获取更好工作成效;第二,高产性,在实际的综合机械化应用进程当中,涵盖有煤炭开采以及巷道掘进、装运煤炭等多个环节的工作效率显著提高,与此同时,施工人员作业难度获得大幅降低;第三,安全性,综合机械化加强机械化程度成效能够通过工作效率提高进行展现,此外也可基于抑制人劳动时间方面实施体现,在此进程中,采煤操作者人身危险因素实现优化控制,进而尽力保障实际作业安全。 3.井工煤矿机械化掘进工艺 3.1煤巷掘进 高效实施煤巷机械化掘进作业的相应方式主要包括三方面内容,悬臂式掘进机设备以及单体锚杆钻机配套作业线;掘锚一体化机组设施;连续采煤机设备以及锚杆钻车配套作业线。具体来说,第一,煤巷悬臂式掘进,该项工艺措施包括配胶带运输机出煤以及悬臂式纵轴掘进机、单体锚杆钻机支护等多种作业模式,能够更好地适应实际的煤层赋存条件,该工艺特征为电气系统可进行合理的PLC控制,监控检测工作可实现自动化,便于针对故障诊断进行辅助;液压传动结构相对较为简单,可实现便捷操作;机型构造十分紧凑且很简单,拥有较高稳定性;可实现便捷检修操作,容易操控。第二,连续采煤机掘进,在多巷掘进进程当中通常选用连续采煤机快速掘进技术,即使基于相同设备实施掘进难以平行于锚杆支护作业,若是运用多巷道掘进方式实施交叉操作,则可做到掘进及锚杆支护平行施工,当连续采煤机设备进入巷道之后,在社设备实现一定距离掘进操作之后,通过联络道连续采煤机可退至另个巷道中,在此过程中锚杆钻车进入巷道,而后可实施锚杆支护施工作业。历经往复交替循环施工,可做到掘进以及锚固平行作业。在长壁工作面顺槽上使用连续采煤机设备应采取三巷和双巷掘进方式,单巷掘进难以顺利实现,该类型掘进方式存在有较大巷道空顶距离,针对实际地质条件要求相对较高,进而在煤巷掘进中有着一定程度条件限制状况。 3.2岩巷掘进 全液压钻车钻爆法破岩工艺――该工艺使用液压钻车实施炮眼钻凿措施,进行爆破落岩,此工艺钻进速度很快且相应的凿岩成效较高,尤其是可获取较高的硬岩钻进效率,使得凿岩所用时间大大减少。与此同时,使用此施工技术可实现较高钻眼质量获得,并充分保障爆破成效,涉及作业操作人员相对较少且工作效率相对较高,通常是选用两人进行钻车作业,若技艺熟练则可一人展开操作。能够有效完成深孔爆破行为,让爆破效率大幅提高,强化循环进度。在实际施工操作中司机距离迎头较远,进而可充分保障作业拥有较高安全可靠性。相较于风动凿岩机设备运行而言,液压凿岩机设备产生的噪音更少一些,促使工人现场劳动环境得以优化改善,激发单进潜力,日后该工艺可积极发展成为硬岩掘进主流工艺。 全断面岩巷掘进机的破岩工艺――在国外,该项掘进工艺已经发展的十分成熟,其可谓为集破岩、装运、支护等工序于一体自动化程度较高的施工工艺和装备系统。相较于传统意义上的钻爆手段而言,此类工艺颇具快速、高效、安全可靠、施工质量好、对围岩的扰动小等优点。由于TBM设备长度大,不便转弯,设备安装拆除工期长;又属于机械切割破岩,坚硬岩层中使用时,设备故障率高,效率低。因此,一般用于铁路隧道和城市地铁隧道施工,除平硐开拓的煤矿外,TBM不适合于煤矿井下施工。 破岩设备主要包括全液压钻车以及全断面岩巷掘进机设备、储装运系统等多项内容,具体来说,第一,全液压钻车,基于液压钻车作业线的合理应用,可实现劳动效率的显著提升, 保障生产安全,强化单进水平,纵观可知,液压钻车相关的推进器以及支臂、千斤顶等均使用的为液压结构,同时将液压锁安装设置在工作油缸前端位置,伴随着工艺水平的显著提高,造成巷道作业施工面得以扩张,在实际生产建设过程中凿岩钻车的优越性愈发突显,对应的应用要求同样很高,具体的工艺流程是全液压钻车钻眼至人工爆破落岩至侧卸车装岩至矿车运输至锚杆支护至喷射混凝土。第二,隧道全断面岩石掘进机设备在国外使用已经有百年历史,然而该项技术在我国发展甚为缓慢,研究表明,我国自主生产的掘进机单机实施单头掘进所得隧道长度均不超过一千五百米,难以充分适应较长隧道实际工程需求。第三,储装运系统,研究我国范围内岩巷矸石储存运输工艺可知,其大都选用钢丝绳设施针对靶斗实施牵引进行装机,同时配置矿车设施进行装运,矸石储存多选用巷道方式。为大大提高单进水准,则需配置良好的出矸工艺系统,然而该种方式涉及的成巷时间相对较长且装车效率很低,导致形成较差的安全稳定性能。为促进岩巷单进水平的显著提高,建议选用机械化工艺措施,优化爆破以及装配、储存、运输多个系统。 3.3综合考虑岩巷悬臂式掘进机工艺 要求除尘机设施应努力系列化,使得其可有效匹配跟使用地点的压风量设计,如此一来,除尘效率得以大幅提升,除尘效果可获充分保障,可实现优良作业环境的充分营造。针对旋转密封问题进行优化解决,做到高压内喷雾,可起到良好的喷头防堵作用。要求后配套系统应采取有效措施针对矸石的储存缓冲问题进行解决,将掘进机设备效能最大限度发挥出来。某些断面悬臂纵轴刀盘加冲击头的岩巷掘进机可能是解决岩巷掘进的有效途径。 4.结语 综上可以知道,在我国煤矿建设进程当中,综合机械化掘进施工技术有着较为广泛的合理应用,其重要性不容忽视,可实现煤矿工人劳动强度的大大降低,同时加快巷道施工效率,减少井下作业人数,优化改善施工作业环境,推动我国煤矿事业可持续发展。 煤矿掘进机论文:煤矿井下掘进机电气设备的节能措施分析 摘要:煤炭是现代工业生产不可或缺的能源,也是人类赖以生存的重要能源。在当前深入贯彻落实科学发展观的背景下,煤炭开采也需要降低能源消耗,实现绿色开采。掘进机电设备是煤炭开采的主要设备,因此如何实现设备在井下作业时节能降耗是急待解决的问题。希望本文能够对同行业掘进机电设备的节能降耗有所帮助。 关键词:煤矿;井下掘进机电气设备;节能 引言 煤炭作为人类赖以生存的能源基础,在当今这个节能减排的环境下,对于煤炭开采本身的节能有着重要意义。因此,在煤炭开采过程中主要是提高煤矿井下掘进机械设备的节约能力。要增加机械设备的节约能力,首先是从机械设备本身的性能上进行改进,其次是对机械设备的管理,通过对这两方面的有效控制能够在很大程度上提高煤矿井下掘进机设备的节能效果。 1、掘进机供电设备的选择问题 煤炭开采时井下使用的设备主要是掘进机电设备,这些设备的主要特点是线路的铺设比较长,种类也比较多以及使用的范围也比较宽泛,再加上运行的时间较长,对能源的消耗比较大。因此要采取多方面的措施实现掘进机电设备进行全方位的节能降耗。 1.1、对变压器以及变压器容量的选择 在井下工作时,动力变压器是最为主要的供电设备,因此,在动力变压器的选择上既要考虑变压器能够有足够的动力进行采煤作业,同时还应该对变压器的节能性能进行考虑。煤矿进行掘进机电设备的动力变压器在选择的时候一般应该选择节能化和干式化的变压器设备。在比较特殊的情况下,可以选择油浸式的动力变压设备,但前提保证这种变压设备也是节能的。当前,我国一些私人开采的煤矿或者规模较小的煤矿,采煤时仍旧使用的是电能消耗量过高的设备进行作业,有的甚至还在使用被淘汰的油浸式变压设备。这些小煤矿为了降低成本,攫取大额利润,使用这些高耗能的变压设备,造成了大量的能源流失。对掘进机电设备的能量消耗调查,其结果表明,采煤时使用节能型的KS9231型号的变压器,每年的节电量至少有8400千瓦时。除此之外,依据煤矿开采的具体实践经验,当下大多数煤矿使用的变压器负荷率不到30%,这些变压器存在着非常严重的空载运行现象。虽然消耗了大量的电能,却做了无用功,没有对工作效率的提升产生明显的影响,却造成了大量的电能消耗。所以,在进行动力变压器的选择时,要选择应用范围较为广泛、节能效果较好的变压设备,这样不仅可以节能,还可以为企业减少成本,增加经济效益。当前新型的变压器已经更新为S11、S15系列。这类变压器是一种非晶合金变压器。非晶合金变压器能够降低机器工作时产生的噪音,减小电能的损耗,因此,非晶合金被称为当代最佳变压器制作材料。 1.2、煤炭输送机的选择 我国目前煤矿井下的输送机的种类主要是带式输送机以及刮板输送。输送机的主要作用是将掘进机采挖的煤运送到指定的地方。分析实际生产的数据表明,使用SJ―80型号的输送机每个小时可以运送煤炭400吨,运送的最远距离可以达到800米。如果使用SGW―80T型号的输送机,每小时仅能输送煤炭150吨,运送的距离也仅仅只有160米。通过对以上数据的比对,可以发现,与刮板式输送机相比,带式输送机的输送能力更强,输送的距离也更远,同时也更能节约电能。 1.3、节能电动机的选择 在掘进机设备中,电动机的使用非常广泛。与新型的电动机相比较,传统的电动机节能效果不好,在使用的过程中,极其容易造成能源的浪费,因而,在电动机的选择上要选择节能型的电动机。新式的电动机是通过对传统电动机的改造,使用新材料制成的。它能够有效减少在煤炭开采中电能的损耗。节能电动机设备可以降低电磁能,以减少机械运动中能量的损耗,因而电动机的运行效率就大大提升了。不仅如此,在电动机使用效率大大提升的同时,噪音污染也得到了有效的控制。 2、煤矿井下掘进机电气设备的节能措施 2.1、设备供电电压的合理调整 在煤矿井下掘进设备的用电功率保持平衡的前提下,设备运行的过程中,供电电压往往与设备运行电流成反比关系。供电电压的不稳定,会相应导致设备运行电流的不平衡,使得设备线路承担的压降与实际损耗也出现波动,一定程度上会导致能源浪费情况。通过均衡平稳升高供电电压,能够使得设备运行电流保持平稳降低,对应线路承担的压降及实际损耗也相应降低。 这需要在实际工作当中,以保持电压平稳为前提,科学合理的应用高电压,并采取措施使低压供电距离变短从而实现有效节能。具体可采用为设备配备相应的移动式变电站,伴随着设备工作进度,随时保持配套供电,尽最大可能,减少因设备线路太长出现阻抗过高情况的出现,避免了能源的浪费。 2.2、设备配套电力变压器的节能措施 科学合理化的选择配套电力变压器,可以保证供电电压的稳定,达到节能电能消耗的目的。这就需要相应设备管理人员定时定期对电力变压器的负荷率进行深入检查,若电力变压器负荷率低于30%,则应当及时采取调整措施,应当确保电力变压器的平均负荷率不低于50%,才能够真正达到节能减耗目的。若变压器不符合节能标准需要进行调整,则以井下掘进设备的能耗情况,采取调整或直接更换现有变压器等措施。 (1)节能变压器的选用 效率高、能耗低是选择井下掘进设备配套变压器的重要目标,符合标准的节能式变压器能够在极大程度上避免激磁电流导致的设备铁损、漏磁等情况的出现,减少负载电流经过变压器线圈式电阻过程中出现的消耗。 (2)变压器数量的控制 大部分煤矿企业的井下掘进设备负荷均属于三级程度,此时根据设备实际情况装配一台变压器,若此时设备一级与二级负荷占有较大比重,则还应当额外装设两部供电电源并加设两台变压器。若为井下等较特殊的区域,则应当合理变通,选择数台小容量变压器共同运作的方式实现节能。 (3)变压器容量的把握 通常情况下,若要充分发挥电力变压器的作用,则需要确保电力变压器的负荷率平均值达到其额定容量的50%-75%范围内。而又由于变压器的不稳定性,其负载与相应的运行参数可能在实际投入使用时出现不稳定变化,存在超载等潜在问题,这就要求选择变压器时全面考虑。在实际选用变压器时,不需要过分考虑到其最大功率,而应当充分分析其平均功率,并结合日常工作中的常用功率,综合实践经验,选择最为适用的变压器。在防止变压器因空载导致的能源损耗基础上,还要避免因电压器负载过大导致的能源损耗。 2.3、合理地选择和利用电动机 在煤矿中电动机的使用非常广泛,但是电动机的运行效率不高,造成电能的极大浪费。据不完全统计,电动机在煤矿井下工作中消耗的电能占总量的60%,电动机在工作中会受到多方面因素的影响,使其长期处于低功率的工作状态。要改变电动机的运行效率可以从两方面入手: (1)定期对电动机进行检修,当电动机处于低功率状态时通过使用变频器对其进行调速控制,使之保持高速运行状态。在对变频器进行选择时要根据电动机的实际负荷情况进行合理地安装。 (2)购置新材料对电动机进行改造。改造后的电动机具有高效节能的效果,改进后的电动机主要是通过降低电磁能、热能和设备运行的机械能损耗,来提升电动机的工作效率,同时高效节能的电动机还能够减小设备运行时产生的噪音。 结束语 随着煤炭开采的不断发展,如何降低煤炭开采时的污染以及减少电能的消耗,是当下急需解决的问题。掘进机是采煤的主要工具,然而,在实际使用中,其耗电量之大是有目共睹的。为了降低对电能的消耗,急需对掘进机进行改造,以实现节能降耗的目的。 煤矿掘进机论文:煤矿掘进机液压传动故障分析 摘 要 煤矿掘进机液压系统不仅是煤矿掘进机系统中最重要的系统之一,也是最容易出现故障的系统之一,由于液压传动系统中的元件和辅件的多种多样,就导致了故障产生的多样化,下面我们就对煤矿掘进机液压传动系统中最常见的故障及其原因进行浅析。 关键词 掘进机;液压传动,故障;分析 煤矿掘进机液压系统是煤矿掘进机系统的重要组成部分,通过电动机把机械能转化为液压油的压力能来驱动液压油缸和马达工作是煤矿掘进机液压系统工作的原理,对液压主系统的功率和效益有着决定性的影响。因此,煤矿掘进机液压系统如果出现故障将直接导致主系统的失效,从而造成巨大的经济损失。所以,本文就对煤矿掘进机液压传动系统工作环境中最常见的故障及其原因进行分析和探讨,具有一定的参考价值。 1 煤矿掘进机液压系统的压力不足或无压力 发生这类故障首先检查液压泵是否有油液输出。如果没有油液输出,那么可能是以下3个方面原因:1)液压泵内部磨损严重或以损坏;2)液压泵的运转方向不对;3)吸油回路阻力过大(例如滤油器被堵塞)或油液粘度太大等,以至于液压泵不能排除油液。如果有油液输出,那么就应该检查其他各段回路的管路和元件,来找出让油液泄漏或短路的位置。其中溢流阀主阀芯或先导阀可能因为以下几个原因:(1)弹簧折断失去作用;(2)因锈蚀或赃物使其在开口位置卡住;(3)赃物堵塞了阻尼小孔等,让油液泵输出的油液在低压下经溢流阀流回油箱;位于压力回路中的一些控制阀,因为锈蚀或污物让阀芯在回油位置处卡住,导致低压回路和压力回路的短接。此外,也有可能是处于压力回路中的一些阀门的内泄漏严重,特别是执行元件的密封装置损坏严重或管接头处存在松动,都可造成严重内泄漏现象发生,可见图1。 2煤矿掘进机液压系统的工作机构速度不够或完全不动 发生这类故障的主要原因有以下3个方面:1)液压泵输出油量不足或没有油量输出;2)因系统泄漏过多,导致进入执行元件的流量不足;3)因溢流阀调定的压力过低,负荷不了工作机构的负载阻力。具体原因有以下四个方面:1)液压泵的运转方向不对或吸收的油液量不够。液压泵吸油回路阻力过大(例如滤油器被堵塞),吸油管存在漏气现象,液压油箱里的液面太低,泵内油液粘度太大和油温过低等,都会导致液压泵的吸收油液量不够,从而使输出油量不够;2)溢流阀或位于压力回路中的一些控制阀,因为锈蚀或污物让阀芯在进、回液口的连通位置处卡住,导致压力油流回低压回路;3)液压泵内泄漏严重。可能是泵内零部件磨损严重和密封间隙变大,导致液压泵内的压油腔与吸油腔连通短路;4)处于压力回路中的一些阀门的内泄漏严重,特别是执行元件的密封装置损坏严重或管接头处存在松动,都可造成严重内泄漏现象发生。 3煤矿掘进机液压系统的噪音和振动而引起的故障 掘进机液压系统的噪音和振动不仅会使煤矿生产的工作环境恶化,还会使机械设备的接管头松脱和断裂。发生这类故障的主要原因有以下3点:1)液压泵油液中混进了较多的空气;2)液压泵的流量脉动较大或脉动频率和管理及元件的固有频率相接近;3)管路固定得不牢固。产生这类故障的具体原因如下:1)如果吸油管路中存在气体,将会产生严重的噪音和振动。首先,可能是液压泵的吸液量太大但吸油管路太细而导致阻力变大,液压泵的运转速度太高,液压油箱里的液面太低或不通气,泵内油液粘度太大或滤油器被堵塞等,导致液压泵吸油腔的吸油量不足,造成局部真空,分解出溶解在油液中的气体,产生噪音;其次,也有可能是液压泵的吸油管密封不严实,泵内有液量不足,吸油过滤网部分外露,导致液压泵在吸油的同时也吸入大量的气体进入系统;2)液压泵和马达的质量不合格。柱塞卡死以及不能很好的消除困油现象,都将会产生噪音和振动3)其他方面原因。液压泵与电机的同心安装不一致或联轴器松动,也会引起液压泵的振动;设备的管子细长、弯头较多又没有一一固定好,且管路中的流速太快,也会引起管路振动,可见图1。 4煤矿掘进机液压系统的油温过高而引起的故障 发生这类故障的原因分析如下:1)液压泵内泄漏严重。液压泵内压力调得太高,泵内零部件磨损严重导致密封间隙变大,执行元件的密封装置损坏严重,泵内油液粘度太低等,都会导致泵内泄漏加剧;2)液压系统没有卸荷回路,当工作完成后不再需要压力油时,大量高压油液仍滞留在溢流阀中。当系统暂停工作时,如果液压泵还是以溢流阀调定的工作值来排油液回油箱,就会使油液发热,造成功率损失,因此就需要卸荷油液。卸荷主要是油泵以很小的流量或很低的压力来运转,减少油泵的输出功率,从而减少油液的发热,节约能量,延长系统的使用寿命;3)使用的油液粘度过大,造成过大的液压损失。粘度是工作液体的主要性能之一,使用的液体粘度越大,液压系统的机械摩擦和压力就越大,使阻力和系统的压降也在不断增加,造成温度升高,功率下降;4)冷却油的容器内被堵塞了,造成容器里的冷却水不能循环使用而使油液的温度升高,或冷却水的量不够,不足以把液压系统内的热量带走而使油液的温度升高;5)散热条件不好。工作环境里的空气流通不顺畅或油箱里的储油量太少,使油液的循环加快等都是导致散热不好的原因,可见图1。 5煤矿掘进机液压系统的操作人员的不规范操作而引起的故障 由于操作人员的不规范或粗暴的操作,导致产生冲击负荷,使掘进机频繁发生故障,减少其的使用寿命。产生的冲击负荷不仅会使机械构件过早的出现磨损、断裂、破裂等现象,还会使液压系统产生冲击压力,使液压元件损坏,高压油管和胶管的结合处过早的出现漏油和爆管现象,以及溢流阀内油温上升。 6结论 为了尽量减少煤矿掘进机液压传动系统故障,日常维护工作的细节很重要,我们应加大对日常维修工作的重视程度,做到在故障发生之前就将引起故障的各种因素及时消除掉,让系统能够正常工作,这样既能保证煤矿企业的正常运行,又能提高企业的经济效益,真正做到一举两得。 煤矿掘进机论文:煤矿岩巷掘进机械化作业线应用现状及探讨 摘要:本文简单的介绍了煤矿岩巷掘进的工艺以及其特点,并且主要分析了全液压钻车作业线。以期了解目前国内的煤矿岩巷掘进机械化作业线应用现状,从而有效地提高掘进机械化作业线的工作效能。 关键词:煤矿;岩巷;掘进;机械化作业线;应用现状 随着近些年我国国民经济的迅速发展及进步,需要越来越多的煤炭能源。我国目前的煤炭产量已经达到了30多亿吨,正向40亿吨的方向发展,每年大约掘进12000km的巷道。其中岩巷约为2000km,煤矿岩巷的施工工期长、施工难度系数大,而岩巷又是煤炭生产接续及新井建设的“咽喉”工程。岩巷岩石的硬度非常高,通常来说硬度系数处于4至8之间,甚至个别的可以达到14以上,另外我国目前的煤矿岩巷掘进技术还处于相对落后的阶段,种种因素导致岩巷掘进极大地限制我国煤炭工业的发展。因此,本文着重分析了我国煤矿岩巷掘进机械化作业线的应用现状,希望可以有效地提高煤矿岩巷掘进机械化作业线的工作效能。 一、煤矿岩巷掘进的工艺和其特征 目前我国多是采用手风钻钻孔,然后依次进行爆破、装岩机装岩(侧卸式、挖斗式、耙斗式)、矿车出渣、支护,这种施工工艺广泛运用于一些中小型煤矿,其具有初期投入成本低,使用灵活,可多台钻同时进行工作并且不受断面大小的影响等优点,因此其适应于施工断面小而不便机械化施工的煤矿区。然而这种施工工艺的人工成本过高、工作环境差、劳动强度大、钻孔速度低且危险系数高,这一系列的缺点表明我国煤矿岩巷掘进的施工工艺必须朝着机械化发展。 以下是我国目前较为经常使用的几种机械化施工工艺: (1)全液压钻车作业线,先进行全液压掘进钻车钻孔,然后依次进行爆破、挖斗式(侧卸式、耙斗式)装岩机装岩、蓄电池机车+矿车、梭式矿车+皮带输送机+矿车出渣,最后进行支护。该种施工工艺的优点有很多:炮孔深度及角度易于控制,非常利于光面爆破,并且可以有效地节约出渣费用和支护材料;降低了工人的劳动强度,由于操作人员在操作时远离迎头,是在支护下作业,提高了安全性;降低了粉尘、噪音,有效地改善了工作环境,从而减少了工作人员尘肺病的发生;相对于风动凿岩,全液压凿岩机凿岩的能量利用率得到了提高;钻孔速度及施工进度也得到了有效地提高。然而,全液压掘进钻车作业线也具有缺点:设备的结构相对比较复杂,技术含量高,这也就要求维修人员及操作人员具有较高的素质;另外由于设备需要进行相互错车,在断面较窄的矿区无法使用,当前梭式矿车宽为1.8米,全液压掘进钻车的宽度为1.2米,那么也就是说岩巷巷道的断面宽应该要大于等于3.8米。 (2)钻装机组(钻装锚机)作业线,是把凿岩机械、装载机械综合于一台机械设备上,就是所谓的“一体化”产品,尽管机械化的程度很高,但是实际使用时掘进速度并不是那么的理想,并不能被称之为“高档机械化”的技术设备。但是钻装机组也有一定的优点,其在小断面的巷道中及掘进速度要求不高的巷道中可能会有比较大的优势。 (3)综合掘进机作业线,其施工工艺主要是先使用综合掘进机进行割岩,然后采用矿车、梭式矿车或者是皮带输送机进行出渣处理,最后进行支护。该种工艺由于没有爆破震动,所以不会导致围岩遭到破坏,并且可以连续出渣。然而也具有难以克服的缺点,主要有以下几点:截齿寿命低,使用成本过高;掘进岩巷的岩石硬度受到了限制,要求巷道岩石的硬度在f7以下;为了克服掘进机在切割时所产生的反作用力,而且由于设备的体积较大、机重也较重,该种施工方法不适用于断面小于19平方米的巷道且不便于下井。 二、全液压钻车作业线 1、技术发展的关键 液压钻车效能的根本保证是凿岩控制系统和高性能的液压凿岩机,因此,选择合适的液压凿岩机,并使液压钻车的参数、结构等同液压凿岩机的性能相互匹配,已经成为了全液压钻车使用和发展的关键。从21世纪初开始,我国国产的液压凿岩机的可靠性以及关键性能就开始出现滑坡现象,许多劣质的产品以低价的形式广泛地存在于国内市场,从而导致钻车同液压凿岩机的性能结构、参数不匹配问题普遍存在。比如说液压凿岩机的冲击力最高只能达到14MPa,冲击功率达不到16MPa时的四分之三;转速低于200r/min,转矩低于250N.m,凿岩的速度降低15%以上,也就是说本来完成一个凿岩循环只需要80min左右,但是现如今却要100分钟以上。液压凿岩机蓄能器隔膜、侧供水密封以及液压回转马达等各种元件的安全可靠性大大降低,导致安全事故发生率高。究其原因,主要有以下两个方面:液压钻车厂家忽视液压凿岩机的基础性能,只是延续了20年前液压系统的参数;有些液压凿岩机厂家为了降低生产成本,盲目地修改设备技术参数,加大供液流量。所以国内市场应该加强液压凿岩机的生产规范,做好监督工作。 另外,要想充分地利用液压钻车作业线,就必须选择合适的装载机械,目前我国主要使用侧卸式装岩机。近几年,也有一些煤矿使用挖斗式装载机同其配套使用,该种配套模式可以实现连续装载,减少履带行走机构的故障,避免装岩机前后反复运动;然而能否可以适用于各种煤矿岩石的条件,比如说岩渣块度尺寸较为大,煤矿岩石腐蚀性大,煤矿巷道必须使用装岩机清底等,这些都需要在实践应用中作进一步的考核。 2、运行方式 该种掘进机械化作业线适用条件为斜井、平巷,最小断面在14m2以上、进尺米数在300m以上。运行的方式为:使用液压钻车打眼,光面控制爆破,工作面的矸石使用挖斗装载机将其耙入梭式矿车(1号)内,梭式矿车(3号)上的矸石经胶带转装载机,直接把矸石装至标准矿车。然后每一台电机车牵拉16辆标准矿车,从而满足一组梭式矿车上的矸石都由一列车同时拉出的要求,保证装岩和耙矸的连续性,从而实现装卸的同步化。梭式矿车的底部有一台刮板输送机,在将梭式矿车拉到卸载目的地时,开动刮板输送机卸载出岩渣。另外梭式矿车可以和各种装岩机配套使用,适用于弯曲平巷或直巷施工。梭式矿车的结构非常特殊,它既可以单台使用,也能多台搭接组合使用。把梭式矿车搭接组列使用,可以一次将放炮爆破的岩石渣全部运走,进而确保工作面上的装岩机可以连续装岩。实际生产经验表明,在进行岩巷掘进工程时,采用梭式装载运输方式有许多优点:投入低、降低掘进成本、提高掘进速度以及简化运输系统等。 三、我国目前需要解决的问题 首先,改造现有的煤矿岩巷机械化设备,使得设备具有防止下滑的能力以及一定爬坡的能力,从而提高岩巷机械化作业线的适用性;其次,在使用全液压掘进钻车以及侧卸式装岩机时必须做好安全防护措施,比如工作面保护平台和临时支护,从而有效地降低安全事故的发生率;最后,研究分析使用挖斗式装岩机施工锚杆或全液压掘进钻车,提高设备的综合性能,从而从根本上提高施工的速度。 结束语 根据煤矿岩巷巷道及其作业面的具体情况,比如巷道的长度和断面,科学合理的选择施工工艺和作业设备,并且对机械化设备进行改进,提高我国煤矿岩巷掘进的机械化水平,减少人工劳动强度,从而提高生产效率,而且可以有效地降低煤矿安全事故的发生率。 煤矿掘进机论文:新时期煤矿岩巷掘进机械化的发展方向 摘要:叙述了煤矿岩巷掘进机械的发展历程,对全液压钻车作业线、气腿式凿岩机作业线、钻装机组作业线和掘进机法进行了分析,认为全液压钻车作业线仍是新世纪煤矿岩巷掘进机械化的主要发展方向,但代替气腿式凿岩机作业线要有一个过程;个别特大新建煤矿的长大平峒施工,采用全断面岩石掘进机可取得高掘进速度、高经济效益;新时期钻装机技术水平有所提高,但掘进速度并未有新突破,应发展小断面用产品。提高液压钻车作业线的水平,应注意以液压凿岩机为优秀提高钻车性能,合理解决装岩机与转载设备配套方案,开发安全高效锚杆支护设备,重视配套凿岩钎具的科学性等。 关键词:岩巷掘进;全液压钻车作业线;气腿式凿岩机作业线;钻装机组作业线;岩石掘进机 按“十二五”规划,我国煤炭年产量正向40亿吨发展,年掘进约12 000km巷道,其中岩巷2000多千米,尽管只占巷道总数的20%左右,却大约是非煤巷(隧)道总进尺的3倍。而煤矿岩巷施工难度大、工期长,又是新井建设和煤炭生产接续的“咽喉”工程。 国家“八五”科技攻关结束后,总结多年科技攻关的经验,将“全液压钻车和侧卸式装岩机为主的机械化作业线”、“气腿式凿岩机和耙斗式装岩机为主的机械化作业线”,分别列为煤矿岩巷掘进的“高档”与“普通”机械化作业线。其中,“全液压钻车作业线”,已具有月掘进120m,年掘进1000~1200m岩石巷道的能力,开滦、邢台矿区等连续20余年在生产建设中取得良好的社会经济效益。 由于1995-2000年间煤炭行业出现经济滑坡等原因,现90%以上的岩巷仍采用气腿式凿岩机和耙式装岩机的作业线施工,月平均掘进速度仅有60m左右。进入20世纪,煤炭产量大幅度提高,安全意识强化,针对液压钻车等高档机械化设备使用量迅速增长、新用户使用经验不足、液压凿岩机等配套件出现质量滑坡、转载设备不完善、个别掘进队使用效果不理想等,煤矿岩巷掘进机械化问题重新引起人们的关注,在研究如何发挥全液压钻车-侧卸装岩机作业线能力的同时,有人再次寻求采用悬臂式掘进机、钻装机组(钻装锚机组)、全断面岩石掘进机械化方式的可能。回顾煤矿岩巷掘进机械化的发展历程,总结经验教训,研究国内外煤矿岩巷掘进技术的进展,明确煤矿岩巷掘进机械化的发展方向,有益于扭转煤矿岩巷掘进速度低、安全条件差的落后局面。 1 煤矿岩巷掘进机械化作业方式的探讨与实践 我国煤炭行业一直重视岩巷掘进机械化,1963年总结了“岩巷掘进十六项经验”,并于1973年进行了修改,其中包括一次成巷、气腿式凿岩机钻凿炮孔、耙斗式装岩机装岩、锚喷支护等,奠定了以气腿式凿岩机与耙斗装岩机为主的普通掘进作业线的基础[1]。 1960~1980年间,煤炭行业不断进行岩巷快速掘进以及施工装备的试验研究,研制了电动凿岩机、底卸式铲斗装岩机、侧卸式装岩机、蟹爪式装岩机、耙斗式装岩机、混凝土喷射机、液压锚杆钻车(锚杆打孔安装机)、皮带转载机、梭式列车等,并试制了掘进钻车、钻装机、全断面岩石掘进机等。 上世纪70年代末,煤炭行业引进了适用于煤矿的液压凿岩机、全液压钻车,并多方案地对岩巷掘进机械化作业方式以及关键设备进行研制、攻关,还引进了钻装机、悬臂式“岩石”掘进机等,其中,钻装机的数量多达22台套。到1995年,经过对“气腿式凿岩机-耙斗装岩机”、“全液压钻车-侧卸式装岩机”、“钻装机组(钻装锚机组)”、“电动凿岩机-耙斗装岩机”、“支腿式液压凿岩机-液压耙斗式装岩机”、“全断面岩石掘进机”等作业方式试验研究后,淘汰了“电动凿岩机-耙斗装岩机”、 “支腿式液压凿岩机-液压耙斗式装岩机”作业线;一度呼声较高、长期进行“攻关”的“钻装机(钻装锚机)组”和“全断面岩石掘进机”的研制终止下来,确立了“以气腿式凿岩机与耙斗式装岩机为主的普通机械化作业”和“以全液压钻车与侧卸式装岩机为主的高档机械化作业线”,并正式列入《煤炭工业矿井设计规范》(中国煤炭建设协会起草、中华人民共和国建设部批准、2006年1月1日起实施)[2]。 1.1 全断面岩石掘进机在煤矿的实践 煤矿全断面岩石掘进机的研制始于上世纪60年代末,到80年代,直径?准5m和直径?准3.2m的两种掘进机(见表1)正式用于岩石巷道掘进[3],取得一定效果,也暴露出一些问题。 准5m掘进机于1986年6月~1989年末,在山西古交东曲煤矿东平峒试用(岩石抗压强度30~140MPa),共掘进3600m,平均月进103.4m,最高月进202m;月进100m以上的月份占40%,正常工作月份的机械利用率(掘进机开机时间与总时间的比值)为17.2%,最高月进尺时的机械利用率为24.9%;最佳日进尺12.7m,最佳班进尺5.8m。 准3.2m掘进机于1988年1月~1989年2月底,在云南羊场煤矿杨家矿井(岩石抗压强度50~180MPa)共掘进1014m巷道,平均月进尺156.13m,最高月进尺260.17m,最高日进尺13.6m,最高班进尺6.4m。 全断面岩石掘进机的应用证明了它的可行性,但与国外煤矿岩石掘进机平均月进尺300~400m,最高月进尺600m,最高日进尺20m的差距较大;平均月进尺低于液压钻车与侧卸装岩机作业线的实际使用效果;在地质条件复杂或岩石抗压强度高、磨蚀性大的岩层,不宜达到最佳速度;机械利用率大大低于国外的水平;全断面岩石掘进机重复使用可能性小,工程成本高。鉴于我国煤矿适于全断面岩石掘进机基本条件的工程极少,1990年起,未再安排新的研制计划。 进入21世纪,大同煤矿于2003年8月~2004年2月,在年产量1500万t的特大型矿井的平峒掘进中(掘进断面20.33m2;平峒掘进总长度3500m;基岩含砾粘土岩、石英砂岩、角闪片麻岩、混合花岗岩等,岩石抗压强度40~60MPa)使用美国罗宾斯(Robins)制造的岩石掘进机,完成掘进进尺2960m,平均月进尺493.3m[10],最高月进尺650m,取得我国煤矿使用全断面岩石掘进机的最好效果。这个实例的特点是:年产量超过千吨的特大型煤矿建设工程、平峒长度3500m、岩石条件好,并采用了国际先进的掘进机。使用单位在技术总结中提到:“掘进机对地质条件变化的适应性较差,在复杂岩层中使用应进行充分论证;设备的成本及维修费用较高,工程的初期投入较大”[10]。这说明,适用于全断面岩石掘进机应用条件的煤矿岩巷工程不会很多。 1.2 煤矿岩巷钻装机组(钻装锚机组)的长期试验 煤矿从上世纪60年代起试验岩巷钻装机组,到1978年,共有50多台钻装机组在新汶、淮南、北京、抚顺等矿区试验。其基本结构是耙斗式装岩机、岩石电钻或气动凿岩机,凿孔速度低、事故率高,整机性能差,使用效果不佳;1976~1982年间,使用效果突出的抚顺老虎台煤矿,用钻装机掘进了1480m巷道,最高月进速度仅为100.5m(断面12.22m2、岩石抗压强度40~60MPa)。 从“六五”到“八五”末,有多家科研、高校、制造厂研制了不少于7种型号、采用液压凿岩机的钻装机组(钻装锚机组,参见表2),有代表性的JZZ8-12Y型钻装机,采用YYG90A型液压凿岩机,于1990年2月在陕西韩城下峪口煤矿应用(断面17m2),月进尺仅43m;1991年1月~10月在湖南资兴煤矿使用(断面14.27m2),月进尺也仅有87m。“八五”科技攻关的ZPG20G型钻装锚机组,因感到技术存在方向问题而终止了攻关合同。 上世纪80年代中期,煤炭行业引进了英国的钻装机组(见表3),其中,2000DL型21台。 英国钻装机采用侧卸式装载机构、安装了瑞典液压凿岩机,试验、使用效果优于国产钻装机,但也不甚理想。大同矿区于1985年3月试验TDR-6型钻装机,月进尺仅为87m(巷道断面16.6m2,抗压强度70~90MPa);阳泉矿务局于1987年在贵石沟煤矿(断面20.4m2、岩石为石灰岩、砂岩、泥岩,以石灰岩为主,抗压强度70MPa)使用2000DL型钻装机,总掘进358m,平均月进尺89.5m,最高月进尺150m[4],钻装机上COP1032型液压凿岩机的凿孔速度达1.79m/min,加上辅助作业时间的凿孔速度也达到1.17m/min;侧卸式装载机构的铲斗(斗容0.7m3)性能可靠,但整体综合效果不理想。尔后,2000DL型钻装机一律被调往鹤岗兴安煤矿,每年掘进巷道600多米,月平均进尺为50~60m,为该矿正式使用钻装机的最佳效果,应用效果与液压钻车作业的成效相差甚远。 1995年后,煤炭行业未再安排研制钻装机组和钻装锚机组的计划。 2000年以后,煤矿产量的提高使人们重新重视岩巷机械化问题,个别煤矿再次提出使用岩巷钻装机组。新时期的技术进步,使新研制钻装机的整体技术水平超过了上世纪。 然而,仍未取得理想的实际效果:三一重型装备有限公司2008年以来开发的CMZY2-100/18型岩巷钻装机,采用挖掘式装载、双臂液压凿岩结构,安装法国蒙塔贝特液压凿岩机,设计了负载敏感变量液压控制系统与专用离机无线电气控制系统,装机容量75kW,机重30t。还在CMZY2-100/18岩巷钻装机的基础上,开发了单臂钻装机产品。该产品采用了先进、可靠的液压凿岩机,设计技术完善、先进,双臂钻装机于2010年在山东古城进行工业性试验,日最高进尺5.6m,月最高进尺80m,使用效果不错,但月进尺尚未超过岩巷钻装机的历史最高水平。据了解,有单位购置机重26kg支腿式液压凿岩机,拟在挖掘式装岩机基础上组装钻装机,因液压凿岩机功率过小,钻装机的整体水平不会好于“三一重装”的产品。 1.3 全液压钻车作业线的应用 上世纪70年代末引进国外液压凿岩技术,促进了煤矿液压凿岩机与液压钻车的应用和发展。到80年代末,煤矿陆续使用了瑞典阿特拉斯・科普柯公司液压钻车2台、芬兰塔姆洛克公司液压钻车7台、法国赛可马公司液压钻车33台、德国扎尔茨吉特公司液压钻车2台[5](见表4)。 煤矿行业自1981年研制全液压钻车和液压凿岩机,LC10-2B型液压钻车于1986年在山东省兖州兴隆庄煤矿试验,连续两个月进尺突破100m。1986年起,引进法国技术、安装HYD200型液压凿岩机的CTH10-2F型液压掘进钻车逐步实现了国产化。“八五”期间,又对液压钻车以及液压凿岩机等关键配套件的性能与可靠性进行了攻关,新设计的LC12-2B型液压钻车在技术上有所突破,并带动了国产液压凿岩机等配套件的技术进步,达到了煤矿岩巷月掘进120m,年掘进1000~1200m的攻关目标。 液压掘进钻车从进入煤矿起,就显现了优于其它作业方式的明显效果: 1980~1981年,山东新汶协庄煤矿使用瑞典TH430型钻车,在断面14.2m2的岩巷中掘进了1200m,最高月进150m。 1983~1984年,河南平顶山五矿使用芬兰CMH207-F4型钻车,在断面17.1m2的岩巷中掘进了2000m,最高月进143m。 1987~1988年,黑龙江七台河煤矿掘进了断面17.6m2的岩巷2180m,并首创月进180m,年进1000m以上的好成绩。 1988年起,使用CTH10-2F液压钻车的数量增多,并连创快速掘进记录:1988年12月,河北开滦钱家营煤矿创月进尺214.5m(断面14.7m2)记录;1989年1月,河北邢台东庞煤矿创月进尺217.8m(断面15.3m2)记录;1989年3月,江苏徐州矿务局建井处创月进尺224.7m(断面16.33m2)记录;1989年5月,河北开滦钱家营煤矿又创记录,月进尺达到252.4m(断面14.7m2);1990年10月,江苏徐州矿务局建井处再创月进尺260.7m(断面15.5m2)记录。 1989年起,煤炭行业对钻车掘进队进行等级掘进队考评(见表5),到1997年,年进尺达到等级队的共有88个(次),其中,甲级队的年掘进为1053m~1686.8(断面14m2~21.4m2);乙级掘进队的年进尺也超过了1000m(断面14m2左右)。 煤炭行业经济的滑坡曾使应用液压钻车的积极性受挫,但2001年后,煤炭产量连年增加,全液压钻车的需求量骤升,液压钻车和液压凿岩机的生产企业由2000年前的一家,分别发展到五家和两家以上;液压掘进钻车由原来适应断面17m2一种,发展为17m2(18m2)、21m2、27m2三种;其驱动功率也由45kW,发展到45kW、55kW、75kW三种。全液压钻车机械化作业线的扩大应用,进一步取得积极效果:开滦矿区始终保持应用10条以上液压钻车作业线,钱家营煤矿的3条作业线,连续实现年掘进1000m巷道以上,平均月进尺达100~120m[6]。2006年6月~9月,铁法小青煤矿使用CMJ-17型液压钻车与ZCY-60型侧卸式装岩机,在21.84m2的大断面岩巷,平均月进246m,最高月进251m,比使用7655气腿式凿岩机与耙斗装岩机时月掘进速度提高了170m[7]。2007年5月开始,鹤壁中泰矿业公司在断面16.7m2的岩巷,使用CMJ-17HT型液压钻车,月进尺连续达到95~100m,比使用气腿式凿岩机与耙斗装岩机的月进尺40~50m提高1倍[8]。2008年9月~11月,平顶山煤业集团在四矿三水平进风井19m2的岩巷(石灰岩抗压强度103MPa)使用CMJ17型液压钻车,平均月进尺127m,大大高于使用气腿式凿岩机时的月平均63m的掘进速度[9]。现代化矿井的国投淮南刘庄煤矿,在试用“硬岩”悬臂式掘进机掘进岩石巷道无效后,进口了5台德国单臂液压钻车,采用国产侧卸式装岩机与其配套,掘进断面28~30m2岩巷的月进尺达到90m。2001年后使用液压钻车的新汶孙村、河南郑州告城、山西西山官地、淮南谢桥等等,也都使掘进速度比使用气腿式凿岩机时提高30%~50%以上。 2 新时期对煤矿岩巷掘进机械化作业方式的再认识 新时期再次研究煤矿岩巷掘进机械化作业方式,依然是对掘进机法和钻爆法、钻爆法中的液压钻车施工法、气腿凿岩机法和钻装机(钻装锚机)法的讨论和认识。 2.1 科学地分析煤矿岩巷掘进的掘进机法 煤矿掘进机有全断面掘进机与悬臂式掘进机两种,按其破岩原理,全断面掘进机适用于全断面岩石巷道,悬臂式掘进机主要适用于煤与半煤岩巷道。 全断面岩石掘进机掘进法(TBM法)是全岩隧道(巷道)掘进先进、成熟的方法,在适宜的条件下(包括经济条件、工程的地质条件、使用条件等)能实现高速成巷,广泛用于隧道、涵洞等非煤工程。正如前面所述,我国煤矿使用全断面岩石掘进机已取得良好效果,但若广泛使用,受到技术经济条件的限制。 悬臂式掘进机主要适用于煤与半煤岩巷掘进,为扩大使用范围,截割电机功率已提高到400kW以上,虽在“岩巷掘进”中取得一定效果,也暴露了很多问题:淮南矿业的顾北煤矿使用英国多斯科公司MK3型重型悬臂式掘进机,掘进了635.24m岩巷(断面24.1m2,总长1877.8m,巷道岩层主要为细砂岩和砂质泥岩),最高月进尺208m,掘进工效是钻爆法的2.7倍。但认为,巷道应尽量布置在岩石抗压强度较小的岩层,当掘进机遇到坚硬岩石时,要辅以爆破[11]。开滦东欢坨煤矿于2008年10月起使用EBZ200H型悬臂式掘进机,在断面15.82m2的岩巷(岩石抗压强度50~80MPa),月进尺达200.3m,综合技术经济指标高于钻爆法,但遇到“坚硬”岩石时,需要放震动炮。淮南国投刘庄煤矿曾在岩巷试用“硬岩”悬臂式掘进机,但效果不理想,不得不改用全液压钻车作业线施工。 悬臂式掘进机切割机构的锥形截齿与全断面岩石掘进机的滚刀在破岩原理上有根本区别,其蟹爪装载与链式刮板转载输送机构,主要以煤和软岩为对象。若将悬臂式掘进机应用到岩巷,需对破岩原理、岩石可钻性、刀具结构与工艺、装载与转载方式等进行大量研究与试验。目前市场上出现了诸多“硬岩悬臂式岩巷掘进机”,但主要适用于半煤岩巷道或破碎岩层巷道,尚不能在全岩巷道掘进中正式取代全断面掘进机法与钻爆法。 2.2 煤矿岩巷钻爆法掘进机械化作业线的发展方向 上世纪80~90年代,欧洲煤矿为提高采掘机械化水平,矿井设计时尽量考虑多布置煤巷或半煤岩巷,使用悬臂式掘进机的煤巷与半煤岩巷道比例达到90%以上,以避免受到施工难度大、掘进速度慢的岩巷掘进的影响。对10%左右难以躲避的岩巷,将其断面扩大到适于使用全液压钻车,以提高岩巷的掘进机械化水平。近年我国煤矿掘进技术的发展,也基本遵循这一规律,岩石巷道的比例逐渐减少。但我国煤矿地域宽广、条件差异较大,岩巷的比例会长期占20%以上,总工程量大,研究如何科学地应用与发展钻爆法掘进,仍然具有现实的意义。 (1)煤矿岩巷钻爆法掘进机械化作业线的实质 煤炭行业于“八五”末,确定了推广“气腿式凿岩机与耙斗装岩机为主的普通机械化作业线”和“全液压钻车与侧卸装岩机为主的高档化作业线”,按国外经验与我国近期煤矿实践,与气腿式凿岩机配套施工的装岩机不一定是耙斗式;与液压钻车配套的装岩机也不一定是侧卸式。据笔者实际考察,法国某煤矿使用双臂液压钻车的配套装岩机是铲运机;德国某煤矿使用双臂液压钻车的配套装岩机是侧卸式;波兰某煤矿使用22kg级气腿式凿岩机(4台同时作业),配用了1.2m3斗容的侧卸式装岩机。开滦矿区使用全液压钻车多采用侧卸式装岩机,但范各庄煤矿却使用具有皮带装载机构的正铲、底卸式装岩机。近年,有煤矿采用挖掘式装载机与液压钻车或气腿式凿岩机配套,也取得一定效果。可见,体现煤矿岩巷掘进机械化作业线特征的关键,是凿岩施工采用全液压钻车或气腿式凿岩机,以“全液压钻车作业线”和“气腿式凿岩机作业线”称谓上述两条“作业线”更为合理。 “气腿式凿岩机作业线”的凿岩,手工操作劳动强度大、健康安全条件较差,被称为“普通机械化作业线”,实质上是“半机械化作业线”。“全液压钻车作业线”液压凿岩机能力与凿岩自动控制水平较高,特别是电液控制与计算机技术的应用,使钻爆法岩巷掘进的现代技术装备能与全断面岩石掘进机相媲美。 钻装机组或钻装锚机组,是将装载机械、凿岩机械(或含锚杆孔钻进机构)综合在一台设备上的所谓“一体化”产品,机械化程度较高,但实际掘进速度不高,应用效果不理想,还不宜称其为“高档机械化”技术装备。 凿岩机械和装岩机械是岩巷掘进机械化作业线的主要设备,但还应考虑“作业线”的其它配套问题,包括转载机械、运输设备、锚杆(索)产品、锚杆(索)支护施工机具(锚杆钻机或锚杆钻车、锚杆拉力计、锚索张拉机具、锚杆测力计等)、喷射混凝土设备等。 (2)“气腿式凿岩机作业线”的前景 “气腿式凿岩机作业线”的形成是煤炭行业长期实践的结果,气腿式凿岩机操作维修方便、价格低廉,但其半机械化的凿岩作业(手工操作、人力挪移设备)凿孔速度低、作业噪声大、占用人员多、效率低、劳动强度大、容易发生机械人身事故和顶板安全事故。应创造条件,尽量将“气腿式凿岩作业”由“全液压钻车作业线”代替。然而,“气腿式凿岩机作业线”的退出取决于多方面因素。在今后一段时期,不会被完全替代。 ①“多台气动凿岩机作业”曾被列为煤矿快速掘进的“经验[1]”,一个8m2断面的巷道要配备8~16台凿岩机,工作面作业噪声高达120~125dB(A),人耳接触噪声大大超过噪声卫生标准的规定。以现有气腿式凿岩机噪声性能并考虑实际凿岩作业时间,工作面同时使用的凿岩机不应超进4台,巷道断面8m2以下时,同时使用的凿岩机不应超过2台。 ②我国大约有30个企业生产20余种型号气腿式凿岩机,普遍存在盲目追求“机重”值、性能参数不协调、忽视噪声与振动性能、钎具性能不匹配等问题。应尽量减少机重、降低噪声和机体振动级别;重视全方位考核产品的冲击能、转矩、耗气量、噪声与振动、机重以及操作安全性等,并按严格的安全规程操作,减少人身事故。 ③应用“气腿式凿岩机作业线”时,应以侧卸式装岩机,挖斗式装载机等与其配套,逐渐淘汰技术落后、生产效率低、安全隐患大的耙斗式装岩机、并配备适宜的转载运输设备、凿岩钎具和锚喷机具等。 ④应科学地确定“气腿式凿岩机作业线”的预期掘进速度,摈弃“人海战术”式“快速”掘进。 (3)新时期煤矿钻装机组的发展前途 钻装机组可避免凿岩和装载设备间错车,某些煤矿曾在岩巷使用。但实践说明,岩巷钻装机(钻装锚机)组是在一台设备上完成两台或两台以上机械的功能,产品很难达到所设想的效果: ① 钻装机组需完成多功能,设置多机构,很难达到单机的性能。在国外,也难见煤矿岩巷钻装机成功应用的实例。 ② 全液压钻车每循环工作1.5~2.5h,侧卸式装岩机每循环工作2~3.5h,有充足的时间连续维护保养。钻装机组在一个掘进循环内要连续完成凿岩、装岩两个工序,没有时间对凿岩和装载系统进行良好维护,设备事故率高。例如,2000DL型钻装机每天曾发生机械事故90多起,实际掘进速度高不上去。 ③ 煤矿井下巷道空间有限,钻装机组的设计必然在一定规格、一定机重的范围内进行,产品性能受限制。尽管如此,整体机重常常高达25t~30t以上,这与煤矿底板岩层条件差的使用极为相悖。 我们注意到,新时期的钻装机组可采用挖掘式装载机构,比采用耙斗装载机构结构紧凑、装载效率高;比采用侧卸式装载机构占用空间小,易安装2个液压钻臂,加上有了比较成熟的液压凿岩机、设计了可靠的液压控制系统与离机遥控系统等,整体水平超过了上世纪研制、试验的钻装机组。钻装机的发展重点应在掘进速度要求不高、不易采用液压钻车的10m2以下的小断面。若采用单钻臂结构,可使机构简化、钻臂坚固性增强、机重降低、空间尺寸缩小,并提高可靠性与适用性,或许能在某些规模不大的煤矿取得一些实效。但就整体而言,它不会成为钻爆法岩巷掘进机械化设备的主流。 (4)“全液压钻车作业线”的前途 长期实践证明,“全液压钻车作业线”的掘进速度比“气腿式凿岩作业线”高1倍以上;在8m2~30m2断面的岩巷中,如果配套设备与施工工艺合理,矸石运输与矿车供应及时,月进尺150m~200m,甚至250m是可能的。在新形势下,若以“八五”攻关结果为基础,全液压钻车作业线的设备性能与可靠性能进一步提高的话,便能保证“全液压钻车作业线”实现安全、高效岩巷掘进。 鉴于煤矿岩巷掘进以钻爆法为主的现实和气腿式凿岩机半机械化作业线的问题,岩巷掘进机械化的根本出路在于不断发展全液压钻车机械作业线。 3 全液压钻车作业线发展的技术关键 在新时期,“全液压钻车作业线”仍是煤矿岩巷掘进机械化的发展方向,但必需在原有基础上有所提高。 (1)以液压凿岩机为优秀提高全液压钻车的水平 全液压钻车决定作业线的水平,高性能液压凿岩机和凿岩控制系统是保证液压钻车高性能的根本。如何选用液压凿岩机、如何使液压钻车的结构、参数与液压凿岩机性能匹配、如何控制凿岩系统,是全液压钻车发展的关键。 2000年以来,国产液压凿岩机的关键性能与可靠性出现了滑坡,劣质产品常以“低价”混入煤矿,普遍存在钻车与液压凿岩机性能参数不匹配问题:液压凿岩冲击压力最高只建立起14MPa,冲击功率不到16 MPa时的75%;转矩低于250N・m、转速低于200r/min,凿孔速度降低15%以上,本来80分钟左右可完成一个凿岩循环,却要增加到100分钟以上。液压凿岩机侧供水密封、蓄能器隔膜、液压回转马达等元件可靠性大大下降,事故率增高。一些全液压钻车作业线的实际月进尺比常规下降20%,严重影响煤矿使用“全液压钻车作业线”的信心。究其原因,一是液压凿岩机厂家为降低成本擅自修改技术参数,供液流量加大;二是液压钻车企业没正视液压凿岩机基本影响因素,机械地延续了20年前的液压系统参数。 参见表6列出的煤矿液压凿岩机冲击、回转性能参数,若液压钻车冲击供液流量仍按每台40L/min设计,只有法国液压凿岩机能在16MPa以上的冲击压力下工作;凿岩回转系统的40L/min供液流量,也不可能使液压凿岩机达到规定的转速。如何使液压凿岩机与液压钻车的液压系统的参数匹配的问题,应引起钻车生产企业和煤矿使用单位的注意。 目前理想的国产煤矿用全液压钻车,仅使用了液压凿岩机14~16MPa压力的性能,即使将工作压力调至19~20MPa,液压凿岩机200J冲击能与对应的低频率,其冲击功率也只有5~7kW,不可能大幅提高凿孔速度。近期进口的德国液压钻车,实际使用液压凿岩机(COP1238、COP1638、COP1138等)的冲击能低于200J,而冲击频率为80~100Hz,冲击功率达到11kW以上,凿孔速度比HYD200型提高1倍左右,单臂钻车性能大大高于国产双臂钻车。提高液压凿岩机的性能,是提高全液压钻车技术能力的关键,但基于煤矿井下条件,不应盲目地把液压凿岩机冲击能提高到200J以上。 全液压钻车研制时,应将液压凿岩机的冲击、回转、推进和具体岩石条件、所钻凿爆破孔与锚杆孔的参数等,纳入一个系统进行研究[12],科学解决配套钎具的类型与规格;要充分利用微机控制等现代技术,合理解决防空打、防卡(钎)、自动变换凿孔参数(冲击压力、回转转矩和转速、推进力等)[13]等问题,并尽量摈弃目前采用的“机械式”控制方法。 应针对不同断面、不同岩层变化等,开发系列化的煤矿用双臂或单臂掘进钻车,并将应用液压钻车的最小断面由9m2减小到7m2;设计、开发适应30m2以上断面用液压掘进钻车;始终重视提高液压凿岩机、液压马达等部件的可靠性和寿命。 (2)合理选配“全液压钻车作业线”的装载设备 我国全液压钻车作业线主要采用侧卸式装岩机与其配套,这与欧洲采煤国家的主要技术方案基本一致。这是因为,侧卸式装岩机具有以下突出优点: ① 结构简单、紧凑,工人操作条件好; ②使用安全,不会像耙斗式装岩机那样产生钢丝绳摩擦火花; ③装载效率比耙斗式装岩机高2倍以上且无装载死角(耙斗式装岩机有25%的岩石须由人工装岩完成); ④具有清底功能(使用耙斗式装岩机,在工作面20~30m范围内的底板处有0.5~1.0m的底渣,清底工作量大); ⑤机上的铲斗可兼作其它工序的工作平台。 近年,有的煤矿采用了挖掘式装载机与液压钻车配套,可实现连续装载、避免装岩机反复前后运动、减少履带行走机构故障。但是能否广泛适应煤矿岩石条件(煤矿岩石磨蚀性大、岩渣块度尺寸较大、煤矿巷道需用装岩机清底等),尚需在实践中进一步考核。 (3)着力解决装岩配套的转载问题 欧洲煤矿使用液压钻车的岩巷掘进工作面,大多采用落地刮板式转载机,接受侧卸式装岩机或铲运机装载的岩石并转载到其后的带式转载输送机上,连续将岩石装到带式转载输送机下储存的一列矿车中。这一转载配套系统的特点是: ①距离掘进工作面约30~40m以内无轨,带式转载输送机后面是轨轮式矿车运输; ②带式转载输送机为吊挂皮带式,不占轨道; ③落地刮板式转载机为三排强力链板的刮板输送机,机头贴近巷道底板,装岩机将工作面的岩石装运到刮板式转载机机头处,行走距离短,装载效率高。 我国煤矿岩巷装岩配套的转载机械还不够成熟:侧卸式装岩机直接将岩石装入矿车的方式,使装岩机行走距离过长,易使履带零件过早损坏;耙斗式装岩机作转载机,使装岩速度加快并改善了侧卸式装岩机的作业条件,但耙斗式装岩机机尾只能存放一个矿车,影响机械化作业线效率的发挥。近年,有的煤矿采用了梭式矿车运输系统,需要设置专用的转载站。研究“全液压钻车作业线”的转载运输方式,开发合理的转载运输设备,已成为进一步提高全液压钻车作业线技术水平的关键。 (4)开发安全高效的锚杆支护机械化设备 煤矿岩巷掘进的锚杆支护机械化对确保正规循环、避免顶板事故有重要作用。应进一步改革掘进施工工艺,开发便于与掘进钻车、装岩机等设备错车换位的煤矿岩巷用履带式锚杆钻车等机械化锚杆支护设备,使煤矿岩巷锚杆支护机械化问题得到根本解决。 上世纪七、八十年代,煤矿曾成功试用岩巷用液压锚杆钻车,证明合理安排掘进工艺,采用锚杆钻车进行锚杆施工可实现快速、安全、高效、质优。进入21世纪,煤矿液压钻孔与凿岩技术更加进步,巷道断面加大,人们对确保施工安全、改善操作条件、提高效率等观念已经提升;煤巷用多钻臂锚杆钻车已大大发展,有条件开发、应用高度机械化的煤矿岩巷液压锚杆钻车。 (5)重视煤矿液压凿岩钎具的科学性 应注意煤矿岩层节理发达、易卡钎、冲击能不是很高但转矩大、要求寿命长等特定条件,根据煤矿用液压凿岩机的性能选择配套钎具。应合理处理爆破孔与锚杆孔直径与孔深相互匹配问题,并科学调节液压凿岩参数,在寻求最佳凿岩速度的同时,获取钎具的高可靠性。 煤矿岩巷掘进机械化是煤炭能源发展的需要,更是减少煤矿安全事故、改善掘进工人健康安全作业条件与作业环境的需要。应充分利用现代技术和国内外先进经验,科学、有序地开发、应用煤矿岩巷掘进机械化技术装备。对于岩石掘进,人们曾探讨多种机械破岩方式以及高压水射流、超高频电磁波、火力破岩等,但迄今实际有效的是全液压凿岩爆破法与全断面掘进机法。近年有国内企业花费超过千万元试验“一体化”破碎全岩“新方案”,设计了两个液压锤加三个液压凿岩钻臂的自动控制破岩机械,因机器庞大而效果不佳,不得不终止了历时两年多的产品开发工作。要继承和发扬已有科学成果,采用科学有效的途径,切实提高煤矿岩巷掘进机械化水平。 煤矿掘进机论文:浅议掘进机电一体化在煤矿发展中的作用 [摘 要]当前我国煤炭系统投入了大量的人力物力财力进行机电一体化的设备改造与研发,煤矿机电一体化技术的研究和应用有了重大突破,取得了阶段性成果。越来越多的人认识到,机电一体化技术的推广应用是提高矿山生产效率,保障生产安全、降低劳动强度的重要途径。本文详细阐述了机电一体化技术在煤矿的生产中的应用,并对这一技术的应用趋势进行了展望。 [关键词]掘进机电 机电一体化 应用 发展 为适应煤矿机械对性能的要求,仅仅依靠机械和液压技术的已显得力不从心。电子(微电脑)控制技术的发展就成了煤矿机械的必要选择。机电一体化是一项新兴的技术,将其引入到煤矿机械中,必将会给煤矿机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。 一、机电一体化概念 “ 机电一体化”(Mechatronics)是集机械、电子、计算机和信息技术等多种技术有机结合的一门交叉综合技术。它是从系统的观点出发,综合运用机械、电气、计算机、信息、自动控制等各种技术.根据系统功能目标和优化组织目标,合理进行配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性的基础上实现特定功能价值.并使整个系统紧密结合起来,相互渗透,相互融合而形成的一门新兴的综合技术。机电一体化产品的使用大大改善了煤矿生产的劳动强度、工作环境及安全系数,同时在降低能、保证安全生产方面也实现了特定的价值。 二、机电一体化在煤矿机电设备中的应用概述 随蕾社会的发展,科技的进步,机电一体化技术在煤矿机电设备中的应用也越来越广泛。机械技术和液压控制技术有机的结合.极大地提高了煤矿机电设备的各种功能.使操作更安全方便、作业精度更高、成本更加节约。当前.以微机或微处理器为优秀的机电一体化技术在煤矿机电设备中的应用已经很普遍,实现了煤矿机电设备的监督控制与故障自修复、故障警报等.随着技术的不断进步,煤矿业对煤矿机电设备的性能要求越来越高,机电一体化技术在煤矿机电上的应用也越来越广泛.设备的组成结构也越来越复杂,其维护也会越来越专业化。 在煤矿开采中.煤矿机电设备的性能、自动化程度以及经济性等,直接影响着煤矿的开采效率,同时也影响着煤矿供电、排水、通风、提升等设备的安全运行.煤矿机电设备质量的好坏与性能的优劣又直接影响到设备的动力性、经济性和可靠性,进而影响工作质量、生产效率和设备的使用寿命。因此,机电一体化系统成为煤矿机电设备中不可缺少的组成部分,同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据.其在煤矿机械中扮演的角色越来越重要。机电一体化的功能越来越强.应用范围越来越广,这也对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求.因此对煤矿职工的培训以及设备的管理也越来越重要。 三、机电一体化技术的研究在煤矿生产中的重要意义 1、提高劳动效率机电一体化产品的应用使过去落后的生产方式得到极大的改变,大量新型自动化电子设备的使用彻底转变了煤矿的作业模式,明显降低了工人的劳动强度,大幅提升了劳动生产率,极大地提高了劳动效率。 2、增加了经济效益和矿工的劳动收入煤矿机电一体化技术的运用使得煤炭的产量大幅提高,增加了企业的经济效益,同样使矿工的劳动收入有所提高,改善矿工的生活质量。煤矿企业的快速发展带动了其它相关行业的快速发展,对地方经济的快速发展起到积极的推动作用。 3、提高了劳动安全保障传统的煤矿工作环境非常恶劣,在潮湿、充满煤尘的环境中长时间、高负荷地工作严重影响到矿工的身体健康和生活质量,某些情况下还会危及到他们的人身安全。采用机电一体化设备进行煤炭的采掘、运输、提升等,不仅可以使矿工从繁重的体力劳动中解脱出来,而且还能降低发生事故和危险的几率,防止工伤和职业病的发生,保证了矿工的生命安全。 四、机电一体化在煤矿机电设备中的具体应用 1、在线监控、自动报警及故障自诊断。 实现对煤矿机电设备的电动机、工作装置、传动操作系统、控制系统和液压系统等运行状态的在线监控和故障自诊断功能.一旦煤矿的电动机、传统操作系统、控制系统和液压设备等出现故障,就能够自动报螯并精确地定位故障,从而改善了操作员的工作条件,简化了设备的维修和维护程序,缩短了停工维修的时间,提高了设备的工作效率,延长了设备的使用寿命.节约了成本。 2、提离自动化或半自动化程度,节约能源,提高生产效率。 煤矿机电设备采用机电一体化技术,实现了自动化或半自动化控制,既减轻了操作者的劳动强度,提离了生产产效率,又少了因操作者经验不足而对作业精度的影响,提高了作业精度。另外,井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等设备,使用变频起动、PLC控制系统,不仅提高了生产效率,节约能源30%左右,也相应地减少了煤矿生产的成本 3、实现掘进面局部通风,大大的降低损失。 煤矿生产中巷道施工要求局扇不间断供风,在高瓦斯及双突矿井的巷道施工中,局扇的不间断供风显得尤为重要。在巷道施工过程中,由于局扇的无计划停风造成的瓦斯故屡见不鲜,大多数瓦斯事故都是由此引起的。为解决上述问题,煤炭系统为此做了大量的工作,《煤矿安全规程》对局部通风作有专门的一系列规定,对局部通风的供电系统严格的规定了“二专两闭锁”的要求,然而无计划停风的问题虽有好转.仍然不能杜绝。近几年出现的一种双电源电气闭锁真空磁力启动器.解决了这一难题,用他来实现掘进面的双风机双电源自动切换只需要几秒钟的时间,大大降低了掘进面无计划停风带来的损失,更有力地保证了安全。 4、井下开关的应用系列,实现关的多用途。 机电一体化技术在井下开关的应用系列矿用隔爆及本质安全型智能化多回路真空电磁启动器适用于瓦斯及煤尘爆炸危险的煤矿并下。在交流50Hz,电压为1140V供电线路中,可对乳化液泵站、喷雾泵、转栽机、破碎机启动、停止、及双速切换、主、从顺序控制,并能对电动机及供电线路进行保护。可带三相交流感应电动机或交流双绕组双速电动机的启动、停止、反转及双速切进行控制,并能对电动机及线路进行保护。该开关采用微机控制线路,实现关的多功能(多用途 使开关既能作为蒈通开关使用,又能作为双速开关使用,便于管理和维护。 机电一体化技术是企业信息化的重要支撑技术,目前已经成为矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。 煤矿掘进机论文:煤矿掘进机常见故障分析及处理方法 摘要:文章从电气系统、液压系统这两个方面入手,分析了煤矿掘进机在工作状态下常见的故障问题,就故障的具体表现形式以及产生原因进行了简要分析,同时概括了在不同故障下的处理技巧与方法,希望能够引起同行人员的高度关注与重视。 关键词:煤矿 掘进机 故障 处理 掘进机是煤矿企业展开巷道工作中必须使用的关键设备之一,其使用性能将直接对巷道建设质量产生影响。但,受到大量因素的影响,掘进机运行期间相关系统均表现出了一定的故障与问题,需要工作人员通过对故障问题的分析,研究相应的处理方法。为进一步提高煤矿掘进机的运行稳定性水平,本文尝试展开对掘进机常见故障的分析与处理工作,研究如下: 1 煤矿电气系统故障分析及处理方法 1.1 掘进机电气系统PLC无输出:造成掘进机电气系统出现此类故障的原因众多,常见影响因素包括PLC控制按钮失灵、自动保护节点损坏、综合保护器输出异常等多个方面。出现此故障后,显示灯会出现异常显示特征,操作人员可以根据指示灯的显示情况判断PLC是否正常输出(一般来说,显示灯常亮状态下代表PLC输出正常,显示灯熄灭状态下代表PLC输入异常)。若最终判断为电气系统PLC无输出,应当采取的处理方法为:根据状态指示灯的显示特点,确定显示回路输入情况,对故障原因进行盘点。在短接输入端的操作方案下分析PLC输入端是否存在损坏问题。若损坏则应当及时对相关部件进行更换,重新启动PLC,以确保输出功能正常。 1.2 掘进机接触线圈、继电器线圈无法导通:结合煤矿掘进机的实际运行工况来看,电气系统当中造成接触器以及继电器线圈回路无法导通的主要因素包括以下:其一,受到交流电源未接通、继电器损毁以及接触线圈损毁等相关因素的影响,可能导致接触器线圈回路无法正常导通;其二,受到直流电源未接通、继电器PLC无输出以及继电器线圈损毁等相关因素的影响,可能导致继电器线圈回路无法正常导通。出现以上故障后,可以通过使用万能表或者是观察PLC发光管显示的状态的方式加以判定。针对出现故障的部分进行及时更换,重新启动后检查回路是否正常导通。 2 煤矿液压系统故障分析及处理方法 2.1 先导油路压力水平降低:对于具有先导控制功能的煤矿掘进机液压油路而言,在正常运转状态下可能出现马达或千斤动作迟缓的问题。此情况下,若液压系统内部所有油路均慢动作运行或不动作,则可判定为液压系统出现先导油路压力降低方面的问题。出现此情况后,首先应当对液压系统先导油路压力水平进行合理的提升,观察效果。还需要特别注意的一点是:在冬季低温状态下,若井下工作面温度在5.0℃以下,则受到液压油粘度较低,流动不畅等相关因素的影响,很有可能造成先导系统压力无法满足运行标准的问题。出现此类故障后,需要采取的故障处理方法为:在不带负荷状态下使油泵做长时间运转动作,对邮箱温度计监测数值进行观察,在该取值≥15.0℃情况下再展开油路动作。 2.2 炮头升降油缸缓慢自降:通过对实践工作经验的观察认为,对于煤矿掘进机液压系统而言,炮头升降油缸在工作过程当中压力取值正常,关闭升降油缸后,受到液压锁阀芯内相关杂物夹杂于阀芯结合面上,或者是阀芯磨损严重的因素影响,会出现关闭不严密问题,此故障若不及时进行处理,会导致油缸出现缓慢自降的现象,严重时可能导致煤矿掘进机的正常运行受到不良影响。在出现此类故障后,需要采取的故障处理方法为:对液压锁阀阀芯进行清洗,彻底清除阀芯表面杂物,或对于磨损严重的阀芯,及时更换液压锁。 2.3 油泵内泄过大:若煤矿掘进机液压系统中出现油泵内泄水平过大的问题,可能造成整个液压系统压力降低,并最终对掘进机的运行产生不良影响。对此故障进行判断的主要方法为:根据轴向柱塞泵观察泄油量标准。若泄油量较大且无法修理,应当直接对液压系统油泵进行更换。齿轮泵需要关闭操作阀,油管接头无油液渗出的情况下对压力取值进行观察。若油泵内压力仍然无法得到有效的提升,则应当采取的处理措施为:拆卸解体油泵,对密封部件的损坏问题进行观察,及时进行更换,以解决该故障。 2.4 溢流阀内泄:特别值得一提的是,在煤矿掘进机液压系统出现内泄问题的情况下,若液压系统马达速度处于正常运行状态下,且泄油口没有明显故障表现时,可以采取的处理方式为:将运输油路的操作阀门部件与装载油路的操作阀门部件进行对换,压力较低的一侧即判断为存在溢流阀内泄的区域。在故障定位基础之上,可采取清洗阀芯或者是对溢流阀进行整体更换的方式解决故障。 3 结束语 由于煤矿掘进机始终在井下工作面运行,工作环境相对比较恶劣,再加上操作人员的技能水平有一定的差异,导致煤矿掘进机在运行期间仍然存在大量的问题与缺陷。若相关的故障不及时进行处理,将有可能对掘进机使用价值的发挥产生不良影响。为杜绝这一问题,本文在对煤矿掘进机关键系统常见故障进行分析的基础之上,研究了具体故障的处理方法,希望能够为相关故障的及时处理提供一定的意见与建议。 煤矿掘进机论文:掘进机机载临时支护装置在潘二煤矿的推广应用 【摘 要】本文以潘二煤矿12224上顺槽锚网支护巷道掘进工作面为背景,结合单体水压支柱临时支护存在支护强度低、支护面积小、操作不便及安全系数低等缺点。通过对比分析引进天河科技研发的机载临时支护装置,该装置具有选位合理、结构简便、对掘进机的改造量小、不干扰掘进机的正常截割作业功能。进而优化了支护工艺,降低了劳动作业强度,缩短了工序时间,提高了掘进效率和安全系数。实现了综掘临时支护的机械化,缩短了工序时间,为综掘巷道的安全高效掘进和施工安全提供了条件。 【关键词】综掘工作面;机载临时支护装置;优化支护工艺;机械化 0 引言 随着矿井年产量的逐年攀升,潘二矿对快速掘进的要求越来越迫切,生产实践存在掘进速度慢、劳动组织繁冗、安全系数低等一系列问题,与煤临时支护施工工艺密切相关。潘二矿煤巷锚网支护巷道掘进一般采用煤巷掘进机组及配套的单体风动锚杆钻机进行掘进、支护施工,而单体风动锚杆钻机在施工锚杆、锚索前,采用单体水压支柱作为临时支护,但这种临时支护存在支护强度低、支护面积小、操作不方便、安全系数低等缺点,严重影响煤巷掘进效率,并且存在着较大的安全隐患。因此,引进天河科技研发的机载临时支护装置,安装在掘进机悬臂上,对于优化支护工艺,降低劳动作业强度,提高掘进效率和安全系数等技术经济指标具有重要意义。 1 临时支护现状 目前我国推行锚杆支护的综掘巷道,由于巷道围岩多为中等稳定和不稳定状况,顶板较破碎,支护形式为多种联合支护。因巷道断面小,在综掘施工巷道中支护机具大多配备风动单体锚杆钻机,钻进效能低、占用辅助时间长,由于掘锚速度慢,为避免空顶时间长引起顶板沉降和变形均采用临时支护。 潘二煤矿现阶段岩巷锚喷支护巷道单巷掘进施工时,一般采用EBZ220H型和EBZ260H型岩巷掘进机组相配套的MQT-85J-33型单体风动锚杆钻机进行掘进、支护施工。掘进工作面普遍使用的临时支护方式为:前探梁+背木临时支护和轻型单体水压支柱+π型横梁临时支护2种方式,前一种形式支护为被动支护,没有初撑力,操作人员有进入空顶区架设作业的可能,存在安全隐患,安全性差,操作过程复杂,人工移动,用人多,劳动强度大,临时支护速度慢、效率低。第二种形式则支护速度慢,导致空顶时间长,顶板易发生沉降和变形,对水压要求较高,普遍性不高,而且工人扛运单体水压支柱劳动强度大,操作人员必需有一段空顶作业时间,存在较大的安全隐患。 2 机载临时支护装置的引进 2014年5月,潘二煤矿在西二12224上顺槽综掘工作面安装使用了一套机载临时支护装置。这套装置由山东天河科技股份有限公司生产,安装在EBZ-160型掘进机上,代替原有的前探梁和单体水压支柱临时支护。在满足临时支护的同时也可以托起锚网和钢带或槽钢,实现了机械化支护作业,成功地解决了以往临时支护期间空顶作业难题。 机载临时支护装置主要结构:顶架、主架、折叠油缸、升降油缸、支撑油缸、平衡阀、二位三通阀、分流集流阀、多路换向阀及其配套液压管路组成。多路换向阀安装在司机台,平衡阀安装在各自油缸体上。 3 机载临时支护装置的工作原理 机载临时支护装置工作时,由原掘进机的液压泵站供油,推动多路换向阀使液压油通过分流集流阀进入平衡阀和支撑油缸、折叠油缸,使顶架打开升起。推动升降油缸使主架升高,通过三组油缸的协调操作使顶架、主架调整到所需要的高度、角度,升到巷道上顶板,把钢带和钢网压紧在巷道顶板上,并达到所需的支撑力后停止。关闭临时支护装置动力源。此时,施工人员进入掘进工作面在临时支护装置的掩护下进行锚杆支护作业。 4 机载临时支护装置的技术参数 1)适用巷道高度2m~4.2m; 2)支护最大宽度3.6m; 3)最大支撑力1.5 t; 4)支护面积3.24m2~9m2; 5)支护超出截割头0.9m~2.2m; 6)顶架横向倾斜角-200~+200前后倾斜角300; 7)系统压力18Mpa; 8)整机重量约1 t。 5 具体操作工序如下: 1)掘进机完成截割作业后,将截割头放下。先检查支护装置各部位零部件及管路是否完好,再操作二位三通阀使液压油切换到支护装置的油路; 2)掘进机停电闭锁,工作面敲帮问顶后,把钢筋网或金属网、钢带放在临时支护顶架上绑紧,除两名支护工及司机外其他人员撤出,并设置警戒(要求掘进机司机在操作位置,两名支护工站立于平台的永久支护下); 3)掘进机送电,启动油泵升临时支护装置,司机根据副司机指挥调整角度及高度,若网片搭接不合适,司机停油泵,停电,副司机进行处理,再次送电,升起临时支护接顶并达一定支撑力,停电闭锁; 4)支护人员进入到临时支护下方进行永久支护,永久支护结束后人员撤出并设置警戒,送电收回临时支护装置,支护作业完成后,推动二位三通阀切换到掘进机掘进所需的油路,继续进行掘进作业。 6 机载临时支护装置的特点及优越性 机载临时支护在掘进机截割够一个循环(2米)后停机并进行敲帮问顶,把钢筋网或金属网、钢带放在临时支护顶架上绑紧,启动掘进机油泵升起临时支护到未支护的空顶下,达到额定初撑力;在有临时支护的顶板下逐排进行锚杆、锚索永久支护施工。 相较于传统临时支护方式,机载临时支护装置具有如下优越性: 1)进一步优化了煤巷掘进施工工艺,提高了临时支护的安全性和可靠性; 2)掘进循环进尺由原来的1.8米增加到2.7米,提高了掘进效率和单进水平; 3)采用液压机械支护,避免了工人进入空顶区作业的危险; 4)超前支护方式由原来的被动支护变为主动支护,支护能力达到1.5T; 5)支护装置可根据顶板倾斜程度适当调节伸缩油缸,以适应不同条件下的顶板状况,确保超前支护紧贴顶板;(下转第310页) (上接第288页)6)该系统通过控制阀控制各部件的动作,从根本上改变了传统的临时支护方式,能够随掘进机行走,动力由掘进机提供; 7)操作简单,操作阀组少,管路少,便于维护; 8)支护面积大,支护强度高,给工人创造了安全的作业环境,大大提高了掘进工作面安全性。 7 结 论 通过对比分析和井下实践证明,潘二煤矿复杂的地质条件和顶板状况下,采用该装置可以实现机械化临时支护。对工作面空顶区可实现快速支护,并且相对传统方式可实现主动支撑顶板,彻底解决了掘进工作面锚杆支护时部分时间空顶作业问题,消除了空顶作业的安全隐患,杜绝了因空顶作业造成的工伤事故。 在提高综掘掘进速度的同时,还能保障锚杆支护的安全性,进一步提高了潘二煤矿综掘机械化水平。 煤矿掘进机论文:浅论煤矿掘进机常见故障及处理方法 [摘 要]掘进机作为巷道综掘机械化的关键设备,它性能的好坏影响巷道掘进的速度和质量。在煤矿日常掘进过程中掘进机经常会遇到种种故障。本文结合日常工作经验对掘进机常见故障进行分析。 一、截割机构常见的故障及处理。 (1)截割电动机过负荷。当截割负荷在给定值百分之二百以上且持续超过时间10秒,截割电机会自动停止运转。当负荷降低后,截割电动机能自动复位。 (2)截割电动机温度过高。当截割电动机温度过高时,继电器就动作,使截割电机停止运转。当截割电动机温度超过170度时,定子绕组的热敏原件通过转换发出指令讯号,电磁开关箱信号显示器的绿灯亮起,截割电动机停止运转。温度下降约三分钟后,电动机能自动恢复运转。 (3)截割头轴承损坏或延伸部轴承损坏。截割头轴承损坏或伸缩部轴承损坏,都不能正常传递转动扭矩,因而导致截割头不动作。处理的方法是更换损坏的轴承,但在井下作业环境条件时,难度较大。最好的方法是更换整个截割头伸缩部。 (4)减速器内部轴承或齿轮损坏。出现这类事故时,截割头减速器内部有异常的杂音,极易判断出故障的原因。减速器轴承损坏或者齿轮损坏,使减速器不能传递扭矩,导致截割头不能运转。这种故障的处理方法是打开减速器,检查内部,更换损坏的齿轮或轴承。 (5)截割滚筒内花键严重磨损。截割滚筒与输出主轴通过内花键联接,输出主轴是花键轴,滚筒为花键套。如果出现磨损严重现象,便导致截割滚筒不转。判断这种故障极为简单,只要输出主轴转动而滚筒不转动,就可判断这类故障。处理的方法是拆卸滚筒,检查时花键轴还是花键套磨损严重。如花键套损坏,更换滚筒。如输出主轴损坏,则更换截割头伸缩部。 二、装运机构常见故障及处理 (1)刮板输送机卡链。掘进机使用过程中,刮板机卡链的现象经常发生,其原因主要有:一是由于链条过松,两边链条张紧后长短不等造成跳链;二是链轮处卡有岩石或异物卡链;三是因二运转载机出货不及时,造成刮板机头积货后矸石异物被带入刮板机下部,造成卡链;四是脱链器损坏或丢失。前两种处理方法是调整和更换刮板链条,使其长度相等,松紧适度,及时清理卡在链轮处的矸石;第三种原因造成的卡链,需要往返运行刮板机,使刮板链带出刮板机下部矸石,预防方法是根据二运转载机的出货能力适当控制刮板机马达转速。第四则要及时更换安装脱链器。 (2)刮板输送机断链。造成断链的原因有:链条节距不等,刮板链过松活或过紧,链轮中卡住岩石或异物,链条过度磨损,卡链时不及时处理硬拉,扫底时截割部与改向链轮干涉等。处理方法是拆检更换链条,清理异物,扫底时将铲板下压,避免与截割部发生干涉。 三、行走机构故障与维护 (1) 行走马达故障。行走马达故障的原因有:一是先导管堵塞或漏液;二是马达泄漏大或者马达内部故障。处理的方法是:一是更换新的先导管;二是更换行走液压马达。 (2)液压马达过载,安全阀调整压力低。这种原因也会造成履带不行走。处理的方法是重新调整过载安全阀。 (3)行走制动器不能完全打开。如果掘进机行走时,其行走制动器不能完全打开,将会加大行走阻力,导致行走困难或不行走。造成行走制动器不能完全打开的原因有:一是控制制动器的减压阀或梭阀损坏;二是制动器泄露或内部结构损坏。处理方法:一是更换减压阀和梭阀;二是更换制动器。 (4)张紧用的溢流阀(单向阀)泄漏大或者损坏。溢流阀的作用是使履带张紧液压缸始终处于伸出状态,保持履带适宜的张紧程度。由于溢流阀泄漏大或者损坏,不能使其始终保持伸出状态,致使履带链松驰。处理的方法是更换新的溢流阀。 四、液压系统常见故障及处理 煤矿掘进机液压系统的油温过高而引起的故障。发生这类故障的原因分析如下:一是液压泵内泄漏严重。液压泵内压力调得太高,泵内零部件磨损严重导致密封间隙变大,执行元件的密封装置损坏严重,泵内油液粘度太低等,都会导致泵内泄漏加剧。二是液压系统没有卸荷回路,当工作完成后不再需要压力油时,大量高压油液仍滞留在溢流阀中。当系统暂停工作时,如果液压泵还是以溢流阀调定的工作值来排油液回油箱,就会使油液发热,造成功率损失,因此就需要卸荷油液。卸荷主要是油泵以很小的流量或很低的压力来运转,减少油泵的输出功率,从而减少油液的发热,节约能量,延长系统的使用寿命;三是使用的油液粘度过大,造成过大的液压损失。粘度是工作液体的主要性能之一,使用的液体粘度越大,液压系统的机械摩擦和压力就越大,使阻力和系统的压降也在不断增加,造成温度升高,功率下降;四是冷却油的容器内被堵塞了,造成容器里的冷却水不能循环使用而使油液的温度升高,或冷却水的量不够,不足以把液压系统内的热量带走而使油液的温度升高。这些问题的的处理方法基本是更换油箱内的液压油,调节水的流量,开机作业时必须开水。如果因冷却液内部阻塞所致,可拆卸清理冷却器,或者更换冷却器。 煤矿掘进机论文:基于PLC控制的煤矿掘进机电控系统设计 [摘 要] 为了进一步提高煤矿掘进系统工作能力,有效控制操作故障,在使用煤矿掘进机电控性能的同时,必须根据PLC可编程控制器使用要求,让放大器和PLC发挥最大功能。在降低控制设备复杂程度的同时,方便维护工作顺利开展,减少故障。另外,PLC能及时发出报警信息,对实现故障自振、缺相保护以及过载具有重要作用,在保障掘进机安全运行的同时,也取得了良好的成果。本文结合PLC控制的煤矿掘进机电控制系统,对PLC电控系统设计、工作原理以及主控系统进行了简要的探究和阐述。 [关键词] PLC控制; 煤矿掘进机; 电控系统; 设计 随着我国煤矿生产能力增强以及安全生产的需求,掘进机在煤矿生产中应用越来越广泛,并且逐步成为不可或缺的设备。在现代化科学技术的影响下,传统的、落后的掘进方式逐渐被机械化、先进的掘进方式代替,在时代与生产的双重压力下,国产重型掘进机出现。在传统的煤矿掘进机电控系统中,大多使用继电器和接触器的系统,在大范围继电器使用中,效率低、速度慢大大影响了整个掘进机的工作效率。PLC可编程控制器具有稳定性好、可靠性高,在强烈、高温环境下都能不间断、长时间运行的特点,所以在煤矿掘进机电控制系统中被广泛应用。另外,由于掘进机中需要配备多台电机,为了正常工作,所以它们之间会存在一定闭锁问题。而PLC控制则能避免不可靠、闭锁接点多等问题,在良好的记忆功能中,它能及时查出PLC控制器输入信息。 一 PLC电控系统设计以及工作原理 在掘进机设备中,主要由电控箱和开关箱组成,和照明灯、电铃、急停按钮、油位继电器、工作结构共同组成掘进机电控系统。在液压系统和电控系统配合中,逐步实现各种机械作业,同时还能对油泵、超载、绝缘、断相、截割进行保护、监控。在煤矿掘进中,为了保障电控要求,必须根据电控设备要求,将各种信号输到PLC中,再对特殊模块以及PLC进行软件设计。 (一)PLC主要结构 PLC作为新型的电子控制装置,它是在计算机技术的基础上,对工业生产进行装置控制的形式。同时它也是程序化设计的结果,是当今机电生产发展的结果。PLC主要包括:电源、CPU、存储器以及输出输入模块[1]。 电源作为煤矿掘进机电控系统正常运行的基础,可以直接将交流电与可编程控制器相连。CPU,又称中央处理单元,它是整个可编程控制器的优秀,每个PLC都必须配备一个CPU。CPU是在系统设计的基础上,对采集的数据进行处理、存储的过程,通过分析、计算后可以直接对装置或者电路进行控制。另外,CPU存储能力和数据处理进程最PLC公正效率具有重要影响,例如:工作容量、控制规模、工作速度等,都是不可缺少的参数。 在输出输入模块中,作为所需控制电路与可编程控制器的连接模块,主要包括开关量输出、输入,模拟量输出、输入等。在存储器中,主要包括用户程序和系统程序存储器,系统存储主管系统软件,用户存储管理用户使用的软件。可编程控制器的功能主义包括:限时、条件、步进、联网、通信、数模、模数转换[2]等。限时控制可以为控制器提供多个定时器,在指令设定的过程中,拥有便利的改动、调动工序。条件控制,是对可编程控制器进行指令设置,它可以对继电器串联、并联或者串并联进行处理。随着科学技术的快速发展,机电一体化应用范围越来越广。在工业生产中,为了促进煤矿掘进机电控系统发展,基于PLC控制的机电一体化在煤矿生产中应用范围变得更加合理、科学。 (二)PLC电控系统设计 在硬件设计中,PLC控制根据信号控制主回路、采集中的通断控制故障状态或者综合保护显示,主要包括:主腔门盖、回路单元、操作箱以及接线箱等。 主腔门盖[3]主要包括:SPU(稳压电源)、PLC(可编程控制系统)、S传感器、R继电器、EM扩展模块、RPB中继电源板等相关部件,布置框架如图一所示。 操作箱主要由万能开关、显示屏以及行程开关构成,它的原理如图二所示。最后,主回路单元则由真空交流接触元件构成,进而保障电控机电路分断和闭合,有效控制变压器、熔断器互感器以及换相开关等。 (二)工作原理 煤矿掘进机的电控系统由PLC完成,也就是完成控制信号采集,在通断控制的同时,显示故障产生时的故障状态以及综合保护。 1、主回路 交流电压主回路通过换相开关隔离,将其分成两路,一路主管FU1熔断器到变换器控制的T1、T2,另外一路则是转载电动机、截割。油泵提供的电源状况。油泵电动机通常以真空接触器作为开关,由RC1电压保护吸收主回路电压,通过Sensors1I和CT1A―CT1C为模拟量提供对应的电流信号;在正确判断电流工作状况的同时,对其进行断相、短路、过载保护。 在电动机截割中,通常以VACC2接触器作为开关,用电压保护器RC2作为具体的电压操作程序;通过Sensors2I和CT2A―CT2C为AI2模块提供信号,从而正确的判断出过载和电流。在电动机转载电路中,通常以VACC3接触器作为开关,RC3吸收回路电压,通过Sensors3I和CT3A―CT3C为AI3提供信号,进而实现断相、短路和过载保护。 2、保护回路 在PLC控制的煤矿掘进机电控制系统中,保护回路又称漏电检测,在油泵回路中,主要由漏电闭锁、电源板、传感器等相关元件组成,再将漏电信号传入模拟量,进行漏电保护。照明漏电保护则由LDJ―24插件[4]组成,回路正常时,常闭接点闭合,继电器得电吸合,最后再送出照明电源。当整个回路出现漏电现象时,插件接点就会闭合,在显示屏显示漏电故障的同时,接点被打开,断电器自动切开回路电源。 为了保障煤矿掘进机实现上述功能,必须进行简单可行、安全可靠的软件系统。在系统设计中,还必须注意各种电机闭锁和保护输入关系。在系统因素分析中,最重要的是反转闭锁和正转闭锁,软件设计流程如下图三所示。 二 PLC主控系统以及软件设计 PLC可编程控制适用于各种速度、压力以及加速度循环工作,通过无线或者有线遥控联接,可以将总线组件以及模拟数字用在闭环液压以及液压控制系统中。在煤矿掘进机电系统设计中,它可以随意添加或者拓展组件设计,程序设计具有很强的适应性。在多种联接方式中,所有输出、输入都能由参数设定。通过移动电话以及解调器,能够顺利实现远程诊断,进行模块控制。 (一)PLC主控系统 1、电控系统组成 PLC作为煤矿掘进机的控制中心,一般选用PLVC4为主控制器,DC24为供电电源,有3路数字输入,4路模拟输入,4路输出通常用于IPWM(开关阀)或者电磁铁比例,输出电流最大时可以达到2200mA,也可以直接驱动电磁铁比例,并且不需要任何放大器,其主控系统框架如下图四所示。 在PLVC4中,主控制器作为整个煤矿掘进机的控制中心,一般选用两台进行控制。一台为IPWM主站驱动型,用来驱动需要精确速度的电磁阀,例如:切割臂回转、升降、行走等;另外一台则作为从站,主要用来驱动星轮、运输、铲板升降或者转载的正反转。 对于安全栅,一般安装在相对安全的场所,作为非本安电气设备与本安电气设备相连的设备,能够直接传入现场设备的安全值内部,进而不断保障现场人员、设备、生产的安全性。在操作站模块中,一般采用本质的安全性操作,缩短操作空间,电控箱和操作站的连接方式一般为通信方式,在减小电控箱和操作站控制设备和连接线的同时,缩短掘进机高度,方便系统维护进程。操作站的主要内容包括:机型故障、标志、文本显示、时间显示、当前动作、最后动作、电动机故障特征、电动机数据、传感器数据、通信接收、数据接收、警告、报警指示灯等。该系统既可以显示电动机故障代码、停止原因,还可以为相关工作人员提供维护者参考,从而让故障解决过程更加快速、方便。 另外,在漏电模块检测中,煤矿掘进机工作电压被分成1140V或者660V两种情况[5],同时在两种电压等级下,闭锁值也不一样,在等级为1140V中,动作值为40千欧,返回值为60千欧;在等级为660V的情况下,返回值为33千欧,动作值为22千欧。并且PLVC4和漏电模块检测为主要的通信连接方式,PLVC4通过煤矿控制系统决定闭锁功能关闭或者开启,以及660V、1140V电压切换。为了有效控制电压出现漏电模块检测现象,可以进行漏电检测,一旦发现有漏电检测或者通信异常时,启动闭锁电动机。 2、电控系统工作原理 在PLVC煤矿掘进机控制系统中,比例阀驱动通常采用两个PLVC4可编程控制器,通过Can―Bus就能连接,当IPWM[6]输出后,再作为主站工作。在这过程中,由于PLVC4安装有隔爆电控箱,本质型安全箱被安装在操作站外部,所以通过安全栅就能窜入本安设备的安全值范围,进而保障现场人员、设备以及生产安全。对于现场操作人员,一般可以通过操作站电机进行按钮输入,通过安全栅、RS―485、RS―232进行PLVC4控制器转换,进而实现预定功能。或者也可以通过遥控模块、遥控器、RS―232、安全栅、RS―485进行整机控制。当煤矿电动机保护和检测通过电流检测信号进入PLVC4时,只要反复解算时限,就可以对电动机实现过载保护(如图五所示)。 (二)软件设计 在煤矿掘进机软件设计中是,PLVC控制根据OpenPCS 4.2.3编程程序要求,进行STL语言编程,从而实现比例阀线短路、断线检测。通过通信路段,将相关信号发送到操作站。电磁阀检测结果如下:通道号CHANNEL从1000开始为通信使用,55个字的操作站从通道1000到1054一直作为操作站通信区域,1055到1064为漏电检测的通信区域,1065到1070之间为遥控通信区域。 在这过程中,PLVC通过terminal终端配置软件,可以得到PWM、IPWM通道的最大输出电流、下降或者上升时间、通信地址、通信速度等,通过数据保存,进而达到煤矿掘进机迅速出厂的要求。 结束语 PLC作为当下新型的控制器,由于信息传输方便、逻辑能力强、安全系数高、体积小等优点,已经取代了传统的继电控制器,并且广泛应用于继电一体化中。随着先进的生产关系以及科学技术的快速发展,为了进一步完善PLC制作,必须根据PLC系统设计、工作原理以及主控系统相关特征以及要求,不断增强PLC在煤矿掘进机电控系统中的设计方案以及应用效益。 煤矿掘进机论文:煤矿井下掘进机供电分析 摘要:煤矿掘进工作面越来越长,那么其供电安全方面也会存在诸多隐患,本文主要简单分析了煤矿井下掘进工作面的状况,同时分析了供电方法,并且提出了煤矿井下设备节能的措施。 关键词:煤矿井下;掘进机;远距离供电 引言 煤矿井下的掘进机电设备具有线路铺设距离远、适用范围大、种类繁多且运行时间长等特点,对井下掘进机电设备的节能管理要采取多方面、多角度、全方位的措施进行耗电量大等问题的解决,针对不同矿井,选用适合的掘进设备,从而达到节约用电的目的。本文主要结合目前各大煤矿的生产实际情况,从掘进供电设备的选择以及井下掘进设备的管理使用两个大方面,浅析煤矿井下掘进机电设备的节能措施。 1、矿井掘进工作面状况 井下掘进机械设备主要有综掘机、钻车等,采用电压等级为1140V,在正常掘进施工循环时,一个掘进工作面的负荷可达780KW(主要设备配置见表1),最大电动机的启动电流就在800A以上,按2200米的供电距离、供电电缆截面95mm供电变压器1000KVA进行计算,最远点两相短路电流达到950A。按照《煤矿井下低压电网短路保护装置整定细则》速断保护安全系数的要求,速断定值为不大于633A,因此根本满足不了掘进工作面设备的安全运行。 表1井下主要掘进机械设备配置 2、电气原理分析 2.1、现行防爆电器产品的缺陷 我国煤矿井下高低压系统供电和控制设备普遍采用矿用隔爆型,隔爆结构一直沿用六七十年代苏联的型式,虽然在煤炭生产中起到了很重要的作用,但由于其结构不合理,技术上一直未能解决工人违章作业,产生电火花引起瓦斯煤尘爆炸事故的发生。特别是近年来,随着我国国民经济的迅猛发展,对煤炭的需求日益增加,带来的是煤炭生产供不应求。大多数煤矿为了多出煤,加班加点生产。有些煤矿为了缩短时间,井下采掘供电和控制设备搬迁、设备更换和维护时,严重违反《煤矿安全规程》的规定,在没有停掉上级开关电源的情况下,打开接线腔带电作业,其后果往往造成人身触电和瓦斯爆炸事故的发生。 2.2、原理探讨 从异步电动机的等效电路中可知,异步电动机在运行时所需要的无功功率由两部分组成:一部分是励磁支路所需的无功功率;另一部分是负荷支路所需的无功功率。异步电动机主要是励磁支路所需的无功功率,当负荷从由零到满载时,其变化很小,随负荷的增加而略有下降;而负荷支路所需的无功功率随负荷增加而增加,其值一般要比励磁支路所需的无功功率要小,异步电动机容量越小,相对的比例也越小。 纯电感负载中的电流IL滞后电压90°;纯电容负载的电流IC则超前电压90°。可见电容中的电流与电感中的电流相差180°,其能够相互抵消。相应达到了补偿目的。 BBW1型矿用隔爆型无功功率自动补偿装置可以对煤矿井下的中、低压供电系统频繁变化的无功量及时跟踪,自动投切电容器组,具有安装简单、隔爆性能优良、保护完善、安全可靠、智能化程度高等特点。还可使所控制补偿网络的线电流下降30%以上,功率因数提高到0.95以上,提高线路端电压5%左右,减小因感性负载启动时浪涌电流的冲击50%以上。使供电电压波动平稳,减少供电系统的线路损耗,节能效果显著。由于是对掘进机进行远距离供电的端电压进行补偿,所以就不能采用某些类型馈电开关中的相敏短路保护功能,进行供电线路的短路保护,因为相敏保护是判断功率因数的,所以不适合该解决方法,采用鉴幅式的短路保护理论上还是可靠的,就该掘进工作面的远距离供电技术实践,为保障掘进机正常运转和供电系统的可靠性也提供了一种思路。 2.3、分级闭锁产品的设计 煤矿电气项目开发组在充分分析现有防爆电器防爆结构所存在缺陷的基础上,研究设计了矿用隔爆型分级闭锁技术,首先在真空电磁起动器、煤电钻变压器综合保护装置和照明信号综合保护装置产品上,实现矿用隔爆型分级闭锁技术。即该系列产品的接线腔设有机械-电气闭锁装置,打开接线腔盖板进行维护作业时,其相应接线腔的电源就要断电。为此设置两个接线腔:一个是电源接线腔,一个是负载接线腔,两个接线腔设计为独立隔爆型式。其主要目的是为了在打开负载接线腔进行作业时,只停掉本级设备和下级关联设备,不但缩小了停电范围,而且节省了作业时间;当违章打开电源接线腔时,上级电源断开,避免了产生电火花造成的触电和瓦斯爆炸事故。 主腔机械―――电气闭锁装置由两部分构成,分别是控制电源闭锁机构和主电路闭锁机构,当操作人员欲打开主隔爆腔时,首先必须将隔离开关手柄搬到“分”的位置,此时方能操作机械闭锁杆,使其退到机械闭锁限位槽内,机械闭锁压板解锁,此时主隔爆腔内电源侧仍然带电。这时工人如违章打开主隔爆腔,主隔爆腔内电气闭锁机构的电气闭锁压板移动,压缩行程开关的行程,行程开关接点闭合,使上级开关断电,实现了主隔爆腔机械―――电气闭锁。 2.4、选择性断电保护原理 分析该供电系统设计为三级选择性断电,即总馈电开关为一级,分支馈电开关为二级,电磁起动器为三级,称之为三级选择性断电原理。上下级动作保护时限级差为200~500ms,可根据需要人为整定。而违章作业打开盖板的时间 1min,打开主腔的时间 10ms,即打开接线腔盖板或主腔前,保证上级开关断电,完全满足上级断电时间的要求。 2.5、相敏保护器在远距离供电之中的应用 BXL1-400型相敏保护器是由保护插件,底座,电流互感器和辅助电源变压器等四部分组成。在保护插件上装有电流分档调节开关,可进行高低档电流调节。整定电流调节开关供整定电流用。短路倍数拨码开关供整定用。相序调节开关,保护插件与底座之间由插件联接。底座与电流互感器、辅助电流变压器、中间继电器等由导线进行连接。 在三相供电系统中,由于三相电流和电压大小相等,相位互差为120°,因此用一相电流和电压就能反映三相对称性系统的电气参数的变化情况。BXL1-400型采用的是B相电流和BC线电压,由于在远距离供电系统中,当供电系统远端短路电流与电动机的起动电流相差不多时,短路功率因数可以近似为%,而电动机起动时功率因数仅为0.5左右,所以,在短路时保持电压大于电动机的起动时的保持电压,这样就将系统正常峰值和短路电流区分开了,一旦保持电压超过短路动作电流整定值时,保护器就会向开关发出跳闸信号,使开关起保护作用。 BXL-400相敏保护器体积小,可装在DW-80系列的馈电开关中使用,其特点是安装方便,费用少,保护范围大,动作灵敏可靠,实践证明,BXL-400型相敏保护器完全能满足矿井远距离安全供电的要求,是一种值得推广的新技术。 4、结语 煤炭是人类社会赖以生存的能源基础,在“节能减排”的大社会背景下,节约煤炭开采本身的能源消耗,对节能减排有着重大的意义。选择先进节能的井下掘进机电设备,科学合理的对掘进机电设备进行使用、管理和维护,是井下掘进机电设备最有效的节能途径。 煤矿掘进机论文:浅谈煤矿井下掘进机机电设备故障诊断及维护 摘要:在煤矿巷道挖掘普遍实施机械化的今天,掘进机日常的检查和故障维修成了每一个煤矿机修人员的必会的一项工作。为了及时消除事故隐患,使机器设备能充分发挥作用,特别是能尽早发现机器各部的异常现象,并采取相应的处理措施是非常重要的。本文主要探讨煤矿井下掘进机机电设备故障诊断及维护。 关键词:井下掘进机 机电设备 故障 随着我国煤炭产业的快速发展,煤矿机电设备的运行性能,对于煤炭企业确保安全生产和经济效益的提高,发挥着越来越大的重要作用。所以,对煤矿机电设备的管理与维护,就提出了更高的要求。煤矿的机电设备管理,要从基础工作做起,用经济杠杆为手段,以确保矿井机电设备安全性为中心,扎实地搞好管理工作,保证矿井机电设备可靠、高效、安全地运行[1]。 一、煤矿井下掘进机机电设备故障诊断 使用掘进机的矿井要建立严格的维修制度,严格执行部制定的设备完好标准和检修质量标准。要坚持“以预防为主”的原则,不要等出了故障再去处理,而是要把故障消灭于未然。 1.日检 (1)检查截齿与齿座有无损坏、丢失,更换不合格的截齿。(2)检查喷嘴是否损坏、丢失与堵塞,清理堵塞的喷嘴,更换补齐喷嘴。(3)在液压马达运转情况下,检查油箱内的油位,若油位偏低应补充液压油。检查各减速器中的油位,若油位偏低应补充润滑油。用油枪向各注油点注入润滑脂。(4)检查并拧紧松动的螺栓,检查所有的油管和水管是否有泄漏现象。(5)应使所有控制连杆的动作灵活。 2.周检 (1)检查履带板是否弯曲、有无断裂。检查履带链的张紧程度。(2)检查各联轴器是否牢固可靠,转动灵活。(3)检查刮板链、溜槽及铲板的磨损情况,检查刮板链的张紧程度。(4)检查胶带转载机托架上的螺栓是否牢固可靠。检查转载机的张紧程度和胶带连接扣是否完好。(5)拆下铲板升降油缸的护罩,检查固定螺栓和软管是否紧固和完好。(6)清洗和润滑所有的操纵手把。通过压力表检查各油路的压力是否符合规定要求。 3.月检 (1)包括日检和周检的内容。(2)将不符合要求的润滑油从减速器中放净,重新注油到所要求的油(3)使冷却水倒流,以清洗供水系统。 4.季检 更换液压传动系统中的油,清洗油箱内部。 5.半年检查 (1)检查所有减速器中的齿轮和轴承,必要时予以更换。(2)拆下所有的油缸,检查、清洗或修理。(3)用润滑脂润滑电动机轴承[2]。 二、煤矿井下掘进机机电设备故障的维护 机器安全作业和良好的备用状态在于严格遵守维护规程,并做好维护工作,其中包括按规定周期注油换油。一旦发现任何微小的故障都应及时排除,以防止重大事故的发生。 1.切割减速器的透气孔 切割减速器的下部开有透气孔,必须每天检查,必要时进行清理。 2.切割头的紧固 各用三副胀套将两个切割头连接在切割减速器输出轴的两端。安装切割头时要特别注意胀套的安装细则。胀套不是自动定心的,在安装第一组时,用随机专用工具进行定位。施加于拉紧螺钉的扭矩为145N・m,在任何情况下,都不要使用更大的扭矩。为了能确定切割头是否因受力而不对中,在安装切割头时,一定要使两个油嘴在一条水平线上[3]。 3.齿轮在转台上的紧固 使转台产生水平摆动的齿轮用胀套将其连接到盘形支座的轴上。齿圈偏离原安装角将使切割臂偏离中心位置,致使切割臂位于机器纵向轴线的一侧。为使切割臂恢复到机器纵向轴线的位置上,操作者必须采取以下措施:(1)旋转切割臂使其回复到机器的正中位置,然后把切割臂降低到地面上。操作过程中,要把切割臂准确地落在机器的纵轴线上。(2)用两个压板把齿圈固定在适当位置上。但要注意,两个压板不可压的太紧,以便能将齿圈移动到准确位置。(3)卸下胀套。(4)取下水平油缸盖,并卸下活塞。(5)把齿条调回到中心位置。油缸的两个外端面到齿条两端的距离X必须相等。(6)清洗胀套将其放回原位。(7)安装胀套时,必须严格遵循胀套的安装细则,分多次紧固胀套的螺钉,正确的扭矩为450N・m。 4.铲板托架的紧固 为保证铲板托架不松动,则必须对铲板托架每周检查一次。检查时,操用者使铲板上下运动几次。 5.刮板输送机的连接螺母每周必须检查 刮板输送机和装载减速器之间的连接螺母,以确保其安装紧固。发现螺母稍有松动,应立即重新紧固。 6.刮板输送机链条的张紧 当链轮转动时,刮板输送机链条的下垂度不得超过10mm。如果垂度太大,刮板容易跳链。但刮板输送机链条必须保持一定下垂量,否则机头和机尾的链轮及刮板机链条本身将遭受过度磨损。由于物料容易堆积在刮板机上,所以必须在运转清理后方可调整链条的张力。张紧:(1)松开减速器的紧固螺栓。(2)松开调节螺杆上的锁紧螺母,将两边减速器调整至相同的位置。(3)必要时,短时开动刮板机后再调整链条的张力。(4)拧紧调节螺杆上的锁紧螺母,并拧紧紧固螺栓。减速器上的紧固螺栓要正确拧紧,如不正确,调节螺杆就可能弯曲,减速器上的爪式联轴器和刮板输送机驱动轴就有可能损坏[4]。 7.刮板输送机安全摩擦离合器 安全摩擦离合器片是由弹簧加载的,每次起动都将受到一定程度的磨损。一旦磨损超过一定值,必须减薄弹簧座上的垫圈,使压力弹簧重新压紧。当垫圈减薄后,摩擦片再度磨损时就将其更换。每周检查离合器摩擦片时,要松开底部的螺塞,检查是否有油,如果有油存在,说明刮板减速器漏油,必须更换减速器高速轴密封,以保证摩擦片绝对无油脂。由于摩擦片之间易于粘附,所以存放时必须把离合器的组件拆散放置。 8.履带链的张紧 当掘进机由地面抬起时,履带链的正确垂度在60-70mm之间。为了张紧履带,机器设有张紧油缸。在油缸中装入油脂,随机工具中备有一个手动油脂枪,进行注油张紧。也可使用其他动力注油器张紧。为了检查和调整履带松紧,必须将机器抬离地面,首先放下尾部稳定器,然后落下前方的铲板和切割臂,可将机器抬起。在测量垂度之前,必须使履带来回转动几次。 三、结论 随着煤矿科技的不断发展,建设高产高效矿井的理念深入人心,掘进机在煤矿广泛应用,大幅度的提高了掘进队的单进,解决了生产接续紧张的问题,已取得了显著的经济效益,有效地缓解了采掘接续紧张的局面。加强对机械设备使用人员的素质建设,使他们掌握正确的使用和维护技能,对于减少或者避免机械故障的出现,提高机械的利用率有着重要的作用。 煤矿掘进机论文:煤矿掘进机电气系统的维护 【摘要】矿用掘进机电气控制系统由传感器、执行机构、辅助设备、人机交互界面等几个部分组成,该系统对于掘进机的正常运行起着非常大的作用,因此,需要搞好维护和维修工作。文章对煤矿掘进机电气系统的维护、常见故障的诊断和排除进行了探讨。 【关键词】煤矿掘进机;电气系统;组成;维护;故障诊断;故障排除 随着我国煤炭行业的兴起,大规模的机械化产品应用于矿山作业中,综掘设备掘进机大批量的投入到矿井生产中。这给设备的维护和维修提出了新的要求。矿山机械一般可以分为机械系统、液压系统和电气系统三大部分,其中电气系统是一个非常重要的系统。近几年矿用产品信息化进程加快,更多新的控制方式和信息化手段应用到掘进机的电气系统中来,在一定程度上方便了现场设备的维护和检修。在此,本文主要对煤矿掘进机的电气系统的维护做个简要地探讨。 1煤矿掘进机电气控制系统的组成 当前我国矿用掘进机的整机装机功率通常在350kW以上,系统采用交流1140V供电,根据掘进机性能要求,电气控制系统应具备对电动机的控制和保护、液压系统的控制、掘进机照明、报警、急停等辅助设备的控制等功能。 1.1传感器 矿用掘进机的常用的控制电路保护及电机保护功能主要包括:漏电闭锁检测、短路、缺相、过载及控制电路、漏电保护等,传感器主要是为控制系统检测掘进机关键元部件状态而设置,传感器通常安装在电控箱外。当前的传感器大多是通过光电隔离后的数字信号进行通讯,这大大提高其抗干扰能力,接线也更为方便。由于先进的现场总线结构普遍被采用,使得接口实现统一,为今后技术升级和增加其他检测装置带来了方便。掘进机上通常会设置的传感器有:电流互感器、油温油位传感器、冷却水量传感器和油路压力传感器等,这些均是保证掘进机正常工作的重要方法。 1.2执行机构 执行机构主要由矿用本安型电磁阀、电液比例阀和隔爆型三相异步电动机构成。掘进机常用的液压动作(前、后行走,铲板升、降,后支撑升、降等动作)通过控制电磁阀来进行,而切割臂的摆动则由电液比例阀进行控制,通过对切割电机电流的检测进而控制电液比例阀的工作电压(或电流)实现摆动速度的控制,以防止电机长时处于过载状态。电动机包括油泵电机,切割电机及装运电机,其中装、运电机有两台同型号电机共同工作,并可正、反转。在设计中主要考虑各电机开启顺序和相互之间的闭锁关系,除了进行软件对各电机逻辑控制外,还设置了装、运电机正、反转之间的硬电路闭锁。 1.3辅助设备 辅助设备包括无线遥控装置、机器照明装置、预警设置及瓦斯断电装置等。无线遥控装置设有各液压动作按钮,在安全状态下可以操作机器实现各种动作;照明灯宜选用防震隔爆型,瓦斯断电装置配合前级磁力起动器在瓦斯超限情况可下切断本机的供电,及时消除安全隐患。 1.4人机交互界面 人机界面包括大屏幕液晶显示器和操控按钮,安装在隔爆兼本质安全型操作箱内,液晶显示器与控制器以现场总线方式通讯,全面及时的将电气控制系统所有检测和运行数据展现给掘进机操作人员以便更好的操作设备,同时还能为技术人员提供系统故障信息和数据分析,操控按钮包含了所有电机的开、停,电磁阀的控制按钮。这种人机界面与电控箱分离的设计可使掘进机操作人员专注于整机控制而不用关心控制系统具体运行过程,同时操作箱设有数据接口,可将液晶显示器所有显示数据通过井下工控网络将数据送至地面。 2煤矿掘进机电气系统的维护 要做好煤矿掘进机的维护工作,首先要对掘进机进行定期检查。检查电气设备的门、翻板、接线端盖是否关好和盖严,把手有无松动、脱落和损坏,端子螺丝有无松动,密封是否完好。若有,应及时修补和更换,保证外部灰尘和水不进入电气设备内。对主变应随时检查冷却供水与散热情况,从各个方位仔细监听其运行声音是否正常。氮气压力按仪表标定单位的要求是否工作在正常的工作范围内,主变温度是否超为合理区域;隔离开关动静触头间有无其它异常现象,锁销有无脱落。在掘进时电气维护人员应巡视检查以上项目特别是变压器的温升状况。 由于掘进机常常处于井下工作,其电气设备的密封、绝缘、运行温度、卫生清洁、接线端子及接线柱的锈蚀和紧固情况等因素对电气设备的正常安全运行非常重要。搞好掘进机的正常维护是一项复杂的工作。在掘进机组上从事维修工作还应注重下面几个原则性的问题: (1)确定问题 其中包括设备的异常指示、异常动作,异常动作是突然发生还是逐渐发生,以及可以观察到的任何可见故障等。 (2)分离并确定不能正常工作的构件 根据原理图确认哪些构件可能引起故障;根据对问题的清楚的定性,确定哪一个构件或哪些构件最可能引起问题;隔离或绕开最可能发生问题的构件,检查系统功能,以确定构件是否为不能正常工作,可采用同样的方法进行多次检查,直到找到发生问题的构件。在判断检查时不要由于方法简单,就忽视甚至不加以采纳执行。 (3)解决问题 矫正设备的非正常工作状态,如果可能的话,应确定构件不能正常工作的原因;由于系统其他故障可能引起设备异常动作,仅仅修理或更换一个构件可能暂时缓解了问题,而引发的基本故障仍未排除;矫正任何可能引起设备非正常工作的其他问题;应尽可能修理缺陷构件,不能修好时,则予以更换;最后,还应进行必要的系统检测,以确保系统运行参数的恰当设定。 3常见故障诊断及排除 3.1PR1先导继电器故障 PR1继电器是直接控制泵电机启动的中间先导继电器,在工作过程中如果出现故障,它所控制的辅助触点PR1-1不能正常工作,时而闭合时而断开,有时也会因为机器工作振动太大,造成PR1-1触点不稳定,这就会造成泵电机在工作过程中突然断电,然后重新启动仍然可以正常工作,这样的软故障使维护者很难判断,从而造成了机组的工作效率降低,影响了井下的正常生产。解决的方案是:当出现此类问题后针对PR1继电器进行更换;或者可以间隔一段时间对电器系统进行强制性检修。 3.2过载保护模块烧毁 电机过载保护模块是通过交流互感器获得信号进行分析的电器元件,当其出现故障前期常会有不定期出现停机的现象发生,每次电脑显示过载,之后又恢复正常,如果经常出现这样的状况就会影响正常的生产,增加机器的启动频率,对机器各个电气部件都是一种考验,要想准确地判断主要通过两个方面:①观察电脑的存储记录,②空载状况下运行机组,如果在空载的状况下仍出现过载跳电则说明过载保护模块出现故障,解决方案一是更换新配件,另外就是对过载保护模块进行调整。当然,调整的先决条件是保证其没有损坏而是数值有变化或不适合工作条件下的要求。 3.3漏电继电器损坏 在掘进机电气系统中漏电继电器既是检漏继电器又是漏电复位继电器,所以此继电器如果出现故障直接的征兆即是漏电,确保供电线路中没有漏电现象时就有可能是漏电继电器故障,工作时因为某种瞬间绝缘值低造成漏电显示,但是如果漏电复位继电器正常情况下都会对其复位动作,如不能则故障。另外就是检漏本身通过一个6kΩ的电阻在进行检测,如果电阻或者漏电继电器存在问题则直接就造成漏地不能正常工作。其解决方法只能更换配件。 4结束语 随着大型机械设备在煤矿生产中的应用,设备的维护、检修显得尤为重要。掘进机电气系统是整机的主要组成部分,它为掘进机提供动力源,同时还控制掘进机各台电机及其配套机械部件的正常运行与安全。因此,做好掘进机电气系统的维护与维修工作,对于掘进机的正常安全运行意义重大,对于煤矿生产也意义重大。
绿色建筑设计管理研究:绿色建筑设计管理的探讨 【摘要】绿色建筑是当前形势下最受欢迎的建筑之一,近年来发展迅速,本文就来分析下绿色建筑的设计原则,对其管理情况进行分析,实现可持续的发展目标。 【关键词】绿色建筑;设计管理;可持续发展 前言 目前,全球的能源、资源与环境资源都十分紧张,成为世界各国共同关注的焦点,因此,全世界都颇为关注绿色建筑的发展,所谓绿色建筑就是指在建筑从设计到竣工的整个过程中减少能源的浪费,节约成本,减少对环境的威胁,实现可持续的发展。从根本上来说,绿色建筑设计的优秀就是要尽可能的节约能源,应用可再生资源,降低对环境的影响,设计要建筑要为人们生活、居住与工作学习创造舒适且高品质的生活,要以生态环境的可持续发展为基础,实现人与自然的平衡发展。 1.当前形势下绿色建筑的设计管理现状 1.1 能源的现状。一直以来,我国的能源消耗不断增加,采暖与大型钢铁工作等均是以煤炭为主要能源,煤炭是当前消耗最大的能源,其次是石油、天然气与水,但煤炭与石油均属于不可再生的资源,终有一天会消耗殆尽的,对国家的经济与环境发展会产生较大影响。 从能源储量来看,我国能源位居前列,但消耗量同样较大,一旦对能源的节约不够重视,必然会导致入不敷出的问题,影响子孙后代的发展,甚至会出现没有能源可用的情况。必须要秉持为后代负责的态度,节约能源,实现人与自然的和谐发展。因此,必须要采用合理的建筑设计,运用新型的建筑保温与采暖材料,降低能源损耗。 1.2 建筑能耗情况分析。从当前的能源分析情况来看,我国是能源消耗大国,但消费量同样很大,浪费问题颇为严重,作为人们生活的根本,建筑能耗必须要引起人们的重视,每年消耗的材料占世界能耗的40%以上,石油消耗超过三亿吨以上,煤炭消耗达26亿吨以上,在2007年的时候,我国建材消耗高居世界第一,污染排放量也高居世界第一。 为了改善人们的生活品质,改善人们的家园环境,就必须要重视节能,加强建筑领域中节能环保设备的选择,运用自动感应的电气设备,人走设备关的环保态度,强化人们的环保理念。 2.绿色建筑的理论设计原则 绿色建筑的设计要秉持节能、健康、自然与经济、适应性高的原则。设计要以节能为优秀,在选材、施工等环节也要以节能环保为前提,绿色建筑设计要在温度、声光及室内环境方面创建良好且舒适健康的高品质生活。从根本上来说,绿色建筑设计必须要以保护原生态环境为基础,随着科学水平的不断提高,绿色建筑设计要充分考虑到长远的发展,提高技术水平,应在设计时就为适应新技术的更新发展预留空间及操作接口。 3.绿色建筑设计的要点 从上文的分析情况来看,绿色建筑是未来发展的必然选择,这就要求设计人员做好绿色建筑设计工作,具体来说,绿色建筑设计要遵循以下几点原则: 3.1 坚持以人为本的原则。科学发展观的优秀是以人为本,绿色建筑设计也必须要遵循以人为本的优秀,从根本上来说,建筑是人类发展服务的,是为人类创建舒适健康生活与学习空间的,因此要在设计中减少噪音、辐射计有害气体的排放,降低对人体的威胁,在设计中选用低碳环保无毒的材料及装修材料,合理设计采光,良好的通风环境,实现美观且节能的目的。 3.2 降低能源损耗。从我国能耗的比例来看,建筑能耗占首位,因此,降低建筑能耗是绿色建筑设计中设计的重点,降低能耗要从以下两点着手控制:首先是要降低建筑材料在运输、装车及卸车过程中所产生的能耗;其次是降低其使用工程中的能源损耗。从上文的分析中可以看到降低建筑能耗对全球能源节约具有不可替代的重要意义。 3.3 提高清洁能源与可再生能源的利用效率。绿色建筑最主要的意义就是要增强自然资源的利用,尤其是太阳能与风能等清洁能源的利用,强化建筑设计的合理性,将太阳能转化为建筑内部热能。将所有建筑施工中剩下的边角料收集起来,采取有效技术进行在加工,重复利用,减少浪费,降低对环境的威胁,同时也降低成本。对木材与保温材料等的可再生利用,降低对大自然树木及其他资源的开采,保护环境质量,降低环境负荷。 3.4 延长建筑的使用寿命。建筑设计的过程中要注意材料的选择,尽量选用寿命较长的材料,进而延长建筑的使用寿命,延长建材的耐久性,尽量减少使用过程中的材料损失与维护造成的成本增加,当然,不是耐久性越长的建筑材料越好,而是要与建筑使用寿命相当,既保证了建筑的使用寿命,同时也降低了建筑的投资,实现了成本的节约。 3.5 加强对经济性与适应性的考量。现在,人们对绿色的认知仍然停留在昂贵的建材、绿色的蔬菜、材料等等,绿色与昂贵在人们的意识中是划等号的,为后期的改造留有操作接口,降低了后续的改造费,因此,绿色建筑在设计过程中必须要综合考虑适应性与经济性,从全局的角度分析建筑成本,加强经济性与适应性的考量,降低施工成本。 4.加强绿色建筑设计的有效措施 要想实现绿色建筑的节能与环保、舒适健康、高性能及高质量、低成本的目标,必须要做到以下几点; 首先,加强人员间的配合。 完成一项工程不能单纯的依赖某个人,必须要依赖整个团队方可实现,绿色建筑的设计是与国家发展方向相一致的,在设计的初级阶段,就要做好组织工作,加强建筑师、建筑结构工程人员、预算人员、暖通人员间的联系,互相沟通,对可能发生的问题进行研究,提出解决预案,利用其专业知识解决问题,提高设计水平。 其次,采用现代化的技术。 从当前的发展情况来看,传统的设计方法必然无法满足发展需求,满足不了人们对节能环保的需求,因此,在绿色建筑设计上选择现代化的新型技术,选择先进的工艺与设备,以环境为基础,从节约能源与保护环境等理念着手,提高设计水平。 最后,建立激励机制。 与普通建筑不同,绿色建筑的建造者无法立即回收到收益,因此,推广绿色建筑的难度较大,政府部门针对这一情况制定了相应的补贴对策,实行优先审批、减免税收的政策,激励建筑设计者与建造者的积极性。 结束语 要想做好建筑设计的难度很大,而绿色建筑设计就更难,从事建筑设计的人员必须要遵守绿色建筑的设计原则,在未来的设计中,为人们提供更多完整且合理的绿色建筑设计。 绿色建筑设计管理研究:绿色建筑设计管理的探讨 摘要:绿色建筑设计关系到建筑行业的可持续发展、绿色环保生态理念的贯彻落实、人与自然环境的和谐发展等。文章分析其设计,探讨其管理控制要点。 关键词:绿色设计;现状;管理措施 引言 社会经济的快速发展,使得人们的生活水平又上了一个新台阶。与此同时,人们也逐渐增强了环保意识,这也促使在建筑设计中开始广泛地普及绿色节能意识。 一、绿色建筑设计的目标 (一)绿色建筑的平面设计 在对建筑进行设计时,设计时应根据当地的气候以及地理条件进行合理的设计。如果建筑朝向设计的良好,就可以避免过多能源的消耗。因此,设计人员根据我国气候的特点和光照,有必要对其进行平面设计,设计的方向主要朝南向。朝南向的设计可以为建筑预留出更多的有用空间,避免夏日阳光直射的同时保证冬季日照。建筑的体型是影响整个建筑能耗的重要原因。因此,在设计中应当考虑建筑的体积,合理的计算,对建筑平面进行设计。 (二)采光设计策略 阳光直射和热辐射是影响室内环境的主要原因,同时也是影响住户心理感受的主要因素。因此,设计师应根据地理环境与气候,合理地进行采光设计。认真计算,明确单宅与其他建筑之间的关系,分析各建筑之间的采光的需要。 (三)践行节能与节地的环保 在绿色建筑设计的过程中,践行节能与节地的环保理念,需要从四个方面进行考量。首先,保持场地的生态。在对建筑进行规划的过程中,应当最大限度保持规划范围内原有的自然水系和生态环境。在注意水系与环境的同时还应将其进行合理融合,运用自然条件下产生的河道,将各种自然环境相互利用。以弥补建筑工程建设对自然城区的破坏。其次,屋顶的绿化。现今,设计师受到现代艺术影响,在对建筑设计的过程中,实行对屋顶设置花园,花园的面积占屋顶面积的50%以上。这样的设计方式不仅有效的利用资源,还能够起到绿化、美化环境等作用。对于屋顶绿化的植物,通常选择适宜当地气候和土壤的植物。而对屋顶植物的灌溉,现今采用喷灌的节水方式。可见,屋顶的绿化对整个城区环境具有重要的作用。再次,室外风环境。设置室外风环境的目的主要有两个方面:第一,保证人的舒适性,但室外的风不能太强;第二,维持室内空气的新鲜。室外风的流动可以保证室内空气的清新。通常情况下,室外通风量不能太小,以促使自然风;最后,透水铺装。在建筑施工的过程中,应使用透水铺装的材料。透水铺装可以增强人体的舒适感。 二、绿色理念在建筑中设计的原则 (一)以人为本原则 在任何时候,人都是社会的主体,正是因为有着人发挥着主观能动性的作用,社会才会一直向前发展。因此,在建筑设计伊始,就不能忽视人的主观能动性与诉求性,在设计的各个阶段都要注重人的话语权的营造。在绿色理念的倡导下,在保持以人作为主体的前提下不能忽视了建筑周边的自然环境。当今时代的以人为本是建立在自然环境与人工环境共同发展的基础上,只有做到两者的有机融合,才能真正做到在绿色理念下以人为本的建筑设计。 (二)共生原则 学者提出的新陈代谢与共生原则是建立在哲学视角下的空间论的基础上,提出的共生理论能够较好地诠释空间的物质属性,空间属性,精神属性以及文化属性。在绿色理念的倡导下,共生原则同样可以在建筑设计中得到充分运用。绿色理念下的绿色建筑要做到人与环境共生,建筑与周边环境共生,人与建筑共生这三个最基本的共生原则。不能单单只是将人作为主体,人,建筑,环境三方是互为平等的关系,要尊重三方最基本的诉求。 (三)渗透原则 绿色元素是绿色理念中提取出的重要的设计元素。若要使绿色理念在建筑设计中能够充分体现,必须要重视绿色元素在建筑设计中的各阶段渗透。所谓渗透的要领可以总结为设计刚开始的理念渗透,方案设计中的语言渗透,建筑施工中的材料渗透与技术渗透,建筑建成后的建筑外立面元素渗透等等一系列完整的过程。一栋好的绿色建筑必须是承载着从设计开始到最终建成后的整体绿色渗透原则的。 三、绿色建筑的设计方法探讨 (一)注重建筑材料的选择 绿色建筑的设计顾名思义,对于建筑、装修等材料的准备具有严格性和特殊性,并且相关节能、环保材料的选择也是其中不可或缺的重要因素。因此,对于绿色建筑材料的选择必然不能完全受制于经济,更多的还应该充分考虑到对于对于节能环保的绿色建筑材料的权衡考量和选择。这也应该是,在绿色建筑设计中充分重视的。 (二)适应当地生态环境和人文环境 绿色建筑便要求做到“因地制宜”,在设计当中充分综合考虑到建筑当地的生态环境,如气候、水文等,使得建筑物的设计与当地气候、环境、水文等自然条件相适应。除此之外,还应该充分考虑到当地的人文环境,如历史、文化、民俗等当地专有的民族文化特色,还要注意到对古建筑的保护等。这些条件的忽略在当前建筑中还是有目共睹的,而绿色建筑设计便理应对此充分重视,设计建设适合当地生态环境和人文环境的绿色建筑物。 (三)营造绿色、健康的建筑物环境 在绿色建筑设计中,还要坚持“以人为本”的理念,这就是说要充分考虑到建筑物本身对于人类居住、生活或者工作等的有利之处。众所周知,所谓绿色建筑,不单单是要有利于生态环境的保护,还应该有利于人类健康和发展。因此,绿色建筑设计应该结合人体的特征和机能,对建筑物设计的风格、特点和所用物料等都应该本着为人类健康着想的标准,从而实现绿色建筑物与环境、人体的共同发展。 四、绿色建筑设计管理控制要点 (一)践行节能与节地的环保 在绿色建筑设计的过程中,践行节能与节地的环保理念,需要从四个方面进行考量。首先,保持场地的生态。在对建筑进行规划的过程中,应当最大限度保持规划范围内原有的自然水系和生态环境。在注意水系与环境的同时还应将其进行合理融合,运用自然条件下产生的河道,将各种自然环境相互利用。以弥补建筑工程建设对自然城区的破坏。其次,屋顶的绿化。现今,设计师受到现代艺术影响,在对建筑设计的过程中,实行对屋顶设置花园,花园的面积占屋顶面积的50%以上。这样的设计方式不仅有效的利用资源,还能够起到绿化、美化环境等作用。对于屋顶绿化的植物,通常选择适宜当地气候和土壤的植物。而对屋顶植物的灌溉,现今采用喷灌的节水方式。可见,屋顶的绿化对整个城区环境具有重要的作用。再次,室外风环境。设置室外风环境的目的主要有两个方面:第一,保证人的舒适性,但室外的风不能太强;第二,维持室内空气的新鲜。室外风的流动可以保证室内空气的清新。通常情况下,室外通风量不能太小,以促使自然风;最后,透水铺装。在建筑施工的过程中,应使用透水铺装的材料。透水铺装可以增强人体的舒适感。 (二)改善建筑物的围护结构 建筑物围护结构的节能是绿色建筑设计的一个重点。提高围护结构的保温、隔热性能对改善室内热工环境及建筑节能具有重要意义,可以采用外保温技术、内保温技术及夹心保温技术实现围护结构的改善,进而降低建筑物总能耗,实现绿色建筑设计的目标。 (三)改善建筑物的门窗系统 建筑物门窗系统和玻璃幕墙都是维护结构中的能耗大户,但随着技术的不断提高,新产品的不断出现,窗及玻璃幕墙的性能已获得了极大的提升: 新型高性能玻璃给窗及玻璃幕墙的保温及防辐射性能得到明显的提高; 新的结构形式起到了明显的作用,新型型材及断桥技术的应用对窗和幕墙的整体热工性能及气密性都有很大的提升,是建筑与环境之间的过滤装置,幕墙设计属多功能的,除基本的防护功能外,还应考虑室内环境品质的调节,提高建筑节能效率。 (四)延长建筑的使用寿命 (1)选用耐久性材料 设计中选用耐久性较好的建材,以延长建筑的使用寿命,最好做到建筑材料的使用寿命与建筑同步,减少材料的更换、维护,从而节约费用。虽然耐久性高的材料往往成本较大,但是如果加大投资力度,从长远来看,往往可以带来日后维修的投资量的减少,不仅对于消费者是一个便利,而且对投资者的评价与信用又是一个很好的外在表现,给投资者带来更多的投资机会。 (2)采用灵活多适的设计手法 设计师所设计的绿色建筑不能单一毫无特点,而且在建筑材料的使用中更不能与传统建筑完全一致,因为传统建筑行业缺乏的是对材料的合理利用与回收再利用的理念,设计者不仅需要转变设计手法,更要灵活的使用材料,使每一份材料用到合适的地方,增加材料的利用率,减少材料的损失,从而减少材料成本的投入。 结语 综上所述,绿化技术的应用在生态建筑设计中也越来越受到建筑设计工作者的重视,绿化技术在建筑中的应用不仅会提高建筑的生态价值,也会提高建筑与环境之间的协调能力。 绿色建筑设计管理研究:刍议绿色建筑设计管理 摘要:所谓绿化建设就是利用生态的想法来创造人们的生活及工作空间。由此创造出来的健康而舒适的空间,不但不增加投资,反而更节能、减少了运行费用,并改善空间用户的生产效率。绿色建筑就是资源有效利用的建筑。我国绿色建筑发展正处于大力发展的阶段,应坚持立足于本土从国情出发、以节能为优秀、以科技创新实现精细化设计的原则,不断采取专业工种的合理配合、选用适宜的技术以及集成化设计的具体措施推进绿色建筑的实施。 1绿色建筑设计的原则 依据国外绿色建筑发展的经验,并结合国内的实际国情,可以大致得出绿色建筑可持续发展的设计原则如下: 1.1绿色建筑设计应立足于本土从世界绿色建筑发展的时间表来看,我国在绿色建筑的推行上是紧跟世界潮流的,但不可否认中国是在与国外完全不同的基础上发展绿色建筑。中国虽然经济总量进入了世界前列,但是我们的人均GDP与美国等发达国家差距很大。经济发展水平的不平衡同时带来生活方式、价值取向、技术水平、建设成本、工业化程度等方面的巨大差异。中国的建安造价实际上还未达到世界水平的40%,在高层住宅方面甚至只有发达国家的四分之一左右。因此,当先进但昂贵的绿色建筑技术和产品引进中国的时候,我们不得不思考有多少建筑承受得起这种成本和代价呢?如果只是在个别高端项目实现了绿色目标,对全社会的资源节约和高效利用的贡献又有多少呢?同时,我们国家幅员辽阔,地理条件差距很大,各地经济发展水平也不平衡,绿色建筑更需要考虑当地的气候、地理状况。我们面临问题的独特性决定了不能照搬发达国家的既有经验,要立足于我国国情,在城市化的进程中同步推行绿色建筑。 1.2以节能为优秀发展中国绿色建筑绿色建筑的本质是,在建筑活动的全生命周期里,在减少资源的消耗和提高资源的利用效率的前提下,建设健康环保的人居环境。从这个目标出发,我们可以从节能的视角来推动中国绿色建筑的发展。要树立正确的建设观念,避免浪费。只要是建设活动,必定消耗资源和对环境造成不良影响,因此规模与实际需求不匹配造成土地、空间、设施的闲置是最大的浪费。同时,要在建筑全寿命周期的时间跨度中实现低耗。对一个建设项目来说,全寿命控制是从策划、选址、规划、设计、施工、维护运营直至拆除的全过程中贯彻绿色建筑的低耗理念。 1.3以科技创新实现精细化设计走可持续发展的道路是建筑师的优秀责任。建筑设计在建设的全过程处于关键环节,尤其在目前的中国国情之下,建筑设计对推行绿色建筑至关重要。改变创作理念,利用现代科技手段实现精细化设计是必由之路。绿色建筑并不仅仅满足节水、节地、节能、空气污染的几个指标,也不是从南到北、从办公到住宅都能适用的,一定有个性化设计的要求。因此,从总体规划到单体设计的全过程必须从地域性、经济性和阶段性出发选择适宜的技术路线。精细化设计的前提是有精细化的思想意识――从粗放到精细,从局部走向整体,从建设周期走向全寿命周期。在此过程中,也有一个全寿命成本的概念。发展商的成本是一次性投入,用户则有运行成本,社会的成本是资源的消耗。精细化设计首先体现在个性化的定性分析中,其次为科学化的定量验证,第三为合理化的设计措施。 2绿色设计的要点 2.1强调主动性与传统的建筑设计相比,绿色建筑设计更强调设计的主动性,一方面相对于甲方业主而言,设计师更为主动地与委托方进行沟通,同时协调多个专业进行合作,从而才有可能完成整体、系统的绿色设计:另一方面,设计师改变了单纯的对于墓地来者顺受的被动局面,而是对墓地、选址、可行性等综合条件更为主动地分析和利用,根据绿色建筑原则,舍弃不合理的项目构想,同时采用必要技术措施对场地进行友好性的改造,方便适宜的场地策划将为绿色措施提供便利的条件。 2.2关注预设性绿色建筑是由各种设计元素、结构体系、维护技术构成的联合系统。单纯的工种叠加和结构元件的叠构不可能产生出最佳运行状态的绿色建筑。因此,就需要在绿色建筑设计的最初阶段,明确项目的建设目标,详细分析达成这些目标所需的操作办法。建筑策划是研究建设项目的设计依据,论证和预定了项目的设计规模、性质、内容和尺度等设计目标,它为设计制定出空间的模式和组合概念。因此,可以说建筑策划是建筑刨作建立“骨骼系统”的工作。建筑设计则是将策划中的空间概念和模式以建筑语言加以丰富充实。并表现在图纸上,绘制出项目的具体空间形态和造型。 2.3重视团队合作绿色设计小组首先一个特点是成员广泛。一个完整的绿色项目设计小组应包括各方面的代表,包括:业主、建筑师、结构师、使用者、施工方、咨询顾问等。这样组成的小组既可拥有超越单个设计专家的能力和预见力,共同协商的结果便于日后贯彻执行。绿色项目设计小组的另一个特点是成立时间早。绿色设计小组应该成立在项目初步构想阶段,这样便使得设计、体系和材料的综合影响为人们所认识,使得设计成员能够透彻认识到对环境友好的设计或材料的利益。合作应贯穿整个小组成员交流的过程。 3绿色建筑设计具体措施与建议 3.1专业工种的合理配合绿色建筑设计是对整体环境的追求,其参与人员也应该是全方位的,设备和结构工程师都应该在方案设计初期就参与到设计讨论中,并提出个各自的意见。 3.1.1建筑师的控制地位建筑代表了一个城市的形象,因而建筑师们也常常被人们认为是城市形象的塑造者。绿色建筑的设计建造要求对项目的生成全过程进行整体控制和把握,以确保绿色措施从研讨策划、设计整合、集成应用、施工建设都能够顺利进行,最后使项目综合绿色性能得到保障。而无论从对项目的理解、专业水平和在整个工作团队中扮演的角色等各方面来考虑建筑师无疑都是这一角色的不二人选。因此,建筑师在绿色建筑建设过程中的地位和决策权应该得到进一步提升。 3.1.2配合中的角色把握设计从建筑方案的提出开始,然后由结构和各设备工种进行各自的设计。因此,结构和设备在设计过程中一直处于较为被动的角色,难以对方案的发展产生影响。绿色建筑是以“四节一环保”为衡量准则的,其对于环境和生态方面的应对措施有更高更全面的要求,因而结构和设备工程师在设计中也应该扮演更为重要的角色。完整的设计方案应该被看作为建筑方案、结构方案、设备方案和一系列生态要素控制方案的集成体,结构和各设备工种对于设计最终发展应该拥有更多的影响力。 3.2选用适宜的绿色建筑技术 3.2.1传统技术的改进传统建筑技术已不能满足社会化大生产的需要,在生产效率上也已不能适应经济的飞速发展。对传统技术的利用与改进,我们重点应放在合理地吸收传统技术中的精华,利用适宜技术构造方法、适宜的材料、适宜的形态方式等来进行适宜于环境的建筑设计。 3.2.2“四新”技术的利用重点应放在合理的利用现代技术中的高科技含量,加大对新工艺、新技术、新材料、新设备的利用;利用新的结构技术和工业化的生产方法;利用智能技术和加快建筑的智能化发展;运用新的设备对传统技术进行改良。 3.2.3注重运用生态设计手法生态设计中,阳光、空气、温度、湿度、等一直是评价环境状况的尺度。在适宜技术中,首先把生态环境的承受力放在第一位考虑,强化资源再利用和环境发展的可持续性。在利用、融合周边环境的同时,也通过节能、节地、节水、节材、防止各种污染、保护环境等生态手法,保证了环境的可持续性发展。 3.3优化绿色建筑设计模式 3.3.1设计工具多样化要建立储存大量信息的绿色设计信息资源工具,如美国HOK建筑事务所编制并发行的就是此类设计工具的典型代表;此外要综合运用建筑环境性能分析工具等。 3.3.2集成化设计绿色建筑涉及面很广,是多学科、多门类、多工种的交叉,是一门综合性的系统工程,其设计过程就是涉及多个知识领域的技术集成过程,同时还渗透着经济学、管理学等专业知识。在绿色建筑设计过程中,需要靠多个专业队伍提供了技术支持。从长远发展的角度来看,在未来我国的绿色建筑发展中,打破现有僵化的设计体制,增加相互间技术交流是大势所趋。 结语 绿色建筑发展也有利于国家建设资源节约环境友好社会、发展循环经济、构建节约型消费模式、推进健康的城镇化进程,是实现国家发展方式转型的重要抓手。 绿色建筑设计管理研究:绿色建筑设计管理的探讨 摘要:近年来,绿色环保理念日益深入人心,也使得绿色建筑应运而生,逐渐成为现阶段建设项目的一大亮点。然而在绿色建筑设计的过程中,特别是在设计的管理上一直都存在着诸多的问题以及疏漏。这就需要绿色建筑的管理人员严格遵循环保这一设计理念,并严把质量关。文章通过对绿色建筑设计管理进行综合的分析,以期能够提供一个借鉴。 关键词:绿色建筑;设计管理;措施 1.建筑设计管理中的常见问题 1.1对绿色概念缺乏一定的认识 在设计管理中,对于绿色建筑的理念认识不够,对绿色建筑的认识有目标说和过程说两种观点,这两种观点具有很大的分歧,也造成人们对绿色建筑的概念认识不清,对绿色建筑认识不全面;政府和开发商对绿色建筑的认识也存在一定的分歧,政府为人民服务,提倡采用绿色健康的建筑材料,追求居住的舒适度,而开发商以盈利为目的,选用的是价格便宜,利润大的材料,由于两者的出发点不同,就会造成一定的分歧,加上政府没有发挥自身的优势,也造成对绿色材料的选择不理想的结果。 1.2设计质量评价缺陷 当前企业实行的建筑工程质量评价方式主要有:由政府负责单位开展工程项目质量审查评定;由设计单位自行开展内部设计质量审查;由业主单位开展设计质量审查评定。根据不同角度分析可以发现,不同的设计质量评价方式都在一定程度上提高了建筑工程设计评价质量,但这些方式也存在部分缺陷性问题,具体表现有:(1)有限性,其主要体现在评价时点及评价主体两方面;在多种评价方式中,通常会存在两个评价主体,且多由专业技术人员组成,缺少相关利益主体,其评价结果难以反映出不同主体的目标需求和建议,评价形成的影响效果非常有限;同时部分评价是在阶段成果形成后进行的,而有的甚至是在工程竣工后进行的,设计的评价与控制力度明显不足,这就容易造成工程设计质量的评价作用难以发挥,工程整体质量难以保证;(2)非常规性,因部分企业对于工程设计质量评价缺乏基本认识,且管理制度上存在缺陷,造成质量评价工作的随意性较高,设计单位内部评定缺少一定的常规性,且通常采用三级审查方式难以保证设计质量。 1.3优化设计管理意识不足 (1)业主因专业知识制约,很难从优化角度对设计方案提出疑义或可行性建议;部分业主经济实力较高,项目工程追求新颖,未考虑优化要求;(2)设计单位选择不佳,部分项目设计虽通过招投标,但方案概算相对粗略,细化水平较低,难以开展综合评定;(3)未深刻认识设计对工程投资的重要性,仅关注工程招投标环节,忽视设计方案优化对工程造价的节省;(4)部分业主对于工程应具备的功能要求和设施配置不明确,且存在较大的随意性。 2.绿色节能建筑设计策略 2.1保持与自然生态环境的有机协调 就目前来说,评价建筑物的设计标准、设计水平的高低,主要指标就是建筑物的设计理念是否能够体现与自然生态环境的和谐共处与协调发展。鉴于此,设计工作者自身应该具备较强的绿色、节能、环保意识,并将这种意识运用到实际方案当中,使其体现在建筑物上。大自然的发展是有规律的,绿色建筑的设计不应该以违背自然地发展规律作为代价,而是应该充分、正确的认识自然并进行利用,使建筑物与周边环境融为一体,保证其整体性、协调性,只有在充分考察施工环境的基础上,才能发挥绿色建筑的原有效果。综上所述,这样的发展模式和建筑设计方式也是一种可持续发展的道路。发展这条道路可以更好的保护自然资源。 2.2绿色节能建筑设计整体规划 所谓的绿色节能建筑的整体设计规划,指的就是人与自然、经济与社会、人文与地理等方面设计的协调性、整体性,把这三对的矛盾降到最低,均衡这三对关系,同等对待,此外,建筑结构也要符合相关规定和要求,建筑结构之间不应该发生阻塞或断裂。同时,还要考虑到各建筑之间的距离和绿化配置,保证各用户都能得到一些必须的自然资源。整个规划设计应以中小型化、智能化和花园化为一体,在设计时要提前给绿化留出场地,并在后期不断增加绿化占地比例;在选择建筑材料时,要考虑材料是否会对空气造成污染,是否会产生不必要的能源消耗,是否会污染水源;在设计外观的时候,应该参考周边建筑的设计风格和周边环境特征,尽可能与周围的建筑相映和谐,避免新旧建筑结构不和谐而产生矛盾,实现建筑结构一体化与全面化发展。 2.3绿色节能建筑设计中的合理化选材 目前,玻璃材料的作用已经突破了传统的限制,在现阶段的建筑保温技术中有较高的使用率。近年来,在建筑市场上已经出现了大量具有吸热、热反射以及低辐射和电敏感等功能的玻璃建材。如果能够将这些玻璃材料的功能很好的结合起来,创造出一种高效的复合型结构系统,来达到不消耗任何化石燃料、不产生任何废气的生态保温的效果。绿色能源中太阳能是比较容易获取且存量接近无限的能源。 3.加强绿色建筑设计管理的措施 3.1不断完善法律、法规 要加大力度完善相关的绿色建筑的配套法规,逐渐从有立法权限的市开始试点,制定相应的规章、法规,逐步形成省人大层面上的地区法律,逐步形成国家部委层面的指导配套法规,最后建立国家人大层面的绿色建筑法,强制性规定我国的建筑实施绿色建筑的标准。另一方面,加大环境保护的力度,实施对环境友好的建筑,最大限度的减少自然资源的消耗。从建筑的整个生命周期都需要践行最小消耗,追求完美的零消耗,和自然融为一体,建筑施工的建材最好使用垃圾再生材料,建筑的施工做到无粉尘、低噪声,建筑的使用做到对环境友好,充分利用太阳光,减少对于外界电能的使用,建筑的寿命终结的拆除要做到回归自然,物尽其用。实现经济、文化、科技等全方位的可持续发展战略,是国家的基本发展纲要和战略规划,是时展的客观要求。建筑是人们生产生活的基本物质要件,是关系国计民生的基础。将绿色、环保的设计规划理念植根于建筑领域,必然需要国家政策的大力引导和支持,对于土地的使用,建筑设计的规划,施工队伍的资质,国家都应从宏观角度去把握,给予支持和引导。 3.2引进人才,提高管理水平 绿色建筑设计管理需要新的管理和设计人才,因此,要拓宽人才的引进渠道,结合绿色建筑工程管理的需要,凭借高校招聘和社会招聘等多种渠道,引进人才,对于要引进的管理型和技术型人才要经过严格的筛选,选择优秀的人才,组成管理和技术团队,从根本上为绿色建筑设计管理注入新鲜的血液,以促进管理水水平的提高;加强培训,尽可能的为企业员工提供专业的培训机会,尤其是管理人员、技术人员和监理人员等,制定培训计划,培训绿色建筑知识,将培训的成效和工作绩效相结合,建立并完善激励制度,实行岗位技术等级工资,严格执证上岗,增强员工的绿色环保意识,提高绿色建筑设计和管理的能力,形成一支优秀的、复合型的绿色建筑人才队伍,进而有利于提高建筑设计管理水平。 3.3建立必要的设计竞争机制 为了使设计市场有一个良好的公平竞争的环境,设计经营也需要选择招标投标的方式,最近新颁布的《招标投标法》中也说明了凡是符合条件的项目的勘察设计必须进行招标,但是真正招标项目的量却是很少,在这样的情况下就算是选择了招标的项目,它们的招标体系也是不够完善的,评标的方法也不健全,没有达到公平竞争的标准,所以需要对设计招投标的相关环节进行完善。 结束语 在目前情况下,绿色建筑尚处在初级发展阶段。所以,为了使得绿色建筑不断的发展,就需要从设计阶段开始,落实绿色理念,切实加强绿色设计制度的管理,以及人才的培养,以使其更好的发展。 绿色建筑设计管理研究:浅析绿色建筑设计管理分析与研究 摘要:近年来,随着可持续发展理论的普及,绿色建筑设计理念也逐渐引起人们的重视,部分建筑施工企业都积极采用绿色环保材料与工艺,运用科学的方法与先进管理技术进行绿色建筑设计。本文通过对绿色建筑材料相关概念的分析,详细介绍了绿色建筑的设计原则,并提出了绿色建筑设计的具体措施与建议。 关键词:绿色建筑;设计管理;设计原则;注意事项;具体措施 一、绿色建筑材料相关概念 绿色建筑材料是绿色建筑设计中不可缺少的重要组成部分之一,要想对绿色建筑设计管理进行详细的分析与研究,首先就要对绿色建筑材料的相关概念有所认识。本文主要介绍了绿色建筑材料的含义与发展绿色建材的必要性,具体内容为: 1.1绿色建筑材料的含义 绿色建材是指在原材料的利用、生产过程、施工过程、使用过程、废弃物处理等过程中,对环境基本不产生污染,对人类生存环境和健康无害的建筑材料。其特点主要表现在以下几方面:第一、能够节省资源与能源,新型绿色建材大多是由工业以及城市废品进行加工而成的,不仅节能而且无毒无污染,是非常环保的;第二、不会对环境产生再次污染,绿色建材在加工生产的过程中不会像其他传统建材一样给环境造成新的污染;第三、具有更加优越的使用性能,这种绿色建材的材料性能更加优越,能够在很大程度上提高使用效率。 1.2发展绿色建材的必要性 在进行建筑施工的过程中,需要使用大量建材,而传统建材不仅会消耗掉大量能源资资源,还会给环境造成严重影响,这与我国坚持走可持续发展道路不相吻合,严重制约着建筑行业的进一步发展。所以,为了能够有效利用资源、节约能源、保护生态环境,给人们营造一份更加舒适健康的居住环境,就要积极发展绿色建材。 二、绿色建筑的设计原则 在进行绿色建筑设计管理的过程中,应该充分考虑建设项目的实际状况,将先进的管理经验与科学、合理的设计方法相结合,这样才能有效提高绿色建筑的设计水平,具体内容为: 2.1应充分考虑建设项目的实际状况 近年来,我国的建筑水平虽然得到了明显提高,但与国外发达国家相比,在资源的合理运用、能源的消耗、设计理念方面仍存在一定不足。所以,在进行绿色建筑设计管理的过程中应该充分结合我国现阶段的实际状况,对建筑项目进行具体分析,从而制定科学、合理的设计方案。我们国家土地辽阔,地理条件差异很大,各地经济发展水平也不平衡,绿色建筑更需要考虑节约能源、节约资源、回归自然、舒适和健康的生活环境,地理环境。包括绿化的节约用水,绿色建筑要强调与周边环境相融合,和谐一致、动静互补,做到保护自然生态环境。 2.2应该充分考虑节能环保作用 随着我国可持续发展理念的不断深入,人们越来越重视绿色健康的居住环境。在进行建筑设计管理的过程中应该充分考虑到节能环保的作用,这样才能给人们营造一个舒适、健康、绿色的生活环境。所谓绿色建筑就是指能够与自然环境和谐相处的可持续循环系统,在进行设计的过程中充分利用了太阳能、风能等可再生资源,积极采用节能环保材料。而要想使建筑达到以上要求,在进行外层建筑的过程中就要进行科学、合理的设计,具体应该充分考虑以下几方面因素:第一、要具有转化、吸收自然资源的作用,这样才能够将自然资源进行合理利用;第二、要具有调节气候、改善室内温度的作用,这样才能够达到良好的保温、隔热效果,使室内气候保持在舒适的温度。 2.3应不断进行科技创新 随着社会经济的不断发展与进步、科技水平得到了明显提高。但创新是促进社会不断进步的最重要因素,所以在进行绿色建筑设计的过程中应不断进行科技创新,并逐步实现精细化目标。绿色建筑的优秀理念就是坚持走可持续发展道路,将生态环保技术应用于建筑设计中,而建筑师作为绿色建筑的主要设计人员,不仅要具备良好的专业水平与丰富的设计经验,还应该具有不断探索、大胆创新的精神,能够充分掌握各种绿色材料以及绿色设计理念。现代绿色建筑虽然在很大程度上降低了对环境所造成的影响,但仍存在一定不足。 三、实施绿色建筑设计管理的相应措施 在实施绿色建筑设计的过程中,应该根据建筑项目的实际情况采取相应措施,将各项资源进行合理配置、采用先进的设计管理技术、科学优化设计模式等,具体内容为: 3.1合理配置绿色建筑设计管理中的各项资源 绿色建筑设计是专业工种的合理配合,绿色建筑设计是对整体环境的追求,而设计人员的思考也因该是全方位的,建筑工程师都在设计方案初期讨论中,也有这各自的见解。建筑是代表这一个城市的形象,因此建筑师也被人们定位一座城市形象的灵魂塑造者。建筑师设计不仅要技术与艺术相结合,而且还要与生产的全过程进行整体控制和把握,让人们几乎形成一种共识,那就是个性鲜明,既有设计师的思想,又要用工艺的手段来展现设计师自我思想。 3.2采用先进的设计管理技术 传统的建筑设计管理方法已经无法适应当今社会发展需求,应该积极采用先进管理技术,这样才能保证绿色建筑设计管理的可持续发展。在对绿色建筑进行设计管理的过程中应该注意的内容包括以下几方面:第一、改进传统落后的设计管理技术,采用现代化的先进技术。随着人们生活水平的不断提高,对居住条件的要求也越来越高,传统的建筑设计技术虽然无法满足人们不断提高的居住需求,但也存在一定的优势。所以,在采用现代化先进技术进行绿色建筑设计的同时,也应该充分吸收传统建筑设计的精髓,在结合实际情况的基础上将其进行积极改进;第二、就是注重运用生态设计手法。生态环境中,绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源节能,节地,节水,节材,保护环境和减少污染,为人们提供健康,适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。绿色建筑的基本内涵可归纳为:节约能源及资源,减轻建筑对环境的负荷,提供安全、健康、舒适性良好的生活空间,与自然环境亲和,做到人及建筑与环境的和谐共处、持续发展。 3.3 科学优化设计模式 传统的建筑设计模式过于单一、落后,已经无法适应当今社会发展需求。所以在进行绿色建筑设计管理的过程中应该科学优化设计模式,具体包括以下两方面内容:第一、设计工作应该向着更加多样化的方向发展,绿色建筑设计管理所涉及的内容众多,主要包括项目规划、设计、施工以及验收等内容,应该为客户提供专业的建筑节能咨询和设计管理,综合应用各种建筑环境模拟设计软件,力求项目决策和实施各阶段、各环节的设计工作具有可持续性,提供最优的节能设计解决方案,从而实现真正意义上的绿色建筑设计;第二、就是进行集成化设计。绿色建筑涉及的面很广,是多学科、多门类、多工种的交叉,是一门综合系统工程。其最根本的价值在于,通过认证搭建一个整合设计的平台,将规划、设计人员、工程人员各个环节的人聚到一起,根据实际情况对所有的节能设计指标进行完整量化,降低投入,降低维护费用,真正实现绿色建筑的价值。 四、结束语 综上所述,绿色建筑已经成为现阶段的比较流行的一种设计理念,在对其进行设计管理的过程中不仅要对其概念与设计原则进行充分了解,还要将各项资源进行合理配置,充分运用现代化的先进理念对其进行科学管理。这样才能有效促进建筑行业的绿色、可持续发展,从而给人们提供更加舒适、绿色、健康的生活环境。 作者简介: 李国军,职称:高级工程师 单位:浙江耀厦控股集团有限公司,专业方向:项目管理。
汽车专业教学模式研究篇1 实现专业课程和思政理论课同向同行,是当下学校专业建设与学生成长成才过程中需要特别把握的重点方向。同时,将专业课作为课程思政建设的重要载体,潜移默化地融入思政元素,更有利于达到知识传授与价值引领彼此融合的育人效果。汽车专业具有极强的实践性和专业性,一直以来都十分重视对学生专业技能的培养,因此在面对如何融入思政元素这一课题时,难免会无从下手。基于此,重点对课程思政下汽车专业教学模式的创新优化进行探究,全方位、多元化地开展汽车教学工作,势必会给学生“德技双修”的实现带来一定促进价值。 1汽车专业课程思政落实的适合性与基本意义 1.1适合性 教育的主要任务是教书育人,使学生成为德才兼备的综合型人才,不仅要有过硬的专业技能,还要有高尚的情操。课程思政是将学生政治思想培养和道德意识提升作为研究内容,将其融入汽车专业教学,就是要在传授汽车专业知识与技能的同时,帮助学生建立完善的人生观、价值观、世界观和情感态度,从而给社会现代化建设输入更多必要人才。对此,各地区纷纷要求在教育教学模式中,始终以工学结合、知行合一作为要点,实现专业设置和产业需求相呼应,课程内容和职业标准相呼应,教学过程与生产过程相呼应,学历证书和职业资质相对应,这样便给当前课程思政在汽车专业教学中的落实提供了全程、全社会的教育路径;并且大国工匠等模范能量广泛传播,给课程思政在专业课教学当中的落实指明了方向[1]。同时,当前专业课教学主要是应用项目教学法、小组讨论法等,教学过程包含了理论教学、实践等,在这之中利用适合的目标、内容与方法,更容易使思政元素贯穿进去,达到一定教育效果。 1.2基本意义 1.2.1有利于促进汽车专业教学改革 开设汽车类专业的各类院校虽然一直在推进教学改革,也获得了一定成效,但依然不乏一些问题存在。一方面,容易在教学过程中忽视育人元素,过于重视汽车专业知识教学;另一方面,过于关注理论教学,忽视了实践教学推进。通过实现课程思政,则能推动专业教学改革,引导教师对专业课中的思政元素和资源进行深度挖掘,重新设定教学目标,深化教学内容,创新教学方法,最终促使学生具备良好的素养与能力,始终保持高度国际化的视野、家国情怀和人文精神,掌握现代化的技术手段,并拥有持续更新理论知识与促进理实结合的能力。 1.2.2有利于实现专业教学价值引领 课程思政本质上属于一种课程观,并非直接多增设一门课,也不是组织开展一项活动,而是直接将思政教育与教学改革的各个方面、各个环节结合起来,从根本上润物细无声地实现立德树人[2]。其中最突出的特点便是融合性,在汽车专业教学内容、过程等方面融入育人元素,能促使传统单一的知识传授转为价值引领。 2汽车专业课程思政发展现状 2.1教学设计不成体系 当前部分院校汽车专业人才培养方案与教学设计都未针对思政教学目标实施详细总结归纳,缺乏必要的整体规划,有些甚至没有明确专业知识传授和思政教育之间的基本关系,专业教学实践与思政教育联系不紧密,使得思政元素没有很好地融入学生的知识与技能养成当中。此外,课程目标与内容之间应该实现知识、技能和德育的三元融合,但当前知识、技能和价值塑造之间却存在一定程度的脱节问题,未形成协同育人机制。 2.2教学模式守旧单一 汽车专业课程最大的特征就在于理论与实践之间的高度融合。在常规教学模式中,基本都是先进行理论传授,然后再进行技能实践,并不看重思政教育[3]。如此,便容易导致学生虽然掌握了知识技能,但思政素养却有所缺失。另外,传统教学注重直接灌输,忽视了学生的参与感,难以调动学生的能动性和主动学习思维,导致对于知识的掌握十分有限,思政教育理念也难以实现真正有效的渗透,从而影响思政教育效果。 2.3教师思政意识薄弱 部分专业课教师都以知识本位为原则,重视授业;还有些教师以能力本位为原则,注重实践操作。但无论是哪种观念,他们对于思政教育的功能都存在一定误区,认为专业知识教授、实践技能培养才是自身的职责,而进行思政教育则会影响教学进度。如此,专业课教师推行课程思政的意愿不足,只负责进行教书,而不注重育人,致使学生难以实现精神层面的“成人”。并且,部分教师虽然在汽车专业教学方面经验丰富,但对课程思政却无从下手,适应能力较弱,难以对思政内容进行全面梳理、学习,也不能基于思政角度对汽车专业课程进行规划,只能在教学形式上简单推进,导致专业课程内容和思政教育之间两张皮问题比较突出。 3课程思政下汽车专业教学模式优化策略 3.1在教学目标设计中融入课程思政 教学目标设计的完整性与精准度会直接影响到人才培养效果与方向,而要想在课程思政下培养出更多汽车专业人才,就要对教学目标进行优化,主动将思政目标融入其中,确保在教学伊始就为教师指明方向,给教学质量提升夯实基础[4]。以“汽车电气设备构造和充电系统检修”为例,在教学目标设定时,可以从三个角度着手:(1)知识目标。明确和掌握蓄电池的基本结构和工作原理,同时了解交流发电机的主要结构和整流原理。(2)技能目标。可以熟练开展蓄电池的日常检查与维修工作,能对充电器电路进行检修。(3)素质目标。全面强化学生的自学能力、理解能力,通过讲解蓄电池结构创新引申出创新创业概念。同时,在检修教学中,引导学生树立工匠精神,形成吃苦耐劳和艰苦奋斗的精神。再以“汽车材料”为例,在目标设定也可以分为:(1)知识目标。明确汽车金属材料和非金属材料的具体应用情况、性能和发展;了解汽车运行材料的类型、性能、规格等;了解汽车美容材料的类型、作用、应用、特性等。(2)能力目标。引导学生完成某一车型材料的调查研究报告,学会正确辨识材料性能,并能给客户介绍材料应用的主要优势;可以对选材性能进行分析,了解其中的工艺应用。(3)素质目标。提升学生的自主学习能力,强化真伪辨识意识和工匠精神。 3.2在教学内容创新中融入课程思政 基于育人全过程,和专业知识相互融合,使学生的社会主义核心价值观、工匠精神与综合素养等在课程实施当中实现全面融合渗透[5]。以“汽车商务礼仪”为例,其中就蕴含着十分丰富的人生哲理,如原则、规范、诚信等,通过挖掘,能自然渗透到专业学习当中,实现课程思政。比如在交车环节落实公平与敬业教育。一般在该环节中,销售人员和客户的兴奋点往往存在一定差异,对于前者而言,当客户签单之后自己的提成已经获得,但对于后者来说,签单的一刻往往并不激动,甚至会有不安的感觉,而当提车时才可能会比较开心。因此,在汽车礼仪教学中,还需在这一环节重点落实公平教育,始终保持良好的职业态度,以提升客户的满意度。以“汽车材料”为例,可以将其内容分为金属材料非金属材料两类。在前者中,以黑色和有色为核心,其中黑色金属材料需引导学生明确具体的结构和结晶过程,对碳钢、合金钢与铸铁等性能进行详细讲解,列举具体应用,使学生了解国内在冶铸层面的创新发明,形成创新意识和民族自豪感;有色金属材料部分需带领学生对铜、铝、镁与合金的类型和性能进行归纳,掌握在汽车中的应用,明确汽车实现轻量化的重大意义,并使学生掌握古代青铜冶铸工艺,引导学生精益的工匠精神。在后者中,将玻璃、塑料和橡胶集合起来讲解,引导学生认识汽车玻璃的类型,正确区分汽车常用塑料与橡胶类制品,并融入夹层玻璃和硫化橡胶的发展,促使学生形成不断求知、积极探索的科学精神;再将摩擦材料、复合材料、陶瓷集合起来讲解,对陶瓷性能、组成和在汽车上的应用进行归纳,了解摩擦材料与复合材料在未来汽车发展中的应用趋势和长期以来的发明创造历程,从中引导学生建立不断探索的创新意识。此外,还需对运行材料进行讲解,特别引导学生对汽油、柴油进行合理选择和应用,加大对再生能源和不可再生能源的认知,建立大局意识和生态文明保护理念,进而在持续发展原则的支持下,以身作则贯彻落实节能减排和保护自然环境[6]。再以“汽车发动机构造与维修”为例,在发动机的总体构造教学中,可以通过解释发动机的发展历史,通过名人事迹引导学生形成坚持不懈的敬业精神。在配气机构的构造和维修中,可以将本田发动机的可变气门控制机构引入进来,并与一般的配气机构进行比较,以督促学生认真学习专业知识,将来掌握核心技术之后为整个汽车产业作出贡献。在发动机的故障诊断、拆装和磨合当中,将《大国工匠》引入进来,促使学生形成良好的岗位责任意识,并在日后的学习工作之中不断提升综合素养,积极适应汽车维修领域的基本需求。在进气与排气系统构造与维修当中,通过对排气系统催化转化装置的基本作用和原理进行介绍,促使学生加大对环境生态的爱护。 3.3在教学方法创新中融入课程思政 3.3.1基于汽车产业发展,促进职业规划 汽车产业发展迅速,新能源、新工艺、新技术的逐步出现,特别是智能网联技术在汽车上的运用,促使学生职业规划面临极大挑战。对此,则可以基于汽车专业的发展历程与前景,对当下以及未来整个就业市场环境和岗位分布进行分析,以促使学生制定合理的职业规划。另外,在课堂上多列举一些关于大国工匠的事迹和双创典型人物,甚至可以是往届优秀毕业生,以激发学生保持良好的学习动力,建立起辛劳与收获相互协调配合的发展观。 3.3.2基于专业知识技能,培养工匠精神 工匠精神作为一种职业精神,体现了从业者基本的职业能力、道德和品质,是一项重要的行为表现与价值取向,其中包含了精益、敬业、创新、专注等内涵,可将其内化成必要的思政元素[7]。(1)对于敬业而言,虽然汽车专业本身属于纯工科,但依然要建立一个具有良好文化内涵的专业学习与实践氛围。具体可以针对学生开展“7S”培训,使其深入了解汽车行业。(2)对于精益来说,在汽车专业课之中包含了检测、拆装等内容,同时每个厂家都会基于行业规范配备专门的检修手册,相关拆装顺序、螺栓紧力矩等都要专门要求。对此,教师还需在引导学生充分掌握知识的同时,完全按照规范行事,不能有一丝一毫的放松与懈怠,同时列举一些关于维修事故引起的交通事故案例,以促使学生从最初学习时就建立起精益求精的职业态度和意识。(3)对于专注来说,可以在教学实践中播放一些相关的大赛视频、工匠事迹等,使学生明确要掌握基本的汽车技术,不仅要进行知识、技能和经验积累,还要保持长期坚持、专注和吃苦的精神,了解自身对于社会安全所肩负的责任。(4)对于创新来说,当前汽车行业日新月异,有必要着重培养学生善于和敢于创新,能对汽车技术优化、维修技艺突破、材料创新发明等提出自己的见解,甚至可以动手将自己的想法创造出来[8]。 3.3.3基于工学结合实践,培养守纪意识 现阶段汽车专业教学都是应用工学一体化的实践模式,不管是技术还是生产,都是基于当下企业的技术标准和生产管理标准进行,更有利于学生及时掌握日后的职业标准。对此,可以从规范操作、劳动纪律、岗位职责、生产效益等方面引导学生对规范制度和自身行为的关系进行正确理解,形成良好的守纪意识,并在入职之后迅速适应企业需求。 4结语 课程思政是以立德树人为根本任务的教学教育创新工程,强调了各课程都需要肩负起育人重任。虽然汽车专业的课程思政建设比较艰难,但却对当前汽车专业人才的成长具有极大促进意义。对此,在课程教学过程中,则需对教学目标进行重新设计,凝练教学内容,促进教学资源建设,完善教学方法,进一步提升思政教育和专业课程之间的协同性。 作者:逯海燕 王志新 单位:甘肃交通职业技术学院 汽车专业教学模式研究篇2 1引言 随着2019年1月国务院首次提出要将学历证书与职业技能等级证书结合起来的策略之后,“1+X”证书制度试点工作就算是正式拉开了序幕。其中高职学校作为试点的重要组成部分,其结果如何将直接影响高职院校人才培养质量。基于此,以新能源汽车维修为例,在“1+X”证书的背景下,专业实行教学改革已经势在必行。作为一项直接决定高职院校能否实现长远发展的重大创新,“1+X”证书制度的实施有其特殊的现实意义与价值,可以说是新时代高职院校改革创新的重大举措。 21+X证书的内涵与意义 2.11+X证书制度的内涵 “1+X”证书,其中1代表的是高职学生的学历证书。由于高职院校重点培养的是以技术为主导的技能型人才,这时候,学历证书便是学生在完成校内教育之后取得的合格证明,意味着学生顺利毕业,为促进学生的可持续发展提供了有力证明。其中X代表的是学生在取得毕业证书的基础之上通过学习与培训取得了其他与专业相关或者是不相关的职业技能等级证书,它可以作为学生在某一领域之内技术资质的有力证明,同时也为学生今后的就业创业提供了更多可能性,提升了学生的综合竞争力。1+X证书制度试点工作明确指出,学历证书的作用不能仅仅局限于学生在院校受教育的文凭,而是应在此基础上进行进一步拓展与延伸。1+X证书制度,需要特别强调一点的是它并不是简单将学历证书与各类职业技能等级证书相加,当然,更不是为了增加学生的毕业与学习负担。从根本上来讲,推行1+X证书制度,并不是在高职院校原有人才评价系统之外建立一个单独的系统,而是通过这一制度的推行与广泛深入,引导高职院校本身以及教师、学生以这一制度为基础建立一个更为全面、专业的教学改革体系,创新教学内容,改革教学方式,最终改善学生的学习过程与学习方式,从而顺利解决工作岗位与劳动者文化技术水平不相适应的问题,切实缓解结构性就业矛盾。总而言之,随着“一专多能”时代的到来,1+X证书制度与高职教育教学改革深入融合已经成为必然的趋势。 2.21+X证书制度实施的重大意义 高职学校作为为国家与社会培养高技能人才的重要场所,应积极响应国家号召,主动地参与到与1+X证书制度实施的各项工作中来,从宏观角度出发,能够为国家早日实现中国特色社会主义伟大战略目标提供强有力的技术人才保障。同时,1+X证书制度的实施对高职院校本身的发展也具有重要发展意义。首先1+X证书制度是深化高职院校人才培养模式的重要途径。在1+X证书制度的背景下,学历教育与职业教育已经不再是两个独立的个体,而是形成了有效融合,其精髓在于能够真正带领高职院校走向书证融通的时代,进而提升人才培养质量,深化人才培养模式,最终为国家培养出经得起大国锻造的工匠型人才。其中学历教育更体现的是学生对于校内安排课程知识的学习与掌握,而职业教育的核心在于促进学生的多元化发展。在1+X证书制度的大力促使下,高职人才培养目标的重心不应该仅仅集中于专业知识的传授教育方面,而更要以学生实际的就业创业所需为基础,充分利用社会各界资源,推动职业教育现代化的进程。其次,1+X证书制度能够有效促进学校与企业建立稳定长久的合作。1+X证书制度可以说是继现代学徒制之后的又一大重要改革。高职院校培养出来的人才最终的落脚点是企业,企业需要什么样的人才,高职院校就应该尽最大可能向这个目标前进。不得不说,1+X证书制度的落地实施有效缩短了这一进程,不断激励学生围绕1+X证书与实际岗位的具体技能要求,对自己提出更加严格的要求,充分激发个人潜力,进而提升学校人才输出的质量。另外,企业行业的需求从某一角度来说将直接影响学生职业技能证书的考核评定,只有强化校企合作,才更有利于学生充分了解自己所要考取的相关职业技能证书的具体要求,致使学生有目的、有针对性的学习与备战。最后,1+X证书制度有利于提升教师综合教学水平,完善双师型教师队伍的构建。在1+X证书制度的视域下,作为制度实施的重要组成部分,要想全面促进这一制度的有效落实推进,那么教师的首要任务就是改革育人机制,其中最主要的就是及时调整教学模式与教学方法,以尽快适应职业教育改革所需。正是因为如此,将逼迫着教师要在不断实践中切实提升自己的教学水平与综合实践能力,如此才能真正带领学生达到工学结合的目的。另外,应考取证书的需求,教师还需要潜移默化地在专业教学过程中渗透职业素养培养,以综合提升学生的技能水平,切实当好学生职业的领路人。 3“1+X”模式下的高职新能源汽车维修教学有效策略 3.1统筹规划,培养双师型教师队伍 随着新能源汽车种类日益增长,技术更新换代频繁,其诊断、维修工作也随之需要发生翻天覆地改变。只有教师将最新的维修技术、诊断方法、鉴别技巧等专业知识及时传授给学生,他们才能更快地了解行业、岗位真实所需。基于此,培养双师型教师队伍,提升教师的综合教学水平是1+X证书制度在新能源汽车维修专业得以顺利实施的基础与重要保障。首先1+X证书制度实施成功的关键在于教师自身需要及时转变教学观念,由以往的教师主导课堂逐渐转变为以学生为主,而教师则更重要的是对学生进行积极引导与有效启发,全面提升学生的自主学习能力与辨识领悟信息的水平,促使教师与学生之间的关系由单向权威更好的过渡到双向交互,在形成学习共同体的基础上为今后学生考取一系列的证书奠定坚实的基础。其次,学校与企业要建立紧密合作关系,为加强教师的专业模块化教学水平提供重要保障。一方面学校可以选派新能源汽车维修课程的教师前往汽车生产基地、售后服务车间进行相关知识的学习与培训,以便将最先进的技术与知识及时带回校内与学生分享。另一方面企业可以选派技术人员到校内为学生与教师进行现场维修技术培训。同时学校与企业可以共同搭建汽车维修技术应用与研发平台,积极开展与维修工艺改进创新、新产品研发、新科技开发等相关的各类活动,为新能源汽车维修产业的科技进步提供坚实的后盾与保障。 3.2信息化支撑,建立多元教学模式 以新能源汽车维修教学为例,从课前、课中、课后三方面细致化阐述打造高效课堂的有效策略。在课前预习环节,为了充分调动学生学习的积极性与主动性,教师可以通过学校的职教云平台将与本节课课程相关的学习资源,如导学单、实训安排、课件、视频等上传到共享平台上,由学生自主完成预习工作。需要特别强调的是由于新能源汽车维修相关知识对学生的基础能力有较高的要求,这时候,教师必须立足于班级学生的学情,充分认识到学生能力之间的差异性,必要的时候可以实行分层分类教学,以切实实现针对性、个性化的教学目标。通过网络平台,教师不仅能实时观察每位同学的预习情况,根据预习情况实时调整下一步教学计划,而且更为重要的是有些平台自带网上打分功能,如此便能更好的激励学生完成课前预习。到了课堂教学环节,由于新能源汽车维修课程实践特征明显,为了提升学生的学习效率,教师可以采用示范演示、虚拟仿真等教学方式增添教学的趣味性,营造更为轻松、和谐的教学氛围。最后,针对于课后服务,教师仍旧可以借助网络平台向学生发布不同类型的作业要求,例如拓展类,要求学生深入维修第一线,通过向专业一线人员学习的方式不断提升自己的专业技能。再比如小组合作类作业,即可以以小组为单位进行实地调查,如对如今的新能源汽车维修最常见的几类问题进行总结,并商讨针对具体问题可行性的处理建议。通过多种教学模式的相互配合,不仅能够切实提升学生的综合能力,且为1+X证书目标的实现也提供了根本的技能保障。 3.3校企合作,优化人才培养方案 从根本上来讲,实施1+X证书制度,并不是为了督促学生拿到多少张职业技能等级证书,更为重要的是转变学生的学习态度,优化学习过程,进而为国家与社会培养出更多符合新时代要求的复合型技能人才。正是因为如此,教师为了切实达到这一目标,必然要强化与企业的合作,从优化人才培养方案入手,以1+X证书获取作为目标指引,为学生提供更为真实的实践场景,优质的实训条件,进而提升学生的实践能力与探究能力,促进学生的全面发展。在1+X证书制度的背景下,将来汽车发展的主要方向一定与新能源分不开,节能环保是汽车行业的主旋律。因此,相比于传统的汽修职业资格证书,如今学生更应该瞄准的是与新能源相关的证书,以此来拓宽学生的就业途径,提升学生核心竞争力。这时候,与企业展开合作,引入最新的职业标准,导入技能培训,或者让企业一线的工作人员为学生进行实地讲解与培训,就显得相当重要。如新能源汽车故障诊断分析、检测维修、检查保养等,都是学生今后走向工作岗位必备的专业技能。 3.4育训结合,加强实训条件建设 教育与实训相结合,是新时代对新能源汽车维修类人才教育教学提出的最新要求。特别是近几年随着新能源汽车数量的攀升,企业与市场更加对维修类人才极度渴望。因此为了切实给学生提供较好的实训条件,建议高职学校应建立以市场需求、国家要求、学生就业能力提升为主的新能源汽车维修实训中心,让学生能够在更真实与专业的环境中不断磨练意志,提升技能水平与实践能力,从而为行业培养出更多的新能源汽车相关人才,促使中国科技兴国战略目标的早日实现。此外,实训中心的职能还可以将证书培训涵盖其中,特别是针对学生专业技能证书的获取教师可以给与可行性的建议,并且帮助学生针对重难点知识进行有效练习与巩固。当然,其他专业的学生也可以通过实训中心来考取与新能源汽车维修相关的证书,以此来切实提升高职学校整体人才培养的质量,让1+X证书制度真正落地生根,发挥作用。 3.5多元评价,认可差异化发展 1+X证书,其中X从纵向来说可以说是循序渐进、层层递进的,而从横向来看,X是技能等级证书的多元复合,代表的是证书的数量。针对于高职新能源汽车维修学科的学生们来讲,由于每个人的接受能力、学习能力、理解能力等均存在着差距,因此对于他们的评价也应呈现出来因人而异的特征,即针对每一位同学,要制定个性化的评价标准,评价指标要注重学生的学习获得感,采取多元评价方式,以此来促进学生的个性化发展。结合X技能等级证书的组织机构,要形成以“学校—企业—行业”为主体的一体化评价机制,评价主体则由学校教师、学生以及企业导师组成,评价方式既可以开展学生自评,也可以通过教师评价、导师评价、同学评价等多方面反映学生的综合学习情况,旨在组件多元化的评价体系,进而促进学生的全面发展。当然,相比于传统的结果式评价模式,在1+X证书制度下的评价更趋向于过程式评价,即对学生的学习过程、实训过程展开全方位评价,这种评价更倾向于对学生综合素质与职业综合能力进行评价,而非只关注一次考试结果,或者一次实训成绩。只有建立多元化、科学的评价体系,教师才能在1+X证书制度的促使下在日常教学中更加规范教学活动,并从知识能力目标、情感价值目标、技能目标等多方面建立更为细致的评价标准,更有利于提升教学质量,从全方面多角度为学生建立更为立体的教学体系。 4结语 总而言之,新能源汽车维修作为现如今乃至今后汽车行业的一大重要发展趋势,为此专业的学生提供了更广阔的就业平台,创造了更多元化的就业与创业机会。特别是在1+X证书制度的背景下,通过理实结合、学历证书与职业技能等级证书培训结合、线上与线下教学结合等一系列多元化教学模式的引用,提升了高职院校此专业的就业比,相信对深化高职学校教育教学改革、完善人才培养体系、由学历教育顺利对接到职业教育、推动高职院校的长远发展等都具有极为深远的现实意义。 作者:朱倩倩 尤富仪 单位:江苏省连云港工贸高等职业技术学校 汽车专业教学模式研究篇3 1引言 高职院校开展汽车类专业教学,其主要目的是为我国汽车产业输送优质人才,因为我国高职院校是为国家培养专业技术人才的重要基地,我国社会的不断进步以及企业的发展都需要技术人才作为支撑,更需要具有较强职业素养和职业能力的优质人才。在新时代背景下,我国社会经济迅猛发展,信息技术的不断发展,使得我国对优质人才的需求日益迫切,我国社会和企业迫切要求高职院校教师教授学生专业知识和专业技能的同时,还要注重将工匠精神等职业素养融入到课堂当中,做到理论教学、实践教学和素质教育为一体的教学体系,为我国和社会培育出符合时代发展所需的应用型和复合型人才。2高职院校汽车类专业职业素养的内涵 因高职是培育符合时代发展所需人才的重要场所,高职院校为实现学生职业素养和职业能力的培育,并且符合当代社会和企业的迫切需求,需要高职院校通过多种手段和形式对当代社会和企业对人才的需求进行调研,与相关企业负责人探讨企业用人的需求点,明确人才培养目标,制定针对性的人才培养方案,为了我国输送素质高、能力强的汽车类专业优质人才。现如今,我国各行各业迅猛发展,我国汽车类企业也对人才明确提出了新的要求,要求专业人才具备较强心理承受能力和抗压能力,还要具备较强的职业素养和职业能力以及诚实的人格品质,同时还需要具备一定的专业技能基础,为随时应对汽车行业相关工作开展做准备。并且我国汽车行业相关专家建议,高职院校在开展汽车类专业教学过程中,除了要加强学生对专业技能和理论知识的掌握,还要在校期间加强学生的心理素质建设和抗压能力的训练,提高学生的专业忠诚度。学生在校期间,不仅能学习到符合自身发展的理论知识和专业技能,还能够根据时代发展趋势,适应社会,与企业共进退。此外,高职院校开展汽车类专业教学,还要认识到学生正确价值观念的树立,对学生今后发展起到的重要推动作用,价值观念的树立,是学生对各个行业的认识和态度,而学生的职业价值观会影响对职业方向和目标的选择。高职院校开展汽车类专业教学时,将理论与实践有机结合,加强学生对理论知识的掌握的同时,使学生正确地清醒地认识到职业价值,而这是学生在今后发展实现人生价值的基础条件。 3高职院校汽车类专业学生职业素养有效培育必要性 3.1有利于提升学生职业意识 高职院校根据时代发展趋势,在开展汽车类专业教学过程中,虽然重视培养高职院校学生职业素养,提升学生职业意识,但多数教师教学理念过于陈旧,没有根据学生的个性学习需求以及社会对人才提出的要求,将传统教学模式进行创新和优化,导致学生无法深入理解职业素养内涵同时自觉接受。因此,高职院校教师要加强学生职业素养培育的理解和认识,因良好的职业意识和职业素养,能够促进学生转变就业观念,减少高职院校汽车类专业学生在就业过程中存在的问题和阻碍。我国职业教育体系对人才培育提出了新的要求,需要我国高职院校开展汽车类专业教学时,将以工匠精神为主的职业素养和职业意识培育贯穿到汽车的专业教学各个环节当中。高职院校在融入和渗透工匠精神这一理念,需要让学生深入了解内涵的同时,自觉接受工匠精神的渗透和陶冶,使学生在职业价值观和正确价值观念的影响下,学生自身的职业意识和职业素养得到整体提升,而这为学生毕业后的就业和作业提供了基础保障。 3.2有利于帮助学生形成高尚道德品质 高职院校根据时代发展趋势,在开展汽车类专业教学活动过程中,注重学生职业道德和职业素养的培育,是规范学生行为举止、摒弃错误的思想观念的重要举措,这为学生实习、就业、创业具有重要推动作用,对学生今后职业生涯来讲也是一笔宝贵的精神财富。因此,高职院校除了要注重学生专业技能的培育,还要高度重视学生社会责任感和职业道德的培养,通过工匠精神的渗透和融入,使学生在学习和实践过程中,意识到自身担负的社会责任和义务,同时也要明确自身就业后需要为工作岗位提供的义务,使学生能够在校期间树立高度社会责任感,帮助学生养成良好的行为习惯和学习态度,如此,才能使学生在今后参与到汽车相关工作岗位过程中实现自身在岗位中的价值,为企业今后发展做出应有贡献。 4高职院校汽车类专业学生职业素养 有效培育的现实困境高职院校开展汽车类专业教学过程中,虽然高职院校领导者和教师注重根据时代发展趋势,在汽车类专业教学中对学生进行职业素养和职业意识的培育,但部分教师教学手段传统,在开展汽车的专业教学时,仍旧注重对学生进行专业技能的传授,忽视学生职业意识和职业素养的培育,不仅不利于学生在毕业后的可持续发展,也给社会和企业造成了不良影响。此外,部分高职教师的教学水平有待提升,在开展汽车类专业教学过程中,没有充分考虑到学生自身发展的需要,盲目的制定综合能力和综合素养培育目标,导致部分学生在课堂中学习效率下降,也无法更深层次的了解教师所讲解的汽车专业理论知识和专业技能,无法在今后实习或者实践过程中学以致用,这在一定程度上会大大降低学生在企业工作岗位中的工作热情和积极性,慢慢学生会产生不正确的职业观念。 5高职院校汽车类专业学生职业素养有效培育的实施对策 5.1增强学生职业荣誉感 在新时代背景下,我国除了要加强人才对专业技能和专业知识的掌握,还要注重人才职业道德和职业素养的培育,使学生在学习和实践过程中能够养成正确的行为习惯,树立高度的责任感,这对促进学生今后可持续发展具有十分重要的作用。因此,高职院校开展汽车类专业教学过程中,要想更好地增强学生职业荣誉感,除了需要在汽车类专业教学活动中,加强学生对专业技能和理论知识的掌握,还要注重学生实践能力的培育,使学生意识到“实践是检验真理的唯一标准”,使学生热爱实践,能够通过自身的实践论证专业技能的应用价值。高职院校要转变校内教师的教育思想,认识到学生职业素养和实践能力的培育,对学生今后发展起到的重要推动作用,需要为教师开展理论与实践相结合的教学模式,为教师引进多元化教学模式,而学生在实践过后,将自身所学理论知识得以证实,不仅能让学生体验到成就感,还能够增强学生的职业荣誉感,体会到自身能够为企业和社会带来的价值和贡献。最后,良好的职业荣誉感是员工对企业、对工作高度负责的保障。教师要意识到在基础的专业教学活动中,加强学生专业技术传授的同时,还要注重学生职业道德教育活动的开展,使学生意识到自身需要同时具备较强的道德品质和专业水平,在今后任何时间任何地点都需要加以约束,如此,才能促进自身今后可持续发展,为企业相关岗位做出应有贡献。 5.2帮助学生树立正确职业观念 高职院校开展汽车类专业教学过程中,要想发挥汽车类专业教学育人作用,在专业教学活动中,引导学生树立正确的职业观和价值观,需要教师根据学生个性学习需求,将汽车类专业教学模式进行创新和改革,为学生丰富新时代下汽车的专业教学内容,并且还要将学生在课堂中主体地位进行提升,充分发挥学生在课堂中主体地位的作用,根据学生实际学习情况和思想现状,合理开展汽车的专业教学活动,使学生的专业技能和职业素养能得到整体性提升。此外,高职院校还可通过根据教师开展的汽车类专业教学现状,建立相应的规章制度,以此帮助教师共同来规范和约束学生的行为举止,转变学生存在的错误观念,使学生在学习和实践过程中,学生自身的职业意识和职业观念能够得到良好的培育和树立,对促进学生快速适应岗位以及相关岗位对技能提出的需求奠定良好基础。此外,高职院校教师开展汽车类专业教学时,根据高职院校提出的人才培育要求,帮助学生树立正确职业观念,需要将工匠精神潜移默化的融入到汽车类专业教学各个环节当中,使学生能够自觉对自身行为举止进行约束,无论是在学习还是社会中的实践都要严格要求自身行为,如此,学生在校期间良好学习习惯得到正确培养,对学生今后可持续发展具有十分重要的作用。 5.3提高专业教师教学水平 高职院校开展汽车类专业教学过程中,根据时代发展所需,将汽车类专业教学课程进行创新和开发,除了要加强学生对理论知识和专业技能的扎实掌握,还要对学生自身职业素养和职业意识进行培育,而提高汽车类专业课程教学效果,加强对学生职业素养和职业意识的良好培育,需要教师具备较强的教学能力和教学水平,需要储备与汽车相关的丰富的专业理论知识,才能够更好地对学生进行各方面能力和素养的培育,才能更深层次的加深学生对与汽车相关知识的理解程度。因此,高职院校需要根据校内教师开展汽车类专业教学效果,定期为教师开展与汽车类专业相关的讲座和培训,利用业余时间组织教师参与相关教育讲座,学习汽车类专业专家的教育理念和教育方法,了解汽车行业发展对专业技术人才提出的新要求。教师需要根据学生个性学习需求以及社会对人才提出的新要求,将传统汽车类专业教学模式和内容进行创新和优化。同时,高职院校还可为校内教师提供培训和学习的机会,使教师在培训过程中,可与其他专业教师进行交流和探讨,通过对自身所掌握的理论知识进行反思,查补缺漏,学习其他专业教师的教学优点,针对自身开展教学活动过程中存在的不足,及时改正,如此,教师自身的实践教学经验得到丰富,还能更好地提校内教师自身职业素养和教学水平,对提高汽车的专业教学效果具有十分重要的意义和价值。与此同时,高职院校还要帮助教师树立正确的职业教育观念,将职业素养的培育与专业理论知识教学有机结合,根据企业对学生提出的新要求,教师要制定针对性的课程教学目标,借鉴并完善传统教学模式中的优缺点,在开展汽车类专业教学活动过程中,教师要将企业文化精神或者工匠精神,有效渗透到汽车类专业教学当中,使学生在学习和实践过程中,能够受到工匠精神和企业文化精神的熏陶和感染,提高学生职业素养和职业意识,使学生在今后发展过程中,能为企业提供价值,为我培育出符合市场发展规律的优质技能型人才。 5.4创新专业教师教育理念 高职院校开展汽车类专业教学,其主要目标是加强学生对汽车相关职业技能的掌握,以及职业理论知识的学习和了解,使学生在今后步入社会参与汽车相关工作岗位过程中,能够更顺利的完成企业布置的相关任务,为学生今后发展奠定良好基础。高职教师开展汽车类专业教学过程中,因部分教师教学理念陈旧,虽然注重加强学生职业素养的培育,但以往的教学理念在新型教学模式中,无法充分发挥出新型教学手段和方法的作用和价值,导致多数教师仍旧采用传统教学模式开展汽车类专业教学,在传统教学模式中一味地对学生进行理论知识讲解,学生处于被动学习的状态,全程跟着教师的思路进行思考和学习,导致学生的自我学习能力和创新创造能力未得到有效地锻炼,其学生各方面的能力和素养也未得到很好的培育,在一定程度上限制了学生的发展。因此,高职教师开展汽车类专业教学过程中,要想充分发挥出汽车的专业教学中学生职业素养和职业能力培育的作用,需要将传统教学观念进行更新,学习现代化教学理念,运用学生感兴趣的教学手段和教学方法展开汽车类专业教学,使学生成为课堂教学中的主体,而教师则是引导学生自我思考和自我学习的引导者,使学生在课堂中的发散性思维得到良好激发,长此以往,学生的自我思考能力和创新创造能力能得到良好培养,同时学生也能根据教师提供的针对性教学和指导,具备较强的职业素养和职业能力,这对学生今后全面发展具有十分重要的作用。 6结语 综上所述,现如今,我国信息技术迅猛发展,推动我国各行各业朝向新的方向发展,而各行各业的发展对人才提出了新的要求,要求教师不仅具备较强的专业技能,还需要具备较强的职业意识和职业素养。高职院校开展汽车类专业教学,强化学生自身职业意识和职业素养,帮助学生树立明确的从业方向和目标,提高校内教师教学水平和职业素养,使教师能根据学生各项需求以及社会对人才提出的新要求,展开针对性的教育和指导,如此,不仅有利于学生对我国社会岗位需求的快速适应,还能在促进学生发展的同时,促进我国相关企业经济效益水平的提升。 作者:李赫 单位:吉林电子信息职业技术学院 汽车专业教学模式研究篇4 1引言 目前,很多中小学都引入多元性评价这一新型的教学模式,这种教学模式的引入不仅能够准确、客观地评价学生的综合能力,还能让学生成为学习的主体。但学生作为学习的主体,每个人都有自己擅长与不擅长的领域。同时在学生群体中,都各自有自己的闪光点,所展现出来的学习能力各有所长。因此,汽修专业教师在进行课堂教学时,应该意识到这一点,并积极采用行动导向学下的多元性评价的教学方式来客观看待学生的实际学习情况,做到“教”与“学”的全面发展。 2行动导向教学中多元评价在汽修专业中的实施意义 对于初高中阶段的学生而言,他们的身心都是比较敏感、脆弱的,对于一些情感、思维以及价值观念都是一种较懵懂的状态。因此,行动导向教学中多元评价在汽修专业中的实施过程中,应该根据每位学生的身心特点,在遵循学生身心发展规律的基础上使用合适的多元评价策略让各个学校生得到更高质量的学习教育。在传统的教学观念中,考试分数是反映学生学习状态最直观的形式,也是学生毕业生学的重要依据。但在目前的汽修专业教学中,学生的评判标准不仅仅是看专业课程、思政和英语三门主课的成绩,学生的综合素质测评也成为其重要组成部分。在这种教育方式的影响下,行动导向教学中多元评价在汽修专业中的实施过程中,不仅能够应尊重学生的个体差异,用公平公正的工作态度对待每一个学生,让他们意识到自己是受尊重的;还可以使用多元评价策略来减轻学生的心理负担与学习压力,改变一直以来分数至上的学习理念,从而有效激发学生的学习欲望,积极主动地投身到教学课堂之中[1]。此外,行动导向教学中多元评价在汽修专业中的实施过程中,也可以让汽修专业教师有效避免理论教学与实践教学内容相互脱节的问题,还能有效地缩短教学时间,从而更好地实现基础知识与理论知识相互结合,提升学生地实际操作技能,增强学生的就业竞争力[2]。 3多元评价模式所表现的具体特点 3.1全面合理性 行动导向教学中多元评价在汽修专业中的实施过程中,教师能够对教材内容、学生特征以及过程方法等内容做出综合性的评价与分析,确定教学过程与方法、教学目标以及情感价值观,并将这些内容有机联系了在一起。同时,教学目标评价的一致性还可以让教师全面、合理确定教学目标,在符合学生身心规律发展基础上采取针对性教学措施进行汽修专业教学。此外,汽修专业作为学生所有课程教学中较特殊的学科,其教学目标的设定并没有像汽车维修专业、数学那样严格要求,但学生的汽修专业素养不一决定了汽修专业教学目标还应该具有目标性、层次性。这对于各个学校汽修专业教师而言,是一个巨大的挑战,而行动导向教学中多元评价则可以很好地为教师解决这个难题[3]。 3.2具体准确性 行动导向教学中多元评价在汽修专业中的实施过程中不仅具备全面合理性,具体准确性也囊括在内。因此,各个学校的汽修专业教师应该根据学生的认知与思维还对教学目标评价进行了合理分类。从教师层面来说,教师不仅要对不同年龄段的学生采取不同的方式,同时还应该对汽修专业教学内容的难易程度采取合理的教学方式。在各个学校汽修专业教学中,教师可以采取任务驱动法或者情境教学法来细化各阶段的教学目标,并且借助图片、视频等方式给学生营造一个良好的学习气氛。以汽修专业学生的评价内容为例,教师不仅要对学生知识和技能的掌握程度进行评价,还应该对学生的职业能力、企业实践能力以及综合职业素养等方面进行评价,从而全面考核学生对知识、技能以及工作规范等内容的综合能力。 3.3因材施教性 各个学校汽修专业教师在进行行动导向教学中多元评价时应该遵循灵活、变通的原则,在传统行动导向教学中多元评价的基础上,融入一些符合学生学习需求的评价方式,使得多元性评价的内容更加丰富。具体来说,各个学校汽修专业与小学汽修专业教学有所不同,它的综合性较强,内容也较多,对学生的考核方面也应该是各式各样的,除了要考考查学生的考试分数之外,还应该对学生的课堂表现、作业完成情况、综合实践能力、综合素养等方面进行一个多元性评价,真实反馈学生在学校的学习状态。所以,各个学校汽修专业教师在教学过程中应该要做到循循善诱,制定科学的教学目标评价内容,在行动导向教学中多元评价模式实施过程中,突出学生的优势,引导学生发现自己的不足,并进行深刻的反思,从而促进学生的全面发展[4]。 4汽车维修专业实施多元性评价的基本原则 4.1以学生为本 汽车维修专业实施多元性评价中,教师应坚持以人为本的原则,让学生在掌握所学知识的基础上培养学生的综合素质。因此,汽车维修专业实施多元性评价时应该围绕学生这个主体制定针对性的评价方案,使学生自身的发展与相关的学习过程获得更加优质的体验。此外,教师还可以根据素质教育理念对多元性评价进行个性化设计,并且结合学生的实际情况,利用信息技术将学生的学习情况进行有效地总结和奖惩,从而让学生对自己的学习效果进行更加深入的了解与掌握。 4.2评价适度化多元化 在传统的教学评价的过程中,教师往往会把成绩,纪律,卫生等方面进行激励。但是传统教育中评比的因素都比较死板和主观,反而忽视了学生的汽车维修专业方面的发展。在新时代的教育中,多元性评价除了成绩之外,还注重让学生能够主动发现问题,独立进行思考和解决问题,促进学生综合能力的培养和提升工作。因此,教师对学生进行实施多元性评价时要适度化、多元化,让每一位学生避免体验到被同伴们抛弃的感觉。比如同学A和同学B都未完成课后作用,但背后的原因可能是不同的,班主任应该对两个人都要在有一定的评价,切勿用一刀切的方式对待两位学生[5]。 4.3坚持立德树人的教育理念 立德树人语境宏阔、语意深远。具体来说立德,就是坚持德育为先,通过正面教育来引导人、感化人、激励人;树人,就是要坚持以人为本,通过合适的教育来塑造人、改变人、发展人。基础教育时期是一个人道德行为、道德情感以及思想认知行为培养和发展的基础时期,在这个阶段对学生的综合素质进行多元性评价,有助于他们一生的发展。因此,在汽修专业的多元评价过程中,也应该坚持立德树人的教育理念,学校领导和教师必须以立德树人教育为出发点,根据每个班的教学情况以及学生学习状态,凸显自己的特色。与此同时,教师和还应该坚持全员育人、全过程育人、全方位育人等教学理念,把立德树人教育理念贯穿到汽修专业多元性评价工作的全方面[6]。 5基于行动导向下的汽车维修专业多元性评价的成效 5.1促进日常教学工作 在汽车维修专业教学中实施多元性评价对学生的全面发展有着强有力的推动作用,可以让学生对自己各个方面的学习情况和问题有一个多维度的评价与反思。比如,实践教学一直以来都是汽车维修专业教学中的核心内容之一,教师便可以在日常的教学过程中,以教材内容为基础,读懂文本,通过学生自我评价、小组互评以及接受他人评级等方式来激发自我学习的意识,提升自己的反思能力。具体来说,教师可以参考企业绩效考评标准,对学生从职业道德、职业能力、动手实践能力等方面进行多元化评价,从而直接反映学生在每个阶段的学习效果。同时,为了促进多元性评价工作在汽车维修专业的顺利开展,教师不仅可以创设特定的学习情境,还可以对多元评价的内容与方式制定一个详细的纲要,并根据学生的实际情况分成小组,因材施教,对于不同情况的学生采取不同的多元评价模式,给予学生合理、科学的评价,充分发挥每位学生的独特优势。因此,以多种方式促进日常教学工作,形成合理的评价结构,达到最优化的教学效果。多元性评价给教师提供一个大致的教学方向[7]。 5.2学生更加重视课堂表现 汽车维修专业教师在进行多元性评价教学过程中,首先应对整体与小组各个成员进行合理评价,以此提高学生的学习积极性。首先,教师的评价方式要建立在肯定和激励的基础上,并且根据学生的实际情况和表现情况进行不同评价等级的评价,比如对于表现较优秀的学生,教师可以给予学生充分的肯定,也还可以通过信息化的教学平台给予学生所在小组和个人的评价。这样一来,学生就会更加重视自己在课堂上的表现,从而提升自己的学习质量[8]。此外,教师还应该明确多元性评价模式的评价指标权重,对考试成绩的权重占比应该有所降低,在推行素质教育的今天,考试成绩并不能完全体现一个学生的真实学习水平,所以,教师还应该对学生其他方面的表现和能力重视,划分不同的评价权重,例如,考试成绩应该占所有评价内容的40%,课堂表现、作业完成情况、课外活动参加等方面占所有评价内容的10%,剩余的30%的则应该留给汽车维修专业的实践活动。这样一来,学生不仅会对自己课堂的表现充分重视,还会严格要求,养成良好的学习习惯。 5.3汽车维修专业教学能够做到循循善诱 在以往的汽车维修专业教学模式中,很多教师并未完全将多元性评价方式融入教学课堂之中,还是按照自己的评价模式与方法进行课堂教学,久而久之,很多学生都觉得枯燥、无趣。因此,汽车维修专业教师在进行多元性评价时应该灵活、变通一些,在传统评价方式的基础上,融入一些符合学生学习需求的评价方式,使得多元性评价的内容更加丰富。具体来说,汽车维修专业与义务教育的汽车维修专业教学有所不同,它的综合性较强,内容也较多,对学生的考核方面也应该是各式各样的,除了要考考查学生的考试分数之外,还应该对学生的课堂表现、作业完成情况、综合实践能力、汽车维修专业素养等方面进行一个多元性评价,真实反馈学生在学校的学习状态。所以,汽车维修专业教师在教学过程中应该要做到循循善诱,制定科学的评价内容,在多元性评价模式实施过程中,突出学生的优势,引导学生发现自己的不足,并进行深刻的反思,从而促进学生的全面发展[9]。 5.4教师因材施教,进行多元评价 在大数据技术的不断冲击之下,对汽车维修专业的多元评价工作进行改革势在必行。大数据分析对教学机构教学设备,教学模式方面的影响使得学生的个性化学习发展广阔,同时,多元性评价在汽车维修专业的深入发展,培养综合性人才成为汽车维修专业教学的重要目标。因此,汽车维修专业的教师应该在教学设计过程中根据多元评价的要求来贯彻整个设计过程中的评价,并制定明确的标准来对学生的学习成果进行多角度的评价。例如在教学《汽车结构》时,教师应该坚持因材施教的教学方式,并且将企业标准融入到多元性评价的过程中,这样一来,学生的职业能力也在不断增强,教师的双师素质也得到了不断提升。此外,教师还可以充分利用网络教学平台来实现网络交互,让学生在完成相应的任务之之后,可以随时上交,接着教师可以根据其完成的情况给予相应的评价。同时,有部分的网络教学平台还开发了相应的虚拟仿真软件,这样就便于学生在实践操作之前可以进行模拟仿真训练,提升自己的动手实践能力[10]。 5.5深化教师评价制度改革 教师的队伍素质对一个学校的办学能力和水平起着重要的推动作用,同时各科教师作为基础教育的中坚力量,在教育方面扮演着非常重要的角色。所以,在多元性评价应用到汽车维修专业教学过程中,教师应坚持以人为本的原则,让学生在掌握所学知识的基础上培养学生的综合素质。同时多元性评价应用到汽车维修专业教学过程中应该围绕学生这个主体制定针对性的评价方案,使学生自身的发展与相关的学习过程获得更加优质的体验。此外,教师还可以根据汽车维修专业多元性评价模式进行个性化设计,并且结合学生的实际情况,利用信息技术将学生的学习情况进行有效地总结和奖惩,从而让学生对自己的学习效果进行更加深入的了解与掌握[11]。 6结语 综上所述,多元性评价在汽车维修专业教学的应用,不论是对学生们的知识学习能力,还是对教师的课堂教学能力,都是极具挑战性的探索过程。对此,更加要求汽车维修专业的教师要更加注重多元性评价的应用,对学生的阶段性学习效果进行多重探索和分析,结合现实生活,优化设计课堂教学方式,明确自身教育工作者的位置,促进学生的全面发展,给学生提供更多的可能性,在整体上提高汽车维修专业行动导向学下的多元性评价的应用质量。 作者:孙得虎 单位:甘肃省定西市临洮农业学校
近年来,受到我国社会经济的影响,建筑工程的范围日益扩大。在建设房屋工程的时候,施工质量在很大程度上受到施工技术和施工地质条件的影响。地基基础工程的质量直接影响到工程整体的稳定性和安全性,现阶段很多房屋建筑因为受到社会经济的影响而导致建筑楼层越来越高,这就更加凸显出地基稳定性的重要性。地基基础工程需要承受全部建筑物的荷载,因此建筑企业必须对地基基础工程施工技术予以足够的重视,最大限度的确保建筑房屋的稳定性,考虑到我国复杂多变的地质条件,施工企业可以运用规范科学的施工技术提升建筑物的整体施工质量。 1房屋建筑地基基础工程施工的重要性 作为房屋建筑的优秀环节,地基基础工程的施工质量会对整个工程的质量造成影响,在建设房屋的时候地基指的是下卧层和持力层这两项隐蔽性工程,这直接关系到建筑工程的安危。再加上泥石流、地震以及滑坡等地质灾害频发,同时我国国土范围广阔,有较大的地质差异性,泥沙石、塌陷地、冻土地、以及盐碱地等这些都会对房屋建筑地基基础施工提出更高的要求。因此,施工企业必须对地基基础工程施工技术予以足够的重视,相关工作人员必须深入研究地基基础工程施工技术要点,逐渐完善各施工环节,从而提高房屋建筑的整体施工质量。 2房屋建筑地基基础工程施工技术要点 2.1基础工程施工技术方案 当施工地基土是淤泥性土质,如果具有较好的密闭性和土质均匀度,那么就可以把它作为基本持力层;如果土层上部分比较稀薄,那么就应该选择不会扰乱淤泥土的施工措施;如果含有较多有机质的杂填土和废弃料,那么必须经过有效的处理之后才能把它作为持力层。在选择地基处理措施的时候,首先要全面分析工程的地质情况和地基水文环境、施工材料补充以及施工环境等影响因素,通过对比选择最合适的技术方案。在处理地基的时候,必须选择具有较高实用性的方法来加大建筑强度,有效提升地基变形的应对能力。同时还必须全面检测已处理的地基基础,总结相关技术参数。此外,在进行地基基础施工的时候还必须要做好土方支护和开挖工作,合理控制地下水,实时监测基坑的施工环境,对于土方开挖,必须将多余杂物清除掉,及时迁移如供水管道、天然气管道等各类管道,科学设计施工区域的排水线路和土方开挖线路,在基坑周边设置井口和排水渠。从而在做好基础支护、排水及开挖的同时加强安全施工意识。 2.2地基基础工程的选型 在房屋建筑工程进行基础施工环节,地基基础工程自身承载着较大的重量值,而且包括了房屋以上部分和地基结构的重力。同时,在传输建筑结构竖向系统压力的时候,如果建筑物自身的承载能力与设计标准不符合,那么就应该选择独立性较强的地基基础。如果建筑物基础结构的脆性较大,同时上层建筑结构较高的话,则应该选择筏型基础样式。从而使基础接触面积得以有效拓宽的同时极大的提升基础工程的稳定性。对于像黏土性土质这类土质条件好的建筑结构,地基连接可以选择支撑性混凝土灌注桩。如果基础工程具有较高的土质送软性且其实际承载性能较差,那么在进行施工的时候必须对地基作相应的处理,首先必须要精细化计算其基本承受能力,然后再选择沉井基或桩基等形式进行建筑物地基基础施工。 2.3确保工程地质勘探准确性 在进行房屋建筑地基基础工程施工之前,必须要对施工现场进行地质勘探,施工企业必须要全面掌握施工区域及其周边环境的基本水文条件,而基本地质状况的掌握需要通过工程地质勘查报告。施工企业要想全面掌握工程地质条件及其水文环境,就必须要制定完善的勘察任务,深入分析基本地质特征,合理判定建筑需求,有针对性的制定勘探目标。同时还必须要注意精确勘探那些脆弱性和复杂性较高的地基基础,在实际勘探的时候还必须仔细分析基本钻孔深度值,确保钻孔的深度必须与设计要求相符合。如果钻孔深度不满足设计要求,或者不能掌握桩体坐落土层后地基的沉降大小,将直接导致施工无法满足地基的基本设计要求。因此,必须根据设计要求合理设置钻孔深度,一旦坑深及钻孔中缺少布点,加之孔深受限,就会造成反应土层理有不均匀现象发生,从而导致房屋建筑结构发生弯折或开裂现象。这必然会影响房屋建筑施工的整体质量。 3总结 综上所述,建筑工程在进行施工的过程中,地基基础是非常重要的,它会对建筑工程整体质量造成直接影响。因此,相关施工人员必须对地基的关键作用有充分认识,严格控制地基基础施工的各环节,确保整个施工环节都符合相关标准的要求。同时施工企业还必须制定完善的施工方案,明确施工目的和施工要求,从而进一步提升房屋建筑的施工质量。 参考文献: [1]陈号朋,郭峰.房屋建筑结构地基基础工程施工控制技术研究[J].建材与装饰,2018(32). [2]薛小松,张智娟.建筑地基基础工程施工技术要点探究[J].建材与装饰,2018(22). [3]秦继刚.研究高层房屋建筑地基基础工程的施工技术运用要点[J].建材与装饰,2018(21). [4]郑阳.浅谈建筑工程建设中的软土地基施工处理[J].装饰装修天地,2018(16):143. [5]邓彪.现代房屋建筑地基基础工程施工技术研究[J].建材与装饰,2018(30):48. [6]杨浩峰.建筑工程软基施工技术措施分析[J].装饰装修天地,2018(17):32. [7]毛裕国.现代房屋建筑地基基础工程施工技术[J].工程技术研究,2016(06). [8]赵飞越,潘肖,张国敬.房屋建筑施工工程中的地基处理技术探讨[J].住宅与房地产,2016(06). 作者简介:胡小兵(1983-),男,重庆人,本科,助教,研究方向:施工技术。
煤矿设备论文:设备维修煤矿机电论文 1煤矿机电设备维修常用管理模式 1.1事后维修模式 事后维修模式是一种传统的维修模式,不仅在煤矿企业,在其他的生产企业对于一些机电设备的维修也是采用的事后维修模式。事后维修模式是在机电设备出现故障影响生产后再进行维修的模式,这种维修模式的最大特点就是不出故障不维修。目前只有部分煤矿企业针对部分机电设备采用这种事后维修模式,因为事后维修模式有着其自身的很多缺点,一方面是事后维修在故障发生之后进行维修,就会造成在使用的时候机电设备才会出现问题,就会导致煤矿企业的非正常停工,会给企业带来不必要的损失;另一方面是事后维修会影响机电设备的使用寿命,很多机电设备在出故障的前期也能正常的使用,在前期损坏不是很严重,这种带病工作造成的直接后果就是让机电设备的损坏更为严重,甚至造成机电设备无法维修的后果,因此,事后维修模式常常会造成企业较高的维修成本。 1.2计划维修模式 计划维修模式是为了克服事后维修模式带来的非正常的损失和造成的较高的维修成本给企业带来的损失,而有计划性的定期对煤矿企业的机电设备进行维修。计划维修模式虽然降低了机电设备在使用中发生故障而导致的非正常停工,但是计划维修模式也造成了维修次数的增加,特别是在机电设备没有出故障的时候也进行维修,很多时候是一种维修的浪费,虽然降低了因为机电设备在使用中发生故障而导致的非正常停工造成的损失,但是对于降低维修费用的帮助并不大,不能有效降低维修费用,甚至还因为不必要的维修次数和增多而降低了机电设备的使用寿命。 1.3预防性维修模式 预防性维修模式是在计划性维修模式的基础上改进而来,预防性维修模式强调根据机电设备的使用情况进行预防性的维修,只有在机电设备可能出问题时才会进行预防性的维修,以避免机电设备在使用中出故障而导致非正常性停工。预防性维修模式降低了维修的频次,在降低机电设备出故障影响生产的同时解决了因为计划维修模式中维修次数过多而对机电设备寿命的影响,并降低了维修机电设备的成本,是一种比较理想的机电设备维修模式。但是预防性维修模式与当前正在发展的故障监督和诊断处理等较为信息化和智能化的维修模式相比仍然有很多需要改进的地方。 2当前煤矿机电设备维修模式存在的主要问题 2.1不能及时发现机电设备故障隐患 虽然很多的煤矿企业采用预防性的机电维修模式或者引进了更新的机电设备维修模式,但是在煤矿企业的实际应用中,仍然不能及时的发现机电设备的故障隐患。对于煤矿企业而言,如果不能及时的发现机电设备的故障隐患,煤矿企业的生产就会面临在生产中机电设备发生故障而导致的非正常停工损失。在煤矿生产过程中发生的机电设备故障对于如今采煤业高度依赖机电设备的情况十分不利,很多采掘煤矿以及井下工人安全都靠机电设备的正常运行而得到保障,如果机电设备在使用过程中出故障,轻则出现非正常性停工,严重时甚至会造成人员的伤亡。不能及时发现机电设备故障的隐患依然是当前的煤矿机电设备维修模式面临的问题。 2.2煤矿机电设备维修队伍专业化不足 煤矿机电设备维修队伍专业化不足几乎是所有的煤矿企业面临的一个问题,特别是当前科技进步非常快,煤矿企业都在不断引进各种各样先进的生产设备,而煤矿企业的维修队伍却没有随着设备的引进进行更新,造成当机电设备出现故障时不能及时的排除。在煤矿企业的日常开采过程中,机电设备的维修人员并不使用机电设备,造成很多时候当机电设备出现故障时为了不影响正常的生产,对于机电设备的维修经常是由井下的工人进行,而很多开采工人并不具备维修机电设备的维修经验。而在维修过程中,同时也存在机电设备的维修人员缺乏对设备的实际使用的经验,造成维修不到位的情况。 2.3不重视机电设备维修对煤矿企业经济效益的影响 当前的机电设备维修过程中很多时候只注重维修机电设备本身,而忽略了将机电设备的维修和企业的经济效益进行综合的考虑,特别是一些比较老旧的机电设备,已经不具备维修的价值却还在使用,而不进行更新,这部分机电设备的维修费用非常高,继续使用并维修这部分机电设备对于提升企业的经济效益不利。 3煤矿机电设备维修管理模式的改进建议及发展趋势 3.1管理信息化煤矿机电设备维修 管理信息化是未来煤矿机电设备维修模式的发展方向之一。对于当前煤矿机电设备的维修,如果要最大限度地降低煤矿设备的维修成本,只有通过建立相应的维修数据库,对设备的维修进行信息化管理,并引进智能化的机电设备,才能让煤矿企业及时的发现煤矿机电设备中存在的问题,让机电设备在出现故障前就将机电设备维修好。 3.2维修标准化煤矿机电设备维修的标准化是指建立 系统的科学的机电设备维修标准,根据不同的机电设备的使用情况制定标准的维修模式,对于不同的机电设备的故障都能找到相应的维修标准,以提升当前煤矿机电设备维修队伍专业化水平。机电设备维修标准化使得在维修机电设备时有章可循有法可依,便于机电设备使用过程中的维修。 3.3效益最大化煤矿机电设备维修中选择 各种机电设备维修模式的目标是降低机电设备故障对企业正常生产的影响,提高煤矿企业的经济效益。在机电设备维修模式的改进方面应当综合考虑煤矿企业的经济效益,选择能有效地提升煤矿企业经济效益的维修模式,对于已经无维修价值或者维修的综合价值不大的机电设备,煤矿企业应当及时进行更换或者升级为更为先进的设备,提升煤矿企业的综合经济效益。 4小结 在煤矿企业机电设备的维修管理中,机电设备维修管理系统的改进和机电设备维修方法的改进是一个持续不断的过程,不存在最优的管理系统也不存在最好的机电设备维修方法,煤矿企业只有根据企业自身的设备情况和企业的特点选择比较适合企业的方式,并根据企业发展的需要不断改进,才能让煤矿企业的机电设备维修发挥其应有的作用,才能降低因为机电设备故障给企业的煤矿开采造成的影响。 作者:刘延华单位:中国平煤神马集团平煤股份 煤矿设备论文:设备维修煤矿机械论文 一加强煤矿机械设备维修及管理的建议 1应用现代维修技术 在对煤矿机械设备进行维修过程中,一定要认真学习设备操作的管理规则与安全规则,积极预防发生各种安全事故。由于煤矿机械设备的运转情况与地面机械的运转情况不同,所以在维修过程中,要求维修人员必须具有较高的维修技术,一定要认真分析出现故障的各种原因,才能制订解决故障的针对性措施,应用正确的修复办法。而且还要求维修技术人员需要具备一定的维修管理经验,发挥仪器的作用进行检查,准确查找各种安全隐患,同时制订解决策略。进行预防性维修时要根据时间与技术状态应用合理的维修系统,防止发生二次损坏。在掌握煤矿设备使用寿命的前提下应用正确的维修方法,认真参考煤矿机械设备的使用寿命,依据严格的时间标准进行维修,这种维修措施可以有效防止机械设备由于老化出现故障。还需应用主动预防性维修方法,使预防性维修发挥应有的作用,发挥系统状态监测的作用,利用预防性维修,在认真检查各项系统参数的前提下,防止煤矿机械设备发生各种故障。 2做好事故维修 如果煤矿机械设备发生损坏,而机械维修没有制订相应的计划,维修工作就不能正常进行。这是由于发生故障前没有制订合理的计划,所以在维修过程中就需较长的时间,这种情况导致煤矿企业由于长时间的维修机械设备而延误的生产,造成大量的经济损失。而被动后修复就是指由于设备的长期运转而发生故障或者机械的运行性能不能满足生产的需要而必须进行维修。出现这种情况主要就是因为日常没有有效维护和管理机械设备,机械设备才会突然发生故障,而出现这种问题常常会给生产带来措手不及的情况。出现这种问题常常会造成严重的后果,不但会带来严重的经济损失,而且也不利于维修工作的正常开展,如果预防维修也没有进行,那么修复质量就会面临很大的困难。因此煤矿设备在生产运行过程中,要想准确做好事故后维修工作,就需掌握设备的运行情况,应用主动预防性维修法,对煤矿机械设备经常进行检查,才能有效防止机械设备突然发生故障,造成严重的后果。应用正确的煤矿机械设备维修措施,对处于相同工作环境的机械设备而言,发生的故障也存在相同的特点。假如一个组件失效不但会存在发展的情况,并且也存在一定的规律,因此最好应用合理的预防性维修。在机械设备运转过程中,要能够根据机械设备的实际运转情况选择正确的维修方法,依据发生的损害情况与安全因素,准确确定应用正确的修复措施进行维修。再有,还需拥有完整的设备管理制度,对于煤矿企业而言,应该具有一套完善的设备管理系统,应用操作性强的管理标准,定期对机械设备进行检查与维修,控制不同设备的检测与维修标准,要求做好机械设备的检测工作,管理工作落实到每一个人员身上,形成高效的煤矿机械设备的维修与管理系统。 3加强事故预测 维修要想有效防止发生各种机械设备事故,预测检修发挥着重要作用。预测检修就是指机械设备在正常运转过程中,利用必要的现代化措施,对处于不同工作条件的机械设备进行检测,从而对煤矿机械设备的工作状况进行正确判断。预测维修就是监控设备的工作状态,假如在监测过程中发现异常情况,则可迅速断定该设备发生故障,需要立即进行维修,可以有效缩短维修时间,节约大量的维修费用。依据不同事故在时间的要求下选择恰当的维修措施,可以发挥在线检测的作用,明确机械设备的运转情况,才能准确断定该设备的技术参数,有利于机械设备的正常运行,严格管理煤矿机械设备发生事故,对事故信息做出及时准确的分析与判断,主要内容有分析事故理论与管理事故信息。应用不同的维修措施需要不同的时间与程度,因此有利于实现煤矿机械设备的正常工作,保证设备零件在正常使用期限内正常工作。但需要注意的是,这种维修方法也存在一定的缺点,常常会发生二次维修,增加设备的停机时间,同时有可能增加维修资金,导致工作效率的下降。对机构设备的工作状态进行严格的检测,可以实现对机械设备正常运行状态的检查,及时发现机械设备发生的各种故障,如振动或噪声等,应用这种方法可以防止过大破坏机械设备,防止发生多次安全事故,有利于增加机械设备的使用寿命。 二结语 总之,机械设备在煤矿企业的生产中发挥着重要作用,对其生产水平具有重大影响。在煤矿企业的生产中选择正确的设备维修和管理策略,有利于实现煤矿企业生产活动的顺利进行,同时可以有效降低生产成本、提高经济效益,因此应该引起有关方面的高度重视。 作者:李志红单位:开滦(集团)蔚州矿业有限责任公司机电管理中心 煤矿设备论文:设备管理煤矿机电论文 1煤矿机电设备管理的管理内容 1.1对成本的管理 煤矿机电设备管理的成本管理具体是指在机电设备管理工作的开展中,要将需要耗费的人力、物力以及财力进行计算,将不必要的花费予以消除,控制建设和管理成本的最小化,有效保障施工煤矿企业的经济效益。 1.2对质量的管理 质量的监管是煤矿机电设备管理的最重要部分,管理人员要制定严格的质量检测标准确保煤矿生产的总体质量。在机电设备购置的选择方面,不可偷工减料,需要科学地选择以保证生产质量。在日常管理中,要严格遵循工作准则,将责任和制度落到实处,及时发现问题、反映问题和解决问题。 1.3对安全的管理 煤矿机电设备的安全管理不仅与设备的使用、日常管理和维护息息相关,也关乎煤矿职工的生命财产安全。因此,煤矿机电设备管理的安全管理需要严格制定并落实安全生产责任制,企业法人和职能部门要对机电安全负责。煤矿企业既要提高工作人员的安全意识,签订安全责任书,也应该加大资金购买设备,将不安全因素予以最大化的削减。 2煤矿机电设备管理中存在的问题 2.1成本管理存在的问题 (1)煤矿机电部门成本管理人员素质较差。专业技术素质差,不能独立果断的处理复杂的技术经济问题,投资预控能力差,大量的工作任停留在事后处理阶段。二是不能组织协调项目各主体间的关系。三是缺乏经济和法律知识,处理索赔能力差,尤其缺乏对国际管理中的FIDIC合同条件的理解。 (2)现行的煤矿机电设备预算方法多为静态、滞后的方法,无法满足日益变化的市场经济要求。虽然各地造价部门也通过定期一些调整系数或补差来达到与当前的煤矿机电设备造价管理信息系统的开发和运用还不能及时提供造价管理人员所需的信息,难以实行与国际惯例接轨的实物法预算编制。 (3)没有完善的设计管理制度,限额设计不能全面推行。据统计,设计阶段的质量和水平会对煤矿机电设备造价产生30%~75%的影响,而施工阶段对煤矿机电设备造价会产生5%~25%的影响。现行的管理体制中,建设单位对于设计单位没有给予足够地重视和监督,没有精心设计和限额设计。 2.2质量管理存在的问题 (1)一些企业追求利益最大化,重视提高利润,降低成本,忽视社会效益。很多煤矿的机电设备老旧且安全设施和保护装置不全,机电设备在井下运输,存放过程中如不足以封存或采取措施进行保护,就会造成设备的服饰和损坏,由于煤矿企业的偷工减料,以及管理部门的重视度不高,严重的质量问题时有发生。 (2)工作人员素质不高。一方面是煤矿行机电设备部门的一线工人不具备完善的质量意识和相关的知识,只有一些基本的操作技能,企业没有提供完善的职业技能培训,员工无法通过有效地渠道提高自身的工作能力。另一方面是在整个行业中存在着管理人员和技术人员较少,而且从业人员综合素质不高的现象,甚至有管理人员和项目经理对煤矿机电行业的规范、标准、法规和法律不了解。 2.3安全管理存在的问题 (1)煤矿机电设备市场尚有管理空白点。目前我国机电设备市场竞争激烈,为了竞标成功,不少商家不惜恶意压价,以至于忽略在安全生产方面的经费支出。商家成功拿到工程后,却无经费购置安全生产的必要设备、器材、工具,从而导致了施工现场的混乱,增加了安全事故发生的可能性。 (2)煤矿机电队伍的整体素质有待提高,在行业主管部门的日常检查中,经常可以发现工地上机电人员对一些机电设备的简单故障也无法及时排除,延误故障处理的最佳时期,起不到对安全生产管理的指导作用,更谈不上应用极端及参与现代化设备管理。。通过对全国各大煤矿施工现场的调查情况分析,基层监管单位人员是内招工学校分配等方面,文化水平较低,素质不高,技术人员所占的比例较小,基本上都是农民工,特别是高中级以上技术人员所占比例更小。工作不胜任的情况较为严重,新的科技成果难以推广,安全管理难度高。 3煤矿机电设备管理问题的解决措施 3.1建立高素质、高水平的管理 队伍机电单位应建立有效地人才竞争机制,提高管理单位的现代化水平,增强机电设备管理单位对人才的凝聚力和吸引力,以灵活多样的形式,如委托代培、定向培养、智力引进、岗位兼职等方式引进专业性管理人才,吸引有能力的年轻人加入到管理的行列中来,改善管理队伍的人才结构。 3.2加大监管力度,消除管理盲区 (1)建立健全的人员培训机制。凡进入煤矿的所有职工必须选择接受培训教育,一律持证上岗,建立起煤矿机电设备管理人员的学习网络。(2)加大力度规范煤矿行业。所有煤矿施工单位必须有证照经营,对于无照擅自从事采矿业务的须予以严格查处;对使用其他企业资质证书、营业执照承揽工程的,一经查实须按无照经营查处。 3.3加强机电管理信息化建设 实现效率最大化建立机电信息化管理网络,既规范机电设备的管理,又规范了人的管理,堵上了各种漏洞。煤矿机电设备管理在各生产环节有着举足轻重的地位,直接影响到煤炭生产能否正常进行。推广使用计算机管理,引进煤矿机电设备信息化管理系统网络软件,对全矿设备进行全面的跟踪管理,充分考虑各单位、各部门、各人的参与和配合,充分听取各项工作方面的建议,从而保证进度计划所包含的内容全面、可行。 3.4制定出台合同 落实责任问责集体合同法的实施是保障劳动者合法权利的重要环节。目前我国煤矿工人力量较弱,无法形成一个与资方平等协商的格局。同时现行的法律条例也存在着规定分散、原则性过强、缺乏可操作性权威性,并且没有明确规定未签订集体合同的法律责任问题。因此,提高集体合同法的立法层次,争取早日制定、完善并出台成为必要。 4结束语 传统的机电设备管理方法已经不能适应当前形势的发展,但最有效的机电设备管理工作在煤矿起步较晚,仍然处于粗放式的管理状态,因此,我们必须认清形势、认真对待,加大对机电设备的管理,加快用新技术、新的管理理念来减少机电事故的发生,从而提高我国煤炭工业发展水平。 作者:张明宇孙国强单位:神华物资集团有限公司山东兖矿碳素制品有限公司 煤矿设备论文:设备维修技术管理煤矿机电论文 一、加强煤矿机电设备维修技术管理重要性的概述 1煤矿机电设备维修技术管理是煤炭企业管理的重要内容 煤矿正常生产工作的延续,需要煤矿机电设备提供强有力的支持,加强煤矿机电设备维修技术管理的对策和手段,是煤炭企业在建设发展过程中的重要内容,同时也是提高煤炭企业管理水平的重要内容之一。煤矿企业发展过程中要做好企业的发展,必须着重提高煤矿的生产效率,而机电设备的正常运行是煤矿生产效率的重要保障手段。在煤矿企业的发展过程中,如果做不好煤矿机电设备维修技术的管理工作,一旦机电设备出现故障而没有立即排查解决,必将对煤矿的正常生产造成一定影响,从而促进煤矿企业经济效益的提高。 2机电设备维修技术管理能有力促进煤矿企业的安全生产 机电设备安全稳定的运行,能对煤矿企业的安全生产造成一定影响,做好维修技术管理对煤矿企业的安全生产具有积极作用。因为在以往的煤矿生产中,相关机电设备作为内涵丰富和操作复杂的设备,实际生产过程中一旦出现故障必须在第一时间进行维修解决,否则,煤矿生产使用带有故障的机电设备,大大增加了煤矿生产的风险,给煤矿企业的生产作业埋下安全隐患。因为煤矿生产作为一项高风险、工作程序要求严格复杂的工作,在生产过程中,对工作质量有严格要求和规定,当机电设备出现故障时,要立即安排好专业维修人员进行维修,不仅仅能保障煤矿企业的正常生产,同时也为加强煤矿安全生产做出贡献,所以加强煤矿机电设备维修技术管理对于煤矿企业意义重大。 二、煤矿机电设备维修技术 管理中还存在的几个问题虽然煤矿机电设备的维修技术管理是煤矿企业管理的一项重要内容,在具体实施过程中为煤矿企业的正常稳定发展和运行做出了贡献,也得到煤矿企业管理者的重视,并加强了煤矿机电设备维修技术管理的措施和手段,但在实际的维修管理工作中还存在一些问题,只有解决好这些问题,才能从根本上保证煤矿机电设备维修技术管理的工作质量。 1设备运行情况监控手段单一,信息反馈不及时 在一些煤矿企业中,对于机电设备运行情况的检查,仍旧是依靠单一的人力资源完成机电设备的运行监控,使设备运行情况的信息传递效率大大降低。因为煤矿企业使用的机电设备是传统设备,无法在机电设备上建立现代化的监控体系,对于设备在实际生产中的运行情况,只能依靠人工去巡视检查。人在机电设备的巡视检查工作中,对于巡视工作的质量难以保证,有可能因为一些设备的检查难度过大而出现检查走过场的现象,无法拿到机电设备运行情况的真实信息。相关人员在完成机电设备运行情况的信息采集之后,缺乏一套有效的监控信息反馈机制,无法保证将从机电设备采集的运行数据及时反馈到煤炭管理人员和维修人员手中,根据运行数据对可能出现的问题采取相应的防范措施。 2检修过程还存在过剩检修 因为煤矿机电设备在煤矿企业中的重要性,所以在检修过程中,一般煤矿企业都会制定适合自己的规则和检修方法,安排专人在固定时间段进行煤矿机电设备的检修工作,满足机电设备的检修需要。但是因为煤矿机电设备运行过程中不断产生磨损,再加上机电设备本身的设计制造缺陷和运行环境的限制,通过安排专人固定时间进行检修工作会引起工作人员惰性的产生,对机电设备运行中的细微问题难以发现并及时解决,对相关人力资源和企业资金是一种浪费。 3机电设备故障后期处理问题 机电设备的运行情况关乎到煤矿企业正常稳定的发展,一旦出现故障,应立即进行维修解决,以保证煤矿企业的正常生产。对于煤矿机电设备在运行过程中所产生的问题,煤矿企业要能在第一时间发现并解决,但在完成设备修理工作之后,煤炭企业并没有对故障问题进行深入分析和全面细致的清查,故障后期的管理工作内容没有真正落实,给机电设备在以后发生同样问题埋下了隐患。 4设备监控不到位 机电设备的监控不能仅仅依靠单一的人力资源,要把现代科技为工业生产所带来的巨大便利引进煤矿机电设备维修技术管理工作中。一些煤矿企业在生产建设中,为了节省企业资金,仅仅完成了机电设备中关键部分的实时监控,对于机电设备其他部分没有实现实时监控。因为机电设备作为一个内部结构复杂的整体,一旦出现问题要进行全方位的检查才能对发生的问题进行明晰,而只监控机电设备的一部分,当机电设备发生故障时,仍旧需要相关人员对设备进行全面排查,监控设备不到位降低了监控的效果和意义。 5管理组织结构不合理 煤矿机电设备的维修管理工作还存在管理组织结构不合理、管理效率低下的问题,按照一般煤矿企业的部门设置规则,监控管理部门和设备维修部门是两个不同的部门,对实际的设备检修过程所出现的事故责任问题,两个部门有可能进行推诿扯皮,给机电设备维修管理工作带来影响。而且,煤炭企业两个部门要共同落实好机电设备的维修技术管理工作,部门之间信息交流沟通非常重要,相互信息交流一旦出现问题,必定会对机电设备的维修技术管理造成影响。 三、加强煤矿机电设备维修技术管理的措施手段 为了保证煤矿机电设备安全稳定的运行和煤矿企业的正常生产,必须做好煤矿机电设备的维修技术管理工作,以保证企业获得良好效益。煤矿企业实际的生产过程中,可以通过加强维修技术管理制度的建设,提升维修管理信息化水平,进一步推动责任目标落实等手段,完成煤矿机电设备维修技术管理工作。 1建立健全机电设备维修技术管理的工作机制 煤矿企业在机电设备维修技术的管理中,在客观评价企业实际情况的基础上,根据企业机电设备运行的实际情况,完善煤矿企业机电设备维修技术管理工作。煤矿企业根据机电设备的运行情况、发生故障检修情况等历史记录,选择合适的维修技术管理工作机制。因为机电设备的运行设计、维修要求和运行环境等存在差异,对于煤矿企业的重要性及产生效益存在差别,如果按照统一标准进行维修技术管理,必将会造成维修资源的浪费、管理效果和质量达不到规定要求。所以在建立健全相关机电设备维修技术管理机制的过程中,企业根据实际情况对不同的机电设备建立不同的维修技术管理机制,在减少企业资金投入的情况下,保证机电设备维修技术的管理效果。 2提升员工技能水平,完善维修管理责任机制 机电设备维修技术的管理效果落实,与员工技能水平有着重要关系,员工优秀的维修技能水平能极大促进机电设备维修管理效果落到实处。在日常的维修技术管理工作中,通过加强煤矿企业机电设备维修技术人员的责任意识,明确责任制度,保证在实际的工作中,将维修管理责任落到实处,促进煤矿机电设备维修技术管理工作水平的提高。 四、结束语 煤矿机电设备维修技术的管理工作对于煤矿企业安全稳定的生产有着重要意义,在日常工作中要根据煤矿企业的实际生产情况,通过完善维修技术的管理制度和加强责任落实等手段,促进煤矿机电设备维修技术的管理工作水平,为煤矿企业的稳健发展做出贡献。 作者:李世洲付立勇单位:河南能源集团义煤公司耿村煤矿机修厂 煤矿设备论文:设备安装质量控制煤矿机电论文 1煤矿机电设备安装质量控制的重要性 企业在生产中最关注的就是机电设备的安全性、稳定性和可靠性,只有在机电设备安装时不存在任何质量问题才能确保后期的运行不出现故障。当前,在煤矿生产中井下大部分的开采和运输工作都要依靠机电设备。据统计,每年煤矿在设备配件方面的投入资金要占据总投资费用的百分之四十以上。由此可见,企业在任何管理方面的失误都会给自身带来巨大的损失。而避免这一问题的有效措施就是采用科学、规范的管理手段,这样不仅可以避免质量不合格的设备进入安装和生产,还可以给企业减少不必要的支出,赢得较高的回报。 2对煤矿机电设备安装质量进行控制的技术措施 在煤矿机电设备安装过程中,要对其中的每一个安装环节进行技术上的控制,并展开严谨认真的工作态度,才能实现对煤矿机电设备安装质量的有效控制。 2.1核查设备在煤矿机电设备安装之前,施工方、建设方以及机电施工设备供应方的管理人员应根据煤矿机电设备的施工设计需求对其整体的设备及零部件进行核查,做好相关记录。而对于在施工过程中要求精度极高的或起到关键作用的零部件,要根据国家零部件质量管理的有关标准对其进行质量上的核查及验收,对没有达到标准的设备零部件予以拒收。 2.2基础质量检验对煤矿机电设备进行基础质量验收应参考以下标准来进行:首先,煤矿机电设备应保持其基础表面及地脚螺栓表面的清洁度,以确保在安装过程中螺栓预埋一次性成功的精准程度;其次,煤矿机电设备的质量应保证过关,即不存在裂缝、掉角以及漏洞等明显的质量缺陷,故在检验过程中可以通过敲击等方式,来测试其基础表面是否有破裂现象;最后,在进行煤矿机电设备的基础浇灌时,应预留出3~5cm的高度给承重面,并在二次浇灌时进行填注,对重要的设备进行压力测试,以确保其在安全的承重范围。 2.3基础放线在对煤矿机电安装质量进行技术控制时,应根据其安装图纸对设备进行基础放线。放线过程中应以建筑主体的轴线为标准,继而放出控制轴线,并利用水平仪检测设备对其标高进行反复核对与校验。 2.4就位安装在煤矿机电设备的基础安装完成后,就需要对其进行设备就位安装。就位安装过程中,可以采用高度适宜的垫铁对设备的水平高度进行调解,使其更加精准,继而使煤矿机电设备的水平高度满足其设计及施工要求。 3对煤矿机电设备安装质量进行控制的管理措施 3.1建立健全煤矿机电设备安装质量监管体系在对煤矿机电设备安装质量进行控制的过程中,应建立起一套完善的科学化管理制度,继而实现对煤矿机电设备安装质量的各个环节进行控制。首先,煤矿机电设备安装的相关技术操作人员应严格按照相关质量规定进行煤矿机电设备的安装作业,并从施工报告、工程进度以及各项施工管理制度等方面对煤矿机电设备安装工作进行完善 。3.2对施工流程加大管理控制力度(1)应对煤矿机电设备安装的施工环境进行严格地监督检查,继而确保施工人员的安全,使煤矿机电设备安装工作能够顺利进行;(2)在煤矿机电设备安装前,应对其工作计划进行仔细审核,以避免在其安装过程中出现误工、返工等情况,与此同时,在安装过程中应严格按照施工顺序及作业相关规定进行操作,继而使后期生产过程中的安全隐患得到有效避免;(3)应对煤矿机电设备安装技术进行升级改善,通常来讲,在正常的煤矿企业中,其提高生产规模的有效手段就是进行适当的技术改造,对煤矿机电设备安装进行技术改造可以有效提高煤矿机电设备的安装质量,继而提高煤矿企业的经济效益。因此,在煤矿机电设备进行安装的同时,其相关的施工人员应不断学习新的工艺操作技术,这样才能将煤矿机电设备安装质量控制在正常的范围之内。 3.3掌握先进的机电安装技术煤矿机电设备安装过程中采用大量的新技术、新工艺和新材料对煤矿企业的发展起到重要作用。机电设备安装的技术不仅决定企业未来科技的发展水平,也为企业的安全生产提供重要保障。科学技术的发展是整个社会经济发展前进的动力,煤矿企业将先进的技术运用到设备的安装上面,不仅可以确保企业安全生产的运行,还可以提高生产的效率、减少维修资金的投入、提高企业的总体收益。 4结论 在所有的煤矿生产设备安装中,煤矿机电设备的安装是唯一一项技术性极强并且具有风险性的工作,而煤矿机电设备的安装质量又对煤矿企业的生产经济效益有着直接的影响。故煤矿企业更应加大对于煤矿机电设备安装的重视程度,对其安装质量进行定期抽查,并根据相关的机电设备安装标准进行煤矿机电设备的安装操作。企业中的安全审核部门也应对煤矿机电设备各个安装步骤的质量进行严格把关,继而从根本上实现对煤矿机电设备的安装质量进行控制。 作者:张昭喜高冬单位:兖州煤业股份有限公司东滩煤矿 煤矿设备论文:设备管理下的煤矿机电论文 1煤矿机电设备管理存在的主要问题 1.1对煤矿机电设备管理工作的认知程度不足煤矿电机设备的管理一直以来都没有得到足够的重视,对很多煤矿来说,他们往往认为机电设备只需要有个人看管就行,甚至不需要专职看管,随便找个人兼职做这项工作就行,很多的煤矿管理人员认为机电设备就是一些机器放在那坏了找人修就行,没必要找专人看管,但是随着采矿工作的机械化程度不断的升高,机电设备已经开始关系到开采煤矿的每一个环节,机电设备不再是简单的几台设备,而是包含了电气管理、电器管理、设备管理、防爆检查等等诸多内容,而很多矿业管理者的思想还停留在坏了再整修的阶段,但是实际上高度机械化的采矿活动因为机电设备的损坏造成的损失是巨大的,亡羊补牢有的时候是得不偿失的,这就要求管理人员能够从根本上重视机电设备的管理工作。还有一个问题就是标准化程度停留在初始阶段,任何常规工作都需要标准化的流程来保证不会出现差错,经过调查我们发现很多的煤矿不用说标准化流程,很多管理机电设备的人一心只在生产上边,检修工作的标准往往只是虚设的,机电管理人员被生产任务压得无心管理,而管理层也出现缩减机电管理人员数量的现象,究其原因还是管理层对此项工作的不重视,很多时候出现机电管理人员过少,根本起不到真正的管理作用。 1.2机构设置有问题机电管理工作每个煤矿都有,很多也专门设立了机电管理的部门,但是从整体来说,机电管理的整体水平还是很低的,因为大多数的煤矿都不太重视,很多机电管理部都形同虚设,一个部门只有几个兼职人员或者只有一个专职人员的现象很常见,在庞大的煤矿生产现场这种现象是很不正常的。 1.3管理不到位企业管理是企业发展的最重要因素,但是机电管理工作作为关系到整个煤矿正常运转的一个重要环节一直未受到相应的重视,机电设备管理远远落后于整个煤矿的管理工作,在现代煤矿的管理工作当中,如何从管理层将煤炭的管理工作重视起来成为当今煤炭管理工作的重要任务。 1.4对煤矿机电管理人员的培养与稳固工作不足事实上机电管理工作需要较高的技术水平也需要从业者有较高的技术能力,但是,就工作环境来说,煤矿企业的工作环境往往较为艰苦,并且存在一个最大的问题就是安全问题,煤矿企业在过去的很长一段时间以来都被人们诟病,造成人才不希望去煤矿企业工作,再有一点就是煤矿企业对于机电设备管理的不重视造成机电管理相关从业人员的福利待遇往往不高,职业发展路径更是不太明朗,对很多人来说机电管理不是个好差事。所以机电管理队伍很难稳定壮大起来。 1.5专业技能的落后专业技能是左右职业相关从业者能够合格上岗的必然要求,然而在机电管理工作岗位上我们发现,虽然在机电管理工作岗位上但是很多管理人员并不具备相关的专业技能,很多煤矿业在不断地组织相关的技能培训,但是往往效果差强人意,每次培训都参加,但是实际工作的时候并没能体现出应有的水平,造成这一现象的原因就是培训工作流于形式,形式主义将专业培训改造成了走过场应付检查,很多刚刚参加工作的工人经过短时间的培训后便被派往了工作岗位,实际的工作效果是不能令人满意的。 1.6监察力度不到位监察部门是企业为各项工作能够落到实处而专门设立的监督部门,他们的作用往往就是查漏补缺给各个部门敲警钟,但是在煤矿企业对于机电设备的监督与管理都不能落到实处,安全监察员在对机电设备进行检查的时候往往存在走过场的心理,很少有人会真的深入进行检测检查,再有一点就是监察人员对于庞大的煤矿单位来说比例太低,往往会有很多管理层认为更为重要的工作在等着去做,更何况一般来说机电设备所涉及到的面也比较广,需要更多的监察人员,但是往往没有相关的部门和人去协调这些事情。再有一点就是即使是监察人员希望进行安全检测也没有机电设备管理检测的相关执行标准,大多人是凭经验进行作业的,这给机电管理工作带来很大的不便。没有标准造成相关的从业人员将工作停留在表面不可能深入地进行研究。 1.7机电设备的隐患在煤矿开采工作中涉及到的机电设备众多,而这些机电设备往往在投入使用之后在短时间内很难再进行更换,由于开采煤矿工作的劳动强度大且时间长,很多机电设备是超负荷运转的,这就造成了机器老化速度加快,一些设备在使用一段时间之后会出现仪表误差、制动失灵、缓冲失灵等问题,这些问题在机电设备中较为常见也是危害十分大的问题,需要引起足够的重视。 2煤矿机电设备管理应采取的措施 2.1加强机电设备基础管理 2.1.1建立健全各种管理制度制度是所有标准化工作得以进行的依据,特别是在煤矿机电设备的管理工作中,它所涉及到的东西很多,更需要一套完善的制度来规范,比如现在已有的《机电设备管理制度》作为基本管理制度,还有《机电设备档案管理制度》来作为机电相关档案的管理章程,这样做的好处就是使每项工作都能够有据可依,严格按照既定的规章制度来办事也能很大程度上降低出现错误的几率,这样更能确保机电设备的正常运转,保证整个系统的运行。 2.1.2建立完善管理机构想要完整地完成一项工作最好的办法就是设立相关的机构专门来做,而对于机电设备的管理来说,很长一段时间以来已经设立了相关的管理部门,但是很多事处于形式大于意义的状态,要改变这种局面首先就要从管理层把机电管理工作重视起来,因为只有领导层的重视才能让执行层更加认真,要确立一个观念,那就是,机电管理与煤矿生产紧密相连且意义重大,对于整个煤矿来说机电设备的正常运转直接关系到产煤效益,建立完善的负责任专业的管理队伍和机构是必然要求,需要引起高度的重视。 2.1.3加强设备的监管力度随着煤矿生产的机械化程度不断加深,煤矿生产的每一个环节都已经离不开机电设备,所谓工欲善其事必先利其器,要想打好生产攻坚战就要有先进的无故障的机器做保证,这就要求各级管理部门加强对机电设备的监管,对于机电设备的使用维护维修都要严格的按照相关的规章制度进行,及时地发现问题解决问题,这样才能保证设备稳定地运转。 2.2狠抓机电设备检修任务由于煤矿生产的特殊性,机电设备在投入使用之后往往面临高强度不间断的运转,对于设备的日常检修和维修要求就很高。首先,日常的检修工作一定要做到细致,确定每天的检修工作内容,检查部件,检查顺序,作为例行检查一定要责任落实到人,在进行过单位部件的检修后要签字确认,在发现隐患的时候及时召集技术力量进行解决,让事故出现的几率降到最低。还有就是做好定期的大检,对机电设备进行较为深入的隐患排查,彻底排除可能出现的安全问题。 3结束语 对于煤矿来说机电设备的管理是一项极为重要的工作,如何做好机电设备管理是每一个相关从业人员都应该思考的问题,这就要求每一位管理者真正的从实际情况出发高度重视机电管理工作才能取得良好的效果。 作者:张卫单位:中国神华神东煤炭集团设备管理中心项目部 煤矿设备论文:设备故障对策下的煤矿机电论文 1煤矿机电设备技术故障 1.1煤矿机电设备老化在煤矿生产过程中,由于煤矿机电设备老化的较为严重,就有可能对煤矿机电设备造成一定的影响。在我国煤炭行业中由于零件、加工以及原材料配套能力不足,从而导致煤炭行业装备较为落后,对煤矿机电设备维修起来工作量较大。由于煤矿行业竞争越来越激烈,受到利益的驱动,导致煤炭企业把煤矿生产放在最为重要的位置,对煤矿机电设备技术故障并没有一定的重视,而且还没有对煤矿机电设备进行一定的检修,导致煤矿机电设备老化得较为严重,直接影响煤矿机电设备的应用,同时还对煤矿企业造成一定的经济利益损失。 1.2煤矿机电设备安全隐患在煤矿企业中煤矿机电设备老化问题较为严重,在煤矿机电设备运行过程中有可能会造成安全的隐患,对煤矿机电设备安全保护措施不到位,煤矿企业只是一味追求企业的经济效益,并没有对煤矿机电设备进行一定的维修,从而严重影响煤矿机电设备的作用,不能发挥出煤矿机电设备的效果。由于随着社会经济的不断发展,科学技术的不断发展,在现代煤矿企业中广泛应用先进的煤矿企业设备,主要是由机械化向着自动化进行演变,不仅能够提高工作效率,而且还能减少煤矿机电设备维修的费用。但是在传统的煤矿机电设备中,由于工作人员在操作中有着不恰当的操作,就有可能对煤矿机电设备造成一定的损害,这就需要维修工作人员对煤矿机电设备进行一定的检查和维修,进一步提高工作人员的素质,在一定程度上提高煤矿机电设备技术的管理。 2加强煤矿机电设备技术故障的对策 在煤矿机电设备中由于会存在着一定的技术故障,这就需要对煤矿机电设备技术故障存在的问题进行一定的分析研究,从而提出相应的措施进行一定的解决。 2.1对煤矿机电设备进行一定的预防在煤矿机电设备中,煤矿企业需要定期地对机电设备做好预防工作,预防工作主要是对煤矿机电设备进行一定的观察监测,并且还要掌握煤矿机电设备运行过程中产生的磨损,这就需要对煤矿机电设备进行一定的保养,对存在的安全隐患进行及时的消除,能够确保煤矿机电设备安全稳定地运行,从而能够提高煤矿生产效率,并且还能促进煤矿企业的经济效益。 2.2对煤矿机电设备进行一定的检修煤矿机电设备在运行时间长后就会对机电设备内部的零件产生一定的损害,这就需要检修工作人员对煤矿机电设备进行一定的分析研究,从而能够找出存在的原因,并且及时地对煤矿机电设备进行一定的检修。主要方式有预防维修,主要是对煤矿机电设备进行一定的预防,从而能够对降低煤矿机电设备的故障,并且对需要维修的地方进行预防性的维修;故障维修是一种事后维修,主要是针对不同的煤矿机电设备进行针对性的维修,根据存在的具体问题,结合自身的工作经验对存在的故障进行一定的排除,从而能够找到存在的故障,并且对煤矿机电设备进行一定的检修,在一定程度上保证煤矿机电设备良好稳定高效的运行。 2.3对工作人员进行一定的培训在煤矿机电设备技术故障中,需要提出相应的对策进行一定的解决,煤矿机电设备维修主要是通过人为进行操作的,由于科学技术的不断进步,新型的设备以及工艺广泛应用于煤矿机电设备中,这就需要对工作人员进行一定的培训,从而使得工作人员掌握先进的技术对煤矿机电设备存在的技术故障进行有效的解决。在煤矿企业内部中,需要对工作人员进行定期的培训,然后进行严格考试,合格之后才能颁发合格证,要使得工作人员做到持证上岗,并且还要把每项任务明确到每一位工作人员中,明确自身的职责,按照严格规范的进行操作。在对工作人员进行培训中,不仅掌握理论知识,而且还要注重一定的实践,把理论和实践二者有机的结合在一起从而能够运用到煤矿机电设备维修过程中。 2.4加强安全教育在煤矿企业中,需要对全体员工加强安全教育。由于煤矿机电设备技术故障有可能会引发安全事故,这就需要相关技术人员对安全事故的原因进行一定的分析和研究,在煤矿企业内部中建立严格的奖惩制度,并且还要对相关技术人员进行一定的思想教育,从而能够认识到错误并且加以改正,在对煤矿机电设备技术故障中,需要制定有效合理的防范措施进行一定的落实,需要贯彻落实到整个煤矿企业工作中,并且还要杜绝安全事故的发生。 2.5淘汰老化严重的煤矿机电设备在对煤矿机电设备中,需要对陈旧老化严重的煤矿机电设备进行一定的淘汰,由于社会经济的不断发展,科学技术的不断进步,新型的煤矿机电设备以及技术广泛应用到煤矿企业中,这就需要通过利用现代化的设备代替原有的设备。在煤矿企业中加强现代化设备的应用,不仅能够对原有的设备进行一定的改造,而且还能在一定程度上提高煤矿机电设备的性能和煤矿机电设备的工作效率。通过利用自主学习的方式对煤矿企业员工综合素质进行一定的提高。在煤矿企业内部中建立奖惩制度,能够有效地充分调动工作人员学习的积极性和主动性,从而能够对全体员工的技术以及安全意识进行一定的加强,能够把煤矿机电设备技术故障降到最低,进一步实现煤矿企业经济效益和社会效益,并且还能在一定程度上提升煤矿企业的竞争实力。 3结语 综上所述,在煤矿企业中煤矿机电设备占有着非常重要的作用,这就需要对煤矿机电设备存在的故障进行一定的分析研究,并且提出相应的措施进行解决。本文主要分析煤矿机电设备技术故障以及加强煤矿机电设备技术故障的对策。对煤矿机电设备进行合理的维修,不仅能够为煤矿企业提高生产效率,而且还能有效地保证煤矿生产有序的进行,并且降低煤矿企业生产成本,提高煤矿企业的经济效益。 作者:曹艳单位:汾西矿业集团 煤矿设备论文:电子设备软启动下的煤矿机械论文 一、煤矿机械电子设备软启动技术 我国煤炭机械电子设备软启动技术,近年来得到了广泛应用,根据软启动的工作原理可以将其技术形式分成几个常见种类:一是机械电子设备的软启动,主要是根据设备本身的工作规律来保证;二是机电结构的软启动,就是将机械和电机两种条件相结合的软启动;电机电子的软启动,这种软启动能够在一定程度上改变电机或电源特点,以此实现整体软启动。 (一)采取液力耦合器采用液力耦合器运用软启动技术,但是若输入或输出的转速值无法满足达到相关标准,那么该液力耦合器与软启动技术不能同步运行,这样就会造成功率损失,增加发热量,时间长了还会造成资源浪费。如果运用调速型液力耦合器,就会造成电机启动电流超过额定电流的5-8倍,所以要对电机的启动次数严格控制。由于电机自身结构的限制,只能在小范围内进行调速,另外系统自身较为复杂,体积较大,尤其是直径较大的转动部分,需要利用很大面积进行转动,所以一些空间狭小的位置,无法得到很好的运用。 (二)大功率变频调速现阶段,变频器得到了较好发展,功能不断优化,性能也有所改进,不断缩小占地空间,所以这种特性在煤矿企业中得到了普遍应用。数字化和信息化的不断发展与成熟,使大功率变频调速器也朝着这个方向发展。 (三)利用液体黏性制动器液体黏性制动气作为一种新兴的转动技术,出现于上世纪70年代,利用主动摩擦装置和从动摩擦装置,形成的里能够促进转动,然后能够同步主动轴和从动轴,并保护转动系统,避免过载现象发生。与液力耦合器相比,该装置体积更小、效率更高,但也存在一些缺点:一是,这种装置要有效控制自身体积,严格限制两个摩擦片之间的距离,使黏性转动次数受到限制。另外,启动转动系统也会被电动机转动影响;二是,开启液体黏性软启动设备,通过摩擦力,两个摩擦片能够持续转动,转动效率受阻,还会增加发热量。在工作运行中,可以持续供应摩擦片的能量,减少摩擦片之间的阻力,确定两个摩擦片的相对摩擦力始终存在,但是这种方法容易出现能源损耗,增加企业的生产成本;三是,需要采用多点驱动应用煤矿机械电子设备,并在电动机运行中,保证均衡的输出功率。 二、软启动转动技术的发展趋势 近几年,在分析功率大的软启动技术过程中,得出一种全新的机电自动化转动设备,从采用技术来看,这种设备与国内外现有软启动传动装置有明显区别,这种设备在一定时间内被称为双向电机差速软启动设备,这种装置能够对软启动技术中的很多问题进行处理,确保功率大的机械电子设备能够实现软启动和停止,速度能够大范围调整,并进行自我超载维护,平衡驱动功率。通过这种软启动技术,功率大的电动设备在理论上电流为零,是一种真正的空载启动,能够对节省电能消耗,周围电气和其他设备的使用时间得到相应延长,一些开关和变压器的选王晓东通化矿业(集团)有限责任公司134300择标准有所降低,还能将用户的初期投资节省一部分。软启动传动系统的重要构成有功率较大的主电机和功率较小的副电动机。从结构上分析,减速设备的输入轴和主要电动机的输出轴能够用联轴器产生联系,特定结构的太阳轮通过输入一段进行连接,行星轮和内齿轮圈是太阳轮的主要驱动设备,可以用来输出动力。软启动技术的特征是在内部圈轮差动基础上固定蜗轮,运用机械运转模式,连接蜗杆和副电动机,运行软启动技术设备后,通过小型变型设备和数字电机控制设备,这些没有极点的速度调控器能够辅助电动机运行,令电动机能够经过主电动机转动,并确保其空载转动,连接主电动机电源。所以电动机与预期转速一致,连上电源之后,电动机的启动电流不大。工作人员应首先明确输出轴的软启动技术速度,然后将辅助电动机的速度和内圈齿轮速度降低,保证主电动机的动力能够想输出轴相接的机械负载上逐渐转移,以此实现机械电子设备的软启动技术。与此同时,采用主电动机和辅助电动机的速度相结合,保证满足机械电子设备的软停车应用条件,运用多点驱动模式,比较设备中各主电动机输出的功率大小,对相应的副电动机的运行速度进行严格控制,确保多台电动设备能够匀速运转,并且安全可靠运行,然后有效解决电动机特性不相符的转动矛盾。这种软启动装置还有以下优势:传动效率高、发热量小、维护成本低等。 三、结束语 通过本文对煤矿机械电子设备软启动技术的分析,可以得出软启动技术的几种分类,以及软启动技术的发展趋势。但是这个过程中,机械电子设备启动技术的发展会受到一定制约部分设备不能适应现展要求,正在慢慢淘汰。电子电机形式是软启动机器设备的运用形式,并在对比中发展,电子电机形式的软启动技术能够拥有较快发展。直流电动机能其起到调节速度、调节变频速度、开关磁阻电机等工作,煤矿机械电子设备将长期运用这种软启动技术。 作者:王晓东单位:通化矿业(集团)有限责任公司 煤矿设备论文:设备维修方式管理煤矿机械论文 1.我国煤矿机械设备的发展现况 现阶段,我国煤矿机械设备工作的环境和工作条件都较为恶劣,而且煤矿井下空间狭小,井下空气十分潮湿,更不用说充斥着大量的粉尘和很多有害气体了,再加上煤矿机械设备通常是超负荷运转,这就导致相关机械设备容易损坏,损坏之后又无法得到及时的修理及专业的维护,煤矿机械设备的使用寿命由此大打折扣。我国煤矿机械设备的整体平均水平跟发达国家比尚且存在显著的差距,而且我国煤矿机械设备的质量参差不齐,这些问题均亟需改进。但是也有部分煤矿企业逐步引进了一些较为先进的煤矿机械设备,机械化程度大大提高。因此从总体上来看,我国煤矿机械设备方面存在一定的层次性,与之相对应的维修技术也具有较强的层次性特点。不仅如此,在煤矿机械设备的研发方面也不尽完善,对煤矿机械设备的研究投入过少,并且也没有实时更新机械设备维修技术。 2.现阶段我国煤矿机械设备的维修方式 2.1预防维修 所谓预防维修指的是为了防止机械设备精度、性能劣化或者为了降低故障率,按照事先规定的计划和相应的技术要求所进行的维修活动。预防维修一般来讲主要有两种方式:定期维修与状态维修。预防维修弥补了事后维修的明显缺点,并且以时间为基础。预防维修因采取的是一定时间和不同程度的维修方式,因而能够有效地保证设备正常工作,达到减少或者避免因机械零件寿命超期所带来的失效问题的目标。 2.2事后维修 事后维修具体指的是当设备发生故障后,亦或是设备的性能以及精度降低到一定水平以下时所采取修理措施的非计划性修理。事后维修又称为故障修理,也是比较常见的一种修理方式。当煤矿机械设备发生故障之后,往往会给煤矿企业的正常生产带来较大的损失,也让修理工作变得被动,修理难度由此大大增加,这正是事后维修的缺陷所在。但是这种维修方式适合故障停机后对生产不会造成损失的机械设备,并且不会导致维修费用的增多。 2.3改善维修 改善维修是为了消除设备的频发问题和本身先天性缺陷,改进机械的零件的设计和设备的局部结构,并且结合修理方法实现改装,以提高机械设备的可靠性及维修性。实际上,改善维修是预防维修十分重要的组成部分,但是该方式与预防维修存在一定的差异。改善维修相对于预防维修和事后维修来说是比较适合现代化生产需要的一种方式,但是很多企业普遍采用的仍然是预防维修和改善维修。 3.煤矿机械维修性设计的提高 3.1模件化设计 模件是设计机械设备的智能结构之一,是从机电设备中单独分离出来的结构整体,例如压力油泵、电子设备的模块等。模件化设计的优势在于维修工作可以不单纯在一个元件上,模件化设计是采用原位更换而不是传统的维修现场原位拆修的修理方法,这样不仅操作简单,同时也有利于节省时间。模件化设计可以调动机械维修人员自主维修,当然在设计过程中要充分考虑更换频繁度高的模件的尺寸及重量,也应考虑模件尽量符合人体工程学的原理,以便人员操作。当模件重量超过维修人员的提重能力时,要及时安装辅助设施。 3.2冗余性设计 冗余性设计有三种形式,即工作设备设计、非工作储备设计以及表决储备设计。工作储备设计中,对于较为关键的部件,需要采用两个以上与其相同的单元的形式,串联、并联、串并联等是常见的形式,例如有些进口采煤机运用两个阀同时工作。非工作储备设计是当设备的分系统出现故障之后,另一个未工作的分系统通过故障检测装置及其转换工作装置进入工作状态的设计。非工作储备设计的优点在于具有可靠的系统,缺点是在转换工作时,手动转换和自动转换各有利弊,如果进行手动转换,可能会引起短暂的停机,如果采用自动转换,制造成本就会增加,所以这就对平衡生产成本和高质量、高性能的能力提出很高的要求。表决储备设计意思是在N个不同的系统或者单元中,只要有K个以上的单元没有出现故障,整个系统就能正常运转,这种设计的优点是有利于保障整个系统顺利工作。 3.3易识别性设计 易识别性是维修工人在维修机械的某个部位能够很快找到准确位置,这在煤矿井下照明光线不足的地方能够发挥很大的作用。针对这些容易损坏的部位在设计时可以用不同的颜色、醒目的标牌或者符号、字母来凸显。但是在设计的时候应当注意同一类型的设备应该有统一的标记形式,这样才能方便统一管理,而且标记要能够达到抗腐蚀和耐用的标准。 3.4可操作性设计 可操作性是指在维修设备时,维修技术人员能够有效地接近维修位置并进行维修工作。良好的可操作性能够减少维修的差错,以便提高维修作业的效率和舒适度。首先可操作性设计表现在安装场所的可操作性。在对设备进行维修拆装时,安装场所是十分重要的一大因素,维修人员用最舒适的姿势予以维修,各个方向所需的尺寸就组成了维修空间,在设计的过程中,应当最大限度地满足维修标准的要求。对于内部可操作性,内部的部件的空间设计和留出位置,从维修设计的角度出发,既大又重的部件,放置设计要合理,如果以后出现损坏问题,在更换时不会涉及到其他部件,而且经常维修的部件应当放在最容易到达的位置,还应留出拆装部件所需的手和工具的空间,内部部件还应注意不要放在接近高温或者高压的位置。 3.5方案设计 现如今所需求的机械设备,一方面要适合生产要求,另一方面也要在日常的安装、使用以及维修时候更加方便。所以在方案设计的过程中,要始终坚持与时俱进,尽量把产品设计到投入使用过程中包含的诸多因素均综合性加以考虑。设计者在设计建模的时候,要考虑到机械产品的安装、拆卸、维修、保养等的工艺性,整个机械设备切勿出现死角部位,各个部件也应采用容易解脱装置,以方便检查和维修工作的展开。 3.6故障检测性设计 故障检测对于整个机械设备的寿命发挥着重要作用,所以在设计时要给予足够的重视。对于中小型但又是重要的机械,可以按照检查故障的逻辑要求,来设置一些必要的方便的检测点。对于大型重要设备,应当进行自动故障检测设计,并实现自动诊断,从而保障机械正常工作。对于需要持续工作的设备,在设计的时候可以事先留出可检测处,这样在出故障的时候可以用铁铺或者光谱技术进行检测和排查,以便提高维修工作的效率。 3.7机械设备的简化设计 复杂的机械设备功能强大的同时,维修难度系数也会相对较高,因而机械设备要进行简化设计,在保障功能的基础上尽量简化机械的结构,以降低煤矿维修人员的工作量和难度。当然简化设计也要满足标准化要求、通用化要求和其他要求,这也是开展快速维修工作以及改善煤矿机械维修性的重要方法。 4.结语 煤矿资源是人类生存发展的重要资源之一,煤矿产业的发展和人们的生产生活息息相关,同时也能为社会发展带来巨大财富。但是有利就有弊,煤矿产业的发展中不断出现事故,原因之一就是机械维修工作不到位,所以煤矿企业必须严格做好机械维修工作,以保障煤矿行业的蓬勃发展。 作者:李喜 单位:大同煤矿集团雁崖煤业有限公司 煤矿设备论文:设备维修管理煤矿机械论文 1.煤矿机械设备维修管理中的常见问题 1.1煤矿机械设备陈旧,维修不及时 一些煤矿企业为了节约成本,不愿意投入资金更换新的机械设备,于是就继续使用一些已经超过使用寿命或者存在故障的机械设备。还有一些煤矿企业对煤矿机械设备维修的重视程度不足,只是单纯注重经济效益,为了赶生产,缺乏对煤矿机械设备进行定时检测,让机械超负荷运转。另外,大部分煤矿企业都采用定期对煤矿机械设备进行检测和维修的方式,但是煤矿机械设备的磨损周期并不都一样,而是会随着生产环境等因素的变化而变化的,容易造成维修不及时等情况出现。 1.2对人员的管理不到位 一些地方的煤矿技术人员严重不足,不能进行很好的技术培训与管理,造成了机械设备的不规范使。还有些地方由于采矿环境条件比较复杂,受资金约束,煤矿设备数量不足,再加上工人在使用机械设备时不注意保护,就导致了设备频繁出现故障,维修人员的工作量就相对较大,但待遇却很低,这就导致企业高水平的设备检修人才流失,机械设备的维修不能保质保量的进行,从而降低了煤矿企业生产的安全性。 2.煤矿机械设备维修管理办法 2.1加强技术培训,提高工作人员的整体素质 为了保障煤矿机械设备的正常运行,最基础的工作就是机械设备使用、维修和管理过程中的技术培训。只有拥有了专业技术过硬的操作使用队伍,才能让设备最好地发挥使用效果,创造最大的经济利益,所以平时应加强技术岗位人员的专业培训,提高机械设备操作、维修和管理人员技术水平,从而提高有关人员的维修水平和整体素质。其次,还要提高机械检修人员的薪资待遇,定期给予适当的物质和精神奖励,使其在团队中能够实现自身的价值,安心工作而不随意跳槽,从而保证维修团队工作的稳定、高效,更好地为煤矿机械设备的维修和管理提供最优质的服务,保障采矿工程的顺利进行。 2.2对不同机械设备选取不同的维修方法 针对不同类型和用途的设备,可根据设备在生产中的作用、结构特点、故障情况等因素进行分类,对于不同类型的机械设备采取性匹配的维修方法。比如,对于作业性质固定不变,但是一旦发生故障会给整个生产过程和安全带来严重后果的关键设备,可采用标准修理法;对于一些比较重要的设备可根据实际的需求,定期进行预防性维修;对已掌握其修理结构和修理间隔期的设备,可采用定期修理法。 2.3加强对设备的预测性检修 预测性检修是指,在煤矿机械设备正常工作的条件下,通过一系列的现代化技术手段对各种工作状况下的设备进行监测,判断其是否正常运行。预测性维修对设备的工作状态进行实时监控,一旦监测出现异常,能及时发现设备存在的故障并进行维修,很大程度上节省了时间,不仅提高了工作效率,还能节省大量的维修费用,保障煤矿工作的顺利进行。 2.4推行绿色检修,加强设备检修后的验收 当前社会提倡追求人与自然的和谐与可持续发展,以及社会环境、人口和资源的相互协调。为了保障生态环境不因为资源的大量消耗而受到破坏,必须贯彻落实可持续发展观,尤其在煤矿开采这样的对环境危害较大的工程当中,更要提倡绿色生产。比如在煤矿机械设备的维修中,实行绿色检修,其目的除了要使机械设备恢复正常功能以外,还要满足我国可持续发展观的要求,在保持被维修设备正常运行的前提下,最大限度利用资源,还能够减少设备使用、维修过程当中排放的有害物质,以求将对环境、维修人员和设备使用人员的危害降到最低。 2.5完善煤矿机械设备维修制度 任何行业要想实现长期可持续发展,都离不开完善的管理制度。在煤矿产业当中,为了保障采矿工作的顺利进行,必须加强对煤矿机械设备的使用和维修管理,最根本的措施就是完善相关制度的建设。企业可以根据不同设备的详细信息和使用情况,建立一整套企业设备档案,并根据设备档案信息制定相应的维修制度,从而强化设备管理。 3.结语 综上所述,煤矿企业机械设备运行的好坏直接影响着煤矿的安全生产和经济效益,但是,目前我国煤矿企业机械设备的维修与管理仍存在一些问题。因此,煤矿企业必须完善相关管理制度,在日常工作中加强对设备的维护、维修与管理,从而保证煤矿企业生产工作的顺利开展,最终提升企业的经济效益。 作者:张迪 李义安 单位:运城职业技术学院 煤矿设备论文:设备维护的煤矿机械论文 1煤矿机械设备安全管理存在的问题 1.1培训不够,人员素质有待提高在煤矿开采使用的很多设备中,很多都是从国外进口的设备,很多还是关键部件,这些设备都是高精尖型的,可以说可操作性不十分强。从现阶段我国的机械设备操作人员的技术来看,虽然上岗前有过相应的岗前培训,甚至有的还专门去过国外进行培训,但还是存在对设备的控制不熟悉的问题,这其中当然有质地、煤层厚度及坡度等客观因素的不利影响,但是也突显出培训的力度欠缺的问题,再加上操作人员自身的文化程度不高,设备的更新速度比较快,工作人员接受新知识的不够迅速,甚至出现了误操作,安全事故时有发生,人员伤亡的例子也是屡见不鲜。因此,提高操作人员的操作能力应该得到重视,培训工作应该落实到位。 1.2设备检测重视不够一些煤炭企业对待机械设备的检测工作常常存在这样的思想:认为检测没有什么实际的经济效益,投入财力、人力、物力是极为不划算的,所以只要还能运转,不论设备是不是已经陈旧老化,都会继续使用,为的是减少成本。这种思想大错特错,一个企业持久、健康、稳定发展是其追求的终极目标,试想一台严重老化的机械设备,完全超出了其使用年限,也就随之丧失了安全性,所可能引发的安全隐患是根本无法预知的,企业的发展目标也就无从谈起。 2设备安全管理有效措施 2.1正确选型,合理调配每一台机械设备针对自身的特性都有相应的使用技术要求。只有按照使用要求规范的使用设备,才能最大限度发挥机械设备的工作效能,达到减少磨损,延长使用寿命,降低成本的目的。 2.2正确使用,及时保养机械危险是指由于机械设备及其附属设施的构件、零件、工具、工件或飞溅的固体和流体物质等的机械能作用,可能产生伤害的各种物理因素以及与机械设备有关的滑绊、倾倒和跌落危险。为此,在机械设备的使用过程中,操作人员与管理指挥人员一定要按照相关设备的安全操作规程正确使用该设备。同时,要在保证机械操作人员与现场作业指挥人员正确使用机械设备的基础上,为了进一步地预防机械事故的发生,管理部门在“管好,用好,养好,修好”的同时,推行机械设备的风险评价工作。机械风险评价是指以机械或机械系统为研究对象,用系统方式分析机器使用阶段可能产生的各种危险,一切可能的危险状态,以及在危险状态下可能发生损伤或危害健康的危险事件,并对危险事件的概率和程度进行全面评价的一系列逻辑步骤和选代过程。机械的风险评价工作综合考虑了可能影响机械安全性能的诸多因素,从机械事故的根本与源头上控制了机械安全事故的发生。保养工作方面:要严格要求机械操作人员按标准、规范操作。做好设备开机前、作业中和停机后的例行保养工作,发现问题和隐患及时予以排除。这样既确保设备在完好状态下安全运行,又能有效控制设备的维护成本。在设备运转周期的维护上应以计算机控制为主,专业机修人员应严格按照规范进行维护,机械操作人员做好配合和监督,经由专业检验人员验收合格后,才算真正完成维护工作。遵从了以上的维护保养工作的原则,才能提高机械设备的性能和工作效率,进而从源头上减少由于不安全因素所引发的事故,造成人身和财产的损失。 2.3做好特种设备的安全检测人的生命财产安全以及和人的健康有关联的承压和载人设备统称为特种设备。煤矿中主要包含的是锅炉、储气罐、电动行车,各种车辆、氧气乙炔瓶、空气压缩机、罐笼、提升绞车、箱式矿车等。这些都是高危的设备,发生安全事故的可能性极大。所以在使用之前必须经过相关技术检测部门严格的检测,合格后方可进行相关的使用,使用过程中也要格外小心。 2.4人员培训,持证上岗首先,机械操作人员的准入门槛要加以把关,积极落实三级安全教育工作。其次,将相关的安全知识与操作规范编辑成册,发放到一线作业人员的手中。再次,做好安全培训工作。培训的主要方向是相关的理论和实践同时进行,着重培养操作人员面对事故的处理能力和安全防范能力。积极邀请新设备生产厂家的专业技术人员开展针对新型设备的使用和维修专题讲座,并到生产一线进行实地培训,使其更有针对性和可操作性。机械设备的操作人员必须完全达到生产所要求的程度,才能上岗,上岗证必须人人配备。 3结束语 综上所述,煤炭机械设备在管理上是一个系统工程,需要达到管理、使用、维护、保养全方位外,还需要企业的相关领导加以重视,将安全管理的思路应用到各个环节,权责明确,分工合理。对于相关操作人员不断提高自身的业务技能,积极钻研,刻苦学习,工作中都按照相关的规范进行处理。整个企业上下时刻都将安全生产放在工作的首位,“预防为主”的理念深入其中,机械设备的安全就可以得到最大限度的保障,企业就可以持久、稳定、健康的发展。 作者:董云飞 单位:中国神华神东煤炭集团 煤矿设备论文:设备改造的煤矿机械论文 一、煤矿机械设备进行改造的目的 为了确保煤矿机电设备能够满足现实的社会生产需求,在进行机电设备的改造过程中,必须紧密的与社会市场的需求相结合,只有这样才能够提高其实际的应用价值。面对当前新型设备的不断增加,在进行煤矿机械设备的改造加工过程中正在面临中严峻的竞争,如果设备的改造质量及性能满足不了客户的实际需求,就会被市场所淘汰。所以,在进行煤矿机械设备的加工制造以及改进的过程中,主要的目的是为了提高机械设备的使用精度、提高设备的应用质量、强化其对工件加工的精准度,保证产品的使用性能能,使改造后的设备能够满足社会的市场需求。 二、煤矿机械加工制造行业中设备的改造 2.1实用液压支架的改造煤矿生产需要应用众多的大型机械生产设备,各种液压支架、大功率采煤机等重型设备的应用已经在该行业中屡见不鲜。煤矿机械制造的相关设备的质量以及在投入使用后的效果主要有机械加工的水平决定。面对当前社会发展中对煤矿设备使用要求的不断提升,原有的传统设备已经不能够满足现代社会的需求,为了能够使其达到当代社会的靳明张作君北方重工集团有限公司矿山机械分公司辽宁沈阳110860要求,在进行现有机械设别的使用中,必须基于其基础之上进行一定的改造,使其能够满足生产要求。通过实践分析可以发现,首先我们可以对煤矿机械设备中应用的数控切割机进行改造,通过将已经报废的或者废弃不在使用的设备修复完整后,通过切割下料等降低打磨、人工划线等工作量的提升,进一步的提高劳动的生产效率,降低工人的劳动强度,其次,还能够保证焊接后的结构原件之间的圆弧度达到光滑与流畅要求,确保其质量及外观过硬,确保数控车床能够快速的代替普通的车床。通过合理的应用数控车床,将有效的提高相关机械的制造加工质量以及销轴的制造表面粗糙度,保证组合的煤矿机械设备达到使用的要求。并且,还可以保证铰接孔处的销轴类部件之间的磨损降低到最低,保证煤矿机械设备使用寿命得以延长,还可以确保设备之间的支架能够灵活的进行运动,提高了设备应用的安全性。若能够对退火炉进行扩建,必然能够降低加工的机械原件的铸造退货时间,缩短制造工期,保证组焊工作的顺利进行。 2.2矿业机械的焊接在进行机械构件的焊接过程中,往往都会使用火焰矫正焊接的方法,但是该方法中对变形矫正技术的应用一直是一个急需解决的难题。在进行构建焊接中,其变形的主要原因就是焊接的构件在接受焊接的过程中所受的热力分布不均匀,而火焰矫正的目的就是为了是机械构建能够通过矫正的方式达到一个重新平衡分布的目的。所以,在矫正过程中就必须对应力的集中点进行准确的选择,并合理的应用矫正加热方式。在进行煤矿机械加工制造设备的改造中,在面对变形问题发生时主要应用如下几种矫正方法。结构件顶板或底板局部隆起一般采用点状加热方式。点状加热俗称蜂窝加热,即火焰加热是有规律排列的点。对于槽形结构局部向上弯曲的变形,矫正的时候可以在腹板的两侧向一个方向进行线状摆动,加热的宽度视变形的大小和钢板的厚度而定。线状加热就是将火焰沿着直线方向移动、同时作一定的横向或者循环摆动。 2.3特大型箱形井架的制造通过机械研修厂对焊接坡口形式、焊接变形与焊接工艺等对箱型井架制造焊接质量的影响进行研究,并对焊接坡口形式、影响焊接变形的因素等进行了工艺试验,制定出合理的制造工艺和完善的工艺规程,制造出高质量的箱形井架。按照设计要求,副井井架均为特大型箱形钢结构件,四腿八叉,且每节长度均在8m左右。其中,主井井架高度为70.6m,总重约为730t以上,各平台梁也为方箱结构,随着层次上升,柱腿端面尺寸逐渐增大。设计技术条件为:主副腿及平台梁为一级焊缝构件,4条主焊缝100%超声波探伤,I级合格;各腿梁棱边直线度及四侧面平面度,单节不大于3mm,整体组焊后不大于5mm;各节两端对角线偏差为其公称尺寸的1%。焊缝质量和几何尺寸要求都极为严格。 三、结束语 煤矿机械加工制造行业中机械设备的改进工作将直接影响到煤矿开采行业的发展,做好煤矿机械设备的改造、改进,将有助于提升机械设备的使用可行性、可靠性以及生产过程中的安全性,最大程度上发挥煤矿机械设备的现实应用价值,促进社会经济的发展。 作者:靳明 张作君 单位:北方重工集团有限公司矿山机械分公司 煤矿设备论文:煤矿井下电气设备论文 一、煤矿井下电气设备可能存在的安全事故 (一)电网漏电故障与触电伤亡事故 煤矿井下巷道狭窄,空气潮湿,作业复杂,电气设备在这种条件下长期运行,即便采取了绝缘保护措施,也无法从根本上杜绝漏电故障的发生。作业人员在井下作业虽然都严格执行操作规范和《煤矿安全规程》,但是很多情况下,由于电气设备漏电,作业人员即便不直接接触电气设备,也容易发生触电事故,加之一些作业人员安全意识不强,并未能严格执行安全操作规定,接触高压带电体,容易发生伤亡事故[1]。 (二)电气设备短路和电火灾事故 电气设备长期过负荷运行,供电线路因载流导体温度升高而损坏,短路情况就容易发生,电气设备短路会出现电火花,一旦引燃周围的木支架、绝缘材料,或者是瓦斯煤尘,就会引发火灾。电气设备连接部分接触不良,在电流通过连接部分时,接触点电阻就会增大,致使局部温度升高,这时也容易引发火灾。电缆接线盒因质量不高,长期受到潮气的入侵,也容易发生短路,一旦点燃煤尘,就会引发火灾。由于短路,引发过载事故,电气设备通过的电流值要远大于额定值,一旦绝缘体损坏,也容易引发火灾[2]。 (三)电气设备失爆 统计数据显示,电火花是引发瓦斯爆炸和煤尘爆炸事故的主要元凶,而电火花则是由电气设备失爆引起的,换言之,电气设备失爆很容易引发的瓦斯爆炸和煤尘爆炸事故,这也是煤矿井下安全预防的重点。在电气设备运行中,只有保证其处于正常的工作状态,预防故障产生的电火花,使其不至于点燃煤矿井中的煤尘,才能有效减少瓦斯爆炸和煤尘爆炸事故的发生。 二、煤矿井下电气设备安全事故的预防 (一)做好漏电和触电的安全预防工作 预防电气设备漏电,应正确选用设备的型号,注意检查电缆,做好接地保护工作,利用中性点绝缘供电系统来预防漏电事故的发生。应在开关跳闸位置处安设漏电保护装置,在高、低压配电线上安设检查漏电的保护装置,高压配电线上的检漏保护装置应是有选择性的,低压配电线上的检漏保护装置应选择有闭锁的,在未安设这两种检漏保护装置的情况下,必须安设自动切断漏电装置。为了防止触电事故的发生,井下作业人员绝不能接触或接近电气设备带电体,在特殊情况下,不得不接近带电体时,必须采取必要的防护措施,相关操作应按照《煤矿安全规程》进行。 (二)做好电过流故障和电火灾的安全预防工作 电气设备过流可能引发短路,应采用过流保护装置来预防电流故障,在电气设备超负荷工作时,应对过流保护装置的设定值进行调整确保整定值的可靠性。此外,还可以选择校检保护装置对最小两相和最大三相短路电流的安全动作系数以及动热稳定性进行调整。为了预防电火灾,应对电气设备和电缆进行定期巡检,做好维护工作,防止过负荷运行以及短路故障,应安装继电保护装置,并整定各类短路保护装置,使其能够正常发挥作用,有效预防电火灾事故的发生[3]。 (三)做好电气设备失爆的安全预防工作 电气设备中的动力设备和开关电闸应选择防爆外壳(具有隔爆和耐爆性)。隔爆外壳要有一定的强度,即便在隔爆壳内发生爆炸,外壳也不会变形,确保电气设备发生的电火花及其引发的火焰受到足够的冷却,不至于引燃隔爆壳外的煤灰和瓦斯。此外,还可以选择提前切断电源,优先采用本质安全型电路,并对电气设备的防爆装置进行日常巡检和周期性巡检,使其能够正常发挥作用。 三、结论 鉴于煤矿井下作业的复杂性以及安全事故的不可预测性,为了更好地预防电气设备的安全事故,应加强井下电气设备基础管理,制定和建立安装、使用、维护、巡检等制度,实现管理的规范化和制度化。 作者:庾彦武 李孝利 单位:陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司 煤矿设备论文:煤矿设备管理机电一体化论文 1煤矿设备安全管理意识不强,缺乏有效的日常维护和保养工作 煤矿机电设备管理部门的管理人员和相关领导没有较强的设备质量安全管理意识,对机电设备的管理工作重视程度不高,或者管理工作不到位,使设备在长期使用后出现老化的质量问题,再加上日常维护和工业大学机械制造专业,现任陕西银河煤业开发有限公司副总工程师。养工作的缺乏,这就容易使设备发生故障,增加生产中的安全隐患,进而影响作业的安全性和生产效率。 2机电一体化条件下煤矿设备管理策略 2.1更新管理理念,强化煤矿设备质量和安全管理意识和责任感安全生产和质量是现代煤矿生产和煤矿开采作业中的重要因素,要重视煤矿设备管理人员和煤矿生产职工的主观能动性和思想认识水平,企业应该加强从业人员的安全知识教育和安全作业技能培训,增强煤矿设备管理人员的安全管理意识和责任感,鼓动全员参与到设备安全管理和质量管理中,这样既能够提升煤矿全体人员的安全生产意识和质量意识,又可以提高煤矿安全生产技术水平,从而避免煤矿设备产生安全隐患,防止重大安全事故发生,提高煤矿生产效率。 2.2加强煤矿设备日常维护和保养工作,做好故障预防、检修工作为了减少煤矿机电设备故障和安全事故的发生,需要企业加强机电设备的日常维护和保养工作,尤其加大对机电设备故障的事前预防检修和定期维修工作力度,要加强对设备的防潮、防尘与防腐措施,不断采用先进的在线故障检测技术和方法,通过对煤矿机电设备正常运行状态的预测和基于模型的故障预测、诊断与检修,防患于未然,有效防止煤矿生产设备的损坏,减少设备故障现象的发生,减轻设备故障事后的检修人员劳动强度,节省设备检修成本,提高设备故障检修效率,保证煤矿生产的连续性和效率,推进现代煤矿企业设备管理的科学化,提高煤矿机电设备综合管理水平。 2.3加大科技投入,大力进行技术革新,提高煤矿企业的市场竞争力加强技术革新是煤矿企业发展的必然趋势。煤矿企业应该加大科技投入,大力进行技术革新,转变煤矿生产模式和经济增长方式,以先进的生产技术、新材料、新生产设备来提高煤矿生产量和煤炭质量,将科技技术优势转化为竞争优势,从而依靠科技提高企业自身的市场竞争力和经济效益,不断促进企业持续、健康的发展。 2.4科学采购和引进煤矿机电设备,充分利用煤矿机电设备,提高生产效率针对目前存在机电设备采购、使用管理混乱的现象,煤矿企业应该加强科学管理和精细化管理,科学合理采购和引进机电设备,由于目前煤矿机电设备市场存在不同的价格、质量与性能,且种类较多,因而在选择时应该对煤矿机电设备的价格、性能与质量进行比较,应该确保设备的质量,保证煤矿机电设备具有较高的安全可靠性,这样在实际的生产工作中就会减少设备故障和安全事故发生,从而提高煤矿生产效率。结论在机电一体化不断发展的条件下,安全管理和质量管理是煤矿企业机电设备设备管理中的重要管理理念,因而要加强煤矿机电设备的安全和质量管理,建立和落实安全生产责任制和责任到人的生产管理模式,做好煤矿机电设备故障预测和定期检修工作,不断减少或避免设备故障和煤矿事故的发生,促进煤矿企业健康发展。 作者:刘志军 单位:陕西银河煤业开发有限公司 煤矿设备论文:煤矿整体素质机电设备论文 1煤矿整体素质安全管理和维护措施 1.1严格执行岗位责任制 为了能够确保机电设备操作人员和维修人员能够更好的做好自身的工作,则需要制定岗位责任制,将安全责任与经济利益挂钩,对设备安全管理进一步进行量化,定期对维修人员和操作人员所管辖的设备进行检查和验收,确保设备的完好率,实施奖罚制度。为了确保机电设备性能的正常,则需要对于进下运行中的设备使用和维护情况进行定期检查和监督,及时查出安全隐患,并追究相关责任人、操作者的责任。 1.2进行机电设备的技术改造 因此在煤矿企业生产过程中,需要利用较少的投入成本确保实现利益的最大化,所以可能通过对机电设备进行技术改造,来强化企业机电设备更新的力度,加快企业科学技术成果的转化率,从而更好的提升企业的市场竞争力。同时企业还要加强对科技人员的培养,提高其对技术难题的攻关能力,这样可能更好的解决生产中的一系列问题,确保机电设备安全管理的实现。 1.3管理制度化 1.3.1制定设备更新计划 煤矿企业由于建设时间较长,所以其内部的部分机电设备使用年限都较长,属于超期服役的状态,这就给煤矿企业机电设备安全管理带来了较大的难度,所以需要加快对一些超年限使用的机电设备的更新,提高机电设备的先进性,降低其故障的发生率,避免其对人身安全所带来的危害,确保机电设备运行的安全性和可靠性。特别是对于一些老旧设备,由于其性能大幅度降低,所以需要及时对其进行报废或是改进,同时加快对制定企业设备更新计划,确保能够及时对设备进行更新。 1.3.2完善规章制度 煤矿企业属于高危行业,所以需要加强对设备的管理,制定一系列严格的规章制度,特别是在生产现场需要具有有井下电气设备防爆标准、设备检查检修制度,同时还要制定操作工种岗位责任制,这些规章制度不仅需要具体落实到实处,还要督促其有效的执行,从而确保煤矿现场作业的安全性,确保实现对设备的制度化和科学化管理。 1.3.3提高机电队伍的整体素质 随着科学的技术的发展,各种先进的技术装备也开始在煤矿企业中进行应用,这就对机电队伍的整体素质提出了更高的要求,作为机电设备的管理人员和操作人员,不仅对其技能具有较高的要求,而且还要具有综合的素质,这样才能更好的实现对先进设备的操控,确保其性能的更好发挥。所以在机电设备安全管理工作中,需要具有一支高素质、高技能的机电队伍。煤矿企业需要为机电管理人员和操作人员提供培训和再教育的平吧,努力提高其专业技术水平,使其能够在实践工作中更好的积累丰富的经验,在工作中具有创新性,能够利用创新的思维来及时发现工作中的新问题和新情况,突破传统思维的束缚,利用全新的观念在工作中进行创新,通过科学的方法和手段来强化机电设备的管理,确保通过强化机电管理来提高企业的经济效益。 2结束语 搞好机电设备的管理和维护工作,是煤矿企业得以正常运行的重要前提,所以在日常工作中,需要更好的提高机电设备的安全可靠性,及时消除机电事故的隐患,确保机电设备能够安全、可靠、高效的运行,通过各种新技术和新管理理念来降低机电设备的故障发生率,提高机电设备运行的效率,确保其能够为煤矿企业带来更好的经济效益,加快推动煤矿企业健康持续的发展。 作者:潘如山 单位:皖北煤电集团前岭煤矿机运保障部
最近这些年来,计算机技术一直都引起了人们的广泛关注,随着经济的发展,计算机的系统也变得越来越复杂,我们要不断加强计算机系统的管理。由于虚拟化技术在计算机系统里面的应用,一定程度上解决了我们计算机系统所出现的一些管理问题。因此,虚拟化技术在计算机系统的应用给我们的计算机系统带有划时代的意义。 一、虚拟化技术概述和分类 从上个世纪的60至10年代开始,我们的虚拟化技术就逐渐亮相在众人面前。这个时代的虚拟化技术主要是用来给计算机的一些软件提供支持的环境。随着社会经济的发展,我们的科学技术也在不断的发展,计算机也在我们的日常生活中得到了普及,但是我们的计算机的安全性也就变得比较脆弱。刚开始虚拟化技术是我们的科研人员为了处理和解决计算机系统的问题。我们所讲的虚拟化技术是把我们的一些运行程序放在虚拟机上运行,虚拟机之间是有间隔性的,这样可以有效的提高计算机的安全性。根据虚拟化技术的应用不同,我们对虚拟化技术主要分为以下几类: (一)平台的虚拟化 平台的虚拟化主要是说把我们计算机系统中的服务器和操作系统进行虚拟化。那么所讲的服务器虚拟化是把我们的计算机系统中的物理层进行分割,然后把这些分配到每个虚拟机中。在分类上来讲,我们的服务器虚拟化主要又可以分成硬件的虚拟化和软件的虚拟化两大类。 (二)资源虚拟化 在虚拟化中计算机系统使用的资源,这就是我们的资源虚拟化,这里面主要有网络的虚拟化和存储的虚拟化。网络的虚拟化是把我们的网络带宽进行分割,分割成许多的独立的通道,以此来控制和提高带宽的使用率。存储虚拟化主要是说在计算机的系统中有许多的物理存储单元,把这些存储单元看成是一个统一的存储地。。但是对于我们的用户来讲是看不到具体的存储磁盘的,因此为存储虚拟化。 (三)应用虚拟化 把我们的应用程序从操作系统中分离出来,看似在操作系统中吗,但是应用却又不依赖我们的操作系统。这就是我们专门为应用程序提供的虚拟运行环境这就是我们所讲的应用虚拟化。 (四)表示层虚拟化 表示虚拟化是在我们的用户在运行应用程序时,没有真正在我们的操作系统上面运行,而是在服务器上面运行,用户那边也只显示程序的界面和用户进行的操作,这就是我们讲的表示虚拟化。 二、虚拟化技术在计算机系统的应用 虚拟化技术的应用主要是在我们的高性能计算机中,这些计算机利用虚拟化技术进行资源整合。在我们的科学技术中我们已经在研究把我们的虚拟化技术运用在虚拟环境的搭建,这种研究的目的是利用虚拟化技术来减少我们系统出错。在虚拟化技术中我们还可以对我们的代码进行运行,提高真正的系统的性能。以下主要是对虚拟化技术在计算机系统应用的趋势。 (一)构建专门的虚拟环境 运行环境对我们的计算机功能的发展有着特别重要的作用,在不同程度上影响着我们计算机的功能。虚拟化技术可以利用一些规模比较小的系统来开发出运行环境比较大的系统,这样就可以保证我们的计算机应用程序的最佳运行,使得计算机系统也可以更加方便的操作。因此,在我么进行高性能计算机的研发时,我们的虚拟化技术可以支持我们的研发,从而提高我们的计算机的功能。 (二)实现资源的整合 随着科学技术的发展,我们的计算机结构也在不断的向不同结构方向发展,我们需要利用我们的虚拟化技术的优势来克服我们计算机系统中的一些问题。可以利用虚拟化技术来隐藏我们的硬件的资源存储,这样就能让我们的用户在同一个环境中使用不同结构的系统。 (三)强化系统的可靠性和容错性 一般性能比较高,规模比较大的高性能计算机中,我们计算机的机构也在不断的变得复杂,这样我们计算机出现问题的可能性也在不断增加。因此,使用虚拟计算机技术可以隔离我们的虚拟内存,能够有效的避免由于软件的操作错误而引起的对虚拟内存的影响。虚拟化技术可以快速的恢复我们正在使用的程序,防治引起运行中断。 (四)增强系统的安全性 虚拟化技术可以提高我们计算机系统的安全性能,虚拟机能够对我们的应用程序进行检查,可以有效的避免病毒长时间对我们的计算机的影响,最大程度的保证了我们系统运行的安全性。 三、虚拟化技术在计算机系统应用中的问题 (一)虚拟机协同问题 性能比较高的计算机一般使用的虚拟化技术的服务器都会比较复杂,没有仅仅只停留在底层的硬件设备的问题上。在一些多维结构的计算机我们需要从多个节点来建立虚拟机,这样可以利用虚拟化技术,让我们的多个虚拟机进行协同工作来构建比较庞大的系统,这样也会得我们的计算机系统性能比较高。 (二)虚拟内存的问题 在我们的计算机应用发展过程中,我们需要一次性的设置许多个虚拟内存,这样才能促进和支持我们计算机的发展。与传统的计算机系统不同,这样比较大的计算机内存需要我们考虑很多实际的问题,如应该如何部署这些虚拟机的位置,以及内存的分配和系统的管理这些都是给我们的计算机系统研究带来了很大的问题。 (三)系统兼容性问题 现在的高性能计算机对系统的兼容性的要求都比较高,利用虚拟化技术可以把我们的计算机系统的硬件抽象出来,形成更多的计算机资源的形态,我们的研究人员为此研究出更加适用的编译器和函数模型,让我们的用户使用更加方便。 四、总结 虚拟化技术可以促进我们计算机的发展,也会给我们计算机系统与其他领域的融合带来促进作用,我们要不断优化虚拟技术在我们计算机中的应用,为我们的计算机发展不断做贡献,这也就要求我们的研究人员要不断的提高自己的技术水平,更好的促进人类文明的发展。 作者:杨军 单位:电子信息与电气工程学院天水师范学院
随着新时期建筑工程技术的快速发展,超高层建筑的建设活动面临着更加复杂的客观环境考验。因此,对超高层建筑的建筑结构设计应用活动进行研究总结,是确保超高层建筑的综合性建设质量得到全面优化的关键。 1超高层建筑结构设计存在的不足 (1)超高层建筑消防设计存在的不足。超高层建筑的安全控制机制是决定超高层建筑使用质量的关键,因此,消防设计技术的优化是维护建筑消防设计质量的重点。另外,消防设计工作在推进的过程中,必须保证所有的设计理念都可以全面的实现自身的价值,以便所有与高层设计相关的工作都可以得到优化。但是,一些超高层建筑在结构设计参考依据研究的过程中,缺乏对关键性技术难点的重视,并没有按照材料的易燃性特点进行合理的建筑消防设计,这就使得超高层建筑难以在出现火灾的情况下,无法凭借对易燃性较高的物质资源的技术处理实现对火灾的合理控制,很大程度上降低了建筑消防设计水平。还有部分超高层建筑对于人员疏散效率缺乏关注,并没有为消防通道预留关于宽松的大量人员疏散空间,很多与建筑结构相关的排烟系统也并未得到特殊关注,使得超高层建筑在居住人口过多的情况下,难以实现有效的人员疏散。 (2)超高层建筑抗震结构设计存在的不足。虽然地震灾害的频率并不是很高,但依然是影响超高层建筑使用人员安全水平的关键性因素。目前,一些超高层建筑的结构设计人员存在灵活性不足的问题,并没有对常规的超高层建筑结构进行规划设计方案的改良。还有部分建筑结构设计人员对于超高层建筑承重的复杂性重视程度不足,缺乏对抗震计算活动的关注,导致很大一部分超高层建筑在实施结构设计的过程中,无法为抗震性能优化提供帮助。 (3)超高层建筑抗风结构设计存在的不足。目前,一些超高层建筑在抗风结构设计的技术应用方面,依然沿用传统的建筑结构设计特征,并没有按照空气动力效应的特点进行超高层建筑设计理念的明确控制,导致超高层建筑无法凭借对建筑结构的有效处理实现对建筑支撑结构的优化处置。 2提升超高层建筑结构设计合理性 (1)提升超高层建筑消防设计质量。首先,超高层建筑在进行具体设计的过程中,必须加强对设计性质因素的规范性的关注,保证所有的超高层建筑设计工作都可以足够完整的实现与建筑结构设计需要的对接,为消防设计技术价值的完整变现创造足够成熟的基础条件。要加强对消防设计环节科学性的关注,根据高层设计设计的技术特征,对不同设计环节的技术难点加以总结,保证超高层建筑的结构设计可以更大程度上满足建筑的安全性应用要求。要从超高层建筑的易燃性材料研究角度出发,对超高层建筑进行火灾状态下的安全管理需求调查分析,保证超高层建筑可以更加完整的按照消防设计理念实现对建筑材料应用措施的优化控制,保证超高层建筑可以更加全面的按照结构优势避免火灾快速蔓延。超高层建筑还需要对消防通道的设计工作加强关注,尤其要保证所有的高层建筑设计工作都可以足够全面的实现与超高层建筑排烟体系的业务对接,使超高层建筑可以凭借对使用人员的状态分析,实现对消防设计质量的优化。 (2)增强超高层建筑结构抗震性能。首先,超高层建筑的设计人员必须对超高层建筑的技术性设计难点进行精准的分析判断,并对超高层建筑在具体设计过程中的原则性因素予以研究,为设计性工作灵活性的优化创造足够成熟的基础条件。另外,要对传统的建筑结构设计规范予以突破,结合超高层建筑在地震环境下可能产生的剧烈震动,对建筑结构进行全面改良,不仅要保证建筑不会坍塌,还要为建筑的使用者提供更加有利的安全保障,使超高层建筑能够凭借结构合理性具备更强的抗震安全属性。 (3)超高层建筑抗风结构设计存在的不足。由于超高层建筑并不能得到树木等物质的遮挡,必须单独承受较高的风力因素影响,在这种情况下,对超高层建筑进行抗风设计,并从建筑结构控制的角度进行超高层建筑的优化设计,可以为超高层建筑更加全面的实现抗风性能优化提供帮助。要从动力震动的研究入手,对超高层建筑进行机构分析,使风力的影响可以凭借建筑结构合理设计实现化解,避免对超高层建筑质量构成不利影响。 3结论 超高层建筑对于建筑结构设计应用合理性的关注程度较高,因此,在社会各领域的超高层建筑使用全面推进的情况下,超高层建筑进行建筑结构设计不足之处的研究,并针对具体问题制定与超高层建筑建设活动相对应的具体策略,对提升超高层建筑综合性建设质量,具有十分重要的意义。 作者:周亦玲 单位:陕西省建筑职工大学
机械自动化技术对煤矿开采的作用:机械自动化技术对煤矿开采的应用 摘要:在我国能源结构中,煤炭资源有这十分重要的地位。伴随煤矿开采技术快速发展,如今的煤矿开采正朝着自动化方向发展。自动化机械开采技术的应用,大大降低了煤矿开采的劳动强度,同时也提高了煤矿开采的安全性和生产效率。本文通过分析我国煤矿自动化机械开采技术,进而对自动化机械开采发展前景提出自己的看法。 关键词:煤矿开采;自动化机械;煤炭资源 当前,机械设备不仅仅可以应用于煤矿开采阶段,还在煤矿勘探、煤炭运输等各个阶段中被广泛使用。现如今,自动化机械的应用已让煤矿生产发展成相对完善的机械自动化生产系统。 1煤矿机械自动化技术概述 所谓机械自动化技术,指的是机械操作机构能够在无人干预的条件下,依据事先设定好的控制程序或指令,让其自动完成工业生产操作的过程。作为先进自动控制技术之一,机械自动化技术在工业生产中代表了全新的生产力。机械自动化生产的发展也标志着工业生产由传统人工操作到机械自动生产的历史阶段,因此,煤矿开采中机械自动化技术拥有良好的发展前景。在煤矿开采的过程中,采取机械自动化技术能够达到连续不间断作业,并且可以对复杂的开采环境以及执行程序按照人的意图作出调整,自动化机械在煤矿开采中的使用不仅降低了人力方面的需求,同时还提高了生产效率和生产能力。 2综合机械自动化技术在煤矿生产中的应用 传统上来看,煤矿掘进作业过程中,通常会一句煤层分布情况及厚度来选择何种掘进技术,其中掘进技术通常包含钻爆、综掘技术等,综掘技术是指利用综合机械自动化技术进行作业,过去煤矿掘进机自动化程度较低,工作环境及状态也通常会被煤矿自身条件所约束,掘进机可以和操作箱、压扣控制、照明灯等系统有机结合起来,在系统整体运作下提升掘进效率,特别在和液压系统配合中达到效率最大化的目标,同时也为生产指明了方向,节约大量时间。煤矿运输是煤矿生产系统的重要环节之一,把煤迅速运输到井上是煤矿生产系统正常运转的重要保障。自动化煤矿机械的采用,使传统的以人工为主的运煤方式大幅改善,进而体现了自动化机械在煤矿运输系统中的巨大优势。例如当前的煤矿运输系统,其通常与采煤系统间有协同关系,和过去的人工运输方式不一样,采取机械自动化技术能够借助电滚筒皮带来实现井下煤炭的运输。伴随煤矿自动化机械智能化水平持续提高,煤矿的生产系统和运输系统彼此的联系将不再依赖人工控制,而是凭借其自身所拥有的信号传感系统及通信系统。在采矿生产中,采煤是其优秀过程,大批自动化机械的采用使煤产量大幅提高。部分采煤机械可以按照自身监测系统,有效对煤炭与煤矸石进行区分归类,进一步提高生产质量。当前,采煤机已经由中厚煤层起步,逐步发展到薄煤层、大功率、大采高强力滚筒采煤机,同时也由有链牵引、无链液压牵引方式,渐渐发展到电磁滑差无链电牵引和变频调速无链电牵引,这使发展也使得采煤机的功能更加多元,生产效率也大大提高。除此之外,在自动化采煤机械上,通常会安装安全监测系统,采煤技术人员会以监控系统为依据在生产控制中心就煤矿生产具体情况实时监控,其主要监控内容为:煤层厚度变化、空气含量变化、煤矿内温湿度变化、粉尘含量变化等等。值得一提的是,自动化采煤机械中还包含了通信技术、故障信息诊断技术、计算机控制技术等等。 3机械自动化在煤矿开采中的发展前景 当前,机械自动化的先进理论已经可以和生产有机结合起来,同时现代自动化机械设备也为煤矿企业的发展提供新的机遇。伴随煤矿工程的不断发展,机械自动化技术在煤矿开采中的应用将会拥有更为宽广的空间,下面我们就从以下几点谈一下机械自动化在煤矿开采中的发展前景。第一,实现重点岗位机械自动化工作。这一点源自于煤矿开采的工作性质,在这个过程中不仅要投入大量财力、物力与人力,同时还会经常面临紧急危险事故,煤矿开采也是高危行业之一。所以,机械自动化技术的应用离不开科学的指导,特别是在重点岗位,微小的差错就有造成难以挽回损失的可能性,这就要求我们在源头上做好预防和控制的工作,确保开采工作安全性,使企业长治久安。第二,自动化机械采煤的主要功用就是可以按照事先设计指令来工作,可连续环节的机械作业要求在程序设置与指令的过程中完成好审核及监控工作,进而实现在开采、掘进、运输、提升的各个环节保持连续性,这为生产的效率的提高提供了保障,同时也大大节约人力资源,使采煤过程中产生的损耗减少,为企业创造更多的经济利益。第三,进一步加强机械自动化开采技术与其他先进自动化技术彼此的结合。机械自动化技术在煤矿生产过程中的应用具备良好地发展空间。在新的时期,各项科学技术都飞速发展,我们要把握住历史机遇,融合其它先进技术,使机械自动化开采日趋成熟。 4总结 煤矿自动化机械有这功能强、安全性高的优势,所以自动化机械在煤矿生产中应被大量使用。但是,我国煤矿自动化机械存在很大的发展空间。我们应该通过不断改进,使煤矿自动化机械的环保性能和可操作性不断提高。进而实现煤矿生产集约化管理,是生产人员更容易掌握煤矿自动化机械设备的操作和使用。 作者:杨阳 单位:山东能源临沂矿业集团菏泽煤电公司彭庄煤矿 机械自动化技术对煤矿开采的作用:煤矿开采中机械自动化技术的应用及发展 摘 要:在我国能源结构中,煤炭资源有这十分重要的地位。伴随煤矿开采技术快速发展,如今的煤矿开采正朝着自动化方向发展。自动化机械开采技术的应用,大大降低了煤矿开采的劳动强度,同时也提高了煤矿开采的安全性和生产效率。本文通过分析我国煤矿自动化机械开采技术,进而对自动化机械开采发展前景提出自己的看法。 关键词:煤矿开采;自动化机械;煤炭资源 当前,机械设备不仅仅可以应用于煤矿开采阶段,还在煤矿勘探、煤炭运输等各个阶段中被广泛使用。现如今,自动化机械的应用已让煤矿生产发展成相对完善的机械自动化生产系统。 1 煤矿机械自动化技术概述 所谓机械自动化技术,指的是机械操作机构能够在无人干预的条件下,依据事先设定好的控制程序或指令,让其自动完成工业生产操作的过程。作为先进自动控制技术之一,机械自动化技术在工业生产中代表了全新的生产力。机械自动化生产的发展也标志着工业生产由传统人工操作到机械自动生产的历史阶段,因此,煤矿开采中机械自动化技术拥有良好的发展前景。在煤矿开采的过程中,采取机械自动化技术能够达到连续不间断作业,并且可以对复杂的开采环境以及执行程序按照人的意图作出调整,自动化机械在煤矿开采中的使用不仅降低了人力方面的需求,同时还提高了生产效率和生产能力。 2 综合机械自动化技术在煤矿生产中的应用 传统上来看,煤矿掘进作业过程中,通常会一句煤层分布情况及厚度来选择何种掘进技术,其中掘进技术通常包含钻爆、综掘技术等,综掘技术是指利用综合机械自动化技术进行作业,过去煤矿掘进机自动化程度较低,工作环境及状态也通常会被煤矿自身条件所约束,掘进机可以和操作箱、压扣控制、照明灯等系统有机结合起来,在系统整体运作下提升掘进效率,特别在和液压系统配合中达到效率最大化的目标,同时也为生产指明了方向,节约大量时间。 煤矿运输是煤矿生产系统的重要环节之一,把煤迅速运输到井上是煤矿生产系统正常运转的重要保障。自动化煤矿机械的采用,使传统的以人工为主的运煤方式大幅改善,进而体现了自动化机械在煤矿运输系统中的巨大优势。例如当前的煤矿运输系统,其通常与采煤系统间有协同关系,和过去的人工运输方式不一样,采取机械自动化技术能够借助电滚筒皮带来实现井下煤炭的运输。伴随煤矿自动化机械智能化水平持续提高,煤矿的生产系统和运输系统彼此的联系将不再依赖人工控制,而是凭借其自身所拥有的信号传感系统及通信系统。 在采矿生产中,采煤是其优秀过程,大批自动化机械的采用使煤产量大幅提高。部分采煤机械可以按照自身监测系统,有效对煤炭与煤矸石进行区分归类,进一步提高生产质量。当前,采煤机已经由中厚煤层起步,逐步发展到薄煤层、大功率、大采高强力滚筒采煤机,同时也由有链牵引、无链液压牵引方式,渐渐发展到电磁滑差无链电牵引和变频调速无链电牵引,这使发展也使得采煤机的功能更加多元,生产效率也大大提高。 除此之外,在自动化采煤机械上,通常会安装安全监测系统,采煤技术人员会以监控系统为依据在生产控制中心就煤矿生产具体情况实时监控,其主要监控内容为:煤层厚度变化、空气含量变化、煤矿内温湿度变化、粉尘含量变化等等。值得一提的是,自动化采煤机械中还包含了通信技术、故障信息诊断技术、计算机控制技术等等。 3 机械自动化在煤矿开采中的发展前景 当前,机械自动化的先进理论已经可以和生产有机结合起来,同时现代自动化机械设备也为煤矿企业的发展提供新的机遇。伴随煤矿工程的不断发展,机械自动化技术在煤矿开采中的应用将会拥有更为宽广的空间,下面我们就从以下几点谈一下机械自动化在煤矿开采中的发展前景。 第一,实现重点岗位机械自动化工作。这一点源自于煤矿开采的工作性质,在这个过程中不仅要投入大量财力、物力与人力,同时还会经常面临紧急危险事故,煤矿开采也是高危行业之一。所以,机械自动化技术的应用离不开科学的指导,特别是在重点岗位,微小的差错就有造成难以挽回损失的可能性,这就要求我们在源头上做好预防和控制的工作,确保开采工作安全性,使企业长治久安。 第二,自动化机械采煤的主要功用就是可以按照事先设计指令来工作,可连续环节的机械作业要求在程序设置与指令的过程中完成好审核及监控工作,进而实现在开采、掘进、运输、提升的各个环节保持连续性,这为生产的效率的提高提供了保障,同时也大大节约人力资源,使采煤过程中产生的损耗减少,为企业创造更多的经济利益。 第三,进一步加强机械自动化开采技术与其他先进自动化技术彼此的结合。机械自动化技术在煤矿生产过程中的应用具备良好地发展空间。在新的时期,各项科学技术都飞速发展,我们要把握住历史机遇,融合其它先进技术,使机械自动化开采日趋成熟。 4 总结 煤矿自动化机械有这功能强、安全性高的优势,所以自动化机械在煤矿生产中应被大量使用。但是,我国煤矿自动化机械存在很大的发展空间。我们应该通过不断改进,使煤矿自动化机械的环保性能和可操作性不断提高。进而实现煤矿生产集约化管理,是生产人员更容易掌握煤矿自动化机械设备的操作和使用。 机械自动化技术对煤矿开采的作用:我国煤矿开采机械装备及自动化技术新进展 【摘要】 煤矿是我国主要的能源形式,在国民经济发展中占据着重要的地位,煤炭供应的稳定也关系到社会民生的需求,因此积极开展煤矿开采机械装备的高新技术研究应用,具有十分重要的意义。本文以下结合我国煤矿开采机械装备的现状研究,针对自动化技术的新进展展开分析,并提出合理化的建议。 【关键词】 煤矿开采 机械装备 自动化技术 新进展 近年来,依靠自主创新能力的逐渐提高,我国的采煤技术和机械装备都取得了很大的进步。无论是在液压支架、运输机、采煤机以及自动化技术方面,还是在煤井的实际操作过程中的安全、高效,都已经达到了世界先进水平。 一、我国煤矿机械装备的重大突破 1、液压支架。液压支架,作为煤矿采集时的必备设备之一,在近几年的研发过程中,经过现代化的三维软件设计、全真模拟动态化的仿真技术,来研究支架与岩壁的相互作用,从而提高了其可靠性程度和支架的承受刚度。与此同时,为了实现电液控制,研究人员经过自主研发创新,设计出了多种液压支架结构。 2、采煤机。从我国第一台采煤机诞生以来,经过研究人员与用户的联合研发,使得我国的采煤机得到了良好的发展,技术逐渐成熟,大体上实现了无线操作等现代化的设备。近些年来,通过新兴工艺和技术,我国采煤机的技术再次飞跃,可靠性和稳定性显著提高,已经达到了国际高等水平。 3、刮板运输机。随着我国采煤技术的水平逐渐提高,对于刮板运输机的要求也在提高。经过研究人员的精心研发,以及新技术、新工艺、新材料的不断引进,我国刮板运输机的运送技术含量不断攀升,逐渐朝着大型化、专业化、高可靠性的方向发展。另外,有些刮板运输机采用了交叉侧卸布置的方式,其尾部有自动伸缩的功能,使得整机实现软启动,有效地减少了故障发生,使用寿命也得以延长。 4、带式运输机。采煤技术的整体性不断加强,煤矿的安全高效也在不断增加,从而带式运输机的基本性能也越来越高,朝着高带速、高可靠性、高功率的方向发展。目前,我国的大型带式运输机大多采用的是中压变频驱动控制技术,进而实现了对其的低速稳定和带速连续性的可调性。与此同时,液压自控张紧装置也使得带式运输机随着运输带张力的变化自动调整,从而使运输带保持平衡。 5、自动化技术。我国采煤自动化技术主要体现在三方面:一是液压支柱的控制,国内的水平基本可以做到液压支架的自动升降、运输机的自动运送、远程操控等全自动化管理;二是采煤机的自动化控制,国内最新的采煤技术基本可以实现采煤机的记忆采煤功能、岩层自动识别、机身自动控制等;三是刮板运输机的创新,囊括了电动机的自动测温功能、电机软启动、运输带的张紧力检测等。 二、我国煤矿装备与国外的差距 第一,采煤机:采煤机主要是在高端方面的落后,体现在全自动的记忆采煤、远程操控和煤岩的识别等方面,国内的采煤机还在研发进步阶段。第二,液压支柱:国内的液压支柱与国外的差距表现在产品的综合性,主要分为应用的材料、元部件、支柱的现代化控制等方面,这些成为了国内液压支柱的下一个发展目标。第三,刮板运输机:对比于国外的高端运输机,国内刮板运输机的弊端主要体现在自身的启动、关键部件、自动化控制等方面的不足。第四,带式运输机:国内的带式运输机在软启动、自控张紧技术、运输动态分析、自动化控制等方面存在不足,主要在高端运输机的落后。第五,自动化技术:国内的自动化方面,主要在采煤设备的供应、研究单位等方面落后,国外应用三维分析检测、工作面通信技术等关键技术,遥遥领先国内的技术。 三、我国采煤技术装备的发展方向 凭借着高新技术的不断发展和研究人员的不断努力,面对着采煤恶劣环境,实现高安全的信息传递、煤岩自动识别、工作全自动化等高端技术,并且集自动检测、监控、视频、音频等一体的综合性智能设备,保证了采煤过程的连续性、高效性、机械化、信息化。与此同时,通过智能化、自动化,让采煤机、液压支柱、刮板运输机、转载机等装备设施综合在一起,全方位提高了采煤水平,为煤矿的开采提供可靠的解决方案,并为市场的开拓创造了有利的条件。 四、结束语 综上所述,我国采煤技术取得重大成就主要体现在以下几方面:一是煤井综合采取能力和生产能力的提高,出现了许多千万级别的煤矿开采;二是煤矿采集模式的安全、高效和自动化技术的不断完善,在中煤层以及薄煤层的开采取得了关键性的成功;三是煤矿设备的自主性研发的实质性突破,推广范围的逐年扩大,单位煤矿的生产量已突破1000万,实现了生产过程的自动化。
石油化工企业自动化控制研究:石油化工企业中自动化控制探讨 1自动化控制在石油化工企业中的具体运用 1.1智能阀门定位器 阀门定位器的使用情况影响到产品生产的质量及安全性,为了保证石油化工装置自动化控制系统的精度,首先要做的就是正确选择调节阀,随着自动化控制系统在石油化工企业中的应用,智能阀门定位器也得到了普及。智能阀门定位器中双向数字通讯减少了现场额外的布线,保护操作环境,提高了操作的安全性,实现了对整个过程的控制,同时还节省了硬件开支,为企业带来经济效益。智能阀门调节器采用全密封结构,减少了外界环境对其造成的影响,有利于维持调节器的性能,延长使命寿命。此外,FIELDVUE阀门定位器和变送器可以通过HART通讯协议及时里了解现场信息。 1.2分散性控制系统 在石油化工企业中,分散性控制系统的应用是一个较为普遍的现象。分散性控制系统在我国经历了长久的发展历程,已经形成规模较大的企业,目前的分散性控制系统具有独特的优势,比如智能控制的数字化发展、装置的兼容性等,并且不同型号的分散性控制系统还可以互相连接,组成一个规模较大的便捷网络管理控制系统。分散性控制系统在石油化工企业中的应用主要是在油品储运系统、化工生产装置等方面,极大地提高了石油化工企业的生产效率。然而,分散性控制系统仍然存在诸多尚未解决的问题,其中较为突出的问题就是,分散性控制系统装置的利用率偏低,资源浪费现象严重,且系统冗杂。 1.3火灾和气体检测系统 与传统的全球分销系统相比,火灾和气体检测系统不需要借助其他装置就可以实现对装置火灾和危险气体泄漏的检测、分析、预防和控制。火灾和其他检测系统作为一套可燃气体检测及火灾控制系统,适应了现代化工厂的HSE管理,满足了石油化工企业管理的需要。石油化工企业在生产产品的时候,其各个环节对于SIL等级的要求都比较高,因此,火灾和气体检测系统的组成件也必须具备相应的SIL等级国际认证才能投入使用。火灾和气体检测系统的各组成设备、附件分布在危险区域和非危险区域当中,各区域内的传感器具备检测功能,终端执行器则发挥执行功能。此外,在布置现场还会设置许多手动报警按钮,以便于及时险情并迅速做出报警反应。火灾和气体检测系统提供的主要功能有发现可燃气体、有毒气体、火焰和火灾,提供自动和手动灭火装置。同时,火灾和气体检测系统可以将火灾报警系统和气体探测系统归属到一起进行设计,与其他设备的联网可以构成一个消防安全网络。 2石油化工企业加强自动化控制运用的有效策略 2.1采用自适应控制模式和最优控制技术进行自动化生产 自适应控制和最优控制是自动化控制的两种模式,自适应控制指的是能够根据工作环境的情况而自动智能调节机器性能的反馈控制系统,从而使系统能够按照设定的标准以最佳的状态进行工作,而最优控制则是现代控制理论的一个重要组成部分。自适应控制和最优控制虽然有其缺陷,但仍被广泛应用于多个领域,石油化工企业要采用自适应控制和最优控制技术进行自动化生产。石油化工企业可利用自动化控制设备来反馈企业的生产状况,从而根据反馈结果对企业生产的薄弱环节作出相应的调整,从而保证企业能够按照原定的生产计划正常运转。最优控制的基本理论是动态规划和最大原理,采用变分法的方式在企业的生产过程中严格对温度、压力等因素进行严格控制。 2.2全面提升企业自动化生产的综合控制能力 石油化工产业本身具有生产规模大的特点,互联网技术、信息技术、网络技术以及自动化技术等技术在石油化工生产中运用的效果较为突出。根据国内外的经验,石油化工企业要想确保自身正常运转,扩大生产规模,提高石油生产的效率,必须要全面提高企业自动化生产的综合控制能力,要求石油化工企业充分借鉴技术优势,做到信息管理控制一体化,优化企业的生产结构,提高企业自动化生产的效率,保证企业生产环节的正常进行。 2.3以市场需求做为自动化生产的出发点 我国石油化工企业生产的目的是为了满足市场需求,因此,石油化工企业的生产必须要结合市场现代化需求,符合现代化生产的发展规律。石油化工企业需将市场需求作为自动化生产的出发点,把握好市场的导向,生产出大量的石油化工产品,充分满足市场需求。同时,石油化工企业还要借鉴国内外的先进技术,更新自己的生产技术,做好应对生产过程中出现问题的准备,防止出现资源浪费、技术落后的情况,优化资源配置,提高企业的生产效率。 3结束语 综上所述,自动化控制系统在石油化工企业中的应用具有非常重要的意义,我国石油化工企业应当及时更新自动化控制技术,为自身的发展奠定坚实的基础。 作者:刘阳 单位:陕西省西安市西安石油大学 石油化工企业自动化控制研究:石油化工企业仪表自动化控制系统应用研究 摘 要:科技在不断的发展,对工业生产有着重要的影响,科技的进步使得工业生产的效率也得到了提高,在进行石油化工的生产时,对科技的要求的是非常高的,石油化工在生产的过程中需要使用仪表自动化控制系统,这一系统的应用对化工企业的发展是十分有利的,需要得到我们的重视。 关键词:石油化工;仪表自动化;控制系统 石油化工企业的发展对国家的经济有着十分重要的影响,随着科技的不断发展,人们对石油化化工的要求在逐渐的增加,在整个石油化工的生产中,需要使用仪表自动化控制系统,这一系统随着石油化工企业的发展,要求在逐渐的增加,在这样的发展状态下,就需要进行改进,在企业生产的过程中使用的是智能化的仪表,也就是仪表自动化系统,这样的系统在整个功能上有了很大的提升,还在效率上也得到了极大的提高,这样对石油化工企业的生产是十分重要的,使用仪表自动化控制系统为石油化工企业的发展做出了贡献。 1 石油化工企业仪表的重要性 石油化工企业要想发展就离不开仪表,仪表系统在整个化工企业的发展中扮演着重要的角色,现在的石油化工企业生产已经逐渐的走向了现代化和数字化,数字化的应用提高了使用的效率,在仪表中除了使用数字化,还使用了智能化、网络化等手段,这样就可以很大程度的促进石油化工企业的发展。随着石油化工行业的不断发展,人们对石油化工仪表的要求在逐渐的增加,在这样的发展趋势下,对仪表进行了改进,尤其是自动检测仪,自动监测仪在性能上的改进是十分大的。 从现场的总线上来说,可以更好的适应了工业的生产,在性能上的提高使变送器也在不断的发展,这样对整个变送器来说也是十分有利的。现代化的自动化仪表在使用的过程中需要在安全性和稳定性上得到提升,这样就可以将整个石油化工企业的发展水平体现在仪表系统的使用上,因为自动化仪表的改进可以提升石油化工企业的生产侠效率,对整个生产有着十分重要的影响,需要得到我们的重视。 数字化仪表的出现不仅仅在性能上得到了极大的提升,在结构上也得到了极大的提升,数字化仪表在操作的时候变得更加便捷,因为现在的很多货物都是进出口贸易,这样对整个生产的要求就在逐渐的增加,在这样的情况下,就需要在产品的质量上有着严格的要求,尤其是在整体性上,需要将整体性总合的运用到仪表控制系统中,还要将在仪表的管理上加强,使用性能和结构较好的仪表,对生产的产品也是非常有利的,在质量上可以得到保证,这样出口到过国外的产品就会更加的受欢迎,对整个企业的影响也是非常大的,因此要使用较为先进的仪表自动化控制系统,这样对石油化工企业的生产是非常重要的。 2 石油化工企业仪表自动化系统的介绍 2.1 DCS(分布式控制系统) 在石油化工的生产中,使用的较为频繁的系统就是分布式控制系统和集中式控制系统,这两大系统在石油化工产业中是十分关键的。但是在我国的石油化工企业中使用的都是DCS系统,DCS系统在性能和结构上都有着一定听的优越性,相对于传统的仪表自动化系统来说,DCS系统在使用的过程中,使用了数字化和智能化技术,在兼容性上是非常好的,这样对整个企业的发展就有了要求,在整个企业的发展中,一定要有着足够的重视,兼容性的体现是DCS系统在功能上有着优越性的体现,在整个企业的生产中,需要将整个企业的发展作为重点,因此兼容性就变得十分重要,在企业的发展中,可以将本企业不同的型号的系统与厂商的DCS系统连接在一起,这样就可以形成一种控制体系,对整个企业的发展是十分有利的,在控制的时候也是非常便利的,提高了企业的生产效率,在出现问题的时候也可以及时的沟通,这样对整个企业的生产有着十分重要的影响。 2.2 新型DCS系统 DCS系统在石油化工企业的发展中是非常重要的,尤其是在炼油的时候,炼油是不能够离开DCS系统的,在生产的过程中,会生产出半成品和成品,在石油化工企业中使用DCS系统可以增加其控制能力,提高自动化的性能,石油化工企业的生产可以利用DCS系统进行石油化工的生产,应用DCS系统进行控制,在一定程度上能够更好的利用系统进行控制和管理,但是,还是有很多的企业在进行生产的时候无法更好的利用DCS系统的所有功能,导致自动化系统在使用的时候出现情况复杂的问题。我国在DCS系统生产方面也有很大的发展,在这种情况下,很多的软件开发更加适合于石油化工企业的生产,这样在功能方面也出现了更好的情况,同时在使用的时候可靠性也是非常高的。 3 具体分析 3.1 检测执行仪表方面 石化现场设备或者管道内界质温度一般都在-200~1800℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的,因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的,能抵御住高温,能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲,石化行业都以液位测量为主,并且除了浮力式仪表外,物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证,对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析,不能对环境造成污染。 3.2 控制策略 从如今的新一代DCS系统的变化可以看出,石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用,其都是以DCS为基础的控制,但也都可以独立控制。传统的生产过程都是一个装置一个控制室,但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主,这样能让公益操作人员轻松地进行操作。 石化装置的工艺过程复杂,很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升,若仅由DCS设备完成,则已经不能满足现在的要求了,如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实,而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产,还要在生产线的危险场所设置警报系统,一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下,对重要的工艺装置进行控制和检测。 4 结论 石油化工在生产过程中实现了安全生产,同时在控制方面也发生了很大的变化,因此,企业在发展过程中要不断提高自动化控制水平,这样能够保证企业在激烈的市场中获得更好的发展控制,提高企业的竞争力。 石油化工企业自动化控制研究:石油化工企业中自动化控制的应用前景分析 摘 要:石油化工产业与我国的经济和能源安全有着直接的关系,对我国社会发展起着至关重要的作用。为了促进石油化工产业的发展,自动化控制系统逐渐在我国得到广泛的研究和应用。本文将对我国自动化控制在石油化工行业的发展及应用做了探讨。 关键词:自动化控制 石油化工行业 在我国,虽然石油资源总量较大,石油消费增长速度很快,但是就目前的石油产量并不能使人们对石油的需求得到满足,需要进口的石油数量越来越多。在这种形势下,石油化工产业需要在不断研究和引进新技术的同时,提高企业管理水平,采用自动化控制系统。自动化控制不仅能避免人工操作的危险,而且为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥了更大作用,同时推进了石油化工行业的发展转型。 一、石油化工企业人工操作的危险性 1.现场人工操作用人多,一旦发生事故件直接造成人员伤亡。 2.人工手动控制中很难严格控制工艺参数,稍有不慎即会出现投料比控制不当和超温、超压等异常现象,引发溢料、火灾甚至爆炸事故。 3.作业环境对人体健康的影响不容忽视,很容易造成职业危害。 4.设备和环境的不安全状态及管理缺陷,增加了现场人员机械伤害、触电、灼伤、高处坠落及中毒等事故的发生,直接威胁现场人员安危。 二、石油化工企业自动化控制运用历程 石油化工自动化系统的技术发展关系到这一支柱产业的发展水平,因此,十分引人关注。多年的经验证明,自动化已成为企业提高效率的有效手段之一,特别是随着信息技术的应用和发展,现代企业自动化的概念已不单是生产过程的自动化,还包括企业信息管理和实验室灾难性等的综合自动化,具体包括生产过程控制与管理、计划、仓库、设备、安全、财务、人事、市场和经营等的信息系统,是企业的综合信息管理系统。中国石油化工自动化经过50多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。主要体现在:现场已从手工操作发展到自动化控制,从低级的单回路控制发展到高级复杂系统控制,直到炼化一管控一体化。中国的大中型石油化工企业主要乍产过程在不同水平上均已实现了自动化控制,并取得显著的经济效益小型骨干石油化工企业的主流程也已具有比较成熟的控制系统和低成本自动化成套技术,并实现了生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已成为石油化工企业生产过程的主要检测手段,电子仪表、数字仪表、智能变送器与执行器的使用数量逐年增加现场总线控制系统的应用取得进展,近年来已成为石油化工自动化领域发展的热点之先进控制与优化技术、安全性控制、生产调度和管理中的开发与应崩进一步提高,并取得了良好的经济效益。 三、自动化控制的几种方法 1.自适应控制 自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智能调节自身特性的反馈控制系统以使系统能按照一些设定的标准工作在最优状态。一般地说,自适应控制在航空、导弹和空间飞行器的控制中很成功。可以得出结论,传统的自适应控制适合没有大时间延迟的机械系统;对设计的系统动态特性很清楚。但在工业过程控制应用中,传统的自适应控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的,广泛应用于商业产品,但用户并不怎么喜欢和接受。传统的自适应控制方法,要么采用模型参考要么采用自整定,一般需要辨识过程的动态特性。它存在许多基本问题:需要复杂的离线训练;辨识所需的充分激励信号和系统平稳运行的矛盾;对系统结构假设;实际应用中,模型的收敛性和系统稳定性无法保证。另外,传统自适应控制方法中假设系统结构的信息,在处理非线性、变结构或大时间延迟时很难。 2.最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。成功应用于航天航空和军事领域,在许多方面改变了人们的生活。一个典型的最优控制问题描述如下:被控系统的状态方程和初始条件给定,同时给定目标函数。然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态过渡到目标状态,并达到最优的性能指标。动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理和贝尔曼动态规划是在约束条件下获得最优解的两个强有力的工具,应用于大部分最优控制问题。在实际应用中,最优控制很适用于航天航空和军事等领域,例如空间飞行器的登月、火箭的飞行控制和防御导弹的导弹封锁。工业系统中也有一些最优控制的应用,例如生物工程系统中细菌数量的控制等。然而,绝大多数过程控制问题都和流量、压力、温度和液位的控制有关,用传统的最优控制技术来控制它们并不合适。 四、自动化控制在石油化工企业的发展趋 石油化工自动化系统的发展新趋势将必然和智能控制在石油化工领域里面的应用研究相关。大型石油化工装置的一些控制难点与解决对策石油化工自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为主富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化:亡对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等)。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石油化工装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都足被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。应当说,炼油和乙烯领域里面的过程自动化控制系统(甚至于石油化工领域里面的大多数过程自动化控制系统,其控制难点都是和系统中的强耦合、大滞后、多惯性及慢时变等非线性系统环节相关。 五、结语 石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求,这促进了石油化工自动化控制技术的不断发展,另一方面,自动化控制技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。石油化工自动化控制技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。 石油化工企业自动化控制研究:浅谈自动化控制在石油化工企业中的应用 摘要:石油化工自动化控制系统是一个极其丰富而广泛的技术领域,在该行业内当前的智能控制理论及控制算法的发展格外的引人关注,本文将浅要谈论一下自动化控制在石油化工行业的发展及应用。 关键字:自动化控制;石油化工行业;发展;应用 一、石油化工企业人工操作的危险性 1、危险性大小五要素: 化工装置的危险性大小通常用危险度来分级,分为高度危险级、中度危险级和低度危险级三级,构成危险度的五个要素是: (1)、物质:工艺过程中的物质本身固有的点火性、可燃性、爆炸性和毒性。 (2)、容量:工艺过程中物料量,量大危险性大。 (3)、温度:运行温度越高,点火温度低的危险性大。 (4)、压力:运行压力越高越危险。 、操作:不同的化工产品、不同的反应类型、不同的运行条件、不同的工艺路线、不同的原料路线造成化工操作异常复杂。 人工操作的危害 (1)、现场人工操作用人多,一旦发生事故件直接造成人员伤亡。 (2)、人工手动控制中很难严格控制工艺参数,稍有不慎即会出现投料比控制不当和超温、超压等异常现象,引发溢料、火灾甚至爆炸事故。 (3)、作业环境对人体健康的影响不容忽视,很容易造成职业危害。 (4)、设备和环境的不安全状态及管理缺陷,增加了现场人员机械伤害、触电、灼伤、高处坠落及中毒等事故的发生,直接威胁现场人员安危。 二、石油化工企业自动化控制运用历程 石油化工自动化系统的技术发展关系到这一支柱产业的发展水平,因此,十分引人关注。多年的经验证明,自动化已成为企业提高效率的有效手段之一,特别是随着信息技术的应用和发展,现代企业自动化的概念已不单是生产过程的自动化,还包括企业信息管理和实验室灾难性等的综合自动化,具体包括生产过程控制与管理、计划、仓库、设备、安全、财务、人事、市场和经营等的信息系统,是企业的综合信息管理系统。 中国石油化工自动化经过50多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。主要体现在:现场已从手工操作发展到自动化控制,从低级的单回路控制发展到高级复杂系统控制,直到炼化一管控一体化。中国的大中型石油化工企业主要乍产过程在不同水平上均已实现了自动化控制,并取得显著的经济效益小型骨干石油化工企业的主流程也已具有比较成熟的控制系统和低成本自动化成套技术,并实现了生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已成为石油化工企业生产过程的主要检测手段,电子仪表、数字仪表、智能变送器与执行器的使用数量逐年增加现场总线控制系统的应用取得进展,近年来已成为石油化工自动化领域发展的热点之先进控制与优化技术、安全性控制、生产调度和管理中的开发与应崩进一步提高,并取得了良好的经济效益。 自动化控制的几种方法 1. 自适应控制 自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智能调节自身特性的反馈控制系统以使系统能按照一些设定的标准工作在最优状态。 一般地说,自适应控制在航空、导弹和空间飞行器的控制中很成功。可以得出结论,传统的自适应控制适合没有大时间延迟的机械系统;对设计的系统动态特性很清楚。但在工业过程控制应用中,传统的自适应控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的,广泛应用于商业产品,但用户并不怎么喜欢和接受。传统的自适应控制方法,要么采用模型参考要么采用自整定,一般需要辨识过程的动态特性。它存在许多基本问题:需要复杂的离线训练;辨识所需的充分激励信号和系统平稳运行的矛盾;对系统结构假设;实际应用中,模型的收敛性和系统稳定性无法保证。 另外,传统自适应控制方法中假设系统结构的信息,在处理非线性、变结构或大时间延迟时很难。 最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。成功应用于航天航空和军事领域,在许多方面改变了人们的生活。 一个典型的最优控制问题描述如下:被控系统的状态方程和初始条件给定,同时给定目标函数。然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态过渡到目标状态,并达到最优的性能指标。 动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理和贝尔曼动态规划是在约束条件下获得最优解的两个强有力的工具,应用于大部分最优控制问题。 在实际应用中,最优控制很适用于航天航空和军事等领域,例如空间飞行器的登月、火箭的飞行控制和防御导弹的导弹封锁。 工业系统中也有一些最优控制的应用,例如生物工程系统中细菌数量的控制等。然而,绝大多数过程控制问题都和流量、压力、温度和液位的控制有关,用传统的最优控制技术来控制它们并不合适。 自动化控制在石油化工企业的发展趋 世界级规模的工厂需要集成自动化的系统。对于当前的大型炼化一体化企业来说,为应对全球竞争,对于企业信息化系统的建设高度重视,这就要求DCS系统打破以往只是单装置控制形成一个个“信息孤岛”的状况,通过系统集成实现真正的全厂集中控制、操作和管理。与此同时,当前新建的大型石油化工企业,生产装置规模大且同步建设,控制系统规模多达几万点,涉及分散控制系统砚场总线控制系统(DCS/FCS)、安全仪表系统(SIS)、火灾和气体检测系统(FGS)、压缩机控制系统(CCS)、转动设备监视系统(MMS)、设备包控制系统(PECS)、分析数据采集系统(ADAS)、罐区数据采集系统(TDAS)、储运自动化系统(MAS)、设备管理系统(AMS)、操作数据管理系统(ODs)、先进控制(APC)、实时优化(RT-OPT)、操作培训仿真系统(OTS)等多种自动化控制系统,要实现全厂控制系统之间的集成,对于自动化系统的集成水平就提出了更高的要求。 石油化工自动化系统的发展新趋势将必然和智能控制在石油化工领域里面的应用研究相关。大型石油化工装置的一些控制难点与解决对策石油化工自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为主富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化:亡对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等)。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石油化工装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都足被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。应当说,炼油和乙烯领域里面的过程自动化控制系统(甚至于石油化工领域里面的大多数过程自动化控制系统,其控制难点都是和系统中的强耦合、大滞后、多惯性及慢时变等非线性系统环节相关。 结语 石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求,这促进了石油化工自动化控制技术的不断发展,另一方面,自动化控制技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。石油化工自动化控制技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。
1引言 1.1研究背景 随着社会经济的迅速发展,高层建筑已经遍布世界各地。不同国家对高层建筑的定义不同,美国将建筑高度大于24.6米或高于7层的建筑称为高层建筑;而中国把住宅建筑高度大于27米的和其它非单层民用建筑高度大于24m的建筑定义为高层建筑;从建筑定义的角度来分析,高层建筑是近年来迅速发展的建筑形式。对于高层建筑的结构分析,高层建筑的结构体系是随着结构设计理论的进步和新材料、新工艺的应用而不断发展的,其结构设计越来越巧妙,新结构建筑物的寿命也越来越长。二战后,世界上大部分国家的建筑能力大大提高,越来越多的建筑形式已经横空出世。越来越多的人不再满足于实体结构的楼房,想要跟随时代的潮流,搬进了高层住宅。高层建筑一般都是框架结构,这样的结构稳固,比起实体结构的建筑物,框架建筑物的抗震效果更好一些。但建造框架结构的建筑时,要考虑进去许多因素,比如水平风力与竖向剪切力。 1.2研究目的与意义 论文的研究方法和结论可以帮助人们认识到高层建筑结构稳定的重要性,让更多的青少年重视建筑力学,有助于我们去培养对建筑结构的兴趣。高层建筑的力学分析作为一个值得探讨的研究课题,我们既可以从中发现有关高层建筑的创新点,也尝试发掘当今时代高层建筑中能够突破的点。 2结构及设计特点分析 2.1基本结构分析方法 常见的建筑结构的分析方法有弹性分析;弹塑性分析;塑性内力重分布分析和试验分析等。在此将简单介绍其中的一种分析方法—塑性内力重分布分析。内力或塑性内力重分布指的是:超静定钢筋混凝土结构中的非弹性特性引起的各截面内力间不再服从线性弹性关系的现象。静定的钢筋混凝土结构不存在塑性内力重分布。高层建筑结构稳定性计算中的弹性假定,关于风荷载、竖向荷载及多地震作用下内力和位移的计算,结构方面的塑性内力重分布需要加以考虑。大体原因有以下两点:(1)建筑中的弹性内力与理论不符(混凝土开裂等)。(2)试图减少或增大一些部位的配筋,期望合理施工及破坏机构。能考虑使用的方法:调整内力幅度(调幅)(1)建筑结构弹性的计算中将内力乘以某一系数,如框剪结构中框架的内力调整,框架梁竖向荷载的调幅等。(2)建筑结构的弹性内力计算时尝试降低构件本身的刚度,如联肢剪力墙中的连梁,框剪结构中的框架与剪力墙间的连梁等。 2.2影响高层建筑结构稳定性的主要因素 高层建筑结构存在以下特点:首先随着建筑高度的不断增大,位移加剧增加;水平荷载作用下的结构侧移也会随之急剧增大;建筑高度的不断增加,同时建筑的结构高宽比增大,水平荷载下的整体弯曲影响随之变大,轴向变形的影响越来越大;与多层建筑的结构稳定性计算相比,高层建筑结构的最显著的特点在于水平荷载成为设计结构稳定性的首要因素,有些构件除需要考虑到弯曲形变,还需要考虑轴向形变和剪切形变,地震高发区的高层建筑结构稳定性的计算还应该控制构件和结构延性的指标。任何一个建筑都要同时承受竖直荷载和气流、气压产生的荷载,还要具有抵抗地震的能力。在较低楼层中,由于竖直高度不算太高,墙体也比较厚,受到的普通风力对建筑的影响也不是特别明显,这时候就需要着重考虑竖直方向上墙体产生的剪力。在前些年,楼房多为五层,六层,之所以不再加高,就是因为楼层越高,其上部对下部的剪力越大盖到六层为止。而高层建筑普遍为框架结构,这种框架结构抗震效果更突出,设计出的建筑也朝着“小震能用,中震能修,大震不倒”的标准建造。但高层建筑能“拦截”更多的风,因此,对于高层建筑,我们不得不认真考虑风荷载等水平荷载产生的影响,水平荷载逐渐成为高层建筑结构设计中需要考虑的关键因素。 2.3结构的抗震概念设计 在对课题的研究过程中,我对结构的抗震概念设计有所思考,并整理了我搜集和探讨的相关内容。框架结构出现问题的主要原因:节点处弯矩、剪力、轴力较大,受力复杂,箍筋配置不足,锚固不好等。结构选型原则:(1)建筑功能要求;(2)结构安全性、适用性和耐久性要求;(3)建筑材料及施工要求;(4)经济及美观要求。高层建筑总体结构的布置,指的是对高度、平面和体型等的选择,除应考虑到建筑使用功能、美学要求外,在结构上还需要满足刚度、强度及延性的要求。地震高发区域的高层建筑在进行结构设计时,应努力保证建筑物具有良好的抗震性能。 3高层建筑模型与实例分析 3.1基本模型 从本文引言部分的叙述可知,建筑力学涉及了一些物理中的基本定理和公式,这些定理可以帮助我们找到更好的基本模型,从而对建筑力学的结构稳定性有更好的了解。在此,我们简单介绍几种物理公理和定理。 3.2典型高层建筑结构稳定性的几点讨论 对高层建筑而言,水平荷载的影响不容忽视。在结构设计中必须考虑水平荷载的承受能力。水平荷载指的是物体受水平方向的作用力。在高层建筑中最常见的水平荷载是风荷载,还有地震荷载等。下面通过一个简单的例子,计算风荷载的值,看看对建筑的影响。 3.3一个建筑物的稳定性也可通过其抗震能力反映出来 地震反应在不同情况下有明显差别,也意味有着不同的抗震要求。人们为了方便设计和区别不同的情况,对建筑结构延性要求的严格程度可分为四级:很严格/严格/较严格/一般,这称之为结构的抗震等级。 4结束语 高层建筑的结构稳定性的研究是当今建筑领域较为热门的研究方向。抗震能力是反映结构稳定性的一个指标,目前一部分建筑的抗震性能已经达到令人满意的程度,但仍然存在一些危楼,对其居民的安全有很大的威胁。必须在预算和施工之前,对建筑的稳定性进行合理准确的分析、计算和评估。当然,怎样更好地定量分析建筑的结构稳定性,也需要我们不断进行理论和思维的突破。高层建筑结构稳定性力学分析是一个清晰的方向,希望以此为出发点的研究能促进高层建筑理论和实践水平的不断完善。 参考文献 [1]方明.高层建筑楼板开洞结构分析力学模型选择[J].结构工程师,1998,1(4):16-23. [2]蒋晓明.高层建筑结构力学模型仿真系统[J].电脑知识与技术,2010,6(10):2433-2434. [3]林春哲.高层建筑结构空间协同分析的力学模型及其提高计算效率的途径[J].中国建筑科学研究院,1987,6(25):19-23. [4]吴晓琳.浅析高层建筑结构设计与特点[J].中国高新技术企业,2009,(11). [5]韩建勇.高层建筑地基基础方案优化设计分析[J].中国住宅设施,2017,9(28):1-3. [6]古今强.高层建筑复合地基稳定性分析[C].第二十一届全国高层建筑结构学术会议论文集,2010. [7]王睿智.超高层结构设计的注意事项与要点[J].建筑知识,2016,(1). 作者:刘学通 单位:济宁市兖州区第一中学
洁净厂房,又被称之为无尘车间以及洁净室,是指在一定空间范围内,将空气中存在的各类污染物,诸如细菌、有害空气以及微粒子等有效排除,并根据相关需求的具体范围,对室内洁净度、压力、温度、湿度以及静电等进行控制[1]。不管外在环境出现各种空气变化,洁净厂房内均保持原先的设定洁净度、温度、湿度以及各项性能。洁净厂房涉及诸多电气设备,且具有复杂性较强的生产流程。为有效保障洁净厂房相应的空调系统实现正常稳定运行,要强化相关电气设计。 1洁净厂房组合空调机组设计 1.1风量 洁净厂房电气设计要满足洁净度的相应要求,并符合“静态”以及“动态”相关标准。可将洁净厂房分为如下级别:A级,该级别工作区域要保持送风均匀,将风速控制在0.36m/s到0.54m/s范围内。B级,该级别动态标准空间控制在60~40次/h。C级,该级别动态标准空间控制在40~20次/h。D级,该级别动态标准空间控制在20~6次/h。另外,要对A级、B级以及C级相应的洁净区存在的悬浮粒子实施有效的动态监测。洁净厂房借助大量三级过滤处理的洁净空气,对空气中存在的尘埃及细菌进行稀释,并有效控制空气中存在的各类微生物粒子,以符合洁净厂房各级别的不同标准。洁净厂房要保持其洁净度,必须确保风量足够。风量较大的空气处理机组具有较高的强度要求,空调机组相应的框架应具备相应强度,并将系统风量的实际大小作为依据对面板厚度进行选择,要牢固连接框架与面板,有效防止机组在实际运行中发生变形。机组面板要具备良好的保温性能,禁止其保温材料存在脱落物,禁止对毒害成分进行分解。要确保机组内壁板以及相关内置件的光洁,并具有较强的耐腐蚀性。 1.2风压 洁净厂房通常对三级过滤进行采用。所谓三级过滤,是指初效过滤、中效过滤以及高效过滤。洁净厂房配置的过滤器,按照终阻力对其阻力进行计算。三级过滤器相应的阻力总和保持在700Pa到800Pa之间,还包括表冷器、加湿器以及加热器各自的阻力,洁净厂房通常对集中送风和集中回风的设计方式进行采用,以有效满足洁净厂房对压差进行调节的具体要求,还要考虑对风道噪音相关要求的满足[2]。系统风道具有较高的阻力,要确保机组送风机相应的压头足够大,才能将阻力克服。因此,洁净厂房配置的空气处理机组通常采用无窝壳风机或者后弯机翼型风机作为送风机和回风机。 1.3温湿度 洁净厂房配置的空调机组不仅要为生产工作人员提供舒适感,还要符合药品生产相关工艺的具体要求,严格控制洁净厂房的温度和湿度,并严格遵循相关要求提高其控制精度。A级、B级、以及C级在冬季和夏季洁净厂房保持恒定的温度和湿度,通常将温度浮动控制在±2℃范围内,将湿度浮动控制在±5%的范围内。为有效满足洁净厂房对温度和湿度的具体要求,空调机组要具备制热、加湿及制冷等相关功能段,并具备精密控制的具体方式,为促进换热效率实现大幅度提高,要采用亲水翅片作为加热器盘管翅片,并将盘管内采用的不同热媒作为依据对盘管材质进行选择。表冷器以及加湿器相应的滴水盘,要对不锈钢材质进行采用,并采用倾斜设计,实现流畅排水,避免产生积水,防止滋生各类微生物[3]。 1.4压力 为防止洁净厂房内的空气出现交叉污染,要对洁净厂房相应的正负压进行有效控制。要增强压差控制值的准确性,必须严格要求空调处理机组具有较强的密封性,并将不同洁净级别作为依据,遵循相关规范的具体要求,对机组漏风率进行控制。机组相应的检修门、板各自结构、型式以及相关材料要良好匹配与面板,检修门结构要有效保障门具备良好的密封性能。 1.5过滤系统 为有效满足药品生产相关工艺的具体要求,要构建系统完善的空气过滤系统。过滤器具备的性能决定了洁净厂房对微生物以及尘埃的实际控制程度。要采用品质优良的空气过滤器,避免发生泄漏,实现对洁净度要求的有效满足。机组相应的初效过滤段、中效过滤段要对相应压差计进行配置。对过滤器进行安装的机组结构,要具备较强的便捷性和高效性,有效保障正常安装空调箱后,对过滤器进行良好密封。初效、中效以及高效过滤器要对材质以及过滤效率相应的检测报告进行提供,要在过滤器前后对压差计检测孔进行预留。 1.6变频技术 洁净厂房空调具有较大风量,同时,能耗也相对较高。变频技术在洁净厂房相应的空调系统中的应用极为广泛。洁净厂房相应的空调系统要经过三级过滤器相应的过滤。随着使用时间增加,过滤器阻力也随之增大。在洁净厂房中,对空调处理机组进行选用,要依据过滤器具备的终阻力对送风机电机实际功率进行选型。在洁净厂房空调系统初期运行阶段,风机压力能实现对系统阻力的有效克服,并有效满足相关使用要求。此时,对变频器进行采用,能有效降低风机转速,并对功耗进行减少,有效实现节能。在系统运行过程中,过滤器阻力呈现出变化,空调系统相应风量随之出现减少。借助风管相应的风量变化或者静压变化,将相关变化数据对变频器进行传输,变频器相应的执行器则增大风机转速,以实现对系统风量具体要求的有效满足,有效调节并保持洁净厂房的压差。 1.7稳定性和可靠性 洁净厂房相应的空调机组要具备较强的稳定性和可靠性,这就要采购优质的空气处理机组相关部件。在机组内部,要对经过AMCA认证,具有较高品质的风机、电机进行选用,并慎重选用过滤器。若相关产品需添加化学制剂,要确保机组内部具有较强的耐腐蚀性;部分产品需对爆炸性气体进行使用,要确保空气处理机组具备良好的防静电和防爆性能;部分工艺具有较高的噪声要求,要确保空气处理机组配置良好的防震措施。在正压段对热交换器、加湿器以及过滤器进行放置。通常,在停机时,将风机相应的新风阀关闭,避免机组内表面出现结露,关闭表冷器后,要继续保持送风,将盘管以及水盘中存在的水吹干,逐步使内壁温度出现回升,避免滋生各类细菌,在正压段放置过滤器,能有效防止过滤器出现受潮,并避免滋生细菌。 2结语 综上所述,为有效满足洁净厂房相应生产工艺各项要求,洁净厂房组合空调机组要从风量、风压、温湿度、压力、过滤系统以及变频技术等方面强化电气设计。组合空调机组框架要具备较高强度,并具备良好的密封性。同时,组合空调机组相应的加热段、加湿段以及表冷段相应材质要具备良好的防腐性能,并满足相关工艺要求。另外,要严格遵循相关规范的具体要求,对过滤段进行密封安装,并确保风机具备良好性能和较低的噪音,增强其运行的可靠性。 参考文献 [1]杨浩.洁净厂房电气设计探讨[J].化工管理,2018(3):93-94. [2]刘叶语.洁净厂房夹层电击防护措施应用[J].建筑电气,2016,35(8):12-16. [3]吕清欣.洁净厂房的分类与设计[J].建材世界,2018(2). 作者:段遵亚 单位:黑龙江华夏易能新能源科技有限公司
低碳环保在室内设计的运用:低碳、环保理念在室内设计中的应用 摘要:自从哥本哈根气候大会召开以来,“低碳、环保”的概念一度风靡全球,人们都在追求一种“低碳”的生活方式,而在室内设计中,“低碳、环保”也成为了一种较为时尚的主题与理念。本文主要论述低碳、环保理念在室内设计中的应用及其意义,从微观的层面来阐释低碳、环保在人们生活中的表现。 关键词:低碳;环保;理念;室内设计 在我国快速城市化的进程中,各种环境问题都出现了,人们每日的生活都笼罩在化学堆积物之中,在健康意识越来越强烈的现代人眼中,低碳、环保是越来越重要了。而人们大部分时间都会呆在家庭室内,并且室内装修设计在我国施工工程中所占的比重也越来越大,所以室内的设计的低碳环保更是弥足重要了。 一 低碳、环保理念在室内设计中的应用 (1)环保空间布局,低碳材料应用 对于室内设计师来说,小小的空间格局完全被当做一件精美的工艺品来打造。室内空间格局的打造要结合当时当地的地理环境、常年风向,以及人们的生活习惯。譬如,人们自古以来喜欢“坐北朝南”的基本格局,但是对于楼房来说,就要考虑通风问题,在这个设计上,设计师可以考虑,把北面的窗户修建稍微高一点,南面的窗稍微矮一点,这样就可以保持通风与空气的对流,既环保又有一种美感。低碳环保材料的应用要根据每户的特点而定,但大致都要要求安全性和通风性能要好。就环保来说,可循环利用的原生态材料是首选,譬如麦秸秆制成的墙纸。至于化学成分含量太高,特别是含有放射性物质的装修材料则要禁止使用。 (2)低碳、环保在通风,人工照明与自然采光的设计应用 通风主要是为了保证室内空气的流通与更新。空气是人类生命的源泉,只有保证呼吸到新鲜的空气,才能拥有健康的身体,舒适的生活环境。环保的室内设计往往会在大致空间上保证良好的通风状态,保证废气的排出,并利用天然的材料与墙体设计保证室内冬暖夏凉。至于照明方面,首先要最大程度的利用自然采光,通过增加玻璃透明度或者转移窗户的位置等方式,使自然资源得到最大程度的利用。人工照明可以采用节能灯,或者采取智能控制,声控或者光控,再参杂着人工调节,这样既可以节约资源,又不影响正常的照明需求。 (3)采用绿色植物,净化空气、美化环境 室内植物对净化空气的作用不可小觑。大部分植物都是在白天吸收二氧化碳释放氧气,在夜间则相反。但仙人球、仙人掌、虎皮兰、景天、芦荟和吊兰等都是一直吸收二氧化碳释放氧气的。这些植物都是非常容易成活的。市场上比较热销一种彩色仙人球,适宜摆放在电脑旁边,既吸收电脑辐射又可装点居室。若想尽快驱除新居的刺鼻味道,可以用灯光照射植物。植物一经光的照射,生命力就特别旺盛,光合作用也就加强,释放出来的氧气比无光照射条件下多几倍。氧气纯度浓度的增加自然会让人心旷神怡,每天都像在森林氧吧里一样。因此,充分利用绿色植物装点室内,既低碳、环保,又美观舒适。 二 低碳、环保的室内设计的意义 (1)低碳、环保的室内设计可以节省能源,让人们生活的更健康 在我国城市化之初,人们只顾追求住所的奢华与美观,而很少考虑布局和材料应用的环保性能,致使很多放射性物质含量较多的装修材料进入室内,对人们的健康生活都存在着潜在的威胁。自从哥本哈根气候大会召开以来,人们已经意识到世界的环境问题已经非常严峻了,而低碳、环保理念的广为人知,也开始让人们意识到健康的家装材料的必要性,所以人们主动选择环保、健康的装修方式与装修材料,人们都不自觉的在进行着节能、环保的活动,同时,这样也可以让人们在家居生活中,远离化学污染,光电辐射。所以,低碳、环保的室内设计理念会在不自觉中增强国人环保意识,并附带的提升国民的身体素质。 (2)低碳、环保的理念有助于可持续发展的进行 低碳设计是指采用低碳技术和零碳技术乃至负碳技术策略实现低碳、零污染、高效率可持续发展目标的设计方法,建设生态低碳城市、低碳生态社区,低碳绿色建筑已经成为全球应对挑战领域的主要策略,低碳设计最终是为了降低建筑产生的温室气体排放量,从而改变人们居住的环境。由此可以看出低碳的理念实际就是可持续发展的一种具体实施方式。中国是一个人口大国,人们的住房设计是建筑工程的一个重要组成部分,因此在室内设计中真正贯彻低碳、环保的理念,可谓是可持续发展的一个重要实施手段。 三 结语 低碳、环保理念在室内设计中的应用,实质上也是我国进入可持续发展的必然结果,也是我国人们的环保意识增强的一个重要表现。但是低碳、环保的室内设计必须是从基础做起,坚决排斥投机者的投机行为,这样才能真正做到生活无污染,发展可持续。 低碳环保在室内设计的运用:低碳\环保理念在室内设计中的应用 摘要:建筑从最初遮风避雨、抵御猛兽侵袭的庇护所到现代、舒适的温馨家园,人类的居住条件发生了翻天覆地的变化。现代装饰已经不再局限于满足遮风避雨,它的发展趋势是注重“人-空间-环境”之间的协调关系,通过绿化设计营造健康宜人的室内环境是现代室内设计的重点。也符合当前低碳、环保的设计理念,室内绿化设计也越来越受到人们的重视。 关键词:室内设计绿色低碳环保 美化环境 随着环保、节能、低碳和可持续发展意识的日益普及,人们对“绿色”的渴求已迅速渗透到各个领域,发展与人们的生活密切相关的绿色室内环境更是其重要内容之一。绿色室内设计是指能给人们提供一个环保、低碳、节能、安全、健康、方便、舒适的室内生活空间的设计,不少设计师转向更深层次上探索室内设计与人类可持续发展的关系,力图通过设计活动,在“人一社会一环境”之间建立起一种协调发展的机制。这种尝试性的设计创新,标志着室内设计发展的一次重大转变,于是“绿色设计”的概念应运而生,成为当今室内设计发展的主要趋势之一。 1当前室内设计的发展趋势 随着我国人民群众物质生活水平的提高, 资源、环境、人口成为当今我国社会面临的三大主要问题。人的一生80%以上的时间是在室内度过的, 因而室内环境质量的优劣与人的生活息息相关, 直接关系到人体的健康。因此, 追求健康、绿色、舒适的家居住宅, 成了人们生活的基本愿望。而室内设计的优秀就是给人们创造一个健康、舒适、温馨的工作、生活环境, 这是绿色室内设计的重要内容, 是我国目前室内设计的发展的主要趋势。因此,要充分发挥室内设计的优秀功能,把健康及绿色通过室内装饰添加到人的生活空间,满足人们对自然以及健康的追求。而最健康又最自然的代表就是植物绿化,通过绿化设计为整个家居环境创造最贴近自然的健康生活环境也就成为当前室内装饰设计的一个重要课题。 2室内绿化—低碳、环保设计的原则 2.1.首先要合乎美学逻辑,通过“点、线、面”合理的构图组成一个和谐的景观。 室内环境中绿化设计常用的布局方式是:点式布局、线式布局及面式布局。室内绿化设计中的点式布局,是指运用独立的乔木或灌木绿化室内环境。这种布局方式,常常把绿色植物放在室内中心区域,一方面能有效地强化空间层次,另一方面绿色植物往往是室内景观的中心。线式布局是指室内绿化成线状排列布置,可以是曲线也可以是直线。线式布局一方面强化室内空间层次效果,另一方面分隔室内空间,组织室内流线。室内绿化设计中的面式布局,常用于中庭、大堂等面积较大的室内空间,可以是固定图案的面也可以是自由组合的面,形式极为灵活。面式布局植物的种类、形态较多,布局形式也自由灵活,既有横向的色彩搭配又有垂直方向的对比关系。 其实我们更多的时候采用的是综合布局方式。是指点、线、面三种布局形式综合运用。常用于中庭、大堂的室内绿化设计,综合布局的构成要注意植物的色彩搭配、高低、疏密等空间关系。植物布置聚散相依、疏密有致,并使乔、灌木及草本植物和地被植物组成层次,注重姿态、色彩的协调搭配,同时考虑与山石、水景组合成景,模拟大自然的景观。和谐统一中有局部对比,这样才能营造丰富的空间层次和宜人的视觉效果。 2.2色彩协凋。 室内绿化装饰的形式要根据室内的色彩状况而定。如以叶色深沉的室内观叶植物或颜色艳丽的花卉作布置时,背景底色宜用淡色调或亮色涮,以突出布置的立体感;居室光线不足、底色较深时,宜选用色彩鲜艳或淡绿色、黄白色的浅色花卉,以便取得理想的衬托效果。 2.3经济、实用是室内绿化装饰必须符合功能的要求和原则,所以,要根据绿化布置场所的性质和功能要求,从实际出发,做到绿化装饰美学效果与实用效果的高度统一。设计布置时要根据室内结构、装修风格和室内配套器物的水平,选配价值相当的绿色植物,使室内装修相谐调。同时要根据室内环境特点及用途选择相应的室内观叶植物及装饰器物。使装饰效果能保持较长时间。 3绿色、低碳、环保理念在室内设计中的应用 3.1环保空间布局,低碳材料应用 对于室内设计师来说,小小的空间格局完全被当作一件精美的工艺品来打造。室内空间格局的打造要结合当时当地的地理环境、常年风向,以及人们的生活习惯。譬如,人们自古以来喜欢“坐北朝南”的基本格局,但是对于楼房来说,就要考虑通风问题,在这个设计上,设计师可以考虑,把北面的窗户修建稍微高一点,南面的窗稍微矮一点,这样就可以保持通风与空气的对流,既环保又有一种美感。低碳环保材料的应用要根据每户的特点而定,但大致都要要求安全性和通风性能要好。就环保来说,可循环利用的原生态材料是首选,譬如麦秸秆制成的墙纸。至于化学成分含量太高,特别是含有放射性物质的装修材料则要禁止使用。 3.2低碳、环保在通风,人工照明与自然采光的设计应用 通风主要是为了保证室内空气的流通与更新。空气是人类生命的源泉,只有保证呼吸到新鲜的空气,才能拥有健康的身体,舒适的生活环境。环保的室内设计往往会在大致空间上保证良好的通风状态,保证废气的排出,并利用天然的材料与墙体设计保证室内冬暖夏凉。至于照明方面,首先要最大程度的利用自然采光,通过增加玻璃透明度或者转移窗户的位置等方式,使自然资源得到最大程度的利用。人工照明可以采用节能灯,或者采取智能控制,声控或者光控,再掺杂着人工调节,这样既可以节约资源,又不影响正常的照明需求。 3.3采用绿色植物,净化空气、美化环境 室内植物对净化空气的作用不可小觑。大部分植物都是在白天吸收二氧化碳释放氧气,在夜间则相反。但仙人球、仙人掌、虎皮兰、景天、芦荟和吊兰等都是一直吸收二氧化碳释放氧气的。这些植物都是非常容易成活的。市场上比较热销一种彩色仙人球,适宜摆放在电脑旁边,既吸收电脑辐射又可装点居室。若想尽快驱除新居的刺鼻味道,可以用灯光照射植物。植物一经光的照射,生命力就特别旺盛,光合作用也就加强,释放出来的氧气比无光照射条件下多几倍。氧气纯度浓度的增加自然会让人心旷神怡,每天都像在森林氧吧里一样。因此,充分利用绿色植物装点室内,既低碳、环保,又美观舒适。 4“绿色室内设计—低碳、环保”的展望 4.1真正敞开自己、融入大自然 在人类漫长的发展历程中,只是在工业化之后我们的室内环境才趋向于封闭。正是因为封闭才产生了诸多的环境问题,环境因素成为人类生存利益的主体,打破封闭使室内再次走向开放,摆脱人工气候的控制,创造融会于自然环境的建筑内部空间,成为绿色室内设计的关键因索。 4.2建立良性循环的生态系统 自然环境本身就是一个生态循环的系统,建立与地球生态系统相适应,能够良性循环的室内生态系统,这是室内环境绿色设计的基本点。 4.3营造与“绿色”相符的室内环境氛围 仅做到技术层面的室内环境生态化,还不是完整的室内绿色设计。我们还需要满足人类精神追求的高文化品位的环境氛围。 在我国城市化之初,人们只顾追求住所的奢华与美观,而很少考虑布局和材料应用的环保性能,致使很多放射性物质含量较多的装修材料进入室内,对人们的健康生活都存在着潜在的威胁。自从哥本哈根气候大会召开以来,人们已经意识到世界的环境问题已经非常严峻了,而低碳、环保理念的广为人知,也开始让人们意识到健康的家装材料的必要性;而低碳设计是指采用低碳技术和零碳技术乃至负碳技术策略实现低碳、零污染、高效率可持续发展目标的设计方法,建设生态低碳城市、低碳生态社区,低碳绿色建筑已经成为全球应对挑战领域的主要策略,低碳设计最终是为了降低建筑产生的温室气体排放量,从而改变人们居住的环境。由此可以看出低碳的理念实际就是可持续发展的一种具体实施方式。中国是一个人口大国,人们的住房设计是建筑工程的一个重要组成部分,因此在室内设计中真正贯彻低碳、环保的理念,可谓是可持续发展的一个重要实施手段。 5结语 随着人民生活水平的逐步提高,生态环境意识的进一步觉醒,绿化设计将成为现代室内设计不可或缺的重要组成部分。人们对人居环境的追求是全方位的、高水准的。这就要求设计师要有综合的知识结构和科学的生态观来诠释现代意义上既安静舒适又自然生态的人居空间,设计出更加“人性化”的居住环境。 低碳环保在室内设计的运用:低碳环保理念下的室内设计 摘 要:随着我国现代化进程的不断加快,城市化建设的水平得以提高;但是在城市发展的过程中,面临着人口与环境的双重压力。不同质量的生存环境主要是由居住的环境所决定的,而室内设计作为改善居住环境中的一个载体,被赋予了物质文明与精神文明两重含义,直接影响到生活质量。现代室内设计的发展趋势是注重“人-空间-环境”之间的协调关系,因此在室内设计中融入低碳环保理念具有重要意义。 关键词:低碳;环保;室内设计 目前室内设计于现代城市建设之中,获得了蓬勃发展,人们享受着丰富物质与精神文明,但是在城市化过程中,产生了许多污染物,带来了负面影响,恶化了人与自然之间的关系,对生活质量造成了不良影响。当前,低碳已经成为各行各业发展的风向,室内设计作为一种高能耗行业,把低碳理念运用到目前的室内设计当中,以使高耗能的现状得到改善,并以低碳的发展角度,对室内设计发展的前景进行重新审视,具有重大现实意义。 1 室内设计的现状与问题 社会的进步为室内设计行业的发展注入了新的活力,但在发展过程中也出现了一些不容忽视的问题。起初,人们所使用的室内设计装饰材料只是一些普通的类型,对于室内设计的要求基本上就是最低投资、简单设计。近年来,科技飞速发展,新型材料、高科技产品层出不穷,独特的设计风格也备受人们的欢迎。在这样的背景下,出现的问题主要有以下几个方面。第一,过多追求室内设计的个性、时尚与豪华;第二,在装修时,用到的材料多为有害人体健康的化学品,同时对环境造成了污染。第三,在拆除原有室内装饰材料的过程中,废弃物对环境造成了污染;第四,错误地将室内设计认为是装饰形式,而忽视了设计空间功能与技术内涵;第五,室内节能设计没有得到充分的重视,低碳减排理念没有体现在室内创新设计当中。 2 低碳环保理念下室内设计的应用 2.1 环保空间布局,低碳材料应用 低碳生活对于家居来讲是尽量节约能源、降低有害物质的排放。所以,在材料的选择上要求严格选用环保安全性材料。选择无污染或者少污染的方式,有助于人居健康的绿色产品和资源利用率升高。 室内装饰材料是家庭空气污染的主要源头之一,选择低碳环保的装饰材料是对健康生活至关重要的。各种瓷砖和石材在室内家居装修中的应用是非常多的,但如果使用天然的石材不仅浪费自然资源,而且具有一定的辐射性,不能算作低碳的建材。瓷砖经高温烧制后以其多变的色泽和优质的抗污防滑性收到大众的喜爱,其更大的优点是减少对自然环境的破坏,能做到节能环保。现代的高新技术能满足烧制用料的环保,烧制对人体无辐射且抗污性能良好的砖。低碳生活对木材资源的使用效率也是非常高的。在家居装饰中,人造板材用量最大,室内的地板、家具、木门等都是装修中的重要部分。可是,由于人造板材的化学成分对人体有害,所以必须尽量减少它的用量以求环保。 2.2 低碳、环保在通风、采光和采暖众的设计应用 在室内环境下,使用通风设备与采暖设备对能源的消耗极大,要实现低碳环保的室内设计,就需要降低使用以上设备的频率;在设计时,解决好保温与通风换气问题是关键。而室内空间布局与保温、通风换气问题有很大关系,如室内格局发生较大改变,空气流速与方向也将随之发生变化。使空气流动加速是为了保持温度传递与气体循环。在室内设计中,可对墙体分割进行适当改变与调整空间布局,以确保空气流通,室内各空间获得足够自然光照,便能够减少对环境造成的污染,节约能源。尽可能做到自然采光与自然通风是合理设计与组织空间的基本要求,也是实践低碳理念的主要任务。保持室内通风就是要使自然风流经室内大量空间,尽可能地保持流畅,减少或避免流通阻力,避免出现通风质量较差的局部区域。 2.3 室内设计中质感与色彩的合理性应用 在室内设计中,要合理搭配暖色与冷色,改变与利用人对色彩所产生冷暖的感受,使人在心理上出现温度变化,从而控制对空调的使用,以达到节省能源与保护环境的目的。例如,可在温度较高的夏天,采用冷色作为设计的主要色调,有利于改善舒适度,依赖制冷设备程度便可以有效降低;在夏天宜选用白色或浅蓝色软装饰,将会给室内带来清凉的感觉。在气温较低的冬天,采用暖色作为室内设计的主要色调,也有利于提高舒适度,并减少使用取暖设施所产生的能耗;在冬天,可将窗帘的颜色换成暖色,桌布与沙发套也可以换成暖色,让室内产生温暖的色彩氛围。此外,室内设计中选用到的材料质感也会呈现出冷暖不同的感觉,例如,常见的装饰材料大理石、地砖及不锈钢等带给人的感觉是冰冷;而木材、人造地板等其他木质材料则会让人产生一种温暖的感觉。因此,对材料质感的合理利用对改善室内环境具有重要作用。根据季节变化而对室内界面、装饰品及家具等进行相应地色调与质感的调整,将有效提高心理的舒适度。从低碳理念的角度来看,色彩及室内质感等调整方式,是使室内能耗减少的有效途径之一。 2.4 采用绿色植物,净化空气、美化环境 室内植物对净化空气有着重要作用。仙人掌、虎皮兰、芦荟和吊兰等都是一直吸收二氧化碳释放氧气的植物,并且这些植物是非常容易成活。现在市场上比较热销一种彩色仙人球,既吸收电脑辐射又可装点居室。植物一经光的照射,光合作用就会加强,释放出来的氧气比无光照射条件下多几倍。室内氧气浓度的增加自然会让人心旷神怡。因此,充分利用绿色植物装点室内,既低碳、环保,又美观舒适。 3 结语 室内设计中低碳环保的理念得到现在大部分的建筑师的重视。低碳环保的设计是以降低能耗、保护生态而又不降低生活质量为设计宗旨,是为人类创造绿色的可持续发展的室内空间。这些要求对提高城市环境质量、促进城市现代化和推动社会的健康发展起着强有力的作用。 低碳环保在室内设计的运用:对我国低碳环保室内设计分析 摘 要: 本文采用文献资料法、专家访谈法、实地考察等,通过对低碳环保的概念及内容和在室内设计的应用及发展趋势的论述,深度剖析低碳环保在低碳设计、室内设计、室内的绿化设计、室内家具设计等应用中的问题,提出自己的观点,分析不同地区、不同民族的室内设计风格和装饰材料的运用及低碳环保设计对它们的要求,并结合地域特点和装饰材料工艺等对低碳环保室内设计进行论述和总结。 关键词: 低碳环保 室内设计 生态环保材料 绿化设计 1.低碳设计的概念与内容 所谓低碳设计就是指能够达到低碳环保,减少温室气体排放的效果的设计。低碳设计其实也是以设计为起点,推广低碳设计的设计原理、理念、方法、手段。应把低碳概念融入室内设计中,使其成为人们生活的一部分。从设计的角度来说怎样采用更节能环保的设计,怎样在设计中充分利用大自然赋予我们的资源,怎样让低碳环保这个概念融入室内设计中,这些对设计师来说是一个很大的挑战。 选择“低碳生活”对于每一个普通人来说是选择的一种生活态度,对于设计师而言不仅是一种态度,更多是一种设计能力和社会责任感的表现,设计师有责任倡导一种全新的消费观念,探索消费模式的“可持续”的价值,多些重复使用,少些不必要的浪费;或发现再造之美,转变设计思路,将废旧之物呈现焕然一新的状态。“低碳设计”是以设计为起点,在社会经济生活及生产方式的低碳链条尚未完善的时候,设计师更要用设计语言引导。 2.室内设计 室内设计的最终目的在于营造一种最适宜人生存的室内环境。它表现为室内环境在物质和精神两方面对人所产生的影响,并通过心理的双向交流得以实现。人们在生活的过程中,居住环境是很重要的,一个好的室内设计对居住者来说可以感觉到轻松和舒适。然而,对室内设计而言,要改变之前奢华装饰的格局,打造简约的低碳环保设计在当今是对室内设计行业和室内设计师的一个巨大的挑战和新的任务。 3.低碳环保室内设计的因素 3.1光 光环境设计是现代建筑设计的一个有机组成部分,其目的是追求合理的设计标准和照明设备,节约能源,使科学与艺术融为一体。节能与开发新能源同等重要,以节约电能,以保护环境为目的,通过科学的照明设计,达到绿色照明、环保节能的功效。 3.2色彩 色彩是室内设计中最重要的因素之一,既有审美作用,又有表现和调节室内空间与气氛的作用。室内色彩的运用是否得当,能在一定程度上影响人们的行为活动。因此,色彩在室内设计中起到的作用是至关重要的。而涂料则是色彩装饰的必备材料,其环保性则是决定能否低碳环保的首要因素。涂料的主要类别有:乳胶漆、水溶性涂料、溶剂型涂料等,这些产品由于无毒和低毒,对人体和环境的伤害较小,所以应用最为广泛。 色彩设计在室内设计中的作用有:(1)调节空间感。运用色彩的物理效应能够改变对空间的面积或体积的视觉感,改善空间实体的不良形象。例如一个狭长的空间如果顶棚采用强烈的暖色调,两边墙体采用明亮的冷色调,就会弥补这种狭长的不足。(2)体现个性。色彩可以体现一个人的个性,一般来讲,性格开朗、热情的人,室内选择的应是暖色调,性格内向、平静的人,选择冷色调等。(3)调节心理。色彩是一种信息刺激,若用过多高纯度的色相相映,会使人感到过于刺激,容易烦躁,而过少的色彩对比,会使人感到空虚、无聊、过于冷清。因此,室内色彩的设计要考虑性格、年龄、性别等各种因素,从而设计出适合不同人群的方案。(4)调节室内温感。人对气候温度的感觉会随着不同色彩的搭配而不同。比如寒冷地区的色彩方案应选择红、黄等颜色,明度可以略低,但彩度必须相对变高;温暖地区可以选择蓝绿、蓝、蓝紫等颜色使其明度升高,降低它相对的彩度。但是,季节和地域的气候是循环变化的,因此要因地制宜地根据所在地区的常态选择合适的色彩方案。(5)调节室内光线。室内色彩可以调节室内光线的强弱。因为各种色彩都有不同的反射率,根据不同房间的采光要求,适当选用反射率低的色彩或反射率高的色彩调节进光量。因为空间具有不同的使用目的,所以在满足色彩不同要求的同时,还要考虑不同性格的体现,以营造不同的氛围。 4.室内装饰材料在室内设计中的运用 生态环保材料是指通过国家权威检测机构认证,达到环保标准的材料。生态环保装修材料是以实现清洁生产和产品生态化为目的材料,在生产和使用过程中对人体及周围环境都不会产生危害。目前已研制出的无毒涂料、再生壁纸等,都程度不同地实现了上述目标。生态环保材料的概念是相对的,对生态环保材料的界定应从以下两方面区分:一方面是装饰材料中有害物质的含量和在空气中的释放量问题。事实上很多装饰材料或多或少都含有对人体有害的化学物质。只要这些有害物质被密封在材料当中,不散发到室内空气中去,一般就不会对人体造成伤害。另一方面是室内空气的诸多因素对装饰材料有害物质排放量的影响。室内温度、湿度和空气流动速度都会影响到装饰材料中有害物质的释放。若居室温度、湿度大,材料中有害物质散发的速度就快;若室内通风条件好,则可降低材料中有害物质的释放。 5.主要环保材料的应用 5.1木质装饰板 装饰板是利用天然树种(如水曲柳、橡木、榉木、枫木、樱桃木等数十种)装饰单板或人造木质装饰单板通过精密创切或旋切加工方法制得的薄木片,贴在基材上,采用先进的胶粘工艺,经热压制成的一种高级装饰板材。装饰板作为一种表面装饰材料,不能单独使用,只能粘贴在一定厚度和具有一定强度的基材板上,如大芯板、多层胶合板、中密度纤维板和刨花板等,才能得到合理的利用。目前世界各国都十分关注环境的可持续发展,保护森林资源的呼声日益高涨。采用天然木质贴面材料只是个时间问题,而人工合成、人造木和纸质贴面材料取而代之是必然的趋势。 5.2塑料装饰板 装饰板是一种具有轻质、高强、隔声、透光、防火、可弯曲、安装方便、抗老化等特点的建筑装饰板材。该产品的推广应用,不仅可替代传统的消耗一次性资源的建筑材料,如木材、钢材等,还可以改善建筑功能、美化环境,满足现代建筑装饰的需求。塑料装饰板材依据使用的树脂原料不同可分为:聚碳酸酯板、聚氯乙烯装饰板、聚乙烯装饰板、聚丙烯装饰板等。由于材料的不同,其产品性能和使用功能亦有差异。一般而言,塑料装饰板可广泛用于现代建筑的内外装饰装修、室内吊顶装修等。塑料装饰板的绿色环保型主要体现在三个方面:①可以替代大量的能耗高、资源短缺的钢材、木材、铝材等,生产过程节能环保;②塑料装饰板使用安全卫生;③由于塑料装饰板为高分子材料制成,质轻、高强、安装方便,可节省基础、运输、安装等方面的费用。 6.如何正确使用生态环保材料 针对我国生态环保材料在室内设计应用的现状可以看出:室内装修在人们日常生活的投资中所占比例越来越大,生态环保材料成为当代室内设计的主流。大量使用原生态环保材料,使其可持续性利用已经出现危机,如何正确使用生态环保装饰材料是当代人所关注的问题。综上所述,有以下几个方面需要关注:设计师应该具备良好的职业道德和高超的设计既能,在室内设计中应从场景的氛围及客户的经济境况入手,尽量避免应用奢华的装饰材料,在室内设计中,强调自然生态美,欣赏质朴、简洁而不刻意雕琢。同时强调人类在遵循生态规律和美的法则前提下,运用科技手段加工改造自然,将艺术、人文与自然相融合,创造人工生态美。尽量适度使用原生态的装饰材料,少用或不用一些对人体有害的放射性的材料。一切以人为本,利用一些没有辐射性、不散发有害气体、不产生主要公害的无毒材料。 7.室内的绿化设计 7.1室内绿色植物装饰的功能 室内空间是有限的。如何使室内空间布局合理,绿色植物起到了至关重要的作用。在居室绿化装饰中,植物能发挥组织空间、调整空间布局、丰富居室空间层次等功能。由于生活水平和文化素养的提高,绿色也开始进入千家万户,使百姓居家的室内绿化与室外绿化成了一个绿色的有机整体。 7.2承接室内外空间的连续性 在绿化装饰设计中,为了从室外到室内形成自然的过渡,可采用如下手法:在建筑入口设置盆栽,在门廊的顶部或墙面上做悬吊绿化,在门厅内做绿化装饰等。还可以采用借景的办法,通过玻璃窗,室内、室外的绿化景色互相渗透、融合、联系起来。 7.3分隔、充实空间 在一些空间比较大的场所,如现代家居中的客厅,就可以利用植物对空间加以限定和分隔,可使原本功能单一的空间具有不同的功能,提高空间的利用率。可采用盆花、花池、绿色屏风、绿色垂帘等方法进行分隔。利用绿色植物分隔空间可以达到像家具、色彩、灯光同样的作用。 7.4提示、引导作用 通过绿化布置,具有观赏性的植物吸引了人们的注意力,对活动方向起到了暗示与指导的作用,是无声的“指示牌”。例如,在建筑物的出入口、不同功能区的过渡处、走廊楼梯的转折处、台阶坡道的起止点,恰当地摆放植物可起到提示的作用。若用盆栽植物或吊盆植物进行线性布置,也可形成“绿色通道”,引导人流走向。 7.5处理空间死角 在室内装饰布置中,我们常常会遇到一些死角不好处理,利用植物装点往往会收到意想不到的效果。如在楼梯下部、墙角、家具的转角或上方、窗台或窗框周围等处,用植物加以装饰,可使这些空间焕然一新。所以,不论从生态的角度、保健的角度,还是从审美的角度来讲,绿色对于我们的生存与生活都是不可或缺的。 7.6绿化设计原则 绿色植物在室内的配置有多种形式。要注意如何控制植物的比例和尺度,还要注意植物色彩与室内环境的搭配,获得良好的空间感觉和赏心悦目的视觉效果。植物的色彩要与室内色彩相协调。要使室内环境更加清新,更赏心悦目。一般来说最好用对比的手法,如背景为亮色调或浅色调,选择植物时应以深沉的观植物,或艳丽的花卉为好,这样能突出立体感。鲜艳美丽的花叶,可为室内增色不少,由于现在可选用的植物多种多样所以选择植物时,应对多种不同的叶形、色彩、大小予以组织和简化,过多的对比会使室内显得凌乱。利用天然花草布置居室环境,也可以提高人的品位。优雅、舒适的现代居室,是人们理想的生活目标。 7.7室内绿化装饰的必要性 室内绿化装饰有利于生态保健。都市人的一生大约有90%的时间要在室内渡过。人们在室内工作生活的条件得到了很大的改善,然而室内空气污染问题时时困扰着现代都市人。科学研究证明:每人每小时应有30立方米的新鲜空气才能保证人体的健康,而在室内合理种植绿色植物是净化空气的有效方法之一。美国专家的研究报告指出,摆放植物的房间中,空气中所含的真菌和细菌比没有植物的房间要少一半以上,在室内摆放植物,不仅美化了环境,还有利于人们的身体健康。 8.结语 “低碳设计”不仅仅是创意本身,也并不意味着就要去减少设计的表现形式,“低碳设计”是以设计为起点,推广低碳环保设计的设计原理、理念、方法、手段。在产品制造、储运、流通、消费乃至回收等各个环节都能做到低能耗、低污染、低排放,它需要多个环节的相辅相成。在社会经济生活及生产方式的低碳链条尚未完善的时候,设计师更需要用设计语言去引导,使低碳生活真正融入设计中,影响人们的生活,使之成为人们生活的一部分,已经成为当下设计师最重要的社会责任感的体现。 低碳环保在室内设计的运用:浅谈低碳环保理念在室内设计中的应用 【摘 要】现代装饰越来越注重“人-空间-环境”之间的协调关系,通过绿化设计营造健康舒适的室内环境是当代室内设计的发展趋势。也符合当前低碳、环保的设计理念,因此室内绿化设计理念也逐渐受到更多设计师青睐。 【关键词】室内设计 绿色 低碳 环保 引言 随着健康、低碳和可持续发展观等概念的日益推广,“绿色”发展观已迅速渗透到各个领域。绿色室内设计旨在能给人们提供一个低碳、安全、健康、舒适的室内生活空间的设计,力图通过设计活动,建立起“人一社会一环境”的协调发展模式。这种“绿色设计”的概念应运而生,将成为今后室内设计发展的主要趋势之一。 1 室内设计的发展趋势 随着我国物质生活水平的不断提高, 资源短缺、土地减少、环境恶化、人口众多等问题已经成为制约我国社会发展的关键问题。人的一生多半时间是在室内度过的,因而室内环境质量直接影响到人居舒适度。因此,健康、低碳、环保的家居住宅,是我们每个人追求的生活栖息地。 室内设计的宗旨就是给人们创造一个健康、舒服的生活环境,因此,把健康和绿色的室内装饰融入到人的生活空间中,即满足了家居设计的丰富性,又满足人们对自然的追求。为整个住宅环境创造最贴近自然的健康生活氛围,这是当今室内装饰设计界有待突破的一个关键问题。 2 室内低碳环保设计的原则 2.1 通过“点、线、面”合理规划室内空间 室内环境中绿化设计常用的布局方式是:点式布局、线式布局及面式布局。室内绿化设计中的点式布局,是指运用独立的乔木或灌木绿化室内环境。绿色植物是室内景观的中心,将其摆放在中心醒目位置,可以突显空间层次感。 线式布局是指室内绿化成线状排列布置,线式布局不仅强化室内空间层次效果,更分隔室内空间,组织室内流线。室内绿化设计中的面式布局,常用于中庭、大堂等面积较大的室内空间,例如,诺曼福斯特设计的德国法兰克福商业银行,在建筑内部每四层均设计有一个通高内庭,建筑各层平面的办公空间与绿色景观空间比例高达2:1,银行中每间办公室都能与中庭内的绿色景观进行良好沟通,绿色植物对空气条件的改善则整体提升了室内空间的环境质量。 2.2 室内色彩协凋统一 室内绿化装饰的形式要根据室内的色彩状况而定。如以叶色深沉的室内观叶植物或颜色艳丽的花卉作布置时,应选用较为暗淡的颜色做背景,以突出植物的立体感,增加视觉刺激感;居室光线不足、整体背景较深时,宜选用色彩鲜艳或淡色系的植物,以便取得良好的衬托效果。 2.3 经济、实用是室内绿化装饰的原则 所以,要根据绿化布置场所的性质和功能要求,从实际出发,做到绿化装饰美学效果与实用效果相协调。设计布置时要根据室内结构、装修风格和室内配套器物的水平,根据室内环境特点及用途选择相应的室内观叶植物及装饰器物。像室内植物对净化空气的作用是不容忽视的。像景天、芦荟和吊兰等都是可以吸收二氧化碳排放氧气的,而且易成活。市场上比较热销仙人球盆栽,放在书桌旁,不仅售价划算,又可吸收电脑辐射和装点居室,给家居增加自然感,就像身处大自然般。因此,充分利用绿色植物装点室内,既绿色、低碳,又美观舒适。 3 低碳环保技术在室内设计中的应用 居室中的门窗由于玻璃材料的透光性和低热阻性能,其能耗往往占据建筑整体能耗的40%左右,在现代化室内设计中,通常根据建筑物所在地形朝向、风力等综合因素对门窗进行选型。对处于向阳面且日照时间长的地区,其建筑门窗玻璃应以降低太阳辐射热为主,常选用反射镀膜玻璃、吸热玻璃等;对处于背阳面且寒冷地区,其建筑门窗玻璃形式多选用双层玻璃、保温玻璃等,同时也要在满足室内通风采光,居住环境舒适度的情况下调整建筑的开窗面积。遮阳系统作为改善外门窗热工性能的辅助手段,通过遮挡直射阳光减少热辐射,对室内环境进行调节的同时改善使用者眼睛舒适度。比较常见的外遮阳技术有百叶窗、可移动挡板、反射玻璃幕墙及中空玻璃百叶窗等手段。 4 “室内设计――低碳、环保”的展望 在我国城市化之初,人们只顾追求房屋的美观性,很少考虑布局和材料应用的环保性能,致使很多有毒的装修材料进入室内,对人们的健康造成了严重的威胁。自中共十六届五中全会提出了“两型”社会发展观后,低碳、环保理念越来越受到人们推崇,也开始让人们意识到健康的家装材料的必要性;而绿色低碳设计正是采用低碳技术策略实现低碳,高效率可持续发展设计理念,降低室内产生的温室气体排放量,改变人们居住的环境。由此可以看出低碳的理念与我国“两型”发展观是相同的。只有在室内设计中真正贯彻低碳、环保的理念,才能从根本上做到可持续发展。 结语 随着现代生活的不断迈进,生态环境意识也逐渐深入到百姓心中,绿化设计将成为现代室内设计必不可少的一部分。这就要求设计师要有全面的理论知识和生态环保的价值观来诠释现代意义上既安静舒适又绿色低碳的人居空间,设计出更加“人性化”的居住环境。 低碳环保在室内设计的运用:室内设计低碳环保理念探讨 一、室内设计的发展趋势 当前国内环境问题集中表现在:资源耗费情况较为突出、工业化生产带来对环境的极大破坏、人口承载力水平已经达到临界点等,这些现象不但使社会公众的生存环境更为恶化,同时亦拖累了我国国民经济的整体发展进程。从人的活动范围来看,在一个人生命历程的多数时间之内,其往往会居于其居所之中,由此可以说,室内环境的优劣情况直接同其生活品质相挂钩。基于此种缘由,任何人都希望自身的居所能够使其身心放松,同时亦是绿色、环保的宜居之所。从室内设计的初衷来看,其目的便在于为居于居所的人群提供舒适、健康的生活空间。尤其是现代社会环保问题的日趋严重,使得绿色、环保的室内设计理念成为当下的主流设计思潮。此种设计理念体现了现代人对美好生活的向往之情,同时,亦彰显出设计界对绿色设计的重视。 二、室内设计中如何践行低碳环保的设计理念 室内设计过程中,设计师应该注重遴选绿色、低能耗、环保的建筑装饰材质,注重对室内污染的规避,选用绿色、低碳的家居品,以此践行低碳环保的设计理念。 1.注重遴选绿色、低能耗、环保的建筑装饰材质 为使室内设计充分地彰显出绿色、环保的设计元素,设计人员应当在材质的遴选问题上,注重对绿色、低能耗与环保的装饰材质的遴选,原因在于,目前市面上各类装饰材质的品质良莠不齐,尤其是一些不合格的材质充斥其中,如含有大量甲醛成分的材质等,如若将这些材质应用于室内设计之中,则将使居于其中的公众的人身健康受到重大威胁,如人体长时间接触甲醛,则易于诱发白血病等恶性疾病。而设计人员通过对绿色装饰材质的遴选与应用,将实现绿色室内设计的初衷。另外就是,设计人员在应用材质的过程之中,应当注重根据设计需要与室内空间实际大小加以应用,以免造成材质的浪费。还需要引起设计人员注意的是,在确保不影响使用与征得业主同意的情况下,应当尽可能地使用可循环使用的室内装饰材质,以此达到环保设计的目的。在对建材进行选择时,不但要重视其形式,还要注意其适用性,比如,现在有的家庭在吊顶时,不再采用原始的铝材或者木材,而是选择使用竹材,这不但节能环保,而且还个性新颖,这是非常值得提倡的。 2.注重对室内污染的规避 当前,室内装饰的污染种类非常多,比如有噪声污染、光污染和空气污染等,在具体的室内设计过程中,需要做到对这些污染的规避。(1)规避噪声污染现象从环保的角度来看,污染源包括了声、光、气、色等,而其中的“声”便是指噪音污染。噪音通常具备较强的穿透力,具体的污染源包括楼宇外的车辆、邻里的生活噪音等等,当噪音达到三十分贝以上时,便会使人的正常作息受到影响,如若噪音持续升级,甚至易导致人出现严重的症状,如焦虑、记忆力退化等。为有效地消除噪音,设计人员应当遴选性能较好的隔音材质,以便将噪音对业主的影响降到最低,同时,设计人员还应当通过合理的室内布局,实现对噪音的隔离处理。(2)规避光污染现象从室内设计的角度来看,如若设计人员未能对室内的灯光、镜面等进行合理布局,则易导致光污染现象的发生。同时,在夜间来自外部建筑物的强光照射,亦会影响到业主的安宁。有鉴于此,设计人员应当注重遴选节能灯,对玻璃进行隔光处理。(3)规避空气污染现象一些人造板材,诸如家具、复合地板等,因其表面涂刷了各种化学材质,因此极易造成室内空气污染现象,使业主的健康受到威胁。有鉴于此,设计人员首先应当注重对装饰材质的把关,其次还要注重对材质的妥善放置,以便使其气味得到消除。 3.选用绿色、低碳的家居品 (1)选用绿色家具现阶段绿色家具受到一些用户的青睐,其无污染、能够循环利用的特点符合可持续发展的标准。室内装饰少不了家具的润色,很多家庭挑选家具的标准都是形状、价格和精细程度,并没有考虑到最根本的材料问题,这无疑忽略了材料对人体健康的影响。绿色家具不含甲醛、乙醛等有害气体,如,用竹子、藤和原木材料做的家具都是很好的绿色家具。此外,最近推出的纸家具开创了绿色家具新的局面,它具备防水、耐脏等优良性能,承受压力的能力也很强,在符合无污染、循环利用的基础上还有较高的性价比。(2)选用装饰织物室内设计活动并非仅仅是追求对室内空间的合理布局,更是要使居于其中的业主获得美的享受,因此,设计人员应当通过装饰织物的合理使用,使整个室内设计效果得到升华。从社会心理学的角度来看,现代公众在一天的奔波与舟车劳顿之后,内心十分渴望休闲与放松,因此,依托对各类精美的装饰织物的应用与摆放,将使业主获得美的享受。 三、结语 随着人们对自身健康和周围环境的日益关注,环保的低碳理念将会得到普遍的推广。在住宅的室内设计中融入低碳理念,居室更加舒适,还能保护环境,节约资源,践行国家可持续发展的战略口号。但是低碳理念在室内设计中还应该在进行深化和研究,我们需要一个系统的设计方案,从空间构筑到建筑材料的选择与室内装饰,全面深入的将低碳理念服务于人民群众。低碳不只是一句口号那么简单,它应该在未来的室内设计中被实实在在的落实,不只是室内设计,应该在我们生活的每个小环节中贯彻低碳的理念。 作者:林敏 单位:闽江学院
智能变电站论文:智能变电站无源光网络技术论文 1智能变电站无源光网络设计 1.1网络设计原则 变电站网络设计涉及多种因素,其主要原则包括: (1)数据业务分类。 变电站中各种数据业务通信要求不同,利用变电站数据业务分类的特性,组建不同特点的通信网络,在多种信息混合的情况下保证实时信息传递的实时性和可靠性是网络设计的基础。信息多样化和传递实时性是通信系统中的一对矛盾体,解决这个矛盾是选择网络通信方案的基本原则。 (2)网络互通和隔离。 通信网络应提供IED互联的便利性、灵活性,为变电站自动化技术的发展预留空间;同时网络应满足各个系统间隔离的要求,以保证各个专业系统(保护、自动化)互不影响。互通和隔离是一对矛盾,构建变电站通信网络应该妥善解决这个矛盾。 (3)通信系统的建设成本。 变电站通信系统的性能与成本是网络设计中的另一对矛盾,较高的性能要求,往往导致较高的建设成本。降低成本的途径一是采用合理的网络结构设计,避免复杂的网络结构,减少通信设备数量;二是采用标准、成熟、流行的技术;三是合理配置网络资源,裕度考虑合理。 1.2“两层一网”整体构架 本研究根据网络设计原则,综合考虑智能变电站网络性能要求和建设成本,利用数据通信业务分类的特性,组建“两层一网”通信网络。“两层一网”中,两层指站控层、设备层,“一网”指全站MMS\GOOSE\SV合一网络。在“两层一网”两层网络方案中,笔者采用无源光网络技术,组建统一通信网络,。本研究通过采用面向连接、接近电路交换特点的交换技术(MPLS-TP)替代以太网技术,构建逻辑网络。通过网络互连使得变电站成为一个整体,变电站中任意两个IED设备通过统一网络可以直接实现通信,通过网络互连使得变电站成为一个整体,便于发挥各种自动化保护、测控系统的整体效益;同时,可以充分利用网络提供的广播、组播技术实现保护、测控数据的一对多的跨间隔传递,大幅度提高通信的效率。 1.3无源光网络的设计 本研究变电站通信网络设计采用“两层一网”结构,通过引入无源光网络技术PON,将整个通信资源划分为许多小时间片实现数据的传输和交换,其关键技术主要包括无源光网络技术、分组交换技术、并行网络技术和逻辑子网技术等。 (1)无源光网络技术 智能变电站网络引入了无源光网络技术PON,PON技术将整个通信资源划分为许多小时间片实现数据的传输和交换,多倍地增加通信资源数量;每一路数据占有一个专属自己的时间片,各路数据之间不产生资源竞争。系统通过无源光网络的应用提高设备集成度和网络覆盖能力,引入高精度时间同步技术以提供具有亚微秒精度的同步控制环境;通过采用多重路径快速保护机制,提高数据传递可靠性,增强网络的鲁棒性和生存能力;通过采用专用业务网络技术,提供传递高速同步控制为基本业务兼容信息网、多媒体数据业务的综合通信平台。 (2)分组交换技术 为克服以太网交换技术的不足,“两层一网”网络设计中采用面向连接、接近电路交换特点的分组交换技术(MPLS-TP)替代以太网技术作为实时交换机的基本技术体制。分组交换技术采用固定的分组连接,每一个连接固定分配一定的资源,基本保证连接的资源不受干扰;通信网络可以为每两个IED设备之间提供固定的连接和固定的带宽。这种技术在数据传递前通过带宽资源分配机制确定资源,在数据传递过程中固定不变,强调面向连接、严格控制、资源独占和通信保障,因此该技术可以保证通信的可靠性,提供固定的通信时延。 (3)并行网络技术 在统一物理网络的基础上,本研究采用并行网络技术,实现IED设备由单点接入到双网络接入的转变,提高系统的可靠性和稳定性。具体组网中,主备两台完全相同的交换机和接入网络组成并行网络,IED设备配置P模块接口,采用标准的PRP方式(即双路并发、主动放弃方式,IEC62439),实现主备网络无缝、无损的保护切换。全站设备以并行网络保护方式接入,实现覆盖全系统的N-1保护和全路径端到端的1+1保护。 (4)逻辑子网技术 本研究根据数据业务的类型对通信网络资源进行实质性的划分,依据高级、紧急、快速业务资源专用,低级、慢速业务资源复用,各类业务之间资源占用互不影响的原则,利用可预配置时分复用交换技术,将一个物理网络划分成若干独立的逻辑子网分别传递不同类型的业务。本研究通过资源划分,将智能变电站典型业务分成GOOSE逻辑子网、SV逻辑子网和MMS逻辑子网3个逻辑平面,各业务之间逻辑隔离,互不影响,提高了数据传输可靠性。 2实验结果与分析 以国网公司220-A1-1通用设计方案为例,变电站规模为主变3台,220kV采用双母线接线、出线6回,110kV单母线三分段接线、出线12回,35kV单母线分段接线、出线8回。本研究采用“三层两网”组网方案,冗余双网配置,全站需配置站控层中心交换机4台、间隔层交换机8台、过程层交换机39台,合计51台交换机,网络设备投资约190万元。笔者按本研究“两层一网”组网方案,构建无源光网络,冗余双网配置,全站设A、B两个网,A网优秀交换机冗余配置、双主工作模式,主要接入主变间隔保护一、220kV间隔线路、母线保护一、110kV间隔和35kV间隔;B网优秀交换机冗余配置、双主工作模式,主要接入主变间隔保护二、220kV间隔线路、母线保护二。全站共需配置4台实时交换机。网络设备投资约60万元,较“三层两网”方案,交换机数量减少47台,投资减少130万元。 3结束语 本研究介绍了采用面向连接的分组交换技术和无源光网络组建的智能变电站“两层一网”网络构架,并将其应用于220kV变电站。结果表明,通过组建全站统一的无源光网络,变电站中任意两个IED设备都可以直接实现通信,减少交换机的中转,提高了网络性能;实现了全站间隔层与过程层的整合,全站交换机数量由51台减少为4台,网络设备投资减少60%以上,经济效益显著。 作者:俞辰颖 高亚栋 尹康 徐俞音 潘国兵 单位:国网浙江省电力公司经济技术研究院 浙江工业大学机械工程学院 智能变电站论文:智能变电站二次系统设计论文 1智能变电站二次系统配置方案 1.1保护配置 保护配置主要从变压器保护、线路保护以及母线保护三个方面进行。在进行线路保护时要注意提高采样值差量和暂态量的速度。在进行变压器保护时要注意励磁涌流的影响,通常会采用广义瞬时功率保护原理来辅助差动保护。这两点都是易于实现的主保护原理。广域后备保护系统由于其具有智能决策功能,可以在进行后背保护在线整定时集中全网信息,利用最少的通信量最快的数据更新速度完成决策工作。智能变电站二次系统在进行保护时简化了原来的布线,将主保护功能由原集控室下放到设备单元内,使通信网络的负担减轻。并利用集中式母线保护和具有主站的分布式差动来实现母线主保护。 1.2通信配置 在通信配置这一方面,智能变电站与传统变电站的差别不大,但是就其发展而言,数据的更快速的传播与数据量的加大会对通信配置提出更加安全可靠的要求。1.3计量配置采用三态数据为预处理数据的计量模块,进行误差量溯源实现现场检验和远程检验。根据计量模块所具有的通信优势,促进变电站与大用户之间的互动,进行信息采集与资源的优化配置,促进各个智能化电网环节的协调运行。 2智能变电站二次系统设计方案及应用 2.1系统构成 过程层、间隔层、站控层是变电站二次系统在功能逻辑方面的划分。其中站控层对间隔层以及过程层起到一个全面监测与管理的作用。其主要构成是操作员站、主机、保护故障信息子站、远动通信装置、功能站。间隔层具有独立运作的能力,能够在没有网络的状态下或是站控层失效的状态下独立完成监控,由测量、保护、录波、相量测量等组成。过程层主要进行采集电气量、监测设备运行状态以及执行控制命令的工作,由合并单元、互感器、智能终端构成。 2.2网络结构 过程网络的组网标准是电压等级。主要的网络形式有双星形、单星形、点对点等。通常要依据不同电压等级和电气一次主接线配置不同的网络形式。单套配置的保护及安全自动装置、测控装置要采用相互独立的数据接口控制器同时接入两套不同的过程层网络。双重化配置的保护及安全自动装置应分别接入不同的过程层网络。单星形以太网络适合用于110KV变电站站控层、间隔层网络。双重化星形以太网络适合用于220KV及以上变电站站控层、间隔层网络。考虑到变电站网络安全方面以及运行维护。智能变电站,特别是高电压等级、联网运行的变电站,在兼顾网络跳闸方式的同时仍保留直采直跳的方式。 2.3二次系统网络设计原则 本文以220KV变电站为例,分析站控层设备的配置。远动通信装置与主机均采用双套配置,无人值班变电站主机可兼操作员工作站和工程师站。保护及故障信息子站与变电站系统共享信息采集,无需独立配置。 1)网络通信设备配置需按一定原则进行。特别是交换机的端口数量一定要符合工程规模需求,端口规格在100M~1000M范围内。两台智能电子设备所接的数据传输路由要控制在4个交换机以内。每台交换机的光纤接入量要控制在16对以内。由于网络式数据连接中交换机起到重要的作用,为保证智能变电站的安全运行,交换机必须保证安全稳定,避免故障的发生。 2)应对独立配置的隔层设备测控装置进行单套配置,采用保护测控一体化装置对110KV及以下电压等级进行配置,采用保护测控一体化装置对继电保护就地安装的220KV电压等级进行配置。继电保护装置的配置原则与常规变电站一致,220KV变电站故障录波及网络分析记录装置按照电压等级分别配置,统一配置110KV及以下变电站,单独配置主变压器。 3)过程层的配置。对于110KV及以上主变压器本体配置单套的智能终端,对于采用开关柜布置的66KV及以下配电装置无需配置智能终端。在配电装置场地智能组件柜中分散布置智能终端。 4)合并单元的配置。110KV及以下电压等级各间隔单套配置,双重化保护的主变各侧冗余配置,同一间隔内电压互感器和电流互感器合用一个合并单元。 3结束语 综上所述,智能变电站的发展、变革以及建设是实现电网发展完善的基础。智能变电站二次系统设计方法的不断发展优化会促进智能变电站作用及优势的更好的发挥。针对我国智能化变电站二次系统设计的实践经验及相关原则,其应用发展道路一定会更广阔。 作者:黄兰芝 单位:国网菏泽供电公司 智能变电站论文:智能变电站计算机仿真论文 1仿真的总体思路 1.1信息一体化平台 信息一体化平台采用一体化模式,集监控和五防功能于一体。一方面作为后台监控系统软件,模拟数据采集处理、运行监控、正常操作、事件和报警处理等,实现常规站监控系统功能,同时新增加智能变电站特有的高级应用功能:一键顺序控制、告警信息分类、智能告警等;另一方面作为五防系统软件,嵌入到信息一体化平台中,不仅保留就地间隔内电气设备的电气联锁,同时还通过以太网实现相互通信,交换设备的状态,实现智能变电站站控层、间隔层、过程层3级防误闭锁功能。 1.2智能化保护测控系统 智能化保护测控系统按照保护测控装置的物理原理建立数学模型,采用定值驱动法,当故障发生后计算的故障电流结果到达定值要求时自动启动保护测控装置,按照其工作原理进行判别,相关保护动作,报出故障信息报文,有关指示灯点亮,与变电站真实设备保持一致。 2系统功能 智能变电站高级应用功能的仿真是以智能变电站仿真系统为基础,将智能站高级应用集成于信息一体化平台中,实现了智能变电站特有的一键顺序控制、智能告警信息分类、故障综合分析决策功能的仿真。该系统从其功能上可以作为培训和测试的平台。 1)培训功能。智能变电站高级应用功能是智能站特有的新应用,对运行人员来说是全新的知识,需要进行培训学习。该系统真实再现了智能变电站场景,可以为运行人员提供一种有效的培训手段,使运行人员能够学习智能变电站中的新知识、新技术,提升专业素质。该系统已经投入培训使用,系统运行稳定,人机界面友好,培训功能完善,培训效果逼真。 2)测试平台功能。智能变电站高级应用功能的仿真还可以为高级应用功能的研究提供测试平台。由于电力系统的特殊性,不能在真实运行设备上进行任意操作,而该仿真系统通过为其他系统或软件提供开放的数据接口,可以反复进行操作和设置故障,对被测系统或软件运行情况进行测试,通过与某公司合作,能够正确地实现测试功能,为研究智能站高级应用功能提供了一种有效的测试平台。 3智能告警信息分类的仿真 通过建立故障信息的逻辑推理模型,对故障告警信息分类过滤,并对变电站运行状态进行实时在线分析推理,能够实现智能告警功能,可以自动报告站内异常状态,并根据需求提供分层分类的故障告警信息。智能变电站各种运行告警信息量非常大,包括3类: 1)提示性信息。这类信息不需要特别关注; 2)告警信号。这类信息虽然没有直接引发事故跳闸,但实际隐含着可能的故障,若不进行综合分析,消除异常,持续发展会导致事故发生,需要给予重点关注; 3)事故信息。事故信号产生一般都会有保护动作、开关跳闸,要求在尽可能短的时间判断故障原因,以便上报,并依据调度指导进行故障隔离和恢复操作。因此,需要对故障告警信息进行过滤,提供分层分类的告警信息,以方便运行人员工作。智能告警信息分类的仿真包括以下几个方面: 1)图形界面仿真。智能告警信息分类通过信息一体化平台进行展示,信息告警图形界面是信息分类结果的直观展现。在进行仿真开发时,按照智能变电站信息分类的原则,根据告警信号重要性,告警实时显示窗口由多个页面组成,包括:全部告警、严重保护事件、一般保护事件、SOE、开关刀闸动作和智能告警6类,所示同时还会根据告警信息的级别,通过声音的方式发出告警。 2)数据库仿真。智能告警信息量非常大,其仿真时所需的数据量也很多。仿真时全站采集信息采用统一的命名格式。变量命名格式包括:变量名、变量描述、变量单位、变量标识、变量数据指向。变量名是信息的代表,当变量为1时,其变量描述才有意义,该描述会在智能告警图形界面中显示出来;变量单位的作用是区分告警信息变量的间隔,是实现变量筛选分类的基础;变量标识的作用是区分告警信息变量的重要程度,以便于告警信息的分类;变量数据指向主要用于数据通信。 3)告警信息筛选分类功能。由于告警信息总量很大,为满足不同的关注需求,在告警显示窗口设置信息筛选的功能,在窗口中选择某一设备间隔,根据告警信息变量的标识,可以在告警窗口各页面中自动显示出有关该间隔的所有信息,将不关注的信息屏蔽。可以通过左上角下拉列表选择变电站间隔来显示不同间隔的告警信息,使运行人员更有针对性地查看所需的信息。 4故障综合分析决策的仿真 故障综合分析决策是指在故障情况下对事件顺序记录、保护装置动作及信号、故障录波数据等进行深入挖掘,通过多专业综合分析,并将变电站故障分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示。通常当变电站发生异常或事故时,其处理过程是运行人员按照现场情况、规程及经验进行判断处理,这种方式不仅要求值班员非常熟悉变电运行规程、规范及设备运行要求,而且需要较长的分析判断时间。故障综合分析决策功能可自动为运行人员提供一个或多个可能的事故分析报告,便于迅速确定事故原因和应采取的措施。 4.1故障仿真 故障仿真是进行故障综合分析决策仿真的基础,该仿真系统中对真实系统中可能发生的故障类型进行了分析总结,可实现真实系统中常见故障的仿真。在仿真中故障类型,分为4类,一百多个故障: 1)一次设备故障及异常,包括线路、母线、主变压器、电容器、所用变、断路器操作机构、SF6泄露等; 2)保护与测控装置故障; 3)智能组件故障,包括智能终端、合并单元、网络故障; 4)低压交直流故障。其中,一次故障可以进行故障相别、故障距离、故障性质(瞬时/永久)进行分别设置。在仿真中既可以单独设置一次、二次故障或网络故障,也可组合一次、二次故障和网络故障。故障仿真范围全面,效果逼真。通过仿真系统在培训中的应用,该系统能够在故障和异常发生时,能够真实反应故障现象和保护动作情况,故障信息详细,为故障综合分析决策提供分析依据。 4.2故障综合分析决策仿真的基本结构 故障综合分析决策仿真的基本结构,以仿真支撑系统为服务器,进行故障模拟、采集信息、建立推理知识库、故障综合分析推理,并将分析结果以可视化的形式在信息一体化平台中展示出来。信息采集是对设备实际状态信息和故障信息的采集,在仿真时通过支撑系统完成数据的采集;推理知识库存放专家提供的告警及故障分析知识,推理机完成故障信息的综合分析,给出推理结果,推理知识库和推理机以数学模型的形式存放于支撑系统中;推理结果展示是将推理结果以一条条报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中。 4.3建立推理知识库 推理知识库的知识源自变电运行规程、规范及运行人员的经验总结,通过分类归纳总结,形成一定的知识规则,在仿真过程中其规则内容包括设备名称、事件、原因、推理相关信息等。它采用统一建模方式,可以通过修改、完善知识库中的推理逻辑来提高综合分析决策的功能。 4.4推理机 推理机是利用类似专家解决问题的思维方式,通过推理机来实现知识库的价值。在故障发生后,推理机将采集到的告警信息、设备状态信息与知识库中的推理建立起关联关系,采用正向推理策略,按照推理规则进行反复匹配和判断,最终给出一个或多个合理的推理结果以供参考。 4.5推理结果展示 推理结果展示既是将推理结果以报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中,告警窗口“推理信息”页面提供简单的故障分析结果报文信息,包括故障发生时间、设备名称及简单推理结论,通过双击该报文信息调用具体故障分析报告的展示窗口,分析报告显示的内容包括故障发生的时间和间隔、动作事件、故障原因、故障相关信息分析的结果。通过推理结果展示,可以直观的看到故障综合分析决策的结果。 5结束语 本文介绍了实现智能变电站高级应用功能仿真的总体思路,并对一键顺序控制、智能告警信息分类、故障信息综合分析决策功能的仿真进行了详细阐述,该智能变电站高级应用功能的仿真为既为高级应用功能的研究提供了测试平台,同时也为运行人员提供了培训平台,有较好的推广意义。 作者:张洪波 刘国宏 徐岩 单位:国网河南省电力公司技能培训中心 智能变电站论文:智能变电站自动化技术论文 1智能变电站自动化的特点 在电网的建设中,智能变电站是非常重要的组成部分,主要是传输和分配电能,并且进行监测、控制和管理。变电站综合自动化系统具有的特征包括这些方面,首先是功能综合化,指的是结合变电站自动化系统的运行要求,综合考虑二次系统的功能,优化组合设计,以便促使继电保护和监控系统达到统一。其次是构成模块化,模块化和数字化保护、控制和测量装置,这样就可以利用通信网络来连接各个功能模块,以便有效的共享信息。再次是运行管理智能化,变电站综合自动化的实现,可以促使无人值班、人机对话得到实现,并且操作屏幕化、制表、打印以及越限监视等功能也可以实现,对实时数据库和历史数据库进行构建。在变电站自动化技术中,非常重要的一个组成部分就是变电站自动化、智能化,需要实现的功能有很多;对电网故障进行检测,以便对故障部分尽快隔离;对变电站运行实时信息进行采集,监视、计量和控制变电站运行情况;对一次设备状态数据进行采集,以便更好的维护一次设备;促使当地后备控制和紧急控制得到实现。主要有这些表现,在微机保护方面,保护站内所有的电气设备,如母线保护、变压器保护、电容器保护以及其他的安全自动装置,如低频减载、设备自投等等。其次是数据采集,在状态量方面,断路器状态、隔离开关状态以及变压器分接头信号等都属于这个方面的内容;各段的母线电压、线路电压以及电流和功率值等则属于模拟量;脉冲电度表的输出脉冲是脉冲量,促使电能测量得到实现。 2智能变电站自动化技术的调试 智能变电站自动化技术需要进行调试,主要调试的内容在于:第一,进行站内网络调试,站内网络主要由交换机以及通信介质构成,需要对外部、通信广联、通信铜缆进行检查。第二,对计算及监控体系进行调试,对设备的外部进行检查,进行绝缘实验以及上电检查,检查遥信、遥调、遥控等功能,检查无功控制、定值管理、主备切换等功能。第三,调试继电保护,主要包含的是绝缘试验、上电检查、单体与整组调试、调试继电保护的信息管理系统等。第四,调试电站中的不间断电源,实时监测网络状态,主要是对网络报文记录系统以及网络通信检测设备进行调试。第五,对采样值系统进行调试,主要包含的是过程层的合并单元调试与电子互感器的电子采集调试等。上述调试试验的主要目的在于保证智能变电站的安全、稳定运行,减少工程建设的试验时间,从而为变电站的自动化技术奠定坚实的基础。 3智能变电站自动化的建立 3.1建设单元管理模式单元管理模式主要是依照物理层、网络层等实行隔离管理,对一些数量较多的元器件应当采用“点对点”的形式进行监控,每一个元器件都需要有一个代码进行相应的信息存储与信息管理,而且还可以借助GPS等形式,提高电力管理效率。 3.2建立应急系统智能变电站无法解决所有的问题,因此可以在原有的基础上设置应急系统,此系统平时不会参与电气运行,但是需要定期对其进行检查,因为如果出现了相应的电力故障,应急系统由于自身原因无法及时投入使用,那么将会造成不可预计的损失。一般情况下,可以对一二次设备以及通信网络进行合理分配,主保护与备用保护要分开,方便设备运行时的保护与运行后的维护。 4结语 综上所述,文章已经对智能变电站的安装施工要点进行了系统的分析。智能变电站可以提高电力系统的自动化运行,减少相应的人为工作量,这正是我国电力系统自动化发展的重要趋势,但是在实际的安装施工过程中,需要对每一个要点进行系统的分析,每一个安装的步骤都要严格进行把控,争取保证智能变电站的正常运行,为我国电力系统的发展提供坚实的保障。 作者:何祥单位:达州供电公司 智能变电站论文:智能变电站通信网络论文 1时间性能要求 不同的时间信号有着不同的传输介质,时间信号的准确度也决定着智能变电站的时间性能,目前一般要求的时间信号准确度如表1所示。DL/T860标准根据通信信息片通信要求的不同,在整个智能变电站需要多种联络传输报文协调通信信息片的属性,不同的报文类型规定不同的性能要求。DL/T860标准定义了7种报文类型,其属性范围由性能类建立,每种报文对应不同性能类具有不同的时间性能要求。对于控制和保护性能类定义为P1/P2/P3,P1一般用于配电线间隔或者其他要求较低的间隔,P2一般用于输电线间隔或用户未另外规定的地方,P3一般用于输电线间隔,具备满足同步和断路器分合时间差的最好性能。对于计量和电能质量性能类定义为M1/M2/M3,M1用于具有0.5级和0.2级精度计费计量,最高5次谐波,M2用于具有0.2级和0.1级精度计费计量,最高13次谐波,M3用于电能质量计量,最高40次谐波。智能变电站应用数据的时间性能要求在DL/T860标准中也有所体现,主要参数如表2所示。时间性能包括时间准确度和传输时间两个方面,既然定义了不同的参数指标,对设备是否符合规范的时间性能定义,只有通过测试才能明确检测和分析。因此目前时间测试不能只停留在时间准确度的测试上,必须要深入到传输时间的测试内。时间的准确度只能说明设备的时间是可靠的,但智能变电站是一个设备与设备协调工作的整体,设备和设备之间传输时间的变化将直接影响到智能变电站的稳定性,毕竟变电站的安全稳定运行才是电力系统的重点,因此时间准确度是基石,而传输时间是系统工作的保障。 2时间性能测试 通过对智能变电站数据报文传输延迟测试技术的研究和分析,目的在于如何在智能变电站的测试和日常维护中为智能变电站的稳定运行提供有力的测试设备和依据,解决电力用户对智能变电站数字化信息的准确把握。电力系统分为发电、输电、变电、配电、用电等五大环节。变电站是变电环节的重要部分,它实质是一个转换电压的枢纽,实现不同电压等级的电力转换。所有变电站的一次设备的工作状况都是通过二次设备之间的通信网络来完成。二次设备利用自身设备的功能实现测控、保护、计量等工作,然后通过通信网络将变电站的数据信息送到本地或远程监控系统实现电力系统的数据采集和监控。通信是一个基于信号的交流渠道,为了增加变电站通信交互双方对信号的识别能力,变电站内的各个设备都必须工作在同一时刻,也就是说需要在变电站内设置时间同步系统来完成设备的时间同步,确保设备时标一致,信息识别度能清晰,应用处理能简约化,其中对传输延迟的测试是必不可少的部分。电力系统的快速发展,对时间同步的要求也越来越高。任何一个变电站都需要准确、安全、可靠的时钟源,为电力系统各类运行设备提供精确的时间基准。高性能的时钟源可以为电力系统变电站提供统一的时间基准,满足变电站各种系统(监控系统、能量管理系统、调度自动化系统)和设备(继电保护装置、智能电子设备、时间顺序记录SOE、厂站自动化故障测距、安全稳定控制装置、故障录波器)对时间系统的要求[8],确保实时数据采集时间一致性,提高系统运行的准确性,从而提高电网运行效率和可靠性。国内智能变电站完全遵循DL/T860标准的设计规范。DL/T860标准覆盖变电站通信网络与系统,其中智能设备中各个逻辑节点之间的通信由数千个独立的通信信息片进行描述,而通信信息片主要完成逻辑节点之间对于给定通信属性的信息交换,包括对它们的性能要求。如何保证基本功能的正常运行以及支撑通信系统的性能要求的关键是数据交换的最大允许时间,即传输时间。 传输时间是智能变电站的系统要求,其定义如图2所示。一个报文的完成传输过程包括收发端必要的处理。传输时间计时从发送方把数据内容置于其传输栈顶时刻开始,直到接收方从其传输栈中取走数据时刻结束[10]。图中定义了完整传输链的时间要求。在物理装置PD1中,功能f1把数据发送到位于物理装置PD2中功能f2。传输时间将包括各自通信处理器时间加上网络时间,其中有等待时间、路由器与其他网络设备所耗费的时间。由于物理装置和网络设备可能来自不同的厂商,故对总传输时间的任何测试和验证都必须在现场验收测试时进行。智能变电站报文数据传输延迟属于性能测试的应用范畴。传输时间的定义的间隔中,tb时间间隔取决于网络底层结构,不属于智能电子设备的范畴,从智能电子设备的角度出发,只有输出和输入延迟可以被测量。标准中规定时间性能的测试方法[11]如图3所示。对于传输时间的输入输出延迟测量值应不大于DL/T860标准中所规定的相应报文类型的总的传输时间的40%。图3方法中定义了回环测试环境,被测设备的输入信息与输出信息都与测试系统建立连接,当测试系统产生被测设备需要的物理输入信号或者报文信号后,测试系统通过接收被测设备产生的报文或者物理的输出信号来检验输入输出时间性能。有了以上测试方法之后便可以对实际的设备进行测试。以下是对某变电站中一台时钟源的测试,该时钟源的PTP同步报文经过一层交换机如图4所示,交换机为TC模式,测试仪器对经过交换机以后的PTP报文进行测试。有效数据共测试60次,时钟源的准确度和路径传输延迟测试结果如表3所示。使用上述的测试方法可以测试时钟源同步信号经过两层或者两层以上交换机时的准确度和路径传输延迟,同时也适用于GOOSE、SV9-2报文传输延迟的测试。 3结语 目前电力系统从国网、南网到每个省的电科院都设置了关于时间的工作组,相关的测试标准也已经具备,但是国内专业的测试机构只对规约报文的一致性进行分析和测试,不针对时间性能做检测,没有制定详细可操作的方法或者手段。综上所述,智能变电站时间性能的分析研究和检测对于智能变电站的实施和投运后的安全运行将有很大帮助,因此我们每一个从事电力事业的工作人员都需要清楚地认识时间性能的概念,它全面覆盖整个智能变电站时间的准确度和智能变电站应用信息的传输时间定义。希望在电力行业所有工作人员的共同努力下,尽快成立针对时间性能检测的专业的机构,并制定详细的可操作方法和手段。推动智能变电站健康稳定的发展,为我们的国家和社会做出更多的贡献。 作者:高吉普徐长宝张道农黄兵赵旭阳王小勇单位:贵州电力试验研究院华北电力设计院工程有限公司上海远景数字信息技术有限公司 智能变电站论文:智能变电站光纤通信系统论文 1智能变电站站内光纤通信系统设计 1.1设计原则 巍山变电站是110kV智能变电站,因此在智能变电站的光纤通信系统建立时,需要从总体上考虑光纤系统的可行性和可实现性,在保证传输安全的前提下保证数据传输的效率,即可靠性。智能变电站光缆的选择要符合施工的实际情况,光纤的接口应该尽量统一,在施工中要尽量采用新技术。方案的设计要尽可能节约光缆的使用量,提高光纤的利用率,同时要在设计中明确施工目标,从而保证施工效率。在进行光缆的铺设时要注意光缆的保护等。 1.2光缆的选择 在智能变电站中,光缆产品的性能决定了智能变电站的通信效率,因此光缆的选择是其在设计时需要优先考虑的,在实际的工作中要根据实际情况进行光缆的选择。在智能变电站内数据的传输距离长,通常选用单模光缆,以确保数据的准确传输;站内各LED之间的通信,则要选用渐变性多模光缆。在进行户外配电装置的选用时,对光缆的抗磨损性要求较高,因此大多选用铠装型光缆。在光缆的选择之后,还要进行光缆连接器的选择,即接入光模块的光纤接头。根据使用的光缆块不同,光缆连接器的选择也有不同。该变电站采用光纤代替了二次电缆技术,并且通过智能终端使各项数据可以共享。 2智能光纤通信系统的主要实施手段 2.1光缆线路设计 在进行信息数据传输时,为了保证传输的稳定性和可靠性,使光纤在各种环境下都能够进行长期使用,需要将光纤制作成光缆。在进行光缆设计时要对光缆进行足够的保护,保证光纤不受外界因素的损坏,光缆的材质要选择重量较轻、便于施工和维护的材料。针对不同的传输环境,选择不同结构的光缆,从而将传输的线路进行优化处理。在进行光缆的安装时,要对光缆之间的挤压、磨损、扭转等进行规范操作,清除光缆附近的障碍物,进行电场强度控制,使其感应电场不超过规定值。由于110kV巍山智能变电站光缆的安装是在高电压的环境下进行安装,因此要格外注意人身安全和安装设备安全,在安装时要进行安全措施防护,保持作业的安全。要注意施工的环境,在施工结束后要在附近悬挂警示牌和设立相关的标志,及时进行光缆的维护等。 2.2通信系统设计 110kV巍山智能变电站的通信系统主要由传输设备、接入设备和电源设备组成,SDH传输设备是光纤系统的优秀,所有的控制信号都要通过SDH进行转换才能进行数据的传输。PCM接入设备将传输设备中的2M信号转换为可控制传输的64K信号,而电源设备是通信系统正常运行的重要保证,只有电源提供稳定的电源,才能保证数据传输的可实现性和准确性。在进行通信设备施工时,要对施工人员进行大地放电,消除人体静电,以防止通信设备的损坏。通信设备对周围环境的要求很高,要设置专门的通信机房,安装防静电地板,同时要保证机房的温度和湿度恒定,将通信电池和设备相分隔开,以防止火灾的发生。巍山智能变电站的设计中采用了全封闭式的组合电器,具有很强的抗干扰功能,智能化远程遥控可以大大减少人为操纵的风险。 3现阶段变电站中光纤通信系统存在的问题 3.1光缆施工安全隐患 在智能变电站建设中,光纤通信作为其主要通信介质发挥出了极大的作用,但是在施工建设中容易出现一系列问题,导致变电站通信质量受到损坏。在导入光纤时接口密封不严,使保护钢管中容易出现积水,造成冬天积水无法排除结冰膨胀,从而造成光纤被积压,不仅降低了传输效率,同时也影响了光缆的安全性。在进行光缆材料的选用时没有固定的标准,捆绑材料也达不到标准,使光缆在固定时不稳定,余缆容易出现散落的现象,从而造成安全隐患。光缆的材料选用不足,也会造成施工工艺的差异,产品的质量达不到统一的标准,导致同一个智能变电站中出现不同施工工艺的现象。在进行光缆的固定和安装时,其固定架间隔之间缝隙存在着质量问题,部分型号的光缆固定架间隙不足,导致传输的质量和速率下降,固定架和光配机架上下距离不够充足,使光缆在固定保护套管弯曲过大,使馆内光纤造成积压,从而降低传输速率。 3.2材料选择不规范 智能变电站光纤通信系统涉及到多个专业,施工需要采购的设备数量多,型号也分为很多种类,因此在进行设备采购时针对光缆固定架、配线单元、保护套管等材料的配备要符合施工的要求。但是从巍山智能变电站光纤通信系统的材料选购上看,设备进行采购时常常出现遗漏的现象,设备材料的供应商数目众多,其产品型号难以统一,给材料的配置带来了很多的困难。不同型号进行的施工工艺也不相同,造成工程的工艺不规范。 3.3施工人员素质不强 智能变电站光纤通信系统的构建是一个非常复杂的施工工程,施工规模大,项目多,作业环境危险,这就需要施工人员增强安全意识和专业技能,但是现阶段很多施工人员不注重技能的提升,不能够及时掌握新技术,在进行高电压作业时防护措施不到位,高空作业时没有配备相应的安全设施,造成人身安全隐患。在进行通信设备的建设时没有进行大地放电,身上的静电造成通信设备的损坏等。 4加强变电站站内光纤通信的有效措施 4.1进行变电站初期研究 在进行智能变电站光纤通信系统的构建时,要与相关部门进行沟通,确定系统的可实现性,要对光缆通信建设的目标进行明确,同时优化设计方案,将设备材料的选购、光缆设计数量、安装方式和投入使用等各界环节进行预算和估量,在设计时要严格审核期设备的选用,人员的调配和施工技术的应用也要符合相关的规定。要选择专业的设备厂家进行设备材料的选购,保证设备的型号一致,将安全隐患在初期研究阶段降到最低。110kV巍山变电站的顺利实施和政府的支持紧密相连,其各项施工也符合国家的施工要求。 4.2规范施工中的各项操作 在进行光缆的安装和调试运行时,施工人员要严格按照相关的规定进行规范操作,在进行光缆施工时,要以光缆数据传输效率最大化和传输安全为标准进行光缆的安装。结合巍山当地的气候特点,对于施工中出现的客观因素如天气原因等要进行及时的调整工期,保证施工的进度和工期。及时将新技术应用到施工建设中,从而让通信建筑更好地发挥其作用。在建筑中明确责任人和监督人,监督施工按照相关规定操作,保证施工的安全。 4.3加强施工人员的培训 在进行光缆通信建设时,施工人员的操作是保证系统顺利运行的关键。要加强对施工人员的技能培训和综合素质的提高,不断提升员工的专业技能水平,让新技术运用到光纤通信建设中。增强员工的安全意识,在员工进行危险环境作业时,要让员工配备相应的安全工具,如安全帽等,在进行通信设备建设时,要注意对员工进行大地放电,减少通信设备的损害。建筑单位要及时对光缆进行维护,防止光缆的损坏造成极大的损失。 5结语 随着我国电力产业的发展,国家供电量需要大幅度的增加,国家电网建设越来越重要。在电网建筑中,最重要的部分就是变电站的建设,其可以有效的进行数据信息的传输,保证了供电系统的完整性。在进行智能变电站光纤通信系统的构建时要依照其设计原则进行设计,在施工时要注意施工安全和施工细节。提升员工的专业技能和安全意识,对于会影响到通信传输的各项因素进行及时的处理,发现问题时要进行及时的处理,防止损失的进一步增加。要大力发展智能变电站光纤通信系统的构建,让我国的电站通信更好的发展。 作者:洪健明单位:云南电网公司大理供电局 智能变电站论文:智能变电站系统设计论文 1我国智能变电站一体化装置架构 智能变电站自动化系统,由一体化监控、输变电设备的状态监测以及辅助设备等部分构成。一体化监控系统纵向贯穿于调度、生产等系统,横向对变电站内部的各个自动化设备进行联通,是智能变电站自动化的一个重要组成部分。该系统能对电站内部的电网和二次设备的运行信息进行直接的采集,通过标准的接口、输变电设备状态监测以及辅助应用等信息进行交互,实现对变电站的数据采集、处理以及监督控制[1]。智能变电站一体化监控由安全Ⅰ区和Ⅱ区两个部分组成,安全Ⅰ区的监控是对智能变电站各种设备的运行状况参数进行采集,并且对整个电网系统的运行状况信息进行采集,以及对信息数据进行综合的分析,最后将这些信息数据上传到系统服务器上。与此同时该区域的运行信息是通过直接采集和传送的方式,经过安全Ⅰ区通信网络,将其与智能变电站一体化监控系统中的调控中心进行实时信息交互。此外要想确保这些信息的可读性,对于所采集到的数据信息要对其进行规范化的处理,生成可读性比较高的标准文本格式。安全Ⅱ区是对智能变电站的环境进行监测、采集和处理安防和消防等方面的信息。通过对变电站输变电设备的状况进行监测,并且实施与其他辅助设备、综合应用服务器进行信息交互。此外对于采集到的这些信息要对其进行规范化的处理和分析,随后将其上传到调控中心[2]。 2智能变电站一体化装置系统功能和系统设计 2.1智能变电站一体化装置系统功能。功能:①运行监视功能,采用可视化技术,对电网运行信息、保护信息、一次和二次设备的运行状况等信息进行监视和展示,包括对运行的状况进行监视,对设备状况进行监测,利用远程进行浏览;②操作和控制功能,对变电站设备的就地和远方操作进行控制,包括对顺序、无功优化等进行控制、防误闭锁操作等。调控中心主要通过数据和图形通信进行调度控制和远程浏览;③信息分析与智能告警功能,对智能变电站的各项运行数据进行分析和处理,并且为变电站提供分类告警以及故障分析报告等结果信息;④运行管理功能,通过人工方式进行录入和系统交互等,建立智能变电站设备的基础信息,并且对一次和二次设备的运行、操作以及检修维护工作进行规范化,以权限、设备以及检修等方面的管理为主。2.2智能变电站一体化装置系统设计。1)硬件配置。站控层是重要的组成部分,该设备的作用主要是对变电站的数据进行处理、集中监控以及数据通信,主要包括监控主机,数据通信网关机以及数据服务器等。综合应用服务器也是一个重要的设备,包括接收站内部一次设备在线监测数据,设备基础信息等,对其进行集中处理和分析。数据服务器也是一个重要的硬件配置,其主要是对变电站全景数据进行集中存储,并且为站控层设备和应用提供数据访问服务。此外还包括监控主机双套、数据服务器单套配置等[3]。2)系统软件配置:①操作系统,关于智能变电站一体化应该采用LINUX/UNIX操作系统;②历史数据库,该配置主要是采用比较成熟,且商用的数据库,能对数据库管理和软件开发工具进行维护和更新;③实时数据库,对系统提供安全和高效率的数据存取,还支持多应用并发访问和实时同步更新;④标准数据总线与接口,该配置主要是进行信息交换,对信息与信息之间的不同应用的和传送提供依据。 3结束语 综上所述,在当今社会对电力需要越来越高的情况下,确保智能变电站能够得到高效率和稳定的运行是非常重要的。虽然在智能化变电站的建设过程中取得了很大的进步,并且在智能变电站的运行与维护方面取得了一定的成绩。但我们必须承认的是在智能变电站一体化装置构建的过程中,我们还有很多方面的技术有待加强。因此,作为相关的设计人员,需要不断学习和借鉴国外的先进技术,并与实际设计过程中所存在的问题相结合,进而保证智能化变电站的一体化系统设计更加完善,以促进我国社会更好的发展。 作者:姚金玲 单位:河北省电力勘测设计研究院 智能变电站论文:智能变电站自动化系统分析论文 1.智能变电站设计的特殊性 首先,电路回路接入。对于常规变电站而言,设计电流、电压电路时,通常选择次级对应方式进行接入,设置录播与测控设备,通过各个设备、装置,实现了交流采样,通过A/D转换器,对数字量进行处理、识别。使用双重化保护装置,通过互感器,产生二次绕组。若一次设备未达到设计次级数量,通过电流互感器,将同一次级绕组向不同保护装置接入,利用串联方式接入。而智能变电站,对一次系统开关量、模拟量,实现就地数字化,再通过光学互感器,实现光纤输出,直接输出数字信息,不产生电流开路、多点接地、电压短路等问题。通过单元合并,对采集器信号进行采集,按照不同装置,例如计量、测控、保护等装置,组织、分配相关数字。然后通过不同回路,向二次设备传输不同熟悉信号,利用光纤多收信息、多发信号,进而提升现场接线稳定性、安全性。所以,通过智能变电站,其电压、电流等数字信息,由电流互感器出口开始计算,通过单元合并,实现数字采样,在一个通道上,实现不同次级电压量与电流量的同步发送。对于常规变电站而言,由A/D设备装置转换开始计算数据,在装置内实现采样,但一个次级无法与其他次级进行合并传输。对于智能化电流与电压,与常规站回路比较,实现采样更简捷、更安全,且具备极强可操作性。其次,新型二次接线方式及特点。对于常规变电站,回路、设备共同确定功能,使设备更具特定功能,而厂家定义了外部输出、输入等接口,利用已设定电缆回路,与各设备装置链接,满足变电站功能需求,而各方施工需按照设计图纸执行。对于智能变电站,对数字化技术进行优化整合,实现了紧凑型功能、二次回路的设计。通过常规站,实现二次电缆的分散链接,确保二次回路的信息规范整合、数据集中分配。对于常规线路设计,严格电缆装置、接地屏蔽装置、保护装置等要求,必须考虑施工重点、二次设计因素。对于智能变电站,通过光缆实现信息传输,具有极强抗电磁干扰性能、带宽较高等特点,防止电缆电磁兼容、交流误碰、电压接地等问题,防止出现继电拒动、误动行为,消除各类干扰源,利用控制电缆,实现二次设备耦合,进而保证保护装置正确操作,降低设备损坏率。另外,在各层级之间,选择相关数据传输,具有更高可靠性、稳定性,进而确保设备的稳定运行。第三,虚端子、虚回路运用。对于常规变电站而言,利用直流接点、电压信号、交流信号等,通过硬电缆,传输相关模拟信号。而智能变电站,利用直观感知,消除电缆接线硬件回路,使二次系统设计不再使用。由于硬电缆回路被取消,可生产虚回路体系,实现网络信息共享。根据IEC61850标准,明确定义了GOOSE、采样值传输的两种抽象模型。通过GOOSE模型,为变电站提供快速传输数据,确保遥信量、跳闸命令、合闸命令的传输。IEC61850标准作为虚回路基础,具有网络工程实施、回路表达方式,利用系列工具软件、网络自动配置,使智能变电站的回路检验、运用问题得以解决。同时,对于IEC61850标准而言,构建虚回路体系,满足建模基本要求,需确保各逻辑接点的输出信号、输入信号,在SCD文件中,实现全站信号关联,为GOOSE参数订阅、数据采样提供充足信息。保证这些信息之后,通过SCD文件,将二次图纸作为变电站的设计条件、数据表达。而系统高度集成、设计融合,使全站模型文件向厂商导入数据,减少为对照图纸,人为输入信息的差错率、重复率。对于采样值传输与GOOSE两种模型的输出信号,属于网络传递变量,和传统屏柜相比,端子具有对应关系,而逻辑连接点就是虚端子,通常采取CAD文件表达虚端子图。在具体运用中,采取EXECL表达表达采样值传输与GOOSE两种模型,标注各逻辑节点数据属性与名称,确定装置名称、虚端子标号。以序号11为例,信息栏内容为:GIS信号为信息类别,跳闸动作为发送装置信息,而接收信息委跳闸动作,信息传输采取点对点方式,信息装置栏显示为110kV智能终端,RPIT/ProtInGGIO为数据集属性。订阅装置栏:110kv保护装置为装置名称,而PI2/CKGOINGGIO1$ST$SPCSO6$stVal为数据集属性。采取这种数据显示方式,若按照原有设计图纸,增加了二次施工调试难度。而智能变电站是以间隔设计为基础,通过间隔设计一套图纸,利用二次设备进行联系图组网,对GOOSE示意图、虚端子表、过程图信息进行表达,提高检修人员、调试人员、整合人员的图纸易懂性,主要为背板接线图与屏后接线图。 2.220kV智能变电站中自动化系统的可靠性分析 首先,对于智能变电站而言,其自动化系统是否可靠,需对自动化系统可靠性进行分析。在系统具体运作过程中,可满足电力用户的通信需求。需评价系统可靠性,评价、分析的基本思路为:以平均无障碍时间、平均障碍时间参数,评估网络基本元素安全性、可靠性。另外,通过全面功能,以降级功能可靠度、效能指标,评价系统安全性、可靠性,按照系统拓扑结构,对系统可靠性、安全性进行评估与分析。其次,智能变电站的可靠度、智能组件、模型分析等,主要为电子器件,通常属于典型性组件,显示故障率曲线。随着时间变化,故障率也随之改变。若故障率属于常数,正常寿命处于II区。若故障率处于I区或III区时,故障率较高,主要由于设备生产时间延长,机械设备逐渐老化所致。 3.结语 综上所述,随着智能变电站的推广和应用,新的规程规范需要更好地完善和补充,同时也需要大力推进智能变电站的电气二次典型设计工作。 作者:陈世永宋丽娜单位:许继电气股份有限公司 智能变电站论文:3D场景显示在智能变电站中的应用 《电气技术杂志》2014年第七期 13D场景显示开发环境的比较及选择 在计算机领域有多种成熟的三维图形显示技术可以选择。常用的3D开发软件主要有Unity3D,HTML5等。Unity3D能轻松创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等类型互动内容的多平台综合型游戏开发工具,是一个全面整合的专业游戏引擎,具有优越的效果和很高的扩展空间[5];在网络方面,Unity3D提供了很强大的可视化编辑器和语言层面的网络类,支持重载和命名空间。HTML5是基于SVG、Canvas、WebGL和CSS3的3D功能的开发工具,在浏览器中能达到惊人的3D显示效果,HTML5在支持跨平台进行使用的同时,还提供数据与应用接入开放接口,使外部应用程序可以直接与浏览器内部数据直接相连,例如视频影音。Unity3D相对于其他开发环境,其优势在于:可以轻松的创建三维视频,并且可以使用AssetBundle动态载入外部模型,或者使用3dsMax正常制作三维模型,导入生成FBX文件,载入Unity3D中构建,最后进行交互操作。尽管HTML5也可是创作模拟出三维场景,但HTML5存在漏洞,产生的数据垃圾会对用户进行轰炸,甚至会在短时间将硬盘塞满。综合各方面因素,选用Unity3D进行三维场景的模拟在技术层而言相对稳定,并且易于操作。此外,Unity3D对于同一项目,在不需要修改的前提下,可以通过菜单到各种平台,市场空间很大。 2实现的关键技术 2.1三维模型建立首先是进行数据采集,包括地理信息、建筑物纹理等,在变电站中根据现实需求设置多个传感器,通过传感器获取设备或周边环境情况的信息,如图1所示。对信息进行采集,包括录像、信息、建筑物纹理等。在变电站中不同的位置设置摄像机,对实时情况进行录像,通过3dsMAX根据采集的信息进行三维模型建立。在三维模型空间中,设置一个摄像机的点,通过设置摄像机的角度,依据现场摄像机所提供的实际的参数转换为三维界面中摄像机的模拟参数,形成逼真、生动的现场效果模拟3D图像。设想有一个任意方向、任意位置的物体,我们要把它渲染到任意方向、任意位置的摄像机中。为了做到这一点,必须将物体的所有顶点从物体坐标系变换到世界坐标系,接着再从世界坐标系变换到摄像机坐标系。其中的数学变换总结如下:这样就能在渲染的循环外先将所有矩阵组合起来,使循环内作矩阵乘法的时候只需要和一个矩阵相乘即可(物体有很多顶点,省一次矩阵乘法就会提高不少效率),如下:通过摄像机和传感器完成对信息的采集之后,存储到相应的数据库中,利用三维制作软件3dsMAX根据已经采集的信息进行三维模型的建立。下面将比较动态贴图技术和使用Unity3D软件进行3D场景显示的两种方式。 2.2动态贴图技术动态贴图技术利用在三维模型的不同面以动态贴图的方式,从不同角度看到的视频角度不同,在视觉上初步实现3D视频显示。未经过动态贴图的三维模型为灰色,通过摄像机获取监控视频的画面,将视频画面截取为一帧一帧的图片,利用已经截取的图片对已经建立的三维模型动态贴图。通过在模型不同的面,间隔时间段的进行贴图,如图2所示。通过视频播放控件与GUI界面中的视频窗口叠加,视频截图不间断的替换出现,从而实现对视频的播放。但是,通过在三维模型上动态贴图的方式实现3D视频显示的同时也存在一些缺陷。由于三维模型的分辨率较低,将分辨率高于三维模型的视频截图动态贴入三维模型时,视频截图的分辨率也会随之降低。背离了3D视频显示清晰、真实的技术要求。 2.3Unity3D软件实现3D场景显示对建立的变电站的三维模型进行透视投影原理进行模型渲染,至Web,通过视频播放插件与GUI界面预设视频窗口叠加,实现3D场景显示。1)模型建立各个点的摄像机获取的场景和设备纹理以及传感器获得的各种信息,通过程控放大器、A/D数模转换以及逻辑控制,传送到服务器的数据库中。利用三维软件3dsMAX,根据计算机存放的数据库采集的变电站现场的信息进行模型的建立,将建立的模型进行场景的拼接,模拟出变电站现实场景相对应虚拟现实的初步三维模型。利用Unity3D可以导入外部模型的特性,将已经建立的虚拟现实的初步三维模型导入Unity3D中进行模型的透视投影和渲染等。2)透视投影的实现对于透视投影的标准模型,视平面的坐标模型如图3所示,它的坐标原点位于视平面的中心,x轴正向水平向右,y轴正向垂直向上。要把透视投影的结果在计算机屏幕上显示的话,需要对透视图进行坐标变换,将其从视平面坐标系转换到屏幕坐标系。3)载入3D模型在3dsMAX中,已经根据现场所采集的信息,包括设备、建筑等按照视频需求比例进行了三维模型建立;使用MattFairfax实现的Model_3DS类支持3DS模型文件的载入。并对已经导入的变电站的三维模型进行视图变换、透视变换和屏幕变换。4)视图变换为表示透视投影的模型,实现了KCamera类,除保存视点的位置和姿态,还保存视图变换矩阵m_kmView,随着视点位置和姿态的变化,视图矩阵也不断更新。对于世界坐标系中的任何一点v(x,y,z),通过v=m_kmView×v将其变换到透视投影的标准模型坐标系,通过KCamera::Transform函数实现。5)透视变换经过视图变换之后,利用KFrustum类用来对透视投影的模型进行建模,其成员包括视平面的尺寸大小,以及近截面和远截面的z轴坐标。KFrustum通过Project函数将视图变换的结果变换为透视坐标。代码实现如下:6)屏幕变换实现视图变换和投影变换之后,需要将其转换为适合屏幕大小的模型,继而需要进行屏幕变换;屏幕变换的算法通过宏实现,代码如下。7)三维模型的渲染将已经导入经过投影变换的变电站的电力系统以及变电站周边环境的三维模型进行渲染,渲染使用软件来实现,没有使用任何第三方图形库,主代码在KCamera::Render函数中,它接收两次参数:Model_3DS和KSurface,对Model_3DS中的顶点进行透视投影。渲染代码如下:7)三维模型的渲染将已经导入经过投影变换的变电站的电力系统以及变电站周边环境的三维模型进行渲染,渲染使用软件来实现,没有使用任何第三方图形库,主代码在KCamera::Render函数中,它接收两次参数:Model_3DS和KSurface,对Model_3DS中的顶点进行透视投影。渲染代码如下:8)视频叠加重合三维模型渲染结束之后,将其至Web上,在GUI客户端界面的设计过程中,预留的配置了Web浏览器的视频播放窗口,将Unity3D虚拟视频与预先定义的视频窗口进行叠加重合,实现3D视频的播放功能,从而达到理想中的3D场景显示的效果,如图5所示。 2.4试点应用上述两种方式均能实现3D视频的显示,但通过实际模型对比得出第二种方式实现3D场景显示的效果优于第一种方式。因此采用第二种方式在220kV武侯变电站上试点建设一套3D显示系统来展现变电站场景及站端辅助系统。用户可以通过客户端访问系统,客户端所采用的通信协议,具有很强的开放性和兼容性,完全能融合在电力系统现有网络中。通过标准的客户端,相关负责人和管理人员可根据不同的权限对系统进行配置及监控,操作界面全部为中文可视化界面,使用非常方便。此系统将获取的真实站端动环数据,如环境温湿度、风度、风向等环境量以及门禁,集成到3D场景显示系统中。在此3D显示界面上,管理人员可以根据3D虚拟现实视频中得到的实时数据的模拟数据,判断设备周边环境和设备运行情况。图6所示为设备周边环境,能真实地反映出周边环境温湿度、风度、风向等环境量以及门禁等的变化。图7所示为设备运行情况,根据3D虚拟现实视频中的实时数据,立体、形象、真实地反映了变电站各个设备的细节和特征以及运行情况,让管理人员和技术人员可以更直观地了解设备的运行情况。试点表明利用透视原理,使用Unity3D软件可以很好的展现生成变电站3D场景,并能把辅助系统的相关数据都融合到这个界面上,对变电站的全景数据进行有效的展示。 3结论 目前,3D视频显示技术虽然已经应用于众多领域,但在电力企业的信息化建设中应用并不普遍,武侯变电站的试点结果表明,在电网的信息化建设中,采用3D场景显示技术呈现变电站设备的空间关系以及环境数据的实时变化,既可以纵览全局,也可以观察局部详细信息,为变电站的智能化管理提供了直观、准确并且真实的监控管理方式。利用3D场景显示技术进行有效的监控和管理,能更好的满足生产运维、安防应急的需求,同时也有利于工程人员进行扩建项目的分析和设计,将大大提高管理的可操作性并提升了电网信息化的管理和决策水平。 作者:马玫杨鸿昌白丁单位:国网四川省电力公司信息通信公司 智能变电站论文:智能变电站远动模型映射研究 《软件工程师杂志》2015年第三期 1信息分级及子站端实现(Informationclsification) 电力调度分级划分为国调、网调、省调、地调、县调和集控,一般按照电压等级对变电站内不同设备信息进行分级采集,如图2所示。子站端远动系统采集变电站的一次设备、过程层设备、间隔层设备及站控层设备的实时测控信息,通过实时数据库(db)与内置调度分级系统,根据不同调度需求和信息分类规则,生成各级调度转发数据库(zfdb),按调度规定的相应规约把站内信息送至各级调度中心。信息分类一般规则按一次设备(开关、刀闸、机构、测量等)、过程层设(OSE链路状态、SMV链路状态等)、间隔层设备(保护动作、保护告警、压板、装置告警、通信状态等)、站控层设备系统信息(通信状态、系统故障、系统告警等)进行划分。 2子站端信息分级模块及映射研究(Modelmapping) 根据智能变电站信息分级和各级调度采集规则,利用智能化信息分级远传软件系统实现信息分级以及远传功能。子站端软件主要包含五个模块:(1)智能信息分类功能模块;(2)全站信息建模功能模块;(3)远传分级建模功能模块;(4)IEC61970模型映射功能模块;(5)IEC104远传通信模块。各功能模块关系如图3所示。智能化信息分类模块根据关键词和相关定义建立分类规则库,在全站信息建模时按分类规则自动实现全站信息的分类,并生成智能分类后的全站信息数据库(db),由远程分级模块对信息进行远程信息分级,通过IEC104远传通信模块及IEC61970模型映射功能模块把分级后的信息送至主站。子站各模块关系如图3所示。 2.1子站端远传规约选择变电站子站与调控主站间的通信协议采用电力系统实时数据通信应用层协议IEC104。104规约应用服务数据单元(DU)结构一般结构如表1所示,由数据单元标识,一个或多个信息体和应用服务数据单元的公共时标所组成[4]。为实现信息分级及控制功能IEC104规约扩充了两个DU:信息分级传送文件(DU54)和信息分级文件(DU127)。扩充DU的基本原则是不改变IEC104协议的帧结构和通讯流程。 2.2子站端电网模型(IEC61850)与远动实时数据库的映射研究子站端电网模型(IEC61850)不对具体的通信技术和采用的通信协议做出限定,满足技术需要并能传输标准的信息模型,就可以使用该通信技术和协议,需要解释该通信技术和协议如何承载标准的信息模型,既映射问题[6]。子站端电网模型(IEC61850)与远动实时数据库(db)的关联关系,映射研究内容包括:(1)站内IED与实时数据库IED地址的映射;(2)遥测类的映射;(3)遥信类的映射;(4)遥控类的映射;(5)遥脉类的映射;(6)定值类的映射。如下:(1)站内IED与实时远动数据库IED地址的映射选择一个SCD文件查找到其中的IED名称进行IED映射,给每个IED分配IED地址。网关的名称命名为IED名称。如表2所示。(2)遥测类的映射遥测类的映射CDC类型:MV、CMVBSC、WYE、DEL等。如表3所示。(3)遥信类的映射CDC类型:SPS、DPS、SPC、DPC、INS、ACT、ACD。如表4所示。(4)遥控类的映射CDC类型:SPC、DPC、INC、BSC(遥调)、ISC(遥调)、APC等。如表5所示。(5)遥脉类的映射CDC类型:BCR,如表6所示。(6)定值类的映射映射定值数据集,是为了配合国内实施规范。如表7所示。 3工程应用(Application) 在变电站子站端远动系统调试界面中增加调度分级配置功能,可以方便配置信息分级,如图4所示。在某地区实际工程中,应用具备信息分级功能的子站远动系统后,减少子站运维人天数27人/天,大幅度降低了变电站子站端和调控主站端信息接入联调的工作量,提高了子站端信息远传的调试工作质量和效率,节约了运行维护的成本。 4结论(Conclusion) 本文在目前智能变电站数量和调度信息量激增的情况下,根据不同调度主站端职能和对智能变电站信息远传的要求,提出了一种在子站端进行信息分级和远传方案。通过进行子站端电网模型(IEC61850)与实时数据库(db)映射研究,分析了站内IED与实时数据库IED地址、遥测类的映射、遥信类、遥控类、遥脉类、定值类的映射;子站端开发相应软件模块,实现基于调度信息分级规则、IEC104扩展协议的子站端调度信息的自动分级处理及远传。 作者:刘宝江段运鑫刘建勇魏勇单位:许继电气股份有限公司河南龙源许继科技发展股份有限公司 智能变电站论文:智能变电站设备监测技术研究 1交换机状态评估 1.1评价因素权重的确定模糊综合评价方法中,各因素权重对评价结果有很大的影响。如何确定权重是模糊评判中的重点和难点之一。本文采用层次分析法[11-12],构建的判断矩阵。 1.2模糊关系矩阵的隶属度模糊关系矩阵的关键是建立符合实际的隶属度函数。隶属函数的指派要反映这些元素对集合的隶属程度。如何确定一个模糊集的隶属函数至今还是尚未解决的问题[13]。目前作为隶属函数的分布函数类型比较多,常用的分布函数有:抛物型、正态型、柯西型、岭型等。每种分布函数又可分为偏小、偏大、中间型。岭型分布函数具有主值区间宽、过渡平缓的特点[13],能较好地反映交换机状态的模糊关系,因此本文用岭型函数来计算隶属度。岭型分布函数表示。在建立隶属函数具体表达式的过程中,遵从最模糊原则和最清晰原则,即表1中区间的端点处于最模糊状态,隶属度属于相邻两级指标状态的值均为0.5,在区间中点其类别是最清晰的,隶属度属于该级的值为1。根据交换机各评价指标的参数范围,把各指标数值代入式(3)~式(5)中相应公式,即可得出它们相对于评价集的隶属函数。需要说明的是,交换机有多个不等数量的端口,交换机状态与每个端口有关的指标有:流量、端口接收光强、端口发送光强、端口误码率。每个端口都单独采集,取劣化程度最大的作为交换机状态评价的输入值。 1.3模糊综合评价根据各个指标的值,代入该指标对应的隶属函数,即可得到模糊关系矩阵。保护、测控装置等二次设备的状态评价都可以采用同样的方法来评价其状态,但评价因素集要根据具体设备选定。 2智能组件跳闸回路定检 为防止保护出口跳闸回路触点粘连、失效、忘投压板等问题,设计后台监控系统与智能组件配合,实现跳闸触点定检的智能告警。充分利用智能终端操作回路硬件软件化的特点,对传统操作箱功能改进,实现跳闸回路(包含触点及压板)的在线监测和离线定检功能。开关处于合位时,智能终端可实现跳闸回路在线监测,及时发现、定位跳闸回路存在的异常。开关处于分位时,智能终端可接收系统命令进行分闸回路离线定检、实现合闸预置功能,避免忘投压板等人为疏忽。定检实现原理:如图1所示。保护出口驱动电路上串接TZ1、TZ2触点,两触点中间至正、负电间各串接一个用于检测的光耦(监测1、监测2)。智能终端接收保护装置定检命令后,首先闭合保护触点TZ1,正电经保护触点TZ1、监测2光耦回路导通,监测2光耦反馈检测结果,完成保护触点TZ1的检测;然后闭合保护触点TZ2,正电经监测1光耦、触点TZ2、TBJ继电器、压板回路导通,监测1光耦反馈检测结果,完成保护触点TZ2、压板、TBJ继电器的检测。同样,可以在分闸回路上实现相同的定检功能。 3过程层通信故障诊断 智能变电站中,间隔层与过程层用网络通信代替了信号电缆,之间用SV、GOOSE传送信息[14]。当SV、GOOSE收发异常时,需要及时诊断是间隔层装置、还是智能组件故障。本文提出一种不依赖网络报文分析仪[15]的诊断方法。分析SV、GOOSE的传输机制和特性,可采用接收端是否接收到相应的发送端信号来确定发送端的通信状态,而不是直接监测发送端的状态。间隔层装置发送GOOSE到智能组件,智能组件把接收到该GOOSE的状态用另外一个GOOSE送给间隔层装置,间隔层装置再把该状态值送到监控后台,完成一个间隔层装置GOOSE发送、智能组件GOOSE接收的状态上送,如图2所示。间隔层装置接收GOOSE的状态可以直接用来判断智能组件发送、间隔层装置接收的状态。一个智能组件可以把SV、GOOSE发送至多个间隔层装置,同样也可以接收多个间隔层装置下发的控制GOOSE,数据接收、发送是多对多的关系。如图3所示。故障诊断原理:根据所辖的发送端口和接收端口判断。当有任意一路发送端口或任意一路接收端口通信正常,则认为网口正常。如果所有的发送端口和接收端口都异常,才判定为网口故障。为此监控后台设计的过程层网络监测模型如图4所示。 4运行实例 基于上述原理的综合智能告警在贵州都匀泉东110kV数字化变电站投运。某一时刻采集到某交换机的一个状态数据(选用劣化程度最大的端口值),12345u,u,u,u,u的值为(35,20.8,16.7,28.5,0.65),得到模糊关系矩阵为。 5结语 设备状态监测是状态检修的基础,是二次设备检修的发展方向。针对智能变电站自动化系统的技术特点,交换机是智能变电站自动化系统的优秀关键设备。研究了交换机状态监测信息采集,在此基础上提出了用模糊综合评价方法对交换机进行状态评价;为防止保护出口跳闸回路触点粘连、失效、忘投压板等问题,设计了智能组件跳合闸定检回路进行监测;根据SV、GOOSE的传输机制和特性,当SV、GOOSE收发异常时,提出了一种不依赖于网络报文分析仪,及时诊断是间隔层装置、还是智能组件故障的方法。本文提出的模型、方法在实际变电站运行中得到了验证。 作者:徐长宝庄晨蒋宏图单位:贵州电力试验研究院上海思源弘瑞自动化有限公司 智能变电站论文:智能变电站电气设备的技术特点 1概述 随着我国经济发展和科技进步的速度越来越快,各行业对电力能源的需求不断增加,给国家电网的生产运行带来了前所未有的挑战。提高供电质量一直是我国电力系统的主要工作目标,为实现这一目标,满足社会发展的需求,国家提倡并大力建设智能电网。变电站作为电网中的重要组成部分,也加快了智能化建设,不仅实现了生产效率的提高,还降低了能源消耗,符合我国节能减排的发展政策。在变电站智能化建设过程中,对电气设备技术也有了更高的要求,光电传输、数字通信以及计算机技术等都融入到变电站建设中,简化了变电站的业务流程,提高了电力系统整体的运行效率。 2变电站电气设备介绍 智能化变电站电气设备是对数字化变电站技术的进一步发展和升级,与数字化变电站既有联系,也存在一定的差异。 2.1数字化变电站数字化变电站是按照国际标准建立的一种现代化变电站,其电气设备结构由过程层、间隔层和站控层三部分构成,能够实现变电站内各电气设备之间的共享和交互操作。数字化变电站的电气技术就是将变电站中所采集的信息进行传输、存储、分析和输出等,这一系列工作均是通过数据和信息的形式进行,通过相应的通信网络和系统实现各项功能。数字化变电站电气设备技术的突出特点是所有作业均是以数字化的形式实现,变电站自动化系统的一次设备智能化、高级应用和智能电网的支撑功能都有了很大进步。数字化变电站为建设智能变电站奠定了基础,而智能化变电站的建设是对原有变电站的进一步改进和升级,也是未来变电站发展的主要趋势。 2.2智能化变电站智能化变电站电气设备结构与数字化变电站有一定区别,主要由设备层、间隔层和控制层三部分组成,一次智能电气设备组成了设备层;检测和继电保护设备等二次设备组成了间隔层,这层主要采用分散型方式连接大部分母线应用;服务器、人机设备、路由器和站级计算机组成了控制层。该层利用光纤介质实现与间隔层的通信联系,并设置了计算机监控系统,以实现对变电站电气设备的实施检测、远程控制,并能在设备发生故障时,及时做出反应,保护电网系统免受更大损失。 3智能化变电站电气设备技术分析 3.1计算机终端与控制终端的结合智能化变电站将计算机终端与站内电气设备技术中的控制终端相结合,这就相当于在变电站中加入计算机系统,利用该系统可实现对站内运行信息和数据的采集、存储、分析,根据数据分析结果做出相应的指令,然后通过通信技术传输给各个电气控制终端。计算机终端还能对变电站系统的运行情况进行全程监测,根据设备运行情况做出准确判断,并采取有效的解决措施,这就能有效的降低电网运行故障处理不及时带来的经济损失。 3.2分布式控制技术的应用智能变电站电气设备分级控制是通过在变电站系统中采用了分布式控制技术,该技术具有独立控制性和自主调控性,这就能有效的将变电站中各类潜在风险进行分散和减弱,提高智能变电站运行的安全性和可靠性。分布式控制下的系统运行过程中若某一层出现故障,并不会影响其他层的正常运行,这种功能极大的提高了变电站的运行效率,降低了相关电气设备的负荷。 3.3光纤技术的应用光纤技术的应用,提升了智能变电站各层的通信速度和信息质量,实现了不同设备、系统之间的信息采集和传输高效化,这就为局域网管理功能的提升奠定了基础。控制层和设备之间的信息传输主要通过光线技术实现,该技术具有快速、准确、抗干扰能力强等优点,提升了整个变电站的运行效率。 3.4通信系统软交换的应用智能化变电站在很大程度上实现了电力通信的灵活性和便利性,其主要原因是在通信系统中应用了软交换,这不仅降低了后期的设备投资,还简化了设备维护工作,降低了变电站电气设备的维护成本。 4智能化变电站电气设备技术问题分析 我国变电站电气设备技术发展迅速,极大的提升了我国电力系统的运行质量,但仍存在一些不足需要进一步改进。如设备仍采用定期维护检修的状态、设备操作和监控仍需要人工完成等。为进一步提高我国变电站的智能化水平,应加大对以下问题的研究力度: 4.1电气设备检修智能化变电站中的所有电气设备都应该按照相关工作要求,科学合理的实施检修,在检修过程中,必须严格遵守设备配套的安全措施卡中的操作要求,防止意外事故的发生。为减少定期检修引起的停电,企业应积极加快在线检修技术的推广和应用,通过安全保护设备的配备,操作人员专业水平的提升确保在线检修的安全性,减少检修停电引起的各项损失。 4.2实时监控为提高智能变电站设备的运行质量,应进一步加强实时监控技术的应用,这样就能随时了解电气设备运行过程中的性能状态,通过各项监测数据的分析,对设备的运行状态进行判断,然后制定合适的养护措施。为确保实时监测功能的实现,应在变电站内建立统一的信息共享平台,利用该平台规范、统一各个系统的数据信息,提高信息传输速度,缩短系统反应时间。 5结语 智能化变电站是在数字化变电站基础上发展起来的一种新型运行形式,变电站的智能化是通过传统变电站技术与各类新技术结合实现的,目前尚处于起步阶段,还有一系列急需解决的问题需要我们进一步研究和实践。变电站智能化是我国构建坚强智能电网的关键环节,各部门应该积极配合,不断学习先进的管理理念和专业操作技能,确保变电站运行的安全性和可靠性。 作者:田召庚 单位:国网山东桓台县供电公司 智能变电站论文:浅谈智能变电站通信网络技术应用 摘要:智能电网建设目前已成为我国重要发展项目之一,作为智能电网建设中的关键和重头戏,智能变电站的建设改造任务显得尤为重要,智能变电站的建立在某种程度上可以推动我国电网智能化的出现。所以本文立足于我国现阶段通信系统和通信网络的现状,指出其中的特点和不足,并提出相应解决措施,矢志为我国智能变电站的建设和电网智能化的实现提供实际有效的理论依据,推动电网智能化在我国的开展落实。 关键词:智能变电站;通信网络 0引言 随着社会进步和繁荣,我国各行各业对电力的需求也在逐步提升,更多的需求也为智能电网建设带来更多挑战,智能变电站在用电、送电、配电和调度方面,都起着至关重要的作用,其联系各个环节,是使各个环节环环相扣的重要支撑,起着重要的纽带作用,在电网运行过程中起着不可替代的重要作用。然而,现在的智能变电站的网络系统较为僵化死板,仍然存在着重要的现实问题,所以,如何进一步加强智能变电站的技术研究,是我国当前智能电网项目中的重要课题。 1发展现状 近年来,随着我国经济实力的不断提升,现代科学技术也在不断发展,这也促使我国的变电站更多的趋向于智能方向发展,尤其是在“互联网+”的大环境的冲击下,我国智能变电站的通信网络技术也得到了较大的发展。通常情况下,电力通信网络运行的整个过程中,变电站是网络通信得以顺利实行的重要节点,变电站的合理推行,能够维护通信网的安全稳定,促进电力系统的平稳运行,提高运行效率和运行速度。在实际工作过程中,电力通信网络一般会分为两部分,一部分是骨干通信网,一部分是中低压通信网。这两部分的划分依据是电网通信的覆盖范围。 (1)骨干通信网 随着电力行业的不断发展,当前,我国的电力与传统的电力系统有了较大的区别。我国电力部门将通信网络划分为四个层次,由点到面,按照区域行政规划的方式进行区分,骨干通信网是指在四个层级中,覆盖可达到110(66)kV以上电压地区的部门,骨干通信网在整体电力通信网络中,起到调度控制的作用。目前来看,我国社会深度发展,电力系统的运用也更加完善,各个层级电力系统互相协调,相互作用,共同促进我国电力系统的完善和发展,人们生活水平不断提高,用电需求增加,也对电力系统的进一步发展提出更多挑战。目前,我国电缆使用状况良好,电缆使用总长度已经达到59.24万km,覆盖范围较广,覆盖深度强[1]。随着社会进一步发展,城市化规模越来越大,通信系统的发展总体来说是机遇和挑战并存的。现阶段,我国省级、跨区级、县级通信网络的传输率逐渐趋于每秒2.5Gbit和每秒10Gbit,速度加快,信号传输稳定,传输内容损失率低,在经济发展较快的城市,甚至已经出现波分复用技术,这一技术随着我国科技进步和需求增大,将在国内得到更大范围内的使用。但由于我国在通信系统方面起步晚,发展时间短,因此,在承载超大容量数据这一块,我国的骨干通信网络已经呈现出颓态,逐渐暴露一些缺陷和弱点,需要科技工作者进一步加强与完善[2]。 (2)中低压接入网 骨干通信网主要指覆盖范围在110(66)kV以上的地区和用户,与之相对应的,中低压接入网的覆盖范围即为110(66)kV以下的地区和用户,和骨干通信网的作用类似,中低压接入网主要起调度的作用,是一个场站、地区甚至个人的调度场所。一般来说,在进行中低压接入网端口连接时,需要注意以下几点:1)首先,在电力通信网络工作运行时,中低压接入网可以承载配电自动化、中压电力线载波等情况,另一方面,可以承接无线公网的运用,适用范围较广泛,使用场所也更加多元;2)其次,在电力通信网络合理运行的过程中,难免会出现收集用户用电信息等业务工作,为了满足这一需求,在远程通道中,科技工作者经常采用光纤、无线公网等方式进行信息收集;而本地服务则一般采用短距无线的方式进行信息采集。目前,我国在中低压通信网方面投入较大,投入成本较高,耗费了大量资金和人力物力,但是由于中低压通信网络可以覆盖更大范围,更适合社会化需求,因此短期内必须继续采用这一方法。我国在中低压通信网的网络管理方面仍存在漏洞和缺憾,缺少一套行之有效的管理措施,管理体制僵化,急需改革,这些都对电力通信网络的发展起到不利影响,甚至在一定程度上拖慢了我国电网设施的完善和发展。 2应用研究 (1)中低压接入网通信技术应用研究 我国电网系统中,中低压接入系统由于涉及范围广,覆盖面较大,因此,分管的位置相对来说较为分散,给通信技术的管理和应用带来一些阻碍,针对这一情况,我国科技人员计划从以下几个方面入手进行管理:从当前我国的运用现状来看,中低压接入网的通信技术主要包括PON技术、TD-LTE技术以及PLC技术三种,其中,PLC技术是当中最为主要的关键,在各级传输信号网络中都会运用。这种技术以电缆为媒,搭载波长,主要输送数据和语音信号。这种传输方式运用简单,操作无负担,对一些行业来说,采用这一方式进行操作工作,能够提升电网搭载信息的使用效率,完善电力线性道在电网工作中的基本目标和基本要求,提高数据传输能力,增强传输质量,降低传输过程遗漏或数据缺失的可能[3]。 (2)骨干通信网技术应用研究 在我国的通讯网络技术中,需要注意的是骨干通信网络是我国电力通信网络中极为重要的一环,不可或缺,不可忽视。为了进一步加强骨干通信网在我国电力部门的具体运用和实施,笔者根据当前实际情况提出一些方案供参考:骨干组网方案。ONT技术是光转网中一项新的技术,目前正在进入投入使用的过程中,这一技术方案与原有的传输技术相比,具备DWDM和SDH技术的优势,使用过后,整个骨干组网络的操作更加简便,极大提高网络的使用效率,加快实现数据传输无障碍的目标,对于一些大容量数据来说,使用这一技术,已经有效降低数据的损耗程度和损耗率,因此,ONT技术正不断被推行和应用[4]。另一方面,为了提高整个网络的实用性和适配性,在ONT技术实施的基础上,增加PTN+OTN+SDH的模式,满足区域内各行业的实际需要。在保证大容量数据的传输安全和传输效率的同时,确保简单容量的数据在传输过程中不遗失,提高工作质量和业务水平。例如,在骨干通信网中,有的业务工作对时间延长有要求,因此,使用SDH技术可以在不耽误时间延长的基础上进行工作管理;对于区域内覆盖来说,可以使用PTN这一技术进行优化改革,确保简单的信息容量在传输过程中可以保持高度精准。采用层级分明,规划恰当的管理措施,是解决区域内数据信息不安全的重要手段之一。在这一状态下,骨干通信网内的各级技术得到大幅发展,业务的收敛和汇聚作用都得到有效体现[5]。采用这一方法,能够有效发挥各层级的作用,提高网络的利用率,还可以提升整体网络的灵活性和输送能力,推动骨干通信的科学合理有序发展。 3结束语 我国是发展中国家,人口众多,因此,对于基础设施的需求也就相对于发达国家更大一些,随着现代社会的不断发展,电力成为了人民日常生活中不可或缺的一部分,不得不说,电力始终是一个国家经济发展和社会稳定的重要保证,当前我国进入改革开放新时期,社会各行各业对电力发展抱有充分信心和极大期待,与此同时,我国电力部门也相应面临严肃的挑战。作为我国支柱性能源,电网建设尤其是智能电网的建设在国内的发展更需要提到重要层面,智能电网的有效实施,能够在一定情况下促进经济发展和科学水平的提高。所以,必须进一步加强变电站的通信应用技术和网络技术,进行项目改进和创新,不断提高项目的总体效果和综合实力,严格按照国家法律法规和相关规章制度进行工作,促进电网智能化水平的提高,推动变电站通信网络服务的质量提升,为我国带来更大的经济效益和社会效益。 作者:刘文杰 单位:许继电气电网保护自动化系统公司 智能变电站论文:智能变电站通信网络技术应用探讨 摘要:智能电网建设目前已成为我国重要发展项目之一,作为智能电网建设中的关键和重头戏,智能变电站的建设改造任务显得尤为重要,智能变电站的建立在某种程度上可以推动我国电网智能化的出现。所以本文立足于我国现阶段通信系统和通信网络的现状,指出其中的特点和不足,并提出相应解决措施,矢志为我国智能变电站的建设和电网智能化的实现提供实际有效的理论依据,推动电网智能化在我国的开展落实。 关键词:智能变电站;通信网络 0引言 随着社会进步和繁荣,我国各行各业对电力的需求也在逐步提升,更多的需求也为智能电网建设带来更多挑战,智能变电站在用电、送电、配电和调度方面,都起着至关重要的作用,其联系各个环节,是使各个环节环环相扣的重要支撑,起着重要的纽带作用,在电网运行过程中起着不可替代的重要作用。然而,现在的智能变电站的网络系统较为僵化死板,仍然存在着重要的现实问题,所以,如何进一步加强智能变电站的技术研究,是我国当前智能电网项目中的重要课题。 1发展现状 近年来,随着我国经济实力的不断提升,现代科学技术也在不断发展,这也促使我国的变电站更多的趋向于智能方向发展,尤其是在“互联网+”的大环境的冲击下,我国智能变电站的通信网络技术也得到了较大的发展。通常情况下,电力通信网络运行的整个过程中,变电站是网络通信得以顺利实行的重要节点,变电站的合理推行,能够维护通信网的安全稳定,促进电力系统的平稳运行,提高运行效率和运行速度。在实际工作过程中,电力通信网络一般会分为两部分,一部分是骨干通信网,一部分是中低压通信网。这两部分的划分依据是电网通信的覆盖范围。 (1)骨干通信网 随着电力行业的不断发展,当前,我国的电力与传统的电力系统有了较大的区别。我国电力部门将通信网络划分为四个层次,由点到面,按照区域行政规划的方式进行区分,骨干通信网是指在四个层级中,覆盖可达到110(66)kV以上电压地区的部门,骨干通信网在整体电力通信网络中,起到调度控制的作用。目前来看,我国社会深度发展,电力系统的运用也更加完善,各个层级电力系统互相协调,相互作用,共同促进我国电力系统的完善和发展,人们生活水平不断提高,用电需求增加,也对电力系统的进一步发展提出更多挑战。目前,我国电缆使用状况良好,电缆使用总长度已经达到59.24万km,覆盖范围较广,覆盖深度强[1]。随着社会进一步发展,城市化规模越来越大,通信系统的发展总体来说是机遇和挑战并存的。现阶段,我国省级、跨区级、县级通信网络的传输率逐渐趋于每秒2.5Gbit和每秒10Gbit,速度加快,信号传输稳定,传输内容损失率低,在经济发展较快的城市,甚至已经出现波分复用技术,这一技术随着我国科技进步和需求增大,将在国内得到更大范围内的使用。但由于我国在通信系统方面起步晚,发展时间短,因此,在承载超大容量数据这一块,我国的骨干通信网络已经呈现出颓态,逐渐暴露一些缺陷和弱点,需要科技工作者进一步加强与完善[2]。 (2)中低压接入网骨干通信网主要指覆盖范围 在110(66)kV以上的地区和用户,与之相对应的,中低压接入网的覆盖范围即为110(66)kV以下的地区和用户,和骨干通信网的作用类似,中低压接入网主要起调度的作用,是一个场站、地区甚至个人的调度场所。一般来说,在进行中低压接入网端口连接时,需要注意以下几点:1)首先,在电力通信网络工作运行时,中低压接入网可以承载配电自动化、中压电力线载波等情况,另一方面,可以承接无线公网的运用,适用范围较广泛,使用场所也更加多元;2)其次,在电力通信网络合理运行的过程中,难免会出现收集用户用电信息等业务工作,为了满足这一需求,在远程通道中,科技工作者经常采用光纤、无线公网等方式进行信息收集;而本地服务则一般采用短距无线的方式进行信息采集。目前,我国在中低压通信网方面投入较大,投入成本较高,耗费了大量资金和人力物力,但是由于中低压通信网络可以覆盖更大范围,更适合社会化需求,因此短期内必须继续采用这一方法。我国在中低压通信网的网络管理方面仍存在漏洞和缺憾,缺少一套行之有效的管理措施,管理体制僵化,急需改革,这些都对电力通信网络的发展起到不利影响,甚至在一定程度上拖慢了我国电网设施的完善和发展。 2应用研究 (1)中低压接入网通信技术应用研究 我国电网系统中,中低压接入系统由于涉及范围广,覆盖面较大,因此,分管的位置相对来说较为分散,给通信技术的管理和应用带来一些阻碍,针对这一情况,我国科技人员计划从以下几个方面入手进行管理:从当前我国的运用现状来看,中低压接入网的通信技术主要包括PON技术、TD-LTE技术以及PLC技术三种,其中,PLC技术是当中最为主要的关键,在各级传输信号网络中都会运用。这种技术以电缆为媒,搭载波长,主要输送数据和语音信号。这种传输方式运用简单,操作无负担,对一些行业来说,采用这一方式进行操作工作,能够提升电网搭载信息的使用效率,完善电力线性道在电网工作中的基本目标和基本要求,提高数据传输能力,增强传输质量,降低传输过程遗漏或数据缺失的可能[3]。 (2)骨干通信网技术应用研究 在我国的通讯网络技术中,需要注意的是骨干通信网络是我国电力通信网络中极为重要的一环,不可或缺,不可忽视。为了进一步加强骨干通信网在我国电力部门的具体运用和实施,笔者根据当前实际情况提出一些方案供参考:骨干组网方案。ONT技术是光转网中一项新的技术,目前正在进入投入使用的过程中,这一技术方案与原有的传输技术相比,具备DWDM和SDH技术的优势,使用过后,整个骨干组网络的操作更加简便,极大提高网络的使用效率,加快实现数据传输无障碍的目标,对于一些大容量数据来说,使用这一技术,已经有效降低数据的损耗程度和损耗率,因此,ONT技术正不断被推行和应用[4]。另一方面,为了提高整个网络的实用性和适配性,在ONT技术实施的基础上,增加PTN+OTN+SDH的模式,满足区域内各行业的实际需要。 在保证大容量数据的传输安全和传输效率的同时,确保简单容量的数据在传输过程中不遗失,提高工作质量和业务水平。例如,在骨干通信网中,有的业务工作对时间延长有要求,因此,使用SDH技术可以在不耽误时间延长的基础上进行工作管理;对于区域内覆盖来说,可以使用PTN这一技术进行优化改革,确保简单的信息容量在传输过程中可以保持高度精准。采用层级分明,规划恰当的管理措施,是解决区域内数据信息不安全的重要手段之一。在这一状态下,骨干通信网内的各级技术得到大幅发展,业务的收敛和汇聚作用都得到有效体现[5]。采用这一方法,能够有效发挥各层级的作用,提高网络的利用率,还可以提升整体网络的灵活性和输送能力,推动骨干通信的科学合理有序发展。 3结束语 我国是发展中国家,人口众多,因此,对于基础设施的需求也就相对于发达国家更大一些,随着现代社会的不断发展,电力成为了人民日常生活中不可或缺的一部分,不得不说,电力始终是一个国家经济发展和社会稳定的重要保证,当前我国进入改革开放新时期,社会各行各业对电力发展抱有充分信心和极大期待,与此同时,我国电力部门也相应面临严肃的挑战。作为我国支柱性能源,电网建设尤其是智能电网的建设在国内的发展更需要提到重要层面,智能电网的有效实施,能够在一定情况下促进经济发展和科学水平的提高。所以,必须进一步加强变电站的通信应用技术和网络技术,进行项目改进和创新,不断提高项目的总体效果和综合实力,严格按照国家法律法规和相关规章制度进行工作,促进电网智能化水平的提高,推动变电站通信网络服务的质量提升,为我国带来更大的经济效益和社会效益。 作者:刘文杰 单位:许继电气电网保护自动化系统公司 智能变电站论文:探微智能变电站中网络通信与信息处理 1智能变电站的网络通信技术 智能变电站中使用的网络通信技术使用的是以IEC61850标准为优秀的基本结构,这种结构可以分为过程层、间隔层和站控曾。这种基本结构的结构图如图1所示。站控层中使用的设备的功能是使用全站的信息对整个变电站的设备进行控制和检测,并和远方的控制中心进行通信。间隔层中使用的设备的功能是采集间隔设备的信号并对这些设备进行控制和跳闸等控制动作,然后将相关的信息发送到站控层的设备并接收来自站控层设备的命令。过程层中使用的设备的功能是实现所有的和一次设备有接口的功能,并把直流的状态信号和交流的采样信号直接转换成数字信号,可以将其看作是一次设备的智能化和数字化的接口。这三层设备是通过网络通信来实现信息共享和数据的交换的,在间隔层和过程层设备中的网络叫做过程层网络,之间的通信内容包括交流的采样信号SV、直流的状态信号GOOSE以及硬对时信号1588。在站控层和间隔层设备之间的网络叫做站控层网络,之间的通信内容包括全站的保护信息和所有需要监控的信息。智能变电站中网络结构和传统的变电站的结构的不同就在智能变电站的继电保护装置是通过点对点的通信模式来实现采样和直接跳闸的,这就保证了继电保护装置的独立,极大的提升了继电保护装置的安全和可靠。在智能变电站中网络结构的各个层次的网络通信协议如表1所示。 1.1SV 由IEC61850标准的规定可知,SV是映射到以太网的数据链路层和物理层的,通过组播的方式进行传送,其传输网络可以分成点对点直接网络和通过交换设备的网络。采样值若通过交换设备进行传输,则装置和合并单元都是链接到网络的交换设备上的,所有的信息是共网传输的,数据的流向是通过组播的地址、VLAN的信息和APPID的信息来确定的。 1.2GOOSE GOOSE的原理和SV是类似的,都是映射到以太网的数据链路层和物理层的,都是通过组播的方式进行传送的,传送的网络都是分成点对点的直接网络和通过交换设备的网络,但是,GOOSE使用的是一种重发的机制来确保跳闸等相关的重要信息能够可靠的进行传输。在正常的情况下,GOOSE按照一定的时间发送报文来保证通信链路的完好,若是有事件发生,换一种时间间隔连续两帧发送事件报文,然后再换时间间隔发送事件报文,最后或辅导初始状态下的时间间隔。 2智能变电站的数据通信 因为变电站系统之间的通信在新型的智能变电站中占有十分重要的位置,所以,变电站自动化系统的优秀就是要建一个安全可靠的数据通信链路,又因为变电站具有一定的特殊性,其数据通信要求具有以下能力:①变电站自动化系统中的数据信息在传输网中要快速准确的传输,要保证其传送的实时性;②变电站是一个电磁干扰很严重的特殊环境,通信中信道本身的通道就较为复杂,在恶劣的通信环境中要拥有一个优秀的兼容性能;③在变电站的系统设计中若是出现失误或者错误,将会对设备甚至是人身造成极大的损害。 2.1智能变电站中常用到的通信接口 智能变电站中常用的通信接口就是RS-485接口,它的优点是多数的智能单元的接口方便,同时它的接口十分的标准规范,RS-485的接口是通过RS-232串口通信发展起来的,它采用差分的方式进行总线式的通信,具有良好的抗干扰能力,其传输的速率和距离都有了明显的提高,又因为总显示的通信方式可以在接口上进行,构建起通信网络来很方便。RS-485总线有两种连接方式可以选择,即半双工和全双工,常用的为半双工的方式,其网络拓扑图如图2所示。 2.2在智能电站中常用的设备通信协议 在智能变电站中使用比较广泛的和智能设备通信接口相匹配的协议有以下几种:①Modbus协议,这种协议时采用的客户端/服务器通信模式的一种基于串行链路的应用层协议,它的结构较为简单,在实际中应用也比较广泛,通常情况下,变电站和断路器设备中都是广泛的使用基于RS-485接口的此种协议;②TCP/IP协议,是由传输层的TCP/UDP协议和网络层的IP协议组成,是目前应用最为广泛的网络基础协议;③TCP/UDP协议,这种协议是完全以网络层为基础的通信协议,其中TCP的特点是向用户提供一种可靠的面向连接的字节流服务,UDP和TCP不同,它是基于传输层的协议,面向的是数据报文。 3实用分析 某智能电网系统的变电站的自动化系统中使用开放式的分层分布式的系统,由过程层、间隔层和站控层组成,站中的二次设备按照标准建模进行统一组网,实现信息共享。同时,变电站配备了通信记录监视系统,能够对整个电站的通信状态和信息进行时间和记录,该通信记录监视系统配备了两台监听装置和一台监视终端,其中一个监视装置负责采样值和GOOSE信息的监听和记录分析,另外一个监听装置负责对网络通信信息和另一个网的采样值以及GOOSE信息的记录,而监视终端通过交换机和两台监听装置相连,显示监听和分析的结果。在上述过程中,操作人员随时可以对系统中信号的变化、异常和传输中的异常状态灯进行监听,能够及时高效的对各种异常进行处理。在通信报文的记录文件到录波文件的转换过程中,同时采用了采样值按采样序号对其和按记录时间对其两种方式,这样,操作人员就可以通过两种方式的结果对比等到更为贴近实际的结果了。 4结束语 智能电网的建设关系到我国经济的发展和社会的进步步伐,而智能变电站在技术和功能上都与传统中的变电站发生了极大的变化,变电站中的运行信息需要以网络通信的方式进行交换和传输才能很好的满足智能化的要求,所以只有做好智能变电站的网络通信和信息处理的技术的研发工作和普及工作才能很好地做好智能电网的建设工作,才能更好地让电网为人民服务。 作者:陈敏 单位:国网湖北省电力公司孝感供电公司
车辆工程论文:车辆使用地铁工程论文 1、工程车辆运用管理 1.1工程车辆运用管理职责 1.1.1负责工程车辆的日常保养工作,确保工程车辆状态良好。 1.1.2负责工程车辆驾驶和出车前检查工作,按照规章制度规定执行工程运输和调车作业,确保工程车辆运行安全。 1.1.3负责工程车辆检修周期间隔期非带压力润滑油、冷却水的加注检查,负责燃油需求计划提报,配合做好燃油添加,确保机车状态良好。 1.1.4负责运用工程车辆故障报修,交验参与,确保内燃机车故障得到及时处理。 1.1.5制定和修订整备、操作作业标准,对驾驶、安全方面提出整改措施及设备技术改造意见。 1.2工程车司机的组成和任务工程车司机乘务组由两名司机组成,一名司机担任操作司机,一名司机担任调车员或车长。工程车司机直接掌握着机车,担负着行车安全职责。因此,对工程车司机必须经过严格挑选,由身体健康、工作认真负责且有吃苦耐劳精神的人员组成,并经过技术业务培训,经考核成绩合格,方可担当乘务工作。 1.3工程车辆的运用西安地铁二号线工程车辆运用是根据施工作业用车部门,编制的月度施工作业计划报车辆部签署配合意见,并报调度部生产管理室,由分公司统一编制下发月度施工行车通告作业计划。车辆部根据施工作业计划用车需求,结合工程车辆检修计划和机车质量状态进行综合协调安排。在施工作业前一天,由使用单位向车辆部提交工程车辆使用计划申请单,申请单包括装载货物品名、重量、尺寸、件数、装卸车地点、时间、加固方法、编组要求、乘车人数、负责人姓名、电话、押车人姓名、电话、使用内燃机车时间、运行区段及作业要求和相关安全措施等内容。车辆部根据用车需求及运行注意事项,合理安排司机和机车,保证施工计划顺利实施和行车作业安全。 2、工程车辆维修管理 2.1工程车辆维修管理职责 2.1.1负责工程车辆各类修程、检查保养及修理工作(委外单位或厂家合作完成),确保工程车辆符合运用要求。 2.1.2负责建立工程车辆检修台帐,填写每台机车车辆履历表,按照检修周期安排检修计划,及时向各生产部门提交检修计划,跟踪检修计划实施。 2.1.3负责《设备设施维修使用界面分界规定》中职责范围内的工程车辆的保养、维修工作,确保其技术状态良好,符合使用要求。 2.1.4负责工程车辆临时故障的维修工作,确保运用用车需求。 2.1.5负责做好维修车交付运用的验收工作,对不良处所及隐患应及时整改和处理。 2.2检修原则工程车辆的检修工作实行“预防为主,养修并重”的原则,实行以检查保养为基础、项目修理和计划性修理相结合的检修制度。工程车辆检修工作应严格执行保养规程、修理规范和检修技术标准的规定。使用单位应探索应用诊断技术,实施状态监测下的预防维修,使工程车辆王峰西安地下铁道有限责任公司运营分公司陕西西安710016保持良好的技术状态。 2.3检修内容工程车辆的检修工作包括保养和修理。在检修工作中,应严格遵守修理规范,认真执行检修标准。 2.3.1工程车辆的保养工程车辆的保养主要分为日常保养和定期保养。 (1)日常保养是在每天或出乘前后,由司机按规定项目进行以清洁、紧固、调整、润滑为主要内容的预防性日常检查工作,以使车辆经常保持良好的工作状态。 (2)定期保养是按规定的间隔时间,由检修车间按规定项目进行以全面检查、调整、紧固、润滑和排除不正常状态为主要内容的定期检查工作。工程车辆定期保养周期为2000~3000km或一个季度。 (3)对新制或大修后的工程车辆,须进行走合期保养;季度温度变化时,还须进行换季保养,以确保其正常使用。 2.3.2工程车辆的修程工程车辆修理分为小修、项修、大修三种修程。 3、救援应急处置 工程车辆在运行或调车作业中,由于车辆走行部故障或其他原因造成工程车辆脱轨时,司机应按规定进行处理,及时将现场情况报告行车调度或车辆段调度,并组织救援起复,及时开通线路。 起复方法常见的救援复轨方法有吊复法、拉复法和顶复法。吊复法是用轨道起重机吊复轨道车的方法。拉复法是用复轨器(道爬子)使脱轨的工程车辆由机车牵引复位的方法。顶复法是用液压式复轨器顶起脱轨的工程车辆,再横向位移后复位的方法。目前,国内工程车辆脱轨以后使用的复轨器主要为液压式复轨器,型号主要有Y-FG、JYW、JFZ1-A和DFZ型。其优点是:结构简单,体积小,重量轻,使用方便,操作简单,省时省力,起复速度快,速装快卸,适应性强。 4、西安地铁工程车辆管理工作 4.1西安地铁二号线工程车司机运作管理和内燃机车检修管理归属车辆部统一管理,此管理模式便于工程车辆的日常保养,能及时准确掌握工程车辆的运用状态,保证工程车辆故障及时修复,有利于提高内燃机车出库率。 4.2西安地铁二号线工程车辆的配属管理:内燃机车配属车辆部管理,网轨检测车、钢轨打磨车、接触网作业车、接触网放线车、隧道清洗车、平板车等配属设施部管理。4.3西安地铁二号线工程车辆种类较多,不同种类的工程车辆因其结构存在差异,在不同的外在条件下,应采取的起复救援方式不同。需要对各类工程车辆的起复救援方式进行现场模拟,制定切实可行的救援起复方案,并在日常加强救援演练,提高救援起复的成功率,在最短时间内开通线路,恢复地铁正常运行有着十分重要的作用。 5、结束语 工程车辆运用工作的最终目的就是为完成施工、调车作业、紧急救援任务提供动力,而工程车辆检修工作是为了确保工程车辆经常处于良好的技术状态,整个工程车辆管理工作就是要保证工程车辆高质量、高效率、低成本地完成紧急救援、施工、调车作业任务。 作者:王峰单位:西安地下铁道有限责任公司运营分公司 车辆工程论文:车辆工程专业网络通信论文 1存在的问题 目前国内高校车辆工程专业网络通信类课程教学普遍存在以下问题: (1)课时比重偏低,缺乏对新概念、新技术的介绍; (2)设备陈旧,缺乏实用性实验的开设; (3)科研活动参与率低,未形成完善的创新培养体系;因此,在培养体系、课程平台、教学模式等方面对车辆工程专业网络通信类课程进行全新的探讨,既可以作为对“机电结合,特色分流”交叉教学的补充和深化,也可以通过车辆工程专业“以点带面,见贤思齐”,带动其他专业学生对网络通信类课程的兴趣和创新能力的培养。 2培养体系的改革 现有网络通信类的课程教学以车载CAN和LIN网络理论的认识为主,实验教学则以演示性和验证性内容为主。但是,传统的车载网络已失去原有的主导地位。针对“以车为本兼顾网络”的原则,需要逐步扩大网络通信类的广度和深度,鼓励学生立足本专业课程,学科交叉,勇于探索。通过车辆工程专业导论和认知实习,重点在于拓宽学生视野,初步建立学生对车载网络知识体系的感性认识。展示本专业前期积累的各项成果,如飞思卡尔智能小车等,为后续知识体系交叉学习打下基础。在验证、巩固和加深理论教学的基础上,选择车辆外围相对独立、功能简单,但系统结构较为完整的网络通信类实验项目,力求学生能在课程实验中能加深对车载网络通信理论知识的理解,掌握车载网络算法优化等方面的基本技能。以课程设计、竞赛的形式,选择适当的课题展开具有实际工程应用的综合训练。围绕汽车行业生产、研发过程中具有实际工程意义的问题进行选择,力求实现能正常运行的实验室样机,提高学生在车载网络通信及优化方面的综合能力。 3课程平台的改革 围绕培养体系的三个层次,对车辆工程专业的课程体系进行了创新性规划,在专业基础课中增设网络通信类基础课程,整合优化成“大机械类基础课程平台”,并配合车辆工程专业主干课,适当增设专业特色选修课,引导学生进行机械设计方向和车载网络通信方向的分流。在先修机械类、通信类公共课程的基础上,以学生的专业兴趣为主要依据,搭建“车载网络特色课程平台”。对原有的课程体系进行调整,既要增设网络通信类课程,还要兼顾原有机电类课程的设置。相互支撑,构建车载网络特色课程群,通过车辆机械与电子信息学科体系的交叉,实现创新型、综合型人才培养的目标。 3.1基础平台 通过增设通信原理、计算机网络等基础课程,结合相应的课程实习,将通信网络类课程融入到基础课程平台中。以主题会议、专家报告等方式向低年级学生介绍行业前沿技术以及网络在汽车中具体应用,形成直观的认知,增强学生的兴趣。由于总课时的限制,通信网络类基础课程以小课时、重实践、多交叉的形式进行调整。由于机械类课程在车辆工程总课时中占有较大的比重,因此网络通信类的课程根据“不同方向不同要求”的原则进行压缩。在总课时不变的前提下,压缩课时量,以增设相关网络通信课程。需要注意的是,在总学时不变的前提条件下,如果不进行专业分流,势必会造成机械类课程与电子信息类课程在学时分配上发生冲突。面向高年级学生进行专业分流,形成车辆与通信互为支撑、优势互补的格局。创新性的将部分学生引导到车载网络通信方向,有效缓解机械与通信类课时冲突的问题。 3.2特色平台 围绕新能源汽车、车载网络等汽车行业重点研究方向,设置课题研究小组,由教授或副教授担任负责人,配备2-3位中级职称的教师和实验室教师,团队结构合理,知识体系交叉,阶梯分工明确形成结构合理的学术团队。鼓励不同专业方向的学生进行自由组合,选择部分动手能力强的学生参加科研课题研究,为学生的科技创新提供支持。创新平台的课程覆盖了车辆、机械、通信等领域,涉及汽车电子、新能源和通信网络等多个方向,满足车辆工程本科专业学生的兴趣要求。团队结构合理,知识体系交叉,阶梯分工明确;对部分优秀本科生,仿照研究生的培养方式实行导师指导的培养制度,进入实验室协助配合研究生完成相应的课题研究,实现导师负责、研究生协助的双导师培养制度。 4教学模式的构建 教师在课程中的教学质量直接影响到学生的学习兴趣和创新能力的培养。网络通信类课程的改革,要求教师同时具备车辆工程和网络通信的知识,既能将教学内容从机械知识结构拓展到网络通信领域,也能够将网络通信领域的最新技术应用到车辆工程中。但我国高校中在机械工程和电子信息领域中的“双师型”教师数量明显不足,缺乏具有实践经验的中高级技术人员。为了充实教学队伍,可以聘请汽车行业有经验的技术人员作为兼职教师。同时,支持和鼓励教师深入企业学习新技术。鼓励学生将新想法、新创意,以发明专利、科技创新竞赛的形式实现。对构思新颖的选题给予必要的科研经费和指导,同时设定创新学分,进一步推动创新研究。 5结语 根据车辆工程专业的特点和现有培养方式的不足,对网络通信类课程教学进行改革创新,取得了一定的成果。教学改革三年来,主办部级飞思卡尔智能车竞赛一项,获得省级大学生创新项目2项,校级大学生创新项目6项。针对培养体系、课程平台、教学模式的改革研究,对网络通信类课程进行了深入的探讨。通过不同学科知识体系之间的交叉,培养学生实践能力和创新能力,充分发挥教师和学生的积极性,对提高车辆工程人才的综合素质水平起到了促进的作用。 作者:肖广兵 谢士玉 孙宁 陈勇 单位:南京林业大学汽车与交通工程学院 南京林业大学机械与电子工程学院 车辆工程论文:车辆工程教学研究与构建探讨论文 论文摘要:从知识管理与专业教学的关系出发,分析专业教学借鉴知识管理的可能性,以及利用知识管理、创新专业教学的一些改革举措,并在我校车辆工程专业教学中的予以实施效果良好。 论文关键词:知识管理;专业教学:知识价值链 1知识管理 知识管理伴随着知识经济时代的发展逐渐凸现出来,它关于知识及与知识相关的资源和过程的管理方法与管理技术可以为专业教学的创新与应用的拓展提供一种新的思路。 从宏观角度来看,知识管理关注整体,是对一个组织系统所拥有的全部知识及相关资源的管理,任何一个管理过程都应考虑组织整体效益的实现。知识管理的目标定位是实现知识共享与知识创新,提升组织的竞争力。知识管理的另一个重要理念就是显隐知识的转换。在实际的转换中,这是一个循环往复的过程,即隐性知识社会化为隐性知识、隐性知识外化为显性知识、显性知识与显性知识重新组合、显性知识内化为隐性知识,这四个转换环节是知识转化理论的优秀内容,并由此形成一个循环上升的知识增值系统。 从微观角度来说,知识管理的实质就是对知识价值链的管理,清除影响知识价值链形成的阻碍因素,加快价值链的形成速度,使组织的知识在运动中不断增值。 在具体的实际操作过程中,知识管理又可以划分为不同的环节,即知识生成管理、知识应用管理、知识交流管理,由此又形成诸多知识管理工具。网络技术、人工智能技术等信息技术手段在知识管理中发挥着重要的作用,较常见的专家系统、数据仓库等都在知识管理中得到了应用。 2知识,理在专业教攀中应用的可能性 2.1知识管理与专业教学都具有以下共同点 1)知识管理与专业教学所需实现的都是组织的整体效益。2)知识管理通过对知识的一系列开发过程,实现和完善自身的管理理念,达成管理目标。3)以人为本的思想既存在于知识管理中,也存在于专业教学领域。 2.2知识管理与专业教学的结合点。知识管理与专业教学在技术层面也有着共同之处,即两者都运用了计算机网络、人工智能等技术。由这两种技术还衍生出来许多新型的交流和学习方式,如Blog、网络社区、电子邮件系统、知识资源库等。知识管理和专业教学可以相互借鉴彼此在应用这些技术手段时的经验和成果。 专业教学的一个重要任务就是利用学习平台,营造学习环境,促进学习者学习,提高学生的能力和素质。管理知识的过程实际上直接影响到学习者学习效率的提高,吸收知识管理的理念,也是专业教学中的重大变革。 2.3利用知识管理,创新专业教学。知识管理中的知识分类思想、知识转化理论、知识价值链的形成等理念,均可以引入到专业教学中来。通过借鉴这些理念,可以为学习者营造更为有利的学习环境。学习者可以通过各种途径,如面对面交流、网络社区等直接或间接共享到他人的经验、技能等,从而最终提升学习者的学习效率、教师的工作能力,进而提升整个教育系统的组织智慧。 知识管理将知识分为隐性知识和显性知识,而且更关注隐性知识。专业教学在多年的发展中一直致力于将显性知识通过各种途径传播给学习者,并为学习者所熟知和掌握。学习者对更加重要的隐性知识的学习则处于一种未知的状态。在面对面的传统教学过程中,学习者或多或少能够通过一些亲身体验的方式学习到隐性知识。但是在非面对面的教学过程中,这种隐性知识的学习就被完全忽略了。知识分类思想提醒专业教学相关人员应该更加关注开发和利用隐性知识。 2.4知识管理环节的划分对专业教学的启迪。知识管理通过总结知识价值链,得出知识管理包含四个过程:知识生成管理、知识积累管理、知识应用管理和知识交流管理。从这点出发,专业教学在运用知识管理的理念时,首先必须解决的是明确教育知识的来源:应该包括已经被认识到的可以拿来学习的知识、还掌握在少数教师、专家、学习者头脑中不能被传播的知识以及新创造的但还未纳入到教育领域中的知识。其次,应该运用一定的鼓励机制和技术手段识别、提取和组织这些知识,使之有序化、系统化。当拥有了大量的知识之后,专业教学可以利用教育资源库、专家系统等手段将这些知识积累起来,并进行管理。学习者和教育者可以通过教育资源库获取大量的知识,同时又可以将自身独有的知识拿出来供所有人使用。知识通过交流和共享获得增值,这也为产生新产品和新技术提供了前提条件。 3知识,理在我校车辆工程专业段,中的应用 3.1专业知识管理系统的构建。建构专业知识管理系统是知识社会对于专业教学提出的要求。专业教学通过构建专业知识管理系统为学生提供适当的知识源和知识环境,培养学生的创新能力。在学校建立信息管理系统和校园网工程后,为信息的获取提供了前所未有的便捷途径。专业教学利用技术手段建立专业知识管理系统,可以有效地对专业内存在的信息(如学生信息、教学信息、教育资源、头脑中的知识、知识行为、知识资产等)进行开发、利用和管理,促进知识的共享,同时也可以利用教育者和学习者的集体智慧完成创新知识的目标。 3.2专业知识管理系统的使用情况。车辆专业知识管理系统在构建过程中就开放使用,广大学生经常访问该系统,最近二个月平均每天的校内师生访问量已经达到1000多人次(注:该专业每届学生数90人,全部在校生400人左右),而且有不断增长的趋势,而且论坛跟贴人数也不断增长。 知识库的内容不断增长,目前有3个管理人员在作专门管理,审核上载内容和会员资格,目前有注册初级会员600余人(校内360人),高级会员35人(校内教师、政府机关处室、行业协会、行业商会),平均每天上载内容达1.6GB。 广大师生对该知识管理系统地反映良好,在对该系统的评价中优良率达到99.4%,而且为优秀的达到82.8%左右。通过该系统的使用广大学生觉得所获得的知识和经验大大超过以前,学生对本专业的学习兴趣也大大提高,学习风气明显改善,学习成绩与往届学生相比也有明显提高,更重要的是学生可以从系统内间接获得许多工作经验,使得学生毕业后缩短适应时间,特别明显的是学生下企业进行技术实习时,明显显得有信心,工作成效更明显。 4结论 知识管理对专业教学的发展究竟有多大的推动作用,到目前为止,是无法得出结论的。但是可以肯定地说,知识管理能够促进专业教学理论的创新和实践的深入。从车辆专业知识管理系统的构建过程和试用情况可以得到以下结论:1)知识管理系统完全可以适应专业教学的需要,是专业教学教学方法和手段上的创新性的改革。2)车辆工程专业知识管理系统受到广大师生的欢迎,对提高教学质量、缩短工作后的适应时间又很好的作用。同时大大提高了学生专业学习的兴趣。3)专业教学知识管理系统的模块分割也基本符合专业学习的需要。 车辆工程论文:车辆工程专业网络通信的论文 1存在的问题 目前国内高校车辆工程专业网络通信类课程教学普遍存在以下问题: (1)课时比重偏低,缺乏对新概念、新技术的介绍; (2)设备陈旧,缺乏实用性实验的开设; (3)科研活动参与率低,未形成完善的创新培养体系;因此,在培养体系、课程平台、教学模式等方面对车辆工程专业网络通信类课程进行全新的探讨,既可以作为对“机电结合,特色分流”交叉教学的补充和深化,也可以通过车辆工程专业“以点带面,见贤思齐”,带动其他专业学生对网络通信类课程的兴趣和创新能力的培养。 2培养体系的改革 现有网络通信类的课程教学以车载CAN和LIN网络理论的认识为主,实验教学则以演示性和验证性内容为主。但是,传统的车载网络已失去原有的主导地位。针对“以车为本兼顾网络”的原则,需要逐步扩大网络通信类的广度和深度,鼓励学生立足本专业课程,学科交叉,勇于探索。通过车辆工程专业导论和认知实习,重点在于拓宽学生视野,初步建立学生对车载网络知识体系的感性认识。展示本专业前期积累的各项成果,如飞思卡尔智能小车等,为后续知识体系交叉学习打下基础。在验证、巩固和加深理论教学的基础上,选择车辆外围相对独立、功能简单,但系统结构较为完整的网络通信类实验项目,力求学生能在课程实验中能加深对车载网络通信理论知识的理解,掌握车载网络算法优化等方面的基本技能。以课程设计、竞赛的形式,选择适当的课题展开具有实际工程应用的综合训练。围绕汽车行业生产、研发过程中具有实际工程意义的问题进行选择,力求实现能正常运行的实验室样机,提高学生在车载网络通信及优化方面的综合能力。 3课程平台的改革 围绕培养体系的三个层次,对车辆工程专业的课程体系进行了创新性规划,在专业基础课中增设网络通信类基础课程,整合优化成“大机械类基础课程平台”,并配合车辆工程专业主干课,适当增设专业特色选修课,引导学生进行机械设计方向和车载网络通信方向的分流。在先修机械类、通信类公共课程的基础上,以学生的专业兴趣为主要依据,搭建“车载网络特色课程平台”。对原有的课程体系进行调整,既要增设网络通信类课程,还要兼顾原有机电类课程的设置。相互支撑,构建车载网络特色课程群,通过车辆机械与电子信息学科体系的交叉,实现创新型、综合型人才培养的目标。 3.1基础平台 通过增设通信原理、计算机网络等基础课程,结合相应的课程实习,将通信网络类课程融入到基础课程平台中。以主题会议、专家报告等方式向低年级学生介绍行业前沿技术以及网络在汽车中具体应用,形成直观的认知,增强学生的兴趣。由于总课时的限制,通信网络类基础课程以小课时、重实践、多交叉的形式进行调整。由于机械类课程在车辆工程总课时中占有较大的比重,因此网络通信类的课程根据“不同方向不同要求”的原则进行压缩。在总课时不变的前提下,压缩课时量,以增设相关网络通信课程。需要注意的是,在总学时不变的前提条件下,如果不进行专业分流,势必会造成机械类课程与电子信息类课程在学时分配上发生冲突。面向高年级学生进行专业分流,形成车辆与通信互为支撑、优势互补的格局。创新性的将部分学生引导到车载网络通信方向,有效缓解机械与通信类课时冲突的问题。 3.2特色平台 围绕新能源汽车、车载网络等汽车行业重点研究方向,设置课题研究小组,由教授或副教授担任负责人,配备2-3位中级职称的教师和实验室教师,团队结构合理,知识体系交叉,阶梯分工明确形成结构合理的学术团队。鼓励不同专业方向的学生进行自由组合,选择部分动手能力强的学生参加科研课题研究,为学生的科技创新提供支持。创新平台的课程覆盖了车辆、机械、通信等领域,涉及汽车电子、新能源和通信网络等多个方向,满足车辆工程本科专业学生的兴趣要求。团队结构合理,知识体系交叉,阶梯分工明确;对部分优秀本科生,仿照研究生的培养方式实行导师指导的培养制度,进入实验室协助配合研究生完成相应的课题研究,实现导师负责、研究生协助的双导师培养制度。 4教学模式的构建 教师在课程中的教学质量直接影响到学生的学习兴趣和创新能力的培养。网络通信类课程的改革,要求教师同时具备车辆工程和网络通信的知识,既能将教学内容从机械知识结构拓展到网络通信领域,也能够将网络通信领域的最新技术应用到车辆工程中。但我国高校中在机械工程和电子信息领域中的“双师型”教师数量明显不足,缺乏具有实践经验的中高级技术人员。为了充实教学队伍,可以聘请汽车行业有经验的技术人员作为兼职教师。同时,支持和鼓励教师深入企业学习新技术。鼓励学生将新想法、新创意,以发明专利、科技创新竞赛的形式实现。对构思新颖的选题给予必要的科研经费和指导,同时设定创新学分,进一步推动创新研究。 5结语 根据车辆工程专业的特点和现有培养方式的不足,对网络通信类课程教学进行改革创新,取得了一定的成果。教学改革三年来,主办部级飞思卡尔智能车竞赛一项,获得省级大学生创新项目2项,校级 大学生创新项目6项。针对培养体系、课程平台、教学模式的改革研究,对网络通信类课程进行了深入的探讨。通过不同学科知识体系之间的交叉,培养学生实践能力和创新能力,充分发挥教师和学生的积极性,对提高车辆工程人才的综合素质水平起到了促进的作用。 车辆工程论文:浅谈CFG桩在成都地铁北郊车辆段工程中的应用 摘要通过对成都地铁3号线北郊车辆段及综合基地工程CFG施工的应用实例,对CFG桩的施工工艺,施工过程质量控制要点以及CFG成桩后的试验检测等进行了简要叙述和总结。对类似工程CFG桩设计、施工质量控制及应用推广具有参考价值。 关键词地铁施工 CFG桩 地基处理 复合地基 低应变 荷载试验 1 工程与地质概况 1.1 工程概况 北郊车辆段位于成都地铁3号线一期工程北段,终点站天回镇南站与熊猫大道站之间,与熊猫大道站接轨,车辆段地块位于成都市成华区,由川陕路、规划16m和20m道路围合而成,西窄而东宽,西侧宽300m,东侧宽450m,东西长约1400m。该地块场地内主要为工业、居民、农田区,工业厂房、鱼塘、民房密布,人口密集,田间小沟渠密布。 北郊车辆段主要包括运用库、检修库、物资总库、主变电所及必要的办公、生活等设施。根据设计方案,本工程易燃品库、镟轮库、工程车库、材料棚、牵混所、洗车棚、轮对踏面检查库道床下部均采用CFG桩进行加固。 1.2 地质条件 1.2.1 地形地貌 成都平原在构造上属第四纪凹陷盆地。由近代河流冲积、洪积而成的砂卵石层和粘性土所组成的一级、二级河流堆积阶地,以及冰水沉积三级阶地,成都地铁北郊车辆段地块属于Ⅲ级阶地。 1.2.2 地层岩性 根据不同的岩土类别和岩土不同的成因时代以及岩土不同的状态作为分层依据,结合本场地工程地质条件划分岩土层,按岩土地层层序,从上至下依次为:第四系全新统人工填土(Q4me)、第四系中下更新统冰水沉积(Q1+2fgl)粘土、白垩系上统灌口组泥岩(K2g)。所揭露地层详见地层工程性质指标分析表。 表1 地层工程性质指标分析表 1.2.3 水文地质条件 根据勘查水位观测材料,测得初见水位埋深0.5~2m,稳定地下水位埋深1.2~4.6m,同一勘探点测得的初见水位比稳定水位略高或基本一致,表明场区内的地下水不具有承压性;部分地段由于上层滞水,造成初见水位埋深较浅,局部可能由于地形和上覆粘性土层控制,具微承压性。 1.3CFG桩复合地基处理方案 根据设计方案,本工程采用直径500mm CFG桩进行地基加固,纵向桩心距为1.6m,横向桩心距为1.5~1.65m。桩端进入强风化泥岩W3层,桩顶设置直径为1m的扩大桩帽,桩帽采用C25混凝土现浇。桩帽顶部铺设0.6m厚的砂卵石垫层夹两层80KN双向土工格栅。通过桩顶设置褥垫层,以充分调动地基土参与工作形成复合地基,达到提高地基承载力和减少基础沉降的目的。 2.CFG桩施工工艺介绍 CFG桩的全称为水泥粉煤灰碎石桩(Cement Fly-ash Gravel Pile)是在碎石桩的基础上发展起来的,通过在碎石桩桩体中掺加适量的粉煤灰、石屑或砂、水泥及特种添加剂加水拌合,用各种成桩机械制成的一种高粘结强度桩体的简称。是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型。其和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。就其功能原理来讲属于地基处理范畴,桩身可在全长范围内受力,和桩基相比,由于CFG桩不配筋、并且还可掺入工业废料粉煤灰,工程造价一般为桩基的1/3~1/2。CFG桩施工速度很快,一台设备10~15天可处理1000平米地基。CFG桩复合地基的沉降变形小、施工简单、成桩速度快、造价低、适用范围广、社会和经济效益显著的特点使其已广泛应用于公路、铁路建设的软基及道床处理、桥涵台背处理和结构物基底处理工程等项目中。 成都地铁北郊车辆段及综合基地首次采用CFG桩工法,施工采用长螺旋钻钻孔,管内泵压混合料灌注成桩,CFG桩施工工艺流程(如图1)及施工顺序介绍如下: 2.1桩位测量放线及复核 按CFG桩施工布置图现场确定施工范围,测定基础轴线,根据轴线定位桩测放各轴线,并根据桩基与轴线关系测放桩位。为保证桩位点不扰动丢失,用钢筋在桩位上打入地下至少300mm,拔出后投入白灰。每台钻机施工开始后,根据白灰桩位使钻机就位。按施工设计图用经纬仪、钢尺放桩位,并作好记录、校验、复检,由建设单位或监理单位现场验收合格后方可施工。 2.2桩机就位 桩机到达设计桩位,调整螺旋钻杆垂直度,钻头距地面≯10cm对准桩位,压入土中; 2.3钻机钻孔 进入时应先慢后快,以减少钻杆摇晃,防止钻孔偏差。在钻孔过程中,随时观察钻机运行电流数值和地层土质状况,如发现钻杆摇晃或难钻时,应放慢进尺,否则较易导致桩孔偏斜、位移,甚至使钻杆、钻具损坏。钻进的深度取决于设计桩长及设计进入持力层的深度,钻机操作手可根据钻杆进入不同土层时钻杆钻进速度、力量等校核桩底入持力层情况,当钻头到达设计桩长预定标高时,于动力头底面停留相应的钻机塔身处作醒目标记,作为施工时控制桩长的依据。 2.4提钻压灌混凝土 CFG桩成孔达到设计标高后,应停止钻进,开始泵送混凝土,当钻杆芯管充满混凝土后开始拔管,严禁先提管后泵料。钻杆提升必须同步连续向孔底压灌混凝土并控制钻杆提升速度;成桩的提拔速度宜控制在3m/min左右,成桩宜连续进行,应避免因后台供料慢而导致停机待料。 当泵斗混凝土低于进料口时及时通知停止提升钻杆,待混凝土搅拌好后再进行压灌、提钻。机手时刻保证管内充满混凝土,钻具内无混凝土严禁提升。提升压灌过程中,如发现支腿下沉立即停止提升,并调节钻机水平,方可继续压灌。灌注成桩完成后,用水泥袋盖好桩头,进行保护,施工桩顶高程宜高出设计桩顶标高不少于0.5m,以保证桩顶混凝土强度达到设计要求。钻头提升到孔口时,应防止桩周土掉入孔内。 灌注完毕后应记录实际混凝土用量,计算充盈系数,分析超灌原因。 如遇堵管或其它故障,应及时处理,若钻头提出原灌入混凝土料面,先将钻头盖进行闭合处理,再将钻头插入混凝土面下1.0~2.0m深度后再对桩体进行灌注。 2.5 移位、施工下一根桩 当上一根桩施工完成后,重复以上步骤进行下一根桩的施工,在桩机移动过程中防止桩机本身和支腿对桩体的破坏。桩机移机至下一桩位施工时,应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核,保证桩位准确。 2.6 清理成桩弃土 CFG桩成桩后,应及时清运成桩弃土,确保施工连续进行。 2.7 截桩 桩顶养护到一定龄期后,采用电锤、手提式切割机配合钢钎的方法剔除桩头至设计标高。 3 CFG桩施工控制及结果检验 3.1 技术准备 3.1.1施工前应具备下列资料和条件 1)详勘阶段岩土工程勘察报告和必要的水文资料; 2)CFG桩地基处理平面布置图并应注明桩位编号,以及设计说明和施工说明; 3)施工场地及毗邻地区的各种电缆、通信线、地下管线、地下构筑物及障碍物等调查资料; 4)建筑施工场地的水准控制点和建筑物位置控制坐标等资料; 5)具备“三通一平”条件。 6)施工前组织相关施工人员学习相关施工方法及规范,并对各类管理及操作人员进行安全、技术培训和交底; 3.1.2施工技术措施 1)确定施工机具和配套设施并检查验收合格; 2)编制材料需求计划及分段供应计划,标明所用材料的规格、质量要求和数量; 3)按施工平面图放好施工的正式桩位; 4)确定桩机行走路线及施打顺序; 5)施工前,施工单位放好桩位、CFG 桩的轴线定位点及测量基线,并由监理、业主复核。 6)在施工机具上做好进尺标志。 3.1.3工艺参数确定 正式打桩前,应先进行试桩。根据设计要求试成孔应不小于3个,以复核地质资料以及设备、工艺是否适宜,核定选用的技术参数; 根据设计要求,选取4个桩位进行试桩,钻进速度控制在2m/min左右,施钻过程中详细记录钻机到达不同深度表现,如电流表的数值变化,钻杆的不同表现,钢丝绳的松紧状态等。 试桩完成后对试桩进行复合地基承载力试验和单桩承载力试验,试验过程中对桩、土、垫层的应力和变形进行监测,验证是否满足设计文件要求的承载力及沉降要求。 通过试桩,确定了适合本项目的施工工艺参数。施工时应控制钻进速度在1.5~2m/min左右。开钻时应有专人对钻头是否对准桩位点,钻机是否垂直等项目进行核对,核对完毕后以手势通知钻机手开钻。当操作手发现电流值在120左右且钻杆发生颤动、旋转打滑;钢丝绳松弛等现象时,表明钻头已达到持力层(强风化泥岩层)。此时应立即停钻,并示意指挥员以鸣哨的方式通知输送泵司机开始泵送混凝土,待混凝土充满钻杆芯管后开始提管,提管速度控制在2.5~3m/min左右。钻杆距离地面1m时通过鸣哨方式通知输送泵司机停泵。严禁先提管后泵料,严禁停料太早或太晚。 当试桩结果满足设计要求后进行大面积正式施工。 3.2技术指标要求 桩体材料采用碎石、石屑或砂、粉煤灰、水泥加水配合而成。桩身水泥采用P.O 42.5普通硅酸盐水泥,水泥用量不小于200kg/m3,掺加优质粉煤灰(等级不低于II级),粉煤灰掺量为70~90kg/m3, 石屑率一般在0.3左右,碎石粗骨料满足级配要求,松散堆积密度大于1500kg/m, 碎石最大粒径:长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注法不大于25mm。混合料28天标准立方体无侧限抗压强度不小于15MPa。施工前应进行室内配比试验,施工时按配合比配制混合料并进行现场成桩试验,以确定满足设计要求的施工工艺和施工参数。 本工程桩体混凝土强度等级为C15,采用商品混凝土,坍落度为160~220mm;CFG桩经质量检验合格后,桩顶填筑砂砾石垫层夹土工格栅加固。褥垫层采用粒径5~25mm的砂砾石,分3层铺设,共600mm厚,每层虚铺厚度220mm,碾压密实后200mm,在第一层和第二层,第二层和第三层之间各铺设一层80KN双向土工格栅。铺设时应保证碾压密实后的厚度与虚铺厚度之比≤0.9,即达到200mm。垫层碾压满足地基系数K30≥150Mpa/m的要求。铺设土工格栅时,必须拉直拉平,幅与幅之间的搭接长度不小于300mm,边缘部分反折不小于1m。 3.3施工质量控制要点 3.3.1施工质量检验主要内容 检查施工记录、砼塌落度、桩数、桩位偏差、褥垫层厚度、夯实度、桩体试块抗压强度。 3.3.2 桩位垂直度控制 随时检查桩机的水平度与垂直度,随时检查桩位偏差是否符合设计规范规定。钻机就位后,应用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查导杆,校正位置,使占杆垂直对准桩位中心,桩身垂直度偏差不得大于1.5%。钻机启动前应将钻杆、钻尖内的土块、残留的砼等清理干净。钻尖出料口开启门应开关灵活、密封性好。钻孔开始时,封住钻头阀门,使钻杆向下移动至钻头触及地面时,开动钻机旋动钻头。一般应先慢后快,在成孔过程中如发现钻杆摇晃或难钻时,应放慢进尺。 3.3.3砼灌注质量控制 1)不定期检查混合料坍落度,每个台班至少检查两次。 2)依据设计每桩砼用量及实测充盈系数,控制桩实际浇注混凝土用量,保证桩身混凝土不出现缩径、夹泥、松疏和断桩等缺陷。 3)地泵砼的安放位置与钻机的施工顺序相配合,尽量减少弯道,砼泵与钻机的距离一般在100m以内为宜; 4)砼泵送以前,应首先开机用水湿润整个管道,首浇之前用水泥砂浆使管壁罩处于充分润滑状态,方可进行第一根桩的砼输送。压灌砼时一次提钻高度小于25cm,混凝土埋钻高度大于1.0m。 5)砼泵送开始时,要注意观察泵的压力表及各部件工作状态,一般在地泵出口处和泵管与软管相连处容易发生堵塞。如遇堵塞,应将地泵立即反向运行两次,并拆除堵管部分,清除堵塞的砼后,方可重新进行泵送; 6)砼的泵送应尽可能连续进行,当钻机移位时,地泵料斗内的砼应连续搅拌,泵送砼时应保持料斗内砼的高度,不得低于40cm,以防吸进空气造成堵管; 7)砼输送泵尽可能保持水平,长距离泵送时,泵管下面应用垫木垫实。当泵管需向下倾斜时,应避免角度大于4度; 8)压灌成桩桩顶标高应高于设计桩顶标高0.5m。 9)专人负责检查砼灌注质量及意外情况的处理。 3.3.4桩长控制 根据设计桩长、桩顶和桩底标高,确定钻孔深度;当桩尖到达钻孔深度位置时,在钻机塔身相应位置作醒目标记,作为施工时控制桩长的依据。 判断钻头是否到了持力层一般有两种方法: 一是根据试桩结果,在桩机驾驶室观测电流的变化,以判定钻头达到持力层。二是在钻机旁直观观察。根据勘察资料,结合试桩结果,当钻头到达持力层时,钻杆上部的动力头发生颤动和轻微的摆动,钻机的动力明显减弱,此时,应判定钻头已达到持力层。 3.3.5清土及剔桩 1)成桩后应及时清土,避免因桩身强度提高较大时,剔桩困难。 2)清土采用小型机械设备及人工开挖、运输,避免断桩及对地基土的扰动。 3)清土预留5~10cm人工清除,找平。 4)清槽后人工截桩,截桩时,在同一水平面采用切割机环向切割一圈,电钻打眼后按同一角度对称放置3根或4根钢钎,沿径向楔入桩体,直至上部桩体断开,桩顶采用小钎修平,桩顶标高误差-50~+30mm。 5因剔桩造成桩顶开裂、断裂,按桩基混凝土接桩规定,断面凿毛,用水冲干净后用高一级混凝土(商砼)填补并振捣密实。 3.4 CFG桩的试验与检验 CFG桩施工完成28天后,应对留取的混凝土标准试件进行检验。图纸要求CFG桩混合料28天标准立方体无侧限抗压强度不小于15MPa。经检验,28天强度为15.6~20 MPa,满足图纸及规范要求。 3.4.1 低应变动力试验 成桩28天后,应抽取不少于总桩数10%的桩根据《基桩低应变动力检测规程》进行低应变检测,且每检验批不少于3根。 低应动力变检测主要目的即对桩基完整性进行检测,基本原理:通过在桩顶施加激振信号产生应力波,该应力波沿桩身传播过程中,遇到不连续界面(如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷)和桩底面时,将产生反射波,检测分析反射波的传播时间、幅值和波形特征,就能判断桩的完整性。 低应变检测过程中需注意的事项: 1)现场测试准备。 准备工作的好坏直接影响测试结果的准确性 可靠性。在检测前务必注意以下几点: a.桩头处理严格符合铁路基桩检测技术规程; b.搜集必要的地质资料; c.传感器安装点需充分打磨平整。 2)传感器的选用安装。 在对基桩进行低应变反射波法测试时选用高灵敏度加速度传感器检测。检测时,在将浮点工程动测仪、计算机、传感器和电源按要求连接好后,把传感器用粘贴剂粘在检测桩桩顶轴心平面处,传感器应尽可能平行于桩身轴线,位置一般在钢筋笼之内远离力棒的敲击点,传感器与桩头一定要粘贴牢固,因为不同的粘结方式对实测波形影响很大,安装不牢会使波形失真,给波形分析带来困难甚至造成误判,所以传感器与桩头应绝缘、密贴,不得有气泡。根据实测经验认为,在桩头平整的条件下,采用橡皮泥安装传感器可获得理想的桩身完整性实测曲线。 3)激振方式的选择。 在实际检测中,要根据不同条件,采用不同的激振方式,合理调整激振,能量要适中,以取得满意的测试效果,敲击时要垂直于桩顶,避免连击。 根据图纸及规范规定频率,对抽验的994根CFG桩进行了低应变动力试验,桩身完整性检测全部合格,判定类别均为1类桩。 3.4.3 单桩地基载荷试验 CFG桩身混凝土强度达到设计强度后进行单桩地基载荷试验。根据设计图纸文件要求,抽检数量总桩数的2.0‰,且每检验批不少于3根。 单桩竖向承载力静载试验,是一种原位测试方法,其基本原理是将竖向荷载均匀的传至建筑物基桩上,通过实测单桩在不同荷载作用下的桩顶沉降,得到静载试验的Q-S 曲线及S—Igt等辅助曲线,然后根据曲线推求单桩竖向抗压承载力特征值等参数。该方法能比较准确的反映单桩的受力状况和变形特征,确定单桩竖向抗压承载力。 根据抽检检验结果判定,所施工的CFG单桩地基荷载试验结果满足设计图纸文件的要求,均大于300KN。 3.4.4钻心取样 在CFG桩成桩28d后,在每根检测桩桩体中心处、桩长范围内钻孔取芯,观察其完整性、均匀性,取桩身上、中、下不同深度的3个试样作无侧限抗压强度试验,抗压强度要求不小于15Mpa。钻芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。每个工点任意抽取的检验数量为施工总桩数的2‰,且不少于3根。 对CFG桩进行了钻心取样并对试件进行了无侧限抗压强度试验,结果为16.6~21.5Mpa,满足不小于15Mpa的要求。 4 总结 通过对成都地铁北郊车辆段及综合基地工程CFG桩的应用分析,可以得到如下结论: (1)CFG桩可掺入粉煤灰、不配筋以及充分发挥桩间土的承载能力,具有地基承载力高、沉降变形小、稳定快、施工简单易行、工程质量易保证等优点,经济效益和社会效益显著,发展潜力巨大。对软土地基和工期紧迫的房屋建筑工程具有极佳的应用价值。 (2)施工时,应结合地质条件和施工情况选择CFG桩的施工工艺和参数,以有效控制CFG桩的施工质量。 (3)利用反射波法对CFG桩身完整性进行检测,只要检测过程中方法得当,严格按试验方法的要求进行,该方法对桩身的完整性检测十分有效,可为CFG桩施工质量起到把关作用。 (4)是否设置褥垫层以及垫层的材料和厚度,直接影响复合地基的桩和桩间土强度的发挥,合理的垫层厚度对提高复合地基承载力和减少沉降变形是非常有利的。 (5)通过试桩确定施工工艺参数,除验证是否满足设计图纸要求外,还确定了适合本项目的施工工艺参数,按照确定的工艺参数进行施工,简单、实用,质量控制效果良好,并对相类似工程施工具有参考价值。 车辆工程论文:车辆工程专业本科生毕业设计改革初探 摘 要 本文通过结合当前汽车行业人才需求的特点和重庆理工大学车辆工程专业人才培养的目标,分析了现阶段车辆工程专业本科生毕业设计中存在的问题,提出了一种按年级分阶段、循序渐进开展项目设计来取代传统毕业设计的创新模式,并讨论了具体实践措施和改革内容,就如何提高毕业设计水平和构建教学新体系进行了十分有益的探讨和探索。 关键词 车辆工程专业 毕业设计 创新模式 1 车辆专业毕业设计的问题 本科毕业设计是大学期间的重要实践性教学环节,是对专业理论课程的综合应用和再学习的过程,通过毕业设计,培养本科生做项目、解决实际问题的能力,是大学生迈向工作岗位从事实际工作的一个重要过渡;同时也是本科生毕业及学位资格认证的重要依据,以及衡量高等学校教育质量的重要评价内容。因此本科毕业设计教学过程是提高本科教学质量和学生实践能力的重要培养阶段。① 目前重庆理工大学车辆工程专业本科生毕业设计中存在一些问题。学生方面的原因主要有:首先,很多学生签了工作单位以后比较放松,对做毕业设计的认识不够,不主动,往往出现老师找学生的情况。当然也跟用人单位急于让学生到单位实习有关,有些单位忽略了完整的本科培养计划和目标,让学生提前上岗;其次,有的学生拿到毕业设计题目就不知所措,不知道从哪里下手,缺乏分析和解决问题的能力;最后,有的学生在文献阅读、写作、制图和软件应用等方面缺乏训练以及存在一些学生抄袭往届毕业设计或者网络资源的现象;等等。学院方面的原因主要有:有的毕业设计选题连续几年不变或是与实际联系不够,导致学生缺乏兴趣;有的指导教师责任心不强或是缺乏实际工作经历和研究经历,使得对学生的管理和指导不足;等等。 2 毕业设计的改革探索 已经有多篇研究文献对毕业设计出现的问题,提出了非常有用的指导性意见和建议。①②③④⑤比如,合理选题,毕业设计的题目要与生产实践相结合,与指导老师的研究项目相结合。同时提高教师工程实践的能力。其次发挥本地汽车行业的区域优势,导师双轨制,由企业的高级工程师和高校教师组成指导教师团队,再由学生与老师的双向选择,通过老师对毕业课题的详细宣讲让学生了解课题研究内容,学生根据自己的兴趣选择课题。同时加强毕业设计的监督管理工作,高度重视开题、中期考核和答辩环节的质量,定期监控,及时对毕业设计中出现的问题进行调整;加强毕业生的管理,对态度散漫的学生重点关注,杜绝个别学生毕业设计期间外出打工的现象等。 本篇论文针对这些具体的建议和措施不再赘述,而是提出一种教学和科研结合、理论和实践结合的车辆工程专业毕业设计模式。其总体思想是,将毕业设计不仅仅局限在大四的最后一个学期进行,而是拆分为4个阶段,从大一到大四,每一个学年按照从易到难、循序渐进的原则开展与毕业设计相关的项目研究,从而取代传统的毕业设计。具体思路如下: 2.1 大一学年汽车拆装扫描 主要目的是以培养车辆专业学生对车辆结构认知和现代汽车设计工具的应用。将实验室开放,大一整个学年内,学生自主安排时间,10个同学为一组对汽车的某一总成进行拆装和三维扫描,老师仅仅考核学生是否完成了拆装和扫描过程即可。通过分组拆装汽车,刚入大学的学生可以获得基础的汽车知识,训练动手能力,并培养学生在大二学习汽车构造课程的兴趣;现代汽车设计需要专业的三维扫描设备和三维扫描软件,这一阶段的学习很好地促进了理论与实际的结合。 2.2 大二学年汽车CAD建模 主要目的是训练学生的CAD建模能力和对制图课程的应用。同样,以大一拆装扫描分组为基础,大二整个学年内,学生对所扫描的模型利用三维软件进行CAD建模,(下转第42页)(上接第35页)老师考核所建模型的准确性。通过对真实的汽车零部件CAD建模,能加强大二年级的学生对制图课程的认识;同时能够训练学生对现代汽车设计软件的具体应用;所建立的CAD模型可以用作老师教学用具和科研模型,作为学校教学和科研工作的数据来源。 2.3 大三学年汽车CAE分析 主要目的是训练学生的利用计算机技术对汽车零部件进行结构和性能优化的能力,了解现代汽车设计优化的原理、方法和技术手段,同时以实践巩固所学专业知识。以组为单位,学生利用CAE分析软件,对在大二阶段建立的CAD模型进行性能和结构的优化,老师在这一过程指导需要优化的内容,比如强度、刚度、耐久、NVH、振动、热力学分析等等,主要考核分析过程的准确性。这一过程,学生可以充分了解汽车零部件设计的整个过程,将理论与实践紧密结合,完全可以学以致用,为将来的实际工作奠定坚实的应用基础;老师也可以在学生工作的基础上进行教学改革和相关的科学研究。 2.4 大四学年小组交流和总结 主要目的是训练学生对所学知识的综合能力和培养对整车开发流程的理解。在最后一个学年,各个学习小组可以对这三年的实践学习经历进行交流和汇报;主要目的是让各个小组有学习其他小组的技能、技巧、经验和教训的机会,而不局限于所参与的零部件部分,从而掌握整车产品的设计和开发。这一阶段由同学主持,各个小组相互讲解介绍各个零部件总成的设计技术和原理,使其他小组有机会详细了解各个总成的设计开发技术。通过这一阶段的交流提高学生的学习兴趣,引导学生积极思考,培养学生的创新意识。 3 结束语 围绕汽车行业的对人才实际需求和对人才培养的质量要求,本文提出的一种循序渐进的分阶段实施的车辆工程专业的毕业设计方案,以实际、实用和实践为原则,建立与车辆工程专业培养目标相适应的毕业设计培养体系,提高毕业设计水平,同时也能够促进专业建设。 车辆工程论文:解析工程塑料在铁路客车和地铁车辆内装中的应用 【摘 要】 在铁路客车和地铁车辆内装中使用工程塑料,在一定程度上可以满足消费者的需要,符合该行业市场发展。本文介绍了PC及PC合金等工程塑料的优势及在铁路及地铁行业的应用情况与市场前景,相信未来工程塑料将为铁路和地铁行业的发展做出更大的贡献。 【关键词】 PC及PC合金 铁路客车 地铁车辆 内装 应用 铁路客车和地铁车辆具有客流量大、使用寿命长等特点,在铁路客车和地铁车辆运营中,为满足旅客对车辆美观、舒适等的要求,铁路客车和地铁车辆迫切需要提高其内装材料的质量和档次。而传统的木质、金属等客车内装材料的局限性阻碍了铁路客车整体水平的提高。PC及PC合金等工程塑料的出现,在很大程0辆内装方面得到广泛的应用。 1 工程塑料具有的优势 工程塑料是指备用做工业零件或外壳材料的工业用塑料,它具有高强度、耐冲击性、耐热性及抗老化性等优点,能够满足铁路客车和地铁车辆的发展要求。工程塑料在铁路客车和地铁车辆应用中的优势主要有以下几个方面: 第一,工程塑料具有无毒、无味、无腐蚀性的特点,在铁路客车和地铁车辆运营中,能为消费者提供一个健康舒适的乘车环境。 第二,工程塑料的阻燃性能好,氧气指数高达34。可以有效降低火灾事故发生的可能性,减少火灾事故,这既保证了铁路客车和地铁车辆的正常运营,又能保证乘客的生命财产健康。 第三,工程塑料的硬度大,耐磨损,将工程塑料应用于铁路客车和地铁车辆的运营中,能够保持车辆内部美观大方。 第四,工程塑料的抗老化性能好,铁路客车和地铁车辆长期在室外露天条件下运营,使用工程塑料可以保证其不变形、不变色,同时,如果在车辆板材中加入以下UV抗紫外线层后,可以进一步提高抗紫外线及抗老化性能。 铁路客车和地铁车辆的造价昂贵,如果在铁路客车和地铁车辆内装中适当的使用工程塑料,它既能够提高铁路客车和地铁车辆的舒适度0000,又能提供铁路客车和地铁车辆的使用寿命,节约铁路运转成本,符合了铁路客车和地铁车辆的发展要求。 2 在铁路客车内装中的应用 (1)内装饰顶板 在铁路客车内装中使用工程塑料,可以使列车内部色调明快、外表美观、舒适度好。工程塑料可以应用于车厢内装饰顶板,由于PC及PC合金的可塑性,我们可以根据列车车型及用户要求设计出不同造成的饰顶板,这既保证铁路列车内顶板造型美观性,又能保持车辆内部宽敞明亮。 (2)侧墙板、端墙板 铁路客车内侧墙板、端墙板一般是采用PC及PC合金制品制成的,它采用工程塑料的胶合技术,有效减少了接缝,满足了无名螺丝钉、少压条的设计理念,使列车内部空间布局简洁、美观,大大提高了列车内部的装饰效果。同样,采用工程塑料的胶合技术也能有效的将端板上的手动机动盘、电器检查孔盖设计成一整体,这有效了减少了车内接缝和压条,还减少了车辆组装工序。 (3)对铁路内装中工程塑料的要求 列车内装采用的工程塑料板材要求色泽均匀一致,不允许有明显划痕或凹凸不平等缺陷。同时,铁路客车内装饰对工程塑料的工艺技术也有特定的要求,它要求安装技术和安装工序达到特定技术标准。为方便后期使用过程中的清洗工作,工程塑料板材在被酒精、清水擦洗后不能出现色差或留有痕迹。 3 在地铁车辆上的应用 地铁是一个城市发展状况的象征,也是世界上使用效率最高的共同交通服务设施。它具有快速、安全、节能、无污染等优点,因此,成为了世界现代化大都市的重要公共交通设施之一。在地铁车辆的内装中,也需要采用工程塑料装饰车辆内部环境。在国内地铁车辆的侧墙板、端墙板、车辆内顶板及部分车内零部件也采用了许多工程塑料,其主要设计理念及应用范围与上述铁路客车内装中的应用相仿,在此不再详细赘述。 同时,在地铁车辆的结构设计中,采用PC及PC合金制品,减少玻璃钢材料的应用,可以有效解决玻璃钢材料存在的不足。因为玻璃钢制品具有质量不稳定、耐老化性差的特点,使用一段时间后很容易出现裂纹等现象,而且玻璃钢制品不易回收,回收后也难以处理。如果PC及PC合金制品可以通过多途径进行回收再利用,是无污染的“绿色材料”。 4 在铁路客车上应用的广阔前景 进入21世纪,铁路运输和地铁线运输在国民经济发展中发挥着十分重要的作用,随着经济的发展,城市人口越来越多,城市交通拥堵成为了一个普遍现象,而地铁的发展,给中国经济注入了活力,对中国经济发展的促进作用也越来越明显。我们以西安的地铁建设为例,西安的地铁线网新增就业岗位近两万个。解决了许多人的就业问题,带动了经济的发展,有利于社会的稳定。同时,发展地铁事业有利于增强城市的区域辐射功能。对提高公共交通服务水平、改善投资环境具有不可忽视的作用 中国铁路早已覆盖大陆各地,并且在不断的提速。而乘坐铁路出行具有快速、安全、便宜的特点,符合一般民众的消费水平,成为了公众出行的主要方式。铁路客车和地铁车辆的飞速发展,需要有性能更好的PC及PC合金材料,以满足铁路行业的需求。开发应用PC及PC合金材料,对于提高铁路车辆、地铁车辆产品的内装质量和使用寿命具有十分重要的作用。 5 结语 在铁路客车和地铁车辆的内装中,采用PC及PC合金材料进行装饰布局装饰,可以满足市场的实际需求。我们应不断的开发研究PC及PC合金材料,不断提高列车的性能,延长列车寿命,减低运营投入成本,也为乘客提供一个安全舒适的乘车环境。同时,PC及PC合金材料在铁路客车和地铁车辆内装中的应用也需要不断的研究探索,相信工程塑料会为铁路运营带来更大的便捷。 车辆工程论文:车辆工程专业创新实践平台建设的研究探讨 摘 要 实践是工程专业教学的重要环节,创新实践平台的建设对于培养车辆工程专业学生的应用创新能力至关重要。基于国内外车企对人才创新思维和工程能力的需求,从多方位、多角度在教学中提供创新可能性,开展专业创新实践平台的搭建和研究工作。 关键词 车辆工程 创新实践 研究探讨 目前,针对车辆工程专业教学模式的可变性、对企业需要的顺应性和协作性,培养学生的研究能力、创新能力、系统工程能力、组织协调能力和国际视野能力等成为车辆工程专业建设中的重要规划目标。 而现在国内汽车专业存在不少问题:一、宏观问题:社会对毕业生评价不高,工程专业学生与企业接轨困难;二、微观问题:教学中重理论轻实践、强调个人学术能力而忽视团队协作精神、重视知识学习而轻视创新能力培养、学习过程缺少产品-工程-系统的应用理念,缺少随企业需求变化的跟随意识,缺少学生之间、学校与企业之间的沟通协作,缺少以集体为上的人文情怀。诸多问题使学生培养无法达到企业需求,建立与国际机械工程教育接轨的、适合我国汽车人才培养、有助于提升中国汽车产业自主开发能力的创新教学体系势在必行。 1 创新教学实践平台建设的理论依托 (1)工程应用意识贯穿汽车工程专业理论与实践教学的各个环节和阶段,时刻秉承知识结合工程、服务于工程,规避所学非所用,与企业发展脱节;(2)系统性既表现在课程设置、课堂教学、实践环节与工程应用的关联性上,又表现在学生对产品—过程-系统一体化工程项目的理解和执行,还表现在技术能力与沟通协作能力的整合上;(3)创新性是基于现有的改造和完全的创造两方面,需要创新理念和创新实践活动相结合。学生应善于学习、辨别和应用别人的先进思想和经验,对新生事物有敏锐的洞察力,善于假设和推断,掌握新的理论与方法,提高应用能力;(4)柔性主要体现在教学实践体系有变化性、多样性、可扩充、可持续性,在教学上与企业发展有契合性,在人文思想与技术发展方面有融合性。 车辆工程创新教学实践平台正是以上述内容为理论依托,不断地建立与完善各个环节。 2 创新教学实践平台的节点布置 2.1 建构和优化专业课程体系 基于本校车辆工程是新建专业,结合车辆工程专业创新能力培养的基础与实际,对专业培养方案、课程体系进行完善修订。制定车辆工程专业相应的教学大纲,依托实验室构筑实践性强的教学新体系。在专业课程体系的建构上采取长期规划和短期安排相结合,具有柔性和系统性,随课程建设的深入不断完善和调整。首先优化课程结构,按照“少而精”的原则设置必修课,确保学生基础知识扎实。增加选修课比重,拓宽选修课的范围,规划未来待选课,随专业发展和工程项目参与程度的增加,学生有较自由的选课空间。鼓励学生跨系跨专业选课。另一方面,搭配好理论课程与实践课程比例,优势互补。专业课程体系的建构和优化是教学实践平台建设的基石。 2.2 建立有利于应用创新能力培养的教学模式 (1)课堂采用“三式教学法”教学模式,研讨式、启发式和协作式三式联合,极大程度地调动学生的积极性。依据教学内容分阶段实施,以启发式教学为主;据知识点难度及与工程应用的结合程度开展不同层次的研讨教学。针对具有较多知识点、范围广泛的教学内容可采用合作学习模式,完成被动接受到主动学习的态度转移。(2)以产品-过程-系统理念贯穿教与学的生命周期,系统工程意识贯穿于各学习阶段,使学生有目标、分阶段、分层次地进行理论学习、课程设计和毕业设计工作。执行过程可选择性地与企业联合,外聘导师,实现双师制。(3)在不同课程的教学过程中不断制(下转第49页)(上接第43页)定调整教学内容,据企业需求合理安排教学各部分内容比例,增加企业培训课,了解行业前沿,使教学内容目标明显,学生学习有方向感;鼓励学生参与教学素材库、网络平台、工程项目范例建设和实验平台建设,以视频、动画、图片、案例多种媒体形式,为以基于应用创新实践的教学环节提供软件和硬件上的有效支撑,为培养学生创新能力提供保障。 2.3 丰富实践教学模式,拓宽实践平台空间,提升应用创新能力 (1)开展创新型实验开发与创新设计活动,促使实验与设计训练的有机融合。教研室在传统的实验项目基础上增加一定量的创新与综合实验项目。学生在实验过程中,将课堂知识与自身的判断、联想、动手能力结合起来。通过对实验题目的分析、实验方案的构思和优化、对实验设备的拆装、实验过程成与败的反复,不断提高学生分析问题、解决问题的能力,提高学生理论与实践相结合的基本素质,真正发现理论与实践的不可分离性,理论在实践中得以验证、延伸与创新。部分学生走入实验室,将实验装置作为课程设计或创新设计的载体。鼓励学生参与资源库、实验室等各种教学平台建设和创新设计活动,重视工程项目质量。结合课程(创新)设计,除了进行常规训练型题目以外,可与汽车制造企业相结合,提出一些较为简单实用的具有科研性质的课题,有工程项目的同学可结合项目在教师的指导下进行。 (2)拓宽实践平台的空间。将学生的实践活动由课堂和实验室引入社会和企业。如发挥新专业和区域优势,加强与沃尔沃汽车制造有限公司的联系,外聘企业导师,加强校企合作;加强与比利时根特大学的交流;如到哈飞集团和汽车4S店参观实习;到车模公司动手实践;到乐高机器人公司参与创新设计等。将应用创新的思维触角延伸到多个空间,大大提升创新能力、师生的系统工程技术能力和良好企业文化素质。 (3)实施和完善学生创新设计的流程性文件,鼓励参与各类创新设计活动,建立学生参与创新题目的评价体系和奖励等制度,改革和完善评价体系。引入学生交互评价与教师评价相结合,与分组模式交互。同学有机会作为主体评价和学习其他人的成果,在课程(创新)设计过程中,除了考虑个人作品成绩,还需考虑团队总分,并由学生根据贡献大小对组内同学的团队协作能力评价。设置专门的创新指标分,鼓励新思路和新途径。 3 结论 在车辆工程专业创新实践平台的建设过程中,已建立起适合本校新专业建设特殊性的相对完善的课程体系;“三式教学法”在专业基础课堂教学和创新设计过程中产生良好效果;新的成果评价方法和工程实践效果评价方法已初步应用,并取得良好效果。部分车辆学生进入实验室和企业,在教师的指导下完成创新设计活动,系统工程技术能力、团队精神和人文情怀得以全方位提升。在以后的专业学习中将不断地践行工程教育理念,进一步培养应用创新能力,在车辆工程专业创新实践平台上努力实现高素质、创新型的工程培养目标。 资助课题:以创新能力为导向的车辆工程专业多维教学新模式研究 ,校级教改项目。以应用创新能力为优秀,柔性建构车辆工程专业教学新体系,省教育厅规划课题 车辆工程论文:杭州七堡地铁车辆段上盖物业施工工程特点\重点\难点分析及应对方法 摘要: 本论文通过杭州地铁七堡车辆段上盖物业施工工程特点、重点、难点分析及应对方法,提出地铁车辆段上盖物业开发施工工艺方法,为以后其他地方的地铁车辆段上盖物业开发施工提供相关的依据和参考,具有非常巨大的工程应用价值。 关键词: 地铁车辆段上盖物业施工重难点分析及应对方法 1工程特点 根据施工现场周边环境、地质条件和围护、结构设计情况,本工程具有以下主要特点,详见下表: 表1-1 工程特点一览表 2工程重、难点 在认真研究现有资料文件的基础上,结合本工程实际特点,我们认为本工程施工过程中主要有以下重难点,详见下表: 表2-2 工程重难点一览表 3工程重、难点分析及主要对策 3.1工程桩的施工质量与施工进度是保证工期的重要节点 本工程钻孔桩数量达到3676根,须投入大量机械设备和劳动力。由于钻孔桩桩顶位于地面以下平均为2.1m,砼浇筑完成两天后方可进行桩孔回填,且机械设备、车辆无法立即通行,为保证工期进度,合理安排施工流水显得尤其重要。 盖下建筑物(月检库、列检库、盖下整体道床、镟轮库)共有9米长预应力管桩5080根,且管桩与钻孔桩桩位较近,静压管桩施工不可避免会引起土体的扰动,管桩施工与钻孔桩施工之间相互干扰:先施工钻孔桩再施工管桩则必须待砼强度达到设计要求后方可施工管桩(影响工期),且仍存在压桩时引起钻孔桩上部倾斜的可能性;若先施工管桩再施工钻孔桩则不管是采用回旋或旋挖成孔均须注意静压管桩对土体扰动后,钻孔桩施工的难度。综合分析现场及地质情况,决定先施工管桩再施工钻孔桩,为保证施工质量和工程进度的应对措施: 1、位于管桩中间和周边第一排的钻孔桩采用进口旋挖桩机施工。旋挖机成孔时采用优质的泥浆护壁(人工造浆)、同时确保泥浆液面高于地下水位1米以上、且配备长护筒,以减少塌孔风险,保证钻孔桩施工质量。 2、合理地安排桩基施工流水和场布、配备足够设备和劳动力,加快施工进度(附图3、附图5)。 具体施工安排如下: 本标段的南面地铁控制中心也即将开工,西面A区和东面E区正在进行桩基施工,北面FGHI区将在本工程开工后4个月左右开始施工,按业主要求施工上应优先考虑南面与地铁控制中心相近区域的施工安排。 计划投入45台GP-10型回旋钻机和3台旋挖钻机进行钻孔桩施工,开工后立即安排20台回旋钻机和3台旋挖钻机施工南侧的钻孔桩(南侧桩基6月底完成),同时投入2台静压桩机尽快完成管桩的施工,2台静压桩机分别在B\C区由西向东施工,计划40天内全部完成;待管桩施工完毕后,3台旋挖钻机紧跟在后,在管桩完成区域施工该处的钻孔桩,同时再增加25台回旋钻机施工北侧其它钻孔桩(全部桩基在7月25日完成)。 3.2地铁控制中心深基坑开挖时对本标段结构的保护是工程重点 根据七堡车辆基地施工总体安排,在本标段开工后不久,南侧的地铁控制中心也将进行施工,而地铁控制中心设计两层地下室,深约13m,靠近BCD区的基础结构边缘,在基坑开挖施工时,BCD区相邻的桩基和承台已施工完毕,正处于立柱和梁板施工阶段,部分梁板已施工完成。 深基坑开挖不可避免的会造成周边地表沉降和侧向位移,进而可能对周边建筑物造成不利影响。开挖前通常会编制专项方案并经有关专家论证评审,我方将督促并配合好该标段施工单位严格按照专项方案进行施工、做好BCD区结构的监测保护工作。 3.3场内交通组织是工程施工组织的重点和难点 桩基施工阶段在相邻桩基空隙间设置施工便道(见附图3桩基施工流水及场布图),便于钻机进出及钻孔桩混凝土的浇筑。 结构施工阶段,由于本标段是整个上盖建筑划分出来的,建筑边线与其他标段是相连的,无法沿边线设置施工便道,在楼板结构达到规范拆模强度后,拆除部分支模架在两排立柱之间浇筑施工便道(见附图6结构施工场布图),配合塔吊完成材料的水平和垂直运输。 3.4高大支模架施工质量和安全是本工程的控制重点 本标段上盖平台板厚最大250,梁截面最大为1000×1800,由于支模架高度为9.5m,跨度一般均大于20m,均属于高大支模架,是本工程施工安全控制的重点。拟采用重型门式支架,施工前应编制专项方案并经有关专家论证评审,施工中严格按照专项方案进行施工。 针对本工程的特点,结构施工前期须先进行基础承台、地梁开挖施工,基础施工完毕后再回填,支模架搭设在新近回填土上,而不是像以往地铁工程支模架均直接搭设在底板或中板,回填地基处理后须保证支模架基础的承载力和变形控制要求。 回填施工严格按照设计要求分层回填、夯实。设计承台顶相对标高-1.00m,地梁顶-1.05m,整体道床基础面标高-0.48m、基础底标高-0.88m,月检库、列检库周边地面设计标高-0.50m,故基础土方回填到-1.03m,再整体浇筑150厚C15素砼作为支模架基础(基础面标高为-0.88m,后期可直接作为整体道床的基础垫层),能满足施工要求,同时避免后期楼地面装修施工时基础重复开挖。 3.5确保大体积混凝土施工质量是本工程的重点和难点 本工程盖板跨度大,局部承台体积大,属于大体积混凝土,为确保大体积混凝土的施工质量,施工前除必须认真熟悉设计图纸,做到必须严格按设计要求和施工规范组织施工外,必须采取特殊的技术措施方能确保大体积砼的施工质量。本工程拟采用斜面分层、薄层浇筑、循序退打、前中后三路振捣,一次连续整体浇筑砼的方法和“综合温控”施工技术来保证施工质量。 3.6屋面防水施工质量控制是工程重点 屋面工程做得好坏直接影响工程的使用及质量评定。为确保工程质量,施工中应充分重视该项工作,从材料采购到施工过程每一道工序的各个环节实施控制,对屋面的各个细节做到精心施工,确保符合设计及规范的要求,做到业主满意。 屋面工程执行杭州市提高建筑安装工程质量的若干规定(新100条)。 3.7后浇带施工质量控制是工程重点 后浇带按设计要求位置留置。施工期间,后浇带处应加设盖板,暂时封闭,同时保证侧壁后浇带处的有效隔离。防止建筑垃圾掉入后浇带,增加后浇带清理难度。后浇带施工时为提高后浇带混凝土抗渗及防收缩性能,采用混凝土膨胀剂,掺量根据设计要求决定。 3.8工程节点工期是本工程的重点和难点 本工程涉及工种种类较多,施工交叉作业相互影响较大,工程筹划要求高。按照招标文件要求, BCD区南侧的桩基工程2010年6月底完成;BCD区南侧承台、立柱、9m板2010年12月20日前完成;BCD南侧13.5m板2011年2月20日前完成;北侧9m板2011年3月20日完成;北侧13.5m板2011年4月20日完成;全部工程2011年5月19日前完工,对工期的安排、工程筹划、施工流水作业编排提出了极大的考验: 制定科学的实施性施工组织方案及计划,配足资源,广开工作面,形成平行流水作业。各工区从由南向北施工、各分项工程适时展开。每个工作面内桩基、承台地梁、上部结构施工、防水与装修等工序组织分段流水作业,合理穿插、紧凑搭接,缩短工期。 3.9应对暴雨、台风、汛期的施工组织措施是工程安全控制的重点 杭州降暴雨的概率及雨量都较大,对工程建设影响最大的灾害天气主要有台风和暴雨。5~10月是台风季节,盛夏的7、8、9三个月,热带气旋影响和侵袭的可能性均较大。台风对高空作业会带来较大的影响,而暴雨或汛期带来明显的地表水量增加则对承台开挖施工的影响较大,排水不及时可能会造成重大的安全隐患。而本工程施工时间长,必将遇到暴雨、台风及汛期,因此对施工提出了严格的要求,必需制定严密的防台、防汛措施和应急预案(详见3.10),确保在施工期间安全度汛,保证施工中人员生命财产的安全和工程的顺利开展。 3.10台风季节施工措施 杭州市区台风季节雨水较多,雨量较大,加上现场配套的市政排水设施基础较差,台风季节里施工现场有被雨水淹没的可能性,要对防台、抗台引起足够的重视,并采取相应的防范措施。 1、沿场地周边砌筑施工围墙时,墙下填土不低于周边规划路面标高,使围墙下土体自然形成一道防水堤。 2、提高临时设施的地面标高,机械设备的底标高,避免场地受水浸泡时造成不必要的损失,影响正常生产。 3、保持场内排水网络的畅通,做好水泵等设备的日常保养和维修工作。 4、现场准备足够数量的草包,以便在发生特大暴雨期间,利用场地土,及时对围墙下的土堤进行加固。 5、对所有的临时设施和生产设施做好防台防护加固措施。 6、台风季节注意收听气象预报,以便及时采取防台抗台措施。 7、其他措施参照市防台、抗台措施。 车辆工程论文:轨道交通车辆段±0.00以下填筑工程设计比选研究 摘要:东莞市轨道交通R2线车辆段作为控制性工程之一,其竣工时间直接影响接车调试及如期开通运营。为确保车辆段如期接车及R2线按期开通运营,同时减少峡口闸对通航吹砂能力的影响,在多次设计论证、技术比选及综合经济考量的基础上,确定了车辆段±0.00以下工程4米标高以上及3米标高以下填筑区域的部分填料、填料运输方式等填筑设计方案。该设计比选研究成果对于同类场评填筑工程具有较好的借鉴意义及参考价值。 关键词:轨道交通;车辆段;填筑;设计比选 1 工程概况 东莞市城市快速轨道交通R2线东城车辆段地处寒溪河东北侧,现状为鱼塘,总处理面积为40.7万m2。车辆段±0.00以下填筑工程设计填筑方量297万m3。 该工程策划工期为28个月,计划开工时间为2010年9月,竣工日期为2013年1月。 2 车辆段4米标高以上原设计填筑方案 原设计4米标高以上填料为中细砂,填筑量约为214.6万m3。砂料从砂源点通过运砂船,由东江过峡口闸进入寒溪河,运至车辆段场地附近吹砂池,从吹砂池向车辆段场区吹填中细砂。原设计按1.2kPa/d堆载速率填筑,每天砂料吹填量约为2.15万m3。 3车辆段4米标高以上设计填筑方案调整原因 由于车辆段设计、施工边界条件发生变化,严重影响原设计方案的可实施性。主要原因如下: 1.车辆段东城片区交地滞后11个月。 2.峡口闸改建期间影响砂料运输。按照原设计方案,峡口闸为填料运输的必经之路。从2010年年底到2012年年底,峡口闸进行改建,改建期间影响正常通航能力,全天最多只能通过40艘容量200 m3运砂船,能提供给车辆段运砂的船只最多只有20艘,每天供砂量4000 m3左右,仅为计划的18.6%。 4 设计方案比选 为保证车辆段2014年8月31日前具备接车条件,该工程一期填筑区需于2012年10月30日前完成,车辆段±0.00以上工程于2012年10月进场施工。在车辆段大部分工程用地交地严重滞后的情况下,该工程原设计在寒溪河岸边吹砂填筑的方案远不能满足计划工期的要求,需要对4米标高以上填筑区域及3米标高以下填筑区域的部分填料、填料运输方式等进行调整,为此进行了三个设计方案比选研究。 4.1 方案一:(吹填砂+车填土)分区填筑实施方案 (1)4米标高以上填筑区域 126万m3中细砂调整为车填土,44万m3中细砂调整为东江船上远距离吹填,其余45万m3中细砂仍在寒溪河岸边吹填。 (2)3米标高以下填筑区域 19万m3中细砂调整为东江船上远距离吹填,其余27万m3中细砂仍在寒溪河岸边吹填。 (3)方案可行前提:需要有充足且满足填筑要求的土源。 4.2方案二:(吹填砂+车填砂+车填土)分区填筑实施方案 (1)4米标高以上填筑区域 62万m3中细砂调整为车填土,44万m3中细砂调整为东江船上远距离吹填,71万m3中细砂调整为车载,其余38万m3中细砂仍在寒溪河岸边吹填。 (2)3米标高以下填筑区域 19万m3中细砂调整为东江船上远距离吹填,其余27万m3中细砂仍在寒溪河岸边吹填。 (3)方案可行前提:车载中细砂需中转码头,需协调新建临时码头专供车辆段使用(因现东江码头已被拍卖)。 4.3方案三:寒溪河吹填砂+东江河内吹砂分区填筑实施方案 (1)4米标高以上填筑区域 179万m3中细砂调整为东江河内远距离吹填,其余36万m3中细砂仍在寒溪河岸边吹填。 (2)3米标高以下填筑区域 19万m3中细砂调整为东江船上远距离吹填,其余27万m3中细砂仍在寒溪河岸边吹填。 (3)方案可行前提:需水务部门准许在东江河内吹砂。 4.4 工期调整情况 上述三个方案一期填筑区开工时间为2011年11月,交工时间为2012年10月,总工期为12个月,均使车辆段±0.00以下工程一期填筑区工期较原设计缩短8个月。调整后,车辆段±0.00以下工程在2012年10月为±0.00以上工程提供进场施工的条件,车辆段在2014年8月底具备停车场条件。 5方案确定 从技术、经济、质量、工期、施工组织和实施条件等方面综合比较,经多次调查论证,确定采用方案一,即(吹填砂+车填土)分区填筑实施方案。 6技术要求 6.1 填土与填砂交界面技术要求 (1)填砂区后续填筑若全部采用机械式填筑,土砂交界面需单独处理。场地内先堆填区域可采用放坡反压保证填筑边坡稳定。 (2)填砂区后续填砂仍存在吹填方式,土砂交界面需单独处理。场地内先堆填区域可采用放坡方式或围堰方式保证填筑边坡稳定,并在边坡外表面铺设防渗土工膜。 6.2 填料要求 (1)淤泥、淤泥质土及耕植土中含有较多有机质,不适合作为车辆段填筑材料。 (2)填土液限含水率应小于32%,塑性指数不大于12。 (3)填料的最大粒径不宜大于300mm或者摊铺厚度的2/3,其中综合楼等结构桩区域不应夹杂石方填筑,以免影响后续桩基施工。 (4)填土分层碾压密实后其重度不应小于18KN/m3。 7 结语 大规模场坪填筑工程因施工用地交付滞后影响,为确保按计划工期完工而优化设计方案。在设计比选研究中,综合考虑工程场地周边江河船上吹砂能力、船上运砂通过水闸能力、车填土方来源及运输能力以及工程投资规模等因素,最终确定合理的填筑方案。该设计比选研究虽具有一定的特殊性,但对于珠三角区域类似大型场坪填筑工程具有较好的借鉴意义及参考价值。 车辆工程论文:包头站车辆段废水处理及中水回用工程 摘要:中水回用技术是提高水资源利用效率,解决水资源短缺的一项重要途径。采用斜板隔油沉淀池、气浮池、过滤和ClO2 消毒组合工艺对包头站车辆段废水进行处理和回用,运行结果表明,该工艺运行稳定,出水水质满足回用要求,建设与运行费用低,对类似工程具有一定的借鉴意义。 关键词:废水处理 中水回用 斜板隔油沉淀池 气浮池 引言: 随着工业的快速发展,各行各业对水资源的需求量越来越大,这导致我国水资源相当匮乏的西北更是雪上加霜, 因此中水回用作为水资源循环使用的一种措施,受到了越来越多的重视。包头车辆段位于京包兰通道上的包西编组站内,主要承担客车车辆的检修工作。其用水量为19万m3/a,排水量14万m3/a。其中生产废水约9.1万m3/a,生活污水约4.9万m3/a。随着用水的不断增长及可持续发展的要求下,对包头车辆段建设配套的废水和中水回用工程已刻不容缓。 废水来源、进出水水质及工艺流程 1.1废水来源、进出水水质 该段污水性质比较复杂,主要有沐浴排水、盥洗排水、厨房排水、冲厕排水、锅炉排水、冲洗轮对及轴箱和洗车排水。其中沐浴排水、盥洗排水、锅炉排水、冲洗轮对及轴箱和洗车废水为较为优质的排水,其有机物及悬浮物浓度比较低,处理容易,处理费用低,而冲厕排水和其它水混合后的污水有机物及悬浮物浓度比较高,需进行生化污水处理并进一步经过深度处理,处理费用高,因此本工程以锅炉排水、沐浴排水及洗车污水作为中水水源进行处理。总排水量为424 m3/d,不包括生活污水为289 m3/d,中水处理站自耗水按处理水量的15%计,即处理规模为289 m3/d×0.85=246 m3/d,按300 m3/d设计,小时处理量为15 m3/h(按20小时计算)。 根据《铁路回用水水质标准》(TB/T3007-2000)和《生活杂用水水质标准》(CJ25.1-89),该段排放的生产废水中主要超标污染物为石油类、COD、SS,超过国家排放标准,其它污染物均符合排放标准。具体设计进、出水水质情况见1 1.2 工艺流程 废水经格栅去除大的悬浮颗粒后进入集水池调节水质水量,依靠集水池中的一级加压泵提升至斜板隔油沉淀池,大部分悬浮物质(SS)、浮油和部分COD经隔油池处理后去除。之后废水经投加混凝剂后进入气浮池,气浮池浮渣及剩余污泥提升至集泥池。气浮池出水经加压泵加压输送至陶粒过滤罐,进一步去除了废水中的COD以及微小胶体颗粒物。废水经陶粒过滤处理后采用二氧化氯消毒,杀灭细菌及病原菌后贮存在再生贮水池中。二级加压泵站负责将再生水加压输送至用户端,同时提供陶粒过滤罐反冲洗用水。为保证绿化用水,在中水站内二级加压管道上旁接一水鹤,方便洒水车取水[1-4]。工艺流程图见图1。 2. 主要处理构筑物及设备参数 2.1格栅 在本污水处理工艺系统中采用一套机械格栅,其由驱动装置、机架、除污耙、撇渣机构、同步链条、格栅等组成。格栅采用成套设备,型号为:J-SGL600,格栅井尺寸(L×B×H)为3.0m×0.7m×1.2m,栅条间隙:15mm,电机功率:0.75KW,采用钢筋混凝土结构。 2.2 集水池 集水池的主要功能是调节水质水量作用,避免负荷冲击处理系统造成不良影响。其有效容积为200m3,集水池尺寸(L×B×H):7.8m×7.8m×3.5m,设计HRT为13h,采用钢筋混凝土结构。考虑到此工程的实际水力高程以及集水池埋深较大, 并结合水力损失, 集水池出水需提升才能使中水系统高效运行。根据项目水力流程图以及工程规模等因素, 确定在调节池内设置潜污泵2台,一用一备。型号:50QW15-15-2.2,流量:Q = 15m3/h,扬程:H = 15m,功率:N = 2.2KW。 2.3 斜板隔油沉淀池 斜板隔油沉淀池是本工程的优秀处理单元之一,主要处理对象是悬浮物质(SS)、浮油和部分COD。考虑到中水处理站处理规模较小,设计采用管理简单的竖流式斜板沉淀隔油池,沉淀物定期从池底部排入干化池,晒干后定期清理。斜板沉淀隔油池设计处理能力为15 m3/h,斜板隔油沉淀池尺寸(L×B×H)为5006 mm×876 mm×3589mm,体积为10m3,HRT为30min,采用单组斜板式,钢结构。 2.4 加药系统 加药系统采用成套设备,型号为TJ-JY-Ⅱ,在气浮池前投加混凝剂。该设备通过计量泵将混凝剂加入混凝反应池,通过流量计定量配药。操作方式采用人工起动,自动加药。系统功率为0.37KW 2.5气浮池 气浮池是本工程的优秀处理单元,主要功能是去除水中比重小于1的悬浮物、乳化油、脂肪等。该处理系统采用涡凹气浮池,设计处理能力为15 m3/h。采用1座成套气浮设备,设备型号为TJ-WF-15,设备尺寸(L×B×H)为5 m×1.22 m×1.22m,功率:1.875KW 2.6 陶粒过滤器 主要功能是去除水中溶解性的COD和重金属离子。设计将气浮池的出水经提升泵进入压力陶粒过滤罐,过滤后的水进入中水贮水池。过滤器反冲洗时,利用贮水池清水进行反冲洗,冲洗出水入集水池进行再度处理。本气浮设备根据系统工艺之需求,后设一中间水箱,与设备成一整体。选用2台成套设备,一用一备,单台设备的处理能力为15 m3/h,设备型号为TJTL-15,设备尺寸为φ1200×2090m。过滤加压泵采用45SWZ12-12,最大流量:15 m3/h,扬程:12 m,功率:0.75KW。过滤反冲洗加压泵利用二级加压泵进行反冲洗。反冲洗时采用变频控制。 2.7 消毒 本工程2台采用二氧化氯消毒器,一用一备,型号为TJL-100,设备尺寸(L×B×H):950×600×1100,设备ClO2发生量为100 g/h,功率:0.5KW。 2.8二级加压泵站 二级加压泵站的设计流量为Q=50~80 m3/h,设计扬程为H = 30m,加压泵采用两组,一用一备。加压泵组采用变频调速控制技术。实际选用2台型号为ISW65-200(I)B水泵,其扬程为33.4m,流量为56.615 m3/h,功率为7.5KW。二级加压泵站房尺寸:L×B×H=4 m×3 m×4.2m,采用半地下式砖混结构,送水泵房内部采取除噪、减振和隔音措施。 3. 运行效果 本中水工程于2010年5月开始调试, 7月经过包头市环保局验收,目前运行状况良好,其出水水质如表2所示。可知, 采用斜板隔油沉淀池+气浮池+过滤+ClO2消毒工艺,处理包头车辆段以锅炉排水、沐浴排水及洗车污水作为中水水源的废水,其出水水质达到了《铁路回用水水质标准》(TB/T3007-2000)和《生活杂用水水质标准》(CJ25.1-89)的出水标准, 其出水可作为回用用于冲厕、绿化、洗车和洗轮对及轴箱等生产用水。 5. 结论 (1)采用斜板隔油沉淀池+气浮池+过滤+ClO2 消毒工艺,处理包头车辆段以锅炉排水、沐浴排水及洗车污水作为中水水源的废水,其出水水质达到了《铁路回用水水质标准》(TB/T3007-2000)和《生活杂用水水质标准》(CJ25.1-89)的出水标准,为类似工程提供了范例。 (2)从实际运行效果看,包头站车辆段生产、生活废水的处理与再生回用工程,解决了车间周边的水污染问题,废水回用使得宝贵的水资源得到了循环再使用,提高水的利用效率。另外,系统运行费用较低,只有0.521元/吨,具有明显的经济和社会效益。 作者简介:高鑫,工程师,嘉峪关市供水管理处,研究方向:供水技术与供水管理。 车辆工程论文:车辆工程专业MATLAB课程教学的探索与实践 摘要:针对车辆工程专业培养方案,根据多年教学经验,对MATLAB课程教学做了一些有益的探索。将MATLAB的教学内容与专业课程进行有效整合,采取开放互动的教学方式,转变传统考试观念,引导学生主动地、创造性地学习。通过这些措施,将MATLAB软件的应用贯穿到整个车辆专业课程学习的全过程,让学生充分体会到MATLAB软件在系统仿真、性能分析等方面的强大功能,既能增强学生的学习兴趣,又可以促进学生综合能力的培养。 关键词:MATLAB;教学内容整合;开放式教学;考试改革 作者简介:周胜灵(1981-),女,黑龙江齐齐哈尔人,西南大学工程技术学院,讲师;祝诗平(1969-),男,四川巴中人,西南大学工程技术学院,教授。(重庆 400175) 基金项目:本文系2012西南大学本科实验教学改革行动计划、西南大学教育教学改革研究项目(项目编号:2012JY013)的研究成果。 MATLAB软件是一种用于数值计算、可视化及编程的高级语言和交互式环境,且对许多专门的领域都开发了功能强大的模块集和工具箱,适合多学科、多种工作平台。目前,在各行业和学术机构中,有一百多万工程师和科学家使用 MATLAB 这一技术计算语言。[1]国外很多高等院校也将MATLAB软件作为线性代数、数学建模、自动控制理论、数字信号处理、动态系统仿真、图像处理等课程的基本教学工具和实验仿真工具,因此MATLAB软件操作也成为大学生必须掌握的基本技能之一。目前,国内大学的理工科专业都将MATLAB设为专业课程,如何让学生在本课程的学习中提高兴趣,掌握MATLAB在本专业领域的应用,并将其贯穿到整个大学专业课程学习的全过程,是本课程教学中的一个重要问题。本文结合笔者MATLAB课程多年的教学经验,针对车辆专业培养方案,对该门课程的教学内容、教学方式及考核方法进行了一系列有益的探索和改进。 一、融合专业课程,调整教学内容 在传统的MATLAB课程教学中,将其作为专门的学习对象,过分强调课程的基本技能和基本工具的使用。不少任课教师在课堂上常通过展示MATLAB的强大功能,或者结合多种实例为学生展示MATLAB在解决具体数学问题上的便捷性等方式,以期调动学生学习积极性。无可否认,这样的教学方式会在最初激起学生的兴趣,但是以车辆专业教学为例,笔者在实际教学过程中发现,随着教学内容的深入,很多学生都会产生这样的困惑:MATLAB是很强大,但跟新学专业有什么关系?产生这一现象的主要原因在于没有将MATLAB的教学内容与学科特点进行有效整合,课程教学内容不能体现学科领域的教学特点。[2]针对这一问题,需从两个方面进行改进:第一,在有限的课时内,对不同专业的学生,有针对性地选择教学内容和演示例题。例如,在讲MATLAB程序设计和Simulink建模仿真这两部分内容时,以前期课程“汽车理论”中涉及的汽车动力性及制动性问题为例,对“汽车理论”中复杂的过程进行计算和仿真分析,并通过MATLAB提供的可视化手段,将计算和仿真结果呈现给学生,[3,4]实践证明,这样的例题不仅有助于清晰地阐释汽车理论抽象的概念,而且极大地提高学生学习MATLAB的兴趣和积极性。第二,对车辆专业MATLAB课程实验内容进行改革,将实验内容分为三个层次:基础篇、应用篇、综合设计篇,具体内容如图1所示。 基础篇主要练习MATLAB的基本技能和基本工具的使用。应用篇是将MATLAB与其他专业课程进行融合,练习的目的是突出MATLAB的实用性,使不同专业的学生在学习MATLAB时更有针对性。综合设计篇对学生的要求较高,重点培养学生的工程综合应用能力;这类实验在实验项目的设置上,不必追求太多的实验项目,但必须能给学生一个广阔的思考空间和发挥余地,充分发挥他们的思维,锻炼他们的创新意识和综合应用能力;这类实验作为拓展训练,鼓励有能力的同学尝试。 二、开放互动的教学方式 教育学研究表明,学习方式是多种多样的,教师对学生学习过程的有效控制非常重要。激发学习者的学习主动性将会带来很好的学习效果,但是如何提高学生的主动性却是个很大的难题。[8] 近些年来,为了提高学生的综合素质,很多高校都调整教学计划和课程门类,优化课程体系,拓展学生知识结构以适应社会对人才的需求。课程门类的增加必然会减少教学学时,以西南大学(以下简称“我校”)车辆工程专业为例,MATLAB课程被压缩为36课时,其中实验课为18课时。在传统 MATLAB教学中,任课教师为了在有限的学时中尽可能多地讲授内容,通常采用“满堂灌”的教学方式。但这种方式往往导致学生注意力分散,抓不住重点,失去学习的兴趣。因此,为了保证培养目标的有效实现,必须对现有的教学方式进行改革。MATLAB作为一个优秀的科学计算软件,其帮助系统充分考虑了不同用户的需求,推出了一个完备的帮助体系。在教学初期,任课教师应尽量多地使用MATLAB的帮助体系,指导学生掌握帮助体系的使用方法。对于较为基础的内容可以以任务或作业的形式安排学生自学完成,任课教师通过学生完成任务情况把握教学进度,主导课程学习。任课教师的角色应该从以“传道、授业、解惑”为使命的传授者,转换为以“引导、顾问、协助”为使命的引导者,只有这样,才能真正体现学生在学习过程中的主体地位。教学的根本目的是提高学生的学习效率,为了弥补传统教学的不足,扩大师生间及时真切的联系、沟通和交流,在教学过程中要充分利用教学网站、校园论坛等媒体资源,作为课堂教学补充。教师可以将MATLAB课程相关的课件、参考文献及其他学习资料在网络教学平台上,并与学生展开交流讨论,不拘泥于形式,不限定范围,使学生自主学习,达到教学相长的目的,也可以使其他师生和研究者随时随地浏览内容,获取资源,评估教学效果,实现彼此协作。 三、转变传统考试观念,引导学生主动地、创造性地学习 考试是教学实施过程中检查学习效果的一种有效方法,对学生的学习具有导向的作用,影响学生对学习内容的选择。很多时候考试考什么学生就学什么,单一的考核方式,片面强调考试的结果,用单一的指标去评价学生,忽视了学生其他方面的能动性和创造力。“考前疯狂记忆,考后立马忘记”,这样的情形在学生中十分常见。事实上,科学的考试内容与形式应充分发挥考试作为教育手段的积极作用,追求考试的育人功能,寻求考试内容、形式的多样化,以引导学生进行深入式学习为重点,允许学生标新立异,并采取灵活的评价方式调动学生学习的积极性,发展创造力。经过多年教学探索,笔者建立了一套新的考核方式:由任课教师给定题目,按照难易程度分为三组,学生自由组合成2~3人一组,自主选题或自拟专业相关题目;学生可以自主选择以PPT讲解、MATLAB演示及回答问题相结合的方式参与考核,由此充分展示他们知道了什么、理解了什么和解决了什么。新考核方式的目的是刺激学生的潜能,提高学生的学习动力,培养学生的创造性思维和批判性思维,引导学生深入学习,反映学生的自学能力和综合能力,增加学生的创造性表达机会以及与教师之间的双向交流。评定分数采取类似于跳水运动的得分评价体系,即根据题目完成及回答问题情况给出分数,再根据题目的难易程度乘以一个相应的权重。考核不是目的而是促进学生深入学习的手段,以这样的考核方式,让学生主动探索MATLAB作为一种强大的工具在专业领域内的应用,培养MATLAB软件运用能力和分析解决问题的能力。 四、结语 MATLAB语言具有极高的编程效率和完善的仿真功能,因此无论对车辆专业侧重理论还是侧重实际应用方面的课程学习都是一个高效的辅助工具。掌握这个工具,学生也可利用MATLAB来验证所学的理论知识,融入后续课程的学习。对车辆工程专业MATLAB课程的改革已进行了两年,目前还处于探索和完善阶段,相较于前几届,学生普遍反映对 MATLAB课程的学习很感兴趣,经常主动学习,并且能够在后续专业课程及毕业设计中主动应用MATLAB解决、验证问题,学习讨论氛围非常浓厚。当然对MATLAB课程的改革还有很多具体问题要解决,要想取得更好的教学效果,还需要不断吸收国内外先进教学经验,在实践中不断完善,不断突破。 车辆工程论文:车辆工程课程在计算机中的应用基础网络教学平台建设 摘要:介绍了网络教学的基本概念和原理,结合车辆工程专业课程和专业基础课程的实际需求,综合运用了HTML、、SQL等相关知识,利用Dreamweaver、Flash等网页制作工具,进行了网络教学平台设计。 关键词:车辆工程;计算机应用;网络教学 当今高校的教学模式不再是单一的以课堂为中心的传统型模式,以学生课外自主学习,充分和教师形成互动等特点的教学已经成为一种新型教学模式[1,2]。随着计算机技术的飞速发展以及网络技术的广泛应用,以互联网技术为优秀的网络教学平台已显示出其强大的生命力,正越来越受到广大高校师生的广泛欢迎[3]。目前,高等院校普遍具有信息量大,知识点较多,特别是工科院校,很多专业知识都是和企业实际生产实践是密不可分的,教师一般都具有很多现成的生产案例,可以转变为多媒体或PPT等形式保存,这些教学素材都为现代网络教学的顺利实现奠定了坚实的技术支持[4,5]。车辆工程课程在计算机中的应用基础网络教学智能平台的实现,可以充分发挥网络优势,调动学生的学习主动积极性,培养学生的自主学习能力和创新精神具有重要意义,同时也为实现远程教育和学生终身学习的实现提供了可能。 一、功能分析 网络教学平台就是以互联网为依托来课程信息和教育资源,因此车辆工程中专业课程和专业基础课程中的教案、大纲、习题、模拟等教学资源就在网络平台中对外开放。在往常的学习当中绝大多数同学对于课程感觉内容枯燥,而且公式多不容易掌握,以及受学时限制,所以在日常的课堂中很难通过书本掌握相关的知识细节。考虑到这一系列原因,就要求网络课件并不仅仅是将相关教学资源堆砌在网络上,而是通过某种方式来吸引学生的注意、激发学生的学习兴趣,也就是网络课件的内容不但要丰富,还应该用绝大多数人比较认可的轻松学习模式呈现,最终达到使浏览者“温故知新”“学而不倦”的设计目标。网站分为2个部分。第一部分是介绍本校车辆工程专业整体的特点,相当于通常的“简历”,其中包括师资队伍,车辆工程中主要专业课程和专业基础课程的主讲人,各门课程之间的关系,学校给予各门课程的支持,目前的教学水平等。第二部分为网络学堂,也就是本网站的主体部分,其中包含丰富的教学资源,主要有教学课件,作业,教案,实例动画,帖子形式的BBS论坛等。其中,教学课件可以是老师带领学生一起制作完成,这部分内容应充分体现网络课堂教学的特点,要有丰富的专业知识量,信息应充分而全面。作业部分包括课下作业与课外辅导等,授课教师可以根据学生作业中出现的问题进行批注,让学生充分学会相应的知识点,避免出现类似错误。教案部分可以将教师课堂上的讲义转换为电子文档等格式,供学生课外学习使用。实例动画部分可以是企业实际生产案例,也可以是汽车构造与汽车原理等相应专业课程的FLASH动画,这些动画可以帮助学生充分理解相关的专业知识。BBS论坛是师生互动的平台,教师可以安排研究生对论坛进行管理,鼓励和引导学生就专业学习进行讨论,谁在学习过程中遇到的问题或想法建议可以提出来,集思广益,从而调动学生的学习积极性。 二、视觉分析 教学类的网站本身的一个特点是资源丰富,而且浏览此类网站的人通常都有一种刻苦钻研的学者风范,使得在浏览的同时需要不断的对网站上的教学资源反复的观看与思考,因此为避免浏览者的视觉过早疲劳,所设计的网络学堂采用眼睛保护色——绿色。字体中文字体可以根据浏览者的个人需要进行放大或缩小。而Banner的色彩颜色则是青色偏蓝。使得浏览者在刚一进入网络学堂的时候就有种置身于大自然的感觉,轻松地体验着网络学习的快乐。车辆工程课程在计算机中的应用基础网络教学平台设计时应注意以下几点:(1)为了让浏览者产生新鲜感的视觉冲击,采用Photoshop制作基本页面。(2)采用背景与导航条一体化设计,主页色调倡导以紫色为主,形式上要简单化,一目了然。(3)采用树形结构,根据教材设计目录,方便学生进入相应课程相应章节学习。 三、车辆工程课程在计算机中的应用基础网络课件的设计与制作 收集和整理资料,将资料分类设计制作,在纯文本性的资料如电子教案统一格式与风格使用Office2007 Word和PowerPoint编辑制作。对于实际教学中的PowerPoint课件,通过编辑和整理,发现如果直接在网页中插入到网页中,就无法满足没有安装PowerPoint的用户使用而且占用很大的网络空间,而且很容易被用户下载,而PowerPoint to Flash的软件可以轻松的解决以上问题,将PPT转换成Flash可以不用考虑用户的电脑是否安装Flash便可以轻松的在线观看幻灯片,将做好的幻灯片转换成Flash后设置自动播放时间为5秒,如果用户在5内看完其中的某一页,便可以自主的将鼠标放在相应页面上,只需轻轻一按,就可以根据自己的观看速度播放幻灯片。制作成Flash格式的幻灯片不但限制了用户的复制粘贴从而保护了资料编写者的劳动成果,而且Flash格式占用的网络空间也比传统的PPT格式有所减小。 车辆工程课程在计算机中的应用基础网络教学平台基于WindowsXP系列以上操作系统,在技术上主要综合运用ASP数据库Dreamweaver、FLASH和VBScript等技术来实现。在设计ASP行网页时,涉及到访问数据库。主要依赖于ADO对象,当ADO对象实例被建立后,就可以通过SQL语句对数据库进行操作。 四、网站建设目标 1.为选课学生提供一个适于网络课程教学和学习特点的“网络教室”,选课学生可根据自己的实际情况自由选择学习的时间、地点、学习进度和学习内容,自主地安排学习进度,以实现个性化自主学习。 2.为学生各方面信息提供一个可方便查询的数据管理库。作为教师可通过这些学生的学习信息及时调整教学内容,学生也可以通过信息查询清楚自己的学习成绩、学习进度等信息,有利于调整自己的学习安排。 3.为教师教学信息提供一个公共、透明、及时的空间。学生可以及时了解授课教师的教学信息,进行相应的学习安排。 4.为加强授课教师与选课学生之间的信息双向交流提供一个空间。教师和学生之间的交流不再受传统教学中时间、地点的限制,基本上也不再受学生性格的约束。在师生直接面对的情况下,许多学生性格腼腆,不敢大胆地提出问题,参与学习内容的讨论。而在网络学习中,这些学生往往会更主动地与教师交流。师生之间交流的增加,有利于教师更充分全面地掌握学生的学习情况,及时调整教学。 未来的社会是网络的社会,而网络教学将是未来教学方式有力的补充形式。车辆工程课程在计算机中的应用基础网络教学平台以多媒体技术和计算机网络技术为主体,以车辆工程专业专业课和专业基础课为主线,提供学生自主的个性化学习与交互式的集体协同学习相结合的现代教学模式,可以充分调动学生的学习主动性和积极性,密切师生间的专业学习交流与沟通,符合现代大学教育发展的趋势。 车辆工程论文:基于驱动创新能力培养的城市轨道交通车辆工程专业课程体系研究 摘要:上海工程技术大学城市轨道交通学院基于驱动创新能力培养,进行轨道交通车辆工程专业的课程体系研究,实现了学生工程实践能力和创新能力的培养目标,体现了城市轨道交通车辆工程专业“卓越工程师培养计划”的培养要求。 关键词:驱动创新;工程实践;课程体系创新;轨道交通车辆 一、引言 1.国外工程类专业人才培养制度。工程类专业人才培养制度在西方发达工业国家起步较早,美国制定了ABET EC2000工程教育认证体系,对工科人才培养提出了新的要求。新加坡高校工程人才培养的主要特征是以就业为导向的课程体系改革;注重国际间学术和人员的交流与合作。德国的应用技术大学(Fachhochscule,简称FH)培养工程师—高层技术人才的做法是延长实习学期,主要培养具有专业应用理论和较强实践能力的可解决生产中实际问题的专业人才。日本Kanazawa Institute of Technology开设了两门关于工程设计的基础课程:工程设计Ⅰ(EDⅠ)和工程设计Ⅱ(EDⅡ);训练的关键是培养学生独立解决问题的技巧和能力。对比发达国家的工程人才培养,我国现行的工程类专业人才培养模式“科学化”的趋势越来越凸现,重理论、轻实践,重课堂、轻课外,重精深、轻综合,重灌输、轻自学,培养的人才与社会各行各业的需求不适应。 2.卓越工程师培养计划与轨道车辆工程专业培养。上海工程技术大学作为第一批实施“卓越工程师教育培养计划”的高校之一,按照教育部的要求积极组织实施设计方案,进一步深化教学改革,创新人才培养模式。上海工程技术大学城市轨道交通学院的学科和专业建设以城市轨道交通技术发展趋势和市场需求为导向,学科和专业方向瞄准了城市轨道交通运营安全保障技术,开设了城市轨道交通车辆工程、通信信号、运营管理和交通工程四个专业方向,以适应上海及全国城市轨道交通系统迅速发展对综合性应用型人才培养的需求。 二、创新轨道车辆工程专业课程体系的必要性 原有城市轨道交通车辆工程专业培养体系在教学模式和知识结构上,表现出与既有的铁路高校车辆工程专业的雷同性,在人才培养目标和方案上缺乏特色和竞争力,很大程度上制约专业建设方向的深化与质量提升,建设成效不明显,无法彰显城市轨道交通车辆工程专业的特色与优势。 1.教学中以教师为主体,偏重理论教学,制约创新意识培养的提升。目前城市轨道交通车辆工程专业在培养计划上,课程体系较大程度上还是反映出以教师为主体、学生为客体的特征。一定程度上导致了教师在教学过程中比较容易产生主观性、臆断性与刻板性,导致了学生学习中出现被动、消极与盲从,抑制了学生学习的主动性、积极性与创新性。 2.传统的教学方法制约了车辆工程卓越人才培养质量的提高。教学方法很大程度上受到课程体系在课程大纲和内容上的约束,偏重知识传授的课程体系使得教学方法难以突破。传统教学方法很大程度上较难适应城市轨道交通车辆工程专业技术更新发展快的特点,这种教学方法重知识传授、轻实践的特点导致了创新氛围不浓,因此,也导致了课程、教材、实验建设、学生创新培养环节上存在一定的瓶颈。 三、基于驱动创新的轨道车辆工程专业课程体系设计 1.重构全新的城市轨道交通车辆工程专业培养体系。全新的城市轨道交通车辆工程专业培养体系充分考虑了以市场需求为导向,在培养目标定位上具有与其他高校差异化竞争特征和鲜明的专业特色,重视了知识、能力与工程实践的融合。在宽厚和扎实的专业基础知识构建和支撑上,创新性地增强了城市轨道交通车辆专业知识,突显了特色。本校设计了城市轨道交通车辆电气设备、城市轨道交通车辆电力牵引与控制、城市轨道交通车辆故障诊断技术等15门特色专业课程,形成了城市轨道交通车辆工程专业定位的基础支撑。在实践环节上,突出专业关键技术知识点,设计了城市轨道交通车辆电力牵引与控制综合实验等4门校内综合实验课程;创建了基于校外实践基地的城市轨道交通车辆电气设备课程设计等4门专业课程设计,以及城市轨道交通车辆基础、认识、生产、岗位等特色专业实习环节。形成了独特的课堂理论教学、实验室综合训练、生产现场应用实践的“三位一体”城市轨道交通车辆工程专业人才培养体系;充分体现了产学合作、工学交替,学科链、专业链对接产业链的培养模式。 2.全面建设特色的城市轨道交通车辆工程实践环节。以教育部启动“卓越工程师教育培养计划”和上海工程技术大学085内涵建设为契机,城市轨道交通学院车辆工程专业积极开展校内综合实验和创新实验建设,快速推动和实施了双赢式的校企实践环节及基地建设。①面向城市轨道交通车辆工程关键技术的校内综合实验项目的创建,相对于传统的铁道车辆工程,城市轨道交通车辆工程其鲜明的理论和技术特征体现在车辆的牵引、制动、控制和维护保障技术上。城市轨道交通车辆工程专业通过以专业教师为主体,聘请该领域的技术专家及工程师共同开发的形式,构建了车辆安全保障技术相关的车辆转向架实训平台、车辆电力电子实训平台、列车控制回路实训平台。在此基础上,完成了城市轨道交通车辆电力牵引与控制综合实验、城市轨道交通车辆制动技术综合实验、城市轨道交通车辆现代检测技术综合实验、城市轨道交通列车模拟驾驶和故障诊断综合实验及其创新实验的开发。这些综合实验集理论分析和动手实践为一体,极大地激发了学生学习的主动性,进一步优化了教师和学生在教学中主体与客体的地位,改变了传统理论教学手段和教学方法的主观性和刻板性,强化了学生实践能力及创新能力的培养。②充分利用产学合作教育资源,开发城市轨道交通车辆工程专业特色校外实践项目。城市轨道交通车辆工程专业依托院、校与上海申通地铁集团有限公司共同申报并获批了教育部部级工程实践教育中心,专业建设也得到上海市大学生校外实习基地建设项目的支持。开展了全面新型的城市轨道交通车辆工程卓越人才培养的校外实践基地的建设。通过与上海申通地铁集团有限公司维护保障中心车辆公司深入合作,企业导师联合开发系列内涵特色鲜明、与企业现场需求无缝对接的校外实习项目,涵盖了城市轨道交通车辆电气设备课程设计等3门课程综合设计,城市轨道交通车辆认识实习、城市轨道交通车辆生产实习、岗位实习3门特色专业实习内容;把握上海申通地铁集团大力建设龙阳路“两站一区间”的培训基地的建设机会,积极参与上海轨道交通培训中心龙阳路基地建设。通过上海地铁电动列车改造项目和集实验、实训为一体的上海轨道交通952列车平台建设,开展了车辆多种形式的车门、转向架、电气设备等关键部件的结构、电气原理方面的系统性认知实训设计,为城市轨道交通基础实习、城市轨道交通车辆认识实习起到重点的支撑作用。通过校企双方的共同努力自主研发了实验实训设备,使得校外实习基地能够紧跟企业的技术革新,形成一个层次分明、方向划分合理的城市轨道交通车辆工程专业校外实践教育体系。 3.重点实施卓有成效的专业实践保障措施。①构建了校企共同管理的实践环节保障体系,为了更有成效推动和保障校外实践环节的建设,城市轨道交通车辆工程专业依托院校与上海地铁维护保障中心、上海轨道交通培训中心,签署大学生校外实习基地共建协议。结合教育部部级工程实践教育中心的成立,实质性建立实践教育中心校企实践教育理事会,双方人员共同参与组织管理委员会。管理委员会负责重大工作的决策。实行管理委员会领导下的中心主任负责制,中心主任负责中心日常事务的管理和协调,其工作直接向中心管理委员会负责。设立了中心技术委员会,技术委员会主任由管理委员会聘任,技术委员会是中心的技术咨询、评价和监督机构,其成员由具有高级职称的校方教师和企业界专家组成,由中心管理委员会聘任。成立城市轨道交通车辆工程实施专业指导委员会,成立包括机械类课程、电气类课程和电子类课程的协作组,负责研究调整和优化培养方案、课程大纲等实践教育方面的工作。②基于现场工程案例,深化理论与实际对接,实现师资队伍工程素养的全面提升。城市轨道交通车辆工程专业的成立在全国尚属首例,专业缺乏符合培养要求的教科书。通过立项方式,学院鼓励和支持教师进入产学研合作企业进行不低于一年的挂职锻炼学习,同时鼓励已有挂职锻炼经历的教师,结合新的科研或教学项目继续进入企业深化挂职锻炼。教师深入现场一线采集案例信息,编写具有城市轨道交通车辆工程特色的贴合工程实际的专业系列教材。出版了城市轨道交通车辆制动技术等6门教材,并已与中国铁道出版社签订了城市轨道交通车辆故障诊断技术等5门教材的出版合同,目前教材已完成了编写工作。这些教材有效填补了专业知识结构中的空白,深化了教师对专业的理解。同时基于对现场案例的分析,专业积极开展了课程建设,并取得了丰硕的成果,共5门课程被评为校级和市级精品课程。基于车辆维护保障现场技术难点,专业开展了产学研攻关项目5项,解决了现场技术问题,提升了教师的工程素养。以产学研项目为基础,凝练了学科增长点,获批了省部级和部级项目8项。并以科研成果反哺教学,教学成果显著,如国家自然基金项目“城市轨道交通车辆制动能量回收”的部分成果已经应用于课堂和实验教学。③以学生兴趣爱好为驱动,搭建创新活动平台,有效提升学生的实践和创新能力。城市轨道交通车辆工程专业通过配置专用教室,购置系列单片机、微机原理、电子技术等开发平台。多方位拓展和深化校企合作单位和学生创新平台的建设,开展大学生创新活动计划等丰富多彩的课外科技创新活动,采取自发、自愿的组队原则,成立了电子技术协会、新锐科创团队、数学建模团队、计算机应用能力等学生科技创新团队,并为每个学生科创团队配备了专门的指导教师,极大的激发了学生创新的兴趣,能实质性培养学生的工程素质和创新意识。专业教师共指导大学生创新活动20余项,20余人在大学生竞赛活动中获得包括市级以上奖项,人才培养质量和创新性成果得到了国内同行专家的认可。 本文以驱动创新为主线,以卓越工程师培养计划为载体,从科学性、整体性、层次性和拓宽性的原则出发,进行了城市轨道交通车辆工程专业课程创新体系的研究,通过上海工程技术大学城市轨道交通学院城市轨道交通车辆工程人才的培养实践过程,探索具有城市轨道交通特色车辆专业特色的课程体系和有效的实施方法,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力,满足应用型技术人才的培养要求。 作者简介:郑树彬,男,(1979-),广东揭阳人,博士,上海工程技术大学城市轨道交通学院车辆工程系系主任,副教授,研究方向:城市轨道交通检测技术与理论。 通信作者:朱文良,河南沈丘人,硕士,讲师,上海工程技术大学城市轨道交通学院。 车辆工程论文:高等学校车辆工程专业《汽车构造》双语课程的研究与探讨 摘要:实施双语教学是南京农业大学教学改革的一项重要举措,本文分析了当前我国高校开展双语教学工作的积极意义,指出了目前高校双语教学的现状,同时对南京农业大学在车辆工程专业《汽车构造》双语教学改革中的教材建设、教学形式、教学方法、考核方法和评价标准等方面采取的对策进行了详细的论述。 关键词:双语教学;车辆工程;汽车构造;教学方法 2002年教育部颁布的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》中将双语教学作为重要考核指标列入《普通高等学校本科教学工作水平评估指标体系》,要求“用双语授课课程课时达到该课程课时的50%以上”,为此,我们应该从外语、专业技能、文化素养、习惯等方面培养学生的国际竞争力。 一、《汽车构造》课程双语教学建设意义 由于各种原因,我们国家的汽车行业还存在很多问题,国产车辆的设计和制造技术与国外发达国家相比,还存在很大的距离。随着汽车工业的高速发展,国外先进的汽车技术被源源不断地引进到国内,进行车辆工程专业双语教学,可以让学生更快地掌握国外一手先进资料和文献,了解国外汽车先进的设计和制造理念,学会独立地思考和解决车辆工程中的实际问题,为我国汽车工业的腾飞贡献一份自己的力量。《汽车构造》是南京农业大学交通运输、车辆工程等相关学科课程体系中最重要的专业课程之一,结合学校的办学定位、人才培养目标和生源情况,本校的《汽车构造》课程被定位为实现培养目标的优秀专业课,面向交通运输、车辆工程等专业的学生开设,为后续的专业方向课奠定良好的基础,以适应行业和区域经济社会需要,培养综合素质高、工程创新意识和实践能力强、面向生产和管理一线的应用型高级专门人才。通过推行课堂教学与实验实训相结合的教学模式,使学生了解汽车的发展历程和行业的发展动态,掌握汽车工作原理与结构,具备分析汽车的不同结构、比较其优劣的能力,养成分析问题和探究结构奥秘的习惯,领悟汽车及其结构的设计思想,强化实践动手能力和工程意识,为培养理论与实践紧密结合,具有分析与解决问题的能力、创新意识和综合素质高的应用型高级工程技术人才打下坚实的基础。本课程的主要内容有:总论、汽车发动机工作原理和总体构造,曲柄连杆、配气机构,燃油供给系,发动机点火系,发动机起动系统,发动机冷却系、润滑系,汽车传动系,汽车行驶系,汽车转向系,汽车制动系,其中,发动机电控系统、自动变速器是汽车中比较重要的电子技术。 二、南京农业大学双语教学的现状 双语教学在我国开展的时间已有10年之久,在一些教育部指定的重点高校的教学实践中已取得了一定的成绩,并积累了一些经验,如学生从开始听天书一般的纯英语专业课到基本跨过了外语和专业的双重门槛,感受到双语教学的魅力。但在我国普通高校中双语教学仍然面临着巨大的挑战。目前国内高校开设《汽车构造》双语课程的高校还比较少。可以借鉴的资料还不是很多,但是根据本校的具体情况,已经基本具备开设双语课程的条件,此课程是本校《汽车拖拉机学》的子课程,《汽车拖拉机学》经过近十年的精心建设,已成为部级精品课程。笔者所在的院系师资力量雄厚,教师队伍中50%以上的老师先后赴美国、日本、荷兰、新西兰、德国、澳大利亚等国进修和学习,是一支实力雄厚、结构合理的教学队伍。《汽车拖拉机学》课程已形成了以农业机械化工程为江苏省重点学科、省级示范实验教学中心为平台,学科带头人领衔,中青年教师为骨干的教师梯队。教师运用英语进行教学和口语交流没有障碍。《汽车构造》是为大学三年级本科生开设的专业优秀课程,此时学生已大部分通过了四级考试,有相当学生也已通过了六级考试。学校每周都举办丰富多彩的英语角活动,极大地促进了学生学习英语口语的积极性。学生具备学习双语课程的条件。 三、《汽车构造》双语课程建设要解决的关键问题 1.双语教学教材的建设。由于“双语教学”在语言、教材等方面有着较高的要求,在教材建设上应由学校划拨专项资金,缓解教师对双语教材的后顾之忧。根据我国车辆工程专业《汽车构造》课程的设置内容,在调研、查阅大量英文原版教材的基础上,我们选择了四本内容先进的原版英文教材,它们是:海伍德编著的《内燃机原理》(Internal Combustion Engine FundamentalsJohn B.Heywood),格里特编著的《汽车》(The Motor Vehicle,T.K.Garr),吉莱斯皮编著的《汽车动力学原理》(Fundamentals of Vehicle Dynamics,Thomas D.Gillespie),米林肯编著的《底盘设计原理与分析》(Chassis Design:Principles and Analysis,William F.Milliken)。在《汽车构造》双语教学自编教材编制的过程中,整合国内外教材为教学内容做整体规划,内容最终确定为发动机和底盘两部分。发动机包括两大机构、五大系统,即曲柄连杆机构、配气机构;燃油供给系统(汽油机,柴油机)、润滑系统、冷却系统、点火系统和起动系统。底盘包括传动系、行驶系、转向系、制动系。 2.利用多种形式进行教学。①多媒体教学。由于此课程是本校的部级精品课程《汽车拖拉机学》的子课程,先前我们积累了丰富的教学资源,在此基础上,我们进行了教案和课件的修改。教案与课件全部用英文完成,对于一些难以理解的术语和概念用中文和英文同时标注。由于本课程教材中有大量图片,所以课件中引入英文原版教材的内容,精选图片,多用立体图。复杂难理解的内容,则制作成动画,分解结构,从基本功能的实现到完善技术性能所采取的技术手段,使学生一目了然。②通过结构拆装教学。由于此课程实践性很强,所以我们增加了实验教学课时。学生亲手拆装汽车各总成或部件,加深对结构原理的理解,增加他们对汽车实物的感性认识,从总成拆装到总成装配、功能检测到故障分析,实现从感性认识到理性认识的升华。③利用实物教材教学。在实验室直接利用实物教材教学。如讲授发动机的结构类型,用中文和英文讲述各类新型发动机,如上海大众桑塔纳轿车发动机、丰田轿车发动机、日产尼桑发动机、EQ6100发动机等各类发动机总成的特点,极大地提高学生的学习兴趣。 3.灵活多样的教学方法。我们采用了外文教材授课模式。经过大量的调查研究,我们决定采用以下三种双语教学方法:①渗透型双语教育。在正常的教学过程中,适当穿插使用英语——有的是使用一些常规的课堂用语,并适当辅以汉语的解说。②穿插型双语教育。在讲授课程内容时,交替使用中英文两种语言,或以中文为主,在理解中文的基础上适当用英语补充;或以英文为主,在用英文教学的同时,适当辅以汉语的解释和说明。③双重型双语教育。同时使用中文和英语两种语言教学。教师通常可采取团队教学的形式,但每位教师只负责用其中的一种语言进行教学。比如,《汽车构造》课程专业教师用汉语讲授,另一位教师用英语配合授课,这种两种语言并存的双语教学模式也会产生很好的教学效果。这几种双语教学方法我们都会不断地尝试,在不断的实践中一定会获得新的感悟。相信经过不断的探索,我们一定能找到双语教学的有效途径。 4.考核方法。考核成绩是这样进行分配的:平时成绩20%+期中考试30%+期末考试40%+实验成绩10%,合理的分配成绩比重,对学生的学习积极性有很大的影响。平时成绩包括考勤、提问、讨论、作业等。由于《汽车构造》是一门实践性很强的课程,对于发动机和底盘部分的课程,总课时为90节,18节课时用于实验,学生在实验室亲自动手操作,对汽车的原理和构造会有深刻的认识。在期中和期末各进行一次笔试,题目内容为英文形式,回答时可用英文和中文两种语言。如果考核方式仅有期末考试一种单一的方式,也许会造成多个学生的分数较差甚至不及格,也不利于平时对学生学习的监督和考查,所以笔者认为上述成绩的设计是合理的。 5.评价方法。由于《汽车构造》双语课程是本校教学改革新的尝试,在实践的过程中,难免会遇到各种问题,与其他教学活动相比,“双语教学”在能力养成、教学精力、物质保障和风险承担等方面,都要求教师必须要有持续性较大的投入。由于双语教学在授课内容和方法上,比非双语教学产生的工作强度大、资料取得难等特点,建议学校适当增大课酬系数,如课酬系数可以定位为3.0。否则,老师们更愿意投身收益较高的科研工作而不愿意花大力气教学,这不利于教师教学的积极性。 综上所述,开展双语教学是本校进行教学改革的必然趋势,是提高本校本科教学工作和教学质量的重要措施。但双语教学试验与改革是一项长期的任务,我们只有通过深入的探索与研究,才能将双语教学的实践顺利地进行下去。双语教学是一种强化习得外语的一种教学手段和方法。各种语言教学模式有着殊途同归之处。至于到底哪些模式更适合中国的国情,还有待于我们进一步去研究、去实践。为了使英语语言的学习和学科知识的获取更有效,从事英汉双语教育的学校或教师一定要从实际出发,选择适当的模式以取得更好的试验效果。当然,不管采用哪种模式,都不要偏离双语教育的目的:获取学科知识,营造双语环境,为学生英语语言的学习和使用提供更充分的时间和更广阔的空间,探索出一条开展双语教学的有效途径。相信经过几年的坚持和积累,本校《汽车构造》双语课程必将取得良好的效果。 作者简介:韩英,女,河南商丘人,硕士,南京农业大学工学院讲师,主要从事汽车轻量化设计、汽车碰撞技术研究;鲁植雄,男,湖北武汉人,博士,南京农业大学工学院教授,主要从事汽车电子控制技术研究;李和,男,江苏南京人,硕士,南京农业大学工学院讲师,主要从事汽车车身设计;赵国柱,男,湖南长沙人,博士,南京农业大学工学院副教授,主要从事电动汽车研究。 车辆工程论文:应用型车辆工程学科建设与发展研究 摘要:阐述了福建省三明学院车辆工程学科发展的区域背景及市场需求,论述了应用型高校车辆工程学科建设的学科定位、发展目标,并在学科课程体系建设、实践教学体系建设、科学研究及对外合作等方面提出了建设性思路。 关键词:应用型;车辆工程;学科建设;学科发展 福建省三明学院作为一所“以工学为重、以师为精,理学、文学、管理学、艺术学、教育学、法学等多学科协调发展”的普通地方院校,要在激烈的教育竞争之中赢得一席之地,就必须充分利用各种资源,在原有优势学科的基础上,强化特色学科建设,组建特色学科群,优化有限的教学资源配置,使之最有效地提高学校办学实力及办学水平。 车辆工程学科作为我校重点建设的学科之一,在未来几年时间内将车辆工程学科创建成学校的品牌学科之一,是学院每一位成员努力的方向。在学校办学理念的指导下,紧密结合三明地方经济建设的需求,通过与台湾大叶大学等高校的合作教育及学术交流,借鉴丰富的办学、学科建设经验,正确定位,树立合理的发展目标,在学科课程体系建设、实践教学体系建设、科学研究及教学梯队建设、对外合作等方面对我校车辆工程学科的建设进行规划研究,使车辆工程学科保持优势增长,促进学校整体发展。 特色定位,明确发展方向 高校肩负着人才培养、科学研究和服务社会三大职能,而培养出来的人才将直接输送到社会,科研成果也是以服务社会为最终目标。故而高校学科的建设与发展必须以社会需求为导向。三明学院是一所教学型的大学,要有效激活高校人才培养、科学研究和服务社会这三大功能,就要立足于三明地区,面向海西经济区,向全国各地辐射。充分利用现有人才、资源和地域特点,找准服务定位,在海西经济区形成特有的为区域经济服务的优势和特色。 随着海西经济区的战略崛起,三明市做大做强机械与汽车制造等“4+1”产业集群,中国重汽入驻三明永安,将实现年产5万辆中重型卡车。区域经济的发展需求为我院的车辆工程学科建设提供了宝贵机遇,我们必须力争使我校车辆工程学科融入区域经济的发展,扎根三明汽车产业,服务海西经济区汽车产业链市场,面向全国汽车产业。 依据区域经济发展特色,我校现阶段车辆工程学科建设可定位为:立足于海西经济区汽车产业发展需求,加强校企合作,以载重卡车设计制造为优势特色,打牢车辆设计及服务基础,拓宽口径向其他车型逐步辐射,培养车辆工程领域应用型工程技术人才。现阶段的人才培养目标可以定位为:积极培养以载重卡车设计与服务为特色专长,拥有扎实的专业基础和实践能力,具备宽口径特点,能够从事汽车相关行业工作的应用型工程技术人才。 落实措施,促进学科发展 (一)完善课程体系 目前,我校车辆工程共设“汽车设计制造”及“汽车服务”两个专业方向。专业课程的设置依据区域经济发展需求和毕业生将来就业区域及性质而定,应紧紧围绕专业能力的培养而开展,同时根据区域经济发展变化及毕业生就业区域及性质的变化而及时调整。具体措施有以下几方面。 建立相关学程机制 除了必修课程外,建立针对性强的特色学程供学生选修(如载重卡车设计、先进制造技术、汽车服务站管理、汽车装潢等),依据每个学程的针对性及特色,系统地安排一系列课程。学生修完相应课程,即可颁发相应的学程证书,使学生在获得宽口径专业能力的同时具备某个方向的专业特长,有利于学生就业。学程体系的建立应依据区域经济发展的需求。 建立课程研讨机制 通过课程研讨机制,对学程体系的建立与调整、课程的开设与调整、主干课程教学内容与方法、实践课程的开设与优化等各方面进行研讨,进一步完善课程体系,提高教学对社会需求的适应性。研讨机制可以包含多种方法,如定期开展课程讨论会、定期开展教学经验交流会、派遣相关人员参加有关课程研讨会议等。 建立精品课程体系 将“汽车结构”、“汽车CAD技术”、“汽车检测与维修”、“特种汽车及CAD”等课程作为重点建设课程,努力打造一系列精品课程。 完善工程应用型人才实践教学体系 车辆工程专业应用型人才培养,主要是为社会输送一线应用型工程师。根据社会对一线工程应用型人才的规格需求,确立工程应用型人才培养目标的指导思想为“重基础,宽口径,有专长,强应用”。在这一指导思想的引导下,确立工程应用型人才实践教学体系为“一个优秀、两条主线、三个层面”。“一个优秀”是指以提高学生综合能力为优秀,这是工程应用型人才培养的最终目标。“两条主线”是指工程应用型人才实践教学体系应按课堂实践及课外实践两条主线展开。“三个层次”是指学生能力培养过程中的三个实践阶段:基础实践阶段、提高实践阶段、综合实践阶段。 (二)强化实践教学 通过理论教学和实践教学,努力达到以下教学目的:(1)知识传授:传授给学生数学、物理、工程等方面的原理知识,传授车辆工程、机械自动化、汽车服务等方面的专业知识。(2)培养学生学习能力:通过学习方法的传授与实践,培养学生主动学习的意识与能力,让学生在科技日益发达的社会中不断学习、充实自我、与时俱进。(3)技能训练:培养学生独立完成科学实验及工程设计的能力,为日后就业打下坚实基础。(4)培养学生创新精神:使学生拥有较强的独立思考、自主创新设计的能力。(5)培养学生团队精神:强化学生待人接物、团队合作、组织沟通的团队意识与合作能力。 通过实践教学环节的深入开展,能够有效地巩固知识传授与学习能力的培养。实践环节是提升学生实践技能、创新精神和团队精神的最有效手段。具体可通过以下方面深入开展实践教学环节。 开设各项实践教学课程 除了机械专业必修的金工实习、机械制图测绘、机械原理课程设计、机械设计课程设计等实践课程以外,开设汽车结构拆装实习、汽车理论课程设计、汽车设计课程设计、汽车制造工艺课程设计、汽车生产实习、毕业实习与设计等车辆相关实践课程。通过实践课程全面强化学生专业知识水平与学习能力,培养学生的动手能力、创新精神及团队合作精神。 建立实验室开放性机制 加大投入完善车型实验室、整车实验室、零部件实验室、车身实验室、车辆动态仿真实验室等建设,建立实验室开放性机制,给予学生更多的空间及条件开展自主设计课题的创新性实验。 理论课堂注入实践元素 让课堂教学由传统的传递性教学转向启发探索性教学。课堂教学中增加互动提问比例,采用互动提问或讨论的方式进行课堂导入、主题深入、内容衔接等,引导学生采用“听”、“说”、“思”等不同的方式融入课堂,调动课堂气氛,加强课堂教学效果,同时提高学生思考及表达能力;专业课课后作业增加实践性、设计性和讨论性元素,提高学生的兴趣及主动性,同时提高学生的独立思考和自主创新能力;考核方式中加入“期末论文报告”,让每一位学生各自针对一篇与课程有关的论文进行分析,并且上台进行演示讲解,以引导学生有效利用网络资源进行自主学习,同时锻炼学生的胆识与口才等综合能力。 积极开展各种竞赛 积极动员学生以个人或团队的形式参与各种科学竞赛,通过竞赛作品的构思、设计、制作、演示讲解等完整过程,让学生学以致用,夯实理论知识,全面提升工程设计能力、动手能力、创新能力、团队合作能力及演说讲解能力,让更多的学生经过竞赛的洗礼得以全面提升。 课程设计与科研项目、竞赛项目相结合 尽可能地将竞赛项目、教师科研项目与学生课程设计相结合,将传统单一的模仿性课程设计逐渐转向探索研究性课程设计。 邀请企业相关专家开设讲座 通过企业专家的讲座,介绍企业工程实践中的技术运用、人才需求。不仅有利于学生深入了解专业知识在现场实践中的运用,而且有利于学科体系的调整与改善。 (三)提高科研水平 丰富的科研项目能够为教学输送源源不断的新鲜血液,保证教学内容贴近实际生产需求、面向前沿科技、与时俱进。以“三明机械CAD工程研究中心”、“三明学院CAD/CAM技术研究所”和校企合作成立的“海峡汽车工程技术研发中心”、“三明地区汽车产业技术创新战略联盟”等科研平台为载体,精心组织、协调学科成员,紧紧围绕学科方向的自身条件,紧密结合企事业单位的需求,与相关学科、其他高校、科研机构和企事业单位联合争取各类科研项目立项,并使研究成果迅速转化为生产力,为地方经济发展服务,同时加强“产学研”合作,建立更多的科研平台。 形成良好的学术研究氛围和团队协作精神,加强中青年学术带头人和学术骨干队伍的建设,在各个学科方向上培养几位有影响的学术带头人和一批中青年骨干,从而形成一支高水平的车辆工程教师队伍。鼓励教师围绕重点学科的研究走出去,或攻读学位,或进修提高,或横向合作,提高和丰富教师尤其是青年教师的学术水平和工程实践经验。 (四)加强对外合作 继续加强与国内其他院校(包含台湾地区高校)、国际院校的合作与交流,有效利用国内外其他院校的优质教学资源,邀请其他优秀高校的教学及科研专家到校讲学,派遣教师走出校园访学交流,充分吸收先进的教育理念和教学方法,促进车辆工程学科教学科研的全面提升。 邀请地方企事业专家针对学校急需的车辆工业技术、标准、认证等进行技术培训和讲学;与地方企事业单位联合进行人才的合作培养,充分发挥企业的资源优势培养应用型车辆人才;与地方企事业单位深入开展“产学研”合作,加强车辆技术攻关及应用,促进地方车辆工业产业群发展,提升学校的科研能力,进一步加强车辆学科的教学能力。 结语 充分发挥三明地方经济发展的优势,加强与兄弟院校、企事业单位之间的联合培养及教学科研合作。充分利用各种资源,优化资源配置,凝练车辆工程学科发展建设的指导思想及特色目标,强化学科体系建设,建立完善的科研提升及教学团队建设机制,努力将车辆工程学科建设成为三明学院特色学科,促进学校特色学科群建设,促进学校办学的可持续发展。 作者简介: 艾子健(1985—),男,福建三明人,硕士,三明学院助教,研究方向为流体机械专业教学。 吴龙(1973—),男,山东临沂人,博士,三明学院副教授,研究方向为车辆工程专业教学。 晋芳伟(1965—),男,云南镇雄人,博士,三明学院教授,研究方向为事机械材料专业教学。 车辆工程论文:城市轨道车辆工程专业系列综合课程设计设置 摘要:上海工程技术大学城市轨道交通学院车辆工程专业在校企产学联合办学模式的基础上,总结经验,不断加强内涵建设,在专业“卓越工程师”培养方案中,以现场问题调研、案例分析、项目开发的培养方式为根本出发点,加入校企系列综合课程设计,着力提高学生的综合应用能力、工程意识、工程素质和工程实践能力。专业通过前期调研和系列课题设计、规划及软硬件平台建设,取得了一定的成果,为开设系列综合课程设计打下了坚实的基础。 关键词:城市轨道;车辆工程;课程设计 作者简介:师蔚(1981-),女,新疆伊宁人,上海工程技术大学城市轨道交通学院,讲师;郑树彬(1979-),男,广东揭阳人,上海工程技术大学城市轨道交通学院,副教授。(上海 201620) 基金项目:本文系2012年上海高校本科重点教学改革项目(批准号:沪教委高〔2012〕49号)、上海工程技术大学城市轨道交通车辆工程“卓越工程师”培养平台建设项目(项目编号:11XK10)的研究成果。 作为教育部首批“卓越工程师”教育培养计划试点专业,上海工程技术大学城市轨道车辆工程专业培养方案重视知识、能力与工程实践的融合,理论联系实际,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力。[1]城市轨道学院车辆工程系教师不断探索,总结该专业在培养过程中的经验,并对本专业的发展方向、培养过程中出现的问题不断研究、改进,从而完善和优化了本专业的课程体系。其中,重要的改进部分为在新的培养计划中添加了系列综合课程设计,注重课程设计选题的综合应用性、工程实践性及多样性,旨在着力培养城市轨道交通车辆工程专业学生在城市轨道车辆方面的综合设计、工程实际应用能力及创新能力。并通过前期研究及一系列规划及筹备,达到了开设条件,取得了一定的成果。 一、系列综合课程设计设置依据 城市轨道车辆工程专业课程体系设置原则主要是紧贴本专业“卓越工程师”培养目标,在系列综合课程设计中着重考虑了其在工程素质和能力培养需求方面的作用,并与课程体系中其他课程保持良好的相互衔接,进一步提升理论及实践教学效果。 1.城市轨道车辆工程专业培养需求 上海工程技术大学城市轨道交通车辆工程专业的培养目标为:以城市轨道交通车辆工程为背景,培养具有城市轨道交通车辆工程基础知识与应用能力,能面向工程实际,从事城市轨道交通车辆运行保障及维护、故障诊断及维修并可延伸至整个轨道交通领域等方面工作的高级工程技术人才。[2]在培养目标中,本专业注重与工程实际的结合,因此设置具有工程实践特点的系列综合课程设计正是满足本专业培养目标的需要。 2.衔接专业课程群需求 城市轨道车辆工程专业课程群设置主要包括学科基础课程群、专业课程群及集中实践环节课程群三大部分。其中学科基础课程群主要包括机械、电力电子、测试控制等相关课程。通过对该部分课程的学习,使学生掌握扎实的机械、电力电子及测试控制方面的基本知识,具备独立分析课程相关内容的能力,为后续专业课的学习打下良好的理论和技能基础,为从事专业技术工作做好基本培养和锻炼。 专业课程群则包括城市轨道车辆结构与原理、城市轨道车辆电力牵引与控制、城市轨道故障诊断技术等专业课程。该部分的课程则使学生系统掌握城市轨道交通车辆结构、控制、检测、维护保障等方面的知识。通过这些课程的学习,使学生掌握城市轨道交通车辆机械结构、电力牵引、电气设备等相关城市轨道车辆的组成和原理,以及其故障诊断、检修方法及手段。 专业课程中的集中实践环节课程群则包括企业实践环节和系列综合课程设计环节。该部分课程中的企业实践环节的主要目的是提高学生工程实践能力,使理论联系实际,增强理论教学效果。而系列综合课程设计环节则是学科基础课程群、专业课程群及企业实践环节的综合应用,通过在设计应用过程中使用各课程群中的知识点,不仅弥补了专业基础课程抽象不易理解,理论教学效果不理想的不足,又解决了专业课程涉及知识领域广、实践性强、不易掌握的问题。并且让学生将学校的“所学”与企业实践的“所见”充分结合,使知识体系得以融会。系列综合课程设计正是起到了衔接及促进各专业课程群效果的作用。 二、内容设置 城市轨道车辆工程专业系列综合课程设计包括:城市轨道交通车辆结构与原理课程设计、检测与传感技术课程设计、城市轨道交通车辆电气设备课程设计。在内容设置方面传统课程设计仅隶属于某一门课程,并不注重课程体系其他课程的内容衔接,难以达到训练学生较全面知识体系的目的,而改革后则避免了这一缺点。在系列综合课程设计中主要体现以下特点: 1.综合应用性 首先在设计选题时,教师考虑其综合应用性,将分散的多门课程串联起来并系统化,使学生得到综合性的应用训练。具体做法是各综合课程设计教师首先开设多个选题,供学生选择,并考虑其具体特点,即在城市轨道交通车辆结构与原理课程设计中,将机械原理、机械设计、工程力学、城市轨道交通车辆结构与原理等课程联系起来;检测与传感技术课程设计将检测与传感技术、城市轨道车辆故障诊断技术等课程联系起来;而城市轨道交通车辆电气设备课程设计则将电子技术、电力电子技术、电力牵引、控制理论等课程联系起来,在综合课程设计的任务书中就体现出各选题的综合应用性。 2.工程实践性 在考虑选题时,所有的选题都应与城市轨道车辆工程应用有关,使学生具有实际应用的前提,有利于提高课程设计的兴趣,调动学生的积极性,有利于发挥学生的主观能动性和创造性,也增强了学生在实践中发现问题、解决问题的能力,做到理论与实践相结合。 3.多样性 即选题多样性。选题有的来自于企业的需求,即需要解决的问题,做创新性的开发;有的来自于国内外文献资料,学生进行实践重新设计,实际复现;有的课题来自于教师科研课题中成熟的研究成果转化,指导学生进行前瞻性的设计。总之,学生可以根据自己自身的特点及能力,选择适合自己的设计选题,达到提高综合能力的目标。 4.开放性 在系列课程设计中,借鉴开放式课程设计模式,以综合课程设计选题为主线,在管理上首先实施开放性管理,指导教师以阶段成果作为考核设计进程标准,给学生开放的课程设计空间,使他们有更多自学和研究的机会。同时配有开放的教学实验室为基地,满足学生开放式实践机会。[3,4] 三、组织实施 根据上述系列综合课程设计设置的内容及特点,需要指导教师具有较强的城市轨道车辆综合应用能力及工程实践经验,因此在组织实施该教学内容时主要通过本专业专职教师的培养、企业导师的参与,同时积极构建课程设计平台,并针对系列课程设计在院内立项研究,从硬件、软件上得以为系列课程设计的实施提供有利的保障。 1.系列课程设计教师培养 在系列课程设计的指导教师配备上使用双导师制,即同时配备学校专职教师与企业导师共同指导系列课程设计。由于有企业导师的介入,使系列课程设计的选题可以更加实用,设计过程更加接近工程实际。而学校专职教师则可以在课程设计中把握学生对新技术的应用,引导创新设计思路,并管控课程设计过程,使系列综合课程设计在实施过程中满足学校培养体系的要求及规范。 在学校专职教师培养过程中,注重企业挂职锻炼环节,使挂职锻炼成为专业课程教师的必修环节。通过企业的挂职锻炼,让教师充分了解本专业领域的工程实践相关知识,促进教师提高解决实际问题和进行实践教学的能力。并促使教师不断学习,不断更新知识和工程实践经验,使教学内容与本专业需求保持紧密的联系。对于企业兼职导师,则需要他们具有硕士以上学历,在企业有丰富的现场及实践经验,弥补专职教师在培养学生过程中出现知识、技能和视野以及对新技术应用方面的不足。 2.系列课程设计平台搭建 为保证系列课程设计的正常进行,除了在指导教师配备及培养方面进行努力外,还进行了系列课程设计的硬件平台的搭建。主要包括设置系列综合课程设计用教室,提供基本计算机,仿真设计软件,实验平台。同时还充分利用实验室等其他平台,具体如下: (1)充分利用专业实验室。在系列课程设计场所的选用中,通过开放性管理,充分利用城市轨道交通学院已有的实验室,如城市轨道交通列车结构实验室、城市轨道车辆自动驾驶实验室、城市轨道车辆检测实验室等场所及相应实验平台完成部分实验,使专业实验室得到充分利用。 (2)利用科研平台。当学生的课程设计选题为教师科研成果转化的题目时,学生则可利用专业教师的科研平台进行设计、实验等相关内容。 (3)利用学生创新工作平台。通过学院已经搭建的大学城创新工作室及相关设备,部分学生选题接近时,可以进入这些工作室进行相应的课程设计工作。 3.系列课程设计立项研究 在系列综合课程设计的总体设计方案落实的基础上,为了进一步对各综合课程设计进行细化,如选题论证、设计步骤规范、设计工作量的核算、设计指导书的编制等工作,通过院内立项研究,做到选题必须具有工程实践性,设计内容必须具有先进性。对选题进行学生试做,充分验证其课程设计的工作量是否合理,难度是否适中。通过试做学生反馈进行调整,为正式执行教学计划打下基础。 四、结论 在城市轨道车辆专业课程体系中,增加系列综合课程设计是卓越工程师培养目标的需求,同时也是衔接课程体系各课程的重要内容。通过对指导教师的培养、企业导师的介入,并搭建了系列课程设计平台,在软件及硬件上进行建设,并通过立项研究选题,把握其综合性、工程应用性、多样性等特点,取得了一定成果。 车辆工程论文:车辆工程专业实施“卓越工程师培养计划”探索 摘要:实施卓越工程师培养计划对于高等学校提高人才培养质量有着重要的意义。本文介绍了盐城工学院车辆工程专业在卓越人才培养方面所进行的探索和实践,并从培养模式、课程体系、实践教学体系和产学结合等方面进一步阐述了卓越人才培养的特点和师资队伍建设的措施。 关键词:卓越人才;车辆工程;课程体系;实践教学体系 “卓越工程师培养计划”是高等教育面向社会需求培养工程人才的重大改革计划,是提高人才培养质量,推动教育教学改革的重大举措。“卓越工程师计划”要培养的是不同层次的高素质、高质量的工程技术人才,但不论是何种层次都应具有较强的工程实践能力和创新精神,能够胜任各自岗位的工作[1]。对于省市共建的地方本科院校,培养的应该是应用型本科工程人才,着重在培养学生社会的适应性,提升知识的转化能力,提高工程素养和综合素质。现就我校车辆工程专业实施“卓越工程师计划”,在培养目标定位、培养模式、课程体系、实践教学等方面进行的改革探索谈几点认识。 一、确立车辆工程专业卓越人才的培养目标 “卓越工程师”的培养目标是面向工业界、面向世界、面向未来,培养和造就一大批创新能力强、能适应社会经济发展需要的高质量的工程技术人才,为建设创新型国家、实现工业化和现代化奠定坚实的人力资源优势,增强我国的优秀竞争力和综合国力[2]。而我校车辆工程专业的培养目标是突出应用型,以服务江苏省地方经济建设为主,培养适应社会主义现代化建设和江苏省地方经济社会发展需要的德智体美全面发展,具有专业技能、实践能力、创新精神、创业能力和社会责任感,具有宽厚的汽车设计制造的理论基础,适应汽车产品和系统的设计制造、控制、维修及工程管理工作,对社会需求具有较强适应性和竞争力的本科应用型创新人才。 二、车辆工程专业卓越人才培养模式探索 1.明确卓越人才培养层次定位。我校人才培养定位是立足江苏,服务全国。因此,在人才培养和专业方向上,应充分考虑江苏省的经济对人才培养的需求,根据江苏省及盐城经济和汽车产业发展趋势调整专业方向设置,合理调整培养方案、课程体系和教学内容,以便更好的为江苏省地方经济服务。以此定位为出发点,我们紧紧围绕“应用型卓越工程师”教育来制定人才培养方案,从工程技术的角度来构建车辆工程专业教学体系,在注重理论知识的同时,更注重学生工程实践能力和创新能力的培养,加强对学生工程的实际训练,培养行业企业当前急需的工程人才。 2.构建新的人才培养模式和相应的课程体系。我校车辆工程专业在培养方案和课程设置上充分体现工程特色,学制采用3+0.5+0.5模式,校内的学习时间小于3年,在企业的学习、实习和毕业设计时间累计超过1年。累计半年的实习和项目设计是分散在前七个学期内进行的,采用一年三学期制,第二学期主要是在企业进行实习和项目设计,第八学期在企业做毕业设计。根据“卓越工程师”的培养标准要求,以汽车制造和服务行业为背景,以强化工程实践能力、工程设计能力和创新能力为优秀,重构课程体系和教学内容,根据汽车产业发展需要完善知识结构体系。车辆工程专业的课程体系设置为三个层次:第一层为通识课程群,主要设置人文、社科、数学、英语、计算机等课程,以培养学生的人文素质和科学素养;第二层为专业基础课程群和专业课程群,主要专业基础课程有工程图学、理论力学、材料力学、工程材料、机械原理、机械设计、电工电子技术、控制工程基础等,主要专业课程有汽车理论、汽车构造、汽车设计等课程。前两层三个课程群构成了车辆工程专业的知识结构,为汽车工程师的培养奠定了理论基础;第三层为专业选修课程群,专业选修课程群给学生提供更广阔的职业背景知识,学生根据个人兴趣爱好、就业需求来选择课程,其课程设置是根据江苏省及盐城地区经济和社会发展对汽车类专业工程人才知识的需求而设置的,目前主要有汽车现代设计、电动汽车、汽车安全、汽车检测等课程群。专业选修课安排在第六学期和第七学期的前十周完成,有些选修课是在企业实习期间学习的,课程体系结构。 3.构建以工程实践能力培养为目标的实践教学体系。构建以工程实践能力培养为目标的车辆工程专业的实践教学体系,应符合应用型人才的培养目标,强调工程实践与技术创新,突出基于项目的学习和从做中学的工程训练方式,在项目设计过程中加深对工程设计知识的理解和学习。基于工程能力培养的实践教学体系是一个完整的系统结构,应与课程体系总体结构相适应,体现知识、能力、素质三者之间的关系,突出技术应用能力和创新意识的培养主线,采取分层培养,层层递进,逐步提高的模式,我校车辆工程专业的实践教学体系结构如图2所示。①基本能力实践模块,基本工程能力的培养对应于课程实验模块,是在单一课程范围内以项目训练方式对学生进行,通过该模块的教学实践训练,让学生掌握汽车工程的基本操作技能和工艺规范,培养初步的工程实践能力。在课程实验教学中,我们坚持以培养学生的动手能力为主,尽量做到使每个学生都能独立地完成实验过程,并认真地分析实验结果,而且所开设的实验项目也多与实际应用相结合,增加设计性、综合性实验内容,提高学生对实验课的兴趣。同时对一些综合性较强的实验项目,不仅仅局限于实验课堂上,还进行必要的开放式教学,使学生能真正地从实验课中学到知识,培养他们的独立工作能力。②综合能力实践模块,综合实践模块是基于课程群项目设计的集中实践和毕业设计,项目内容结合工程应用。目的是培养学生综合运用汽车及机电产品设计和制造的知识,掌握汽车及机电产品的设计、制造方法和项目研发程序,提高学生自主学习、独立工作和团体协作能力。综合能力实践模块主要由机械CAD模块、检测与信息处理模块、汽车产品设计模块、工艺装备设计模块、专业综合训练模块和毕业设计模块等组成。机械CAD模块帮助学生掌握机械工程图的绘制方法和现行的国家制图标准;检测与信息处理模块培养学生机械参数的测量和数据处理的能力。汽车产品设计模块的目的是让学生掌握汽车产品相应的设计与制造规范及标准,培养自主学习的能力,应用所学知识解决实际问题的能力。工装设计模块使学生熟悉并掌握装备及其关键零部件设计、制造、维护、回收等环节中的基本要求与技能;掌握计算机仿真技术在产品设计中的应用;培养产品开发、生产等过程中人员协调、分工、协作意识与组织管理能力、交流沟通能力。先进制造技术模块以数控加工为基础,使学生掌握先进制造技术和先进制造装备的设计、制造、使用和维护知识,实现CAD/CAM一体化。专业综合实验模块是利用现有专业实验室如机械创新实验室、液压实验室、机电传动控制实验室等对学生开放,要求学生独立设计实验方案、选择仪器设备,利用实验室的条件进行设计、制作和调试,使学生的工程能力达到完整的训练和提高。毕业设计全部在合作企业进行,结合企业产品研发项目,在学校、企业和教师的共同指导下完成课题。③拓展能力实践模块,主要是项目研发、社会实践和企业实习,项目来源于教师的科研任务、产学研课题、大学生创新实践项目、学科和技能竞赛和企业现场等。该模块主要是对三、四年级学生进行的,目的是培养学生项目研发能力、创新能力、协作能力、管理能力和职业能力。拓展能力实践模块主要由科研训练、学科技能竞赛、企业实习等模块构成。科研训练由兴趣小组、科研任务、创新项目等引导参与;学科技能竞赛包括机械创新设计大赛、汽车设计大赛、机器人设计大赛等;每个项目实施分为三个阶段,即:提出概念性方案、工程计算与分析、正式设计做出一个小产品,全部工作在一年内完成,每个项目由4~6人为一组共同完成,分别评分,其中多数项目题目来源于企业。完成后由企业和学校共同评定,同时,对指导教师也提出了更高的要求,需要有指导项目完成的专业综合能力、组织能力、控制能力和鼓动能力等。这种模式突破了传统的以学科为系统的培养模式,建立起以生产过程的顺序来组织的教学模式。使得学习更加贴近生产、贴近实际,有助于学生提高学习效率,提高学生的学习积极性,由于学生参与的项目大多来自于生产实践,所以能保证学习内容总体上具有时代性和先进性,从而适应社会发展的需要。 4.产学结合,培养学生的实践能力和工程意识。“卓越工程师计划”实现的关键是产学结合,学生累计超过一年的时间在企业进行实习、项目设计和毕业设计,我们制定的企业实习计划共46周。学生每年暑假前后安排6周进企业实习和社会实践,第四学年安排28周在企业实习和毕业设计。在卓越计划实施过程中,我校与企业进行了全方位、全过程的教学合作。卓越计划培养方案的制定有企业专业技术专家共同参与,综合性项目主题和问题的确定,由企业界和学校指导教师共同确定,在企业共建学生实践教学中心,便于学生在企业学习和实践。学校与企业的合作不断增加,可以促进专业水平和项目的不断产生。进一步深化产学研合作,有利于形成长期互利的合作机制。我校实施产学研合作教育模式,造就了“产学合作、工学交替”的育人环境,形成了科学的常态化育人机制,培育了具备较强的分析问题和解决问题的能力和具有国际视野、创新意识和奉献精神的高素质应用型人才。 三、建设一支具有丰富实践经验的教师队伍 专业教师队伍的质量决定着能否培养出“卓越”的工程人才。目前高校对教师的聘任、考核和评价制度使得教师队伍存在的问题是普遍缺乏工程实践经历。因此,我们制定了青年教师到企业轮训工作制度。对于没有工程经历的教师,制定了相应的培训政策,每年安排2~3名教师到企业训练半年以上,参与企业实际工程项目或研发项目,以获得比较丰富的工程实践经历,提高工程实践能力。对于过去具有工程实践经历的教师,也制定了相应的政策,鼓励他们与企业合作开发项目或有计划地定期安排到企业工作,以更新工程知识、掌握新的实践技能、丰富工程实践经验,并不断强化工程实践能力。为了加强教师队伍的工程实践能力,学校不仅引进了部分具有工程实践经历的教师,还从合作企业中聘请了部分工程专家和管理人员到学校任教,承担专业课程的教学任务,同时他们还担任学生在企业实习、项目设计和毕业设计的指导教师,从而保证了卓越计划的实施。 卓越工程师培养需要多年的实践积累,需要几届学生的培养才能逐步形成,也需要随着经济社会的发展而不断更新和提高。因此,卓越工程师培养计划项目建设也是工科院校一项重要的长期工作。目前在卓越工程师培养方面存在的主要问题有:专业教师缺少从培养人才的角度进行产学研合作的动力;大量工科专业学生难以找到足够的合作企业;企业受利益驱动缺乏接收学生实习的积极性。这些问题需要政府、教育主管部门和学校采用多元化的方法来解决。 基金项目:盐城工学院教学研究基金项目“工科院校机械类专业面向工程的能力培养体系的研究与实践”(JX201102) 作者简介:朱龙英(1962-),博士,教授,主要从事现代设计理论等方面研究和教学管理工作。
高速铁路发展论文:高速铁路发展分析论文 摘要:本文从可持续发展角度分析高速铁路的技术经济优势、中国国情适合发展高速铁路,论证了我国建设高速铁路的必要性、可行性、方法措施及其意义。 关键字:高速铁路;可持续发展;节能减排 纵观世界各国工业化发展过程,经济增长几乎都是靠资源(尤其是不可再生资源)的高消耗来支持的,由此导致全球性环境恶化,以致影响到人类的生存和发展,“先污染、后治理,先破坏、后保护”的做法,是一条无异于杀鸡取卵的发展道路。出于对生态和环境保护问题的关注,可持续发展的新理念应运而生。在刚刚过去的二十世纪,全世界的人口翻了两翻,货物交流量整整扩大了1000倍。目前,交通运输部门消耗着全世界四分之一的能源,产生的温室气体排放量则占到全世界的三分之一。怎样才能达到经济发展和环境保护“双赢”的目标?鉴于目前交通运输需求的持续增长(预计到2020年货物运输需求将扩大二倍),从可持续发展的要求来看,必须发展高速铁路运输。 一、高速铁路的技术经济优势 1.占地少。对于运送相等数量的旅客,高速铁路所需的基础设施占地面积仅是公路所需要面积的25%。 2.节约能耗。高速动车组单位能耗不及波音747飞机的3%,私人汽车能耗的20%。高速铁路是惟一使用电力的运输方式,并且它能利用可更新的能源,如核电、太阳能或水利发电。而其他运输方式对石油资源的依赖和消耗将进一步加剧能源供给的结构性矛盾。 3.污染轻、排放低。公路和航空运输不仅产生大气污染而且通过释放二氧化碳加剧了全球温室效应。据欧美各主要城市检测数据,城市中各类主要废气40%—90%来自汽车尾气。由于高速铁路是电力牵引,对大气不会造成污染,基本不会排放有害气体。同时,高速铁路相对公路、航空等其他运输方式产生较小的噪声。若为把机场噪声效果降到高速铁路噪声的等级,就必须更加远离机场跑道几百米。 4.安全。自1964年日本开通新干线,已安全输送旅客超过5O多亿人次,从未发生行车死亡事故。 5.旅行舒适。铁路旅客列车运行平稳、空间较大、设施齐全,旅客不必固定在座位上,可以自由地选择喜欢的活动方式,享受高品质的旅行服务。6.交通顺畅。铁路有自己的运行线路,受自然条件影响小,基本不受其他运输方式的干扰,运行速度快,对解决时间较集中、客流量特别大的运送非常有效。国内外一些大城市还通过建设地下铁路、城市轻轨及地区快速铁路来解决城市交通的道路拥挤。 二、中国国情适合发展高速铁路 1.建设具有中国特色的、可持续发展的、合理的交通运输结构,要选择对生活危害最少、消耗自然资源最小、运输效益最大的交通方式。我国是发展中国家,铁路运输面临艰巨任务,要依靠科技进步发展铁路,国务院在《国家中长期科学技术发展纲要》中已做出客运要高速、货运要重载的决策。交通运输走可持续的发展道路,从土地资源利用来看,因我国人均耕地仅有1.4亩,减少、消除过度的或不当的土地利用,节约建设用地非常重要。发展高速铁路能使土地资源利用既充分又合理。从能源方面来看,我国石油资源比较紧张,公路和航空运输耗油量大,采用高速电气化铁路,能耗大幅度降低。从环境方面来看,高速电气化铁路基本上消除了粉尘、油烟和其他废气污染,噪声比高速公路低5—10dB。 2.长期以来由于资金短缺等原因,我国铁路技术发展严重滞后,列车速度一直处在较低水平,铁路运输能力远远不适应国民经济和社会发展的需求,路网整体运输能力严重不足,主要干线、部分地区限制型运输矛盾突出,季节性运能十分紧张而且还在不断加剧。尽管铁路采用强力措施,实现以6%的世界铁路营业里程,完成世界铁路四分之一的运输工作量,运输密度为世界之最,但列车速度低,运输能力严重不足,使铁路成为制约国民经济发展的“瓶颈”。 为了发挥铁路在陆上运输中的骨干作用,降低运输成本,适应可持续发展的需求,在具有大量客流的大通道发展高速铁路是一条最经济有效的途径,具有其他运输方式难以替代的作用。我国政府于1994年底就开始对京沪高速铁路进行前期研究,拟建电气化双轨高速铁路,正线全长约1318公里,设计时速350公里,使之与既有京沪铁路实现客货分流,该项工程预计5年完成,2010年投入运营。年客运能力可达1.2亿人次以上,南下年货运能力达1.2亿吨以上,京沪的旅行时间由目前的14h缩短到6h,将从根本上解决运输能力不足,旅客滞留,货物堵塞问题,同时还可降低运输成本,适应经济发展和人们生活水平提高的需要。3.发展高速铁路有利于促进科技进步,推动可持续发展目标的实现。高速铁路是当代交通运输领域的革命与创新,是新技术在铁路上的集中体现。它涉及电子、信息、材料、能源、环保等一系列新技术,特别是高速行车技术集中反映了铁路运输组织、机车车辆、工程工务、通信等方面的技术成就。高速铁路技术在国际上已趋于成熟,但我国现有技术基础和工业水平与之相比尚存在差距。因此,必须立足于我国的国情,坚持自力更生、自主创新、努力挖掘潜力,同时加强国际合作,提高高速铁路运输系统的技术水平和管理水平。建设高速铁路不仅将推动铁路科技进步,也有利于推动相关产业的技术进步,保证国民经济的可持续发展战略的实施。 三、高速铁路建设和运营应注重以下问题 从可持续发展的角度来说,高速铁路建设和运营应注重两方面的问题:一方面推行国际先进高速铁路管理体系,加强技术监督管理,促进高速铁路建设和运营企业保护环境,谋求经济发展与环境协调统一。另一方面是通过新技术、新材料、新设备、新工艺的发明与应用,采取技术措施,减少铁路建设和运输生产对环境的污染、破坏。具体到选线设计、建设和运营之中,可以归纳为:①科学规划铁路网的均衡发展,充分发挥既有铁路设施的运输能力。②在选线和线路设计方案时,选择周围环境敏感性最小及社会效益、环境效益最优的路线方案。③在铁路建设施工期间,应减少施工土方,节约用地,注意水土保持。运营期间应坚持清洁生产,最大限度降低对铁路沿线的污染。④在高速铁路建设的前中后期实施可持续运输评价,促进环境与交通运输发展体系自我调节的可持续能力。 四、展望 在高新技术的推动下,“绿色铁路”可持续发展的交通运输理念指导下,高速铁路技术快速发展,高速铁路运输能力大、速度快、占地少、安全、舒适、节能、减排、环保、经济效益高等优势更加突出。发展高速铁路已是当今世界铁路发展的共同趋势,现代化高速铁路的发展在2l世纪中国可持续发展战略中必将继续产生深远的意义和影响。 高速铁路发展论文:浅谈高速铁路无砟轨道的发展 摘要 《中长期铁路网规划》确定了我国高速铁路的发展规划,提出截止2020年,全国铁路的营业里程达到12万km以上,建设客运专线1.6万km以上。经过几年的努力建设,目前我国投入运营的高速铁路已经发到了6 552营业公里。其中新建的250~350的高铁有3676营业公里,正在建设中的高铁有1万多公里。 关键词 高速铁路;无砟轨道;性能 0 引言 在过去铁路的发展中有砟轨道占领了铁路建设的主导地位,随着国家经济的发展,对铁路运行速度的要求越来越高,由于有砟轨道对速度的限制,铁路建设迎来了无砟轨道时代。 1 无砟轨道的优点及缺点 1)相对于有砟轨道而言,无砟轨道具有以下优点: (1)具有较强的整体性,横向和纵向的稳定性高; (2)结构的耐久性好,能持久的保持轨道的几何尺寸; (3)维修工作量少,维修费用小,使用寿命周期长; (4)可避免高速行驶下有砟轨道的道砟飞溅; (5)在桥梁上铺设无砟轨道可以减小二期恒载,在隧道中的无砟轨道可以降低隧道的净空,减小开挖面积; (6)车辆的平稳性好,通过能力大。 2)无砟轨道的缺点: (1)建设费用高; (2)无砟轨道不能再粘土深路堑、松软土路堤或地震区域铺设,从而增大了轨道施工难度; (3)一旦路基下沉,修复难度大,改进的可能性受到局限,所以对路基的要求更高; (4)无砟轨道产生的振动打,噪声也相应较高; (5)混凝土无砟轨道为刚性承载层,一旦荷载达到了极限时,轨道几何尺寸发生突变并引起难以预见的恶化。 2 高铁无砟轨道系统的技术难点 相对于有砟轨道,高铁无砟轨道系统的技术难点主要有以下几点: 1)控制线路下部基础的沉降和变形。无砟轨道以扣件为轨道弹性和几何调整的主要方案,要从设计和施工采取妥当的措施来加以控制; 2)施工精度和测量技术要求高。若施工精度达不到要求轨道线路结构就会发生较大的沉降,线路会出现纵向的起伏和横向的扭曲,这就难以实现其设计功能,保证轨道结构的平顺性和稳定性,因此,线路必须具备准确的几何线性参数,必须采用诸如CPIII等高精度网进行控制,误差必须保持在毫米级范围内; 3)无砟轨道配套扣件系统技术。高速铁路列车运行速度高,行车密度大,扣件是无砟轨道中提供弹性的主要部分,比一般线路有更高的要求,目前我国高速铁路无砟轨道主要采用WJ-7和WJ-8型扣件; 4)无砟轨道工程材料技术。上面讲到,高铁列车运行速度高,行车密度大,不仅对扣件要求高,对轨道同样如此,混凝土、水泥沥青砂浆、橡胶、泡沫塑料板等材料对无砟轨道结构的耐久性有最直接的影响,其中作为缓冲重填材料应具有一定的弹性又有一定的强度,水泥砂浆强度是够高的,但弹性不足,沥青弹性好,但强度低,受温度影响大,因此采用将二者结合的水泥沥青砂浆; 5)无砟轨道施工工艺及配套装备的研发。基于无砟轨道高稳定性、平顺性、少维修的结构特征,无砟轨道无疑是一种特殊的建筑产品,因此科学合理的选择施工技术以及对无砟轨道的质量控制是实现该产品功能的关键。由于我国铁路施工条件与国外存在较大差异,为了加快我国无砟轨道的发展,针对不同的无砟轨道结构型式,研发了各种配套装备。施工工艺和配套设备的研发保证了无砟轨道的顺利建设; 6)无砟轨道施工及验收标准。为了满足高速铁路高精度、高可靠性要求,加强高速铁路无砟轨道施工质量管理和过程控制,统一高速铁路无砟轨道工程,施工技术要求及质量验收标准,保证无砟轨道施工质量,我国制定了《高速铁路轨道工程施工技术指南》、《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》《高速铁路无砟轨道施工精调作业指南》等一系列高速铁路无砟轨道施工及验收标准。 无砟轨道是高速铁路的关键部件,能大幅提高列车运行速度,但是相关科技一直被德国、日本等发达国家垄断。使我国高速铁路发展陷入瓶颈,针对我国国情路情及上述技术难点,通过引进、消化并吸收国外高速铁路无砟轨道先进技术,开展了无砟轨道系统技术创新及研发,实现国内无砟轨道技术的突破并掌握自主知识产权,为我国高速铁路工程建设提供了有力的技术支撑,使我国高速铁路飞速发展。 3 高速铁路无砟轨道技术主要创新成果 1)从系统的角度认识并分析无砟轨道典型的层状体系和复杂的功能,并建立了具有我国自主知识产权的高速铁路无砟轨道设计理论; 2)通过深入分析无砟轨道的功能需求结构特点和部件的功能特性,实现无砟轨道系统功能模块化,部件设计功能化,可以为结构设计和选材、无砟轨道施工奠定基础; 3)针对不同的工程施工条件和施工环境,研发了不同类型的无砟轨道系统(CRTSI型板式、CRTSII型板式、CRTSI型双块式、CRTSIII型无砟轨道); 4)高速铁路精密工程测量技术体系及特点。为了实现线下工程按设计线型准确施工和保证轨道铺设的精度能满足客运列车高速、安全行驶,高速铁路工程测量应通过建立各级平面高程控制网逐级对控制网做精密测量。并提出了高速铁路测量平面控制网应在框架控制网(CPO)基础上分三级布设,高程控制网分二级布设的方法,平面坐标系统应采用边长投影变形值≤10mm/km的工程独立坐标系以及应按“三网合一”的原则进行高速铁路精密工程测量; 5)在无砟轨道工程材料的选取和研发上,我国综合国内外相关领域情况的基础,建立了无砟轨道的分析模型和计算方法,并通过室内性能测验(建立钢轨模型:钢轨采用欧拉梁,承载层用弹性搏壳层,扣件、CA砂浆和路基均采用弹簧阻尼器模拟)研发了适合我国国情的无砟轨道工程材料,从工程材料上保证了无砟轨道结构的耐久性。 高速铁路使城市之间人流、物流效率与质量大幅度提高,拉动沿线经济和城市群的区域联系,带动相互间的经济发展,是现代社会的新型运输方式,也是交通运输现代化的重要标志。当前,中国高速铁路正进入飞速发展的时期,无砟轨道在其中有着不可替代的作用,它不仅是高速铁路发展的助推器,也将承载着推动经济飞速发展的重担。 高速铁路发展论文:高速铁路发展史 地球上第一条高速铁路是什么时候出现的,由于许多国家在上世纪初到二战前都建立了试验性的高速铁路,现在我们已经无从考证了。不过,如果要问第一条投入商业运营的高速铁路在什么地方,那么《Geek》可以肯定地告诉你答案:日本。 在日本高速铁路被称为新干线,究其历史那还得从上世纪30年代说起。当时,日本制定了最高速度可达每小时200公里的子弹列车计划,准备修建一条专用铁路。1940年,子弹列车计划中的东京至下关段动工,可是随后因战争而停工。一直到50年代日本成功申办了1964年东京奥运会,于是他们决定利用子弹列车计划留下的底子――在原来停建的铁路上修建用于高速客运的专用铁路,而这项在1959年动工的“面子工程”就是现在的东海道新干线。 1964年10月1日东海道新干线正式通车,作为第一条投入商业运营的高速铁路,它连接了日本的东京与大阪这两大城市。与当时日本铁路大多采用窄轨(轨距1067mm)不同,东海道采用的是列车运行稳定性更高的标准轨(轨距1435mm)。除了轨距上的不同之外,为了保证列车的高速运行,东海道新干线还改铁路单线往返的设计,将东海道新干线设计为复线往返。也就是说,往不同方向的列车相互不会使用同一条铁路。这就好比高速公路一样,列车各行其道,相互并不会干扰。另外,由于列车高速运行时,即便是撞上重量很轻的物体,对其都会产生巨大的破坏。为了保证了列车高速运行时的安全,东海道新干线还进行了全线封闭。当然,东海道新干线要达到每小时200公里的运营速度,没有专门的列车是不行的。为此,日本国铁(现在已经私营化,拆分为JR东日本、JR东海、JR西日本等公司)在东海道新干线动工的同时,于1962年专为东海道新干线设计了一种列车。这种每辆车长25米、宽3.4米,12辆为一个编组(后增加为16辆为一个编组),最多可搭载旅客1401人的列车就是后来成为日本工业产品标志性象征的O系列车。 P.S. 什么样的铁路才算高速铁路? 国际上将铁路以速度等级划分为常速铁路、中速铁路、准高速铁路、高速铁路与超高速铁路这5类。其中常速铁路的运营速度为每小时100公里~120公里;中速铁路的运营速度为每小时120公里~160公里;准高速铁路的运营速度为每小时160公里~200公里:高速铁路的运营速度为每小时200公里~400公里:超高速铁路的运营速度为每小时400公里以上。随着东海道新干线的成功,日本国铁开始了新干线的推广工作。目前,除了最初的东海道新干线之外,日本已经建成了山阳、北陆、东北、上越、山形与秋田这6条新干线。在这些新干线上跑的高速列车除了前面提到的0系列车之外,日本国铁在它的基础上,通过采用功率更大的牵引电机,强度更高、重量更轻的新型材料以及更符合空气动力学原理的设计先后设计了100系、300系、500系、700系、N700系、E2系、E3系以及E4系等多种列车。在这些列车中,N700系列车的运营速度已经达到了每小时300公里,而运营速度高达每小时320公里的E5系列车正在研发中,预计将在2014年投入运行。当然,对于日本的新干线,最厉害的地方并不仅仅体现上列车的运营速度上,它还包括了独特的铁路控制技术。对于新干线,由于日本的国土狭小,列车在新干线上总体看来都是停停走走,不能长时间保持高速运行,因此只能将它们像公交车一样控制。要实现这样的控制技术毫无疑问是非常困难的,可是日本人竟然变态地达了惊人的5分钟一班的发车间距。而且更让人觉得不可意思的是,即便是在这样的条件下,它们还保持了45年没有出现重大事故――在新干线上跑的列车连只鸡都没撞到过。 在日本发展新干线的同时,远在欧洲的法国一刻也没闲着。上世纪60年代的时候,法国就开始了高速铁路方面的研究。不过,当时法国政府热衷于采用气垫或磁悬浮技术,而法国国铁则倾向于采用传统轮轨技术。在法国政府不愿意投资的情况下,法国国铁决定联合阿尔斯通开始单干,并对他们的高速铁路――TGV(Traina Grande Vitesse)进行了试验性研究。 1972年3月24日,阿尔斯通造出了TGV列车的原型――TGV 001列车。与现在我们看到的TGV列车不同,TGV 001列车并没有采用电机来牵引,而是采用了燃气轮机。各位Geek看到这里可不要觉得那些法国人浪漫得有些可爱,在自己的高速列车上采用了并不常见的技术。其实当时法国国铁作出这样的选择是完全正确的,因为燃气轮机不仅是设计TGV的阿尔斯通的强项,而且它还拥有体积小、功率高与加速好的优点。在1972年12月8日,TGV 001的最高速度轻松超过了每小时300公里。最高达到了每小时318公里。一直到今天,这记录仍然是采用燃气鸵机牵引的列车最高速度。不过,法国人的运气不好――在1973年爆发的石油危机让他们彻底明白了,TGV 001的燃气轮机太费油了。费油,运营成本自然就很高,想要在TGv上赚钱的法国国铁可不答应,于是TGv列车最后还是乖乖回到了以电机输出动力的老路上来,而作为TGV列车原型的TGV001列车也就只制造了一个编组。对于TGV列车,它与新干线的0系列车最大的不同之处就是其牵引方式采用的是动力集中式。相对于动力分布式,动力集中式其实就是将列车的动力集中在首尾的机车上。也就是说TGV除了首尾的机车是动车之外,其他的都是拖车。采用这种方式,虽然在加速性能上不如动力分布式,但是却可以方便地进行编组与维修。既然动力集中式在加速性能上不如动力分布式,那么TGV列车是如何实现高速运行的呢?其实,TGv列车能够高速运行的秘密就在它的转向架上――通常情况下,TGV列车的编组为2动8拖,除了首尾两辆机车与拖车各有2个转向架之外,其他的拖车相互之间都是通过链接式转向架连接的。采用这样的设计,其目的就是为了让TGv列车能以高速通过弯道。当普通列车通过弯道时,为了保证它的稳定性,通常都会进行减速处理。铁路上弯道一多,列车的运营速度自然就快不了。而采用链接式转向架,由于每辆拖车少了一个转向架的约束,实际上是增加了TGV列车的转弯半径,提高了TGV列车通过弯道时的稳定性。因此,TGV列车可以在不减速的情况下高速过弯。于是,TGV列车在加速性能上的不足,以高速通过弯道的方式弥补回来,让这玩意儿实现了不逊于动力分布式牵引的运营速度。除此之外,采用链接式转向架还可以有效减轻列车的重量。我们还是以2动8拖为 个编组来计算,TGV列车共有13个转向架,而普通列车则需要20^转向架。这样一比,两者在转向契的数量上就有了明显的差距――TGV列车比普通列车少7个转向架。转向架少了7个, TGV列车那得减轻多少重量啊?于是,轻装上阵的TGV列车就是想在高速铁路上慢点跑,都是件很困难的事情。 在1974年之后,TGV列车进行了100万公里的运行测试,各项参数均显示它符合设计要求。两年之后,法国政府终于放弃了以前发展气垫或磁悬浮技术这样不切实际的想法,答应资助TGV。于是,法国的第一条高速铁路――连接巴黎与里昂的东南线随之开工。1981年9月27日,东南线正式通车,成为了继东海道新干线之后,地球上第二条投入商业运行的高速铁路。从那以后,无论是法国政府还是法国国铁或是法国旅客,他们都因TGV带来的便捷而尝到了甜头。于是高速铁路逐渐覆盖了整个法国。此外,法国国铁还将TGV进行技术输出,在欧洲大陆上建立了一个跨越多个国家的高速铁路网络。我们熟悉的欧洲之星列车,其实就是TGV专为连接欧洲大陆与英伦三岛的英法海底隧道设计的。目前运行的欧洲之星列车,伦敦至布鲁塞尔仅需2小时,而伦敦至巴黎也仅需2小时15分钟。进入新世纪之后,TGV则向着更高的速度进军。2007年4月3日,在法国一段经过特殊加固的高速铁路上,一列采用2动3拖编组,名为V150的TGV列车经过14分钟的连续加速后,最高速度达到了每小时574.8公里,成为了传统轮轨技术的第一速。这一速度已经非常接近另外一种新兴的轨道交通技术――磁悬浮技术的极限速度了。 美国人有没有高速铁路? 对于这个问题,《Geek》可以负责任地讲:没有。虽然有些喜欢考据的Geek会指出TGV除了在欧洲大陆上生根开花之外,它的表兄Acelo(由阿尔斯通授权庞巴迪制造的TGV,带有摆式列车技术)还远涉重洋来到了美洲大陆开创新天地。不过非常不幸的是,由于美国的人口密集区大多集中在大西洋与太平洋相邻的东、西海岸,而供Acela撒欢的华盛顿至波士顿的铁路并不是专为高速列车而设计,加上美国人骨子里认为:你TGV再快,能快得过飞机?所以TGV的表兄Acela在那边的日子过得并不好,其运营速度不过每小时138公里,这样慢的速度与TGV列车最高速度每小时574.8公里比起来只能算是龟爬。也许,我们将Acela看作是美国的“迷你TGV”更合适一些。法国人在TGV上毫无疑问是非常成功的,不仅在自己国家进行了广泛应用,而且还技术输出到了其他国家。可是,这样的成功却深深伤害了法国的老邻居也是老对手德国的自尊心。于是,严谨的德国人决定奋起直追,在1986年开始了他们的高速铁路计划――ICE(Inter City Express)。 由于德国各个城市的人口分布比较平均,所以JEC与日本的新干线、法国的TGV有很大的不同――它不是以首都为中心,通过修建首都与其他城市连接的高速铁路来实现较高的运营速度。所以德国的ICE更像是我们熟悉的城际列车。也正因为如此,所有的ICE都是在德国国铁现有的铁路基础上进行改造的。只有两段铁路才能让高速列车实现每小时300公里的运营速度。虽然ICE没有对修建专门的高速铁路,但是在改造后的铁路上运行的ICE列车却是专门设计的。 在德国,与电气有关的东西很少有不涉及西门子的――德国高速铁路的主力ICE列车就是西门子造的。在德国提出ICE计划之后的第5年,也就是1991年6月2日,第一批ICE-1列车正式投入使用。该列车采用2动12拖为一个编组,全长411米,最大可载800名旅客,是所有的ICE列车中最长的。在汉堡至慕尼黑的铁路上运行时,这家伙的最高速度可达每小时280公里。不过,ICE-1列车的缺点也非常明显,由于它不能与其他列车混编或重联,加上当时的ICE列车的上座率不高,所以一直存在运营成本过高的问题。除此之外,由于ICE-1列车与TGV列车一样,牵引方式采用的是动力分散式,所以它的加速性能并不怎么样。为了解决ICE-1列车的这些问题,在1997年的时候,ICE-1列车的后续者ICE-2列车正式登场了。与ICE-1列车相比,ICE-2列车更像前者的缩小版――它在ICE-1列车的基础上,其主要结构几乎没有做任何变化,只是将每辆拖车的长度缩减到ICE-1列车的一半。因此,ICE-2列车的运营成本要比ICE-1列车低上不少,即使是要达到ICE-1列车的运量,它也可以通过两个编组重联的方式实现。而对于ICE-1列车在加速性能上的不足,ICE-2虽然德国人没有走法国人的采用铰接式转向架的道路,但是他们都是通过减轻重量来实现的。由于ICE-2列车的长度只有ICE-1列车的一半,那么它在重量上自然要比后者轻上不少。在相同的机车牵引下,重量越轻的列车,加速性能自然就越好。因此,ICE-2列车就会跑得更快。虽然德国人通过缩短长度来减轻重量的办法让ICE-2列车跑得更快,但是ICE列车再短,在运营速度上的提高也是有个极限的。于是。为了追求更高的运营速度,德国人终于在最新的ICE-2列车的后继者ICE-3列车上放弃了动力集中式的牵引方式――ICE-3列车与它的两位前辈不同,不仅在外形上设计的更加符合空气动力学原理,而且转而投靠了动力分布式。除此之外,与ICE-2列车相比,ICE-3列车的长度就更短了――它由8辆动车为一个编组,可载428名旅客。目前,ICE-3列车是德国国铁速度最快的列车,在科隆至法兰克福、因戈尔施塔特至纽伦堡的铁路上它可以达到每小时300公里的运营速度。 日本的新干线在加速性能与载客量上有着明显的优势,但是由于列车的牵引方式采用的均是动力分布式,这种方式除了在国土面积狭小的地方才有所作为之外,在长时间的高速行驶的时候,加速性能的优势并不明显。而且由于列车必须采用多个牵引电机,其成本自然也不会便宜,加上修建一条复线往复、全线封闭的新干线的费用,总体成本就更高了。而法国的TGV虽然也必须修建复线往复、全线封闭的铁路。但是列车的牵引方式却采用了动力集中式,因此TGV的总体成本还是要比新干线低上不少的。也正是这个原因,TGV才技术输出到多个国家,成为了目前应用得最广泛的高速铁路。德国的ICE虽然是三大高速铁路中起步最晚的,但是它却可以建立在原有的铁路上。虽然存在载客量较小的问缺点,但是由于其主要成本只是在高速列车与铁路改造上,所以总体成本比新干线与TGV低上不少,是高速铁路中价格实惠量又足的典型。 说完了日本的新干线、法国的TGV与德国的ICE之后,我们在来看看我国的高速铁路计划。CRH(China Railway High-speed)。进入90年代之后,广州、深圳的发展速度那可是一日千里,特别是深圳,甚至还出现了三天一层楼的“深圳速度”。可在迅速发展的 高速铁路发展论文:中国高速铁路产业国际化发展方向的经济学思考 摘要:中国铁路作为中国经济的大动脉,其发展前景是影响着中国海外市场经济的重大因素。文章首先概述“一带一路”政策的内涵、高速铁路的特征以及“一带一路”政策与高铁国际化发展的关系;进一步论述了“一带一路”战略下中国高铁走出去的发展机遇,并分别从中国的自身因素、出口对象国因素等方面深入分析,提出中国高铁走出去将会面临的风险,文章最后促进我国高铁产业健康发展的对策和建议。 关键词:“一带一路”;中高铁;国际化 一、前言 高速铁路是在高新技术推动下的一种新型交通方式,它是社会和经济发展到一定阶段的产物,是当代高新技术的系统集成,它的建设和运营反映了一个国家的科技实力,因而有“大国技术”之称。中国高铁起步较晚,但凭借后发优势和强大的技术后盾作支撑,用了5年时间走完国际上40年高速铁路发展历程,一跃成为全球高铁大国之列,其发展速度令世界震惊。特别是在新时期“一带一路”背景下,为高速铁路走向国际市场创造了前所未有的遇,迎来了新的发展阶段。 二、“一带一路”政策与中国高速铁路产业之间的关系 (一)“一带一路”概念的内涵 “一带一路”战略是新一轮对外开放的最综合战略。 它是以经济合作为优秀的跨领域战略,对亚欧大陆的众多国家和地区实现贸易繁荣和经济互补创造了条件,在这个过程中必然为我国经济发展提供了新的动力。“一带一路”理念包括众多要素,涉及地域经济发展、文化理念的碰撞,与地域间的政治、外交和国防等都有着密切的关系。从内涵上来看,“一带一路”体现了“政策沟通、道路联通、贸易畅通、货币流通、民心相通”五通的战略方向,成为人类共同体和谐发展的共同理念。其中,政策沟通是基本手段,贸易畅通是优秀目的,道路联通是“一带一路”得以实施的的基础。要实现“道路联通”,高速铁路的发展会带来强大的推动作用,是实施过程中的重要手段,为“一带一路”政策的扩散和推动相关区域经济发展的重要动力。 (二)高速铁路的特征 作为一项新技术,高速铁路与传统的运输方式相比,具有多方面的优势。1. 运输速度快。速度是其重要的特征,之所以被称为高速铁路与此有重要的关系,目前的实际运行速度可达300公里/小时;2. 运载能力强大。一次运行的运载能力可达公路运输的数十倍;3. 外部因素影响小。高速铁路在专用的线路上行驶,通过智能技术进行控制,气候、外部条件等因素对运行几乎没有影响;4. 单位运载量的能耗低。与普通铁路、公共汽车、飞机等传统的运输工具相比,每人每公里消耗能源极低,符合绿色节能的理念;5. 行驶过程中污染小。高速铁路的运行不会产生粉尘、煤烟或其他形式的污染;6. 占地少。相对于强大的运能来讲,高速铁路的用地占地面积相对较小。 三、“一带一路”政策对中国高速铁路国际化发展带来的机遇 中国政府首倡的“一带一路”战略,符合沿带、沿路国家的共同需求,为区域的很多国家互通有无,促进贸易发展,引导经济繁荣创造了机遇。同时也为我国高速铁路的发展及向国际化迈进带来的机遇。 (一)推动高速铁路相关技术更加成熟 高速铁路是一个系统的概念,涉及众多技术层面的内涵。高速铁路技术的起源来自国外,但是最近几年我国在吸收国外技术和经验的基础上,已经取得多项优秀技术的突破,逐渐达到国际领先的状态。从技术层面来看,包括铁轨铺设、机车制造和系统管理等领域。其中列车是构成高速铁路技术体系的优秀,高速运行状态下,对列车制造技术提出了更高的要求,要求具有智能化、舒适度、安全性及优美的外型等方面的要素。这对列车研发和制造提出了极高的要求,因此列车制造能力和技术也能够体现一国技术的高度。目前我国在此领域已经取得较大突破,国内众多高校和科研机构充分发挥智力优势和技术优势,分工协作,在动车组总成和列车牵引控制等领域取得9项重大突破,相关技术日臻完善。在高速铁路走向国际化的过程中,适应不同国家的需求,我们会不断研究,促进技术的进一步发展和完善。 (二)扩大了国内外的市场的需求 高铁是在新技术推动下人们交通方式的一种创新性革命,它改变了人们的交通习惯,使遥远距离的流动更加迅速和廉价,扩大了人们的活动半径,促进了经济的繁荣。在“一带一路”的背景下,相关国家和地区要发展贸易必然要建立交通设施,因此市场需求将迅速扩大,在这个过程中,一方面能够使产业发展具有更大的市场份额,市场需求的扩大是产业发展的推动力,必将使国内的生产规模不断扩大以满足市场需求;另一方面,也可以使高铁产业获得更多的产业利润,提高国际竞争力,中国高速铁路大踏步地走向国际市场,未来的市场需求空间极为广阔。 (三)对解决日益严重的环境污染问题具有推动作用 高速铁路的发展能够减少环境的污染,目前随着工业化的发展,环境污染问题日益严重,污染的一个重要来源是交通运输,特别是汽车在运行中大量消耗汽油,排出包括二氧化硫在内的污染物,形成空气污染。高速铁路的普及势必减少汽车的使用量,从而对环境保护起到一定的作用。 (四)带动相关产业的发展 高速铁路的产业带动性的特点也表现非常突出。这是各类产业的的集成,促进了钢铁工业、加工制造业的发展,而且在流进社会流动性的基础上,为经济的繁荣、贸易的发展创造了条件。 四、“一带一路”政策下促进中国高铁国际化发展的对策 中国高铁走向国际市场已经上升为国家战略,“一带一路”的理念对高铁产业的发展提供了强大的推动力。尽管在过程中可能会面临重重困难,但是国际化的发展趋势不会有大的改变,为此大环境下,高铁国际化路径应当遵循理念。 (一)在政策层面实施“高铁外交” 通过外交手段促进中国高铁走出去。高速铁路的建设给国家带来强大经济收益的同时,也具有十分深远的战略意义,高速铁路可以把陆路上遥远的距离接近,把国内众多城市和生产基地与西亚、中亚、南亚甚至欧洲各国相连,扩大了市场空间,使我们的产品能够在更加广阔的范围内寻找市场,也可以把海外廉价商品运输的国内市场,使国际分工进一步扩大,提高了经济的效率,为促进国内繁荣创造了良好的外部条件。在这个过程中也能够增加我们在世界的影响力和竞争力。所以,对待高速铁路应当以发展的眼光和战略的眼光来看待,成立部级的专门机构推动高铁外交的发展,积极推动高铁走向世界。 (二)积极参与高铁领域国际标准的制定 在中国高铁向海外进军的过程中,应当促进技术层面的国际接轨,相关机构应当努力提升我国高铁的国际声誉,突破海外标准壁垒,获得国际社会的认可,通过国际合作的方式,不断细化技术标准规范,积极与发达国家合作,实现该领域技术层面的国际一致性,参与到各种国际标准的制定环节中,在这个过程中无形地使中国高铁的品牌国际影响度得到提高。 (三)加大人才培养力度 高速铁路是技术密集型产业,集中涉及了计算机控制、加工制造、调度与管理及市场推广等各个领域,在发展过程中需要大量人才作为支撑。因此要加大人才培养力度,通过研发形成自主知识产权,形成优秀竞争力。在高校和科研机构中应当加大相关培养的力度,形成大量高水平的专业人才,才能从根本上为我国高铁的国际化发展创造条件。 (四)鼓励民间资本投入到高速铁路领域 高速铁路从研发到生产,所需要资金强度大,所以在产业发展的初期,应当扩大资金供给来源,提高投入力度。从融资渠道上来看,应当采取各种手段,在政府投入的基础上,扩大民间资本的投资方式,通过科学的制度设计,使民间资本的投入能够得到合理的价值回报,从而调动投资的积极性。在市场经济条件下,充分发挥市场机制对资源配置的基础性作用。通过BOT、PPP等手段,扩大资金供应渠道。 五、总结 “一带一路”政策是在经济新常态的背景下提出的宏观发展战略,这一战略的实施必将给我国及相关的周边其他国家经济繁荣带来新的机遇。特别是对我国具有国际领先的产业高速铁路的发展带来新的机遇。在这个大好环境下,应当充分认识高速铁路发展的新机遇,采取政策手段、技术手段和有效的融资手段,促进行业健康迅猛发展,通过占有国际市场来扩大发展空间。未来中国高速铁路行业将占据世界领先地位,对我国经济的进一步繁荣创造条件。 (作者单位:四川大学经济学院) 高速铁路发展论文:浅析中国高速铁路对区域经济发展的影响 摘要:从我国目前的情况来看,高速铁路建设工作的展开为人们带来了更加便捷、高效的交通运输体验。随着选用高速铁路运输人数的增加,这种变化引发的影响会逐渐迁移到经济方面。本文从区域经济空间格局演化方面入手,对中国高速铁路对区域经济发展的影响进行分析和研究。 关键词:中国高速铁路 区域经济 发展 影响 从高速铁路的发展历程来看,其建设工作和投运都会产生良好的环节交通拥堵作用。高速铁路的高效性、安全性使得这种方式逐渐成为各个国家或地区解决大量旅客运输问题的关键方法。就我国而言,高速铁路从区域经济总量、区域产业结构等方面对区域经济的发展产生了积极的影响。 一、中国高速铁路对区域经济发展的作用 中国高速铁路对区域经济发展的作用体现在以下方面: (一)区域经济空间格局演化方面 从整个区域经济空间格局的角度来讲,可以将高速铁路看成是一种破坏原本格局的影响因素。为了重新实现平衡,原本的区域经济空间格局会按照高速铁路产生的影响进行演化重构。 (二)加剧经济发展区域化方面 从本质角度来讲,可以将高速铁路看成是技术、人力资本、资金等要素发展和变化的基础。当高速铁路在某区域建设并投入使用时,对应区域的经济水平会对发生相应提升。从这个角度来讲,高速铁路会加剧经济发展的区域化程度。 二、中国高速铁路对区域经济发展的影响 从整体角度来讲,中国高速铁路对区域经济发展产生的影响主要表现在以下几方面: (一)区域产业结构方面 1、区域城市产业布局优化影响 交通功能是城市发展不可或缺的重要功能之一。对于高速铁路所处的城市而言,其建设工作的开展会间接提升城市自身的等级体系。从本质角度来讲,高速铁路的建设需要相应资金的投入来完成。随着资金投入的增加,该城市的其他相关产业的资金投入也会发生相应增加。例如,某高速铁路的沿线位置集中着许多餐饮产业。高速铁路投资、建设引发的流量增加为餐饮产业带来了新的商机。为了获取更多的经济利润,沿线餐饮产业通过增加投资的方式,优化自身的餐饮空间和服务质量,以期吸引更多的消费者。从整体角度来讲,高速铁路沿线产业的这种变化符合产业发展原则,因此,高速铁路对区域城市产业布局产生的优化影响会对其区域经济发展产生积极的影响。 2、助力产业结构转型影响 高速铁路的这种影响是通过以下几方面体现出来的:第一,不同产业的协同发展与创新方面。高速铁路投运会对所在位置的相关产业产生积极影响。为了充分利用高速铁路带来的客流量,传统产业会加强自身的转型升级,各类高新技术产业也会通过投资等方式扩大自身的发展规模,提升发展速度。 3、地方经济发展增速影响 高速铁路产生的地方经济发展增速影响是通过建设投资的增加产生的。当用于高速铁路建设工作中的投资增加到一定水平时,会产生乘数效应,这种效应在提升地方经济发展速度的同时,还会诱发当地规模的扩展与人口数量的增加。 (二)区域经济总量方面 1、时空收缩效应形成影响 形成时空收缩效应是高速铁路对区域经济总量方面产生的直接影响。随着高速铁路的建设和投运,其沿线各个不同区域之间产生了畅通的交通运输渠道,通达率、空间相互引力的提升会诱发时空收缩效应的形成。对于高速铁路所在位置的各个沿线城市而言,时空收缩效应会产生一些新的作用:第一,经济增长极形成作用。这种作用主要是针对高速铁路沿线的中心城市而言的。相对于沿线位置的其他城市而言,交通运输的暂停、乘客的游玩选择等因素都更加倾向于中心城市。当中心城市的经济发展至一定水平时,其会对周边城市产生延伸性、扩展性影响。当周边城市中存在明显经济增长优势的城市时,新的经济增长极会很快形成。 2、促进生产要素流动影响 高速铁路的这种影响主要作用在以下几种生产要素中:第一,信息生产要素。就我国目前情况而言,信息化时代对信息要素的应用及交流提出了更高的要求。高速铁路的建设和投运有效解决了信息应用与交流面临的主要阻碍――距离问题。因此,在这种情况下,企业与企业之间能够结合技术、新产品等内容完成信息的高质量交流与沟通。基于高速铁路的信息交流和沟通作用从一定程度上促进了交流对象企业的良性发展。第二,资本要素。高速铁路的建设工作建立在增加投资的基础上。随着资金的不断投入,高速铁路沿线人力资本的就业、用于生产活动的物力资本消耗及关联消费都会发生相应增加。上述变化都会产生促进区域经济增长的作用。 三、结束语 从整体角度来讲,中国高速铁路对区域经济发展产生的影响主要包含促进生产要素流动、地方经济发展增速、优化区域城市产业布局等。随着区域经济发展水平的提升,各个区域的经济集聚功能和扩散功能会逐渐带动周边区域经济的发展。 高速铁路发展论文:高速铁路建设对地区旅游发展的影响 随着社会经济的发展以及现代人物质文化生活水平的不断提升,旅游逐渐成为人们最主要的休闲娱乐选择。旅游业也成为推动地区经济增长的支柱产业。当前,高速铁路建设对地区旅游发展的影响是非常大的。本文重点分析高速铁路建设对地区旅游发展的影响,并对高铁时代地区旅游发展的对策进行分析。 交通因素一直是影响地区旅游发展的重要环节,它是连接人们从自身的居住地到旅游地的重要枢纽,地区交通越便捷,花费的时间越少,越能够吸引更多游客。可见交通为旅游业的发展打下坚实的基础。高速铁路作为现代交通建设体系中最重要的形式,它的建设成果直接关系到地区旅游经济的发展。加强对高速铁路建设对地区旅游发展影响研究,能够便于我们更好地如何发展高铁时代的地区旅游经济。 一、高速铁路建设对地区旅游发展的影响 对于地区旅游的发展来说,高速铁路建设最重要的就是为游客降低了旅游的时间成本,提升了游客在旅程过程中的舒适程度,为地方的旅游资源市场的开发打下了基础,具体来说,高速铁路建设对地区旅游发展的影响表现在一下这几个方面。 (一)有利于跨地区旅游产业的发展 高速F路建设一般都是跨省的,它将地区交通体系有效拓展为跨省的交通网络。例如京广高速铁路打通了从京津冀地区到两广地区的南北交通线,中间还贯穿南北等多数城市。又如近几年我国加快建设的沿海地区西岸高速铁路网就将厦门、广东、福建、浙江等城市贯通。依托于高科技的跨城市高铁建设缩短了城市与城市之间的交通距离,有利于人们进行跨城市或地区的旅游活动的开展。可以说高速铁路的发展改善了地区旅游经济的增长的硬件条件,使得地区旅游产业的发展变得更有“底气”。同时高速铁路建设也成为一个吸引更多企业参与到地区旅游产业发展中来的重要条件,它使得地区旅游产业生存和发展的空间得到拓展。京广、京沪高铁的建设,也使得珠三角和长三角的经济发展联系更加密切,对于推动旅游产业的跨省级、跨地区的招商引资等都是十分有益的。 (二)高速铁路网建设有利于改善地区旅游发展的模式 高速铁路体系的建设,其给地区旅游经济发展带来的影响不仅是带来更多跨省际的游客,同时对于省内旅游的发展也是非常重要的。例如目前武汉市作为中部地区的交通枢纽,多条高速铁路路线将武汉周边所辐射的如宜昌、荆州、黄石等其他省内城市更加紧密地联系在一起,从武汉乘坐高铁到荆州只要不到一小时,到宜昌也不超过2小时,极大地为游客缩短了旅游时间。而高铁的高效率也在一定程度上缓解了铁路运输人多、量大的紧张状况,缩短了游客花在交通上的时间,也就变相地提高了地区旅游的接待效率,使得游客周转速度加快,旅游人数不断增多。 二、如何加强高铁时代地区旅游产业的发展 目前,有分布高铁站点的省级行政区共有28个,其分布趋势从东向西以此递减,东部沿海地区的全部省城都有数条高铁路线,并且形成以京津冀、长三角、珠三角等经济中心为轴心的高速铁路网。受到地理区位条件以及地区经济发展情况的影响,我国高速铁路网的布局还是东部多、西部少。尤其是西北地区的青海、西藏、西南云贵高原的贵州等地的高铁建设速度还比较慢。而从当前高速铁路建设的分布情况能看到,东部地区的经济发展得益于地区高速铁路网的加快建设。另一方面是受到高铁交通建设速度的影响,使得东西部经济发展形成了新的二次差距,这一点,从各个地区的经济发展形势以及量化的经济增长总量数额就能明显看到。以武汉和贵州对,武汉在十三五期间建设通达14个方向的高铁、动车干线,一网直通全国所有中心城市,成为中部综合枢纽;贵州的省会城市贵阳在2017年共有6条高铁线。两个城市的高铁建设速度直接反映为两个城市的年经济增长速度。这可以看作高铁建设对地方经济发展所产生的不均衡影响的结果。 加强地区旅游产业在飞速发展的高铁时代建设,应该立足于对当地区位优势、经济发展条件、旅游资源以及旅游产业发展情况等多方面内容的全面了解,在此基础上谋求地区旅游产业的长效发展。首先,高速铁路将各个地区进行联结,对于地区旅游的发展来说是很重要的一点。要让这一优势转变为实际的效果,对于地方政府来说,应该努力打破地区经济、旅游产业发展的封闭性,积极谋求区域合作的机会,即依托高铁这一优越的交通区位条件,加强跨地区、跨城市的旅游产业的合作。以高铁线路为轴线,以枢纽城市为轴心,建立高铁沿线城市相互联结的联动旅游项目和旅游路线。例如围绕沿海高铁路线推出跨沿海城市的沿海旅游路线。其次,对于高速铁路可能带来的旅游发展商机,地方旅游业应该努力提高自身的旅游服务水平,尤其是与旅游产业相配套的其他基础设施建设,要通过高效的旅游接待服务能力来进一步提高景区的接待能力。此外,还应该对地区交通网络体系进行更好的规划,除了加强高速铁路线路建设之外,还应该积极完善区域交通配套设置体系,对景区与铁路交通相连接的交通路线进行科学规划,加强地区旅游交通安全管理。只有这样,才能维持地区旅游业的可持续发展,也才能最终转化为经济增长收益。 三、结语 综上所述,当前,随着我国高铁事业的蓬勃发展,能够看到日益完善的高速铁路网络体系的建设对于推动地区旅游的发展起到非常重要的影响。加强高速铁路网络建设,积极规划地区旅游产业格局,做到一手抓区域交通建设,一手抓旅游产业发展,只有这样,才能更好地推动地区旅游的发展。 (作者单位:上海对外经贸大学会展与旅游学院) 高速铁路发展论文:中国高速铁路对区域经济发展影响研究 【摘要】高速铁路作为促进经济发展的重要推力,是城市化建设中的一个重要举措。为了促进地域发展平衡,保证区域经济的发展要不断对铁路事业发展做出新的规划和目标。铁路建设作为交通建设中的重点工程发挥着举足轻重的作用。铁路建设对于区域经济的影响的研究能够更好的帮助铁路经济的发展。通过对铁路运输分析对周边环境的影响更好的了解其间的内在联系。 【关键词】高速铁路 地域发展平衡 区域经济 一、引言 随着经济的巨幅提升发展带来的必然是高速化的交通建设,高铁建设现已成为交通建设的新风尚。由于高铁的速度快、运输便捷、安全系数高等突出特点,能够有效提升铁路的运输供给量。在“十二五”和“十三五”规划中,我国的高速铁路快速发展,逐步形成南北相连,四纵四横的铁路格局,高速铁路网更加完善,加强了区域之间的联系,对于促进区域经济发展有着重要的意义。 二、高速铁路建设对区域经济发展的影响 我国目前正处于新型城镇建设阶段,高速铁路的快速发展,能够带动周边城市的建设。以高铁为中心,其经济辐射作用对于区域经济的发展具有重要的影响。 (一)有利于促进区域间生产要素流动 生产要素对于生产力的发展发挥着重要的作用。区域经济的发展程度很大程度上取决于生产要素的数量和质量。我国的经济发展呈现不均衡状态,东部地区和西部内陆地区的经济发展差距大,南北方产业发展结构差异大,我国的经济结构整体不协调。这种区域间发展失衡的状况将不利于我国未来的经济发展,不利于经济稳定发展。高速铁路的发展,加强了区域间的交流,对于区域间经济的均衡发展发挥着重要的作用。劳动力对于经济的发展发挥着重要的作用,东部地区经济发达,高素质人才数量多,竞争压力大。高速铁路的发展,促进区域间人员的流动,有利于高素质人才向经济不发达区域的流动,并且能够缓解经济发达地区就业压力,同时,技术和劳动力成本要求低的产业,为了保持自身的竞争力,逐步向落后的地区转移,能够拉动当地生产的发展,使当地的经济水平在短时间内能够得到快速提升,使当地的劳恿δ芄坏玫匠浞值睦用,并且能够提高生产要素的集约程度,使得生产要素能够得到充分利用。并且随着高速铁路的发展,经济发达的地区能够扩大发展范围,促进经济的整体提升发展。[1] (二)有利于提高资源利用率 资源是经济可持续发展必备条件,我国的资源分布与经济发展存在明显的不协调,经济发达的地区自然资源较少,消耗量大,不能满足经济快速发展的需求,会出现资源短缺的情况。西部部分经济落后地区资源丰富,但是受到技术条件的限制,开发程度低,难以发挥促进经济发展的作用。高速铁路的快速发展,为区域之间的经济交流搭建了桥梁,加强区域之间经济合作,提升了资源的运输效率,加快了资源的流动速度,能够及时填补经济发达地区紧缺资源的空缺,为当地的经济发展提供充足的资源,提升资源的利用效率,充分发挥资源的使用价值。同时在资源流动的过程中,为区域之间提供了更多合作的机会,能够提升经济落后地区资源开发技术,在经济发达和经济落后地区之间形成纽带,促进资源和经济发展的协调发展。 (三)促进区域经济产业结构的调整 我国经济发展迅速,但是也存在明显的问题,经济发展发展方式落后,生产要素的集约程度不够,资源利用率较低,因此改变产业结构迫在眉睫。为了保证经济的持续性健康发展,保证工业建设和科技建设发展并行,降低农业占有比例是非常重要的举措,发展科学农业迫在眉睫。同时高速铁路带来的服务业的快速发展给人们生活带来很多不一样的地方。高速铁路的快速发展,不同区域之间的交流更加密切,经济信息的快速传播,使得旅游业、餐饮业得到了快速发展,第三产业的比重上升。同时,高速铁路本身的发展,需要大量的钢铁、建材,能够带动铁路沿线钢铁建材产业的快速发展。运输速度的加快,为高科技信息技术的更大范围的普及提供了可能,使得第三产业能够更加快速地发展。经济落后地区通过高速铁路的纽带作用,吸收其他地区的先进力量和技术带动当地发展,促进当地产业结构的合理化,使区域经济向着更加科学的方向发展,能够有效促进经济发展方式的转变,提升经济发展质量。[2] (四)促进区域经济水平的提高 高速铁路的快速发展能够缩短区域与区域之间的距离有效的提高了工作效率,同时也节省了运输时间,带动了铁路沿线地区的经济交流与发展。同时,高速铁路的发展促进了资源配置的优化和产业结构的调整,使区域的经济结构更加合理,使资源和经济发展水平更加协调。同时,改善了区域的交通状况,使人们的出行更加方便,加快劳动力的快速流动,使就业结构更加平衡,增加了人们的收入渠道,促进人民生活水平的提高,并且高速铁路自身的发展,为经济发展提供了更多的就业岗位,从而提升人们的收入水平,提升人们的支付消费能力,从而提高区域整体经济水平的提高。 (五)促进城镇化建设 城镇化水平是一个地区经济发展水平的重要表现。我国近些年来的城镇化发展变革迅速,在较短的时间内大部分农村转变为城市,提升了国家的整体城镇化水平。目前我国城市化发展迅速,高速铁路的建设,大大改善了沿线地区的投资环境,同时提升了周边土地的产业价值,能够吸引大量的资本,使得当地的城市化发展有充足的资金来源,同时,高速铁路的快速发展,能够吸入大批优秀优秀劳动力,引进优良技术,保证城镇化发展的顺利进行。并且高速铁路沿线地区经济水平的提高促进了周边一些经济不发达地区的发展,符合中央的农村向城市发展的目标计划。 三、结束语 交通工具在经济发展中所产生的影响是不容忽视的,近年来,,高速铁路的大力建设是交通方式的重大变革,大大缩短了不同区域之间的距离,节省了运输时间,降低了运输成本,加强了区域间生产要素的流动,是自愿的配置更加优化,且加强了区域之间经济信息的交流沟通,促进产业结构的调整。同时,高速铁路的发展,夸大了城市的发展范围,加强了城市的辐射作用,加快了周边农村地区的城镇化水平,从而提升全国的城镇化水平,提高人们的生活质量。由此可见,我国高速铁路的快速发展对区域经济的快速发展具有重要的影响作用。 高速铁路发展论文:中国高速铁路发展前景及趋势 [关键词]高铁;成就;前景 据报道,中国铁路总公司负债自2009年开始,从1.3万亿直线上升至2015年4.14万亿。占铁路总资产的60%以上,尽管负债额度已经让人惊讶,但是丝毫不影响我国大力发展高铁的步伐。据中铁总公布的数据,2016年一季度,国家铁路基本建设投资完成727.43亿元,同比增长14.65%。2016年,中铁总计划完成投资8000|元以上。 一、中国高速铁路发展的历史起点 长期以来,我国运力十分紧张,伴随国民经济持续快速增长,运输瓶颈制约日趋严重。铁路繁忙干线运输能力与运输需求的矛盾更是突出,京沪、京广、京哈等干线,部分区段运力趋于饱和状态,无法满足客货运输的巨大需求。高速铁路的建设也是从2004年1月中国国务院常务会议讨论并原则通过的《中长期铁路网规划》开始的。《规划》提出,到2020年。全国铁路营业里程达到10万公里,主要繁忙干线实现客货分线,建设高速铁路1.2万公里以上。 2008年,中国政府根据我国综合交通体系建设的需要,对《中长期铁路网规划》进行了调整,确定到2020年,全国铁路营业里程达到12万公里以上,建设高速铁路1.6万公里以上。 2004年4月,中国国务院召开专题会议,研究铁路机车车辆装备问题,形成了《研究铁路机车车辆有关问题的会议纪要》,提出加快我国铁路机车车辆装备现代化总体要求“引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌”,其中引进时速200公里以上高速动车组技术就是其中的主要内容。中国发展高速铁路的帷幕就此拉开。 二、中国高速铁路发展到今天的成就 1.从技术方面上:从引进到消化吸收,目前中国所掌握的高铁技术有车体设计和空气动力学:高速道岔(250公里,部分进口);板式轨道;列控系统(部分芯片进口);逆变器,变流器,电动机(部分零件进口)。中国铁路在高速动车组、高速铁路基础设施建造技术和既有线提速技术等方面都达到了世界先进水平。尤其在动车组技术方面,成功搭建了具有自主知识产权的时速350公里动车组技术平台,实现了国产时速350公里动车组批量化生产,在高速铁路的固定设施、系统集成、运营管理、环境保护等方面实现了一系列重大技术创新,形成了具有我国特色的高速铁路技术标准体系。 2.从安全运营上:目前,中国高速铁路建立了较为完善的运营管理体系。确保了运营持续安全,取得了良好的经营业绩,提供了安全、快捷、舒适、经济的运输服务,有力地促进了经济社会又好又快发展。如今,中国铁路每天开行“和谐号”高速动车组列车1000多列,发送旅客近百万人。而且高速铁路开通后,既有铁路通道的货运能力得到了巨大释放,为实现货运增量、丰富货运产品体系、提升货运服务质量奠定了坚实基础。 3.从国产化投入上:2015年12月3日。中国自主研发的“和谐号”CRH380高速动车组列车在京沪高铁枣庄至蚌埠段试验运行最高时速达486.1公里。中国高速铁路在2015年底达到1.9万公里,跃居世界第一,占世界高铁总里程60%以上。高铁与其他铁路共同构成快速客运网已基本覆盖50万以上人口城市。到“十二五”末,全国铁路总里程达到12.1万公里。 4.生产上存在不足:相比于我国已拥有自主知识产权高速动车组技术的现实,配套轴承的国产化应用仍是空白,这于正力求高端的装备制造业是一处短板。作为高铁基础零部件的高速列车轴承领域,瑞典SKF、德国FAG、日本NTN等国际巨头正牢牢占据着中国市场。国务院提出的16个重大技术装备关键领域,15个都与轴承相关,这是关键点。高铁车轮也高度依赖进口,目前都尚未国产化。 三、中国高速铁路未来发展趋势 1.中国高铁服务于大众:铁路建设属于国家基础建设项目,主要目的是服务广大民众,为百姓生活出行带来方便,并不是从盈利的角度出发的。自1995年10月1日开始,旅客基准票价率从硬座每人每公里0.03861元调整到0.05861元,已有20年未发生改变。而高铁的建设投入较高,仅以哈佳铁路为例(非客专线路,设计时速200KM/H),自哈尔滨站(不含)至佳木斯站(含),线路全长约343公里,按铁路总公司、黑龙江省政府设计批复,概算总额为360.46亿元,平均在每公里1个亿以上。如此大的基建项目回本是需要周期的,20年算一般性周期,50年收回成本也不稀罕,短期看不到效益或者亏损属于正常现象。 2.中国高铁速度快,极大方便人民在城市间工作、生活:速度是高速铁路技术水平的最主要标志。目前铁路公交化运营最好的京津城际。全程半小时交通让京津两地的心理距离变得亲密无间,而由此产生的同城效应,使天津居住,北京工作的梦想变成现实。极大的加速了两地人才交流。京沪高铁设计时速为300公里/小时,从北京到上海不过5个小时,与民航相比几乎相同(包括市区至机场、机场安检等时间)。 3.高铁环保符合节约型社会发展:高速铁路具有速度快、运量大、节约土地、节能环保等明显优势。发展高速铁路,符合中国经济社会发展需要,对于构建现代综合交通运输体系,实施可持续发展战略,建设创新型国家具有重要作用。 4.乘坐高速铁路安全性好,受天气条件变化影响小,正点率高:高速铁路由于是在全封闭环境中自动化运行,又有一系列晚上的安全保障系统,所以其安全性能够得到很大的保障。与此形成对比的是,全世界公路交通事故造成死亡人数每年大约25―30万人。全球民用航空每10亿人/公里的平均死亡数高达140人。此外,高铁可以全天候运行,除非发生地震。而高速公路和民用航空在浓雾、暴雨和冰雪等恶劣天气条件下,必须关闭停运。 正是这种特殊关系。决定了铁总用债务换来推动经济发展、民生改善的重要优良资产。铁路建设投资可拉动经济增长,可以完善基础设施、促进环境改善和提高城镇化水平,铁路建设投资最终带来的是劳动生产率的提高以及居民收入和消费的增长。铁总用“四万亿”债务通向的远景,是中国将具有全球最具竞争力的轨道交通体系,这样的未来对于中国经济社会发展起到积极作用。 结束语:中国高速铁路的发展和运营实践表明。高速铁路在我国有很大的发展空间和潜力,我国应充分利用后发优势,实现我国高速铁路的跨越式发展。所以,在未来的十几年中,我们不仅要大力发展高速铁路,而且在技术和管理上还要赶超一些发达国家的水平。实现中国铁路现代化。由此可见,中国需要高速铁路,中国的经济发展需要高速铁路,我国发展高速铁路的前景将会一片光明。 高速铁路发展论文:针对中国高速铁路的发展特点,浅议引入智能运输技术的必要性和如何发挥其作用 一、中国高速铁路的发展特点 未来几年,中国高铁建设将进入全面收获期。届时,我国高速铁路网将初具规模。邻近省会城市将形成1至2小时交通圈、省会与周边城市形成半小时至 1小时交通圈。北京到全国绝大部分省会城市将形成8小时以内交通圈。到2015年,我国铁路营业里程将达到12万公里以上。其中,新建高速铁路将达到1.6万公里以上;加上其他新建铁路和既有线提速线路,我国铁路快速客运网将达到5万公里以上,连接所有省会城市和50万人口以上城市,覆盖全国90%以上人口,“人便其行、货畅其流”的目标将成为现实。高速铁路的发展在面向21世纪的中国可持续发展战略中,将产生深远的意义和影响。 作为保障高速铁路运营安全、可靠、高效的优秀,rits的智能化行车控制与调度系统中高铁调度集中系统 ( CTC 系统) 集成技术,经历了起步阶段、线路别小规模系统集成、路网性大规模系统集成等几个阶段,并向信息化、集成化、标准化的方向发展" 二、高铁调度集中系统在铁路智能化运输系统中的应用 高铁CTC系统已在5个铁路局调度所及总公司调度中心运营,并已在其他10余个高铁及城际铁路调度中心推广应用,此系统是国内一次建成标准最高、可扩展性最强、信息保护安全等级最高、具有完全自主知识产权的运输调度指挥系统,表现出极强的技术辐射能力。实现了从技术方案到设计方案到建设成果、运营成果的转化,其应用全面提升了高铁运输安全保障能力,创新了电务运营维护管理水平。 CTCS-0/1级:基于轨道电路传输信息,车载设备由机车信号和列车运行监控装置(LKJ)构成。 l CTCS-2级:基于轨道电路(ZPW-2000)和应答器传输列车行车许可信息,采用目标距离连续速度控制模式监控列车安全运行的列控系统。 l CTCS-3级:基于GSM-R无线通信实现车-地信息双向传输,无线闭塞中心(RBC)生成行车许可,轨道电路(ZPW-2000)实现列车占用检查,应答器实现列车定位,并具备CTCS-2级功能的列车运行控制系统。 l CTCS-4级:完全基于无线传输信息的列控系统,地面可取消轨道电路,由RBC和车载验证系统共同完成列车定位和完整性检查,点式应答器提供列车用于测距修正的定位信息,实现移动闭塞。 我国高速铁路200~250km/h等级采用CTCS-2级列控系统,300~350km/h等级的采用CTCS-3级列控系统,均由车载设备(ATP)和地面设备组成。 三、CTC系统在中国高铁发展中的作用与展望: 设计、施工、验收等建设标准进一步明确。目前高铁 CTC系统相关的设计、施工、验收标准比较有限,在原先系统规模小、功能简单的情况下还可行; 随着大规模系统集成发展,需要一批能指导设计、施工、验收的工程建设规范。 系统软件功能将进一步完善、标准化。总公司作为全路综合性指挥中心,将向统计分析、应急指挥、与国家其他信息系统结合的方向发展。同r,铁总、铁路局的系统应用软件将实现标准化、统一化,调度指挥人员面向统一的人机界面和功能,系统运行效率将大幅提升。 系统信息安全技术深化发展。信息安全是国家战略、是铁路信息化的重要部分,CTC 系统的信息安全是铁路信息安全的关键系统,运输调度指挥系统被国家确定为信息安全等级保护四级系统。目前第二代信息安全技术进入到推广应用阶段,信息安全技术和产品在安全性、可靠性、兼容性等方面还有待加强,比如小型机信息安全、与TDCSCTC 系统匹配性、与第一系统兼容性等问题; 同时,系统需明确第三方功能验证标准和方式;此外,在安全管理方面还需加强配套,通过控制各参数与信息系统角色的活动,从政策、制度、规范、流程以及记录等方面做出规定,来实现信息安全等级保护四级的全部要求。 灾备系统研究及建设展望。作为全球最大的高铁运营网络,从远期考虑,有必要研究灾备系统的成套技术方案和实施方案。灾备系统本身是多系统、多专业、多工种整体的技术方案,作为铁路行车指挥的中枢,调度所灾难情况下,要求各类应用系统应在短时间内完成灾备系统的启用。根据《信息系统灾难恢复规范》、(GB/T20988-2007),调度所备用中心灾难恢复能力等级应不低于5级,即按照数据实时传输和完整系统支持考虑,采用远程数据复制技术、备用网络具备自动或集中切换能力。实现灾备系统是一个关系到多系统配置及软件开发、多专业及部门灾备预案研究、人员培训与演习等复杂的系统工程,需要从铁路总公司顶层加强设计,明确灾备系统需求及研究方向,进一步实现工程化目标。 与通信、信息技术进一步融合。与通信系统接口光纤化、高速化,目前有的采用 2Mb/s 数字通道通过电光-光电转换方式,有的通过FE10/100Mb/s光纤组网,通信系统光通信技术和装备日趋成熟,高铁 CTC 系统对通信速度、可靠性要求越来越高,光通信是发展方向。与信息系统融合更加深入,运营对于高密度、高可靠、高舒适度、安全正点的要求越来越高,要求 CTC 系统与运调系统的计划契合度更好,尤其在动车段 ( 所) 等行车计划与动车组、乘务组计划等结合度更高; 要求系统对运行图的调整更加灵活、方便,为高速铁路运输计划调整预备更多的调整预案,为安全正点提供系统保障; 要求系统与客服系统间的结合更密切、更准确,在列车报点、停稳信息管理等方面更精确。 仿真培训功能平台化、系统化。目前仿真培训服务器连在 CTC 系统优秀局域网上,易对主用系统产生干扰。结合各局对于培训仿真的需求及新技术条件,后续项目需考虑构建仿真培训专用子系统,独立设置数据库及应用服务器、局域网等设备,提供软件、数据测试验证及培训平台;设备包括数据库服务器、应用服务器、数据模拟服务器、培训终端、维护工作站、车站综合处理机、网络设备等; 系统应实现 CTC 系统基本功能,并提供完全一致的操作方式; 系统的软件数据配置完全和实际一致,可对即将上线更换的软件、数据进行仿真环境的测试。 系统维护管理功能集成化、标准化。目前CTC 系统机房维护管理平台仍存在模块各自独立、功能单一的问题,以某调度所 CTC 维护中心为例,共设置各类维护管理终端 。台,占地大、功能和报警信息分散、维护管理不便。随着高铁 CTC 系统发展,应逐步将网络、硬件、软件、环境、视频、布线、通道等各类维护终端实现集成整合,并对维护平台功能和界面实现标准化,达到减少终端、高效运维的目标; 在具体功能上,逐步实现故障无线通知、三维可视、智能布线等功能,及时有效发现、报告、调查、排除故障,对故障的全生命周期进行跟踪和管理。 高速铁路发展论文:浅论高速铁路与可持续发展 摘要:本文从可持续发展角度分析高速铁路的优越性、中国需要发展高速铁路,论证了我国构建绿色、低碳、可持续发展的高速铁路运输系统的具体措施。 关键词:高速铁路;可持续发展:优越性 可持续发展,是人类在创造物质文明过程中付出沉重代价后形成的理性共识。以高消耗、高污染为特征的传统发展方式,超越了自然资源与生态环境的承载能力,导致了环境的恶化和留给后代生存的空间和储备越来越少。这就迫使人类必须寻找到一种新的人口、经济、环境和资源相互协调的发展模式。可持续发展战略,已成为全人类在21世纪经济发展的共同选择。高速铁路以其独特的优势,在交通运输业中异军突起,受到各国青睐。近几年来中国高速铁路飞速发展,超越世界先进大国。如何将可持续发展理念贯穿于我国高速铁路发展,保证我国高速铁路的建设、运营体系适应可持续发展要求,事关我国经济社会发展大局,是当前迫切需要深入研究的重大课题。笔者根据多年从事高速铁路教学经验,就此谈谈自己粗浅认识。 一、高速铁路的优越性: 高速铁路之所以受到各国政府的普遍重视绝非偶然,它克服了普通铁路速度较低的不足,与公路的汽车运输和中长途航空运输相比较,在下列各项技术经济指标中具有一定优势: (一)能耗少。能耗标准是评价交通运输方式优劣的重要技术指标。研究表明:若以普通铁路每人公里消耗的能源为1个单位,则高速铁路为1.3,小汽车为5.3,飞机为5.6。高速铁路使用的是二次能源――电力,而汽车、飞机使用的是不可再生的一次能源一一汽油。 (二)环境污染轻。公路和航空运输不仅产生大气污染而且通过释放二氧化碳加剧了全球温室效应。在旅客运输中,各种交通工具有害物质的换算排放量,公路每人公里排放一氧化碳为0.902kg,高速铁路为0.109Kg,公路约为铁路的8倍。高速铁路的噪声污染也是最低的,高速列车产生的噪声污染约为飞机和小轿车的1/10。根据我国的研究,每人公里污染治理费用,如以高速铁路为1,则公路为3.76,飞机为5.21。 (三)占用土地少。一条双向四车道高速公路占地面积是双线高速铁路的1.6倍,一个大型飞机扬占地面积相当于1000km双线高速铁路。 (四)运输能力大。高速铁路旅客列车最小行车间隔可达3分钟一列,理论上每小时的输送能力可达到2×24DOO人。四车道的高速公路每小时的输送能力约为2×4800人,2条跑道的机场每小时的吞吐能力约为2×60D0人。日本东海道新干线年运量1.7亿人次,是航空的10倍,高速公路的5倍,但运输成本只是其1/5及2/5。可见高速铁路的运输能力是高速公路和航空无法比拟的。 (五)安全性高。据研究,我国交通运输中每1亿人公里交通事故死亡人数公路为10.5人,航空为0.1人,铁路为0.29人。世界高速铁路自第一条日本新干线开通,至今已有46年运营历史,重大行车死亡事故屈指可数,而且日本从未发生行车死亡事故。相比之下,高速铁路是当今最安全的现代高速交通运输方式。 (六)正点率高,舒适性好。高速铁路具有全天候的优势,几乎不受大气和气候条件的影响。日本东海道新干线列车平均晚点不到0.3分钟,西班牙AvE高速列车晚点5分钟,就向旅客退回全部票款。这是任何一种交通工具都不敢承诺的。 高速铁路线路平顺、稳定,列车运行平稳,震动和摆动幅度很小。每一旅客所占有的活动空间,高速铁路比汽车和飞机大得多,座位宽敞,设施先进,装备齐全,乘坐非常舒适而近似于享受。 二、中国需要高速铁路 高速铁路代表了世界铁路现代化发展的大趋势,作为中国这样的铁路大国,要深入贯彻落实科学发展观,走可持续发展道路,理应加快建设高速铁路。 (一)经济与社会发展的需要。2020年前中国将全面建设小康社会,这一时期经济将快速发展,运输需求必将高速增长,人口的增长,城市化进程的加快,人际间的交流频繁,这些都预示着客运需求潜力很大,而且旅客运输需求的增长将高于货物运输。随着社会节奏的加快,时间价值观念越来越强,客运的高速化,是我国经济与社会发展的必然结果。 对我国而言,人均耕地面积仅约1.2亩,耕地严重短缺,土地、能源、环境方面的压力远大于其他国家,使我国不能选择如美国主要依靠公路的客运交通运输模式。在我国发展高速铁路,可以充分发挥其技术经济优势,是我国经济与社会发展的需要,是我国国情的需要。 (二)客流特点适宜发展高速铁路。 我国未来铁路客流有三大特点: 1 是量大。这是我国人口众多决定的,今后10年以后,即使每人每年坐一次往返的火车,铁路旅客发送量将达26亿人次以上。据预测,京沪高速铁路客流密度远期将达到90C0万人以上,繁忙区段接近11000万人。 2 是集中。这是人口分布和工业布局主要集中在东部沿海的必然结果。我国客流主要集中在京沪、京广、京沈、哈大、陇海、浙赣等主要干线上。由于我国的城市群也主要分布在这些铁路干线沿线,客流集中的趋势还将加剧。 3 是行程长。这是广阔的疆域、人口的活动范围较大所形成的。根据统计,铁路旅客行程在100~1000公里者,其周转量占总周转量的51.4%:1000公里以上行程的旅客约70%是乘火车,只有约30%乘飞机。 (三)客货分线为发展高速铁路创造了条件。客流集中的线路也正是我国铁路运输的基本特点。这些线路目前已是双线自动闭塞。由于今后客货运量的增长仍将集中在这些线路上,进步的扩能只能是修建第二双线,实行客货分线运输。由于货运系统(专用线、货场等)已定型,难以挪动,一般既有线将主要承担货运任务;新建第二双线以客运为主。这就为发展高速铁路创造了条件。 因此,在我国发展高速铁路是从国情出发最现实的选择:是发展交通运输,优化和提升交通运输结构的重大战略决策;是交通运输领域贯彻可持续发展的具体体现。 三、构建绿色、低碳、可持续发展的高速铁路运输系统 加快转变经济发展方式、推动经济社会发展转型,是我国今后一个时期经济发展的基本方向和重要内容。我国基本国情及客流特点决定了我国主要应大力发展大容量、低能耗、占地少、适应性强的公共交通体系。因此构建绿色、低碳、可持续发展的高速铁路运具体措施是: (一)建设客运专线,实现客货分线运输。 铁路运输方式由于明显的比较优势和网络化、规模化特性,必须形成发达完善的铁路网络才能够最大限度的降低运输成本,以较小的能源和环境代价满足经济社会的运输需求。构建低碳交通体系,转变交通运输发展方式,当前关键是加快客运专线建设,实现客货分线运输,尽快形成中国高速铁路运输网络。建客运专线,干线实现客货分线运输,能大幅度提高铁路运输能力,腾出的既有线 能力用于发展货物重载运输。从而根本改变铁路运输长期发展落后的局面,让铁路对国民经济“瓶颈”制约早日消除。 (二)强化与其它交通方式的协调发展,优化运输结构,实现无缝衔接,发挥综合交通优势,逐步提高高速铁路运输市场份额。 每种交通方式都有其特性,要充分发挥各种交通方式的优势,构建符合中国国情的,多种运输方式有机衔接的现代化运输结构。按照《中长期铁路网规划》中综合交通枢纽布局和城市发展规划,加强主要客货枢纽建设,注重与城市轨道交通等公交系统以及公路,民航和港口等其他交通方式的衔接,实现旅客运输“零距离换乘”、货物换装“无缝衔接”和交通运输一体化。如:上海虹桥火车站集航空客货运输、磁悬浮、高速铁路、城际铁路等多种城市对外交通方式为一体,并引入磁悬浮、地铁、出租车、长短途汽车、社会车辆等交通方式缓解客流。 (三)推进电气化铁路建设,开发推广资源节约、绿色环保的技术,落实节能减排目标。 在高速铁路建设和运营中,采用绿色选线和建设技术,节约土地和通道资源,实现能源、土地、水等资源高效利用和废弃物循环利用。输系统势在必行。发展高速铁路的同时应贯彻好可持续发展战略, 1 加大电气化铁路建设及改造力度。按照《中长期铁路网规划》要求,到2015年电气化率要超过60‰完成的运输工作量要占到80%以上,届时,每年减少石油消耗约2300万吨,减少二氧化碳、烟尘、氮氧化物等污染物排放分别为7.5万吨、36.5万吨、45万吨。 2 大幅提高高速铁路建设桥隧比例。原来普通铁路桥隧比约为15‰目前高速铁路、区际干线等工程提高到80%左右,建设1万公里高速铁路可节约土地40多万亩左右,采用环保的无砟轨道技术,建1万公里高速铁路可少开采优质道砟5000多万方,有效减少开山采石对山林植被破坏和自然生态环境的影响。 3 继续推行高速动车组采用再生制动技术、交直交传动技术,更好地节能节电。推广利用新能源和可再生能源,客货枢纽、综合车站建设大量采用地源热泵、三联供热泵、太阳能等新能源技术。推广中水利用和节能光源,实现节能减排目标。铁路沿线推广恢复、再造植被、林带新技术,广泛采用轨道结构减振和声屏障新材料、新措施,有效降低对环境的噪声污染。动车组全面采用真空集便装置,实现污物、污水集中收集和垃圾零排放。 中国高速铁路的发展将引领中国经济的腾飞。在“绿色铁路”可持续发展战略指导下,高速铁路技术将快速发展,高速铁路优势更加突显。发展高速铁路已是当今世界铁路发展的共同趋势,现代化高速铁路的发展在21世纪中国可持续发展战略中,必将产生深远的意义和影响。 高速铁路发展论文:高速铁路信号系统发展现状及发展趋势分析 摘 要:随着经济的快速发展,铁路作为陆上交通的重要工具在我国的经济发展中发挥着举足轻重的作用,尤其是近些年来,随着我国高速铁路网络的逐步建成并完善使得我国各地之间的交通更为方便、联系更为紧密。高速铁路信号系统是确保高速铁路能够正常运行的重要一环。文章在分析我国高速铁路运行控制系统技术特点的基础上对现今高速铁路信号系统中所采用的技术标准与体系结构中所存在的缺陷、基础研究中的薄弱环节以及安全保障体系中所存在的一些不足进行了分析阐述,同时对主动安全控制在高速铁路信号系统中的可行性应用进行了讨论。 关键词:高速铁路信号系统;主动安全控制;列控系统 前言 高速铁路是我国铁路发展的又一里程碑,截止到今年,我国高速铁路的运行及在建里程都远超其他世界各国成为了世界上运行里程最长、在建规模最大的国家。高速铁路信号系统是对列车安全运营的重要保证,随着高速铁路的运行,传统的依靠人工来对列车进行驾驶、调度等已经无法满足列车安全运行的需求,因此,需要在高速列车中采用列控系统来对列车的运行间隔、运行速度进行自动控制以确保列车的安全运行。我国的高速铁路列控系统经历了从无到有、从弱到强的发展历程,但是由于发展过快使得高速铁路信号系统在设备、标准、管理以及维护等都存在一定的缺陷与不足,需要在总结分析这些缺陷与不足的基础上对高速铁路信号系统进行改进与完善确保列车的安全、可靠的运行。 1 我国的高速铁路信号系统 我国的高速铁路信号系统是原铁道部参照欧洲列车运行控制系统的相关技术标准并结合我国的高速铁路的建设需求发展起来的。整个高速铁路信号系统由车载和地面两大子系统组成。其中高速铁路信号系统中的地面子系统主要有:应答器、轨道电路、无线通信网络等组成,而车载子系统则主要包括有:高速铁路列车控制的车载设备、无线系统车载模块等。我国根据线路速度将CTCS(列车运行控制系统)分为0-4共5个等级。其中CTCS-2控制系统主要应用于200-250Km/h的铁路干线列车的控制,CTCS-3级为300-350Km/h及以上的高速铁路的控制。CTCS-2级列车控制系统主要采用的是轨道电路和点式应答器来实现列车运行许可信息的传输,主要采用的是目标-距离模式监控列车安全运行的控制系统,在地面子系统中需要设置有同感信号机来对列车的通行进行检测。在这一级系统中,轨道电路来完成列车占用及列车完整性的检测,同使用应答器来对高速列车运行的位置、线路以及行进路线、路线限速等的列车运行的相关信息,同时列控中心能够实现对于轨道电路编码、应答器报文储存和调用、区间信号机点灯控制等。列控中心通过将列车运行的相关数据使用轨道电路及临时限速等的信息传输至高速列车车载设备中以实现对于列车运行的控制,确保高速列车的安全运行。 CTCS-3级的列车控制系统相较于CTCS-2系统其主要采用的是无线通信网GSM-R来实现对于列控信息的传输并使用轨道电路来对列车的占用进行检查的连续式的控制系统。由于CTCS-3级控制系统采用目标距离控制模式和准移动式闭塞方式,地面中可以无需采用信号机,在列车运行的过程中列车驾驶员可以根据车载信号来对车辆进行控制。在CTCS-3级列车控制系统中通过轨道电路、联锁进路灯的信息来生成高速列车行车许可,并将列车运行的相关信息通过使用GSM-R无线通信系统传输至高速列车车载子系统中,以实现对于列车的控制,同时,GSM-R无线通信系统还能够对列车所发出的列车位置和列车数等的信息进行接收并将数据传输至无线闭塞中心,列控中心能够实现CTCS-2级系统的控制功能,能够当CTCS-3级系统出现问题时能够将列车的相关信息传输至列车车载系统中以实现对于列车的控制。CTCS-2级列车控制系统及CTCS级列车控制系统的结构图分别如图1、图2所示。 2 高速铁路信号系统的应用现状及存在的问题 通过在高速铁路信号系统中应用了CTCS-2和CTCS-3级列车控制系统使得高速铁路运行的速度及运行的可靠性都大为提高,同时CTCS-3级列车控制系统能最小实现3min的高速列车间隔,从而使得列车的运行密度大为增加,单位时间内能够投入更多的列车用以运营。相较于传统的高速铁路信号系统,CTCS-2与CTCS-3列车控制系统在对列车的控制上实现了由地面固定信号显示的控制向列车移动体直接控制的转变,同时对于列车控制由原先的开环控制向闭环控制进行转变、在高速列车的控制上实现了集中统一调度,相较于国外同类控制产品,我国高速铁路信号技术已经逐步追平与国外同类产品之间的差距。但是在为我国高速铁路信号系统高速发展所感到欣喜的同时也需要注意到高速铁路信号系统发展所存在的一些问题与缺陷:我国的高速铁路信号系统发展的速度太快,因此在高速铁路信号系统的设备标准的制定、相关设备安装标准的制定以及后期的管理维护等都存在着一些不足。这些缺陷与不足会对后期高速铁路信号系统的发展造成不小的影响。 高速铁路信号系统基础性研究与技术标准等存在不足: 我国的高速铁路信号系统从研发到投入使用经历的时间较短,因此导致高速铁路信号系统中的一些极为重要的系统都采用的是边研究边开发的方式设计并最终形成产品的。在这一过程中,由于缺乏相关的基础性的研究工作导致高速铁路信号系统没有足够的时间来对相关的技术规范等进行研究、讨论和边线,从而导致高速铁路信号系统的各生产厂家的设备在系统的兼容性等存在一定的问题,从而对高速铁路的安全运行造成安全隐患。此外,在高速铁路信号系统中所使用的技术标准机是建立在原先有线技术标准之上的,从而使得其与高速铁路信号系统之间存在着一些不匹配,如:(1)在高速铁路信号系统中轨道电路使用列控中心编码的方式来取代原有的继电器编码方式,但是高速铁路信号系统对于区间轨道状况的检测仍然采用的是自动闭塞的单区间检测,而并未将区段的上、下行区段进行关联。从而造成高速铁路信号系统在对区段占用分析、故障占用的判断容易出现误差,针对这一缺陷应当建立并完善联锁逻辑,确保对于路段的合理安排。(2)现有的列控系统是原先有线系统的延伸和发展,从而使得高速铁路信号系统不可避免的会受到有线信号系统的影响。比如说:高速铁路信号系统通过设置列控中心以实现对于区段的控制,但是由于系统联锁逻辑的差异导致两大子系统执行的安全标准存在较大的差异,影响列车的安全运行。同时高速铁路信号系统中缺乏一体化的设计,高速铁路信号系统中的时钟、联锁调度等无法进行统一操作,从而严重影响高速铁路信号系统运行的可靠性与安全性。在高速铁路信号系统中所采用的安全计算机平台、安全性等级达到SIL4级的安全实时操作系统都采用的国外厂商的设备,对于高速铁路信号系统的开发仅仅是从应用软件层面来对高速铁路信号系统进行开发,从而使得高速铁路信号系统的系统安全性存在疑问。同时对于高速铁路信号系统中的安全软件的开发工具及相应的检测算法也有所不足,在高速铁路信号系统的安全测试上仅仅使用功能测试无法发现一些隐藏较深的安全故障,从而对高速铁路信号系统的安全使用带来了一定的风险。同时,在高速铁路信号系统的安装调试、后期的操作维护也需要加强对于人员的培训力度,确保高速铁路信号系统的使用安全。为确保高速铁路的安全运行,应当加强对于高速铁路列控系统主动安全控制的分析与思考,提高高速铁路对于故障的主动预测从而实现对于高速列车的智能性和自主性的控制,确保高速铁路的安全运行。 3 我国高速铁路信号系统列车安全运行控制分析 我国在高速铁路列车的运行控制中采用的是CTCS-3级列控系统以实现对于高速列车的上、下行线的运行控制,其中,CTCS-3级列控系统兼容CTCS-2级列控系统实现对于提速干线、高速新线和特殊线路的列车控制,在高速列车的安全运行上,CTCS-3级列控系统通过采用车载设备来接收RBC传输来的列车运行许可、列车临时限速等信息的传输,同时通过使用车载设备来向无线闭塞中心传输高速列车的位置、列车运行速度等的信息以实现对于高速列车的安全控制。现今我国的列车控制系统采用的区间不设地面通过信号机,采用自律分布式、模块化的高速铁路信号系统的结构形式以适应我国不同速度段列车的运行方式,同时在高速列车的安全控制方面,通过在高速列车的控制中加装了自动控制系统,高速列车的车载设备根据接收到的列车行驶速度、位置等的信息来对区段列车行驶的目标速度等信息来供列车驾驶员进行参考,当高速列车的行驶速度超出列车行驶的速度范围时,高速列车的车载设备将会对列车进行自动制动,以实现对于列车行驶速度的控制,从而确保高速列车的形式安全。 4 高速铁路列车安全控制研究发展历程 为实现对于高速列车的安全控制,国内外先后启动了对于高速列车安全控制的研究,其中,在上世纪80年代,北美铁路部门从消除铁路系统控制信号盲区、减少地面信号设备分布的目标出发展开了使用无线信号方式实现对于列车的控制。而后,加拿大和美国共同提出了使用数字数据通信手段来实现对于列车位置、速度等信息的传输并实现对于列车的控制。这一系统通过利用车地间双向信息通道以实现对于运行列车的闭环控制,从而使得列车运行的安全性与可靠性大为提高。无线通信的高速铁路信号系统是现今高速铁路信号系统发展的重点,相较于原先所使用的CTC列车控制系统TBS列车控制系统对于列车运行的位置、速度等的相关信息都有着明确的显示,同时通过使用无线通信的方式与高速列车的车载设备进行数据交换与控制,从而实现对于列车运行状态的实时监控,在列车安全运行的前提线以最大限度的提升列车运行的密度。 主动安全控制这一控制理念在铁路领域还是一个新兴的话题,其在铁路控制系统中并未被明确的提出,相较于传统的铁路运行控制方式,主动安全控制的优秀是在列车运行的过程中通过对故障等的提前判断并对列车运行加以控制以防止和避免列车运行事故的发生。现今在汽车中所使用的ABS系统、ASR系统以及汽车主动安全系统等都是基于这一理念所研发并在汽车上予以应用的,其通过提高汽车运行的平稳性以及控制、制动的平稳性来提高汽车安全运行的能力。在汽车的安全控制系统中,汽车ABS系统和驱动力控制主要是用来对汽车运行中的纵向力来予以控制,并辅助以其他的控制系统来实现对于汽车运行时的组合控制。 通过主动安全控制在汽车控制中的成功应用可以看出主动安全在高速列车控制中有着广泛的应用前景,在提高高速列车运行的安全性方面,需要将主动安全与被动安全进行有机的结合,确保高速列车安全运行的可靠性与稳定性。在列车的运行过程中会面临着各种复杂的自然环境的影响,如:列车运行过程中的强风、雨雪、地震、雷电等都会对对高速列车的控制运行系统造成一定的干扰,尤其是地震,尽管其发生的几率较低,但是其一旦发生将会对高速列车的安全运行产生致命的危害,在以往列车运行速度较低的时代,地震对列车所造成的影响还不是首位的,而在高速列车时代,不论是何种规模的地震都会对高速列车线路的地基、轨道以及桥梁产生一定的冲击,这些冲击轻则导致列车停运严重的则会造成高速列车重大安全事故的发生。因此,在高速列车的控制中通过对各种控制方式进行比选研究以便对地震等自然灾害对高速铁路运行所造成的影响进行研究,从而实现对于各种自然灾害下铁路线路故障情况的主动探测,以实现对于列车安全运行的控制。此外在列车运行的过程中,强风会导致高速列车的空气动力模型产生较大的变化,尤其是在强侧风的影响下,会导致高速运行的列车倾覆与脱轨的风险大幅增加,通过开展列车主动安全控制的研究,对于列车在运行过程中所遭遇的强风情况进行分析并做好对于力学模型的建立,做到主动监测、主动应对,提高高速列车运行时的稳定性以提高高速列车运行的安全性。同时在高速列车主动安全的研究中还注重对于异常线路条件下的安全研究,在列车控制系统的实际设计、施工过程中会遇到各种复杂的状况,需要结合具体的实际情况来对列车的安全控制进行不断的分析与完善,采用合理的方式予以解决。同时要注意主动安全控制在列车控制中的应用,提高列车运行的安全性与可靠性。 在现今的高速列车的控制中主要使用的是车地无线通道的控制方式以实现对于列车信息的交互。在列车的运行过程中,车载设备将高速列车的速度、位置等的运行信息通过使用GSM-R无线网络传输至无线闭塞中心中,无线闭塞中心通过对接收到的信息数据对比前车的占用信息来对当前列车的行车许可进行计算,待到计算符合要求后再将许可通过使用GSM-R无线网络发送至车载设备中。在这一高速列车的控制系统中,采用的是集中控制,无线闭塞中心通过联锁设备和列控设备对轨道的占用情况进行分析判断来对列车发出运行许可。由于在列车运行控制中采用的集中控制方式,不论控制中的任何一个环节出现故障都会导致高速列车行车许可计算失败从而造成安全事故的发生。为提高列车的安全运行,需要在对现今采用的车地信息交换的基础上研发出更为自主智能的通信方式,从而使得高速列车运行中的前后车的通信可以绕开列控中心,通过高速列车自身的自主定位和前后车之间的自主传递等的方式进行,从而进一步由车载设备自主计算列车的行车许可,自主实现高速列车超速紧急预警的方式控制高速列车的运行。通过构建车、车之前的信息传递,实现前后车之间的位置、速度等信息的传递,此外,在高速列车的运行过程中,前车还可以通过主动发送追尾碰撞警告、紧急事件预警以及道路信息通告等的信息以实现高速铁路运行的自主智能控制,确保列车的安全运行。 5 结束语 高速铁路信号系统是铁路控制中的重要设备,也是确保列车安全运行的重要环节之一。文章在分析我国高速铁路信号系统发展现状及特点的基础上对我国高速铁路信号系统发展中所存在的一些不足进行了分析阐述,并就如何做好高速铁路信号系统的改进提出了几点建议。高速铁路主动安全控制主要研究通过对高速列车运行过程中的运行状态进行控制以确保高速列车的运行安全,是今后高速铁路列车安全控制发展的一个重要方向。 高速铁路发展论文:高速铁路移动通信系统关键技术发展分析 摘 要:移动通信系统参与高速铁路的运营对提升运营效率和服务水平具有十分重要的意义。本文笔者结合移动通信系统在高速铁路中的发展现状,分析高铁中移动通信技术的关键技术要点,为移动通信系统更好地服务高速铁路提出一定的技术参考。 关键词:高速铁路;移动通信系统;关键技术;发展 一、高速铁路移动通信系统概述 高速铁路移动通信系统是以高速列车计算机系统为主要载体,通过无线设备以及有线的接入,从而形成列车内部信息有效接收与发送的网络。高速铁路移动通信系统本身既可以用于对列车的控制,又可以作为一种现代化的服务手段服务于大众。就实际应用来说,针对目前的高铁移动通信系统的运行现况,加强高铁移动通信是改善高铁通信系统的主要内容。 二、高速铁路移动通信系统技术发展国内外现状对比 1、国外高铁移动通信系统技术发展现状 相比国内高铁移动通信系统技术的发展,国际高速铁路移动通信系统技术发展相对较成熟。比如,国际高速铁路除了能实现移动通信系统控制列车运营之外,还具备了面向提供旅客的无线网络服务,实现列车内部无线网的全面覆盖。不少国家已经可以运用周围环境中的无线网络来支持运营与服务。在实际中,许多国家利用一些先进技术,降低列车运行环境对无线信号的磨损,完善列车的网络服务。当列车内部缺乏良好的网络支持环境时,往往还可以利用卫星技术达到网络覆盖,弥补列车网络运行的不足。当卫星技术可以协助无线网络覆盖之后,就可以充分地满足列车运行和旅客的需求,保证数据传递的全面性和完整性。还有一些在高铁行业发展较为先进的国家,例如日本,为了完善列车的网络服务,还使用了泄露电缆实现网络传递,可以使无线网络进行良好的覆盖,充分做到列车运营的交流工作。总的来看,国际高速铁路的移动通信系统技术的发展因为起步早,相关科技也较为先进,因此在高铁运行过程中实现了良好的网络服务,为旅客提供了更为优质的现代化服务。 2、国内高铁移动通信系统技术发展现状 我国高速铁路移动通信系统主要应用在重载线路,因为重载铁路路线需要有高端的技术支持,保证车地两方的沟通,加强运行的安全性和便利性。其中最具代表性铁路线包括:青藏线(高原)、大秦线(重载)、胶济线,之后又建立的武广、郑西、京沪、沪宁、沪杭、哈大等客运专线。然而,在台湾地区高铁移动通信系统的技术发展又有所差异,台北到高雄的高速铁路选择WiMax系统建立旅客车的蜂窝无线通信网络这种非主流的移动通信技术,但考虑到该标准越来越非主流,因此这种技术的产业链正在消失殆尽。目前,台湾的有关部门正在考虑用LTE系统取代WiMax系统,从现阶段的发展情况来看这种系统在高铁中的应用或许是一次较为有益的尝试。 新型的移动通信技术在国内高铁行业正处于不断研发的阶段。为了更好满足高铁旅客的现代化需求,提升高铁的整体服务水平,积极更新移动通信技术在高铁运营中的使用水平已经成为高铁行业未来发展的重要目标和趋势。 三、高铁专用移动通信系统的发展 为了满足高铁移动通信系统网络的需求,专业移动通信系统(简称GSM-R)程序应运而生。作为专业的应用程序,GSM-R系统可以有效地为高速铁路提供较为稳定的移动通信技术。GSM-R在经历了长期检验和试用之后,已经投入实际使用,有效地降低了高铁移动通信系统的成本投入,同时成功地提升了旅客服务水平以及工作人员的工作效率。 随着高铁移动通信技术要求越来越高,传统的网络服务已经难以满足高铁发展的要求,GSM-R已经落后于当下的发展环境。无线网络技术支持成为高铁移动通信系统技术发展的新理念。拓展无线网络技术支持,实现对现代科技的改革。这样才能够成功的解决历史遗留的数据狭隘问题,将原本低效率的数据传导工作升级,达成网络传递操作的目标。随着现代化生活人们对生活品质的追求越来越高,高速列车在运营过程中的业务也越来越多样化,传统的网络服务已经难以满足实际的需求,新型的网络移动通信服务,终将取代传统的GSM-R系统以供高速铁路长久使用。 当前为了满足越来越多的网络需求,为了使新的移动通信系统得到更好的应用,在实际中,需要加强对该系统技术的要点控制,主要技术要点包括: (1)完善无线网络支持平台。为了满足通信系统的需求,无线平台必须拥有良好的信息传递通道,能够有效地实现对环境的无差别传递和对待,降低环境对网络信号的影响。因为高速铁路可能经过的道路环境非常复杂,充斥着各种导致信号网络中断的因素,保证信号的稳定和传递的顺畅就成为非常重要的工作内容和工作要求。 (2)建立良好的平台支持体系。建设相对补偿性的技术支持,成为后期建设工作的重点。在移动通信技术的传递通道上,构建良好的环境扶持手段,才能够保证信息的稳定性,在传输的过程中才不会出现信息的丢失和破损。 (3)保证良好的信息显示,并及时反馈列车运行过程中的信息传递情况和网络支持状态,从而保证通信的有效性。针对于无线网络的管理工作,应该确定移动传递的功能。在整个高速铁路移动通信环节中,能够建立起强力有效的抗干扰系统从而保证智能服务的顺利进行。同时完善网络管理机制,只有科学协调的网络管理才可以支撑通信服务的完整性以及通信信号的清晰度。 四、高速铁路移动通信系统技术发展方向 1、当前移动通信系统技术日新月异,高速铁路移动通信系统的5G时代的到来将成为高铁通信技术发展的一大必然趋势。随着科学技术的不断进步,5G在高铁移动通信中的应用将会水到渠成。5G移动通信的环境相比于现有的通信环境而言,不仅能提供更加清晰和准确的影像以及声音信息,最主要的是5G时代的信息更加具有快捷性,满足人们发展需求。建立5G时代的网络流通平台,首先要得到覆盖面积广的网络支持,进行云端体系构建。云端服务网络已经被人们应用到生活中,但是普及性还没有达到世界发展要求。因此,推广云端服务的网络平台,成为未来的工作重点。 2、根据当前列车通信网络难以同时满足旅客以及列车运行控制的需求,高速铁路乘客的用户端与列车调控功能实现分离控制成为未来高速铁路通信系统技术发展的又一大主要趋势。分离控制旅客的用户端与列车运行控制端口,既能有效促进高速列车运行的安全度,也能为旅客提供更为优质的通信服务。 五、结语 高铁移动通信系统技术的发展应该从当前的通信需求着手,满足旅客的实际需求的前提下,利用高端通信技术提高列车的运行效率。 高速铁路发展论文:高速铁路与经济社会发展实证研究 [摘 要]本文阐述了高速铁路对区域和城市经济社会发展的影响,以连淮扬镇铁路为例的实证研究,为高速铁路对城市经济社会影响效应评估提供理论和现实依据。 [关键词]高速铁路;城市经济社会;影响效应 1、引言 截至2014年底,江苏省高速铁路运营里程达773公里,覆盖全省6个地级市,覆盖率达46%。根据《江苏省轨道交通“十二五”及中长期发展规划》,到2030年,江苏将规划建设16条高速铁路,13个省辖市将全部开通时速在200公里以上的高铁动车,全省44个县(市)将有26个通上高铁,部分市实现高铁县县通。 高铁时代应势而来,“高铁效应”、“高铁经济”深刻改变、影响了辐射区域的经济社会发展和人民生活方式。2014年12月28日,连淮扬镇铁路在扬州破土动工,古都扬州即将迎来属于自己的高铁时代,对于进一步提升扬州在“上海都市圈”与“南京都市圈”中的经济社会地位,更好地联动苏南、苏北两大经济区域具有现实而深远的重要意义。 2、连淮扬镇铁路扬州段规划设计情况 新建连云港至镇江铁路客运专线是联系沿海、苏北腹地、苏中及苏南地区的快速干线,全长约305km,是加速我省建成“四纵四横”省域铁路运输通道的重要组成部分,其中扬州地区约128km,投资估算为156亿元,预计2018年底通车运营。连镇客运专线本线引入扬州地区设扬州南站、宝应站、高邮界首站、高邮高铁站,同时设置淮扬、淮泰联络线接轨既有宁启铁路。 3、从高铁通车城市看高铁影响 作为现代化交通工具,自1964年世界第一条高速铁路通车以来,高铁建设不仅取得长足发展,同时也对国家、区域和城市发展产生巨大的推动作用,为沿线地区及沿线腹地区域经济发展提供了强劲动力。 (1)同城效应提速城市群发展。 高速铁路将城市紧密联接起来,拉近了城市间的时空距离,使同城效应扩大化,直接促使高铁沿线城市经济、社会、产业、生活、交通等大融合,形成并促进以高铁沿线节点大中型城市为中心城市、沿线腹地城市为次中心城市的不同规模、不同类型、不同功能相互补充的城市群发展,进而在相邻城市之间实现“双城生活同城化”,同城效应日益显著。 沪宁依托“小运量、高密度”,公交化运营模式的1小时城际客运专线,大大缩短了沪宁运输通道内各城市之间的直达时间,吸引了大量的客运出行,进一步促进了长三角之间的城市联系,2014年上半年,沪宁城际铁路日均旅客发送量达到了24.2万人。人才、技术等更多要素资源在沿线7个大城市之间共享,使南京都市圈、苏锡常都市圈、上海三大经济圈实现经济大交融,特别是苏锡常地区的房地产业、物流业、旅游业、餐营业等产业都得到了极大发展,有助于南京都市圈与长三角地区经济社会一体化发展。 (2)聚集效应提升城镇化水平。 高速铁路以全天候运输、方便快捷和运能强大的特点,对于保证城镇人口大量流动、实现中心城市与卫星城镇合理布局、发挥中心城市对周边城市的辐射带动作用、都具有重要作用,并且能够吸引投资,促进沿线城市经济、社会、产业、生活交通等大融合,吸收更多农业人口向城市、城镇涌进,大幅提升城镇化水平。 目前,京沪高铁每日运送旅客最高时达到41.6万人次,不仅促进上海、南京、天津、北京等省会城市经济、文化融合,而且加快徐州、镇江、常州、无锡、苏州等沿线地区人流、物流、资金流、信息流流动速度。高速铁路连接区域、覆盖城乡,不仅缩小区域和城乡差距,而且推动区域和城乡协调发展。目前,南京和上海的高速铁路沿线已看不到农村的影子。 (3)拉动效应推进区域产业融合。 区域间高铁快速通道的构建促进了城市群一体化进程,加快沿线城市产业布局调整和整合,实现区域间劳动力尤其是人才、信息等要素快速流动,城市间贸易、商务往来愈加频繁,带动相关产业由经济发达地区向欠发达地区转移,把欠发达地区的资源优势转化为经济优势,使资源配置结构、效率和效益明显提高。 沪宁城际贯穿沪宁经济走廊内六大经济都市,并在长三角地区形成“一小时都市圈”,上海的金融产业辐射到江苏,沿线串联的各站点大多是“熠熠生辉”的制造业、服务业板块:亚洲最大的铝箔制造基地丹阳、长三角风电配件研发重镇惠山以及无锡新区、苏州新区等高新技术聚集地,为沿线各大城市之间的金融、物流、咨询、传媒等产业融合起到了至关重要的作用。 4、连淮扬镇铁路对扬州经济社会发展的影响 (1)进一步拉动经济增长 连淮扬镇客运专线全线2015年预计完成投资120.5亿元。据初步测算,未来几年间大约需要钢材70万吨,水泥238万吨,生石灰64万吨,片石42万方,碎石942万方,汽柴油9万吨,建设期间大部分原材料将以“本地工、本地材、本地税”为原则,优先使用本地生产的钢材、水泥、沙子等。扬州段范围内将新增多座客运站,将为沿线城市提供大量就业岗位,进一步促进扬州区域内的人口流动,拉动沿线经济发展 (2)进一步提升扬州交通枢纽地位 扬州区域现已基本形成了由京沪高速、沪陕高速、扬州绕城高速、扬溧高速所组成的高速公路骨架网,并有G328、S237、S336等众多国省干线公路,但二级及二级以上公路占全市公路总里程的比例较低;有京杭运河和芒稻河两条五级以上航道,并形成了以扬州港为龙头、江都港、仪征港区为两翼的港口群,加之宁启铁路贯穿城市东西部以及扬州泰州机场的开通,逐步形成以扬州市为综合交通枢纽的水陆空立体交通运输条件。连淮扬镇客运专线的建成开通将与宁启复线构成扬州铁路“一横一纵”主框架,特别是扬州南站的建设,以及江都站的改造将进一步刺激扬州地区的客货运需求,形成以扬州站、扬州南站为地区主要客运站、江都站为辅助客运站的“两主一辅”的格局,更加凸显扬州在全省尤其是苏中地区的交通枢纽地位。 (3)进一步促进扬州旅游商贸业发展 高铁的第一客运对象为商务人群,其次是旅游人群,商务、旅游成为最先、最直接的受益产业,因处理公务而引发的旅游行为随处可见。扬州市首扬州作为全国首批优秀旅游城市,全市旅游资源共有8个主类、24个亚类和49种基本类型,预计2015年旅游总收入将达到500亿元。包括鲁皖苏三省交界区域城市和省内苏南地区及上海等发达城市在内,扬州至长三角优秀区间的“一小时经济圈”将为扬州这座“鱼米之乡”带来巨大的消费群体,甚至高消费群体,商务与旅游融合发展将带动商贸、餐饮、住宿等第三产业发展,推进扬州从一般观光旅游城市向休闲度假旅游城市的转变。同时,对于扬州乃至周边地区旅游资源整合、做大做强旅游品牌、凸显城市名片,推动旅游产业成为国民经济主导产业,也是一个难得的发展机遇。 (4)进一步加速经济要素流动,提升城市化水平 经济发展交通先行。随着高铁枢纽的建成,不仅加速了各种生产要素的流动,也会带来产业的梯度转移,加快城市化进程,提升城市的综合服务水平。连镇高铁将为扬州地区带来巨大的人流,进而产生强大的购物、餐饮、休闲和服务消费能力,高铁枢纽站区将被打造成商贸服务业为主体的新的增长极,城市配套设施将逐步完善,对于拉大城市框架,建设苏中新城具有重要意义。 (5)进一步提升扬州的产业层次 经过改革开放以来多来发展,扬州的经济水平得到快速提升,产业基础与发展环境正在逐步和苏南地区形成相对稳定的互补性对接,与苏中三市和苏北各市相比,扬州的经济水平已经具有明显优势。连淮扬镇铁路的通车将加速扬州融入长三角一体化,上海等其他长三角优秀城市对扬州的辐射能力将进一步加强,为扬州带来技术、资金、人才、信息等要素资源,为扬州接受产业辐射、调整产业结构、提升产业层次提供重大历史契机,并为巩固在苏中地区的经济领先地位,提升与长三角区域经济社会发展融合度,完善扬州产业布局提供动力引擎。 (6)进一步推动城市轨道交通的发展 城市公共交通一直是城市尤其是大城市发展的一个突出问题,连淮扬镇客运专线的建设将拉动扬州的经济发展,诱发扬州地区与周边地区的大量出行需求,将推动城市轨道交通的规划与建设,形成以高铁车站为中心的城市综合交通枢纽的发展,实现公共交通引导城市空间拓展与用地布局优化。 (7)机遇与挑战并存,负面效应不容小视 高铁时代在带来发展机遇的同时,潜在的虹吸效应、遮阴效应与屏障效应也提出了新的挑战。连镇客运专线开通后,受“一小时”经济圈的影响,扬州地区的总部经济、会展经济、楼宇经济等高端产业可能会更多的向南京、无锡、苏州等苏南发达城市和上海等长三角优秀城市聚集。同时,在综合经济实力、产业层次,尤其是新兴产业发展上,我市都不可避免地受到挤压,如果不能错位发展、协同发展,将很难在区域竞争中谋得一席之地。另外,在承接苏北欠发达地区产业转移过程中,也将明显会受到南京、苏州、无锡、上海等城市阻滞。如何找准定位、凸出比较优势、协调互补发展成为扬州在高铁经济下的发展关键。 5、下一步发展对策 高铁的开通是当代社会城市开放还是封闭及开放程度和水平的重要标志,能够进一步强化城市在交通网络和城镇体系网络中的地位。用好高铁机遇,首先应当明确,高速铁路本身只是交通工具,最关键的是如何利用高铁,通过更快捷高端的人流,汇聚高端发展要素,就是既要更快出得去,更求更多进得来。为此,提出如下建议: (1)加强宣传推介,最大限度放大高铁经济效应 高铁的建成通车将为扬州地区社会经济发展带来新的驱动力,使扬州能够更深层次的融入到长三角地区的发展模式中。连淮扬镇铁路的建成,能够加强苏中地区与江苏省内外的沟通,为淮扬镇城市组团构建联系纽带。建议以高铁造势,提升扬州的整体形象和美誉度,加大对外开放和招商引资力度,加强与徐州都市圈、南京都市圈、苏锡常都市圈三大都市圈的经济交融,以交通优势带动资源优势和产业优势,将交通流转化为资金流、信息流、技术流、产业流。 (2)适应高铁时代新理念,科学制定发展规划 高铁的建设必然会给扬州的发展带来新的机遇,但由于受城市人口、经济、社会、文化条件等方面的制约,这个机遇带来的效果可能不会像北京、上海、广州如此之大。所以在以高铁经济为发展先导,积极主动对接高铁经济的同时,要树立开放、高效、创新、文明的理念,时刻警惕盲目的与国际或国内大都市攀比,找准自身定位,正视高铁经济所带来的虹吸效应、遮阴效应与屏障效应,注重建立和完善推进经济发展方式转变的体制机制,以高铁建设为契机,结合“十三五”规划,科学制定未来产业发展、城乡统筹、交通运输、商贸物流等专项规划,抓住机遇,乘势发展,彰显高效的政务服务理念,实现行政提速、服务提质。 (3)充分发挥高铁同城效应,大力发展旅游、商贸和房地产业 高铁经济所带来的同城效应,将更加凸显扬州在苏中地区的优秀地位,并能更加快捷地与周边三大都市圈进行经济、文化交流。对于旅游、商贸业,扬州市具有丰富的自然遗产、人文遗产和非物质文化遗产,光2014年上半年扬州市旅游总收入就达到了356亿元,高铁建成通车后,加快了扬州与周边地区的人流交换,将为扬州地区带来巨大的了旅游消费群体甚至高消费群体,随之带动商贸、餐饮、住宿等第三产业发展。对于房地产业,连淮扬镇铁路的通车将加速扬州融入长三角一体化,扬州对周边地区的辐射能力进一步加强,更多人流的涌入势必会带来扬州房地产业的新一轮发展。为此建议进一步整合人文旅游资源,比如提升蜀岗-瘦西湖景区的整体环境,大力开发生态旅游资源,充分挖掘扬州旅游内涵,利用“全国优秀旅游城市”的名片,在沿线城市及周边辐射城市主动进行形象宣传和旅游产品促销,并重点拓展商务旅游这一高端旅游市场,优化客源结构与旅游方式。充分利用高铁同城效应,为扬州地区吸引更多资源要素、人才要素,推动旅游、商贸、房地产业的稳步健康发展。 (4)加快高开区的开发与开放 充分发挥属地优势,以高铁速度引领开发区速度,加快创新平台和载体建设。吸纳集聚高铁新站带来要素资源,培育建立商贸、物流、交通、餐饮、住宿等服务中心,加大吸引生产要素力度。同时,扬州应充分把握好机遇,正视“虹吸效应”等所带来的影响,承接长三角等发达地区产业转移,优化发展环境,创新招商引资方式的具体有效措施,加快形成高端技术优势和规模效应,把开发区打造成全省乃至全国重要的高新技术产业引领区和示范区,更好地发挥对外开放窗口和示范导向作用,助推尽快升格为部级开发区。 (5)高标准设计建设高铁站区 按照建设地标性建筑群和功能完善的城市综合体要求,对标交通枢纽港,坚持高起点规划,打造全省范围有特色、有影响、有较高知名度的高铁站区样板。按照建设国内一流高铁生态商务区的要求,合理布局功能分区,变单纯的对外交通集散地为承载城市交通和商务贸易等更多功能的综合服务区。加强高铁与公共交通的衔接,力争做到与城市公共交通零距离换乘,实现公铁无缝对接,打造全方位的立体客运综合交通枢纽。 (6)推进经济结构调整,促进产业融合发展 得益于高铁功能的全面释放,过去难以引进的高端产业项目将主动上门投资。建议不失时机的推进产业转型、提升经济能级,在新一轮区域经济竞争中争得主动。一是发展高水平商贸物流业。坚持“以站兴商、以商带城”发展战略,积极发展与高铁相适应的商业集聚业态,重点建设宾馆、酒店、写字楼和商品超市及文化创意产业园区。二是积极鼓励行业企业把握高铁经济契机,在承接长三角产业转移上抢抓先机。通过加大高开区、综合高铁站区等载体建设和招商引资力度,加快传统优势产业和特色产业发展,加快建设现代产业体系。大力发展服务业,分享人流、物流等要素流动带来的收益。 高速铁路发展论文:职工培训基地如何适应高速铁路发展 [摘要]上海铁路局高速铁路营业里程达到2628公里,预计2015年底将达到3400公里,高速铁路网初具规模,高速铁路的发展,对运营人才的需求也越来越多,铁路职工培训基地在高速铁路培训中,要主动适应,主动服务,组织培训内容,安排培训师资,做好培训服务和学员管理,同时,每期培训要做好培训评估,并及时反馈,提高培训教学质量。 [关键词]培训基地;高速铁路培训;培训质量 经过近年来持续发展,上海铁路局的基础设施已经达到一个新的水平,路网规模和装备水平实现了质的飞跃,目前全局营业里程达到8960公里,其中高速铁路营业里程达到2628公里,预计2015年底将达到3400公里,高速铁路网初具规模,以中心城市为优秀的快速交通圈初步形成。 随着高速铁路的发展,对运营人才的需求也越来越多,南京职工培训基地主要承担上海铁路局线路、桥梁工种的高铁养护维修人员的培训,现就我基地的一些做法和探索与大家分享,以期开拓思路,共同提高。 一、完善机制,实行项目管理 完善需求分析机制。面对高铁人员培训新课题,充分利用各种资源,组织专业师资主动深入现场,加强高铁培训需求调研,实施“三个对接”,即与路局业务处室对接、与运输站段对接、与职工个人对接。完善持续改进机制。成立攻关小组,开展QC攻关活动,定期总结分析高铁人员培训的进展和得失,针对培训学员基础薄弱、培训师资不足、高铁演练设备缺乏、培训手段单一、培训教材不匹配、评估方案不完善、学员管理不到位等薄弱环节,制定对策,重点突破,分层实施,持续改进,不断完善高铁人员培训项目。 二、规范组织,确保培训质量 1、加强计划管理 组织专职师资和路局业务处室、运输站段的管理和工程技术人员,根据培训需求、职工素质基础、高铁维修养护以及高铁运行组织的特点,认真对照和依据《铁路职业技能培训规范》,《铁路职业技能资格性培训实施性教学计划》,从培训内容、授课师资、课程安排、培训实施、培训考核等方面,做到有据可依、有规可循,从而有效的保障高铁培训的规范性、合法性。 2、加强教学管理 组织承担培训教学任务的专兼职师资,开展集体备课和集体说课活动,突出多媒体教学、案例教学、理论实践一体化教学,对培训内容、培训方式、培训方法、教学组织、知识点衔接等方面进行集体探讨与研究,从源头把关,统一标准、规范实施。下面是《高速铁路道岔》的教学设计,在开展高速铁路线路维修岗位培训项目之前,由培训基地和路局工务处联合,对授课内容、授课形式、授课师资、课时分配等进行审查,确保培训质量。 3、加强学员管理 严格考勤管理,杜绝无理由请假缺勤。定期与送培单位进行沟通联系,学员考勤记录,及时送达送培单位,送培单位根据考勤情况,严格进行考核,对严重违反培训管理规定的学员,上报路局,取消培训与考试资格,由送培站段对其进行处理。 4、加强考试管理 严格按照路局资格性培训的相关管理制度,对重点培训项目,实行更加严格的标准,各级各类培训的考试,应根据培训目标、培训性质的具体要求,区分不同系统、工种、岗位,分项目、分类型组织实施,增强考试的科学性,维护考试的严肃性。 5、加强质量管理 一)加强质量管理,组织培训质量评估。 (一)目的与意义。通过制定培训质量评估办法,对培训项目实行有效的评估,有利于在培训的过程中发现不足,通过分析,为了科学评估培训质量,不断增强培训工作的有效性和针对性,提高培训学员和送培单位的满意度。 (二)评估原则:坚持实事求是、客观公正的原则,坚持过程评估与结果评估并重的原则,坚持定量分析与定性分析相结合的原则,坚持简便易行、注重实效的原则。 (三)评估范围。在本培训基地培训的管理类培训、知识类培训、技能类培训等培训班级的培训质量。 (四)评估内容:包括教学质量、学员管理质量、后勤服务质量。 (五)评估形式:座谈会、填写《培训学员满意度调查表》、《送培单位满意度调查表》、教学资料评估、听课评课等形式。 (六)评估流程及办法。1、培训项目负责人根据培训的需求、内容、目标、形式以及时间等因素确定培训班级的类型,并据此确定评估办法和形式。2、培训实施后,培训负责人根据确定的评估方法,在培训中期召开培训学员座谈会,在培训结束前三天内进行培训学员满意度调查,及时收集培训质量评估数据,征求培训学员对培训的意见和建议。有关科室和人员应积极配合培训质量评估工作。 (七)评估结果反馈与应用 1.培训项目负责人在培训质量调查和收集工作结束后两周内撰写培训质量评估报告,并在完成评估报告一周内将评估报告有关信息反馈至相关科室和人员。2.接收到评估结果反馈的相关科室和人员针对评估报告,在两周内提出相应改进并落实。3.培训基地领导根据评估报告,明确培训组织管理、教学质量、学员管理和后勤服务中主要的成功经验以及不足之处,作为奖惩的参考依据。4.培训教师应根据评估报告了解学员和送培单位对培训教学情况的意见,提高授课水平、改进授课质量。 二)培训质量评估报告 下面是某一期培训的培训质量评估报告:今后培训考试的建议和想法。根据本期培训考试的实际情况,对今后的培训考试提出提出以下建议和想法:1、适当优化教学内容和教学时间,可以让学员学以致用。2、适当安排现场教学,增加学员的感性认识。3、由于培训时间短,课程紧,上课时可重点突出或专门安排时间复习4、适当改善后勤服务质量,让学员住得舒心,吃得安心,学得用心。5、加快高铁实训场地的建设,建立标准化演练基地。 结论 铁路职工培训基地在高速铁路培训中,要主动适应,主动服务,适应培训和服务对象,做好培训需求分析,了解培训学员和培训单位的需求,结合《高速铁路职业技能培训规范》,《高速铁路职业技能资格性培训实施性教学计划》等组织培训内容,安排培训师资,做好培训服务和学员管理,同时,每期培训要做好培训评估,并及时反馈,使得培训教学质量得以不断提高,持续改进。 高速铁路发展论文:浅谈高速铁路财务管理工作的可持续发展 摘 要:高速铁路财务管理工作的可持续发展对经济的发展有巨大的推动作用,本文从高速铁路财务可持续发展中出现的问题以及原因分析,为高速铁路财务管理工作的可持续发展提出了策略建议。 关键词:高速铁路;财务;可持续发展 我国高速铁路的快速发展推动了运输现代化的发展,更推动国民经济的可持续的发展。但是在高速铁路运营的初期,由于成本较高,盈利小于亏损等实际的财务现状,影响了高速铁路的发展,甚至影响了整个国民经济的发展的可持续发展。因此,也可以说高速铁路财务管理工作是高速铁路管理中关键部分,财务管理工作的可持续发展是高速铁路发展的动力与基础 一、高速铁路财务可持续发展中出现的问题以及原因 (一)高速铁路的运营成本较高。高速铁路是社会生产以及生活的基础设施,它的建设不仅方便的人们的出行,更对生产资源的配置以及经济增长有巨大的推动作用。但是由于高速铁路的建设又是一项综合的工程项目,所涉及的内容相对较多,投入运营的成本比较多并且分类比较复杂,但是主要成本主要有三个方面:首先,高速铁路列车的配置成本高,动力列车的配备比较先进,并且这些先进的配备耗电也比较多;其次,高速铁路由于运用很多高科技的技术设备,这也就意味着检查维修费用成本高,不仅需要很高的人力维修成本与设备的费用,如果设备有出现问题,也需要很高的更换成本,这在无形中提高了高速铁路的运营成本;再次,先进设备的使用周期短,并且购买新设备比较昂贵,这也增加了运营成本。 (二)高速铁路运营的收入少。高速铁路与航空、普通列车以及公路等运输方式相比较竞争压力较大,甚至无法满足上座率,导致收入少,影响财务的可续发展,造成这种情况的主要原因:一是,高速铁路与航空运输相比较,没有提供增值服务,例如:全程的一条龙服务。二是,票价的体系建设不完善,不能根据客人的实际承受能力灵活的变动,无法吸引客源。三是,建设尚未形成全面的覆盖,无法很好地开发客户资源。 (三)债务融资等相对较高。高速铁路的债务的成本比较大并且融资的渠道较窄。我国铁路企业以负债为主导的模式,投入资金主要是靠负债,高额的负债给铁路企业的发展带来很大的压力,国家虽然出台的政策促使社会资本与民间的资本投入,但是由于高速铁路的的制度不完善,再加上高速铁路的建设具有公益性,这就造成这就造成只有少量的资本进入高速铁路企业,制约了财务管理工作的可持续发展。 二、高速铁路财务管理工作的可持续发展的策略 鉴于高速铁路财务可持续发展中出现的问题,我可以不断改进工作的方法与手段,吸引客流量,从而增加高速铁路部门运营收入,并降低运营的成本,从而促使高速铁路财务管理工作的可持续发展。 (一)改进工作的方法与手段。首先,提高管理人员的服务意识,目前面对激烈的市场竞争环境,高速铁路部门的管理人员要不断的改变自身的服务意识,进而改善自身的服务内容以及提高服务质量水平,可以在很大程度上提高客户的满意度,实现吸引客流的目的。从另一方面来说,客流量增加,高速铁路的收入也就会增加,也就能有效的缓解财务风险;其次,财务管理工作要完善运价的体系建设,促使高速铁路财务可持续发展,运价的灵活多变在很大程度上吸引客流,比如可以采取加大对票价的打折力度,还可以采取为客户提供年票或者是月票服务,另外可以运用网络上订票优惠或者开展网络抢票活动,从开发潜在客流;再次,财务管理工作者可以考虑开发高速铁路站区的商业规划,并通过深层的扩大商业的空间范围,例如可以为一些商家提供广告的载体等,还可以运用一些先进的管理手段,等增加额外的收益;最后,管理者要改变企业的运营模式,不断吸纳社会以及民间的资本,从而增强高速铁路的财务管理工作的可持续发展。 (二)降低运营的成本。高速铁路企业单位要加强管理,降低运营的成本,从而促使高速铁路财务管理工作的可持续发展,首先,由于高速铁路的维修费用是运营成本的提高的主要原因,因此,在运输设备的生产过程中,可以加大对设备质量的监督力度,还要加大对基础设施建设的监督,进而建设高质量的高速铁路,减少维修的次数,降低运营的成本;其次,构建合理的高铁列车的运营方案,合理的运营方案不仅可以保证旅客的出行的实际需求,还可以提高列车的使用效率,减少耗损,进而减低成本;再次,需要高速铁路的企业部门加强各部门之间的协调能力,明确划分各部门的职责,促使各部门形成一个相互统一的有机整体,从而提高工作的效率,进而促使高速铁路财务管理工作的可持续发展。另外还可以不断完善奖惩机制,从而促使各部门更积极地参加到实际的工作中去,降低运营的成本,促进高速铁路财务管理工作的可持续发展;最后,修正折旧方法更改为工作量法,从而提高高速铁路财务管理工作的可持续发展。 总之,除了高速铁路企业自身要改进工作方法与手段,进而促使经营的管理水平不断的提高外,国家政府部门还要加大资金投入与补贴的力度,促使铁路部门的实现经济效益的增长,为财务管理工作的可持续发展提供坚实的后盾基础。 高速铁路发展论文:基于文献研究方法的我国高速铁路对经济发展影响综述 摘 要:国内高速铁路建设的快速发展,使高铁对经济发展影响成为学者研究的热点。通过对各类文献提出的观点和成果进行分类梳理,综述高速铁路在宏观经济管理、区域经济发展、交通空间经济、产业优化发展四方面对国家经济发展的影响。结果显示,高铁建设符合我国经济可持续发展的需要,将成为“一带一路”战略实施的重要保障。但对高铁经济的微观分析和评价体系建立等方面的研究尚未健全,为此,需要引导学者在内容、方法上对高铁的经济影响进行深入研究。 关键词:高速铁路;经济发展;一带一路;文献综述 高速铁路指新建专线的运行速度达到250km/h以上或改造原有线路使运营速度达到200km/h以上的铁路系统,它因运载量大、高效率、高品质等服务特点,已成为世界各国缓解交通压力的重要交通工具,对国民经济宏观发展以及区域性经济协同发展的推动作用明显,是我国规划发展的重要战略性新兴产业。截至2014年底,我国的高速铁路已开通34条线路,运营里程超过了1.6万公里,高铁覆盖到全国28个省份以及160多个地级以上城市,“四纵”干线基本成型。根据铁路“十二五”规划,到2015年末,我国高速铁路营业里程将达1.8万公里,以高速铁路为骨架,包括区际快速铁路、城际铁路及既有线提速线路等构成的快速铁路网基本建成,总规模达4万公里以上,基本覆盖50万人口以上城市;而到2020年,路网完善、结构合理、服务优质、安全快捷、技术先进、竞争力强的现代化铁路,将基本实现相邻中心城市间及中心城市与周边城市间形成1~2小时交通圈,“人便其行、货畅其流”的目标将逐步变为现实。中国高速铁路运营里程已经占世界高铁运营里程的50%,稳居世界高铁里程榜首。 国内快速发展的高铁建设,使高铁对经济发展影响成为学者研究的热点,他们从不同角度分析了高铁的经济影响效应,但研究结果褒贬不一,需要将高铁对经济发展影响的动机进行深入分析和归纳总结。2008年京津城际铁路的开通代表着我国正式迈入高速时代,即把文献检索时间限定为“2008-2015年”,数据库为“中国学术期刊网络出版总库”,学科限定在“经济与管理科学”领域,主题为“高速铁路”,期刊级别限定为“优秀期刊”,共搜索到533篇文章,从中筛选与经济发展相关的文章122篇,并对其中52篇代表性文献加以分析总结,以期为之后研究提供理论借鉴和方向。 一、高速铁路对国家宏观经济的影响 (一)对宏观经济影响 高速铁路的运营可以产生巨大的社会经济效益,对拉动国民经济发展作用显著,学者们大多从城市化、同城效应、社会效益等方面分析高铁的宏观经济效应。一方面,铁路提速从城市人口向高铁沿线城市、城市群的集聚以及城市的规模结构呈橄榄形三个方面影响我国的城市化格局,对我国的经济人口增长有明显作用[1]。另一方面,高速铁路建设会产生同城效应,刺激政治、经济、文化发展的新的经济增长点的出现,将会极大地促进就业和工业的发展[2]。最后从经济学角度出发研究了高速铁路的市场效益、成本效用以及宏观影响因素,明确了高速铁路的市场定位和效用目标[3]。 此外,在实证研究方面,孙聪 等利用特征价格模型分析了85个地级及以上城市的高铁效应,结果表明高速铁路可以显著提升城市价值,极大增强二三线城市的市场潜力,并从提高社会效益的角度提出了有关高铁选址的建议[4]。罗 等采用多元线性回归模型和灰色预测模型分析没有高铁情况下的地方经济发展,以及对比评价法分析了高铁开通前后我国整体社会经济的发展变化[5]。 (二)对经济可持续发展的影响 高速铁路由于在技术、管理、方法、制度安排等四方面的改进,相比普速铁路更节能减排,极大地促进了沿线地区的环境保护,营造了可持续的经济发展氛围[6]。借鉴国外政府部门从城市化进程、可持续发展、综合运输体系等宏观经济方面出发,制定新的运输发展战略,以提升高铁的可持续竞争优势,可以促进我国高铁的可持续发展[7]。唐俊忠 等认为高速铁路作为一种固定结构较高的运输方式,只有当旅客对高铁的需求水平高于高铁的盈亏均衡水平时,才会实现高铁的经济均衡性,高铁的建设发展也才具有经济性及可持续性[8]。 马涛 等以河北为例,指出高速铁路推动了河北更深入地对接京津的经济、基础设施,河北应利用这种优势加强与北京、天津的融合以及对外的交流合作,以促进河北经济的可持续发展[9]。丁小玲 等则从生态环境出发,研究了京沪高铁的徐沪段可能对区域生态环境造成的影响,并提出有效改善措施,以期为高速铁路的绿色生态建设以及经济的可持续发展提供借鉴[10]。 二、高速铁路对区域经济发展的影响 (一)对区域经济发展的影响 发展高速铁路可以从促进GDP增长、增加就业以及扩大内需三个角度拉动区域经济增长,区域内发展高速铁路具有必要性[11]。赵庆国指出高速铁路为区域经济发展提供了高效的运输支撑,增强区域市场的紧密度和统一度,缩小区域差,促进区域性沿线经济带和经济走廊的产生[12]。张学良 等认为快速发展的高速铁路将会加快城市群内部的同城化趋势,加强城市群外部之间的经济联系,更显著地促进区域经济一体化[13]。杨维凤则以京沪高铁为例,指出高铁主要从凸显区位交通的重要性、加速调整产业和相关行业的空间布局范围、加速重塑区域空间结构三方面影响区域经济发展[14]。 实证研究表明,高铁对区域经济发展既有积极影响,又有消极影响。比如,王 等通过采用DID法,实证分析了我国287个地级及以上城市2006―2010年的数据,结果表明在当前经济形势放缓的背景下,高速铁路在短期内并不会拉动地区的经济增长[15]。张莉 等则以沪宁城际高铁为例,构建了高速铁路影响区域经济发展的模糊综合评价模型,结果表明高铁对区域内的交通、经济、社会等方面的效应都是正向的[16]。 (二)对沿线城市经济的影响 高铁网络的大发展会促进沿线城市功能的延伸,加快沿线城市化步伐,使沿线城市成为未来的经济发展副中心和新的经济增长极。主要表现为:第一,高速铁路建设将会加强沿线城市之间的经济联系,提高沿线城市的要素吸纳能力,缩小城市间的相对差异,并不会影响绝对差异,但从总体上加快了沿线区域的一体化进程[17]。第二,高速铁路加快了沿线城市的城镇化进程,扩张了沿线城市经济规模,对沿线城镇发展和格局重构具有重要的影响[18]。陈建军 等则认为高铁是影响沿线城市经济增长的必要因素而非充分因素,建设高铁有助于调整城市群体系,带来市场结构效应和劳动力池效应[19]。 此外,高铁的建设也缩小了城市圈的范围,促进了沿线城市经济圈的融合,能激发城市的发展潜力。比如,孔德立比较了京津城际高铁对北京、天津两地的经济影响,表明高铁对两个城市的空间结构和产业结构的影响呈正相关性,降低了时间成本,加快了要素在两个城市之间的流动[20]。姚如青分析了沪杭高铁对上海和杭州的关系以及对杭州本身的影响,结果表明开通后的沪杭高铁促进了杭州城东新城以及商贸服务业的发展,对城市发展起“催化”作用[21]。苏文俊 等指出京沪高铁提高了鲁西南地区的经济潜力,扩大区内5个城市的发展空间,加强与长三角经济圈和京津塘经济圈的融合[22]。 三、高速铁路对交通空间的影响 (一)对空间格局的影响 高铁的开通将会缩短城市间的时间距离和空间距离,将经济发达地区和欠发达地区连接在一起,改变城市间的空间格局,实现城市间的整合发展。比如,方大春 等认为,贯通高铁使得长三角城市群的交通网络的空间关联性更强,空间集聚分布更具向心性,各种不同级别的交通网络相互叠加,极大地优化了长三角城市群的交通网络空间结构[23]。沈陆澄认为通过建设高铁以及改造汕头站,将会整合区域内的各类交通设施,在交通上形成新的对外门户,将推进汕头市中心城区的布局调整,也将影响汕头争取粤东地区优秀城市的建设以及汕潮城市群内的竞合关系[24]。杨维凤研究认为,京沪高速铁路会进一步提高北京和上海在铁路运输中的中心地位,提升长三角城市群和京津冀城市群的地域整合和影响范围,形成更多的次经济增长区[25]。 在实证研究方面,王姣娥 等通过构建时间成本矩阵,研究了有无高铁以及规划高铁三种情况下我国4个直辖市和333个地级行政市的对外经济联系强度以及城市间的空间分布特征,结果显示高铁对区域空间重构具有积极作用[26]。陈建军 等运用ArcGIS等软件分析了高速铁路对长三角地区空间联系格局变化的影响,结果表明整个区域正由单功能中心转变为多功能中心,但区域内不同城市间的空间联系程度有所变化,且上海的空间节点功能有所弱化[27]。吴康 等通过问卷访谈乘客群体,从微观角度实证调查了京津城际高速铁路对跨城流动空间的影响,结果显现了京津城际之间的轴辐式的空间格局,但二者之间也表现出吸引要素流动的不对称性[28]。 (二)对可达性的影响 建设高速铁路最基本的影响就是改变了高铁沿线地区的交通地理位置,促进区域内的交通优势转变为经济优势。首先,提高了整体区域的可达性,比如赵丹 等通过分析指出高速铁路全面提高了长三角地区的可达性水平,并通过促进都市圈、经济轴带的发展,推进了长三角区域空间结构的均衡化[29]。其次,均衡了省际之间的可达性,比如冯长春 等认为高铁运营在空间上可达性的变化幅度表现为中间凹四周高的“碗形”特点,位于交通网络中心附近省份的可达性变化较小,而外围地区比如云南等省的可达性的变化幅度较大[30]。最后,加强了城市间的可达性,比如杨金华通过比较分析高速铁路对湖南城市群内8大城市的可达性影响,结果表明高速铁路大大缩短了各城市之间的空间距离,全面提升了湖南城市群区域的整体可达性水平[31]。 高铁在改善各地可达性变化的同时,也加剧了不同地区和城市之间的可达性的差异。比如,姜博 等利用可达性模型和GIS技术综合测度了哈大高铁沿线城市的可达性,结果表明中间沿线城市交通改变较大,首末城市改善较小,总体加快了东北地区空间格局的演变[32]。高安刚 等以2012年和2015年为节点,分析了开通高铁后对广西壮族自治区6个主要沿线城市的可达性变化,结果表明将会形成以钦州和南宁为优秀的可达性空间格局,有利于北部湾地区同城一体化的发展[33]。何丹 等分析了在有无高铁两种背景下皖北地区的可达性变化,结果表明高铁提高了皖北地区的区内外可达性,且区外可达性的改善优于区内,同时皖北整体和区内各城市的可达性两极分化趋势加剧[34]。 (三)与其他交通方式的竞合关系 近些年的实践表明,发展高速铁路可以改变传统的运输方式,调整旧的运输结构,促使各种交通运输方式寻求新的功能定位和市场空间,主要表现为:首先,谢旭斌从主要特点、优劣势和发展现状三方面分析了高速铁路和高速公路,从路网规划和运营管理两个角度提出了二者协调发展的措施,以实现最大的交通运营效益和社会效益[35]。其次,赵红丽 等认为在吸引旅客方面高铁和航空各具优势,特定旅客需求“空铁联运”,要因地制宜地设计综合交通网络,以实现“空铁联运”对经济发展的一体化服务[36]。而郑永祥 等认为,高速铁路与其他交通方式更多的是互补关系,在350km的距离内,高铁与航空不存在竞争关系,从长远看高铁的停滞发展也会对经济增长带来负面影响[37]。 实证研究大多表明,高铁相比于其他运输方式在一定的服务范围内具有自身的竞争优势。比如,王姣娥 等利用GIS空间分析技术,研究了“十二五”期间我国高铁和民航的空间服务市场的竞合关系,结果表明高铁主要集中服务于东中部地区的经济,而航空的竞争优势主要集中于西部地区。随着两者的融合范围越来越大,两者未来的竞争市场主要集中在大城市、中小城市群和经济走廊[38]。张旭 等实际调查了武广高铁沿线地区的高铁和航空数据,建立了二者之间的竞争模型,分析表明当武广地区的航空票价低于七折时,二者之间将会产生激烈的竞争,且航空折扣越低,竞争越加剧,这一结果对两者之间协调发展以及避免恶性竞争具有指导意义[39]。张迦南 等通过构建双层结构博弈模型分析了区域内部的客运通道市场运行机理,结果表明相比其他运输方式,高铁将特别降低具有高时间价值的旅客的出行总成本[40]。 四、高速铁路对相关产业发展的影响 (一)对旅游业的影响 高铁由于快捷的速度扩大了人们的出行半径,改变了旅客的出游意愿和方式,对沿线旅游地和旅游产业发展产生重大影响。张书明 等认为,高铁主要从旅游市场格局、旅游行为方式、旅游资源开发三方面影响旅游产业发展,应有效整合区域交通网络和区域旅游资源开发,最大化旅游产业效益[41]。张岳军分析了沪宁高速铁路可以拓展南京的旅游客源市场,加快以南京为旅游目的地的建设,加强南京区域旅游合作,优化南京旅游产品结构,促进了南京旅游产业的发展[42]。黄爱莲研究认为,武广高铁拉动了粤湘鄂旅游,改变了旅游客源市场,促进了周末游和短途游,激发了高端旅游产品,极大地带动了区域旅游发展[43]。 在实证研究方面,于秋阳 等通过引力测度和灰色关联度,分析了建设高速铁路对西安市旅游空间结构、旅游公共服务体系、旅游商业发展模式等方面的影响[44]。朱桃杏 等分析了高铁开通对我国22个省市的旅游收入和旅游人数的影响,结果显示,高铁要素可以引导旅游者的空间流动和增加省内旅游产业的收入,对区域旅游导向作用明显,促进了区域旅游经济带的产生[45]。殷平则以郑西高铁为例,研究了对区域旅游空间结构的影响,结果表明郑州、洛阳、西安进一步成为区域性的商务旅游中心,其他沿线城市成为特色旅游和产品旅游站点[46]。 (二)对产业结构的影响 高铁的建设和运营对沿线地区产业的发展带动作用明显,尤其对促进相关产业结构的升级具有重要的现实意义和积极作用。比如,王刚 等测算了高铁建设对各行业发展的经济拉动幅度,研究了对相关重点产业的经济影响效应,为各产业发展提供交通技术经济上的支持[47]。徐玉萍指出长三角地区构建的完善的高铁网络,促进了区域内生产要素的流动,运输成本的降低弥补了资源成本的上升,在高铁沿线区形成了产业带,增强了区内各城市的产业战略优势和区位优势,加快了区内的产业转移和结构调整[48]。施卫东 等分析了京沪高铁建成后对上海、北京两地以及沿线地区的创新创意产业发展以及沿线各地利用创意产业促进产业转型发展的影响,促进了沿线产业经济的良性循环[49]。 在实证方面,学者也进行了各类研究,比如张云鹏 等以郑西高铁沿线5大城市为研究对象,利用偏离-份额空间结构模型,分析高铁建成对这些城市经济发展以及第二、三产业结构的影响,结果表明郑州、西安成为沿线两端的优秀城市,区内大部分城市的产业结构得以优化,第二、三产业呈快速发展态势[50]。冯兵 等运用灰色预测、数据包络等方法,分析了湖北省通高铁前后各个产业的产值变动以及通高铁后,对全省产业的行业发展影响,指出高速铁路对整个湖北省区域产业的拉动作用显著[51]。李霞 等以Hr-PCDL模型分析了高速铁路对耒阳市产业结构转型升级的影响,结果表明高铁的通达性、便利性改变了产业发展环境,三大效应强化了产业转型动力,并从产业战略定位、产业布局、优化区际联系三方面明晰了产业转型的路径[52]。 五、结论 (一)研究总结 本文以探讨高速铁路建设对经济发展影响为优秀,在总结分析前人研究成果的基础上,得出了以下主要结论: 1. 理论研究主要聚集于高速铁路对经济发展的各种影响。大多学者认为高速铁路主要通过两条路径影响经济发展。一方面通过高铁自身所具备的特性对经济增长、产业结构等造成影响,进而影响整体的经济政策以及宏观经济管理。另一方面通过改善加强与其他运输方式的竞合关系,完善铁路交通网络建设,促进区域交通一体化,进而加强区域可达性,激发经济活力,为区域内各城市的经济协调发展提供基础设施保障。 2. 实证研究大多分析的是某条高速铁路的经济效应。大多学者主要运用回归分析法和灰色关联度模型等方法实证分析高速铁路的经济效应,结果表明高速铁路与经济发展是互相促进的,同时高速铁路的经济影响效应也具有显著的差异性,它拉大了不同地区以及高铁沿线不同城市和站点的经济差距。 3. 综合来看,大多研究表明发展建设高速铁路对经济发展产生的是积极影响,且影响是多方面的。发展高铁对增加经济活力具有重要的作用,符合我国经济可持续发展的需要,高铁将成为目前以及未来我国现代化的综合交通运输体系中的骨干交通运输方式。我们要进一步规划高铁网络的建设,充实“一路一带”的铁路交通基础,加快我国高铁走出去的步伐。 (二)研究述评 1. 现有研究不足。上述研究成果丰富了高速铁路的经济影响研究体系,具有一定前瞻性和代表性,但仍存在不足之处,主要体现在以下几个方面: 第一,缺少文献回顾,研究层面比较集中。由于我国高铁发展时间较晚,2008年以前针对高铁的研究文献较少,且2008年以后搜索的文献中相关性的综述仅有两篇,缺少理论支撑。同时,研究层面主要集中在京沪高铁、武广高铁、京津城际高铁等东部地区高铁的经济影响效应。 第二,重宏观影响,轻微观影响。研究多注重对整体经济的宏观影响,对沿线城市的微观影响的研究较少,导致所提出的策略相对宏观而没有现实指导性。同时,在产业影响方面,研究大多集中于旅游业方面,基本没有高铁对其他相关服务业的影响文献,对产业结构影响的论述也较少。 第三,研究方法单一,评价体系不健全。由于缺乏理论指导,学者多使用灰色关联度或GIS模型来分析高铁的经济影响,使得研究内容趋同化,研究方法选取缺乏针对性,研究评价指标体系缺乏科学性,实证研究没有取得突破性进展。 2. 研究展望。针对当前研究的不足,可以从以下方面出发,使针对高铁的研究体系趋向健全。 第一,重视理论支撑,拓宽研究视角。任何研究都离不开有效的理论指导,现有期刊大多注重有实证分析的文章,使很多学者舍本逐末,研究脱离了基础理论。应注重引导学者培养学术史意识,规范学术研究,不仅仅局限于有关东部高铁的研究,还应开拓研究中西部高铁的经济影响效应,以大力支持“一带一路”战略的实施,促进我国西部面向亚欧大陆的开放。 第二,注重中、微观层面的研究。城市是经济发展的重要载体,产业是经济发展的重要内容。研究要更注重对沿线城市以及优秀城市、边缘城市的影响,缩小区域差,使整个高铁经济带的效益最大化。同时,重视对金融业、物流业、商贸服务业等其他服务业的影响研究,以适应现代化发展需要。 第三,丰富研究方法,科学构建评价体系。面对日益快速建设发展的高铁,需要借鉴应用国外相对成熟的研究方法,以弥补原有研究方法在广度和精度上的不足。构建科学的评价体系,使得在实证研究时,模型的引用、指标的选取更加科学化,加强对未来建设的高铁影响能力的预测,而不仅仅是分析现有开通高铁的影响。
高层建筑施工研究篇1 进入21世纪以来,城市中高层建筑的比重越来越大,逐步从新兴产物成为人们眼中城市发展水平的形象代言,大量高层建筑工地的随之兴起和大量新型装修材料的使用也日益增加了城市的火灾载荷,高层建筑施工过程中火灾隐患多,火灾发生后蔓延速度快,扑救难度大,往往会造成恶劣的社会影响。2010年9月9日,吉林省长春市一座在建楼盘的两栋32层高楼发生火灾,由于起火高度太高,消防救援的高喷车灭火高度完全达不到,加上烟囱效应,火势铺天盖地,大火共造成了42人受伤,财产损失达600万元;2017年12月1日3时53分,位于天津河西区友谊路35号的君谊大厦1号楼泰禾“金尊府”项目发生一起重大火灾事故,共造成10人死亡,5人受伤;2015年12月8日,石家庄市长安区建设北大街与和平东路交叉口一个高层建筑工地失火,在建楼房飞火遍地,现场浓烟滚滚、混乱不堪,历经2个多小时才将大火扑灭,造成了巨大的社会反响……这些事故的发生,均是基于高层建筑工地火灾的特殊性和人为操作、日常疏于管理等问题共同导致的,因此,重视高层建筑工地安全,从建设施工源头治理高层火灾隐患显得尤为重要。[1]由于高度和间距的差别,高层建筑在施工过程中与单、多层建筑和厂房等建筑有着显著的差别,不同施工阶段存在的消防安全风险重点也是各不相同,相应的消防安全管理策略也应该具有针对性。 1高层建筑工程的施工阶段和重点内容 1.1施工准备阶段重点做好场地交接,调集人、材、物等施工力量,进行施工平面布置,图纸会审,办理开工有关手续,做好技术、质量交底工作,使施工尽快进行正常,争取早日开工。此阶段主要进行高层建筑项目整体规划,项目报建、委托建设监理、招标投标、施工合同、签订前期手续等办理工作;通过各种勘察手段和方法对拟建工地的地质结构或地质构造做出分析评价;进行工程测量定位,确保高层建筑及其相邻建筑物和地下管路、道路的安全;对施工场地进行平整;建筑工地进行围栏及大门建设,预备封闭式施工,并进行办公区、生活区的搭建;保证现场办公的信息化,构建通讯、通网、通水、通电、通路等环节。 1.2主体施工阶段此阶段主要进行放线及土方挖掘。地基防水层及保护层施工,基础回填土。主体施工包括支架搭设、墙柱梁板钢筋绑扎、电气照明安装、防排烟、自动喷淋等消防系统管线的预埋预设、施工电梯等电气工程施工、排气道安装及洞口封堵、节能工程施工等环节。 1.3装修施工阶段包括内外墙抹灰施工、外墙装饰、楼梯及室内铝合金门窗安装、室内砂浆地面防水施工、护窗栏杆施工,室内及地下部分油漆涂饰和室内精装部分施工,室外车棚,围墙,绿化等环节。 2高层建筑各施工阶段的火灾危险及管理策略 2.1施工准备阶段高层建筑的建设工地占用面积较为庞大,人员也较多,施工准备前和施工的过程中均有较多潜在危险,给消防在日常安全管理方面带来了不少的困难。其中,消防布局的不合理,甚至无提前布局或随意布局,未按照建筑消防设计规范和要求进行规划的情况也常常存在。同时施工时涉及的部门较多,对工地消防设施提前进行设置时也会有所忽略,这些都容易造成先天的火灾安全隐患。先期高层建筑物的设计通常只考虑的是使用功能方面,往往又忽略了抵御火灾的能力,容易形成先天性隐患,例如,由于功能的需要,内部设有楼梯间、电梯井、管道井、电缆井、排气道、垃圾道等竖向性的通道和管道,这些井道一般贯穿若干或整个楼层,如果在施工前的设计未考虑相应的耐火等级和防火分隔或对耐火等级和防火分隔处理未进行科学安排,发生火灾时,这些井道就会像一条条内部的烟囱,成为火势迅速蔓延的途径。因此各管道、通道、竖井等在各楼层相互连接处或穿越过各楼层的封堵部位,以及同楼层通道穿越墙体等技术设计措施保障必须到位,相应地在施工后期跟进的阻燃结构必不可少。还有没按国家消防规范要求设计防火分区、自动消防系统、疏散通道等,由于场地四周的环境限制极容易导致在设计时省去设计环形消防车道或即使设计了但不完全按照规范要求。这些先天性的问题、建造前的缺陷使得高层在发生火灾事故时,建筑结构失去应有的防火功能,容易造成灾难事故的蔓延扩大。此施工阶段总体的火灾特点为火灾隐患多,建筑施工规模大,关联内容复杂,可燃的电器设备、火源和可燃物等火灾隐患多。 2.2基础建设施工阶段由于工程刚开工,此阶段主要是交叉作业,需要做好组织、协调,使工程尽快正常施工,相较于单多层建筑工程工地,高层建筑工地内施工工程量大,施工周期长,用火用电现象更为普遍。通常高层建筑施工需要两年时间,规模大的高层建筑需要的建筑周期可能会更长。随着建设工期的推移,大量的工人施工和种类繁多的机械增加了更多用火用电的情况,给高层建筑的防火管理工作带来更多的问题。工人入住后的生活区主要使用彩钢板房或临时搭建的简易建筑,使用彩钢板房板内部夹芯材料大多为阻燃性能好的岩棉等材料,但是受材料供应、价格等因素限制,有些施工工地会使用造价相比岩棉材料更为便宜的阻燃板材,甚至会使用造价更为低的易燃可燃聚苯板材料。同时临时搭建的彩钢房内的电器线路往往在墙壁或顶棚下敷设,因使用方便和图省事的原因,私拉乱接电器线路现象较多,增加了火灾危险性。由于工人的消防意识和素质各不相同,进驻工地的施工团队也不同,同时人员与外界接触频繁,人员流动难以有效管控,工人如果不能遵守防火的管理规定,如在禁烟区吸烟、未经许可擅自使用火源,随意使用小太阳、电热毯等保暖加热设备,把易燃易爆物品带入施工现场等。另外,大量建筑材料的堆放,施工人员的饮食、住宿,施工过程中用电量骤增,大量电焊作业随处可见,也给施工现场消防安全带来了更多隐患。施工工地内的办公建筑,会大量设置各种电子器材和日用设备,随之而来的是配电线路的铺设和搭接增多,负载的增加导致线路负荷的增加,造成了电线内传导的电流加大,由于施工期长,设备长期运行甚至过载运行,易使线路由于短路、接触电阻过大等原因,造成局部线路温度过高产生电线、电缆过热,或因绝缘层老化碰线而燃烧,甚至直接产生电火花、电弧引起火灾。加工区域使用的大功率电器加工设备和可能放置的易燃可燃材料,甚至是易燃易爆品,也增加了高层建筑工地的危险源,因此也是极易发生火灾的危险管控区域。 2.3装修施工阶段此阶段是施工和防火保护最难控制的阶段,也是容易发生较大火灾的阶段,需要更加严格地做好防火管控。首先是物料的堆放区,通常使用简易临时建筑搭建、或使用室外的大棚或露天堆放。这一区域内堆放的物料种类多、数量大,有时还会有施工需要的设施设备,各类装修的高分子原材料和木质板材都是可燃物。木料、木板、电缆线或是尼龙丝编织袋,容易被随意丢弃的烟头等火种引燃。高层建筑主体完工后的内部装修材料多采用高分、有机塑料等新型材料制品,如木质家具、窗帘、壁纸、吊顶、地毯和施工材料等都是氧指数低的易燃材料,可燃载荷极大,只要有一个小小的火源就有可能酿成大的火灾。高分子材料不但容易燃烧,还会在燃烧过程中分解释放出大量的一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、二氧化硫、氰化物等有毒烟气,这些烟气对人体的危害极大。尤其是外保温材料受限于现有材料种类,往往采用难燃物质而非不燃的A级材料,在央视大楼、伦敦大火中由于建筑外墙保温装修材料在防火阻燃方面等级普遍较低,失火后造成了极大的损失和极大的影响。与此同时,高层建筑在主体完工后由于楼层多和高度大,一旦起火,受烟囱效应的影响,室内和室外的温度差异形成的热风压也大,烟气在流动时的推动力亦增强[2]。建筑越高的楼层,提供给火灾燃烧的氧气供应越充分,燃烧越剧烈。由于高层建筑使用方面的要求,必须设置的通道和管道竖井,例如疏散楼梯、电缆井、电梯井、通风井等,竖向通道和管道的增多使得建筑的烟囱效应更加强烈,火灾热对流相应也加快,火场燃烧就越猛烈,烟气蔓延更快,形成恶性循环,使得火灾和火势更难控制。 3高层建筑工地的防火管理工作 3.1落实安全责任制建筑工地涉及的施工人员多,施工时间长,经常一个工地同时有几个施工单位,管理起来难度大。为此,首先必须健全管理体系,认真贯彻“谁主管,谁负责”的管理原则,明确划分建设单位、施工单位、管理团队的相关消防安全职责,逐级签订安全责任书、承诺书等,构建科学合理的消防管理制度和严格的消防安全管理体系,并对消防安全管理体系加以完善,以便消防安全责任能够落实到每一位工作人员的身上。有条件的应当在建设周期内建立消防保卫组织、义务消防队、微型消防站等,配备消防保卫人员,落实消防巡查制度。用防火制度来管理和规范人的行为,扎实落实好人员上岗培训制度、电气焊、用火等级审批制度、用电安全管理制度、材料分类存放和登记制度、人员出入管控制度等行之有效的方法制度,最大限度改善高层建筑的施工环境。 3.2严格审核工作效能火灾胜在防控,尤其是高层建筑,应当对建设施工前的消防安全设计规划工作进行严格把关,高层建筑的建设方和施工方都要高度重视防火设计和规划工作,并对施工现场的消防规划设计进行落实。从防火间距、耐火等级、消防车通道、消防设施、消防器材和现场消防用水的基础防火设计着手进行合理的安排落实和后续详细的检查,如发现在这些方面产生的问题,应该立即进行整改和重新完善。在按照前期设计的基础上,在后续建筑施工的过程中,对于设计和规划的情况及时进行调整和完善强化。在管理模式中优先应用动态化消防安全管理模式,在定期检查和错时抽查的基础上对消防落实设计工作的质量开展检查,并在第一时间将隐患消除[3]。 3.3加强施工消防安全培训充分发挥各施工单位、各部门、群众的人防作用,做到人人防火,处处防火,时时防火。高层建筑施工现场所有参与的人员,都应该经过消防知识常识、安全技术、应急灭火处置等方面的培训,提高防、灭火工作技能;增设专、兼职消防工作管理人员、检查和巡查人员,按照各自职责做好本职内的消防安全工作。 3.4做好建筑工地消防设施的配置工作各个楼层和重点防火区域要配备齐全的灭火器材,可配置适当数量的临时手提式灭火器、消防水桶、消防沙袋等。各种类灭火器材一定要放置在明显和方便取用的位置,不准挪作他用,指定专人管理,定期检测。建筑施工现场应配备相应的临时灭火设施,高层建筑物内的疏散楼梯、安全出口、避难场所等要保持畅通;电动车和电动车充电不得进入建筑内部;疏散标志和应急照明灯要按照要求设置和保持正常功能;建筑内施工不得随便拆改,装修不得随意增加可燃材料;严格划分施工现场各区域的安全等级,划分可燃、易燃材料的存放区和加工区,划分人员集中区域和其他重要区域等。 3.5严格规定外墙保温材料的耐火标准现代建筑设计越来越注重节约能源,普通建筑外墙的砂浆保温层已能达到节能要求,外墙采用可燃保温材料的现象较为少见。但从目前建筑工地的消防安全形势来看,建筑外保温火灾的频发,与建筑工地的消防安全管理不到位有关;在严格限制外墙保温使用条件的前提下,政府建设主管部门应该在对施工单位加强监管的同时,督促施工单位提高外保温耐火等级,协助搞好施工工地的消防安全管理并提供必要的支持。[4] 3.6提高防火宣传力度提高施工参与人员的消防安全素质和消防意识,是保障建筑施工单位和施工现场安全的重要方法。通过注重和加大消防安全宣传力度,加强场地的消防宣传工作,使施工人员能够有良好的消防安全意识,能够对职责内的消防工作给予配合,强化应急处置能力。同时,施工方可制作消防手册和画报,使用多媒体等各种渠道进行宣传。[5]总之,高层建筑施工现场的消防安全是一件复杂和涉及内容较多的工作,与人员的生命财产安全有着直接的关系,也影响着高层建筑未来的发展。因此,在施工的过程中,要求全力做好防范,将火灾发生的概率降到最低,避免产生严重的后果和伤亡。 作者:刘占姣 单位:天津滨海高新技术产业开发区消防救援支队 高层建筑施工研究篇2 1项目概况 贵阳市棚户区改造项目位于甘荫塘花溪大道四方河延伸段交汇处,共6栋高层建筑,包含主体结构工程、建筑装饰装修工程、安装工程、小区道路及绿化工程等。项目总建筑面积112849.33m2,规划用地面积34050.60m2,建筑高度:1#楼82.8m(27F),2#楼82.8m(27F),3#楼85.8m(28F),4#楼92.5m(29F),5#楼67.8m(22F),6#楼97.8m(32F)。结构形式:2层地下室为框架结构,主体建筑为框支剪力墙结构。抗震类别:丙类。抗震设防烈度:6度。耐火等级:一级。建筑合理使用年限为50年。 2工程技术参数 2.1爬架安装概况(1)以项目其中一栋32层建筑进行分析,标准层高3m,单层面积490m2。(2)爬架架体高度14.4m(四倍层高+防护高度)。(3)楼栋四周设置不同方向的3个卸料平台。(4)直线布置的架体支承跨度小于7m,折线或曲线布置的架体支承跨度小于5.4m,水平悬挑架体长度小于2m,架体全高与支承跨度的乘积小于110m2。 2.2工艺流程根据施工安全技术特点及要求,本工程附着式升降脚手架只上升不下降。 3附着式升降脚手架的安装与使用 3.1安装准备附着式升降脚手架安装前,应了解专项方案是否按规范规定完善审批,开展好交底工作,复核拼装总平面布置图,并明确架体分块划分、附着点位安装位置、安装数量、其他设施现场平面位置关系及预埋件情况,尤其是操作层现浇混凝土需满足一定强度要求。安装前,需完成各系统部件设备、材料进场检验与复检程序。安装前,建筑四周需提供预拼装场地及底部拼装操作平台,脚手架应由下而上依次安装,确保底层结构稳固后,方可进行后续的安装。 3.2安装施工在安装施工时,须保证工作的有序性和连贯性,严格按照安装流程逐步施工,同时做好工序交接与检查。脚手架安装工作需要根据现场情况把控,由专业人员操作。在安装过程中,特别注意水平方向的安装操作,比如先将平台架进行调频,且放置在预先指定位置。再铺设导轨龙骨和龙骨板,并按照设计要求安装支撑杆及斜拉杆,统一进行水平刚性测试,符合要求后,方可进行下一层的龙骨板安装和安全立网的围设作业。结合实际进行安装作业,根据设计图纸的规范来有效提升安装效果。安装效果要符合现场施工作业的要求,以此来提高升降脚手架系统的安全稳定性,在不断优化的前提下,有针对性地对各环节进行试运行。 3.3脚手架拆除拆除前,事先做好拆除方案,并围设好危险警示区域,做好相关警示和安全工作。 4重要节点处理措施 4.1附着式升降脚手架与施工电梯之间的技术处理措施施工电梯作为建筑施工重要的垂直运输机械,主要用于二次结构施工阶段材料运输及人员的转移,一般在主体结构施工至10层左右启用。本项目施工电梯与附着式升降脚手架采用异步提升,即主体施工阶段附着式升降脚手架始终位于施工电梯上方,直至结构封顶后,施工电梯再行竖向贯穿爬架。例如主体结构施工至13层,此时附着式升降脚手架所覆盖的楼层为10层、11层、12层、13层及14层半高度,施工电梯安装至9层。对于材料运输,第10层拆除的模板搬运至附着式提升卸料平台,通过塔吊将材料吊装转运至第13层作业层。主体结构32层封顶后,拆除施工电梯处支撑框架、脚手板、防护网等,同时对其各面进行框网封闭,待此处竖向贯穿机位完全拆除后,方可进行施工电梯附着装置及升架工作。施工电梯与防护平台架体之间间隙大于250mm。 4.2附着式升降脚手架与塔吊附臂之间的技术处理措施工程现场有QTZ5012塔吊1台,塔吊臂长50m,架体框架最小起吊单元荷载1.2t,吊距40m处额定荷载1.62t,塔吊距离防护平台远端点39m,塔吊的覆盖范围和额定载荷满足安全吊装要求。根据现场塔吊布设位置,工程塔吊附臂安装及附着式升降脚手架升降均需要穿过架体主框架,需将升降防护平台外防护钢网、脚手板模块分阶段拆除,待脚手架水平构件通过塔吊附着后,重新进行安装防护钢网、脚手板模块等。该位置处的架体脚手板采用对翻式脚手板,该脚手板的连接采用铰链结构。当升降架上升或下降时,先拆开对翻式1和2脚手板处竖向所有安全网片,对翻式1和2脚手板由中间向两边翻开,从而使塔吊附臂竖向位置无任何障碍,当升降架上升或下降完成时,恢复原来状态,在脚手板打开时,断开处加设栏杆,禁止人员通过,确保升降架上升或下降的安全。 4.3附着式升降脚手架与物料平台之间的技术处理措施该工程卸料平台为全钢定型制作的专用卸料平台,其结构件由槽钢、矩管、钢板、花纹钢板、重型钢板网等组成。卸料平台组装完毕且经过验收合格后方可吊装。吊装至预定位置后,先将平台槽钢与预埋件固定后,再将钢丝绳固定,紧固螺母及钢丝绳卡子。卸料平台安装完毕经总承包单位验收合格后方可使用,要求提升一次验收一次。钢丝绳与脚手架要连接牢固,通常选择花篮螺栓进行紧固,以及专用卡环相连接。本作业的吊点位置需要设计大小横杆与立杆之间的交点位置,钢丝绳需要由大横杆底部将其拉紧。吊点位置要安设两根小横杆加固,其端头要与结构卡紧,其中之一紧卡立杆,另外一根紧卡大横杆。为避免下下滑移,需要在吊点位置加设抗滑管,脚手架卸载防滑节点做法见图2。 5安全措施 5.1提升人员技术和安全交底附着式升降脚手架在应用前,需组织参与作业人员对安全技术交底的相关工作进行反复确认。每个作业人员应熟知提升技术的使用方法与安全技术标准,确保附着式升降脚手架在提升过程中的安全顺畅。在运行中,如果发生变更,需要组织人员对技术安全交底进行细化优化调整,确保可实施性和科学性[4]。 5.2重视安全检查由于建筑工程的施工周期较长,附着式升降脚手架会在很长时间内暴露于施工环境中,容易受到外界自然环境的影响,比如温度或天气等方面的干扰因素。在应用过程中,需要定期或不定期进行安全检查,随时清理脚手架提升过程中产生的垃圾。附着式升降脚手架的安全运行需要由施工方及供应方双方对安装过程和运行的安全性能进行严格检查后,再让相关机构审核批示,审核通过后方可进入施工应用。 5.3附着式升降脚手架的安全防护装置5.3.1防坠落装置安装防坠落装置,此类装置通常安装在挑梁式架体上,具体安装过程需要将防坠落杆穿过挑梁架体后,再将防坠落杆延伸到防坠梁上并安装稳固;同时还要安装导座式的自动防坠落装置,这种装置通常是与导座连接组装成一体,牢固固定在建筑物上。当脚手架发生坠落时,防坠落设备可通过导座式防坠落杆或者架体来进行自动闭锁,从而避免坠落事故发生[5]。5.3.2防倾覆装置在脚手架运行过程中,其上下升降作业会有晃动,而防倾覆装置能够有针对性地控制升降晃动的程度。为了保障脚手架在升降运行过程的安全性和稳定性,防倾覆装置的强度必须达到相应标准。安装抗倾覆设备时,需要将其牢固地与附着支撑或竖向主框架上进行连接。在实际工程应用中,在同一竖向工作平面内,至少需要设置三套防倾覆装置,并分别安装在三个设计位置[6]。5.3.3同步控制装置必须装设有限度的荷载或高度水平偏移的同步控制装置。该同步控制装置具有防止超载、失运、报警及自动暂停等功能[7]。 5.4其他安全措施(1)附着式升降脚手架的底层及中间层须分别设置刚性封闭脚手板,防止材料从高处掉落。(2)防护平台上的施工荷载应符合防护平台使用要求,专职管理人员须时刻巡查监督施工荷载情况,严禁超载,严禁堆放导致附着式升降脚手架荷载突增的钢管件、模板等材料,严禁将附着式升降脚手架作为卸料平台使用,严禁使用过程中拆除脚手架局部杆件和外围的安全防护网[8-9]。(3)附着式升降脚手架提升的动力设备控制系统装置以及循环链的主要连接和零部件需要及时按周期进行维护保养,当出现异常情况时,需进行排障后方可继续使用。(4)在附着式升降脚手架的提升过程中其下部空间区域严禁施工作业。 6结语 附着式升降脚手架安装,必须结合工程施工实际,随时关注工程建设中各项作业的应用情况,同时,根据安装作业的难易度等相关因素,严格把控作业质量,缩短工期,提升施工效果,确保工程符合绿色环保及安全生产要求。 作者:许明书 单位:贵阳工商投资控股有限公司 高层建筑施工研究篇3 1.GIS系统在高层建筑施工测量中的数据管理设计 此次应用设计的重点在于使用GIS系统的数据处理技术优化传统高层建筑施工测量的不足,以提升高层建筑施工测量的数据处理能力,避免由于数据问题造成的测量误差。 1.1构建测量坐标系在高层建筑施工测量时,为便于GIS系统的数据管理应用,需构建相应的测量坐标系,便于采集测量数据。本研究采用地球坐标系的形式,构建建筑与地球体相关联的坐标系[5],对地球坐标系的表现形式进行研究,将地球空间坐标系与大地坐标系相结合,如图1所示。图1坐标系由图1可知:设定上述坐标系中参考面的长半轴为a,短半轴为b,且此参考面为椭圆形。参考面的几何中心与高层建筑的直角坐标系原点重合。短半轴b与直角坐标系的Z轴重合。建筑物当地的纬度设定为B,其经过地面点S的圆形法线与参考面XOY平面形成夹角,设定XOY的OZ轴方向为正;大地经度L设定为经过地面点的ZOY平面与子午面的夹角,将ZOX右旋后的方向设定为正方向;建筑物高度h设定为经过E点的法线到参考面的距离。高层建筑的直角坐标系转换为地面坐标系,并使用此坐标系完成测量工作。 1.2施工测量设备优化为有效开展测量数据的采集工作,需对施工测量中使用的工具与设备展开优化。为保证测量结果的精度,在工程施工过程中,采用精密水准仪作为主要高层建筑测量仪器。设定此设备的测量精度标准差为0.1mm,高度测量精度为0.1ppm,最小读数0.01mm。在测量过程中,可提速40%,以此消除因焦距导致测量结果误差较大的问题。此设备中设定多种建筑的测量模式,采用倾斜补偿器作为测量结果有效性的保障。使用精密水准仪测量高层建筑,测量数据自动存储在仪器的内存卡上,在每次测量结束后,导出测量数据,并记录相应的测量时间。在测量过程中,将测量的基准点设定在建筑物外部轮廓上,使基准点组成闭合水准导线,并将其城市导线点进行量测,以此得到基础数据。 1.3测量数据处理通过上述测量,在得到基础数据的基础上,将基础数据导入GIS系统中,对高层建筑展开分层处理,在施工过程中逐步增加数据处理量,每升高4~5层时,做一次重新观测,结构封顶后完成观测过程。为保证测量结果的精准度,对测量后的数据进行处理。在此次研究中,使用数据融合技术,剔除系统测量误差数据。 2.测试研究 基于上述应用设计部分,开展GIS系统高层建筑施工测量应用测试,以验证本研究中GIS系统高层建筑施工测量应用内容的可行性。 2.1试验场地设定在此次试验过程中,将某大学校园的施工场地作为测试对象。在施工场地中进行工业数字摄像机实时监测设定。考虑到测量过程中会出现行人车辆干扰与视线通道干扰等问题,所以将测量设备安装至高层建筑的外部轮廓中,根据GB50009-2012《建筑结构荷载规范》,将测量中产生的正弦函数作为计算参数。根据上述设定,试验场地与测量点的设定结果如图2所示。在此次试验中,采用GIS系统高层建筑施工数据处理方法、传统高层建筑数据处理方法及应用文献[4]的高层建筑数据处理方法,对试验场地目标建筑测量的基础数据进行分析与处理,对比三种方法的数据处理差异性及测试结果。 2.2试验仪器设定在此次试验中,为保证三种高层建筑测量方法可在同一试验环境中运行,对试验中使用的设备仪器展开设计。试验设备包含工业数字摄像机、变焦镜头、自开发系统。此次试验中使用的工业数字相机型号为GE1050,图像分辨率为1024×1024,其变焦镜头最远焦距为1000mm,可实现对超高层建筑的施工测量。此试验设备与预先设定的试验场地作为试验对比平台。 2.3试验对比对象在此次试验过程中,设定试验对比对象为垂直测量数据处理结果的误差值。为提升试验的可对比性,设定目标建筑的测量距离为10m、50m、100m。通过不同测量距离对比三种高层建筑测量方法的数据处理效果差异。 2.4试验结果分析10m测量距离试验结果如图3所示。由图3可知:当测量距离较近时,三种高层施工测量方法的垂直距离测量数据误差值大致相同,未出现某种方法处理效果最佳或最差的情况。由试验图像分析可知,当测量距离较近时,三种方法对于高层建筑测量的数据处理能力较强,误差值均较低。因而,在首次使用中,未发现三种高层建筑测量数据处理方法的差异。此次试验扩大了测量距离,增加了高层建筑垂直距离测量的数据处理难度,三种方法的垂直距离测量数据处理效果逐渐出现变化。文中提出的运用GIS测量法的误差值较低,且在多次测量过程中误差值变化较小。采用文献[4]技术的测量方法在使用过程中未出现误差值波动过大情况,但仍具有较高的误差值。传统方法的处理误差值较高,但符合建筑工程的相关要求。对上述试验结果进行综合分析可知:测量距离对数据处理结果的误差值产生影响,应控制测量距离,以保证数据处理与分析的有效性。100m测量距离试验结果如图5所示。此组为垂直距离测量最大的试验,在此次试验中完成三种测量方法的对比。通过试验结果可知:文中提出的应用GIS系统的高层测量方法的垂直距离测量数据处理结果优于其他两种方法。文中提出的方法在三次试验过程中,均未出现数据处理结果误差值过高的问题,其结果的可靠性较稳定。用文献[4]技术的数据处理效果较平稳,但相比文中提出方法仍有不足。传统的高层建筑数据处理分析方法的误差值较大。综合上述试验结果可知:文中提出方法的测量数据管理效果最佳。 3.结束语 本研究针对传统高层建筑测量数据处理分析方法存在的问题,提出基于GIS系统技术的数据处理方法。试验结果表明:使用该方法进行高层建筑测量数据的分析处理结果具备有效性。在研究过程中,由于较少考虑天气因素对测量结果造成的影响,故在测量时可能出现因外界环境导致的误差。在日后研究中,将对外界环境对高层建筑施工测量方法的影响展开进一步研究。 参考文献: 【1】张保钢,杨伯钢,易致礼,等.我国规划核实测量工作的现状与分析[J].北京测绘,2018(4):373-377. 【2】焦俊娟,张胜良,陆静文.北京第一高楼精密施工测量关键技术[J].北京测绘,2019(12):1438-1442. 【3】邱冬炜,段明旭,丁克良,等.基于智慧云的超高层建筑施工测控管理平台的研究[J].北京测绘,2017(S2):7-11. 【4】王章朋.超高层建筑控制测量技术在珠海中心工程中的应用[J].施工技术,2018(3):109-113. 【5】刘明亮,丁克良,宋子超,等.基于地基干涉雷达的超高层动态变形监测[J].北京测绘,2019(7):829-834. 作者:康文海 单位:四川省水利水电勘测设计研究院有限公司
建筑电气施工质量管理措施:建筑电气安装工程施工质量管理措施 摘 要:把握电气安装工程的施工要点,落实施工质量管理措施,有利于提高电气安装工程的质量。本文说明了电气安装工程施工质量管理的目标,分析了影响电气安装工程施工质量的因素,给出了施工质量控制的措施,并阐述了建立工程质量回访制度,意在提高建筑电气安装工程质量。 关键词:管理目标;影响因素;控制措施;质量跟踪服务 0 引言 随着我国经济的不断增长,人们的物质生活水平得到了提高,对建筑性能的要求也随之提高。但是电气安装工程是一项综合性的工程,如果不注重细节就会影响施工质量。因此,如何落实建筑电气安装工程施工质量管理措施成为了施工人员需要解决的问题。下面就此进行讨论分析。 1 电气安装工程施工质量管理的目标 电气安装工程的设计图纸和“施工及验收规范”明确提出了工程安装施工的质量要求。通过安装施工过程中的科学与技术管理,实现规范和图纸的要求,来实现电气安装施工质量管理的目标,保证工程施工的质量要求。 2 影响电气安装工程施工质量的因素 工程施工过程中,有多方面的因素能影响安装施工质量。要事先进行预测影响施工质量的诸因素,则在管理中可针对这些因素采取有效的控制措施,才能实现电气工程施工质量管理的目标。这是凡预则立,不预则废的普遍规律。 纵观以往电气工程的施工,主要有以下诸因素影响工程的施工质量: (1)作业人员的技术素质和责任心 其作业或管理活动最终目的是建造工程实体,在建造中形成了工程的质量,因而人是影响工程质量的主要因素,质量控制必须以人为优秀。因此,作业人员的技术素质和责任心对安装工程的施工质量至关紧要,没有与工程技术难度相适应的技能水平,没有责任心的作业人员去施工,就没有各专业工种之间的有机配合,也就无法保证整个工程的质量。如保证不了工程的质量,也就保证不了工程的使用安全。 (2)材料、构配件和设备的质量 用于电气安装工程的材料、构配件、设备必须符合设计要求和产品质量标准,应有合格证、技术说明书和试验报告单等。工程所需的原材料、半成品、构配件、设备等,将成为工程实体的组成部分。所以,其质量应从采购、加工制造、运输、装卸、存放、检验、使用等方面进行系统地全过程地监督与控制。 (3)施工技术措施及施工机械、工具 科学的施工方法和先进的施工工艺是施工质量的技术保证,体现在能保证施工质量的机械、工具和操作工序等方面。新型适用的施工机械和工具是保证施工质量的物质前提,所以施工中要采用新型适用的施工机械和工具,有利于保证施工质量。 (4)施工的环境条件、气候条件 施工的环境、气候条件直接影响到电气装置的绝缘及能否施工。所以要选择和创造有利于保证施工质量的环境条件和气候条件。 3 施工质量的控制措施 (1)建立质量控制体系和制度 综上所述影响电气工程质量的因素中,为了保证工程施工质量,应建立严密的质量保证体系和质量责任制,明确岗位责任,对施工过程的各个环节要严格控制,各分部、分项工程均要全面实施到位管理。 项目经理和专业施工员,既是质量标准的执行者,又是管理者,对实现工程质量管理目标负主要责任。 作业班组设兼职质量检查员,负责工程施工中的班组自查,并及时做好自查记录,对施工质量表格及时进行填报。 在施工质量管理中,施工单位通常应建立:图纸审阅制度,质量自检制度,质量互检制度,专职人员检查制度,分项、分部施工质量验收制度,工程竣工质量验收制度,以及电气设备、材料采购及验收制度等,这些制度在质量管理过程中起到关键作用。 (2)施工中的质量管理 施工前期的管理。针对可能影响电气安装工程施工质量的多种因素,必须在施工的各个环节上采取有效的管理措施,严格控制,以保证整个工程的质量。 在施工前,管理者要根据工程的具体情况,按工程施工技术的难易程度配置相适应的作业人员,及时对作业人员进行技术培训,有组织地进行一些规范标准学习,加强的责任性教育。 施工质量控制,与技术因素息息相关。技术因素除了人员的技术素质外,还包括装备、信息、检验和检测技术等。科技是第一生产力,体现在施工生产活动的全过程。技术进步的作用,最终体现在产品质量上。为了工程质量,应重视新技术、新工艺的先进性、适用性。在实施全过程管理中要根据施工队伍自身情况和工程的特点及质量通病,确定质量目标和攻关内容。再结合质量目标和攻关内容编写施工组织设计、施工方案,制定具体的质量保证计划和攻关措施,明确实施内容、方法和效果。在实施质量计划和攻关措施中加强质量检查,其结果要定量分析,得出结论。要提高工程质量,首先要加强施工管理人员对确保施工质量的重要性的认识,明确质量责任制,并与个人的经济效益挂钩,以此来督促施工管理人员按质量要求操作。电气安装工程施工中,质量管理的重点是按图纸、施工及验收规范、施工方案施工,在具体施工管理中要严格执行质量标准,严格执行质量管理制度,严格按质量标准检查、监督。通过自检、互检,在作业班组内把好质量关。通过专业工程之间、下一道工序与上一道工序之间的交接验收,杜绝上一道工序的质量问题遗留到下一道工序,做到道道工序严格把关。 注意防治电气安装工程质量通病。常见的电气工程质量通病:电线管壁厚和敷设不符合要求;导线的接线、连接质量和相色不符合要求;配电箱的安装、配线、接地线截面不符合要求;开关、插座的盒和面板的安装、接线不符合要求;室内外电缆沟构筑物和电缆管敷设不符合要求;路灯、草坪灯、庭园灯和地灯的安装及保护线不符合要求;电话、电视系统的敷线、面板接线不符合要求;消防、智能系统的探头安装及布线不符合要求等。 电气工程质量通病产生的原因。从事电气安装的人员技术素质差,责任心不强;不完全依照设计及规范要求进行施工;电气材料市场混乱,把关不严;施工企业对电气安装质量不够重视。 防治电气工程质量通病的措施。提高作业人员的技术素质,培养安装人员的责任心;按照设计及规范要求进行施工;提高电气安装的设计水平;严把电气安装工程验收关。 对工程不合格品的处理。对于电气安装工程中存在的不合格品,应及时进行返工处理,以确保工程质量。 电气装置试运行管理。电气安装工程施工完成后,要进行试运行操作,试运行是对电气装置及电气装置安装工程施工质量的检验。试运行前要制订试运行操作规程,并按操作规程操作。在试运行中要做好记录工作,及时处理运行中出现的问题,使电气装置的试运行符合图纸及技术规范的要求。 4 建立工程质量回访制度 电气装置试运行后通过验收移交使用单位,施工单位在保修期内要做好质量跟踪服务工作。工程回访的目的是为了不断改进工程质量,同时树立企业的社会信誉,只有不断的发现问题,解决问题,才能不断地提高自身的安装水平和施工质量,也只有不断地发现问题进行改进,才能使企业走上良性循环的道路。 5 结语 综上所述,电气安装工程质量是决定建筑工程建设质量的重要因素,我们必须要提高责任感,认真严谨地落实施工管理措施,管理到位,与工程密切配合,在施工全过程监控材料设备质量,这样才能保证工程能在规定时间内完成,提高电气安装施工的质量,保证建筑运行性能的稳定性。 建筑电气施工质量管理措施:建筑电气安装工程施工质量管理与控制研究 【摘要】近些年来,随着社会的不断进步,电气安装工程的施工已经成为整个建筑工程施工当中一个非常重要的组成部分。电气安装工程施工质量的好坏,不仅仅影响到整个建筑的使用效果,而且还对使用人员的安装性有着很大的影响。因此,电气安装工程在进行施工的过程当中,必须对其质量进行有效的管理与控制,以此来提高电气安装工程的整体施工质量 【关键词】建筑电气安装;施工质量 一、建筑电气施工质量管理与控制的特点 建筑电气工程施工是一项隐蔽性非常强的系统工程,管、线、盒、孔洞等的预埋预留工作是电气专业与结构、土建等专业相互配合的重点,加上其暗敷设在建筑结构主体内部,一旦出现施工质量问题则很难被察觉,加上返工难度非常大,则就对电气安装工程的质量管理控制提出了相当高的要求;建筑电气施工的工序较多、周期较长,一般来说建筑电气施工包含接地、埋管、穿线、配电箱(柜)安装、照明器具安装、设备安装、避雷网(针)安装、通电试验、设备调试等环节,施工工期一般不会小于主体施工的总工期;建筑电气施工由多个独立运行,但在施工过程中又会互相联系或交叉进行的子系统组成,这些子系统主要有楼宇火灾自动报警及消防联动系统、通讯系统、楼宇监控系统、数字电视线路、宽带网络通信系统、楼宇照明系统及低压供配电系统等,并且各子系统之间不是独立、分阶段施工,而是相互联系的。 二、建筑电气安装工程施工质量存在的问题 1、管理部门组织不规范 管理部门机构重叠,管理交叉现象严重,管理部门分工不明确,权责不清晰,工程质量管理人员缺乏一定的专业素质,对建设程序、项目管理的程序和方法及相关法律法规了解不够,缺乏工程技术、工程建设的专业知识和项目管理的经验.难以做到项目管理的科学化和专业化。缺乏贯穿项目建设全过程的、按市场经济要求组建的管理组织。 2、缺乏对材料、设备的质量管理 在建筑电气安装施工质量管理过程中,对施工材料、设备的管理缺乏,进行施工准备时候的材料物资质量管理存在问题。工程建设项目的材料物资将直接关系到整个项目质量管理的成败,目前,我国很多单位在采购设备、材料的时候,难以达到质量要求,或是不符合设计施工的标准,或者是材料的保管不当,残次品偏多、材料易变质等等一系列问题,都使我国的工程项目质量管理存在着巨大的隐患。 3、缺乏严格公正的工程监管机制 加强对建筑工程电气施工质量监督管理是整个建筑工程项目管理的重要环节。但是,我国的监理部门或者是监理人员,在多数情况下,刚刚受到施工建设单位的监理委托,便会立刻安排监理工作人员去进行监理,对整个工程的实际情况缺乏实际的了解,仅仅限于对施工一般工艺标准和施工工序流程进行监督,忽视了对整个工程全过程开展的监理工作,对施工过程中存在的问题因为各种利益关系或限于监理水平,面对施工过程中的违规操作,忽视施工阶段各部分的质量标准,面对问题,难以及时迅速的采用有效措施进行管理,很大程度上丧失了监理的真正职能。 三、建筑电气安装施工质量管理措施 1.科学规划建筑电气安装施工,做好事前计划 建筑电气安装工程是个宏大的动态系统,必须做好前期规划,施工图纸不是永恒不变的参考依据。要根据具体项目的实际情况以及环境变化及时作出调整。一个好的工程质量是众多施工人员严格要求实现的。作为建筑电气安装工程师一定要及时发现图纸中的不足,及时更正。要根据项目工程的实际情况编制施工方案,施工方案的制定要结合项目,一方面符合国家电气安装工程的质量和要求标准,另一方面,要对项目里涉及到的工程设计、工程进度、人员规划、机具设备等做出统筹宏观安排,保证每件事有人做,每个人有事做。 2、强化电气安装操作人员的安全意识,规范操作流程 据相关部门统计,当前我国建筑安装施工中出现的各类事故,绝大多数并不是因为施工者的技能水平造成的,而是因为缺乏安全意识出现了疏忽。由此看来,强化电气安装操作人员的安全意识至关重要,建筑电气安装工程项目组要对进行电气安装的施工单位进行事前审查,确保其达到一定的资质,并在项目开始之前就协商好电气安装人员必须严格按照流程规范操作,一旦出现质量问题,追究经济事故责任人,并要求作出相应的赔偿。这样,安装工人在进行电气安装时就会将责任与自身的经济利益挂钩,无形中增强了安装公司和工人的责任心。一般而言,在电气安装时要严格按照电气安装规范进行。如在进行电压电流的操作时,一定要佩戴绝缘手套、穿好绝缘鞋,并且要检查好是否有破损,以防漏电。而在高空作业时,一定要绑好安全带,对线路进行安全检查,确保设备等无问题时,再进行正常使用。如果是在露天潮湿场所或下雨天使用手持式电动工具时,必须按规定采用耐气候型的橡皮护套铜芯软电缆,并不得有接头。 3、把握电气安装施工工程的重点环节,做好过程控制 在通常情况下,建筑电气安装工程的施工都需要遵循事前的设计图纸和相关技术文件,严格按照设计图纸的标准进行施工。其中电气安装主体工程在实施过程中需要重点把握以下几个环节。一是对于电气材料的把关,包括电气管材、线盒、胶水等材料,每批材料的进入要通过严格的填报审批,经监理同意后方可进入施工的运用。二是对于施工过程的环节做好控制,如均压环、避雷带、防雷引下线等对建筑的安全非常重要,是否漏焊,焊接长度及质量是否满足规范及设计要求。 4、做好建筑电气安装工程的调试工作 就建筑电气安装工程而言,调试是很重要的一个环节,主要体现在对以下几方面的调节。一是电路调试。要做好对配电箱、线盒内压线、接地线等的调试,尤其是对于不同线路之间的连接和转化要做出分门别类的检查和测试。二是金属防雷区的调试。对外墙的金属门窗、栏杆防护和其他大件部分防雷区要进行调试防范,防止遗漏。三是运行设备的调试。对于电气安装工程中可调元件如热继电器的调整和运行要遵循先空载后负荷、先单体后联动的原则进行调试,确保运行设备性能的稳定。四是发电机自启动、与市电切换,双电源末端切换的调试。 结束语 综上所述,电气安装工程是一项系统复杂的工程,涉及的方面比较多,影响电气工程施工质量的因素不仅包括人为因素、施工现场的环境因素、施工技术因素,还包括施工管理方面的因素。这些因素或多或少的会对工程施工造成影响,最终对工程质量造成影响。因而,要针对这些影响施工质量的因素采取相应的解决措施,将它们对工程质量的影响降低到最小,这就需要做好工程施工之前的质量控制措施,做好工程施工过程中的质量控制,除此之外,还要做好电气安装工程在调试阶段的质量控制,提高对电气安装工作的重视程度,做好电气安装工程质量管理,提高电气安装工程的工程质量。 建筑电气施工质量管理措施:建筑电气安装工程施工质量管理与控制研究 摘要:近年来我国建筑行业得到了突飞猛进的发展,为国家的经济建设做出了巨大的贡献。在建筑工程中电气安装工程起着决定性的作用,对建筑工程的整体质量有着重要的影响。对此,建筑工程中一定要加强电气安装工程的质量管理。本文分析了建筑电气安装施工中存在的问题,探讨了建筑电气安装工程施工质量管理与控制措施。 关键词:建筑;电气安装工程;施工质量管理 随着社会的不断进步和发展,电气安装工程已经逐渐成为了城市的重要基础设施,在工程技术快速发展的背景下,电气安装工程也得到了相应的提升。但是随着人们要求的不断提高,电气安装工程也将面临更高的要求和标准,为了能够使电气安装工程的作用得到充分发挥,我们就应当保证设计方案的质量外,把握好电气安装工程的施工技术,促进电气安装工程质量的强化。 一、建筑电气安装工程施工质量的影响因素 1.施工环境与气候。对于建筑电气安装工程来说,影响其施工质量的因素有很多,其中施工环境与气候对于建筑电气安装工程起着直接的影响作用。相对于其他工程的施工而言,建筑电气安装工程对于环境条件的要求更高,对于当时的气候条件也具有一定要求,只有在环境条件满足施工需要的情况下才能够保证工程的施工质量。为此,在进行建筑电气的安装过程中我们要尽量选择有利于施工作业的环境进行相应操作。 2.电气装置自身的质量。与此同时,电气装置自身的质量好坏也在很大程度上影响着安装工程的施工质量。从概率的角度上来看,厂家生产的设备存在一定故障几率,并且电气装置在运输的过程中也可能会由于颠簸和保存不当等原因而形成一定损坏。如温度和湿度等因素都有可能造成设备精准度下降,此外其他一些客观环境因素也有可能影响到电气安装的工程质量。 二、建筑电气安装施工中存在的问题 1.建筑电气安装原材料与设备问题。从大量工程实践经验可知,目前,在建筑电气安装工程中,依然还存在施工原材料与设备问题,具体表现为:在安装过程中,使用不合格的产品现象时有发生,有些安装材料甚至没有任何检测报告、技术说明书、以及生产许可证等相关文件资料,原材料质量水平得不到保证;没按设计要求选用材料,熔点偏低、绝缘性偏差、导电阻率较大、安全系数不高、以及机械性能较差等机电设备在电气安装施工中使用,大大降低了电气安装施工安全可靠性;施工用动力电缆的耐压低、耐温低、抗腐蚀性等不满足安装施工相关规范要求;没有安装电气安装规范要求进行线缆敷设处理,电缆中内部接头较多,线芯与绝缘层间的严密性较差,漏电安全隐患较高;电气照明、动力、接线盒、插座箱等安装质量水平不高,外观效果较差,有的甚至出现几何尺寸与设计或相关规范标准不匹配,钢板厚度不够等问题。 2.电线保护管的敷设不合理。由于建筑电气安装施工人员对电线保护管作用没有足够认识,在实际安装施工过程中随意性较强,造成电线管敷设存在较大质量缺陷问题,具体表现为:使用保护管不满足设计要求,利用薄壁管替换厚壁管、小管径管代替大管径管、黑铁管代替镀锌钢管,降低了保护管的安全防护性能;未按照规范要求进行穿线保护管制作,有的穿线保护管存在弯曲半径过小问题,存在弯皱、弯瘪,甚至出现“死弯”等问题,电缆在穿管敷设时,由于保护管质量较差导致线缆被破坏。对于一些转弯管,施工人员嫌麻烦在安装时未按照相关技术规范要求设置相应接线过渡盒;有的施工人员不太重视施工规范,如在金属管焊接过程中,尚未清理金属管口部位存在的毛刺,就直接进行对口焊接,这样大大降低了金属管焊接质量水平;钢管与建筑接地系统连接不牢固;明、暗管敷设过程中,未按照要求对预露部位进行处理,导致钢管外露长度不符合相关安装施工要求,有的未安装施工规范要求在钢管中预留套丝等。电线保护管安装施工不符合相关规范要求,给整个建筑电气系统留下较多安全隐患。 三、建筑电气安装工程施工质量管理与控制措施 1.施工前的质量管理与控制。为了能够切实做好电气安装工程的施工质量管理与控制工作,我们就必须从多方面共同入手,将电气安装工程划分为若干阶段,做好各阶段的施工质量管理工作。鉴于施工前的质量控制对于整个工程的施工都具有重要影响,因此在进行安装工程的施工前,相关的管理人员应当对有可能出现的各种不利因素进行充分分析,根据这些不利因素来做出相应的防范措施。由于设备在建筑电气工程的施工中,对工程的质量以及美观程度、耐久性等方面起着至关重要的决定影响,所以我们在进行施工前还要做好设备的选用工作。电气系统施工单位应当与项目管理、建设部门共同对设计部门完成的图纸进行详细审查,进而能够对整个项目的施工方案进行全面掌握。施工单位也可以就施工图纸的内容进行复审,一旦发现问题要及时与设计部门进行沟通和协调。相关的技术管理人员还应当就施工的实际情况制定出切实可行的技术方案,并对施工人员进行技术交底。 2.施工过程中的质量管理与控制。在做好相应的施工准备工作之后,我们就应当对基础阶段的施工要点进行掌握。一般来说,在基础施工的过程中电气安装人员和土建人员必须要具备相应的素质和专业能力,并且两者之间具有一定的配合经验和配合意识。这是由于在施工中,电气安装人员对于强、弱电专业的进户电缆穿墙管的位置以及止水挡板的预埋,需要做出提前的判断。并且这些工作都要在防水之前完成,如果在防水之后完成不但会影响到防水工序,更会在一定程度上造成渗水问题的产生。此外,针对于结构阶段的施工要点来说,土建浇筑混凝土的顺序是逐层进行的,因此我们在结构阶段的施工中应当依据土建建筑的要求,在电管的暗敷工作上要逐层逐段的进行。在进行土建施工时,我们一般都要先对楼板内的配管进行水泥浇筑,由于此时底层的钢筋大多是处于绑好的状态,上层的钢筋没有绑扎,因此在施工的过程中应当尽量注意,避免将钢筋踩坏。防雷装置对于建筑来说具有重要的安全意义,能够在很大程度上保证建筑的安全,维护用户们的生命财产安全。为此在防雷接地安装上我们应当端正态度,保证防雷接地安装的规范性,在进行防雷接地的安装中我们要确保建筑顶部的避雷针和避雷带能够与建筑外部的金属设施构成一个完整的电路,使避雷引下线具有相应的预防静电能力。 3.事后的质量管理与控制。此外,在完成电气安装工程之后,我们还要严格按照验收标准来对工程进行验收。对于电气安装工程来说,验收工作是保证工程质量的最后一道屏障,因此我们在施工完成后要对整个系统进行全面调试,保证电气设备能够具有足够的安全性和稳定性。如果在验收过程中发现了安装工程中的不合格产品,要进行及时的返工处理,确保工程能够在保证质量的基础上如期完成。 随着建筑行业的不断进步,电气安装工程的施工技术也将会得到相应的发展,其作用和价值也将日益凸显。为此,在日后的工程建设中一定要注重对电气安装工程施工技术要点的掌控,提升电气安装工程的施工质量。 建筑电气施工质量管理措施:建筑电气工程施工质量管理研究 【摘 要】随着电气技术的迅速发展,电气安装工程的地位和作用越来越重要,为了杜绝建筑电气工程施工中常见的质量问题,必须做好各个环节的质量控制与管理。电气工程师的管理经验及质量控制方法尤为重要,同时建筑电气工程要与土建工程紧密配合才能加快工程进度,提升建筑工程的整体品质。 【关键词】建筑电气;工程施工;质量管理 随着人们生活水平的不断提高,对电气工程施工的质量也提出了更高的标准和要求。电气工程师应充分利用自己的专业知识深入细致地做好电气工程的技术、质量、进度、签证、安全等治理工作。在建筑基础施工阶段,建筑电气安装应做好接地装置及接地引线、防雷装置引下线等工作;在建筑主体施工阶段,应做好配管、配线、预留、预埋工作;在建筑装修阶段,应做好电器安装、调试等工作。 1 施工前的准备工作 1. 1 开工前详细审阅电气工程施工图纸 在工程项目开工前,电气安装技术人员应首先熟悉电气施工图纸,并会同土建施工技术人员共同查对土建施工图与电气施工图,列出哪些部分有交叉施工,根据土建施工进度计划,对有关基础型钢预埋、支吊架预埋和线路保护管预埋等,排出配合交叉施工计划,确定准确配合时间,以防遗漏和发生差错。并在配合施工之前,将各种预埋件制作好,并做好必要的防腐处理,充分做好施工前技术与材料预备工作。对于某个建筑工程来说,关于电气设备的设计图纸,设 计单位在设计前就应进行过调查研究,并根据建设规范、建筑构造和总平面布置、工程供电方式、供电的电压等级、对功率因数的要求、以及用户所需的设备等因素,考虑供电方案、线路走向、敷设方式和设备安装等,并在设计说明书中作出介绍,因此它是电气工程施工的主要依据。作为施工单位,在施工前仔细审阅电气施工图,了解电器设备的构成和功能,是非常必 要的。在此过程中应注意以下几个方面: (1)在电气图中要了解架空线路和地下电缆至建筑物引入线的位置、设备的容量、各层电气设备及管线的平面位置、线路敷设方式、上下引线、管径、导线截面及根数。 (2)在电气系统图中了解工程中各电气设备之间的相互关系,进户线的进线方式,了解电气系统中各配电设备的配电顺序、设备序号、所带负荷容量、干线与支线的敷设方式、并要将供电系统图与电气平面图互相对照了解。 (3)要搞清楚建筑消防用电、电梯等主要设备的供电电源问题。有无双路供电电源,或有无备用电源能及时补充供电,以供人们的正常生活和使用。通过上述几个方面的准确了解,才能为后续的工作安排提供可靠的依据。 1. 2 检查各专业配套设计是否合理 对于各专业配套设计是否合理要进行必要的检查。这是为了防止在施工过程中,主体已完成,而业主又提出需要增加综合布线,就有可能造成已经施工好的部分暗配管线不能使用而造成浪费;同时也是为了避免在现有的结构墙上、吊顶内、地面垫层上等重新布线,给施工带来更多的困难,从而影响了施工质量。因此在施工前有必要检查各专业配套设计是否合理,并提出合理的建议。 2 施工过程中的质量管理 在施工阶段要严把材料质量关,推行质量控制卡措施,每种材料要有完整的资料(出厂合格证、检测报告、复测报告等),并经过建设单位、监理单位签字才可进场,将不合格材料进入工程的门路堵死;在具体的施工中配电线路要严格按照技术要求进行施工,室内配电线路不仅要使电能传送可靠,而且要使线路布置合理、符合技术规范的要求,同时应在施工前就要考虑好给排水管道、热力管道、通风管道以及通信线路布线等的位置关系,为了保证施工质量,施工人员应该从以下技术要求方面加以注意: 2. 1 基础施工阶段的质量控制 在基础工程施工时,应及时配合土建做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的预埋、预留工作。这一工作要求电气专业在土建做墙体防水处理之前完成,避免电气施工破坏防水层造成墙体渗漏。对需要预埋的铁件、吊卡、木砖、吊杆基础螺栓及配电柜基础等预埋件,以及建筑物防雷接地引下线的预埋、焊接施工;尤其要注意高层建筑为防侧向雷击,规范要求从距地30m高度起,每向上三层在结构层圈梁内敷设一条25mmx4mm扁钢与引下线焊成一环形水平避雷带。电气施工人员应配合土建提前做好预备,土建施工到位及时埋入,不得遗漏。 2. 2 主体施工阶段的质量控制 首先必须分清工程中的重点环节。在电气工程质量监控中,确定配电电力电缆、配电装置、配电箱三个重点设备交接协调环节,明确关系,制定措施,根据规范进行超前监控,达到对工程质量的预控。其次,必须在监控好重点环节的基础上以点带面,促进整个系统工程的质量控制。电气工程要与土建工程紧密配合,根据土建浇筑混凝土的进度要求及流水作业的顺序,逐层逐段地做好电管铺设工作,特别要注意当有电线穿越楼板时,应设钢管加以保护,管子的长度一定要满足规范要求,即从离楼板面2 m高处到楼板下出口处为止;在通过伸缩缝的地方,导线敷设应稍微松驰,应预埋补偿盒,以适应建筑物的伸缩。电管的预埋是整个电气安装工程的关键,做得不好不仅影响土建施工进度与质量,而且也影响整个电气安装工程后续工序的质量与进度。浇筑混凝土时,应留电工看管,以防振捣混凝土时损坏配管或开关盒移位。遇有管路损坏时,应及时修复。 2. 3 装修阶段的质量控制 在砌筑隔墙之前应与土建工长和放线员将水平线及隔墙线核实一遍,因为将按此线确定管路预埋位置及各种灯具、开关插座的位置、标高。抹灰之前,电气施工人员应按内墙上弹出的水平线和墙面线,将所有电气工程中的预留孔洞按设计和规范要求核实一遍,符合要求后将箱盒稳定好,并将全部暗配管路也检查一遍,然后扫通管路,穿好带线,堵好管盒。抹灰时配合土建做好配电箱的贴门脸及箱盒的收口,箱盒处抹灰收口应光滑平整。配线时应尽量避免导线有接头,必须有接头时,应采用压接和焊接,导线连接和分支处不应受到机械力的作用,穿在 管内的导线,在任何情况下都不能有接头,必要时应尽可能把接头放在接线盒内。 3 施工完成后的验收工作 3. 1 严格按照质量验收标准对已完工程进行验收 电气设备安装工程,所用材料、电器设备、成品、半成品的品牌、型号、规格、性能和施工工艺安装质量,必须符合设计要求和5建筑电气工程施工质量验收规范(GB 50303-2002)6及有关专业规范、标准的规定。 3. 2 对工程不合格的处理 对于住宅工程严格做到一户一验,对电气安装工程中存在的不合格问题,坚持对业主负责的原则,应及时进行返工处理,以确保工程质量。 4 结 语 对施工中的每一个环节都要实施有效的动态控制,做好技术交底,认真治理好从材料采购、施工过程到工程验收的全过程,并且建立良好的质量监督体系,通过严格的精心施工,严格的监督检查,层层把关,杜绝错误,坚持安全第一,加强质量控制,就能防止以往在电气施工中经常出现的通病,以确保提高电气工程的施工质量,提升整个建筑工程的质量水准。 作者简介: 孟庆波、男、1983年4月、助理电气化、工作于安阳市屹峰园林绿化工程有限公司 建筑电气施工质量管理措施:试论建筑电气工程的施工质量管理 [摘 要]经济的快速发展、社会的不断进步,促使我国建筑行业的发展也迈入了高潮阶段,随着人们生活水平的提高,对建筑工程质量的要求也越来越高,尤其是电气工程施工质量更是深受人们关注。目前,建筑电气工程的施工质量仍旧存在着一定的问题,通过本文的研究与探讨,提出一些合理性的建议和意见,希望能够为我国建筑电气工程施工管理略尽绵薄之力。 [关键词]电气工程;施工质量;建筑 随着人们生活水平的提高,对于建筑电气工程的施工质量也提出了更高的要求,电气工程师要充分运用自身的专业知识,深入细致的做好电气工程质量、签证、进度、安全、技术等治理工作。加强建筑电气工程的施工,不但可以提高建筑产品的质量,而且还能保证居民的财产以及生命安全,从而促进我国经济的快速发展。 一、建筑电气工程施工质量管理的具体概念 建筑电气工程施工质量指的是施工项目要按照业主的要求完成,而且还要符合国家的合同规定、设计文件、技术标准以及相应的法律法规等。建筑电气工程的施工质量指的是对建筑电气工程施工质量进行协调、指挥和监控等相关活动,促使建筑电气工程质量达到国家规定的相关标准,同时也符合业主的要求,确保建筑电气工程施工的每道工序都能够安全顺利进行。建筑电气工程的施工质量管理是对电气施工的一种监督,引导每个施工团队严格按照国家的相关标准进行施工,在确保了电气工程施工质量的同时,也能确保整个建筑的质量,提高我国建筑行业在同行中的竞争力,保障我国经济建设顺利开展。 二、建筑电气工程施工质量管理的现状 (一)对质量管理的重视程度不够 建筑电气施工质量管理的工作中,多数企业以及质监部门都将重点放在了工程质量的检测上面,没有有效监督整个建筑工程施工的全过程,绝大多数的质监部门以及企业没有对建筑电气工程施工的过程和成本进行管理,造成建筑电气施工过程中出现一系列问题,影响了建筑工程的总体质量,进而导致建筑行业不能稳步发展,这些问题的存在,绝大多数都是因为相关企业与质监部门对建筑电气的施工质量重视的程度不够而引起的,长此以往对于我国建筑行业将会造成致命打击。 (二)建筑管理缺乏科学性 1、选择与使用建筑材料 建筑材料的使用与选择将直接影响着建筑电气工程的施工质量,然而一些唯利是图的企业部门,为了减少施工成本,往往会使用一些质量差,达不到国家有关标准的材料,也有的企业为了从购买材料中抽取一定的利益,常常会购买一些价格与质量不成比例的材料,这样做虽然是节省了一定的成本,从中谋取了一定的利益,但却为建筑电气工程的安全造成了一定的隐患。在建筑施工时,一些建筑材料使用不当也会造成一系列的问题,这些问题阻碍着我国建筑行业的发展。 2、建筑人员管理的问题 施工管理缺乏科学性,管理人员没有一定的管理经验,建筑电气工程的施工人员缺乏专业的技术技能,对建筑电气施工工作不适用,从而影响了整个建筑施工的进度,建筑人员管理不具有合理性、科学性,对建筑电气施工质量造成了一定的影响,在一定程度上阻碍了我国建筑行业的稳步发展。例如在同一施工场所,施工管理人员将施工人员分配不均匀,本来可以同时进行的工程却因为人员的分布,导致施工期限延后,而且质量还得不到一定的保障,对与整个工程而言,影响也较为深远。 3、电气施工设备管理的问题 建筑电气工程施工时,施工设备取用制度与设备的管理制度相对混乱,施工设备管理人员对设备取用制度与设备管理制度没有足够重视。许多设备取用之后,在施工的过程中往往会对设备造成一定的损害,但在归还时却没有及时通知给管理人员,设备管理人员缺乏对设备科学管理的意识,从而导致整个工程延期。还有一些工人在用完施工设备后,没有及时的归还,而施工设备管理人员也并未按照流程追要设备,在同一建筑场地中,施工设备是有限的,使得一些工人要使用设备时,根本就没有多余的设备使用,严重影响了建筑电气工程施工的正常进行。 (三)施工人员缺乏专业技能 我国建筑电气工程施工人员的专业技能普遍偏低,建筑电气工程的施工人员中,绝大多数都是农民工,他们文化水平程度较低,他们以前多数是建筑工人,也有人是半路转行,在上岗时没有进行专业的、系统的技能培训。施工人员专业素质不高,对电气相关知识较为匮乏,因此在建筑电气工程的施工过程中极易出现操作失误、操作不合规范,达不到国家有关电气工程的标准,施工人员操作失误,不但会影响整个工程项目的顺利进行,对于建筑工程的质量而言,也存在着极大的安全隐患。 (四)电气的施工设备保养不到位 建筑电气施工时,施工设备的好坏将直接影响整个施工进程,甚至还会威胁到施工人员的生命安全,施工设备对于建筑电气工程而言有着极为重要的作用,所以设备在日常的使用中一定要做好维护与保养工作,按时对电气施工设备进项检查、润滑、禁锢以及除尘等,此外还有对一些精确设备进行专业的维护保养,对施工设备进行保养时,一定要采用合理、科学的方法,避免因保养不当而对设备造成损害。 三、建筑电气工程施工质量管理对策 (一)加强施工人员专业技能培训 加强施工人员专业技能培训,是建筑电气工程施工质量的重要前提,聘请专业的施工技师采用全员培训方式对全体员工进行短期培训,培训时要将理论知识与实际操作相结合。培训结束时要对员工进行一定的考核,主要是检验他们的专业技能,并且采取一定的奖罚制度,如此才能够有效的提升员工的积极性,促使他们更好的掌握专业知识和技能。 (二)严格审核建材标准 企业要严格审核建材标准,健全相关的管理机制,就要从源头抓起。企业要加强对采购部门的管理,保证采购部门工作人员选择质量上乘、价格合理的材料,杜绝采购人员提成现象。正确使用建筑材料,施工人员要按照相关部门的标准严格施工,防止建筑材料使用不当或浪费的现象发生。 (三)严控施工质量 施工是整个建筑工程过程中最为重要的环节,在施工时一定要做好施工质量检测。在施工前段对各项工作质量进行有效的控制,如控制设计图纸质量、控制电气设备质量、控制施工过程质量控制施工后续质量。施工质量监控要实现各个机构都能按相关的规章制度严格进行施工。在施工过程中只要能够做好质量的控制,才能保证整个建筑电气工程的质量。 (四)严控施工安全 安全是工程施工的重要前提,在建筑电气施工的过程中必须要制定一系列的安全规章制度,避免施工人员在工作中发生不安全事故。加强对施工人员安全知识的培训,让他们在施工过程中能够避免危险的发生,完善施工安全的保障体系,针对在施工中可能出现的安全问题做好防护工作,保证工作人员在施工的安全性,才能保证电气施工的正常进行。 结束语 电气工程施工质量管理是整个建筑电气施工的重要保障,加强电气工程施工质量管理,让更多的人都参与到安全管理和施工质量中来,本文分析了建筑电气工程施工质量管理的现状,如对质量管理的重视程度不够、建筑管理缺乏科学性、施工人员缺乏专业技能、电气的施工设备保养不到位,这些问题的存在严重影响了建筑电气工程的施工质量。本文通过研究提出建筑电气工程施工质量管理的对策,首先加强施工人员专业技能培训;其次严格审核建材标准;再次严控施工质量;最后严控施工安全,如此才能确保建筑电气工程的施工质量。
一、中国钢琴音乐作品的演奏特点 (一)对音乐作品结构布局的把握 中国的音乐,不论是哪种体裁的音乐,在曲子的构成上更体现为一中衍展体,从“散”开始,进入缓慢的段落,经过一个过度在快起来,最后回到“散”(散—慢—快—最快—散),这种结构布局典型代表是京戏。中国的音乐多大是一环扣一环的向前发展,如《夕阳箫鼓》这个作品可以很明晰的看到音乐的发展脉络。中国钢琴音乐特有的结构特点,在演奏时演奏者应注重乐感、表情、语气、对比、整体布局等几个方面。乐感要注重收放,要严格控制;表情上要突出音乐作品的意境、情绪;语气要符合语言特点;对比要适度的弹奏出表现速度、调性、和声、音色、力度、结构、风格等方面的要素;整体布局上要抓住音乐作品的优秀,弹奏时要有明确的倾向,把握作品内部联系,要有整体感,有一气呵成的感觉。 (二)对音乐作品旋律民族性的把握 中国钢琴音乐作品诸多采用民族调式进行创作,旋律极具音乐表现力,许多元素从民间曲调发展而来,还有采用少数民族旋律风格中进行创作,调式旋律线条十分明确,性格鲜明。中国钢琴音乐作品讲究单声横向思维的旋律艺术表达,继承发扬传统音乐的特点。作为演奏者要理解钢琴音乐作品的音乐风格、内涵,以及作品的结构和音色等。运用现代技法创作的钢琴曲,在旋律方面大多是无调性或是多调性的,这些音乐作品在旋律上摒弃了大小调体和五声体系的特点,作曲家们对调性、泛调性、无调性的创作进行尝试。由此可见,演奏者要在分析作品的地域特点以及风格特点的基础上,熟悉方言的声韵、音调旋法特点、民族器乐演奏特点,以及作曲家独特地构思特点,做到从整体到部分,从感官到神韵,比较完整地表现音乐作品的特色。 (三)对音乐作品和声表现力的把握 众所周知,钢琴属于多声乐器,因此在进行中国钢琴作品创作时,面对和声体系与五声传统调式的不符,在创作中进行生搬硬套是不行的,只有形成中国的五声调式的和声才能更好的适应中国钢琴音乐作品的创作,才能创作出更好的民族特色旋律,并符合大众听觉习惯和审美意识。在创作中要充分考虑钢琴的表现性能,要注重立体效果、多声思维、纵横框架等问题,演奏时要弹出旋律的清晰、伴奏的生动、还要凸显多层面多线条的交错演进。演奏时必须感情丰富的将旋律表现出来,还要在根音的作用上,将旋律平稳的进行下去,注意大小调音阶或半音阶的进行,以及五声调性式音阶的上下行,同时要灵活运用延音踏板,调控好和声、色彩、情感、节奏、风格等元素。 (四)对中西音乐文化气质的融合 中华民族拥有五千年的文明,在历史的沉淀中创造出优秀的文化艺术,并形成了中华民族传统,中国钢琴艺术与中国传统音乐从宏观角度看来是一脉相承的,但却在其形式、风格上是多有创新的,并具有新时代的特点。中国钢琴音乐创作追求超旷空灵、意境深远,绝不可能因为作品速度的快慢、篇幅长短来评判作品的好坏,中国风格的音乐作品大多是小篇幅的简单结构的音乐,通过有声表现无声,创作出画面式的音响,蕴含丰富的文化内涵,耐人寻味。另外,西方音乐文化对中国钢琴作品的影响是显而易见的,中西音乐文化的融合是为了更好的与世界音乐文化接轨,促进更多的音乐工作者对中国钢琴音乐产生兴趣并关注。 二、中国钢琴音乐作品的创作意义 (一)是民族审美意识的需求 人们对美的追求随着社会文化的进步也愈加强烈,对美的需求不断上升,在这样的语境中,促使中国的音乐艺术迅猛发展。改革开放以来,西方的优秀文化影响着中国,钢琴作为一种外来乐器,同样影响着音乐艺术的发展。中西思想在发展中不断交融,在钢琴作品的创作过程中作曲家会采用西方的创作手法,遵循乐器结构发声原理,但中国传统的线性形象思维模式仍然占据民族审美意识的主导。现阶段学习钢琴的人越来越多,学习者的审美层次不同,年龄跨度也大,在学习时能选择的钢琴音乐作品十分有限,因此对既独立又符合民族化审美的创作作品十分急需。 (二)是传播民族文化的载体 我们在世人面前展示中国民族文化时,可以通过演唱传统民歌、演奏传统民族乐器,当然也可以通过钢琴来传递中国民族文化。在演奏中国钢琴音乐作品时,通过音乐对意境的描写,整体风格的理解和把握,都可以很好的展示中国传统文化。虽然钢琴在中国经历的历史并不长,但中国钢琴音乐作品却为中华民族的子孙后代留下了音乐珍品,这些作品让中华民族走向世界,作品充分体现出本民族的音乐特性,让世界更多的民族通过钢琴作品来了解、接受中国的民族文化,完成中华民族文化走向世界目标。 (三)提升大众素养的需要 大众审美意识的不断提升,学习钢琴的人也越来越多,钢琴在当今社会已成为一种普及的乐器,钢琴教学在现阶段也成为提升全民素养的一条重要途径。学习者在钢琴学习的过程中,受到中国民族文化审美意识的影响,更为直接的去接受中国钢琴作品,在全民的视角来看,作曲家创作富有中国民族文化的钢琴音乐作品,是提升全民素养的需要。 [参考文献] [1]代百生.中国钢琴音乐研究[M].上海:上海音乐学院出版社,2014,1. [2]杨洪冰.中国钢琴音乐艺术[M].北京:清华大学出版社,2012,4. 作者简介:夏毅(1976-),女,四川宜宾人,本科,宜宾学院音乐与表演艺术学院,副教授,主要研究方向:钢琴演奏与教学。
纺织论文:混纺织物工业研究论文 1实验方法 1.1工艺流程 染色水洗皂煮水洗烘干。 1.2工艺处方 分散艳蓝E-4R2%(owf),弱酸性艳蓝RAW2%(owf),阿白格B10~60g/L,载体0.2%~1.0%(owf),匀染剂10g/L,冰醋酸调节pH值5.5~6.0,温度60~100℃,保温时间30~80min,浴比1∶50。 1.3染色K/S值测试 将毛/涤织物平整放置好,在保证不透光的情况下,使用7000A型电脑测色仪进行测定。可以将布样折叠,以防透光,在织物的表面取3个点,读取3个值,记录波长最大时的K/S值。 2结果分析与讨论 2.1载体用量对染色的影响 改变载体用量分别为0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.8%、1.0%(owf),其他染色工艺条件相同,即2g毛/涤织物6份,浴比1∶50,冰醋酸调节pH值为5.5~6.0,保温时间50min,染色温度100℃,阿白格B20g/L.由表1可知,K/S值随着载体用量的增加先增大后减小,载体用量达0.5%(owf)后,K/S值反而下降。这可能是因为载体在染色初期主要起促染作用,使混纺织物中涤纶纤维分子结构松弛,纤维空隙增大,分子易进入纤维内部。同时由于载体本身对纤维及染料分子有直接性,不但能帮助染料溶解,增加染料在纤维表面的浓度,而且能减少纤维的表面张力,使染料分子迅速进入纤维空隙区域,提高了染料分子的扩散率,促使染料与纤维结合。而在染色后期,载体的这种作用同样可以加快纤维中染料的解吸。所以合适的载体用量为0.5%(owf)。 2.2阿白格B质量浓度对染色的影响 改变阿白格B的质量浓度分别为10、20、30、40、50、60g/L,其他工艺条件不变,即2g毛/涤织物6份,浴比1∶50,冰醋酸调节pH值5.5~6.0,保温时间50min,染色温度100℃,载体用量0.5%(owf).随着阿白格B质量浓度增加,K/S值先增加后降低,当阿白格B质量浓度增加到20g/L以后,K/S值反而下降。阿白格B在染色中,主要是对毛/涤混纺织物中毛纤维起到匀染作用,增加得色量。所以选择阿白格B的质量浓度为20g/L。 2.3染色温度对染色的影响 改变染色温度分别为60、70、80、90、100℃,其他工艺条件不变,即2g毛/涤织物5份,浴比1∶50,冰醋酸调节pH值5.5~6.0,保温时间50min,载体用量0.5%(owf),阿白格B质量浓度20g/L.随着染色温度的提高、染色K/S值呈上升趋势,尤其是当温度达到90℃以后,K/S值急剧上升,这可能是因为羊毛结构中含有鳞片层结构,温度升高以后,鳞片层软化,羊毛纤维发生溶胀,同时涤纶纤维分子内链段运动逐渐增强,自由体积增大,利于染料上染,考虑到温度太高对羊毛损伤越大,选择染色温度为100℃。 2.4浴比对染色的影响 改变浴比分别为1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60时进行染色,其他工艺条件不变,即2g毛/涤织物5份,冰醋酸调节pH值5.5~6.0,保温时间50min,载体0.5%(owf),阿白格B20g/L,染色温度100℃.浴比对K/S值的影响不是很明显。但在染色过程中,浴比过小时,易使染液温度分布不均,被染纤维浸渍不充分,而且使被染物局部暴露在空气中,致使被染物吸染料不匀不透,造成染色匀染性差,导致染色不匀。同时过小的浴比会增加设备对纤维的磨损,影响染物的外观及手感,加工疵病增多;浴比过大,降低了染料在染液中的浓度,影响染料的上染百分率,致使染料的利用率下降,导致纤维上染料少,K/S值不理想。所以选定最佳浴比为1∶20。 2.5染色时间对染色的影响 改变染色时间分别为30、40、50、60、70、80min时进行染色,其他工艺条件不变,即2g毛/涤织物5份,冰醋酸调节pH值为5.5~6.0,载体0.5%(owf),阿白格B20g/L,染色温度100℃,浴比为1∶20.随着保温时间的延长,K/S值逐渐增大,当超过70min以后,再继续延长保温时间,K/S值反而降低。染色保温时间过短,羊毛鳞片层的软化需要一定时间,染料不能充分的进入纤维内部并固着在纤维上,K/S值小;保温时间过长,高温情况下会使羊毛纤维受到一定的损伤,K/S值增加不明显甚至降低,且手感较差。所以选定最佳保温时间为70min。 3结论 ①毛/涤混纺织物用载体法染色的最佳工艺为:分散染料2%(owf)、弱酸性染料2%(owf)、载体用量0.5%(owf)、阿白格B20g/L、匀染剂10g/L、pH值5.5~6.0、温度100℃,保温时间70min,浴比1∶20。②染色温度对毛/涤混纺织物染色影响最大,这可能是由于羊毛的鳞片层结构导致的。 作者:余艳娥季洪引单位:江阴职业技术学院 纺织论文:智能纺织品电子信息论文 1电子信息智能纺织品导电材料的种类 依据导电体不同对复合型导电高分子材料的分类见图1。图1依据导电体不同对复合型导电高分子材料的分类用于制备电子信息智能纺织品的导电高分子材料称为导电聚合物,其具有明显的聚合物特征,且若在两端加上一定电压,有明显的电流通过。依据材料的组成,可以将导电高分子材料分为复合型和本征型两大类[3]。前者是指将导电体加入到基体中构成的复合材料,后者是指基体本身具有导电功能的复合材料。本文主要讨论前者,按其导电体的不同,将导电材料分为4种:金属氧化物导电体,碳系导电体,结构型导电高分子,金属系导电体。1.1金属氧化物导电体在聚合物中添加金属氧化物可制备导电复合材料。一般采用的导电体是氧化钒、氧化钛、氧化锌、氧化锡等粉末物质,目前最广泛使用的是氧化锌晶须(ZnOw)。1.2碳系导电体碳系导电体包括炭黑、石墨、碳纤维和碳纳米管。炭黑是一种天然的半导体材料,能够大幅度调整复合材料的电阻率(1~108Ω•cm),如采用高温气相氧化和石墨化对炭黑进行处理,可以提高炭黑的比表面积和一定量炭黑吸收邻苯二甲酸二丁酯的体积值,降低表面基团特别是含氧基团的含量,改善复合材料的导电性[3]。石墨是自然界发现的最硬的材料,具有很好的导电性和导热性能,利用石墨制备的复合材料,如尼龙/石墨、聚苯胺/石墨复合材料均具备良好的导电能力。碳纤维的导电性能介于炭黑和石墨之间,其体积电阻率约为1200×10-6~300×10-6Ω•cm。在复合材料中,碳纤维可使其形成的导电渗滤通道的临界体积分数很低,达到很高的导电性能所需的填充量很小[4]。碳纳米管是一种新型的导电体,在纳米纤维含量为0.5%~10%、碳纳米管质量分数为0.1%~0.5%时,复合材料具有很高的导电性能。1.3结构型导电高分子使用较多的是聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等导电物质,这些高聚物不需要加入其他导电性物质而依靠本身结构即具有导电性。1.4金属系导电体金属系导电体包括纯金属粉末和金属纤维。现阶段应用最广的金属粉末是铁粉和铜粉。一般情况下,金属粉末的体积分数达到50%,会使导电复合材料的电阻率达到要求。将金属纤维填充到聚合物基体中,可制成导电性能优异的导电复合材料,其体积电阻率1.0×10-3~106Ω•cm。目前应用较多的金属纤维有铜纤维、不锈钢纤维和铁纤维等[5]。 2电子信息智能纺织品导电材料的制备 近年来,研究人员在电子信息智能纺织品导电材料的制备方面做了大量研究,笔者通过分析归纳将不同导电材料的制备方法分为4类,如图2所示。2.1混入法2.1.1编织法将导电纱线整合在织物结构中LiuY.[6]等人设计出一种应用在智能纺织品上的柔性可伸缩的磷酸铁锂电池,将LiFePO4作为阴极,Li4Ti5O12作为阳极,固体聚氧化乙烯电解质作为分离层铺在阴极和阳极之间,然后将这3层放置在液体聚合物溶液中,在50℃下使溶液蒸发,最后3层合并在一起成为一个电池条。由于该种材料具有热塑性,故此条状电池可以被切断或者拉伸,并混入织物中。据报道,单个的电池条只能提供约0.3V的电压,若将8个聚合物电池条与棉布材料编织在一起(见图3),用铜和铝作为导电线把它们串联起来,可以支持1个3V的发光二极管(LED)持续发光数小时(见图4)。图3电池条织入棉织物形成的导电线程图48个聚合物电池条供1个3伏LED灯发光KinkeldeiT.[7]等人提出一种纺织品一体化的电子鼻系统织物(见图5),将4种非导电聚合物分别在四种相应的溶剂中溶解,同时加入炭黑作为导电的填料,利用超声波震荡使颗粒分散均匀,从而制成4种不同聚合物复合材料的气体传感器。当气体传感器吸收有机溶剂后膨胀,聚合物内部的炭黑填料颗粒之间的距离会增加,使传感器的电阻发生变化。据报道,若使用柔性聚合物基板作为气体传感器的载体,将柔性聚合物基板形成的薄膜条(见图6)作为衬纬织入织物,在经向织入导电丝与柔性薄膜条接触,检测接触点的电阻变化,可以识别不同的溶剂蒸汽并对其进行分类。图5被织入织物的电子鼻系统图6基于柔性聚合物基材制成的薄膜条ZyssetC.[8]等人选用柔性塑料基板作为电子元件的载体,将它们切成条状编织进纺织品。通过织入导线,在导线、条状柔性塑料基板以及接触点之间形成相互连接而成的总线拓扑型的编织网络(见图7)。据报道,导线和柔性塑料基板之间的接触点可承受20N的剪切应力,若将温度传感器集成到条状塑料基板上,织物的抗弯刚度将提高30%。图7带有导条和导线的机织物照片2.1.2改变纱线结构设置导电层和不导电层Gu,J.F.[9]等人开发出一种高灵活度的、基于导电聚合物而制备的具有高电容性能的纤维。通过在两个低密度聚乙烯的绝缘片之间添加一种导电聚合物,从而创建一个简单的卷状电容器,然后把它们卷成一个圆柱体,放进高密度聚乙烯。通过加热,经小孔喷出纺丝,形成一个直径小于1mm的纤维。据报道,该电容纤维(见图8)容纳电荷的能力相当于同轴电缆的1000倍。图8中心具有两个电极的圆柱形电容器纤维GuoL.[10]等人设计了一种基于针织物的传感器,将不锈钢纤维作为导电纱线的外包纱线,将聚酰胺/莱卡的混合纱线作为芯纱,制作具有导电性能的包芯纱,然后制成针织物并测量其导电性能。据报道,以聚酰胺/莱卡混合纱线作为芯纱制成的针织物,其导电性能相对于以聚酰胺单一纤维作为芯纱制成的针织物有所提高。BaeJ.[11]等人提出一种用于操作电容式触摸屏面板的导电织物,将镀银的尼龙丝作为芯丝,将50/50棉/羊毛混纺纱作为外包纤维,利用传统的环锭细纱机制造导电纱线(见图9)。据报道,使用该种导电纱线可以织成具有导电性能的纬编针织物,采用该种纬编针织物制作的手套。可用于在极端寒冷的气候下操作电容式触控面板的屏幕。图9导电的环锭纺包芯纱的横截面2.2化学镀法张碧田[12]等人选用尼龙织物作为待镀织物,经表面粗化、胶体钯溶液活化及解胶处理后,进行化学镀镍。据报道,镀层中磷含量较低,有利于改善镀镍织物的导电性能,提高其电磁屏蔽的效果。甘雪萍[13]等人将涤纶作为基布在一定浓度的NaOH溶液中浸泡去油,然后在含有强氧化性的酸性KMnO4溶液中进行粗化处理,经SnCl2和HCl的敏化处理以及PdCl2和HCl的活化处理后,再进行化学镀铜和化学镀镍。据报道,织物的表面比电阻随着镀铜量的增加而显著减小,镍磷合金镀层质量的增加只能使织物表面电阻略有下降,见图10。纤维表面随着铜的不断沉积而变得光滑,但是镀铜时间达到15min时,纤维表面开始出现一些圆形的瘤子,并且经过化学镀镍处理后不能被镍层覆盖。图10织物化学镀铜、镍后的SEM照片2.3聚合法2.3.1气相沉积聚合法杨楠[14]设计出一套制备聚吡咯导电织物的方案,以纬平针织物作为基布,经过NaOH溶液的去油处理后,将试样经过一定浓度的对甲苯磺酸水溶液进行掺杂剂掺杂处理,再将试样经过一定浓度的FeCl3•6H2O乙醇溶液进行氧化剂掺杂处理,最后让吡咯蒸汽缓慢均匀地沉积在处理过的织物试样上,得到聚吡咯导电织物。2.3.2现场吸附聚合法狄剑锋[15]等人选定以锦纶/氨纶长丝共同编织的经编针织物作为基质,制备聚苯胺/锦纶/氨纶复合导电织物。首先将锦纶/氨纶织物试样浸入苯胺单体溶液进行单体吸附处理,然后将处理后的织物置于氧化剂过硫酸铵和盐酸反应液中,制得墨绿色的聚苯胺复合导电织物,再用盐酸、丙酮、去离子水分别洗涤至溶液为无色,烘干后即得到聚苯胺/锦纶/氨纶复合导电织物。2.3.3液相化学吸附聚合法胡沛然[16]等人以棉织物为模板,通过简单的“浸渍-干燥”过程,制备得到规则的氧化铟锡导电网络,再将其与聚二甲基硅氧烷树脂复合,得到复合柔性导电材料。据报道,氧化铟锡导电网络/聚二甲基硅氧烷柔性导电复合材料弯曲后的电阻率从20Ω•cm增长到80Ω•cm,仅增加了3倍,在弯曲同样的角度后,氧化铟锡纳米颗粒/聚二甲基硅氧烷柔性导电复合材料的电阻率从20Ω•cm快速上升到超过1000Ω•cm,增长了近50倍,导电性能下降非常明显,因此得出,氧化铟锡导电网络的使用能够在弯曲状态下有效地保持材料稳定的电学性能。2.3.4电化学聚合法Kim[17]等人采用电化学聚合法对锦纶/氨纶混纺织物进行聚合,在不同的聚合条件、伸长率和重复拉伸次数下测量织物的导电性能。据报道,织物伸长率在40%时,其导电灵敏度达到最大,如果再增加则伸长率变化不明显。导电织物的导电率会随着拉力的增加而稍微下降。2.4纳米涂层整理LimZ.H.[18]等人提出一种氧化锌纳米棒导电纺织品,让氧化锌纳米棒在普通的棉织物纤维上均匀生长,最后得到高结晶度的纳米棒导电织物。经过机械性能测试可知,纳米棒织物有较强的抗压和耐水洗性能,在室温下,该导电织物可用于气体和光学传感器,用来检测氢气和紫外线。ZhangW.[19]等人用单壁碳纳米管制备导电纱线,使用聚乙烯亚胺对棉纱进行预处理,用以提高碳纳米管的亲和力,然后将基于碳纳米管制备得到的导电纱线作为化学电阻,通过检测其电阻变化,可以在室温下检测氨气的浓度,制成氨气传感器,见图11。 3结语 微电子和纳米技术的快速发展为电子信息智能纺织品领域带来了更多的机会,使电子信息智能纺织品的开发有了更广阔的空间。导电纱线的织入及缝入、包芯纱导电部分和不导电部分的设计、纳米涂层整理技术以及传感器和电池技术的探索,将会成为未来的研究方向。 作者:张杰刘晓霞单位:上海工程技术大学 纺织论文:纺织品加工贸易论文 一、全球价值链的理论形成及其运用 (一)全球价值链的理论形成 价值链概念最早是由迈克尔•波特(MichaelPorter,1985)在《竞争优势》一书中提出的,他认为企业的研发、生产、营销、物流与客服等活动组成了一条完整的链条,链条上的各个环节都会产生其特有的价值。[1]格里芬(GaryGereffi,1999)在迈克尔•波特的研究基础上建立了全球价值链(GlobalValueChain,GVC)模型,认为经济全球化发展趋势使得商品生产不再仅仅局限于企业或国家的狭义范围内,而是通过国际分工与跨国合作方式在不同成员国之间形成了完整的合作体系。这种分散在世界各国(地)的商品加工程序,通过自由贸易形式将劳动力和生产要素组合在一起,最终形成了全球(商品)价值链。 (二)全球价值链理论的运用 全球价值链的形成是资金、人才、资源在世界范围内自由流通的必然结果,符合市场经济发展的客观规律,其目的是为了完成实体商品的生产或虚拟服务的增值。价值链中每个环节的成员密切配合、各司其职并彼此依存,通过参与蓝图设计、研究开发、技术测试、品牌推广、渠道建设等,进而享受流通过程中的产品增值与利润分配。全球价值链理论是基于纵向维度来看待世界各国在经济发展与生产组织过程中的分工,价值链的不同生产环节对应着截然不同的利润空间。某个环节涉及的产品生产工艺越复杂,所需的技术含量越高,对误差的要求也越精密,所要求的条件与门槛也越高,参与者在利润分配中才能拥有更多的话语权。正因为如此,世界各国都采取了增加政府投入、集结各种优势资源、发展上下游配套产业等措施,加速打造产业集群,以构建独一无二的产业优秀竞争力,力争在全球价值链分工中占据有利地位,增加本国贸易收入。为衡量一个国家参与国际商品生产与贸易的效率及其通过相关产业链获取的增值程度,笔者引进了“贸易增值率”这个指标。通常而言,加工贸易增值率=(加工贸易出口额-加工贸易进口额)/加工贸易进口额。[2]通过这个公式,可以清楚看到,一个国家在加工贸易环节所获得的附加值多少主要取决于国内相关产业链的深度与长度。在全球产业链参与环节越多、上下游配套设施越齐全、对国外先进技术依存度越低,就越能获得理想的贸易增值率,反之亦然。 二、中国纺织品加工贸易发展现状及其存在的主要问题 (一)中国纺织品加工贸易发展现状 加工贸易是指经营企业进口全部或者部分原辅材料、零部件、元器件、包装物料(以下简称料件),经过加工或装配后再将制成品出口的经营活动。[3]纺织品加工贸易是中国加工贸易的重要组成部分,也是中国发展对外贸易、参与国际分工与竞争的关键产业之一。改革开放后,中国纺织品加工贸易进入黄金发展时期,经过多年的持续努力,基本形成了产品质量上乘、品种丰富多样、上下游配套齐全的产业体系。加入WTO之后,中国纺织品加工企业凭借劳动力价格优势,大量承接了马来西亚等亚洲国家与地区的订单,从而实现了行业的整体快速发展。2013年,中国纺织品加工贸易进出口总额为827.6亿美元,同比增长21%,其中,出口总额为532.1亿美元,进口总额为295.5亿美元。但与此不相称的是,中国纺织品加工贸易企业平均利润常年维持在极低水准。2012年商务部公布的数据显示,绝大多数从事纺织品加工贸易的企业净利率仅在3%~5%。近年来,随着国内劳动力的紧缺,加之国际原材料价格上涨和人民币升值,更多纺织品加工贸易企业开始面临增产不增利的尴尬局面。 (二)中国纺织品加工贸易存在的主要问题 1.加工贸易形式落后,企业利润微薄 改革开放初期,由于中国经济基础薄弱,各行业发展普遍缺乏资金支持,只能以“三来一补”方式参与到世界加工贸易行列。“三来一补”加工贸易主要包括进料加工、来料加工、装配业务和协作生产等方式。[4]近年来,中国经济发展取得了巨大成就,截至2013年底,中国货物进出口总额达到25.83万亿元人民币,外汇储备达到3.79万亿美元。在此背景下,中国纺织品加工贸易依托劳动力供给充沛及其价格低廉得到一定发展。但与世界纺织品贸易强国相比,中国纺织品加工贸易始终缺乏实质性提升,大部分企业依然从事着含金量较低的来料加工业务。中国的纺织品加工贸易属于典型的劳动密集型产业,位于全球价值链的底层。按照台湾地区宏碁实业董事长施振荣提出的关于全球分工微笑曲线模型,整个价值链中,最有机会能够获得高附加价值的区域往往位于曲线的两端,即产品研发与品牌营销。[5]国内纺织品行业由于长期缺乏足够研发实力,只能为国外品牌进行代工,从中赚取微薄的加工费。由于缺乏足够的市场开发与品牌营销能力,即便是质量上乘、用料充足的产品也只能以成本价为基准进行销售,无法享受国际品牌产品所独有的品牌溢价。以国际时装品牌范思哲为例,某款大衣在美国本土的售价是299美元,而国内服装企业只能获得每件12.9美元的代工费用。反观日本的优衣库品牌,2013年财务报表数据显示,该公司毛利率与净利率分别维持在47%与23%的高位。优衣库等服饰品牌成功的根本原因就在于其对市场营销的重视,通过对自身品牌的塑造,让旗下服装超越了普通消费品范畴,成为当下年轻消费者的一种时尚主张与生活方式,进而在全球价值链中占据优势地位,轻松获取高额附加值。 2.研发设计能力不足,产品款式落后 中国服装加工贸易企业主要分布于福建、浙江等沿海省份,大多数企业是由当地小型家庭作坊发展而来,企业所有者思维方式陈旧、管理方法落后,对当前国际大环境以及全球价值链变化缺乏清醒认识。反映在企业日常管理中,主要表现为很多企业经营者对纺织机械与设备投入不足,有将近7成的纺织品加工企业在近10年内没有更新过生产设备,CAD排版裁剪机等新型智能化生产设备仅为少部分企业所拥有。部分企业经营者对过去低价夺取出口市场份额做法存在明显的路径依赖,不重视纺织品专业技术人才培养,导致行业整体研发能力不足、产品款式落后。目前,这些企业员工构成多以农民工为主。由于员工文化水平较低,接受新技术、新工艺、新设备的能力普遍较差,加上行业平均薪酬较低,阻碍了优秀产品设计人才的跨行业流动。在这个背景下,国内纺织品行业新品设计乏力,绝大部分产品依靠国外来样加工,其余则来自对国外品牌的“山寨”,即便有少量原创作品,但在时尚性与美观性方面与国外同类产品相比存在明显差距。 3.环保意识缺失,对生态纺织品重视不足 随着生活水平的提高,欧美国家消费者愈加重视纺织品的环保性能,纺织品进口检疫标准与贸易门槛逐渐提高。目前,北欧各国正在兴起生态纺织品热潮,其影响已经通过国际化产业分工体系波及全球纺织品产业链上下各合作成员国。生态纺织品是指采用无公害原料,并以规定生产流程制作的对人体健康无明显伤害的纺织品。生态纺织品的流行对加工出口国的上下游企业都提出了全新要求。然而,中国纺织品行业普遍缺乏环保意识,对于即将到来的生态纺织品发展趋势缺乏敏锐嗅觉。2013年,由于产品化学品残留超标,中国有近98亿美元的出口纺织品被退回,相关企业损失惨重。造成中国纺织品加工贸易行业如此被动的原因是,一方面,中国产品环保标准严重滞后。由于国家质监部门介入程度不够,中国纺织品生产一向存在多重标准,绝大部分纺织品生产企业执行的是国家标准,与欧盟标准相比,中国纺织品国家标准存在较大差距。另一方面,生产工艺落后对中国纺织行业充分参与全球产业链竞争形成巨大阻碍。以出口到美国的生态纺织品为例,美国商务部对该类产品的生产流程与工艺制定了详细、严格的技术规范,明确规定产品不得经过氯漂白处理、不得经由防霉程序、不得进行阻燃整理工序。反观国内,由于环保监督过于宽松,相关违法成本太低,大部分纺织加工企业生产设备陈旧、工艺落后,即便短期内加大投入、集中整治,生产出来的产品也无法快速达到欧美发达国家技术要求。因此,由环保指标所构筑的出口贸易壁垒将成为中国纺织品加工贸易企业转型的巨大障碍。 三、中国纺织品加工贸易转型与升级政策建议 (一)转换生产模式,推动加工贸易产业链延伸 政府要鼓励行业内企业努力向国际纺织品产业链上游延伸,从而有效延长国内加工贸易产业链,进一步提高产业增值率;通过强化技术投入,提升产品设计能力,创立自有独立品牌;深入海外市场,设立产品分销渠道,建立与国外用户直接接触的渠道,推动中国纺织品加工贸易行业实现由“订单模式”向“市场模式”的升级转换。随着国内经济的发展和人民生活水平的提高,中国内销市场已悄然启动并逐渐形成规模,为纺织品行业发展开辟了一个新的市场空间。要着力引导纺织品加工贸易由原来的“单一外销模式”向“内外销并举模式”转变,加大产品出口转内销的尝试;推动企业商业模式与经营理念更新,竭力打造为消费者所接受的服装、服饰知名品牌;立足国内,放眼全球,通过整合国内消费者需求,一改以往被动生产的局面,以海外订单反向定制创新型模式,实现全球价值链参与角色互换,推动纺织品企业实现从低端制造商到高档品牌运营商的实质性跨越。 (二)加大研发经费投入,建立高层次人才队伍 有关部门应通过树立行业典范方式,推动企业管理者及时转变经营理念;通过设立纺织行业技术改造专项经费财政扶持政策,加快企业技术装备与生产工艺革新步伐;通过鼓励纺织品企业设立行业技术研究中心,完善产业研发体系,提升中国纺织产品优秀竞争力。建立高质量专业人才队伍是提升产品技术含量、推动纺织品企业转型升级的重要保障。为全方位满足行业可持续发展需求,政府相关部门应通过多种渠道,广泛储备人才资源;加大行内企业员工培训力度,提高其文化知识水平与专业技能;设立针对高层次人才的落户优惠政策并给予其相应奖励经费,有效提高国内纺织品行业的研发水平。加强纺织品企业内部建设,通过技术引进、合作开发、自主研发等方式努力提升企业自主创新能力,在巩固和扩大现有大宗初级产品和半成品出口的同时,大举进军国际高档服装及其产品深加工领域,提高时尚品牌服饰的生产与出口比例,进而在全球价值链中获得高附加值回报。 (三)提升产品检测标准,完善上下游产业建设 随着中国纺织品行业对全球价值链的参与程度不断提升,产品所面临的标准与约束日趋严格。以欧盟为例,之前众多成员国执行的是进口纺织品-100标准,2013年世界纺织协会颁布的新标准在原有约束条件基础上进行了升级,对化学物质的检测量以及纺织品生产流程都制定了更加严格的程序。为此,中国纺织品行业必须时刻掌握全球消费者对生态纺织品的升级需求,及时改造自身生产技术与生产工艺,严控原材料采购环节,确保产品生产无毒、无害、无添加。大力推动农作物种植规范化,避免使用各种违禁农药,从源头上解决棉花等纺织原材料有害物质残留问题。只有政府、社会和行业共同努力,才能切实有效推动纺织品企业的转型升级,促使企业更好参与到世界经济的全球化进程中,为中国对外贸易可持续发展作出贡献。 作者:易雅馨单位:苏州科技学院 纺织论文:智能数据管理下纺织机械效率论文 1智能数据管理系统的介绍 随着第三次工业革命到来,先进制造、绿色制造、智能制造已成为当今工业发展的主题,纺织行业作为我国工业的重要组成部分,选择在本行业应用数据管理系统,来提高企业技术水平和智能化水平,已成为行业发展的必然趋势。至于数据管理在企业应用中的表现形式,以及有哪些优势,本文将在这一部分做相关介绍。 1.1智能数据管理的表现形式 实行数据管理,在纺织业的主要表现是对各流程、各工序参数的准确记录,确保有详细数据来描述每一道工序,以使纺织业的产业链更接近于数字化、智能化。日常生产的正常并且成功进行,要靠流程中每一步工艺的精确执行。生产过程中的各项参数,例如温度、湿度、pH值等都会影响到生产过程的正常运转。在这个过程应用数据管理,机械制造商在设备内部设置测量这些参数的功能,同时把这些数据自动存档并进行规范化整理,对于工艺的长久可靠性有很大的帮助。数据管理系统中强大的数据库还可以存储生产中使用的配方,以方便生产过程的实时调用。数据管理通过使用敏锐的传感器系统,还能随时监控生产过程中的各项参数,确保数据的完全可靠,确保工艺的准确实现,从而得到令人满意的产品。 1.2应用数据管理的优势 数据管理的主要优势是减少了生产成本,提高了产品性能。数据管理做到了对每一步工艺进行准确记录,这样在每一道工序中,各原料的使用量便一目了然。精确度较高同时具备自动检测、纠错能力的设备,可以及时纠正各原料的使用情况,准确记录各项数据变化,不会再有人工添加原材料时使用量过多或过少的情况出现,这样减少了原材料的浪费,降低了能耗,节约了成本。另外,数据管理中数据库系统的应用,让配方可以长久存储,使用时只需从数据库中找到调用,这样配方具有了重现性,对生产人员来说,操作变得简单方便,同时产品的品质也有了大幅度提高。另外,通过各原料使用量的记录情况,可以估算生产成本,也能实现对生产成本的控制,这样就能辅助企业确定产品价格,从而使产品的定价更具合理性,对企业的发展更有利。 2纺织工业的发展现状 当前,技术水平低下限制了纺织企业的长足发展,尤其是在出口方面,企业内部技术的薄弱使企业经常遭遇国外技术壁垒。因此,提高纺织行业生产技术,通过技术创新、设备改进来提高纺织业机械效率已经变得刻不容缓。很多企业都在关注纺织业技术方面的改革创新。在各种技术的尝试中,在智能数据管理下提高纺织机械效率,进而给企业带来经济效益的方法,在应用中,取得了显著的成果。因此,越来越多的企业在生产中都引进了数据管理这项技术。当然,在使用这项技术时,也有很多需要注意的事项,还有一些在应用过程中会出现的问题,接下来本文将介绍这些问题。 2.1生产设备智能水平较低 智能数据管理技术应用的基础是有智能水平较高的设备,而这项技术的优秀是精确记录各工序参数,严格控制生产过程中各环节使用原料的量,并反映产品的性能。但许多企业现阶段所使用的设备智能化水平很低,甚至达不到智能化水平。有些企业因为引进先进设备花费较大,就仍然使用以往陈旧的生产设备,而这样的设备根本无法满足技术的要求,导致技术引进不彻底,数据记录不详细,控制功能发挥不充分,进而造成原料浪费,产品参数检验不准确,最终反而增加了成本,降低了收益。 2.2生产人员对设备过于依赖 应用智能数据管理,生产过程中的智能化、自动化水平大大提高,生产过程中不再需要人工添加配料,例如往洗涤槽内进行人工加水。智能化后,洗涤槽内水量已预先设好,先进的设备可以自动添加准确量。此时,有些生产人员因为设备智能化水平很高,就对生产过程放松了警惕,对各项参数的记录也不够准确,主观认为机器不会出错,过分依赖设备,不能做到随时查看生产过程中的各项参数,也会在存档记录数据时,有漏记、乱记现象,对生产过程把关不够严,不够细致认真,甚至带来了产品生产不合格等严重后果。 2.3对设备性能的实时监测不到位 机械设备一般情况下都具备合格的性能,才会应用到生产过程。但设备都有使用期限,并且在使用过程中,受环境条件的影响,设备本身可能已经失去了原有性能,例如机械本身的传感器系统损坏,造成了对生产工序的参数检测出错。有些企业在将设备投入生产时,未能对设备性能进行及时检测,致使设备自身的检测能力失效时仍在使用,使得具有错误参数配成的产品出现。有些企业在设备使用过程中,未能对设备进行实时监测和及时维护,导致生产过程中出现生产隐患。 3数据管理应用过程的改善措施 纺织行业作为我国工业中的重要组成部分,如何改变行业的现状,实现产业结构的调整升级,降低成本,提高产品质量,以获得最大经济效益,是每个纺织企业应当进行探索的方向。数据管理系统的应用,可以充分挖掘设备潜能,使纺织机械效率最大化,符合当前的改革思路。因此,针对数据管理系统应用过程出现的问题,力求解决措施,将更能满足当前的行业发展需求。下面笔者将就这些问题提一些建议,希望能对现阶段纺织业的发展情况有所裨益。 3.1保证设备具备较高的智能性 生产设备是数据管理应用的平台,这就决定了数据管理系统对于设备的智能水平的要求会较高。企业可以通过购买最新的设备,应用到生产线上,以确保数据管理的实现。当然购买新设备,成本也会投入较大,但立足于长远计划,这样的代价还是值得的。但是,如果对旧设备全部丢弃,也是对成本的增加,对资源的浪费。因此,还可以通过对旧设备进行技术改造的途径,来实现应用数据管理系统。在实际应用中,可以根据企业自身具体情况,通过对两种方法的结合,来实现成本最小化,效益最大化。 3.2生产人员要严格记录生产过程的各项参数 生产过程中对各项数据的准确记录,是数据管理系统应用的重要体现,因此一定要提高生产人员对生产过程的数据记录的严谨性,不要仅仅依赖机器,人毕竟比机器要智能,不能因为有智能机器存在,便放松警惕。生产人员在生产过程中,应当随时查看各项参数,尤其是原料的使用量是否与设备的真正使用量相符合,还要注意当前使用配方是否与所需配方相符合。数据管理中强大的数据库系统中的数据也是由人工输入的,在这个阶段更应认真仔细查看正确性,一定要确保完全正确,一旦有纰漏后果将很严重,甚至可能危及企业生存。 3.3要随时对设备进行实时监测 对于机械本身,由于在内部应用传感器系统,因此,器械本身往往带有一定的自动监测能力。但机械设备的智能性毕竟有限,如果内部器件有损坏,或内部参数设置有误,就可能出现设备监测能力很弱或失效等情况。在这种情况下,继续使用这样的设备,无疑是埋下了生产线上的隐患。因此,一定要确保设备的完好性。这就需要投入维修检测人力,对设备的性能进行定期和随机抽查的检测,发现有损坏,及时进行维修。另外,对于使用生产人员,也应适当了解设备的某些参数,例如容积等,一旦发现有不符合数据情况,及时告知维修人员,确保设备性能良好,生产过程正常进行。 3.4及时引进新技术 现代化的新技术更新速度很快,尤其是计算机技术在智能化方面的升级,更是日新月异。作为企业,要想长久立足本行业,必须拥有最新的技术,这就需要随时关注行业技术的更新动态,及时引入,并应用于生产实践。数据管理系统要想充分发挥其监测能力,确保工艺可靠性,需要现代化新技术的正确配置,需要有相应的技术进行依托,因此企业应当及时学习,及时引进新技术,确保自身技术走在前沿行列,增强企业在同行中的竞争力。 4结语 当今世界,绿色生产、低碳环保概念深入人心。而要实现这些理念,企业必须从技术上进行根本改造,以实现企业产业结构的转型和升级。现阶段,我国纺织行业虽然与欧美等地区技术还有不小的差距,但已经具备良好的基础。在纺织行业实行数据管理,可以通过精确生产过程使用量来减少资源的浪费,通过实时的监测以减少回炉重造,从而降低成本,减少能耗,提高机械效率,确保真正实现了节能减排,进而为企业创造更大的经济效益。 作者:石艳红白尚勇单位:内蒙古工业大学乌海职业技术学院鄂尔多斯羊绒集团 纺织论文:纺织产业集群在全球贸易下发展思考论文 摘要:文章以绍兴县纺织产业集群为例,研究出口退税、金融危机、人民币汇率等开放经济问题对纺织产业集群的实际影响以期认识开放经济条件下纺织产业集群转型升级的紧迫性。 关键词:开放经济;出口退税;金融危机;人民币汇率 开放经济条件下,绍兴县纺织产业集群面临着一系列问题,纺织品出口退税率的调整。国际金融危机的冲击、人民币汇率的调整,困扰着绍兴县纺织企业特别是中小型纺织企业,集群转型升级迫在眉睫。 一、纺织品出口退税率调整问题 (一)纺织品出口退税政策演变历程 出口退税指一国家或地区对已报关离境的出口货物,由税务机关根据本国税法规定,将其在出口前生产和流通各环节已经缴纳的国内增值税或消费税等间接税款,退还给出口企业的税收制度。其主要目的在于增强国内产品的国际竞争力。我国是世界上纺织品第一生产大国和出口大国,纺织品出口退税问题一直是个热门问题,相关政策调整相当频繁。自1997年金融危机以来,我国纺织品出口退税主要经历了以下几个阶段: 1998年1月一2004年1月。这阶段国家纺织品出口退税政策进行了4次调整。加大纺织品出口退税率,目的在于应对金融危机的影响,扩大出口。1998年1月,国家将纺织服装出口退税率由6%上调至11%;1999年1月,又将出口退税率由11%上调至13%;同年7月,出口退税率由13%上调至15%;2001年7月,国家将棉纱、棉布、棉制产品出口退税率由15%上调至17%。 2004年1月-2008年8月。这阶段国家对纺织品出口退税率采用下调政策,目的在于增加财政收入,减少贸易摩擦,提高出口质量。具体进行了两次调整。2004年7月,纺织品服装出口退税率由15%、17%下调至13%,出口退税由中央和地方共同负担;2006年9月15日,纺织品出口退税率由13%降至11%。 2008年8月至今。2008年,为应对美国金融危机的消极影响,国家频繁地调整纺织品出口退税率,短短1年间,4次上调纺织品出口退税率。2008年8月,将部分纺织品、服装的出口退税率由11%提高到13%;11月,将部分纺织品、服装出口退税率提高到14%;2009年2月,将纺织品、服装出口退税率提高到15%;4月份则提升到16%。 (二)纺织品出口退税率调整对绍兴县纺织品出口的影响 纺织品出口退税政策的调整是国家根据国内外经济形势制定的。但具体效果并不是均衡地分布于各个地区。绍兴县作为我国纺织品出口大县,有必要考察出口退税政策调整对其产生的影响。 1历年纺织品出口退税率数值来源和处理方面 历年纺织品出口退税率数值总体由国家税收总局税收法规库相关文件整理,但由于国家纺织品出口退税率调整并不是每年调整一次,而是根据经济形势需要适时进行调整,而且其调整并不是都针对全体纺织品,还涉及纺织品结构问题,因此文章采取了以下几点处理方法:(1)年度内有不同的出口退税率的处理。这类数值。以不同时段出口退税率的时间为权重进行加权处理。例如,2009年,国家于2月1日和4月1日实施不同的纺织品出口退税率,分别为15%和16%,当年的出口退税率分为3段:1月、2-3月、4-12月,各占权重分别为1/12、2/12、9/12。其中1月份用2008年最后一次调整税率14%计算。(2)涉及小部分纺织品出口退税率的数据处理。这部分数值以该类纺织品出口占纺织品出口比重加权处理。例如,2001年7月1日。国家将棉纱、棉布及其制品退税率调整为17%,其他税率仍为15%,这个政策持续至2004年1月,因此以2002年数据说明。该年棉制品占据纺织品出口的40.65%,即为17%税率的权重,其他59.35%则为15%的权重,数值来源于当年中国纺织工业发展报告。(3)涉及几乎全部纺织品出口退税率调整的数据处理。这部分数值不做加权处理,近似取代为全部纺织品出口退税率。如2008年11月税率的调整,涉及纺织品出口大类,因而近似为当个时间段税率。 2出口退税率与绍兴县纺织品出口增长率相关性分析 从回归结果上看,回归系数均通过了5%的显著性水平检验,拟合优度为66.7%,不是很高。这是因为文章集中于出口退税率与纺织品出口增长率的相关性分析,没有考虑影响出口增长的其他因素,如GDP、汇率的因素。D-W值通过5%显著性水平检验。方程不存在白相关问题。 回归结果表明,出口退税率对绍兴县纺织品出口增长率有显著性影响,出口退税率每上升1%,下一年出口增长率增加14.54%。出口增长率对出口退税率变化非常敏感,由此反映绍兴县纺织品出口对出口退税率依赖程度很强。 出口增长率对出口退税率依赖现象在短期内可以解决外在冲击的威胁,但长期依赖出口退税政策来扩展外贸实际上并不符合市场经济运行规律,最终难以培养出市场自适应、自调节的强势企业,不利于产品高级化和产业的转型升级。如何运用好、把握好出口退税率杠杆效应强度成为一项严峻的课题。 二、国际金融危机的冲击 2007年夏,美国次贷危机全面爆发。此后,危机持续发展,导致大批美欧金融机构陷入困境甚至破产,最终在2008年9月升级为一场全面的金融危机,逐步向世界扩散并影响实体经济。2008年3季度,金融危机对我国经济的影响开始显现。外向度较高的长三角、珠三角地区出口型企业订单急剧缩减,数以万计企业纷纷倒闭,绍兴县纺织企业也难逃厄运。10月7日,全国最大的印染企业——绍兴“浙江江龙控股集团”轰然倒塌。10月11日,绍兴最大民营企业,亚洲最大PTA供应商——“浙江华联三鑫集团”停产,濒临破产。数天之内,两家绍兴当地龙头企业相继“挂号”,一度引发当地纺织业私营业主们的恐慌, 金融危机对绍兴县纺织业的冲击,在柯桥纺织指数的外贸指数中得到了充分的体现。2008年9月。金融危机全面爆发前。柯桥外贸景气指数和销售额指数从2008年6-9月不断攀升,到9月份达到相应高位,分别为1877.03和2748.5。金融全面爆发后,两外贸指数,特别是外贸销售额指数陡然下滑。2009年3月,外贸景气指数下降为938.75.较2008年9月份下降了49.99%。外贸销售额下降指数先对滞后,到4月份跌入低谷,下降为851.48.但波动幅度更大,较2008年9月下降了69.02%。另据统计,受金融危机影响,2009年1-2月,纺织服装整体自营出口降幅大于全国14.2个百分点。其中,面料类出口5.7亿美元,下降29.9%;服装出口4107万美元,降幅较小。下降10.9%。 金融危机虽对绍兴县产生了较为严重的破坏,但在2009年4月份以后,短短8个月左右时间,处于集群区的绍兴县纺织产业开始实现适应性调节,柯桥外贸指数在波动中逐步上升。2010年前2月,纺织服装出口额达10.67亿美元,同比增长74.89%,外贸出口强劲反弹,显示了集群强大的生命力。绍兴县纺织产业能在金融危机面前迅速反应调整,一方面离不开政府部门的规划调节,但更为重要的是来自集群区多年来形成的一种自适应调节机制。这种机制助推了绍兴县纺织产业集群的转型升级,是集群发展升级的根本动力机制。 三、人民币汇率波动问题 近年来,人民币汇率问题一直是个敏感问题,经常听到人民币升值的言论,但具体人民币到底是升值还是贬值,有多大变动幅度,还需要具体考察一下近年来人民币汇率波动情况。 实际有效汇率比较真实反映一国币值,不仅考虑所有双边名义汇率的相对变动情况。而且还剔除了通货膨胀对货币本身价值变动的影响,能够综合地反映本国货币的对外价值和相对购买力。自2000年以来,人民币币值波动相当频繁,但在2005年,我国汇率制度改革实行以市场供求为基础的、参考一篮子货币进行调节、单一的、有管理的浮动汇率制。之后,人民币总体以升值为主,贬值幅度要远低于升值幅度。2005年,人民币升值7.1%;2006年,人民币贬值仅1.1%;2007、2008又连续两年大幅升值,分别升值4.5%和12.88%。2009年虽贬值5%,但相比2005年,人民币升值11个百分点,人民币升值大势所趋,人民币升值势必会对绍兴县纺织品出口产生影响,因为人民币升值,以外币标价的中国出口产品的价格要提升,降低中国出口产品的竞争力。另外,纺织业的利润率一般较低,近年来绍兴县规模以上纺织企业的利润率集中在3%-5%,特别是2005年后,基本徘徊在3%左右。人民币币值如继续升值,绍兴县很多纺织企业,特别是中小纺织企业将面临灭顶之灾。寻找新的利润点,加快发展升级,成为绍兴县乃至全国纺织产业必由之路。 纺织论文:纺织企业出招美国反倾销研究论文 摘要:全球纺织品贸易进入无配额时代之后,失去了保护伞的各纺织品进口国将更多地利用反倾销措施抵制我国纺织品的涌入。美国对华纺织品频繁的反倾销严重损害了我国纺织品行业的出口环境和国际竞争力,本文在剖析美国对华纺织品反倾销原因后,针对性的提出提升我国纺织品企业出口竞争力的对策建议。 关键词:中国纺织品;出口企业;美国;反倾销 一、我国纺织品贸易出口现状 1.出口规模快速增长。我国自改革开放以来,经济发展突飞猛进,进出口贸易发展迅速。2009年,中国对外贸易总额高达2.21万亿美元,出口12016.7亿美元,全年贸易顺差1960.7亿美元。纺织业是我国最早开放进入国际市场的产业,也是我国在国际市场上成长最好、增长最快、发展最完善的产业。我国加入WTO后,随着出口规模的不断扩大,纺织品出口从2001年的534.4亿美元猛增到2009年约1670亿美元,占全国出口总额14%,八年中出口增长近3倍。据最新统计数据,2009年我国纺织品服装进出口总值为1882.56亿美元,占全国外贸进出口总值的8..53%,其中出口总值1713.32亿美元,占全国出口总额的14.26%,进口169.24亿美元,占全国进口总额的1..68%,贸易顺差为78.76亿美元。 2.出口贸易地区分布。我国从1994年成为世界上最大的纺织品出口国以来,纺织品出口额约占世界纺织品出口总量的五分之一。在我国纺织服装出口的所有国家和地区中,美国、日本、我国香港排名前三位。据统计,我国出口纺织品到达美国市场的比率达2O.14%。2009年我国对美国、日本及我国香港地区的纺织服装出口金额分别为为278.37亿美元、220.80亿美元和139.98亿美元,与上年分别同比增长3.44%、0.27%和下降12.88%。另外,2009年我国对欧盟的纺织品服装出口总额为370.79亿美元,与上年同比下降7.13%。2009年1月~12月中国出口编织电热毯中,美国、日本和欧盟27国是最大的出口地,分别占国内出口总量的39%、31%和15%。 3.美国对华纺织品反倾销现状。从美国对华反倾销案件总量上看,截至2009年,我国遭遇反倾销案件已高达178件。从美国对华反倾销案占国总案的比例看,1980年以来稳步上升,1980年~1985年为6.3%,乌拉圭回合上升到9.1%,WTO成立后的10年里,其对华案比例一直在不断上升,2009年已升至55.6%。今年6月,美国商务部裁定,以所谓中国产机织电热毯对美国相关产业造成实质损害为由,同意对中国输美机织电热毯实施最高达174.85%的反倾销制裁。8月上旬,美国商务部公告,由于计算错误,决定修改对原产于中国的编织电热毯的反倾销终裁结果。电热毯产品的出口利润大约在4%~5%之间,如果被征收77.5%,甚至174.85%的反倾销税,美国客户肯定承受不了这个涨幅,中国不少相关企业只能被迫退出美国市场。这也意味着,从去年7月开始的美对华电热毯反倾销调查一案将有最终结果,国内企业应诉并未取得良好结果。美方此举也令纺织业界担忧,其是在“投石问路”,以电热毯这个相对冷门品类的商品,试探国内企业应诉能力和反应速度,可能会蔓延至其他大门类纺织品。 二、美国对华纺织品反倾销的原因 1.不断扩大的中美贸易逆差。20世纪80年代以来,美国贸易账户赤字日益恶化,与之相对应,美国对华反倾销数量呈现波动性增长趋势。WTO的第一年,美国是对我国反倾销立案最多的国家,提起调查的案件高达12起。2006年美国对华逆差高达1442.6亿美元,占美国外贸逆差总额的19%,1996年~2006年贸易账户赤字年均高达4291.8亿美元,2008年逆差高达6959亿美元。奥巴马政府上台后在减少贸易逆差方面竭尽所能,并把扭转逆差作为一项优秀经济政策,提出转变美国经济发展模式的4个方向,其中首要一项就是要更多依靠出口。一年来,美国积极推动与韩国、哥伦比亚、巴拿马等国的双边自由贸易协定,同时不时挥舞“保护主义大棒”以限制进口。作为美国主要贸易伙伴,也是美国最大的贸易逆差国,中国无疑是美国贸易政策调整的重点对象,成为遭受美国反倾销最多的发展中国家。 2.次贷危机下保护本国相关行业和降低失业率的需要。近几年,美国经济增长放缓,甚至2006年房地产市场出现了衰退,由此引起的次贷危机使得美国经济元气大伤。中国具有比较优势的劳动密集型产品的出口直接冲击着美国的同类产业。在美国国内经济尚未完全回暖的情况下,其一定程度需要通过国内的贸易保护主义保护本国相关行业的利益,导致其对中国发起调查范围更大,立案标准更宽,反倾销税的税率更高的反倾销调查。另一方面,反倾销还可作为美国政府转移视线的有效途径。政府面对强大的就业压力时,将问题归咎于国外的不公平竞争以缓解国内矛盾。有资料统计,美国失业率与对华反倾销趋势基本符合正方向变化关系(见图3)。尤其在大选时,运用反倾销打击外来商品,保护国内企业和就业者利益,降低失业率,以迎合工会和国内产业的要求,成为美国国内两党拉选票的重要筹码,所以大选年间对华反倾销案会呈上升趋势。 3.反对贸易保护主义的宣言不过是“表面文章”。近年来,随着资本主义国家经济发展不平衡,以及国际竞争的日益激化,美国的出口商品日益受到日本和西欧的挑战,其世界经济贸易中的霸主地位逐渐下降。在此种情况下,美国力图通过贸易保护主义政策来维护自身的经济和政治利益。仅仅在美国对华纺织品采取反倾销制裁一天前,G20峰会刚刚发表了《二十国集团多伦多峰会宣言》,就反对贸易保护、推进商业和投资等达成共识。同时,美国总统奥巴马在和我国国家主席会谈时也表示,“美国希望看到一个非常成功、繁荣的中国,美方反对贸易保护主义。”事实上,今年以来中美两国间的贸易纷争一直在持续,中方的钢材等相关出口产品则成了贸易战的重灾区。相关的反对贸易保护主义的宣言不过是相关国家的“表面文章”,并不能真正对缓解贸易纷争起促进作用。 4.对美出口市场结构单一,企业贸易管理模式落后。改革开放以来,随着我国外贸经营权的下放,经营进出口业务的企业数量急剧增加,又多为规模不大的中小企业,贸易管理模式落后,销售策略单一,再加上国家宏观管理措施不配套,因而出现了哪种出口商品的成本低、在国外市场有利可图,各出口企业就在国际市场营销中一味采取低价竞争策略,急功近利,过度投入的局面。同时,在产品结构上,我国出口较多的是纺织机电及化工等附加值相对偏低的劳动密集型产品,缺乏自主品牌,本身容易被误认为倾销。另外,中国纺织品出口市场结构过于单一,主要集中在北美和西欧市场。 5.滥用贸易救济措施及产品标准。随着行业危机加深和更多行业陷入困境,作为控制进口有效便利的手段,反倾销、反补贴被美国政府视为常规的贸易救济措施而继续利用。美国还动用国内贸易法中201保障措施、421特别保障措施。钢铁、汽车、信息产品、家具、纺织等行业均可能成为美国设限的重点领域。实际上,近几年美国仍在继续实施不符合世贸组织规则的伯德修正案,其产业部门针对其他贸易伙伴已经提出了大量的两反指控。美国凭借其在技术、信息等方面的优势,在食品安全、环境保护、知识产权等问题上大做文章。美国实施不久的消费品安全促进法案,规定所有消费品生产商和进口商必须提交证书,保证进口产品符合美国的规定和标准。 三、应对美国反倾销提升我国纺织品出口的对策建议 1.积极利用WTO争端解决机制,提升中国政府解决中美贸易纷争的能力。中国加入WTO后,我国可以依靠世界贸易组织这个平台争取更多权益。在应对美国反倾销时,应充分利用WTO贸易争端解决机制,对于美方不合理的滥用反倾销进行贸易保护的做法,中国政府可向WTO争端解决机构提起申诉。同时,要加强对WTO规则的研究,以便在今后WTO规则的评价及修改中充分利用中国在WTO多边贸易体系中的发言权,争取早日修改国际反倾销规则,取消对中国的歧视性规定,尽快得到公正待遇。2001年11月开始的多哈回合目前正在进行之中,我国应在本轮谈判中努力争取属于自己的权益。我国政府也可与美国政府进行谈判,对其一些不合理或歧视性的做法进行必要的抗争,说服其改变或放弃原来的观点和做法,努力提高解决中美贸易纷争的能力,加快中美贸易健康发展。公务员之家 2.转变出口经营战略,提高产品在国际市场上的可持续竞争力。我国纺织品出口企业既要充分利用劳动力和原材料价格低廉的优势,同时又要对美国市场进行认真调研,充分了解出口产品在美国市场上的成本供求及收益状况等,正确规划企业发展战略和科学进行经营决策,选择市场空间较大的项目,合理制定并及时调整出口产品价格,树立以质量取胜、以服务取胜的经营理念,提高质量档次、增加科技含量、增强品牌意识,力争以优质的产品和服务进入美国市场,改变中国产品长期以来低质低价的形象,由单一的价格竞争转变到综合的非价格竞争,增强产品的可持续竞争力。 3.完善出口区域市场结构,寻找新的国际市场通道。加入WTO以来,中国纺织品出口贸易额持续增长,但由于出口市场结构过于单一,导致过多企业激烈竞争,争夺有限的市场。由于企业的目标市场单一,如若遭到欧美等国的反倾销,则企业的价格优势将不复存在,严重则会导致企业的生存问题受到威胁。因此,我国纺织品出口企业应从单一市场化向多元市场化战略转变,将出口战略目标定位为全球范围。这样,不仅可帮助企业因避免为进入单一市场而进行的激烈竞争,同时帮助企业摆脱因过度依赖单一市场生存而实施的低价策略。就算企业因某一贸易摩擦问题而退出某一目标市场,仍有其他的市场来维持企业的生存与可持续发展,而不至于使企业的生存受到威胁。 4.中美双方协商有关产品的反倾销贸易标准。外贸经营权由审批制改为登记制以后,国家采取行政手段限制和规范企业贸易行为越来越少,纺织商会要根据国际纺织品市场需求情况和外贸敏感度对纺织服装行业及企业在经营过程中的原材料和能源消耗、生产安全、产品质量、环保、劳动保障等情况进行调查研究。在纺织品反倾销认定标准上,美方和中方也有不同的理解。当然,美方肯定是不会完全考虑中方利益的。中国政府应积极与美方沟通,协商有关产品的反倾销贸易标准,制定纺织品进出市场准入标准和认证体系,充分了解美国反倾销法规,制定一个可操作的、量化的、让双方都能理解的准则。在商务部支持下,联合有关部门和专家制定国际上认可的行业标准,规范企业行为,促进纺织品行业的可持续发展。 纺织论文:中国纺织品针对国外反倾销策略研究论文 [摘要]全球纺织品贸易进入无配额时代之后,失去了保护伞的各纺织品进口国将更多地利用反倾销措施抵制我国纺织品的涌入。美国对华纺织品频繁的反倾销严重损害了我国纺织品行业的出口环境和国际竞争力,本文在剖析美国对华纺织品反倾销原因后,针对性的提出提升我国纺织品企业出口竞争力的对策建议。 [关键词]中国纺织品出口企业美国反倾销 一、我国纺织品贸易出口现状 1.出口规模快速增长。我国自改革开放以来,经济发展突飞猛进,进出口贸易发展迅速。2009年,中国对外贸易总额高达2.21万亿美元,出口12016.7亿美元,全年贸易顺差1960.7亿美元。纺织业是我国最早开放进入国际市场的产业,也是我国在国际市场上成长最好、增长最快、发展最完善的产业。我国加入WTO后,随着出口规模的不断扩大,纺织品出口从2001年的534.4亿美元猛增到2009年约1670亿美元,占全国出口总额14%,八年中出口增长近3倍。据最新统计数据,2009年我国纺织品服装进出口总值为1882.56亿美元,占全国外贸进出口总值的8..53%,其中出口总值1713.32亿美元,占全国出口总额的14.26%,进口169.24亿美元,占全国进口总额的1..68%,贸易顺差为78.76亿美元。 2.出口贸易地区分布。我国从1994年成为世界上最大的纺织品出口国以来,纺织品出口额约占世界纺织品出口总量的五分之一。在我国纺织服装出口的所有国家和地区中,美国、日本、我国香港排名前三位。据统计,我国出口纺织品到达美国市场的比率达2O.14%。2009年我国对美国、日本及我国香港地区的纺织服装出口金额分别为为278.37亿美元、220.80亿美元和139.98亿美元,与上年分别同比增长3.44%、0.27%和下降12.88%。另外,2009年我国对欧盟的纺织品服装出口总额为370.79亿美元,与上年同比下降7.13%。2009年1月~12月中国出口编织电热毯中,美国、日本和欧盟27国是最大的出口地,分别占国内出口总量的39%、31%和15%。 3.美国对华纺织品反倾销现状。从美国对华反倾销案件总量上看,截至2009年,我国遭遇反倾销案件已高达178件。从美国对华反倾销案占国总案的比例看,1980年以来稳步上升,1980年~1985年为6.3%,乌拉圭回合上升到9.1%,WTO成立后的10年里,其对华案比例一直在不断上升,2009年已升至55.6%。今年6月,美国商务部裁定,以所谓中国产机织电热毯对美国相关产业造成实质损害为由,同意对中国输美机织电热毯实施最高达174.85%的反倾销制裁。8月上旬,美国商务部公告,由于计算错误,决定修改对原产于中国的编织电热毯的反倾销终裁结果。电热毯产品的出口利润大约在4%~5%之间,如果被征收77.5%,甚至174.85%的反倾销税,美国客户肯定承受不了这个涨幅,中国不少相关企业只能被迫退出美国市场。这也意味着,从去年7月开始的美对华电热毯反倾销调查一案将有最终结果,国内企业应诉并未取得良好结果。美方此举也令纺织业界担忧,其是在“投石问路”,以电热毯这个相对冷门品类的商品,试探国内企业应诉能力和反应速度,可能会蔓延至其他大门类纺织品。 二、美国对华纺织品反倾销的原因 1.不断扩大的中美贸易逆差。20世纪80年代以来,美国贸易账户赤字日益恶化,与之相对应,美国对华反倾销数量呈现波动性增长趋势。WTO的第一年,美国是对我国反倾销立案最多的国家,提起调查的案件高达12起。2006年美国对华逆差高达1442.6亿美元,占美国外贸逆差总额的19%,1996年~2006年贸易账户赤字年均高达4291.8亿美元,2008年逆差高达6959亿美元。奥巴马政府上台后在减少贸易逆差方面竭尽所能,并把扭转逆差作为一项优秀经济政策,提出转变美国经济发展模式的4个方向,其中首要一项就是要更多依靠出口。一年来,美国积极推动与韩国、哥伦比亚、巴拿马等国的双边自由贸易协定,同时不时挥舞“保护主义大棒”以限制进口。作为美国主要贸易伙伴,也是美国最大的贸易逆差国,中国无疑是美国贸易政策调整的重点对象,成为遭受美国反倾销最多的发展中国家。 2.次贷危机下保护本国相关行业和降低失业率的需要。近几年,美国经济增长放缓,甚至2006年房地产市场出现了衰退,由此引起的次贷危机使得美国经济元气大伤。中国具有比较优势的劳动密集型产品的出口直接冲击着美国的同类产业。在美国国内经济尚未完全回暖的情况下,其一定程度需要通过国内的贸易保护主义保护本国相关行业的利益,导致其对中国发起调查范围更大,立案标准更宽,反倾销税的税率更高的反倾销调查。另一方面,反倾销还可作为美国政府转移视线的有效途径。政府面对强大的就业压力时,将问题归咎于国外的不公平竞争以缓解国内矛盾。有资料统计,美国失业率与对华反倾销趋势基本符合正方向变化关系(见图3)。尤其在大选时,运用反倾销打击外来商品,保护国内企业和就业者利益,降低失业率,以迎合工会和国内产业的要求,成为美国国内两党拉选票的重要筹码,所以大选年间对华反倾销案会呈上升趋势。 3.反对贸易保护主义的宣言不过是“表面文章”。近年来,随着资本主义国家经济发展不平衡,以及国际竞争的日益激化,美国的出口商品日益受到日本和西欧的挑战,其世界经济贸易中的霸主地位逐渐下降。在此种情况下,美国力图通过贸易保护主义政策来维护自身的经济和政治利益。仅仅在美国对华纺织品采取反倾销制裁一天前,G20峰会刚刚发表了《二十国集团多伦多峰会宣言》,就反对贸易保护、推进商业和投资等达成共识。同时,美国总统奥巴马在和我国国家主席会谈时也表示,“美国希望看到一个非常成功、繁荣的中国,美方反对贸易保护主义。”事实上,今年以来中美两国间的贸易纷争一直在持续,中方的钢材等相关出口产品则成了贸易战的重灾区。相关的反对贸易保护主义的宣言不过是相关国家的“表面文章”,并不能真正对缓解贸易纷争起促进作用。 4.对美出口市场结构单一,企业贸易管理模式落后。改革开放以来,随着我国外贸经营权的下放,经营进出口业务的企业数量急剧增加,又多为规模不大的中小企业,贸易管理模式落后,销售策略单一,再加上国家宏观管理措施不配套,因而出现了哪种出口商品的成本低、在国外市场有利可图,各出口企业就在国际市场营销中一味采取低价竞争策略,急功近利,过度投入的局面。同时,在产品结构上,我国出口较多的是纺织机电及化工等附加值相对偏低的劳动密集型产品,缺乏自主品牌,本身容易被误认为倾销。另外,中国纺织品出口市场结构过于单一,主要集中在北美和西欧市场。 5.滥用贸易救济措施及产品标准。随着行业危机加深和更多行业陷入困境,作为控制进口有效便利的手段,反倾销、反补贴被美国政府视为常规的贸易救济措施而继续利用。美国还动用国内贸易法中201保障措施、421特别保障措施。钢铁、汽车、信息产品、家具、纺织等行业均可能成为美国设限的重点领域。实际上,近几年美国仍在继续实施不符合世贸组织规则的伯德修正案,其产业部门针对其他贸易伙伴已经提出了大量的两反指控。美国凭借其在技术、信息等方面的优势,在食品安全、环境保护、知识产权等问题上大做文章。美国实施不久的消费品安全促进法案,规定所有消费品生产商和进口商必须提交证书,保证进口产品符合美国的规定和标准。 三、应对美国反倾销提升我国纺织品出口的对策建议 1.积极利用WTO争端解决机制,提升中国政府解决中美贸易纷争的能力。中国加入WTO后,我国可以依靠世界贸易组织这个平台争取更多权益。在应对美国反倾销时,应充分利用WTO贸易争端解决机制,对于美方不合理的滥用反倾销进行贸易保护的做法,中国政府可向WTO争端解决机构提起申诉。同时,要加强对WTO规则的研究,以便在今后WTO规则的评价及修改中充分利用中国在WTO多边贸易体系中的发言权,争取早日修改国际反倾销规则,取消对中国的歧视性规定,尽快得到公正待遇。2001年11月开始的多哈回合目前正在进行之中,我国应在本轮谈判中努力争取属于自己的权益。我国政府也可与美国政府进行谈判,对其一些不合理或歧视性的做法进行必要的抗争,说服其改变或放弃原来的观点和做法,努力提高解决中美贸易纷争的能力,加快中美贸易健康发展。 2.转变出口经营战略,提高产品在国际市场上的可持续竞争力。我国纺织品出口企业既要充分利用劳动力和原材料价格低廉的优势,同时又要对美国市场进行认真调研,充分了解出口产品在美国市场上的成本供求及收益状况等,正确规划企业发展战略和科学进行经营决策,选择市场空间较大的项目,合理制定并及时调整出口产品价格,树立以质量取胜、以服务取胜的经营理念,提高质量档次、增加科技含量、增强品牌意识,力争以优质的产品和服务进入美国市场,改变中国产品长期以来低质低价的形象,由单一的价格竞争转变到综合的非价格竞争,增强产品的可持续竞争力。公务员之家 3.完善出口区域市场结构,寻找新的国际市场通道。加入WTO以来,中国纺织品出口贸易额持续增长,但由于出口市场结构过于单一,导致过多企业激烈竞争,争夺有限的市场。由于企业的目标市场单一,如若遭到欧美等国的反倾销,则企业的价格优势将不复存在,严重则会导致企业的生存问题受到威胁。因此,我国纺织品出口企业应从单一市场化向多元市场化战略转变,将出口战略目标定位为全球范围。这样,不仅可帮助企业因避免为进入单一市场而进行的激烈竞争,同时帮助企业摆脱因过度依赖单一市场生存而实施的低价策略。就算企业因某一贸易摩擦问题而退出某一目标市场,仍有其他的市场来维持企业的生存与可持续发展,而不至于使企业的生存受到威胁。 4.中美双方协商有关产品的反倾销贸易标准。外贸经营权由审批制改为登记制以后,国家采取行政手段限制和规范企业贸易行为越来越少,纺织商会要根据国际纺织品市场需求情况和外贸敏感度对纺织服装行业及企业在经营过程中的原材料和能源消耗、生产安全、产品质量、环保、劳动保障等情况进行调查研究。在纺织品反倾销认定标准上,美方和中方也有不同的理解。当然,美方肯定是不会完全考虑中方利益的。中国政府应积极与美方沟通,协商有关产品的反倾销贸易标准,制定纺织品进出市场准入标准和认证体系,充分了解美国反倾销法规,制定一个可操作的、量化的、让双方都能理解的准则。在商务部支持下,联合有关部门和专家制定国际上认可的行业标准,规范企业行为,促进纺织品行业的可持续发展。 纺织论文:中国纺织品出口反倾销应对策略探讨论文 [摘要]全球纺织品贸易进入无配额时代之后,失去了保护伞的各纺织品进口国将更多地利用反倾销措施抵制我国纺织品的涌入。美国对华纺织品频繁的反倾销严重损害了我国纺织品行业的出口环境和国际竞争力,本文在剖析美国对华纺织品反倾销原因后,针对性的提出提升我国纺织品企业出口竞争力的对策建议。 [关键词]中国纺织品出口企业美国反倾销 一、我国纺织品贸易出口现状 1.出口规模快速增长。我国自改革开放以来,经济发展突飞猛进,进出口贸易发展迅速。2009年,中国对外贸易总额高达2.21万亿美元,出口12016.7亿美元,全年贸易顺差1960.7亿美元。纺织业是我国最早开放进入国际市场的产业,也是我国在国际市场上成长最好、增长最快、发展最完善的产业。我国加入WTO后,随着出口规模的不断扩大,纺织品出口从2001年的534.4亿美元猛增到2009年约1670亿美元,占全国出口总额14%,八年中出口增长近3倍。据最新统计数据,2009年我国纺织品服装进出口总值为1882.56亿美元,占全国外贸进出口总值的8..53%,其中出口总值1713.32亿美元,占全国出口总额的14.26%,进口169.24亿美元,占全国进口总额的1..68%,贸易顺差为78.76亿美元。 2.出口贸易地区分布。我国从1994年成为世界上最大的纺织品出口国以来,纺织品出口额约占世界纺织品出口总量的五分之一。在我国纺织服装出口的所有国家和地区中,美国、日本、我国香港排名前三位。据统计,我国出口纺织品到达美国市场的比率达2O.14%。2009年我国对美国、日本及我国香港地区的纺织服装出口金额分别为为278.37亿美元、220.80亿美元和139.98亿美元,与上年分别同比增长3.44%、0.27%和下降12.88%。另外,2009年我国对欧盟的纺织品服装出口总额为370.79亿美元,与上年同比下降7.13%。2009年1月~12月中国出口编织电热毯中,美国、日本和欧盟27国是最大的出口地,分别占国内出口总量的39%、31%和15%。 3.美国对华纺织品反倾销现状。从美国对华反倾销案件总量上看,截至2009年,我国遭遇反倾销案件已高达178件。从美国对华反倾销案占国总案的比例看,1980年以来稳步上升,1980年~1985年为6.3%,乌拉圭回合上升到9.1%,WTO成立后的10年里,其对华案比例一直在不断上升,2009年已升至55.6%。今年6月,美国商务部裁定,以所谓中国产机织电热毯对美国相关产业造成实质损害为由,同意对中国输美机织电热毯实施最高达174.85%的反倾销制裁。8月上旬,美国商务部公告,由于计算错误,决定修改对原产于中国的编织电热毯的反倾销终裁结果。电热毯产品的出口利润大约在4%~5%之间,如果被征收77.5%,甚至174.85%的反倾销税,美国客户肯定承受不了这个涨幅,中国不少相关企业只能被迫退出美国市场。这也意味着,从去年7月开始的美对华电热毯反倾销调查一案将有最终结果,国内企业应诉并未取得良好结果。美方此举也令纺织业界担忧,其是在“投石问路”,以电热毯这个相对冷门品类的商品,试探国内企业应诉能力和反应速度,可能会蔓延至其他大门类纺织品。 二、美国对华纺织品反倾销的原因 1.不断扩大的中美贸易逆差。20世纪80年代以来,美国贸易账户赤字日益恶化,与之相对应,美国对华反倾销数量呈现波动性增长趋势。WTO的第一年,美国是对我国反倾销立案最多的国家,提起调查的案件高达12起。2006年美国对华逆差高达1442.6亿美元,占美国外贸逆差总额的19%,1996年~2006年贸易账户赤字年均高达4291.8亿美元,2008年逆差高达6959亿美元。奥巴马政府上台后在减少贸易逆差方面竭尽所能,并把扭转逆差作为一项优秀经济政策,提出转变美国经济发展模式的4个方向,其中首要一项就是要更多依靠出口。一年来,美国积极推动与韩国、哥伦比亚、巴拿马等国的双边自由贸易协定,同时不时挥舞“保护主义大棒”以限制进口。作为美国主要贸易伙伴,也是美国最大的贸易逆差国,中国无疑是美国贸易政策调整的重点对象,成为遭受美国反倾销最多的发展中国家。 2.次贷危机下保护本国相关行业和降低失业率的需要。近几年,美国经济增长放缓,甚至2006年房地产市场出现了衰退,由此引起的次贷危机使得美国经济元气大伤。中国具有比较优势的劳动密集型产品的出口直接冲击着美国的同类产业。在美国国内经济尚未完全回暖的情况下,其一定程度需要通过国内的贸易保护主义保护本国相关行业的利益,导致其对中国发起调查范围更大,立案标准更宽,反倾销税的税率更高的反倾销调查。另一方面,反倾销还可作为美国政府转移视线的有效途径。政府面对强大的就业压力时,将问题归咎于国外的不公平竞争以缓解国内矛盾。有资料统计,美国失业率与对华反倾销趋势基本符合正方向变化关系(见图3)。尤其在大选时,运用反倾销打击外来商品,保护国内企业和就业者利益,降低失业率,以迎合工会和国内产业的要求,成为美国国内两党拉选票的重要筹码,所以大选年间对华反倾销案会呈上升趋势。 3.反对贸易保护主义的宣言不过是“表面文章”。近年来,随着资本主义国家经济发展不平衡,以及国际竞争的日益激化,美国的出口商品日益受到日本和西欧的挑战,其世界经济贸易中的霸主地位逐渐下降。在此种情况下,美国力图通过贸易保护主义政策来维护自身的经济和政治利益。仅仅在美国对华纺织品采取反倾销制裁一天前,G20峰会刚刚发表了《二十国集团多伦多峰会宣言》,就反对贸易保护、推进商业和投资等达成共识。同时,美国总统奥巴马在和我国国家主席会谈时也表示,“美国希望看到一个非常成功、繁荣的中国,美方反对贸易保护主义。”事实上,今年以来中美两国间的贸易纷争一直在持续,中方的钢材等相关出口产品则成了贸易战的重灾区。相关的反对贸易保护主义的宣言不过是相关国家的“表面文章”,并不能真正对缓解贸易纷争起促进作用。 4.对美出口市场结构单一,企业贸易管理模式落后。改革开放以来,随着我国外贸经营权的下放,经营进出口业务的企业数量急剧增加,又多为规模不大的中小企业,贸易管理模式落后,销售策略单一,再加上国家宏观管理措施不配套,因而出现了哪种出口商品的成本低、在国外市场有利可图,各出口企业就在国际市场营销中一味采取低价竞争策略,急功近利,过度投入的局面。同时,在产品结构上,我国出口较多的是纺织机电及化工等附加值相对偏低的劳动密集型产品,缺乏自主品牌,本身容易被误认为倾销。另外,中国纺织品出口市场结构过于单一,主要集中在北美和西欧市场。公务员之家 5.滥用贸易救济措施及产品标准。随着行业危机加深和更多行业陷入困境,作为控制进口有效便利的手段,反倾销、反补贴被美国政府视为常规的贸易救济措施而继续利用。美国还动用国内贸易法中201保障措施、421特别保障措施。钢铁、汽车、信息产品、家具、纺织等行业均可能成为美国设限的重点领域。实际上,近几年美国仍在继续实施不符合世贸组织规则的伯德修正案,其产业部门针对其他贸易伙伴已经提出了大量的两反指控。美国凭借其在技术、信息等方面的优势,在食品安全、环境保护、知识产权等问题上大做文章。美国实施不久的消费品安全促进法案,规定所有消费品生产商和进口商必须提交证书,保证进口产品符合美国的规定和标准。 三、应对美国反倾销提升我国纺织品出口的对策建议 1.积极利用WTO争端解决机制,提升中国政府解决中美贸易纷争的能力。中国加入WTO后,我国可以依靠世界贸易组织这个平台争取更多权益。在应对美国反倾销时,应充分利用WTO贸易争端解决机制,对于美方不合理的滥用反倾销进行贸易保护的做法,中国政府可向WTO争端解决机构提起申诉。同时,要加强对WTO规则的研究,以便在今后WTO规则的评价及修改中充分利用中国在WTO多边贸易体系中的发言权,争取早日修改国际反倾销规则,取消对中国的歧视性规定,尽快得到公正待遇。2001年11月开始的多哈回合目前正在进行之中,我国应在本轮谈判中努力争取属于自己的权益。我国政府也可与美国政府进行谈判,对其一些不合理或歧视性的做法进行必要的抗争,说服其改变或放弃原来的观点和做法,努力提高解决中美贸易纷争的能力,加快中美贸易健康发展。 2.转变出口经营战略,提高产品在国际市场上的可持续竞争力。我国纺织品出口企业既要充分利用劳动力和原材料价格低廉的优势,同时又要对美国市场进行认真调研,充分了解出口产品在美国市场上的成本供求及收益状况等,正确规划企业发展战略和科学进行经营决策,选择市场空间较大的项目,合理制定并及时调整出口产品价格,树立以质量取胜、以服务取胜的经营理念,提高质量档次、增加科技含量、增强品牌意识,力争以优质的产品和服务进入美国市场,改变中国产品长期以来低质低价的形象,由单一的价格竞争转变到综合的非价格竞争,增强产品的可持续竞争力。 3.完善出口区域市场结构,寻找新的国际市场通道。加入WTO以来,中国纺织品出口贸易额持续增长,但由于出口市场结构过于单一,导致过多企业激烈竞争,争夺有限的市场。由于企业的目标市场单一,如若遭到欧美等国的反倾销,则企业的价格优势将不复存在,严重则会导致企业的生存问题受到威胁。因此,我国纺织品出口企业应从单一市场化向多元市场化战略转变,将出口战略目标定位为全球范围。这样,不仅可帮助企业因避免为进入单一市场而进行的激烈竞争,同时帮助企业摆脱因过度依赖单一市场生存而实施的低价策略。就算企业因某一贸易摩擦问题而退出某一目标市场,仍有其他的市场来维持企业的生存与可持续发展,而不至于使企业的生存受到威胁。 4.中美双方协商有关产品的反倾销贸易标准。外贸经营权由审批制改为登记制以后,国家采取行政手段限制和规范企业贸易行为越来越少,纺织商会要根据国际纺织品市场需求情况和外贸敏感度对纺织服装行业及企业在经营过程中的原材料和能源消耗、生产安全、产品质量、环保、劳动保障等情况进行调查研究。在纺织品反倾销认定标准上,美方和中方也有不同的理解。当然,美方肯定是不会完全考虑中方利益的。中国政府应积极与美方沟通,协商有关产品的反倾销贸易标准,制定纺织品进出市场准入标准和认证体系,充分了解美国反倾销法规,制定一个可操作的、量化的、让双方都能理解的准则。在商务部支持下,联合有关部门和专家制定国际上认可的行业标准,规范企业行为,促进纺织品行业的可持续发展。
地下建筑工程论文:地下建筑工程防水技术研究 【摘 要】针对吉林油田地下建筑工程防水的实际情况,分析某些防水施工技术的相关工程做法,提出一些新的防水材料和防水施工技术,运用于地下工程建设中,希望能给地下工程的设计者与施工技术人员带来某些技术上的参考。 【关键词】地下建筑工程;防水;混凝土 随着国家经济的振兴,建筑业也在突飞猛进的发展,地下工程建筑也随之越来越多:隧道、涵洞、地下停车场、地下游乐场、地下商场等等。这些地下建筑除了可靠的结构外,还须做好工程防水,地下工程的防水不但关系到结构耐久性,还关系到建筑使用功能的好坏。随着技术的更新而不断改进。即使有了一些防水施工技术,但还是有很多地下工程在正常使用过程中出现渗漏水的现象,有些严重的甚至导致了使用功能的中断。为了吸取这些失败的防水技术教训,在吉林油田的地下工程建设中,我们不管是设计部门还是施工单位,都应该对地下工程防水引起特别的重视。本文就对地下建筑工程防水技术进行研究讨论。 1、吉林油田地下工程现状 现在油田地下工程主要有:地下车库、地下电梯井、地下商贸、地下或半地下泵房、储油池、阀池、污水池、检修井等等。其中有部分地下建筑不须做防水,其它多数均须做好防水,而且多数地下建筑的防水等级须达到二级乃至一级,以保证使用功能的正常运行。 2、地下工程防水原则 地下工程防水设计应遵循:防、排、截、堵相结合,刚柔相济,因地制宜,综合治理的原则。应做到定级准确、方案可靠、施工简便、耐久适用、经济合理。 3、油田地下工程常用的防水做法 1)防水混凝土防水 这种防水做法一般须配合卷材防水、防水砂浆或者防水涂料进行防水。结构设计时须注意:结构层厚度不应小于250mm;裂缝宽度不得大于0.2mm,并不得贯通;钢筋保护层厚度迎水面不应小于50mm,混凝土垫层强度等级宜为C15, 厚度一般为100mm。 结构防水施工方法简单,保证混凝土应连续浇筑,少留施工缝,当需留设施工缝时,须配合相关标准图集选择好合适的位置即可,这里不再详述。 2)卷材防水 卷材防水选用的卷材为高聚物改性沥青类防水卷材或合成高分子类防水卷材,卷材及其胶粘剂应具有良好的耐水性、耐久性、耐刺穿性、耐腐蚀性和耐菌性。卷材防水适用于经常处在地下水环境,且受侵蚀性介质作用或受振动作用的地下工程,保温层一般用于室外冻胀层以上的部分,该做法防水等级基本能达到一级。 卷材防水施工应注意:防水层基层应平整牢固、清洁干燥,阴阳角处应做成圆弧或折角,并应符合所用卷材的施工要求;卷材接缝必须应用材料相容的密封材料封严;铺贴卷材严禁在雨天、雪天、五级及以上大风中施工,冷粘法、自粘法施工的环境气温不宜低于5℃,热熔法、焊接法施工的环境气温不宜低于 -10℃。施工过程中下雨或下雪时,应做好已铺卷材的防护工作。但是由于设计时,对于一些施工中的细节问题没有加以明确说明,可能就出现了施工中卷材接缝不好,或者防水混凝土墙体变形缝处理不当,也造成了防水效果不佳。因此,施工中加强施工组织管理,合理安排施工顺序,严格按照相关施工规则进行施工,是保证做好地下工程防水的关键所在。 3)防水砂浆防水 防水砂浆包括聚合物水泥防水砂浆、掺外加剂或掺合料的防水砂浆,宜采用多层抹压法施工。防水砂浆适用于地下工程主体结构的迎水面或背水面,不应用于受持续振动或温度高于80℃的地下工程防水。保温层一般用于室外冻胀层以上的部分。聚合物水泥防水砂浆厚度单层施工宜为6mm~8mm,双层施工宜为10mm~12mm,掺外加剂或掺合料的水泥防水砂浆厚度宜为18mm~20mm。 施工时应注意:基层表面应平整、坚实、清洁,并应充分湿润、无明水;施工前应将预埋件、穿墙管预留凹槽内嵌填密封材料后,再施工水泥砂浆防水层;基层表面的孔洞、缝隙,应用与防水层相同的砂浆堵塞抹平;不得在雨天、五级及以上大风中施工,冬期施工时,气温不应低于5℃,夏季不宜在30℃以上或烈日照射下施工;水泥砂浆防水层终凝后应及时进行养护。 4)涂料防水 涂料防水层包括无机防水涂料和有机防水涂料。有机类涂料主要为高分子合成橡胶及合成树脂乳液类涂料。无机类涂料主要是水泥类无机活性涂料,水泥基防水涂料中可掺入外加剂、防水剂、掺合料等,水泥基渗透结晶型防水涂料是一种以水泥,石英砂等为基材,掺入各种活性化学物质配制的一种新型刚性防水材料。它既可作为防水剂直接加入混凝土中,也可作为防水涂层涂刷在混凝土基面上,大大提高混凝土的密实性和防水性。聚合物水泥防水涂料,是以有机高分子聚合物为主要基料,加入少量无机活性粉料,具有比一般有机涂料干燥快、弹性模量低、体积收缩小、抗渗性好的优点。 这些新材料均具有良好的耐水性、耐久性、耐腐蚀性及耐菌性,无毒、难燃、低污染,轻质、高强、易加工且环保,达到生态节能,低碳减排的目的。 4、预埋穿墙管防水做法 地下工程中,一般有很多预埋管线,做好预埋管线的防水,对工程的防水起到非常重要的作用,预埋管穿墙做法分三种:翼环式穿墙管防水构造、柔性穿墙管防水构造和刚性穿墙防水套管构造。 5、后浇带防水构造技术 后浇带是在地下工程不允许留设变形缝,而实际长度超过了伸缩缝的最大间距,所设置的一种刚性接缝。 后浇带的施工应在两侧混凝土干缩变形基本稳定后进行,混凝土的收缩变形一般在6周后才能基本稳定,在条件许可时,间隔时间越长越好。 后浇带采用补偿收缩混凝土,补偿收缩混凝土是在混凝土中加入一定量的膨胀剂,使混凝土产生微膨胀,在有配筋的情况下,能够补偿混凝土的收缩,提高混凝土抗裂性和抗渗性。采用补偿收缩混凝土时,底板后浇带的最大间距可延长至60米,超过60米时用膨胀加强带代替后浇带,加强带宽度为1~2m,加强带外用限制膨胀率大于0.015%的补偿收缩混凝土浇筑,带内用限制膨胀率大于0.03%、强度等级提高5MPa的膨胀混凝土浇筑。 后浇带的宽度主要考虑:一是对后浇带部位和外贴式止水带的保护,二是对落入后浇带内的杂物清理,三是对施工缝处理和埋设遇水膨胀止水条,故后浇带宽度宜为700~1000mm。 6、小结 依据国内相关地下工程的规范规定,对地下工程防水技术研究,形成出版了《地下建筑防水构造》吉J2011-020图集,以供今后的地下防水工程设计和施工使用。方便设计和施工,加强环境保护意识,重视结构耐久性,大力发展先进可靠的防水施工技术,优先采用环保可靠的防水材料,逐步运用于地下工程的建设中,为国家地下工程建设事业尽一份应有的力量。 地下建筑工程论文:防水措施与高层地下建筑工程施工技术的研究 摘要:近年来,我国经济突飞猛进的发展,建筑行业作为我国的支柱性产业也有着更大的成就,它加快了城市建设的步伐,使我国正式进入到国际化的行列之中。但是,作为21世纪的中国,利用地上面积进行基本建设已不能满足节约土地资源和城市化的要求,能够最大限度的开发利用地下资源是我们目前关注的热点问题。地下建筑工程长期处于潮湿的复杂的环境之中,对于它的建设是一项极其复杂的工程,本文以具体的实例从地下建筑工程施工技术和采取的防水措施等方面进行具体阐述,希望会为某些相类似的工程项目提供一些参考。 关键词:建筑工程;施工技术;防水措施 前言: 高层建筑地下室结构是伴随我国建筑行业的发展出现的一种结构形式,它大多是由钢筋混凝土的构件相互连接组成的,由于地下室结构长期处于被水包围潮湿的环境当中,组成结构中的钢筋很容易被锈蚀,而混凝土结构的钙也大量流失,最后会导致整个结构遭到破坏,影响了整个建筑物的稳定性和使用寿命。因此,为了提高地下建筑结构的抗破坏性,本文将对地下室结构进行施工技术和防水措施方面的研究。 工程基本情况 某高层住宅小区工程结构形式为框架—剪力墙结构,总建筑面积为21500㎡,其中地上建筑面积为11500㎡,地下建筑面积为10000㎡。地下室基础桩采用+400预应力孔桩,层高为5.1m,基础底标高为-5.5m。根据地质勘查资料表明,该地区地下水位雨季时在-4m左右,整个建筑物的大型配套设备包括发动机等均在地下室放置,因此,在这种特殊的环境下,此地下室对防潮、防渗的要求级别特别高。那么,在对此进行施工中,要精心的组织和施工,以保证建筑地下结构防水取得更好的效果。 对于施工技术措施的选择 施工技术措施的选择要根据项目的特点及地质条件全面考虑,本工程因为自身条件的复杂性和特殊性,采用“刚柔结合、防排结合”双结合的原则。具体理解为利用钢筋混凝土结构的自身防水性加上“js”复合防水涂料双结合的施工技术。 钢筋混凝土结构自身防水 钢筋混凝土结构自身防水是指在混凝土拌制形成过程中加入防水剂或者是水泥膨胀剂,使结构不仅在具备承重、维护和抗渗的作用上,还大大提高了自身的防水性能。 (2)“js”复合防水涂料的解释 此种材料是以水泥和丙烯酸酯等聚合物乳液做为主要材料,在拌制中加入外加剂而形成的复合防水涂料。这两种主要材料具有“刚柔结合”的特点,聚合物乳液具有延伸性、防水性,而水泥具有强度高、易于潮湿基层相粘合的特性,当工程对其柔韧性和强度有特殊要求时,可以根据工程的需要对其两种材料的比例加以调整,最终达到理想的效果。 防水施工工艺的流程和做法 在地下室防水施工中,要想达到防水、抗渗的理想效果,首先是要选择好的防水材料,其次是先进合理的施工工艺。另外,对需要进行特殊防水处理的区域,做出详细的防水大样图,以确保达到地下室防水工程的质量等级。 (1)降水与排水施工 此项施工先进行施工放线,施工放线后按1:1进行放坡。将第一层土方挖至设计标高之后,组织人员及时进行边坡的修整,然后进行土钉墙施工,随后开始喷射混凝土面层。由于本工程环境较特殊,地下水位在-4m左右,降水面积和工作量都较大,在地下室防水混凝土施工及养护过程中,根据地下水位分布情况及特点,在底板内共设25个¢350的降水井。做好防水降水的工作,以确保在基坑的底层表面无明水的存在。 浇筑混凝土的方法 先进行基层表面的清理,然后用防水砂浆对基层进行垫平处理,最后进行混凝土浇筑。 ①浇筑底板混凝土:本工程的地下室工程属于大体积施工,在浇筑时,可采用斜面分层的施工方法。采用斜面分层的优点是较好的使用了泵送工艺,提高了浇筑混凝土的效率,减少了混凝土的泌水处理,能够在最大限度上保证上下层混凝土不超过初凝时间。 ②墙柱混凝土浇筑:施工缝处的混凝土表面在下一步施工中,要先用水加以湿润以不能积水又处处湿润为宜,从而确保浇筑的新旧混凝土能够更好的粘结。竖向结构在进行混凝土浇筑时要先进行支模板,在混凝土浇筑过程中,可能会出现竖向结构的钢筋挂浆而使落下的混凝土少浆,导致模板出现烂根的现象,为了避免这种情况的发生,应在大模板底部填入30-50mm厚度的与混凝土同配合比的纯砂浆,在迎水面的平面上,涂抹一遍砂浆,再以比例为1:1厚度为50mm的膨胀水泥砂浆进行涂抹,在进行浇筑时,对于分层的厚度要严格控制在0.5m左右,在浇筑墙体时,每次浇筑的长度控制在30m以内,以连续性浇筑为基本原则。 ③顶板混凝土浇筑:混凝土浇筑之前,同样是先进行清理和湿润,浇筑采用的工具为平板振动器振捣,方式为“交错式”振捣。在振捣过程中,振捣棒的移动距离控制在300mm以内,振捣原则为“均匀振捣、防止漏振”,每一次移动插点应把握好时间,以不出现气泡、表面出现灰浆为准。在振捣过程中,要尽量避开电盒、预埋件等,以防止为后续的工作带来不必要的麻烦。 ④注意事项:防止混凝土施工应以连续浇筑、少留施工缝为原则。如不能避免,需留置水平缝时,应在缝处加设一圈宽为300mm的钢板止水带,并对其进行及时浇筑。如需留置垂直施工缝时,在缝处加设一竖直方向的宽为300mm高为墙高的钢板止水带,并对其进行及时浇筑。如在施工缝处采用的不是钢板止水带,而使用遇水膨胀橡胶妮子止水条时,一定要保证止水条安装位置的准确性。 四、“js”复合防水涂料涂覆的方法 本工程对“js”复合防水涂料涂抹的程序是:首先待地下室外墙维护结构施工完成后对地下室外墙面上涂抹防水涂料,之后再将“js”复合防水涂料抹在墙面上,最后对此种材料进行保护措施。具体的做法是:待基层干燥后,组织人员对墙面进行清理找平,在保证基地标高准确的前提下,涂抹一遍水泥胶,水泥胶的厚度要按照实际的需要进行控制,不可过多也不能过少,在“js”复合防水涂料的涂覆有两个基本的施工要点: (1)配合比的控制:配合比的控制对此防水涂料起着至关重要的作用,它是采用液料和粉料以1:1.5的比例混合而成,调配过程是在搅拌液料过程中加入粉料,全部调配完成之后还要使用机械搅拌约5分钟时间。 (2)涂覆要求:用刷子或滚子进行涂覆,涂覆的顺序是为:下层涂覆、中层涂覆、上层涂覆。涂料在涂抹过程中要随时进行搅拌以防止涂料出现沉淀,影响涂覆的效果及质量,涂覆过程中,用力要均匀,不能有局部薄或者厚的现象,涂料及基层之间要保证粘结密实,不能留有气泡。上一层的涂覆时间要以下一层的涂层不沾手时为准。 五、各部位防水施工 (1)大面积的防水施工的方法:底板及墙侧面的施工属于大面积防水施工,操作时首先是清理基层表面,之后再基层表面涂刷水泥胶为0.3mm,在水泥胶干燥之后,涂抹“js”复合防水涂料,涂抹应水平竖直纵横交错的涂刷,全部涂刷完成之后再面层抹一层粗砂,以保证防水效果。 (2)后浇带的防水施工:如果正常王城了“js”复合防水涂料后,为了提高防水能力,可以再加设一道宽为2.1m,厚为2.8m的sbs改性沥青防水卷材,其长度尺寸为底板加剪力墙高度,此道工序完成后,回填砂垫层,从而达到更好的保护效果。 结束语:目前我国对于地下建筑工程的开发越来越多,对地下建筑工程的需求也也越来越高,而地下建筑工程的防水施工质量是影响建筑工程安全性和使用寿命的关键性因素,因此我国的建筑专业人员将继续致力于地下建筑防水施工质量的研究当中,创造出防水功能更强的建筑工程。 地下建筑工程论文:试论地下建筑工程的基础技术 摘要:随着城市化进程的加快,城市建设快速发展,城市规模不断扩大,城市人口急剧膨胀,许多城市都不同程度地出现了建筑用地紧张、生存空间拥挤、交通阻塞、基础设施落后、生态失衡、环境恶化等城市病,给人们居住生活带来很大影响,也制约城市经济与社会的进一步发展,成为我国现代城市可持续发展的障碍。在这样的背景下,我国城市地下空间发展由九十年代前的人防建筑工程建设转变到九十年代以“城市可持续发展”为目标的地下空间开发利用的发展战略上来。 关键词:地下 建筑工程 施工 展望 在我国随着我国城市化进程的不断发展、进步,人民的物质生活水平的不断提高,城市出现了用房拥挤的情况,开发地下建筑工程已成为城市发展壮大的必然,也是一个城市发展的亮点。苔罗阿尼先生认为:所谓地下建筑工程是指在开挖深度不到6m时,单凭经验施工也不会遭到失败,即使地基土质略差,用一般方法也能安全施工。在设计中过分保守是不经济的。另外,如果深度大于6m,需要涉及到土力学方面的一些问题。根据一些专家的建议,处理开挖时挡土墙周围地基的稳定问题。 一、地下建筑工程的关键技术 我国在地下空间开发过程中,发展了非常成熟的地下建筑工程技术,其中具有代表性的是下列三项技术。 明挖技术(基坑技术)随着我国地下空间的发展,地下建筑工程建设项目的数量和规模也迅速增大,产生了大量的深基坑建筑工程,并形成了种类齐全的多种基坑围护开挖技术。从支撑技术上形成并发展了重力式、支撑式、土锚式、土钉式等多种技术,从围护工法上形成并发展了简易围护墙法、木板桩法、钢板桩法、钢管桩法、灌注桩法、地下连续墙法、逆作法(又叫盖挖法)等多种工法。基坑建筑工程的设计理论、计算方法也得到不断改进,基坑建筑工程的设计规范也有一定的发展。 九十年代以来,基坑建筑工程规模不断加大,深度不断加深,与建筑物等已有设施距离越来越近,推动了深基坑建筑工程的设计向更高水平迈进,使我国基坑建筑工程的设计施工进入环境设计阶段,促进了时空效应基坑工法的生产与应用,并达到国际领先水平。 该方法考虑时空效应,科学地利用土体自身的控制地层位移的潜力,以解决软土深基坑稳定和变形问题。这种方法的主要特点是设计与施工密切结合。在设计中,设计参数(如被动区水平抗力系数K)的取值从现场反应来确定;施工中,开挖与支撑的施工工序基本是按分块、分层、分步、对称、平衡的原则制定,并以科学的施工工艺,有效地控制基坑的变形。 暗挖技术(以隧道设计施工技术为代表)在我国,大量的线形地下空间均是以暗挖法形成的。其中两项关键技术,适于软土(岩)地区的盾构法与适于硬土(岩)地区的新奥法(及矿山法)在我国均有较大的应用与发展。 盾构法我国自六十年代研究开发盾构技术以来,已成功地采用盾构施工技术修建了几十条车行和水工隧道,盾构机械装备从早先的机械式盾构、网格挤压式盾构,在引进和消化国外技术的基础上,发展到今天的上压平衡盾构(EPB)、泥水加压式平衡盾构。隧道衬砌设计及计算机理论大致经历了起步阶段(主要是借鉴国外的设计原理进行刚性衬砌设计)、柔性衬砌阶段和目前正在进行的以地层移动理论研究为主的阶段,其集中在对隧道的纵向变形及隧道纵横向内力、变形的影响问题、衬砌厚度偏大问题、管片宽度偏小问题、纵向拼装错缝问题等方面的研究和开发。 在我国大量的地下建筑工程实践中,发展了基础扩大托换、坑式托换、预试桩托换、压入桩托换、打入桩或灌注桩托换、树根桩托换、锚杆静压桩托换、基础加压纠偏法托换、基础减压和加强刚度法托换、化学加固法托换、地下铁道穿越托换和结构物的迁移等门类齐全的多种托换技术,在城市建设和地下空间开发中发挥着不可替代的重大作用。 二、地下空间开发利用展望 随着我国经济、科学技术水平发展、城市化水平的提高及城市可持续发展战略的贯彻,开发利用城市地下空间越来越表现出巨大效益和潜力,我国城市地下空间开发利用必将向现代化、国际化、科学化的方向发展。具体说来,我国城市地下空间开发利用事业将出现下述几个发展趋势: 综合开发利用的趋势。城市地下空间开发利用将不再是满足某一单项功能,将立足于城市的整体建设与功能要求,是多项城市功能的整合共容,如满足交通、商业、供给与环境等的大型综合体。同时,也不再是一种空间形态的孤立,而是由点、线、面、体等多种形态的空间灵活组合贯通的有机的、丰富的空间整体。 规划与设计理论的发展。建立在城市可持续发展与城市三维立体发展的战略思路上,将地下空间作为城市三维发展的一个维度,地下空间规划与设计理论将会逐步充实完善,其将指导城市科学地向地下延伸。 开发技术的发展。我国目前的地下空间开发的土木技术已接近或处于世界先进水平,但涉及到一些关键辅助设备等技术,如机具技术、计算机与电气控制技术、自动化技术等等,与世界先进水平还有大的差距,会影响到地下空间开发的规模与成本,将来随着对引进技术的消化吸收和加大研制开发的投入,将会逐步缩小这些差距。 法规与管理维护越来越完善。不仅有完备的法规、政策及管理措施和先进的维护技术水平,还将形成一整套推动地下空间综合开发利用的实体和管理部门。 环境要求与环境控制将被更加重视,相应技术工艺日益成熟。无人的城市地下空间设施会更加安全、高效,有人的城市地下空间设施会更加舒适、美观,地下空间内环境中的造景、幻境及地面环境模拟等技术会大大发展。同时,将更多地从环境保护、城市景观保护和历史文物保护的角度开发利用城市地下空间。 新工艺与新材料不断涌现。为了降低城市地下空间开发的成本与难度,并适应多种形态的地下空间的组合,满足多种设施功能的交叉与共容,高效、经济的施工工艺将会不断产生,尤其是机械挖掘技术与施工自动化技术会有较大进步。同时,新的建筑装饰材料尤其是地下防水与环境改善的材料也会不断涌现。 地下建筑工程论文:浅谈地下建筑工程施工技术与防水措施 摘要:随着人们对地下空间需求的不断增长,地下工程在整个建设项目中所占的比重越来越大,所以地下工程施工在整个建筑工程施工中越来越重要。本文作者根据自己的实际工作经验,结合工程实例, 主要针对实例中的地下建筑工程施工技术与防水措施作出了相关的阐述分析,具有一定的参考借鉴价值。 关键词:地下建筑工程;施工技术;;混凝土;防水措施 1概述 21世纪是人类大力开发、利用地下空间的世纪,地下建筑工程施工技术已成为学术界和工程界十分关注的热点问题。地下工程长期处于水的包围之中,而水的来源与成分又极为复杂,往往包含很多有害介质,因此地下工程混凝土除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性要求外,还应满足现场实际施工的要求。 下面结合某住宅小区地下工程施工实例,对地下工程的施工关键工序及重要节点处理方法进行了系统的阐述。该地下工程为局部三层,现浇钢筋混凝土框剪结构、桩筏基础,防水设计等级为一级。 2 地下建筑工程施工技术 2.1地下工程底板 2.1.1施工工艺流程 抄平放线 承台及柱基基坑(含集水井基坑)和墙基基槽石方挖掘(含破墩头) 砌砖模承台底、坑槽底和底板底混凝土垫层浇筑 抗拔锚杆施工 地下工程底板防水层施工 底板钢筋安装地下工程外墙及集水井模板安装 底板混凝土浇筑 混凝土养护。 2.1.2主要施工技术 地下工程分为南北两个施工区,即后浇带以南为A区,以北为B区。每个区各安排一个铁工队、一个木工队和一个混凝土工班同时进行施工(若不能一次性提供地下工程基坑供基础及底板施工,则每个施工区也只能安排各主要工种各一个施工队施工)。 (1)按地质报告,基坑底全部为中微风化岩,故承台及柱基基坑和墙基基槽的挖掘,按业主要求,采用爆破的方法为主,局部用凿岩机修整为辅,再用钩机挖运为主,人工修整、清运为辅,A(B)区由西(东)往东(西)、逐段爆破、铲运,再用风镐修整;凿掘宽度为:承台及柱基基坑和墙基基槽凿宽为原设计宽度每边加砖模厚度再加220mm;所有基础的基坑和基槽最少凿深均为原设计基础底深度再加130mm。 (2)平整底板基面:用掺5%水泥的石屑回填夯实底板板底,再浇C15混凝土垫层100mm厚;承台底及柱基坑底和墙基槽底,湿透水浇C15混凝土,并用平板振动器振实,如基坑超深超过20cm,则先用振动棒振捣密实,再用平板振动器来回拖振不少于三遍。垫层浇完6h后不超过12h即要开始进行淋水养护,每天不少于4遍,连续养护不少于7天。 (3)底板混凝土垫层养护3天后,A(B)施工区由东(西)往西(东)按由深到浅,按承台柱基墙基(个别为地梁)板墙柱的顺序安装底板钢筋(含防雷焊接及水电预埋和后浇带止水钢板、收口易铝板安装)。绑扎底板钢筋时,按设计规定的主方向,下层主方向的板筋在下、次方向的在上,上层则次方向的板筋在下、主方向的在上。承台、墙柱基钢筋保护层,按设计要求的厚度全部采用塑料保护层垫块,每平方米不少于4块;而板面筋则用Ф14@1000×1000“凳仔”筋支撑牢固,“凳仔”筋支承在板底筋之上,不允许直接支承在板底防水层上,以防渗漏。 2.2底板模板安装 底板混凝土工程量大,但根据我公司曾施工过的同类工程,并按有关大体积混凝土的定义,该工程底板尚不属于大体积混凝土结构,即为了节省投资及赶工期,没必要采取混凝土内埋管通水降温的措施,为了防止产生温度及收缩裂缝,施工中采用下列措施: (1)与混凝土公司密切协商,选择好原材料,建议粗骨料采用东升石场级配良好的5~30mm粒径的碎石,含泥量不超过0.5%,针片状含量低于5%;所用中砂(河砂)的平均粒径为0.4mm,含泥量不大于1%。采用上述材料配制的混凝土,要求坍落度为160~180mm,初凝时间4~5h,强度(含抗渗强度)符合设计要求。 (2)浇筑底板混凝土时,每个区用2台混凝土泵由东往西按业主及设计要求,分两次浇筑底板混凝土,即首次用非抗渗的C35浇筑底板板底以下承台、基坑及基槽的混凝土,分层浇筑振捣密实并扎完底板板筋验收合格后,再用C35、S12抗渗混凝土浇底板板混凝土。每次浇筑都按规定的浇筑方向及循环浇筑步距,24h连续分层浇筑,同时用塔吊吊送混凝土辅助浇筑,加快浇筑速度,防止出现冷缝。分层浇筑每层厚度不超过30cm,浇筑上下层混凝土间隔时间不超过2h(按1h控制),使混凝土水化热易于散发到大气中去,保证浇筑后的混凝土温度分布比较均匀。 (3)浇筑完后浇带两侧混凝土,及时将泌水、浮浆排走,并用清水冲干净后浇带(包括被水泥浆污染的钢筋),然后用胶合板盖严后浇带,以防污水、杂物等掉入后浇带,影响以后浇筑后浇带混凝土的施工质量; (4)按底板混凝土浇筑完成的先后顺序,及时分段加强对底板混凝土的养护,不要等全部浇筑完底板混凝土才开始养护,避免早已浇筑完成并已终凝的混凝土由于不及时养护而导致混凝土表面开裂;因此,每浇筑完成一段底板混凝土够6h即开始用湿麻包袋(或2~3层编织袋)覆盖严密(包括墙柱位置)浇水养护,每昼夜浇水不少于7遍,以保持底板湿润。如此养护3天,待开完线及安装好墙柱钢筋和立完梁板模支撑架后,即在后浇带边沿用M10水泥砂浆、Mu10灰砂砖砌120×200高拦水基,将地下工程底板灌满水进行蓄水养护,养护14天以上。 2.3梁板钢筋安装 (1)梁截面高≥1000mm的梁钢筋采用模内安装,按图绑扎完毕(包括而且特别要注意框架节点钢筋构造要符合设计要求),垫好塑料垫块,经监理验收合格后方可封梁侧模; (2)梁截面高1000mm的梁钢筋采用模外绑扎,即在梁模上方按施工图绑扎完毕,经施工员检查合格并加扎塑料垫块后,再统一将梁钢筋骨架沉入梁模内; (3)板筋全部按施工图要求的间距弹线绑扎,四边支承板底筋短向在下,长向在上,面筋则长向在下,短向在上,绑扎完全部垫塑料垫块,每m2不少于4个。 2.4梁板混凝土浇筑 梁板混凝土要连续浇筑,以泵送为主,用塔吊吊送混凝土为辅,一可加快浇筑混凝土速度,二可以防止浇筑混凝土出现冷缝。 浇筑梁板混凝土前,提前一天将模板淋水湿透,然后各区上下互换浇筑方向(如下层由南往北浇筑时,上层则改由北往南浇筑),相互抵消由于浇筑混凝土对模板所产生的位移。浇筑时,参照底板混凝土的浇筑方向及循环顺序,按先梁后板分段循环浇筑振捣,每步2m宽(步距),确保每步循环时间不超过混凝土初凝时间(按2h计)。 浇筑楼面混凝土,梁用振动棒分层振捣密实,板则用平板振动器来回拖振三遍振捣密实,然后加干水泥砂浆用铝压尺刮平,再用胶塑板抹压平整,墙柱位的混凝土振捣密实后,要做成粗面,且比相邻梁板面略高,以防积水。 浇筑完混凝土要及时安排专人淋水养护,每昼夜不少于7遍,连续养护不少于7天。特别是墙柱混凝土,定人定时射水养护(连同梁板底模板),保证湿透,减少混凝土水化热,缩小高强度墙柱混凝土的内外温差,防止其出现温度裂缝。 2.5模板拆除 1)不承重的侧模板(包括墙、柱、梁的侧模板),只要混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏(一般捣完混凝土24h后),即可拆除。 2)承重模板(包括梁、板等水平构件的底模),当与结构同条件养护的混凝土试块强度达到下表的规定,并报监理公司审批后,即可拆除: 综上所述,目前城市建设中建造了大量的地下工程及地下车库,由于涉及到工期和投入的建设费用,施工中与地下工程相关的不少问题也逐渐变得突出起来。因此如何协调好技术与经济在建设工程中的相互关系,是每个施工管理人员应该认真考虑的。 地下建筑工程论文:地下建筑工程冻结法等特殊开挖施工方法探讨 【摘 要】地下建筑工程冻结法是在建筑施工中运用人工制冷技术,把待施工的地下工程周围一定范围内的含水不稳定岩土层冻结,使它形成封闭冻结壁,隔绝与地下水的联系,改变岩土性质,增加它的强度和稳定性,确保地下工程安全施工的方法。本文主要阐述了地下工程开挖的冻结方法的原理、优缺点和施工工艺,对地下工程开挖的气压室法、分部开挖支护的方法、超前灌浆、超前锚杆法等特殊开挖方法进行了探讨。 【关键词】地下建筑工程;冻结法;特殊开挖方法 地下建筑工程冻结法是在建筑施工中运用人工制冷技术,把待施工的地下工程周围一定范围内的含水不稳定岩土层冻结,使它形成封闭冻结壁,隔绝与地下水的联系,改变岩土性质,增加它的强度和稳定性,确保地下工程安全施工的方法。这种方法起源于建筑基础的土壤加固。已被应用在矿建、地铁、水利、隧道等工程。在地下水较多,施工困难时,也能运用冷冻法,以液氨注入地层,把隧道周围的土壤冻结起来,进行开挖。现在,冻结技术已广泛应用在特殊地层凿井,基坑和挡土墙加固,盾构隧道盾构进出洞周围土体加固,地铁、隧道联络通道及泵站施工、两段隧道地下对接时土体加固和工程事故处理等方面。 1、地下工程开挖的冻结方法 1.1冻结法原理 冻结法运用的是传统的氨压缩循环制冷技术。为形成冻结壁,在井筒周围由地面向地层钻一圈或数圈冻结孔。孔内安装冻结器。冻结站制出的低温盐水(-28℃左右)在冻结器内循环流动,吸收周围地层的热量,形成冻土圆柱,并不断扩大交圈形成封闭的冻结壁,实现设计的厚度和强度。一般将这一期间叫做积极冻结期,而把掘进时维护冻结壁厚度期间叫做消极冻结期,吸收地层热量的盐水,在盐水箱内把热量传给蒸发器中的液氨,变为饱和蒸气氨,再被压缩机压缩成过热蒸气进入冷凝器冷却。把地热和压缩机作功出现的热量传给冷却水,把这些热量传给大气。 1.2冻结法的优缺点 开挖地下工程的临时支护方法,冻结法施工具有如下优点:冻结法施工的适用范围较为广泛;施工的隔水性能较好;冻结法施工的冻结壁强度高;此法对所处地层扰动较小,地面沉降控制得好;按工程需要能灵活布置冻结孔和调节冷冻液的温度,随时增加和控制冻土壁的厚度及强度。冻土墙的连续性和均匀性较好;对地层污染程度较小。 运用冻结法施工也存在一些缺点,施工周期与其他支护方法相对较长,设备较多,造价较高,冻胀融沉可能导致地面的隆起,对工程造成不良影响。冻结技术可分为竖向冻结技术,水平冻结技术和特殊工程冻结技术。 1.3冻结法的施工工艺 冻结方案选择要全面分析隧道穿过岩层(土层)的工程地质与水文地质特征,按冻结深度、冷冻设备和施工队伍素质统筹确定。要以取得最佳的技术经济效果为出发点,选择技术先进、经济合理的冻结方案。如:冻结法凿井的冻结方案有一次冻全深方案、分期冻结方案、差异冻结方案、局部冻结方案等。冻结深度要按地质条件确定,冻结壁厚度取决于地压状况、冻土强度、变形特征、冻结壁暴露时间、掘进段高及冻土温度,冻结孔设置通常由井筒断面、冻结深度、钻孔允许偏差和冻结壁厚度确定,测温孔按工程特点设置。 冷冻站的一般设备有氨压缩机、冷凝器、蒸发器等。辅助设备有氨油分离器、贮氨器、集油器、调节阀、液氨分离器和除尘器等。氨压缩机是冷冻站的主设备,它是将饱和蒸发氨压缩为过热蒸气氨,实现冷凝压力,形成氨的卡诺循环。它是实现补偿功的机械。冷凝器是用来冷却氨,把氨由气态变为液态的装置。蒸发器是热交换系中必要的热交换设备。冻结法的施工工艺主要包括:安装冻结站,冻结管施工,冻结期,维护冻结期和解冻期。 2、其他地下工程的开挖方法 2.1地下工程开挖的气压室法 这种方法是把开挖洞段密封好,在进出口段布置气密室,从洞外进入气密室再进入洞内,要经两层密封门,洞内气压大于外压或大气压12bar。用这个超压来减少渗入洞中的水,也以此压力改善围岩稳定状况。气压室法要有额外的设备投资,施工速度会降低,通常只是在必须时采用。 2.2地下工程开挖的分部开挖、支护的方法 在软弱地层中开挖洞室,一般办法是先开挖一小部分,再用喷锚支护做全断面保护,再不断扩挖,逐步支护。通常采用双侧导坑法,挖好一个侧导坑,支护好,再挖另一侧导坑,支护好。再挖掉中间遗留下来的土柱,并支护形成封闭结构。开挖后在其中做钢筋混凝土二次衬砌。 2.3地下工程开挖的超前灌浆、超前锚杆法 在地下水较为丰富的工程,通常采用超前灌浆法。就是在开挖前先在掌子面上钻孔深为20m、30m的深孔,进行压力固结灌浆,使要开挖洞段的岩石缝尽量固结起来并减少漏水,之后开挖。挖到灌浆深度一半时,再作一圈深孔灌浆,循环进行。使开挖工作面在灌浆固结过的岩层中进行。 超前锚杆法是在掌子面顶拱部位向前上方打入4~5m的锚杆,锚杆后端出露较长,用喷射混凝土或钢拱架支护好,再向前开挖1~2m,支护好,继续打下一轮锚杆,循环作业,使开挖在顶部锚杆的保护下进行。 地下建筑工程论文:浅谈地下建筑工程后浇带施工技术 摘要结合工程实际对地下建筑工程后浇带施工进行分析,探讨后浇带的施工技术要点,以保证后浇带的施工质量,为施工技术人员提供一个借鉴。 关键词地下建筑工程;后浇带;施工技术 1目前后浇带做法的分析 目前,在建筑工程中,为了功能的需要和解决高层主体和裙房之间的差异沉降,钢筋混凝土的收缩变形以及混凝土的温度应力等问题,后浇带法在建筑工程中已经广泛应用。 后浇带的性质按其作用可归纳为4种:1)为解决高层建筑塔楼与裙房之间的沉降而设置的后浇带称为沉降后浇带;2)为防止混凝土凝结收缩开裂而设置的后浇带称为收缩后浇带;3)为防止混凝土因温度变化拉裂而设置的后浇带称为温度后浇带;4)为防止结构因混凝土收缩和温度变化开裂而设置的后浇带称为伸缩后浇带。 2工程概况与后浇带留设方案 本工程建筑面积15500m2,框架结构。主体结构12层,群楼4层,地下一层为人防工程,框剪结构。地下工程为筏板基础,厚1000mm;外墙壁厚350mm,均为现浇钢筋混凝土结构。基础底板为55.3m×19.5m,长方形平面,属大体积混凝土结构。由于长度较长,设计图中在建筑物中部20~22轴设置了一道横向施工后浇带,板带宽1.2m,从筏基至主体顶层层层设置,而且在同一个垂直平面上,后浇带平面设置见(图l)。 3地下室基础底板后浇带的施工措施 3.1模板支设 后浇带堵头模板支设因钢筋较密,若采用木模几何尺寸难易确定,支模困难,固定不牢,跑模,漏浆现象比较普遍,造成后浇带断面不准,支、拆模板困难。浆液流入后浇带内难以清理。根据以上情况分析,决定采用钢丝网堵头模板支设方法,根据后浇带的位置在垫层上弹出后浇带位置线。钢筋绑扎后确定出钢丝网模板的宽度,制作成型钢焊接骨架,外包2层钢丝网网片模板。将网片安装在后浇带预定的墨线位置上与混凝土内钢筋焊牢,解决了以往木工支模、拆模困难,又不牢固的现象。而且防止了混凝土翻浆缺陷。 3.2混凝土浇筑 l)混凝土浇筑分层厚度应严格按规范和施工方案进行,以免因浇筑厚度较大钢丝网模板侧压力增大而向外凸出,造成尺寸偏差。2)采用钢丝网模板的垂直施工缝,在混凝土浇筑和振捣过程中,应特别注意分层浇筑厚度和振捣器距钢丝网模板的距离。为防止混凝土振捣中水泥砂桨流失严重,应限制振捣器与模板的距离(采用¢50振捣器时不小于40cm)。3)为保证混凝土密实垂直施工缝处应采用钢钎捣实。 3.3为保证混凝土后后浇带内的处理措施 当混凝土达到初凝后终凝前,用压力水(水呈雾状),清除后浇带内浮浆、碎片及基础钢筋,冲洗干净,以免日后水泥砂浆凝固难以清除。 3.4预防外界水渗入底板后浇带的措施 l)为防止外界水(施土养护水、用水、基坑外地下水)从侧面及两端流入带内,在后浇带两端底板以外,各增设两个60×60cm集水井,用砖墙围成挡土墙,砌筑高度与基坑外回填土高度相同,墙外侧面抹水泥砂浆,并在井内各设1台潜水泵随时排除带内积水。2)为防止地下水渗入带内,底板钢筋绑扎前后浇带位置在垫层上附加二层高分子卷材,宽度每边加40cm,这种方法既防地下水渗入,又便于板带内水泥浆、垃圾的清理工作。3)为防止地下室底板面施工养护用水及雨水流入后浇带,在底板混凝土浇筑12h后,在后浇带两侧5cm处用水泥砂浆垒起宽5cm高5~8cm的挡水埂。见图2,这样既便于底板的蓄水养护,又保证外界水流入后浇带内。 3.5保证后浇带内清洁及板中钢筋不变形的措施 为防止杂物落入后浇带内,给以后清理工作带来困难.底板混凝土浇筑完毕,拆除带内模板并清理干净,用木模板或铁皮封盖后浇带面,模板两边用砂桨封严,四周用临时栏杆围护,以免施工过程中,污染钢筋、堆积垃圾。 3.6后浇带浇筑 l)不同类型的后浇带混凝土浇筑时间不同,沉降后浇带宜在建筑物基本完成沉降后进行,本工程为伸缩施工后浇带,设计固定视先浇部分混凝土施工后60d才能进行后浇带混凝土浇筑。2)浇筑后浇带混凝土前,清理带内水泥浆及垃圾,底板钢筋应调整,除锈,保证板下口钢筋有足够的保护层厚度,然后用清水冲洗施工缝,保持湿润24h,并排除积水。3)浇筑后浇带混凝土前,在施工缝处铺一层与混凝土内砂桨成分相同的水泥砂浆。4)后浇带的混凝土采用无收缩混凝土,强度等级比先浇筑混凝土强度C30提高一级,为C35。配合比通过有资质的材料检测中心确定,其配合比为普通硅酸盐水泥,内掺8%抗裂外加剂和每立方米渗0.8kg抗裂纤维及掺入早强减水剂进行配制。5)混凝土浇筑应精心振捣,采取二次振捣二次压实抹光的方法,使混凝土内实外光,不出现裂缝。6)后浇带浇筑后应及时覆盖草包,蓄水养护,养护时间不得少于28d。 4地下工程外墙壁垂直后浇带施工措施 1)墙壁垂直后浇带位置的设置与板底后浇带位置在同一个垂直面上,宽度相同。2)堵头模板在墙壁内外钢筋之间用定制的双层钢筋网片模板封头,钢筋外侧按保护层厚度的要求用木条封边,待模板固定牢固位置尺寸准确后方可浇筑混凝土。每层浇筑厚度与振捣方法均与底板浇筑方法相同。 5施工注意事项 l)浇筑混凝土前须检查钢丝网模的加固和支撑是否能承受混凝土侧压力的要求。2)后浇带内的清理和施工缝冲毛处理应在混凝土浇筑后,应派专人掌握初凝时间和终凝时间(一般白昼初凝时间3~4h,夜间5~6h)以便选择最佳时间进行冲洗。3)冲洗水应及时排出集水井,用水泵将其排出室外排水系统。4)若施工缝冲毛局部不理想,可采用人工凿毛,但要掌握时间(一般为浇筑混凝土后的第二天)。5)后浇带应使用补偿收缩的混凝土灌实,采用二次振捣,二次压实抹光的方法,以免新旧混凝土接缝处因收缩而开裂。 6施工体会 l)钢丝网模板封堵竖缝,在混凝土浇筑过程中允许有少量水泥浆外漏,混凝土初凝后、终凝前用压力水冲洗施工缝及清除浮浆、碎片。能保持施工缝表面粗糙、干净。使新旧混凝土粘结力加强,有效地保证了混凝土的整体性。2)解决了用木模板堵头方法支模拆模困难、人工凿毛费工费时的现象,故后浇带及施工缝的处理宜采用钢丝网模板堵头的方法。3)后浇带的施工缝处理后宜采用临时保护措施,防止杂物、污水等进入后浇带内,给后续施工带来困难。4)在后浇带施工中,各工序应严格把关,按设计、规范、规程进行操作,只要措施得当.后浇带的施工质量就能得到保证。5)本工程竣工至今,已经过了近两年室外和地下水位的考验,未发现后浇带处有渗漏、开裂现象,说明上述措施是可行的。 地下建筑工程论文:喷锚支护在地下建筑工程中的应用与实践 摘要:通过在青岗峡水电站隧洞、调压井喷锚支护的施工实践,从施工技术、施工安全等方面阐述了喷锚支护的适用性及其主要特点。 关键词:喷锚支护;实践;安全;技术 喷锚支护包括喷混凝土支护和锚杆支护。喷混凝土是利用喷射设备将混凝土喷在围岩的表面,使混凝土与围岩紧密粘结并充填凹穴、裂隙,以防止岩层松动和风化。这样就可以利用岩层的自承作用,并使混凝土与围岩组成共同的作用承载结构。锚杆是锚固于岩层中的金属杆。作用有三:一是悬吊作用,即利用锚杆把不稳定的岩块,固定在完整的岩体上;二是在水平层状岩石中把若干层串联成一个组合岩梁;三是通过锚杆的固结加固,使岩层形成一定厚度的承载岩拱,这三个作用相幅相成。 喷锚支护大体分为四类:一是锚杆支护,用作临时支护,一般多采用楔缝式金属锚杆,永久支护多采用砂浆锚杆,锚杆支护适用于坚硬岩层中,主要是阻止在大块岩石的掉落;二是喷混凝土支护,适用于防止破碎岩层的小块岩石掉落或保护岩石不受风化;三是砂浆锚杆和喷混凝土联合支护,多用于稳定性较差的岩层;四是砂浆锚杆、钢筋网和喷混凝土联合支护,多用于破碎带和软弱岩体的支护。 本文着重论述在软弱岩层中采取喷锚支护方案的合理性、可靠性,以及在地下建筑工程中取得的显著成绩。 1喷锚支护的基本理论 1.1在地层中开挖洞室后由于原有的平衡状态遭到了破坏,岩层向着临空面产生位移、松动、掉块,甚至大面积坍塌,为保证安全就需对不稳定的围岩进行支护,因为它能及时敷设,又能与围岩紧密结合,支护效果比较好。 1.2喷锚支护的作用,就是在位移达到极限值,围岩松动脱落破坏以前,积极主动的支护岩体,并以最经济的支护厚度达到最可靠的稳定效果。这里存在一些矛盾:积蓄于围岩中的变形能既要调整,又要释放;既允许有一定的位移(调整二次应力),又不能位移过大(保护二次强度);既要及时支护(保护围岩强度,防止局部破坏),又要不能过早支护(产生过大支护力),更不能过晚支护(产生松脱破坏),既要使支护有足够的强度,又不能使刚度过大;这些矛盾都是岩体蠕变性能(时间效应)带来的。喷锚支护利用它独特的可分性(即可根据需要分几层、几次喷敷,并可加设锚杆和钢筋网)科学地解决了围岩位移大小、支护时间早晚和喷层材料薄厚之间的矛盾。 1.3在洞室开挖后最短时间内,迅速地先喷射较薄的一层混凝土,及时支护围岩,防止风化,保持并加固围岩的二次强度,避免围岩局部破坏而影响整体失稳。初喷薄层利用本身薄层,利用本身的柔性,使围岩在一定约制下变形,减缓变形速度,争取时间,以利于二次应力的调整。在洞室变形的同时,积蓄于周边上的能量部分释放,部分转移给支护,部分转移到深部围岩,支护柔性越大,释放和转移到深部围岩上的能量也越大,支护分担能量也就愈小。 2喷锚结构的特点及其作用原理 2.1喷锚结构的优点 根据突破观点,喷锚结构的作用在于以其它的支护所不能及的独特的优点参与岩体突破后发生的变化,从而清除突破点或促使破坏发展缓和。并向稳定方向转化,其优点如下:① 及时性。喷锚可贵之处在于它能加快施工速度,一般可望几个小时后可将新开挖的洞体喷上、凝固。这样就可抢在岩体的大部分塑性变形之前,就予以早期控制(在喷层之前岩体只能发生弹性和部分塑性变形)。如对洞体作导洞开挖,并随挖随喷,则先施工的喷层将抢在后开挖引起的所有变形之前,在这段被控岩体变形破坏过程中,喷锚层(包括挂网)与锚杆将作为“岩体的一部分”在发挥作用。喷锚与岩体共同作用的结果可能消除突破点。或者可能使突破后的破坏发展缓下来。使之限于一定的可允许的范围内稳定下来,即不让发展成塌方突破。② 密贴性。喷层与岩体的密贴性是喷锚能起较大的作用的关键所在,混凝土以较高的速度喷在新开挖的岩体表面上,甚至挤进裂缝,锚杆插入钻孔以饱满砂浆胶结。它们与岩体之间牢固紧密地贴在一起,从而加固了岩体,使岩体的强度和弹性模量得到提高。有关喷层冲切试验和锚杆拉拔试验的大量资料证明;只要工程施工质量得到保证,喷锚与岩体的密贴性和粘结力是无须置疑的。正是由于喷锚结构与岩体之间的密贴性,加固了岩体,使岩体得到有效的消除突破点和控制住破坏的发展。③ 改善应力条件。喷锚除加固岩体,改善岩体力学性质外,还起了改善应力条件的作用,后者将使岩体破坏的可能性大为减少,这对于岩体的稳定性是十分有利的。④ 柔性。柔性是喷锚结构重要特点之一,实践和理论都表明:喷锚结构并非刚性很大不允许岩体变形的刚性结构,而是允许岩体在喷锚结构控制下产生一定限度的位移,而不使岩体突破或点突破后不使其无控制的发展成为塌方突破。正是由于它具有柔性特点,使得很薄的甚至不连片的喷锚发挥很大作用。对于不怎么好的岩体,原则上讲,在喷锚控制下,使岩体处于部分点突破而又不发展成为塌方突破的状态是比较理想。在变形较大的情况下,可考虑采用所谓二次喷层法,第一次喷的薄层由于其柔性,可使岩体在有控制条件下释放部分应力,等稳定后第二次再喷,以防止条件变化致使岩体恶化。⑤ 防风化作用。利用导洞施工的大洞室,施工期一般较长,如果不随挖随喷。在岩体暴露后继续风化将在不同程度上威胁工程的稳定性,尤其是不良岩体情况更为严重。⑥ 止水作用。洞体开挖后,改变了地下水的原来渗透条件。因为开挖造成某些裂缝进一步开裂或新产生一些裂缝使渗透系数增大,而且洞室的开挖使渗透距离缩短,所以从某种意义上说,原来不从这里过的地下水(脉状水),部分地也向洞里渗透。结果导致岩体稳定性的降低,造成突破点,软弱岩体更是如此。由于喷层与岩体的密贴性并填堵了某些张开的裂隙,使渗透系数减小,因此可以使脉状水的渗透方向等因素发生变化,即更多地渗向别处,从而起到止水的效果。当水量不大(例如渗水、滴水)时,开挖后立即喷上,则一般可收到预期的效果,于是提高了岩石的稳定性,这已在工程实践中得到了证明。 2.2应用实例 青岗峡水电站隧洞出口段调压井井身深度27m,岩性为碎裂蚀变闪长岩,节理裂隙很发育,在施工过程中,应用喷锚支护方法,总结了如下几条经验: 2.2.1开挖须采用光面爆破,增加周边眼数量,提高周边眼质量,减少炸药量等措施,即“多打眼、少装药、多循环”的施工方案,尽量减少超欠挖量,形成符合设计的轮廊面,保持岩体自身支承能力。 2.2.2块状闪长岩地段紧跟工作面进行喷混凝土,一次完成永久支护,喷厚7~8cm,在断裂带处应适当增加锚杆,采用喷锚联合支护,锚杆间距可采用1.50m,长度为3~4.50m,杆体用φ28mm螺纹钢筋。 2.2.3破碎蚀变闪长岩地段,跨度小于5m时,可采用素喷混凝土支护,紧跟掘进面先喷4~5cm薄层混凝土做临时支护,它的目的有两个:①及时封闭围岩,阻止围岩过大变形;②利用薄层混凝土具有一定的可缩性,控制围岩应力调整过程。 2.2.4对于地质断裂,跨度大于5m的地段,应采用喷锚联合支护(视情况还可加网)。喷混凝土工艺与上述相同。锚杆支护在第一次喷射混凝土完成后,立即施工,锚杆参数根据试验段的数据及有关工程类比定为φ28mm螺纹钢筋,杆长4.50m,间距1m,呈菱形布置。 2.2.5在喷锚支护施工完毕后,还需勤检查,根据变形结果观测,发现不利情况及时采取适当措施,以防塌方事故的发生。 3结语 在地下建筑工程施工过程中,尚须根据各个地段的地质情况,并综合技术、经济各方面加以比较分析,从而确定最优喷锚参数,并在实际工程中不断积累和总结经验,在技术上取得进一步的提高。 地下建筑工程论文: 地下建筑工程防水质量的控制措施 【摘要】在防水措施各个环节中,防水混凝土在施行过程中容易发生一些细节的疏漏,也正是这些疏漏才轻易导致工程渗漏水的出现,为了控制工程质量,应从源头抓起。 【关键词】高层建筑;地下室;防水设计;施工质量;控制 前言 地下防水工程是建筑工程防水的一个重要的组成部分,地下防水工程施工的质量,对于建筑物的使用功能、改善人居环境有着极其重要的作用。在此,本文就高层建筑地下室防水工程质量控制进行探讨。 一、后浇带的设计与施工 高层建筑地下室的平面尺寸一般比较大, 目前在设计中一般都不设置沉降缝和伸缩缝, 而是采用设置后浇带的方法来解决混凝土的早期干缩和结构不同部位的沉降差问题。 1、后浇带的设计 (1) 后浇带设计原则。后浇带的设计中, 计算时应将总的温差和收缩分为两部分。在第一部分温差和收缩期间, 把结构分成长度尽量小的若干段, 使之能有效地减小温度和收缩应力; 在施工后期, 将这些段浇筑成整体, 再继续承受第二部分温差和收缩。这两部分温差和收缩应力叠加后应小于混凝土的设计抗拉强度, 这就是利用后浇带控制裂缝开展并达到不设永久伸缩缝的目的。 (2)后浇带的分类及保留时间。后浇带设计可分为沉降后浇带与伸缩后浇带。沉降后浇带主要是为防止基础沉降时结构产生不良影响而设置的, 它应保留至主体结构完成后1 个月后再进行施工; 伸缩后浇带主要是为防止混凝土后期的各类收缩以及温度变形而设置的, 其间距可为30~40m, 它应保留到两边混凝土浇筑完2 个月后再进行施工。 (3)后浇带的形式及宽度。后浇带的宽度设计应考虑方便施工, 避免应力集中, 使其在混凝土浇筑后承受的第二部分温差及收缩应力分布得较均匀, 故其宽度可取800~ 1000 mm。在后浇带的各种形式中, 我们应考虑:T 字缝支模简单, 但抗渗线路较短; 企口缝、V 型缝施工复杂, 但抗渗线路延长, 界面结合较好。 (4)后浇带的钢筋处理及支模。对于伸缩后浇带处钢筋, 可采用搭接接头, 也可采用直通加弯的形式, 以消除混凝土因温度胀缩、干缩等引起的变形影响。对于沉降后浇带, 一般采用先搭接留出焊接位置, 待结构沉降基本稳定后, 进行后浇带施工时再焊接的方法。多数后浇带往往兼有伸缩缝和沉降缝作用, 考虑这两种变化, 后浇带中的钢筋以采用搭接贯通或先断开, 后期再焊接贯通的方法为佳, 另外还应附加长度为500 mm的钢筋。后浇带的支模可用插板留出缺口以通过钢筋, 较简便的可用细铁丝网片或快易收口网进行封堵, 以适应各种后浇带形式。 (5)后浇带的防水处理。后浇带的设置应选择受力和变形较小的部位, 并应尽量避开地下水较多的地方。后浇带处需增设卷材防水附加层, 提高抗渗能力。 二、大体积混凝土施工 高层建筑地下室的底板混凝土通常是大体积混凝土。为保证大体积混凝土施工质量, 施工应注意下列问题: (1)利用混凝土后期强度, 减少混凝土中水泥用量, 降低水化热。 (2)掺外加剂, 改善混凝土坍落度和粘塑性。可掺2. 5%BC- 1 型高效缓凝型减水剂, 其减水率为15 %~ 20 %,缓凝时间6~ 8 h。 (3)严密组织施工, 防止混凝土浇筑“冷缝”。 (4)分层振捣, 一次浇筑厚度小于500 mm。浇筑混凝土前, 对混凝土操作工进行培训和技术交底, 明确大体积混凝土施工操作要点。浇筑时, 定区分段循序渐进, 一次到顶。 (5) 二次抹压, 闭合混凝土初期出现的裂缝。浇筑后2~3 h, 开始进行表面处理, 先按标高用刮尺刮平, 初凝前用木抹子打磨, 待混凝土收水后, 再用木抹子施以二次抹压搓平, 然后覆盖塑料薄膜和草袋养护。 三、地下室外墙施工 地下室的外墙是混凝土墙。混凝土墙支模定位时要使用对拉螺栓, 对拉螺栓的止水片处理不当, 也会形成渗漏通道, 造成地下室外壁渗漏。为保证质量, 施工程序如下。 (1)严格按照设计配合比搅拌混凝土。 (2)按操作规程认真进行振捣。 (3)防水混凝土底板应连续浇筑, 不得留施工缝。底板与墙体间必须留施工缝时, 应留在墙体上且高于底板300mm 以上处, 同时采用止水钢板、橡胶止水带等防水措施。 (4)认真做好施工缝的处理。施工缝内的杂物一定要清理干净; 施工缝表面的浮石、浮浆要去掉并凿毛, 用水冲洗干净; 施工缝处先浇筑1 层30~ 50 mm 厚的、与混凝土同标号的水泥砂浆或半石混凝土, 然后再浇灌上层混凝土; 加强施工缝止水带及预埋套管等处的振捣, 确保混凝土密实。 (5)对防水套管及对拉螺栓上的防水圈的焊接质量要严格检查, 焊接药皮应全部除掉, 并做渗油试验, 不符合要求的要重新施焊。 (6)确保止水带的位置要准确并固定牢靠, 不得位移。 (7)模板拆除以后, 要在对拉螺栓周围的混凝土上凿出一个直径50 mm、深20 mm 的小坑, 然后沿混凝土根部割掉对拉螺栓, 最后用1s2 水泥砂浆把小坑修补平整, 外刷1道防水沥青, 再抹1 道水泥砂浆。 (8)施工组织设计要按钢筋的配置和截面大小, 采取有效振捣措施, 对钢筋密、截面小的结构应优先考虑细石混凝土, 保证施工质量。 四、地下室防水施工的质量控制 1、在防水工程的具体施工过程中, 必须进行严格而有力的监控, 才能保证地下室的防水质量。(1)在做柔性防水层施工时, 必须使混凝土基层表面平整、清洁、干燥, 基层表面不得起砂、起皮或有其它突起物; 柔性防水层表面不得有翘边、开口、开裂、空鼓等现象。(2)外墙模板的对拉螺栓一定要焊上止水片。为了有效堵塞可能形成的渗水通道, 除了在对拉螺栓中部焊上止水片外, 在两端也同时焊上止水片, 则防水效果更好。(3)对于穿墙的管道, 一定要在其进入墙体的中部位置焊上止水钢板。为了有效地保护钢筋, 防止锈蚀,迎水面防水混凝土的钢筋保护层厚度, 一定要得到有效地保护。(4)为了阻止钢筋的引水作用, 底板所有钢筋均不能接触混凝土垫层, 外墙中为固定墙内钢筋骨架而设置的支撑筋不能直接顶住模板。 2、在防水混凝土的浇筑过程中,必须严格按经过计算后确定的方案进行浇捣, 避免产生“冷缝”而形成渗水通道。(1)为保证防水混凝土的密实度, 浇筑时必须使用机器振捣, 并注意不能漏振、欠振, 以确保混凝土振捣密实。(2)防水混凝土的抗渗强度发展较慢, 其养护时间要比普通混凝土更长。在常温下, 混凝土初凝以后, 就应浇水养护, 并使其表面保持湿润状态, 持续时间不少于14 d。(3)地下室混凝土结构模板不宜过早地拆除,否则, 极容易造成混凝土结构内伤, 形成意想不到的渗水通道, 影响抗渗能力。 结束语 地下室防水混凝土工程质量的优劣,除取决于优良的设计、材料的性质及配合成分以外,还取决于施工人员的理论知识、工作经验和认真负责的态度。因此对施工中的各主要环节(如混凝土的搅拌、运输、浇注、振捣、养护等)均应严格遵循施工规范和操作规程的规定。施工人员应树立保证工程质量的责任心,对施工质量要高标准、严要求,做到思想重视、组织严密、措施落实、施工精细,健全和完善质量保证体系及工序检查制度,并充分发挥业主、监理、政府监督机构的质量管理职能和责任。只有这样层层把关做好施工质量的控制,才能不断提高整体工程质量。 地下建筑工程论文: 地下建筑工程施工技术的研究现状与展望 【摘要】随着我国社会经济的发展,城市化步伐的加快以及人口的不断增加,城市地下空间的综合开发利用变得愈发重要。文章重点分析了我国当前地下建筑工程施工技术的现状,揭示了未来我国的地下建筑工程的发展前景,并展望了未来我国地下建筑工程的施工技术的发展趋势。 【关键词】地下建筑工程;施工技术;发展趋势 一、引言 随着我国经济建设发展,城市化的进程不断加快。城市化进程加快带来了一系列问题,如城市建筑用地紧张、生存空间拥挤以及交通阻塞等,这些均给人们的居住带来了很大的影响,同时给城市的可持续发展带来了很大的障碍。由此,综合开发利用城市地下空间变得愈发重要。 地下建筑工程的施工技术作为施工的前期环节和主要组成部分,是决定城市地下建筑工程成败的关键因素。因此,对其进行系统的总结分析和评价,就具有重要的现实意义。 二、我国地下建筑工程施工技术的现状 施工技术包含两方面内容:施工方法及具体的施工手段。我国地下建筑工程施工技术由开挖技术、支护技术以及施工辅助技术共同组成。 (一)开挖技术 我国地下建筑工程先后采用了明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法等施工技术,这些技术的研究与应用有些已达国际先进水平。 1.明挖法 明挖法是从地表开挖基坑或堑壕,修筑衬砌后,用土石进行回填的浅埋隧道、管道或其他地下建筑工程的施工方法的总称。其主要施工技术有地下连续墙、盖挖法以及沉管法等。 (1)地下连续墙:是在基础中沿轴线开挖深槽,放入钢筋笼,再用混凝土浇筑筑成墙壁的一种施工工艺,在软弱的冲积层、密实的砂砾层及岩石的地基中均可施工。 (2)盖挖法:是指由地面向下开挖至一定深度后,将顶部封闭,其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构分顺做和逆做两种,其中逆做施工较难。由于施工安全,占地少,且对居民生活干扰少,盖挖法在城市地下工程中已得到了广泛的应用。 (3)沉管法:是预制管段沉放法的简称,在水下隧道施工中已得到了广泛的应用。具体施工是将预制的钢筋混凝土管沉入水下设计位置修筑水下工程。 2.暗挖法 在我国,大量的线性地下空间均是以暗挖法作业的。其中在隧道设计施工技术中有两项关键技术:一是适合于软土(岩)地区的盾构法;二是适合于硬土(岩)地区的矿山法(及TBM法)。 (1)矿山法:矿山法是一种传统的施工方法,主要用钻眼爆破方法开挖断面二修筑隧道及地下工程。 (2)TBM法:随着施工机械化程度的提高,矿山法逐渐被TBM法取代。TBM法即掘进机法,它主要应用于挖掘隧道、巷道及其它地下建筑,它相比于矿山法,具有施工更加安全,掘进效率高以及施工质量好等优点。 (3)盾构法:是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法,主要用于城市地铁施工,它具有快速、安全的特点,并且施工中不影响地面交通及地下管线等设施,无噪音污染。但新型盾构的设备昂贵,而且盾构施工对断面尺寸多变区段适应能力差。 (二)支护技术 支护技术主要是指在特殊地质条件和建筑环境下采用的用以加固围岩和地基的技术措施。它与开挖技术通常是相辅的,目前,在地下建筑工程中,应用较广泛的支护技术有:管棚支护技术、锚喷联合支护技术及托换技术。 (三)施工辅助技术 1.岩土加固技术 (1)冻结法:是在不稳定含水地层中修建地下工程时,借助人工制冷手段加固地层和隔断地下水的特殊施工方法,目前主要应用于城市地铁施工。 (2)SMW技术:即新型水泥搅拌桩墙,具有对周围地层影响小、施工噪音小、无振动、工期短以及经济性好等优点。 2.防水技术 防水技术在城市地下工程领域中的重要内容及关键技术之一,我国隧道及地下建筑工程防水方法大致可分为两类:构造防水盒材料防水,从形式上可分为:水密性防水、泄水型防水和混合型防水。 3.环保技术 城市建设不可避免的会对环境(自然、社会两方面)带来影响,这些影响会给产能过剩可持续发展带来很大的障碍,因此,环保技术愈发重要。地下建筑工程环保技术分为计算分析技术、试验监测技术、施工控制技术及污染防治技术。前两者是环保技术的基础,后者是其具体体现和最终目的,它们四者是相辅相成和辩证统一的。 三、我国地下工程施工技术的发展及展望 我国地下工程施工技术的发展趋势: 1.重视TBM和盾构机的引进、消化、应用和开发。 2.大力发展浅埋暗挖技术、沉管技术以及一些施工辅助技术,使得施工更加自动化、省力化、高速化和经济化。 3.逐渐将各种来挖技术结合起来,使得施工更加迅速。 4.根据具体的地质条件及施工环境,开发新的施工工艺及环保新材料。 5.牢固树立和坚持技术可行、安全可靠、经济合理、环境友好的理念和原则,综合、灵活地运用各种可能技术手段,适应于地下工程未来的大型化、深层化、综合化、复杂化等发展趋势。 地下建筑工程论文: 论地下建筑工程与消防安全设计 【摘要】: 更多还原随着经济和社会的发展和城市建设,城市土地的利用是越来越紧张,城市建筑现在的特点是向高空和地下开发,而地下建筑火灾是仍然是世界上面临的困难之一,地下建筑火灾已经越来越受到普遍重视,越来越多的地下建筑,面积不断扩大,如出现了大量的地下旅馆,餐厅,商场,集贸市场,网吧等地,各种功能也越来越复杂。由于造成群死群伤的高概率是由于地下结构和环境因素的不容易撤离导致的,又有烟囱效应等火灾危险因素。这就需要我们源,切实做好地下建筑工程的消防设计。 【关键词】: 地下建筑 消防设计 耐火性能防火分区防烟分区 地面建筑 自动喷水系统疏散出口 中图分类号: S611 文献标识码: A 文章编号:近年来,中国的发展和利用地下建筑的势头是非常繁忙的,地下建筑火灾已经越来越受到普遍重视,越来越多的地下建筑,面积不断扩大,如出现了大量的地下旅馆,餐厅,商场,集贸市场,网吧等地犹如雨后春笋,各种功能也越来越复杂。地下建筑已开发利用三种类型: 第一,原来的地下战备建设的防空洞,隧道。 第二,原有的地下建筑。 第三,在新的高层建筑的地下室。 地下建筑比地面建筑的消防安全,存在更大的火灾危险性。相同的地面建筑,内部可燃物多材料,而且用火,用电频繁,稍有不慎就会引起火灾。如在1992年,浙江省人防工程安全检查不完全统计,该省已开发利用的地下建筑面积超过30万平方米。其中杭州市投入使用的七十多个,居浙江省发展之首。尤其是像宝石大型地下工程施工,这整个大面积在国家都是是数一数二的。与地面建设有区别的是地下建筑只存在内部空间,没有外部空间。所以在发生火灾时,大量的热量不能够透过窗户和别的空隙排出建筑并且吸收进新的空气以降低温度。因而,地下建筑火灾扑救难度大,比在地面上的建筑火灾疏散更困难,扑救难度更大,时间更长了,很容易造成人员伤亡和物质损失。 从国内外多次火灾案例,也说明了这一点。如1987年11月18日,英国伦敦“皇十字”地铁车站火灾,死30人,伤10人;1988年9月巧日,南昌市福山地下贺易中心发生特大火灾,扑救了17个小时,直接经济损失148万余元;1987年4月14日,湖州市城南人防工程因违章存放电石而发生爆炸,死3人,伤4人,损失30万元。我国人防工程消防安全检查情况表明,目前国家地下建筑的消防安全问题令人担忧,符合国家有关消防规范要求的仅占少数。存在的主要消防安全问题有:一是内部装饰使用了大量的可燃材料。大部分地下公共活动场所,尤其是对外营业的餐厅、歌舞厅、商城都采用大量的可燃材料进行装修,不仅数量多,而且品种杂,大大增加了地下建筑的火灾因素。二是安全疏散出口少、距离长,且无应急疏散的指示。一些地下公共娱乐场所只有一个安全出日。如某市一个地下歌舞厅,花了近二百万元作了装修,室内吊顶、墙壁采用木料装饰,地面铺设晴纶地毯,舞池周围均用了三夹板分隔包厢,占地2田多平方米,只有一个安全出口,且通向室外的长达100多米的走道上也没有设置安全疏散指示灯.三是没有防火分区。一些地下建筑不仅延伸距离长于1《X助米,且面积大于80以)平方米,加上内部又是由一个个小空间相连、没有防火分区;有的虽名义上作了一些防火分隔,但分隔物的耐火性能差,一旦着火,也很难控制火势的蔓延。四是电力线路敷设不规范,消防电源没有可靠保证。一些地下建筑的照明电源不落实,电线乱接乱拉,部份潮湿场所选用的电线及敷设方法不符合防火要求,极易发生电器火灾。五是防排烟设施不配套,自救能力十分薄弱。现使用的地下建筑大都仅有空气调节的通气系统,防排烟的功能.基本上没有。一些新开发的地下建筑,使用大量的塑料泡沫墙纸、墙布和晴纶、羊毛等装饰面料,火灾时的发烟量及毒性会明显增加,加之多数地下建筑没有设置和固定灭火系统,一且发生火灾很难扑救处理。 存在以上问题的主要原因是一些地下建筑在设计、改造、施工中没有按照《人民防空工程设计防火规范》和《建筑设计防火规范》要求执行,没有严格日常的消防安全管理。对此,对地下建筑进行消防安全设计十分有必要。 1、控制可燃装饰材料,提高建筑物的整体耐火性能。地下建筑从本身结构而言,具有较好的耐火性能,一般能够满足不低于二级耐火等级的要求,但人为的大量可燃物装饰直接影响了建筑物整体的耐火性能。 2、有阻火措施的,也应视为一个防火分区。 3、合理设置安全疏散出口及路线。首先要保证安全出口的数量、宽度.经常有人的场所,每个防火分区应有两个以上的安全出口.一些地下电影院虽有多个疏散门,但疏散出来的人员只有从一个走道通向室外,这是不妥的.其次,最近安全出口的距离要保证,并禁止在通道上设置镜子玻璃等,以免受热破裂伤人。三是要提高疏散路线的安全系数。路线应尽量短捷,设置避难通道的位置、避难引导系统以及事故的照明、疏散指示。 4、设置有效的防排烟设施。烟具有使人中毒、缺氧、高温灼伤、降低视线等危害,是火灾中致人死亡的主要因素,试验表明,木材在3的度时,其发烟量为较高。地下建筑中可燃物平均重量多达2(X)千克/平方米以上,而本身的排烟能力又很差,因此防排烟问题显得尤为重要。一是在限制可燃材料数量的同时,严禁采用燃烧时发烟量大、毒性大、氧指数低的材料;二是要根据使用面积,设置独立的机械排烟系统或利用工程通风及空调系统进行排烟;三是要提高建筑筑的消防安全由此可见,内部可燃材料装修增多,合理设置安全疏散出口及路线。首先要保证安全出口的数量、宽度.经常有人的场所,每个防火分区应有两个以上的安全出口.一些地下电影院虽有多个疏散门,但疏散出来的人员只有从一个走道通向室外,这是不妥的.其次,最近安全出口的距离要保证,并禁止在通道上设置镜子玻璃等,以免受热破裂伤人。三是要提高疏散路线的安全系数。路线应尽量短捷,设置避难通道的位置、避难引导系统以及事故的照明、疏散指示。时. 5、严格防火防烟分区。除影剧院、丙类以下的库房其防火分区有特殊规定外,一般地下建筑每个防火分区的使用面积不应超过中以)平方米,设有自动灭火系统的可扩大一倍。一些地下建筑内大空间连通几个小空间的,应视为一个防火分区.防火分区之间,分隔物耐火极限达不到要求或穿越防火分区的通风系统没结构、构造及设施的防排烟效果,准确计算排烟量。 6、提高地下建筑的自救能力。根据规范要求,使用面积大于3的平方米的商场、旅馆、医院等场所应设置室内消火栓,使用面积超过1平方米的应分别设置室内消火栓系统、自动喷水灭火系统和火灾自动报警系统,一般城区中的地下建筑消防给水可直接利用市政给水管网,但水压应满足建筑中最不利点,消火栓充实水柱不少于10米,否则要增设临时加压设备。室内消防用水流量计算应为消火栓系统、自动喷水系统及水幕系统的流量之和.按每个10一15升/秒流量设置消防水泵接合器,火灾自动报替系统的选型应适应不同的场所,尤其要注意地下防潮的要求,一般宜选用离子感烟或光电感烟探测器。与此同时,还应根据地下建筑的使用性质和可嫩的类别,按《建筑灭火器配置规范》在不同部位配置轻便灭火器,以满足扑灭初起火灾的需要。 在二十一世纪的城市化进程的不断加快过程中,随着土地资源的越来越少,城市建设者已经把目光转向地下空间开发,综合开发利用地下空间,将是未来城市发展的一大特色。但是一旦发生火灾,复杂的地下公共建筑,通风不畅,疏散困难,火灾扑救难度大,决定了火灾发生时很容易造成人员和财产的重大损失,因此,建立一个有效的消防安全系统并且能有效预防和控制建筑火灾事故的发生,对地下建筑火灾具有十分重要的意义。我国在地下建筑防火设计规范的应用和制定方面发展的比较缓慢,现行规范越来越不适应现代各类地下建筑的迅速发展。在目前形势下,我们的文献记录已经远远不能满足地下建筑实际需要的许多功能,地下建筑消防安全设计技术的发展和建立我们系统的性能化建筑消防安全设计规范,我相信,在不久的将来,会有更多的建筑设计人员会采取更科学合理,并符合成本效益的消防安全战略,更有利的保证了地下工程施工和消防安全,从而更加有力的保护人民群众的生命财产安全。根据自己的工作要求,作为建筑师的首要任务,就是要认真学习建筑消防设计上的困难,研究更好的防火设计,因为地下建筑火灾的安全设计是最重要的建筑设计。作为建筑师应该明确自己的责任,而不是一味地迎合党的思想,而对人员的安全的漠视。吸取的经验教训,我们应该努力的基础上的规范,良好的设计,设计人性化。 地下建筑工程论文:探讨地下建筑工程防水技术 摘要:近年来,在我国建筑行业发展迅速,尤其是在各个大城市的建设中。随着社会的进步以及科技的发展,城市正在向着高空发展,与此同时城市地下空间也得到了充分的开发利用,所以在这方面受到了普遍重视和发展。对于地下建筑的建设首先需要考虑的问题就是怎样解决地下建筑工程的防水技术。虽然在各类地下建筑工程的使用方向不同,因而建造的方式也各异,但是都需要考虑的是如何运用有效的技术和措施处理好防水的问题。只有做到不漏水才能发挥其正常的使用功能以及使用的寿命,若是处理不好就会带来许多麻烦。因此,地下防水技术是建筑工程的优秀工作,关系到建筑能否安全使用。尤其是对于高层建筑,地下防水技术更为重要。所以做好防水工作意义重大。本文就防水技术存在的问题以及改进方法做了进一步探讨。 关键词:地下建筑工程;防水技术 前言 伴随着我国国民经济的迅猛发展,建筑行业的规模也在不断扩大,因此对于建筑物的要求标准也越来越高,防水技术更是经受着考验。所谓地下建筑是指全部或部分埋在地下的建筑物,其最主要的限制因素是受到地下水条件的影响,如果地下工程防水技术不当,那么地下水有可能深入到建筑结构的内部,进而使钢筋生锈或地基下沉,更严重的会导致构建物被淹没,危害建筑物的安全。所以,要确保地下建筑物的稳定与使用安全就一定要重视防水技术的提高。近年来,我国的地下防水技术的到了很大的改善,但仍然存在许多问题,还有一些问题亟需解决。 1.地下建筑工程防水技术存在的主要问题 1.1结构自防水的问题 从工程结构的需要来看,我国地下建筑工程的修建大多使用钢筋混凝土将周边围护起来,形成一个保护结构。因此在设计以及施工的过程中必须强调其结构自防水的环节,尤其是在设计的过程中一定要严格要求混凝土的抗渗等级。 然而在实际施工过程中这一环节很难达标,分析原因主要是有几个方面:一方面,虽然确保了混凝土的抗渗等级,但是忽略了混凝土会产生裂缝的情况,更没有解决的措施。所以主要的缺陷表现在随着抗渗性能越好以及混凝土的强度越高,则单位所需要的水泥就越多,导致水化热升高,进而混凝土的收缩量加大,由此混凝土产生了裂缝,也就破坏了混凝土的结构自防水功能。另一方面,混凝土的质量不过关,以致墙体和底板不够密实,逐渐形成了渗漏的水孔道。而混凝土的质量不达标的原因可能是由于混凝土的配合比、加热的温度、控制的时间等其他条件要求不严格,或是混凝土一次性放入的原料过多,没有进行分层分段的浇筑,振捣力度不够或振捣配合的不好,进而漏振导致混凝土不密实。 1.2混凝土结构变形缝处理不当 地下建筑工程的混凝土结构需要适应变形,所以根据技术规范的相关要求需要设置变形缝,而且针对变形缝的处理方式大都采用附贴式的橡胶止水带或者埋入式的橡胶止水带。从大量的建筑施工实践来看,只是通过设置橡胶止水带来处理变形缝,不易实现密封防水和适应变形的相关要求,因此经常在变形缝时有漏水现象。尤其在埋入式的橡胶止水带固定之后,浇筑混凝土时会“走形”这样一来根本就起不到止水的作用。而且混凝土与止水带的结合不够密实,容易出现缝隙,进而导致漏水现象的发生。另外,橡胶止水带接头一般在施工现场使用冷粘结的处理方法,导致接头的强度非常低,易变行张开。虽然有些工程,对变形缝处采取了多道防水措施,但是由于施工过程要求不严谨,质量不保证,最终还是有漏水的现象发生。 1.3 其他施工过程不当 在含水和松软的地层中和建筑物密集的区域,构建地下建筑工程或是高层建筑的深层基础建设工程经常使用地下的连续墙作为围护的基础或是围护结构。然而,由于墙面较粗糙,所以对于要求较高的建筑工程需要作二次的堆砌工作,即在紧贴的内壁再建一定的混凝土墙,然而在地下的连续墙施工过程中,因为措施不到位,管理不严格,也会导致漏水。可能的原因有:在挖掘的过程中精度不够,渗水的通道较短,或街头的处理不好,新老的混凝土没有接合好,进而造成渗漏,还有可能是浇筑连续墙的混凝土时,如果有土体的坍塌,埋在混凝土中,就会在墙体上形成孔洞,进而导致渗漏。 2.地下工程防水技术研究 2.1提高混凝土结构自防水技术 提高混凝土结构自防水技术是防水技术的重要一步,结构自防水技术的的关键是在施工的过程中确保混凝土的密实以及浇筑时控制技术,保证混凝土不产生裂缝。由于普通的防水混凝土在使用的过程中收缩开裂现象严重。所以,研究开发了新型的补偿收缩混凝土。其原理是在普通水泥中加入一定量的膨胀剂或直接使用膨胀性能的水泥直接拌制形成的。目前,已有许多地区的地下建筑工程的混凝土结构自防水技术采用了这一新型材料,大量实践证明,补偿收缩混凝土能够达到非常理想的防渗、抗裂的效果。同时,以加强带取代温度伸缩缝,可以实现连续浇筑百米以上的地下建筑工程结构混凝土,从而减少了混凝土接缝,有利于防渗漏。 2.2附加防水层 地下建筑工程大多在迎水的方向上设置附加防水层,主要有卷材防水层、涂料防水层或者是水泥沙防水层,它的作用就是补偿、增强结构的自防水功能,是一道非常重要的防水线。 2.3变形缝的处理 混凝土浇筑过程出现的变形缝会影响建筑质量,所以应该使其具有密封防水、适应变形和方便施工等性质。变形缝的形式通常有:粘贴式、附贴式橡胶止水带以及埋入式橡胶止水带。从实践证明,以上的几种变形缝都不十分理想。对于防水技术,最重要的就是以防为主、多道防线并并存的策略。同时为了实现变形缝的功能要求以及密封防水,可以采用复合式的止水带来处理变形缝,即首先在变形缝部位、现浇凝土中间部位埋入橡胶止水带,然后再在缝端部应用双组份聚硫橡胶嵌缝,能收到较好效果。 2.4施工缝的处理 地下建筑工程采用围护结构,在现浇混凝土时很可能会留下施工缝。在施工过程中施工缝是防水技术最薄弱的环节,若是处理的不得当,很容易出现渗漏水的情况。所以在施工的过程中注意将施工缝留在便于施工处理而且结构受力较小的部分。通常所说的施工缝有阶梯缝、平直缝、凹缝、凸缝这四种,可以在施工缝中预先填埋一些膨润土橡胶止水条或橡胶止水条等。还可以加入一些复合型的材料,如遇水会发生膨胀作用的物质,即复合型橡胶止水条或抓丁橡胶,遇水会膨胀橡胶复合在一起,抓丁橡胶的强度较高、弹性较好而能起到支承作用,遇水膨胀橡胶遇水产生膨胀,从而起到止水作用。 2.5穿墙管的防水处理 地下构建物的穿墙管较多,如果处理不当会很容易将水引到构建物内部,所以在防水技术上不能忽略穿墙管的处理。此处用到的防水技术主要有两种:其一,在穿墙管中间缠绕一圈遇水膨胀橡胶止水条,并在管根部嵌填双组份聚硫橡胶。其二,在穿墙管与墙之间的间隙喷射发泡填料,该发泡填料在使用前是液态,喷射于间隙后便发泡,膨胀度极大。实践证明,适合应用该方法处理穿墙管,防水效果好而且操作简便。 3.结语 地下建筑防水技术涉及面较广,有方方面面的应用,这就对设计和施工人员在工程建设中有了更高的要求,一定要按照相关的要求和标准进行施工建设,确保地下构建物的施工质量,这也是保证整个建筑的防水质量,更是为了保障人们的生命和财产安全。建筑防水是一个系统工程,与国外防水的优点相结合,取长补短,设多道防水,以达到防水的目的。 地下建筑工程论文:地下建筑工程中的绿色照明技术问题探析 [摘要]绿色照明是由上个世纪90年代的美国的国家环保局提出来的,此后便传播到了世界上的许多国家。绿色照明是指以提高照明效果、节约用电和保护环境为主要目的的照明设计与控制方法。地下建筑同地面建筑最大的不同之处就是不能天然采光,主要依靠人工照明。长久以来的地下照明都是沿用地面照明的技术标准,导致照明效能一直以来都没有得到较好的利用,随着科学技术的进步和社会的发展,照明技术越来越好,照明效能逐渐得到有效利用。 [关键字] 地下建筑;绿色照明;现状;技术 1、地下建筑工程中绿色照明的现状 1.1和地面建筑相比较,地下建筑的最大特点是无法天然采光,而是主要依赖人工的照明设施。地下建筑的照明具有使用时间长、照明度高、可靠性高的特征,但是地下的潮湿性往往会对照明设施和线路等产生较大的影响。长久以来的地下照明设计都是沿用地面照明设计,不能很好地利用照明效能,地下工作人员长期工作在这种环境中,不但对工作效率有影响,更会影响工作人员的身心健康,会产生视觉疲劳、头昏眼花、神经衰弱等不良徵状,严重阻碍了地下建筑发挥自身的经济效益。所以,推广绿色照明就具有十分重要的意义,它不仅可以节约电能,起到保护环境的作用,还能够推进社会经济的发展。 1.2照明质量在地下照明设施中也是一个十分重要的环节,它涉及诸多因素,具有复杂性。长期以来,照明设计都是以照明度、均匀度、显色性、立体感等物理量作为实际标准。随着科技的进步和时代的发展,照明设计不再单单只对数量指标有要求,更得考虑人对于舒适度的要求。不同的色彩和亮度可以给人不同的视觉感受;不同大小和不同形式的灯具,在不同的方向和层次上的利用,可以产生渲染地下建筑功能、烘托环境氛围的功效;不同的人在不同的时间和场所,甚至是在不同的情绪条件下,都会对照明体现出各不相同的感受。所以,提高照明设施的舒适度是至关重要的。 2、地下建筑工程中绿色照明技术措施 科学技术的进步,时代的发展,都要求我们要有与时俱进,开拓创新的精神。不能因循守旧,只是照抄照搬前人的成果或者是只做表面上的修改,如果是这样的话,我们的知识水平就会裹足不前,永远都停留在现有的程度上。从事地下照明研究和设计的人要到实践中去,进行实地调查和研究,了解地下建筑的规模、性质、特点以及要求,了解用户的真实感受,听取他们的意见和建议,通过大量的实验和切身的体会,设计出与以往不同的照明设计,实现绿色照明。 2.1选择采用高光效的光源 在近几十年来,照明产业在光源产品上有了比较显著的改进,正朝着高显性、高光效、长寿命、低价格的方向发展。改进产品中发展最为迅速的、最主要的代表之一就是气体放电发光产品,这种气体放电发光产品有高压与低压之分,高压型的气体放电发光产品称为高气压放电灯,主要有荧光高压汞灯、高压汞灯、金属卤化物灯和高压钠灯几种,而低压型的气体放电发光产品则称之为低气压放电灯,主要有低压钠灯和荧光灯两种,以荧光灯为其主要代表。近些年来,由于金属卤化物灯具有寿命长、光效高等突出特点,越来越受到人们的关注与重视。荧光灯也因为在其寿命、光效、显色性等方面的不断改进,荧光灯的品种得到不断发展,近乎每十年就会有一个新的荧光灯产品诞生。这一系列的发展和改进,使得荧光灯提高了寿命,由原来的1000小时增加到了24000小时;光效也得到了突破性的提升,从28Lm/W提升到104Lm/W;显色性的指数提高到了85以上,用于高显色性场所的专用荧光灯的显色性指数已经达到了95至98,光效是651Lm/W。例如我们在地下商场的照明设计中,当空间高度比较低的时候,主要光源就来自于荧光灯,在荧光灯的基础上再配以功率较小的金属卤化物灯作为次光源;当空间高度足够高的时候,就只需要使用250W以上的金属卤化物灯作为主要的光源即可。 2.2选择使用无功功率补偿装置 所谓无功功率,就是指在有电容或者电感的电路中,每半个周期之内,把电源能量变为电场能量或磁场能量存贮起来,然后,再释放,之后又把贮存起来的电场能量或磁场能量再次返还给电源,如此反复,就只是发生能量间的转换,而不存在真正意义上的能量消耗。进行无功功率补偿是为了改善电网电压的质量,降低线路和功率的损耗,减小设备的容量等。无功功率补偿装置是农村电网以及城市电网的改造建设中进行低压无功补偿的首选装置,在工矿、煤矿等地下建筑中得到了更为广泛的应用。近些年来,有不少的厂家都研制开发出了各种无功功率补偿装置,这些装置也适用于地下建筑,是地下建筑工程中绿色照明的一种新兴产品。无功功率补偿装置具有配电盒补偿双重功能,可以有效节约初投资。大型地下建筑工程中的绿色照明就可以通过无功功率补偿装置来改善供电系统的功率因数,充分达到高效节能的目的。 2.3选用高性能、低功耗的照明电器 照明电器主要包括镇流器、触发器、灯座、电容和保护装置。其中,镇流器的选用是地下建筑工程中绿色照明的一个至关重要的措施,镇流器又有电感镇流器和电子镇流器之分。当地下建筑以荧光灯作为主要光源的时候,电子镇流器相较于电感镇流器来说有其自身的优点:①节能。电子镇流器一般情况下多使用20到60khz的频率来供给灯管,让灯管的光效比工频提高大约10%左右,并且电子镇流器自身的功能消耗低,使灯输入的总功率下降了大约20%,具有更好地节能效果。②输出光通量和输入功率稳定。高品质的电子镇流器的稳压性能很好,当遇到电压、电源的偏差很大的时候,仍然可以保持功率恒定的光源,稳定逛的照明度,有助于节能性的提高。③噪音低。高质量的电子镇流器的噪音可以低至35db以下,一般情况下人们都感觉不到这种噪音的存在。④功率因数高。25W以上的、符合国家标准的荧光灯,它的功率因数在0.95以上。⑤没有频闪。电子镇流器是等发光更加的稳定,消除了频闪,这样便有利于提高我们的视觉分辨率,降低由于长时间工作所带来的的视觉疲劳,有助于视力的有效保护。⑥灯管的寿命得以延长。高品质的产品对灯管的影响不大,损害小,使灯管更加耐用,延长其寿命。⑦起点可靠。灯管预热后,一次起点就能成功,避免多次起点。⑧可以调光。高效荧光灯搭配上可调光的电子镇流器,能够实现2%至100%的大范围调光。需要注意的是,不是每个电子镇流器都有以上所诉的各种优点,只有设计优良的高品质产品才会有这些优点。 3、总结 当前,建筑照明的工程技术已经发展成为建筑设计与建筑设备中的一个相当重要的组成部分,因为它早已不光是作为人工光源为地下工程建筑提供助力,同时还是改善地下工地生活、工作环境以及节约成本的重要方法之一。但是,当前地下建筑工程中的绿色照明技术在适用过程中仍旧有许多问题存在,例如:缺乏考虑照明工程全生命周期内的技术经济评价体系,不利于对照明方案的评价分析;照明设计对方案的经济性和技术合理性考虑不足,影响设计效率和照明工程正常发挥作用,并且造成资源和能源的浪费等。还需要相关人员和部门引起相当的重视,以科学理论为依据,实践操作为准绳,努力将该项技术的使用进行推广和升华。 地下建筑工程论文:某地下建筑工程施工技术分析 【摘 要】 大型地下建筑施工由于其施工环境的复杂,其施工技术难度也比较大。本文通过对大型地下建筑基本施工技术进行了介绍,分别从工程的前期勘察,地下工程土方开挖及维护,工程后期的控制参数的测量和监测三个方面进行了阐述,并且通过某市大型地下活动中心工程施工实例分析,对大型地下建筑施工技术的具体实施进行了详细的分析。 【关键词】 地下建筑施工技术开挖 1、引言 随着经济的发展以及土地资源的短缺,许多地下商场,地下停车场等地下建筑越来越多的走进了人们的生活。由于地下环境的复杂,因此其施工技术类型与施工难度较地上建筑都有很大的不同,选择合适的施工技术,对于地下大型建筑的安全施工具有非常重要的作用。 2、大型地下建筑基本施工技术介绍 2.1 工程前期的勘察 对于地下大型建筑的施工而言,施工前的地质、地形以及位置勘察都是非常重要的。地质勘察主要是对地下地质构造进行探测,通过地质勘察的结果来设计工程的具体施工方案。地形以及工程位置的勘察对于过程的施工方案设计起着决定性的作用,通过对地形以及过程位置的勘察,可以计算地下工程施工对地面及地面建筑的影响值,设置合理的施工参数。在大型地下建筑施工开始前,地质勘察和地形位置的勘察都是必须的,地质勘察的范围一般都要超过要进行范围的三倍以上,最终的勘察结果都要得到《工程岩土工程详细勘察报告》。并且在工程正式开始前都要有《工程设计方案说明》。 2.2 地下工程的土方开挖及维护 土方开挖及其工程围护是地下过程的主要实施阶段,这一过程的实施要严格按照《工程设计方案说明》来进行。对于不同的地下工程,其土方开挖的过程以及围护的方式都不一样,这是由于其地质构造以及施工位置等决定的。但是,一般来说,地下工程在施工过程中要边开挖边围护,并且必须设计合理的开挖步骤。一般地下十几二十米深的地下工程大约要分五到六步进行土方开挖。地下工程围护对于工程的安全性具有非常重要的作用,一般除了要考虑结构的整体性之外,还一定要考虑建筑在地下的隔水,保证基坑安全。 3、某市大型地下活动中心工程施工实例分析 为方便居民生活,某市决定在市中心路附近拟建一大型地下活动中心。活动中心分为三层,一层为大型地下商场,二层、三层为地下停车场。拟建基坑南北向长约120m,东西向宽约50m,开挖面积约为6000m2,周长约为340m,开挖深度为17.5m。本工程重要性等级为三级,场地等级为二级,地基等级为二级,地基基础设计等级为乙级。 3.1 地下活动中心位置及其地质勘察情况 本工程与闹市区紧邻,南侧为两栋五层酒店、北侧为广场,活动人员多,周边环境较复杂。建设单位委托市勘察研究院对工程地质情况进行勘察,形成了具体的勘察报告。施工单位根据勘察报告及周边环境设计了施工方案和支护方案。 3.2 具体施工要求 (1)灌筑桩施工要求及注意事项 桩位测量放线:根据现场坐标基准点及高程基准点测出桩位中心,打入定位桩。锅锥钻机就位:移动钻机,使转盘中心与桩位中心重合,再找平垫实,使机座周正水平。使桩位偏差 钢筋笼制作与安放: 钢筋笼制作:钢筋笼在现场分节制作,主筋与加强筋全部焊接,螺旋筋与主筋采用点焊加固,钢筋笼制作符合设计要求外。制作好的钢筋笼,即进行逐节验收,合格后挂牌存放。钢筋笼孔内安放:钢筋笼在孔口焊接,两段笼子应保持顺直,同截面接头不得超过配筋的50%,间距错开不少于35d。钢筋笼焊接完好后,应缓慢下放至孔内,严禁猛提猛墩,隔4米在钢筋笼四周均匀设立3个水泥保护块,钢筋笼下放至预定位置后,应在孔口固定,以防其上窜或下沉。 下导管: 1)导管的选择:采用螺纹接头连接的导管,其内径Φ250,底管长度为4m,中间节长度一般为2.5m,导管管身应无破损,接头丝扣保持良好。 2)导管下放:导管在孔口连接应牢固,设置密封圈,吊放时,应使位置居中,轴线顺直,稳定沉放,避免卡挂钢筋笼和刮撞孔壁,灌注前应保证导管底端距孔底0.5m距离。 砼灌注: 原材料试验:原材料主要有钢筋、商品砼。进场的钢筋须有质保单,并按规范规定分批做抗拉、冷弯等性能试验,商品砼须有相应的质保书,合格后方可使用。 水下砼灌注:灌注前,计算出砼灌注初灌量。施工中要保证灌注初灌量,灌注时导管埋深控制在2-6m,拆管前专人测量孔内砼面,并做好砼灌注记录,灌注砼接近桩顶标高时,应控制最后一次浇灌量,确保桩顶标高符合设计要求。 试块制作:标准养护按一桩一组,同条件养护共3组;为便于给土方开挖时判定砼的强度提供依据。 起拔护筒:砼灌注结束后,即起拔护筒,并将灌注设备机具清洗干净,堆放整齐。 (2) 锚杆及土钉墙施工要求及注意事项 钻孔和锚杆制作: 钻孔前先放线定位,保证土钉位置正确,防止高低参差不齐和相互交错。钻孔深度要比设计深度多100mm~200mm,以防止孔深不够。锚杆应由专人制作,接长应采用帮条焊,为使锚杆置于钻孔的中心,应在锚杆上每隔2000mm设置定位托架一个;钻孔完毕后应立即安插锚杆以防塌孔,为保证非锚固段可以自由伸长,可在锚固段和自由段之间设置堵浆器,并用PVC管套住自由段。 注浆: 孔内注浆用M15水泥砂浆,采用压力注浆,掺入水泥用量7%的膨胀剂。注浆管在使用前应检查有无破裂和堵塞,接口处要牢固,防止注浆压力加大时开裂跑浆;注浆管应随锚杆同时插入,采用干成孔作业,灌浆前封闭孔口。注浆前要用水引路润湿输浆管道;灌浆后要及时清洗输浆管、灌浆设备;灌浆后自然养护不少于7d,待强度达到设计强度的75%时方可进行张拉工艺;在灌浆体硬化之前,不能承受外力或由外力引起的锚杆移动。 喷射混凝土: 钢筋网应在喷射第一层混凝土后铺设,钢筋保护层厚度不宜小于20mm。钢筋网片用插入土中的钢筋固定,在混凝土喷射时应不出现移动。钢筋网片采用φ6@200×200绑扎而成,网格允许偏差为10mm,钢筋网铺设时每边的搭接长度为200mm。喷射混凝土为细石混凝土,厚度为100±20mm,强度等级为C20;为加强支护效果,在喷射时掺入3%的速凝剂。喷射混凝土的配合比应按设计要求通过实验确定,骨料粒径不宜大于12mm;喷射混凝土作业,应事先对操作手进行培训,以保证喷射混凝土的水灰比和质量能达到要求;喷射混凝土前,应对机械设备、风、水和电路进行全面检查及试运转;喷射混凝土的喷射顺序应自上而下,喷头与受喷面之间的距离宜控制在0.8m~1.5m范围内,射流方向垂直指向喷射面,但在钢筋部位应先喷填钢筋一方后再侧向喷填钢筋的另一方,防止钢筋背面出现空隙;为保证喷射混凝土厚度达到规定值,可在边坡上垂直插入短的钢筋段作为标志。在喷射混凝土初凝2h后方可进行下一道工序,此后应连续喷水养护5~7d。喷射混凝土强度可用100mm×100mm×100mm试块进行测定,制作试块时应将试模底面紧贴边壁,从侧向喷射混凝土,每批至少留取3组试件。 3.3 地下活动中心监测要求 根据设计文件以及建筑施工验收规范要求,在地下活动中心施工过程中,对于具体的工程变形提出如下要求:地面建筑绝对沉降量及水平位移量≤20mm;活动中心土方开挖及回筑阶段,导致的地面及地面设施绝对沉降量及水平位移量≤10mm;活动中心墙体变形曲线的曲率半径R≥15000m;相对变曲≤1/2500;由于建筑物垂直荷载(包括基础地下室)及降水、注浆等施工因素而引起的活动中心前提外壁附加荷载≤20kPa;由于打桩振动、爆炸产生的震动引起的地面变形峰值速度≤2.5cm/s。 3.4 地下活动中心施工成果 根据具体的设计方案对活动中心土方开挖及围护工程进行了施工,在施工过程中没有任何的安全问题,并且对地下活动中心工程实施过程中进行了实时的监测,在过程施工最终结束后,进行了最终监测。监测结果表明所有变形以及工程要求指标全部合格,工程质量良好。 地下建筑工程论文:地下建筑工程施工技术与防水措施的探究 摘要:随着人们对地下空间需求的不断增长,地下工程在整个建设项目中所占的比重越来越大,所以地下工程施工在整个建筑工程施工中越来越重要。本文分析了防水工程应遵循的原则主要针对实例中的地下建筑工程施工技术与防水措施作出了相关的阐述分析,具有一定的参考借鉴价值。 关键词:地下建筑工程;施工技术;;混凝土;防水措施 1地下防水工程的重要性 地下防水工程在实际的应用中是为了解决地下室防水和基础渗水而采取防水性设计和施工。建筑的地下室防水施工主要有两种方式,一种是采用防水的软性材料,即卷材进行施工,如App、SBS等防水卷材;一种是结构性的防水设计,即采用防水的混凝土进行施工。为了保证建筑的地下部分正常使用在建筑施工中必须对地下部分采用防水工程来做好预防工作;否则下部分一旦出现渗水一则会影响地下室的正常使用,一则会影响整个建筑的相对稳定性,对其进行处理还需要耗费后期维护的费用。 同时防水工程是建设工程项目必须具备的一个应有的功能,此功能从小处看是关系到建筑物的使用环境和卫生条件,从大处看还会影响整个建筑物的使用寿命。无论是那种建筑形式其地下室和地下部分都不能出现渗水现象,因此地下防水工程对建筑工程来说是一项必不可少的重要工程。 2地下室防水施工方法 地下室防水施工的工序为基坑开挖—基层混凝土施工—保护墙施工—铺设防水卷材—铺设油毡层—浇筑混凝土—侧墙施工—外墙防水卷材铺设—外墙卷材保护墙—回填。通常来说当前实际工程中采用的地下室防水施工方法主要有3种: 2.1外防内帖施工法。外防内帖施工法是先在底板垫层砌筑完毕保护墙,而后在保护墙及垫层上粘贴防水卷材,待防水层完全做好后即可进行混凝土的浇筑,此种方法适合用于施工环境条件不利,不利于外贴法施工时的最常用方法。 2.2外防外贴施工法。此种施工方法是在底板垫层上直接铺设防水卷材,然后对保护墙进行施工,施工完毕后在保护墙的外面铺贴防水卷材,与外防内贴施工法相比,此种方法可长久的保持室内的干燥,这是因为保护墙因时间推移而逐渐变得干燥,进行对室内有一定的吸湿性。此种施工方法的不足之处在于在进行基坑开挖时,须采取较多的支撑措施来保证防水工程的顺利完成,加大了防水工程的工作量。 3地下室防水混凝土施工 3.1混凝土配合比 (1)本工程采用425MPa普通硅酸盐水泥,水泥用量388k~m3。 (2)砂采用细度模数为2.3,含泥量小于3%,泥土含量小于2%的中砂。 (3)石子采用5-35mm粒径,含泥量为0.5%,拟块含量为0.4%的碎石。 (4)外加剂采用EC一1高效防水剂,掺量为水泥用量的的3%。 (5)为减少水泥水化热,掺入适当的粉煤灰,级别不低于二级,本工程粉煤灰掺量为水泥用量的的12%。 3.2混凝土施工工艺 (1)基础底板混凝土。基础底板混凝土属于大体积大面积混凝土施工,本工程采用“分段定点、一个坡度、薄层浇筑、循序推进、一次到底”的施工方法。该方法能较好适应泵送工艺,避免经常拆卸输送混凝土管道,提高泵送效率,简化混凝土的泌水处理,并保证了上下层混凝土不超过初凝时间。 (2)墙体混凝土。浇筑时要严格控制分层厚度,每次浇筑厚度应控制在0.5m左右,每次浇筑墙体长度不大于30m,浇筑时应保证连续性,振捣密实,养护到位。 3.3质量保证措施 (1)配合比控制。本工程底板和外墙混凝土强度设计为C35,采用普通硅酸盐水泥,水泥强度为42.5MPa;本工程石子量大粒径控制为35ram,吸水率不大于15%;砂采用中砂,砂率控制为38%;为减少水泥水化热,水灰比控制为0.45。 (2)混凝土坍落度。本工程采用商品混凝土,要严格控制混凝土的和易性,在搅拌站设专人管理,测定坍落度,每工作班至少测两次,以解决坍落度过大或多小问题。并且采用低坍落度混凝土,混凝土坍落度现场实测值控制在(120+20)him;当混凝土运到现场后出现离析,必须退还搅拌站进行二次搅拌;当混凝土坍落度不能满足要求时,应加入原水灰比的水泥浆或二次掺加减水剂进行搅拌,严禁直接加水。因为底板是在夏季高温施工,在泵车上覆盖湿草袋并及时浇水,以防止坍落度损失过大。 (3)防止出现冷缝。混凝土浇筑时要保证合理的分段分层施工,分层厚度为O.3m,分层的接头时间间隔不超过2h,施工中交接的临时结合的竖向缝,要互相错开。 (4)混凝土振捣。根据泵送浇筑时自然形成一个坡度的实际情况,在每条浇筑带前、后布置二道振动器。前道振动器布置在底排钢筋处和混凝土的坡脚处,确保混凝土下部的密实;后道振动器布置在混凝土卸料点,解决上部混凝土的捣实。 (5)防水混凝土施工必须采用高频机械振捣,严格控制振捣的间距和时间。每一振点的振捣时间,应将混凝土捣实至表面呈现浮浆、不冒气泡和不再沉落为准,振捣时间为10:30s,避免漏振、少振和超振。 (6)混凝土的泌水处理。大体积大流动性混凝土在浇筑和振捣中,上涌的泌水和浮浆会跟着混凝土坡面流到坑底,并随混凝土向前推进。在支模时,应在混凝土浇筑前进方向两侧模底部留孔排出泌水和浮浆。当混凝土坡脚接近端模板时,要立即改变混凝土浇筑方向,由尺端往回浇,另外加强二侧混凝土的浇筑,使最后混凝土的浇筑形成四面会合,这样泌水和浮浆可以集中排除。 (7)混凝土养护。由于夏季天气炎热,采用覆盖浇水养护,并且应在混凝土浇捣完毕12h内完成,养护时间不得少于14d,养护期间应密切关注内外温差,混凝土中心温度和表面温度的差值不应大于25~C,混凝土表面的温度和大气的温度的差值不应大于25~C 4地下防水工程施工中应遵循的原则 4.1自防为主的原则 砼结构自防水,是以工程结构本身的密实度实现防水功能的一种防水做法。这类工程,工序简单,工期较短,造价较低,且能改善工人劳动条件。高层建筑地下防水,基本采用三道设防,即砼结构防水(自防)+外包柔性防水层+灰土辅助防水层。而结构自防水是抗渗漏的关键。工程自防水结构通常采用C30防水砼,在外加剂方面一般选用PNC砼早强膨胀剂。PNC属于硫铝酸钙砼膨胀剂,除具有膨胀功能外,对砼还有显著的早强、增强、低温硬化、抗渗、防冻害、抗硫酸盐等性能。砼配合比的设计与普通砼相同,水泥用量应不小于300Kg/m3,要优先选用不低于425#普通硅酸盐水泥或矿渣硅盐水泥。加料程序与普通砼相同。PNC的掺量要制作专用工具,专人负责,误差要小于0.5%,搅拌时间,用强制式搅拌机时比普通水泥砼延长30秒钟以上;用自落式搅拌机时,要延长1分钟以上,搅拌时间的长短,以搅拌均匀为准。砼的运输、震捣与普通砼施工一样。但是对于自防水砼更要注意震捣密实,不能漏震。浇注完后应加以养护,及时用草帘覆盖。砼硬化后,要有专人负责养护,养护时间不少于14天,如出现蜂窝孔洞,可把松散地方剔除,精心处理后,再用掺PNC的砂浆或细石砼修补好。 4.2多道设防、刚柔相济的原则 目前较为普遍的做法就是,在工程围护结构的迎水面上粘贴防水卷材或涂刷涂料防水层,然后做保护层,再做好回填土和地面防水,达到多道设防,刚柔相济的原则。施工中我们主要把握以下两个关键点: (1)严把材料关,俗话说“材料是基础”,对材料要保证:材料的品种必须符合设计要求,材料的质量抽检必须合格而且有出厂合格证和准用证。 (2)精心施工,施工包括管理和操作两个方面。施工管理主面应做好交底,跟踪检查要旁站监督及时抽查,发现问题及时纠正和返工。操作方面军要按交底的要求和施工顺序进行,注意找平层要清刷干净,基层处理剂应涂刷均匀,使用的防水卷材道数、厚度应符合标准,铺贴卷材应平整、顺直,搭接尺寸不应小于100mm相邻两幅应错开1/3幅宽,不得有扭曲和褶皱。收口和细部处理应符合要求,完工后检查合格应及时做保护层和回填土。 5结语 地下室防水技术已经是建筑地下室施工不可或缺的一项技术,本工程在采用该项技术时严格按照相关的技术规定进行,对建筑的一些细节部分进行了重点的处理,在工程结束后经过长时间的观察,发现本工程地下室无一处透水现象,防水效果较好,达到甚至超过了预期的效果。因此,要想保证地下室防水工程的质量,就必须要加强防水混凝土施工,同时对建筑的特殊部位进行着重处理。 地下建筑工程论文:浅析地下建筑工程防水技术 【摘 要】近年来,带地下室、地下车库的建筑工程已经屡见不鲜,但这些地下建筑工程也面临着不少施工难题,尤其是对防水技术的高要求。本文结合地下建筑工程防水技术的特点,对地下建筑工程关键部分的防水技术进行了介绍,以确保地下建筑防水的可靠性。 【关键词】地下建筑;关键部位;底板;外墙;防水技术 近年来,我国土地资源越来越短缺,城市建设用地相对紧张。因此,地下建筑的建设也就越来越多。地下建筑的开发和利用虽然在一定程度上解决了土地资源短缺的难题,但是地下建筑的防水问题也是一个不得不面对的施工难题。地下建筑一旦防水施工质量得不到保证,将会影响建筑主体结构的稳定性和使用寿命。因此,地下建筑建设方应对地下建筑工程的防水施工予以高度重视,必须制定周密的设计方案和采取切实可行有效的防水技术。 1、地下建筑防水特点 地下建筑的类型分掘开式和掘进式两种。两者的防水技术基本相同,只是在技术细节上略有差异。本文以掘进式地下建筑的防水技术为研究对象。 掘开式地下建筑多见于城市地下空间开发,如人防地下室、地下库房、地下商场等。掘开式地下建筑又分为单建式和复建式两种,单建式地面不建其他建筑,复建式则有建筑。 单建式地下建筑防水比复建式地下建筑多一个顶板防水界面。复建式是建在地面建筑下面的,故顶板防水比较简单,其他五个面防水做法两者没有区别。 在地下水丰富的南方地区,单建式建筑还必须考虑抗浮问题。 地下建筑的防水技术措施一般采用混凝土自防水和附加材料防水两者相结合的形式。混凝土自防水的做法,是指利用混凝土自身的防水特点作为第一道防水层,也是最为保险的防水措施。附加防水材料有卷材和涂料,附加材料要做在迎水面才能起到好的防水效果。 2、地下建筑关键部位防水技术 2.1 地下建筑底板防水技术 地下建筑的底板,在掘开式地下建筑中是结构受力的重要部分,对人防地下室更是如此。一方面,要承受一部分建筑的部分结构荷载;另一方面地下水的反作用力,在战时遭炸弹攻击时还要承受爆炸的冲击力,故一般地下建筑的地板都比较厚,钢筋混凝土板厚都250mm以上。底板比较厚对防水比较有利。底板的防水一般构造做法:在浇注底板混凝土之前先要把附加防水材料这道工序做好,在此基础上再进行混凝土底板施工。 对面积大的地下建筑,底板在施工时需要设施工缝或变形缝。施工缝是底板防水的重要部位,通常的做法是在设施工缝处放置钢板止水带,并辅以聚合物防水砂浆,能够达到很好的防水效果(见图1) 图1 施工缝(变形缝)大样图 2.2 地下建筑侧墙防水技术 掘开式地下建筑侧墙的防水与底板方法类似,地下建筑侧墙施工场景。由此可以看到侧墙的防水采用了防水卷材,使用粘合剂贴于墙外侧,为了保护防水卷材不被破坏,卷材敷设完成后又做砖砌护墙。 2.3 地下建筑顶板防水技术 顶板防水技术与底板类似,所不同的是工序与底板正相反,先做好混凝土结构层,然后再做防水层。防水层上部用细石混凝土按1%找坡,其作用是避免土壤中的水在顶底上部积存滞留,保证顶板的防水效果。 在实际工程中经常会遇到地下建筑的上部做水景的情况,此时不能只靠地下建筑的顶板承受上部水池的防水,而应该在做水池时做好自身的防水(见图2)。 2.4 管道穿过外墙的防水技术 掘开式地下建筑管道穿过墙壁、顶板、底板的节点处,是防水的重点部位。 图3给排水管道穿过墙壁时的施工场景。在所有地下建筑的设计与施工中,都必须严格遵守管道(水管、电管、风管)穿过墙壁及顶板、底板时要预埋套管的规范。严格禁止事后在壁板上凿孔洞,其原因是事后凿孔洞一则破坏建筑的结构,二则不利于防水。套管的大小取决于管道的大小,套管在中间部位焊有止水钢板,钢板呈圆形状。套管以焊接的方式固定在墙体钢筋上。 图3中看出,管道穿墙节点有一套比较完整的防水系统,除了穿墙处需要做套管外,还要在建筑外部设置检修窖井,窖井内设集水井,及时排除窖井内的积水。套管穿墙在安装管道时,要在套管与管道之间填充防水材料,可以使用油膏麻丝或防水泡沫膨胀剂填充,以避免外部水的渗入。 地下建筑工程论文:地下建筑工程施工中抗裂防水剂的应用 摘要:随着社会对建筑质量要求的不断提升,对于建筑材料的选用条件也再发生巨大地变化,近年来伴随高层建筑的快速建设,地下工程的施工质量已经成为工程的重要考核指标,尤其是地下设施的不断增多,规模的逐步加大,对地下工程的混凝土浇筑质量要求也越来越严格,为了确保地下工程混凝土的浇筑质量,一些科技程度较高的混凝土添加剂在工程施工中得到大量的使用,本文主要结合抗裂防水剂在地下工程中的应用为例进行说明分析,以供广大同行交流学习。 关键词:抗裂 防水剂 地下 工程 混凝土 施工 应用 一、工程概况 工程场由高层、多层住宅、地下车库、半地下配套公建和半地下车库组成。工程人防部分底板厚400,外墙厚300,地下室顶板厚250,混凝土强度等级C30,抗渗等级P6;非人防部分底板厚300,强度等级C30,外墙厚350,强度等级C30,抗渗等级P6,地下室顶板厚160。 该工程地下室部分为超长结构,超出规范规定的最大长度较多,同时结构与工程条件复杂,施工技术相对较复杂,除了必须满足工程要求的强度、刚度、整体体等要求外,还存在超长混凝土结构的裂缝预防与防水问题,为了提高工程质量,加快施工的进度,决定考虑在底板侧墙及顶板掺加抗裂防水剂TB-CSA,并在适当位置设置后浇带(见附图)。 TB-CSA抗裂防水剂的性能 “TB-CSA抗裂防水剂为一种新型混凝土防水剂,它物理性为粉状、不燃、无毒、无氯、低碱(<0.50‰),细度(0.08mm方孔筛余量)≤10%;。掺量8-12%(替代胶凝材料量);7天限制膨胀率≥0.025%;抗渗等级在适当条件下可达P35;抗压强度比同配比砼提高10%;凝结时间同于基准混凝土,对钢筋无锈蚀,能使混凝土的抗渗标号提高1-2个等级”,由于它的膨胀作用,可以让混凝土内部的应力分布得到改善,使用此抗裂防水剂对提升该工程的抗裂防渗性将有巨大地作用。 TB-CSA抗裂防水剂的作用机理 混凝土结构防止裂缝的发生是个常见问题,在施工过程中,一般根据结构情况要求混凝土构件无缝或少缝。它不包括沉降缝。它指的是释放收缩应力的后浇带,抗裂防水剂的作用机理:抗放兼备、以抗为主的原则。也即用CSA抗裂防水剂或膨胀剂补偿收缩混凝土作为结构材料,在硬化过程中产生的膨胀作用,由于钢筋和邻位约束,在结构中建立少量预压应力σ。 考虑结构强度的安全,膨胀不能太大,且在硬化14d基本结束。经研究,CSA替代水泥量8~12%范围内,对强度不影响,其膨胀率ε2=(2~3)×10-4, 在配筋率υ=0.2~0.8%下,可在结构中建立0.2~0.7Mpa预压应力,这一预压应力大致可以补偿混凝土在硬化过程中产生温差和千缩的拉应力,从而防止收缩裂缝,或把裂缝控制在无害裂缝范围内。 附图: 四、混凝土裂缝发生机理 混凝土裂缝产生的原因是多方面的,情况较为复杂,综合原因很多。工程实践证明,裂缝形成的原因主要有三个方面:变形、荷载及不均匀沉降。一般由温差、收缩、不均匀沉降等引起的变形形成的裂缝占80%,荷载造成的占20%。而对于超长结构、大体积混凝土产生的裂缝主要有以下两种。 1、温度差异造成混凝土裂缝产生:对于较大体积混凝土浇筑工程,在混凝土浇筑硬化的早期,由于水泥的水化能够发出大量的热量,导致混凝土内部温度升高过快,同时混凝土表层的温度由于受到空气的温度影响,气温很低,因此就产生了内部与外部相差很大的温差,从而使混凝土内部发生压力,混凝土表明产生拉力,当这些力度大于混凝土自身的抗拉强度后,混凝土的表面就会发生裂纹,所以大体积混凝土在施工过程中,一定要注意温度的作用。 2、体积压缩导致混凝土裂缝的产生: 当混凝土浇筑施工结束数天后,水泥所含的水化热量基本释放完毕,混凝土的温度逐步由高降低,在这个降温过程中会引发混凝土的收缩,再加上混凝土由于体积过大,内部在受到地基和结构的约束,混凝土不能自由改变形状,加上温度变化发生的拉应力,就有可能超出混凝土自身的极限强度,从而在约束面向下开始形成收缩裂缝,影响混凝土工程的质量与美观。 技术措施 1 地下车库设置永久缝一道(如上图),上段设置后浇带间距不超过100m,下段设置后浇带间距不超过80m; 2 带外混凝土采用补偿收缩混凝土。带外及后浇带补偿收缩混凝土的性能指标符合下表要求,膨胀剂选用国内知名建材制造厂家生产的CSA抗裂防水剂,同时符合《混凝土外加剂应用技术规范》GBJ50119-2003的规定。 表1底板抗裂混凝土的技术性能 表2墙体、楼板抗裂混凝土的技术性能 3 后浇带等填充用膨胀混凝土的强度等级比带外混凝土强度等级提高一级; 4 根据工地实际采用的原材料(且符合规范要求的),在满足混凝土塌落度、强度和抗渗标号情况下,经试验确定满足限制膨胀率的配合比;配合比设计按《补充收缩混凝土应用技术规程》JGJ/T178-2009的规定执行。 5墙体水平筋间距不超过150;在墙体中部1m范围内,水平筋间距调整为100mm(原设计按此钢筋代换);墙体水平筋置于竖向筋外侧。 顶板钢筋原设计φ12@200改为φ12/10@160。 6 后浇带应做防水处理,防水构造详见当地省级地方标准《超长地下室混凝土结构防裂技术规定》后浇带防水构造详图; 7 TB-CSA抗裂防水剂的掺量 掺加TB-CSA抗裂防水剂,后浇带的回填时间可以调整为30天,缩短了工期30天。 侧墙和楼板是易裂部位,特别是侧墙混凝土,由于受到基础混凝土的约束,且养护困难,混凝土极易因收缩问题而产生竖向裂缝,大约束状态下,就需要大膨胀来补偿收缩,因此,TB-CSA的掺量适当提高。 掺加TB-CSA抗裂防水剂的混凝土,经试验确定的配合比设计水胶比、塌落度等性能指标符合施工质量验收规范的要求。 施工措施 1 工地或搅拌站按混凝土配合比掺入足够膨胀剂保证了抗裂防水剂掺量的准确性。 2 现场拌制的混凝土的拌合时间要比普通混凝土延长30s,从而使抗裂防水剂和水泥、减水剂拌合均匀,提高其匀质性。 3 混凝土布料,震捣均按施工规范进行。 4 膨胀混凝土要有充分湿养护才能更好地发挥其膨胀效应,工程非常重视养护工作,养护期不小于14d。 5 边墙出现裂缝是个难题,要求混凝土震捣密实、匀质。施工实践证明,墙体宜用保湿较好的胶合板支模,混凝土浇完后,在顶部设水管慢淋养护,墙体宜在第5d拆模板,然后尽快用麻包片贴墙并喷水养护,保湿养护10-14d。 6 底板采用蓄水养护,冬施时用塑料薄膜和保温材料进行保温保湿养护;楼板采用湿麻袋复盖养护。 7 即使采取各种措施,墙体也难免不出现裂缝(尤其C40以上混凝土),配合比方面在保证强度的前提下降低水泥用量,优化配比来减少混凝土早期水化热。 七、结语 本工程从施工到结束,混凝土浇筑过程期间,没有出现混凝土裂缝的发生与渗水现象情况的出现,达到施工质量要求。在地下工程施工中如何保证大体积混凝土基础地板和墙板不出现有害裂缝的关键是优化混凝土的配合比, 控制混凝土的入模温度和保温养护,掺入TB-CSA 抗裂防水剂拌制的补偿收缩混凝土, 可削减收缩产生的拉应力, 使基础地板和墙板不渗不漏, 达到结构的自防水; 掺入适量的粉煤灰和矿渣粉以取代等量的水泥可以降低水化热。这也是本工程获得的重要经验。
计算机设计毕业论文:通用型列控系统的计算机设计论文 1安全计算机平台硬件结构改进 信号系统包括地面系统与车载系统,车载设备是以一个安全计算机扩展开的,而地面系统则包含多个基于安全计算机的设备,系统功能多,结构复杂,具备典型性.因此,本文以CTCS-3地面信号系统安全计算机平台简化方案为例.该方案的硬件平台也可以较少修改移植于车载信号系统. 1.1信号系统实施方案基于分布式原则,将CTCS-3级信号系统分为优秀主机部分和远程外设(车载设备也作为远程外设)部分,如图1所示.①优秀主机部分基于优秀主机型配置的安全计算机平台实现,放置于目前信号机械室内,支持目前无线闭塞中心(RBC)、临时限速服务器(TSRS)、计算机联锁(CBI)和列车运行控制中心(TCC)的优秀控制逻辑,以及与临时限速服务器(TSRS)、计算机联锁(CBI)相适应的人机界面(DMI)的功能.②远程外设部分基于远程外设型配置的安全计算机平台实现,尽量靠近现场控制对象,确保远程外设和现场控制对象之间的硬连线尽可能缩短.远程外设支持计算机联锁通用数字量输入或输出功能;轨道电路通用数字量输入或输出功能,智能输入或智能输出功能;轨旁电子单元(LEU)通用数字量输入或输出功能,智能输入或智能输出功能。 1.2系统的具体实现针对列控系统这样的安全苛求系统,提高可靠性和安全性的最直接办法就是采用硬件冗余结构,但这样会加大共因失效的概率.因此,为了降低整个冗余结构的失效率,应遵循差异性结构的设计原则,在物理、功能及流程三方面,保证各通道、模块之间或系统功能之间存在充分独立性.本设计采用硬件/软件差异性设计原则.通过硬件上选择不同处理器架构,同时选择不同的操作系统、不同的编译器、不同的编程语言及开发环境,从而降低共因失效.改进的安全计算机平台基于2乘2取2结构,如图2所示.图2主要分为3个部分:逻辑处理单元(LogiProcessingUnit,LPU),外部设备管理单元(Pe-ripheralManagementUnit,PMU),容错和安全管理单元(FaultTolerantandSafetyManagement,FTSM)[6-7].其中,逻辑处理单元由2组共4个LPU构成,每2个LPU构成1组2取2结构的一系,两系构成2乘2取2结构.每一系2个LPU一个基于X86架构,另一个基于PowerPC架构.容错和安全管理单元由2个或多个FTSM构成,在满足安全性的前提下,优先选择2个FTSM的方案,即2取2(1-out-of-2,1oo2)结构的FTSM方案,2个FTSM一个基于ARM架构使用C语言实现,另一个FPGA使用VeriLogHDL实现.外部设备管理单元由2组共4个PMU构成,每2个PMU构成1组2取2结构的一系,两系构成热备(2乘)2取2冗余结构或并行2取2冗余结构.每一系的2个PMU一个基于X86架构,另一个基于PowerPC架构.根据上述信号系统的功能分析,通用安全计算机平台应可以配置成优秀主机型配置、远程外设型配置两种形式,见图3和图4.典型的优秀主机型配置包括逻辑处理单元、外部设备管理单元、容错和安全管理单元3个部分及安全通信内网VCIN.典型的远程外设型配置时,包括外部设备管理单元、容错和安全管理单元两个部分及安全通信内网VCIN。 2安全计算机平台软件结构改进 由于列控系统采用不同软件来实现不同的功能,要将几台设备完成的功能集成到一台设备,在时间上和内存上需要对各任务进行隔离,使得同一时间只有特定的任务在特定的内存中运行.这样在逻辑上没有破坏现有控制系统的结构,只是在硬件上运行于一台计算机中,能够在完成规定功能的基础上减少硬件的投资并提高了安全性.本文采用时空隔离的方法来实现通用型安全计算机平台软件的集成,并且基于实时操作系统来开发,在便于维护的同时还可以提高软件的可靠性和稳定性.1)时间隔离方面,采用了两级调度结构,如图5所示.底层使用时间片隔离的方法使子系统间不能相互干扰;上层在子系统内部使用实时调度算法以提高系统的效率.测量时间并计算参数时需要使用松弛迭代的路径测试方法,并利用VxWorks操作系统提供的时间功能.2)空间隔离方面,也采用了两级调度结构,如图6所示.底层使用MMU的功能对各子系统设置独立的地址空间,使得子系统间不能相互干扰;上层在子系统内部使用改进的动态内存分配算法best-fit,大块内存和小块内存的分配方式不同,以提高系统的效率并减少碎片化。在内存管理上,采用两级内存管理来提高内存的使用效率和管理的实时性.子系统内部采用改进的大小内存块的best-fit算法进行动态内存管理,保证了内存分配的实时性和低碎片性.在子系统间采用基于MMU的页内存管理方式,保证了实时性和隔离性. 3安全计算机平台实验验证 3.1硬件结构验证 3.1.1安全性指标计算本文采用挪威工业科技研究院(SINTEF)开发的PDS(基于计算机的安全系统)方法对改进的硬件结构安全性指标进行计算,该方法遵循IEC61508标准体系的相关规定和结论.计算过程在本文中不再赘述,详细步骤可参见文献[9].量化指标用每小时危险失效的平均频率(AverageFrequencyofaDangerousFailurePerHour,PFH)来表示.PFHSYS表示系统每小时危险失效的平均频率,其中有6项参数是未定的:诊断覆盖率DC,冗余结构修正因子CMooN(M-out-of-N,表示“N取M”;M≤N,均为自然数),失效率λ(FTSM单板的失效率为λFTSM),远程外设配置个数i,功能测试时间间隔τ,共因失效因子β.其中共因失效因子β根据计算,在本文中取1%.为了简化并考虑到经济效益,FTSM冗余结构采用loo2.而远程外设配置个数与实际应用相关,不能通过技术等手段限制.PFHSYS是通过计算共同提供安全功能的所有子系统的危险失效概率,并把这些值相加.用PFHL、PFHP、PFHR分别表示逻辑子系统、外设管理子系统及远程外设的每小时危险失效的平均频率,相加得出下式。 3.1.2硬件结构实验验证图8硬件实验平台Fig.8Hardwareexperimentplatform在实验室以优秀主机的安全计算机平台为架构搭建的测试平台,采用COTS的硬件和软件资源.搭建一系1oo2结构逻辑处理单元和一系1oo2结构的外部设备管理单元,以及1个1oo2结构的FTSM如图8所示.搭建安全计算机硬件测试平台,先进行逻辑处理单元和FTSM的功能的测试,然后进行外部设备管理单元的安全通信功能测试.1)内部安全通信功能实验.具体实验方法是两台PU机向ARM、FPGA发送测试数据,通过PU机观察ARM、FPGA返回的数据.以验证PU机、ARM、FPGA的之间安全通信帧结构的具体功能.如图9所示,实验返回了两组数,通过地址标识判断,FPGA的返回数据为:00000b0d0000aaaa99dadf6bdc757674.ARM的返回数据为:00000b0e0000aaaa00c466f2c19247e4.前2字节为序列号,接着2字节为地址标识,接着4字节为数据位,最后8字节为通过计算前面8字节数据所得64位CRC检验码.这两组校验码均与通过Mi-crosoftVisualC++6.0计算的结果相一致.由序列号的定义、地址标识的定义和CRC检验码计算结果可知,ARM、FPGA返回的数据正确.本次实验验证了ARM板、FPGA板的序列号生成功能、地址标识功能、CRC检验编码功能的正确性.2)容错和安全管理实验.FTSM的工作流程是:首先通过内网与2台PU机连接,FTSM上电启动后等待PU1、PU2两台PU机的数据.然后对接受到的2台PU机数据进行数据解帧,CRC校验检查、地址标检查、两机数据时序约束、两机数据比较、序列号检查等数据正确性检查.最后对上述结果进行组帧输出.下面进行FTSM的功能实验:具体实验方法是PU1、PU2分别在下述6种情况下向FP-GA、ARM发送测试数据,在PU1、PU2上观察FP-GA、ARM的返回数据,以验证1oo2结构FTSM的功能,实验结果如表1所示.表1中,实验3与实验2共同验证了比较检查功能和CRC校验功能可以对正确与错误的输入做出相应的输出;实验4与实验2共同验证了目标地址标识检查功能和CRC校验功能可以对正确与错误的输入做出相应的输出;实验6与实验1共同验证了FPGA、ARM之间能正确通信,以及2取2结构正确性;实验5验证了时序约束功能.3)外部设备管理单元安全通信实验.为保证外部设备管理单元的通信安全,对通信的数据采用监听诊断,引入SPAN(SwitchedPortAnalyzer,交换端口分析仪)技术,通过实验测试,验证该技术既可以实现对数据监听,又能应用到外部设备管理单元.实验包括在Catalyst2950交换机中,实现第三方设备监控通信,以及自身设备监控通信,如图10所示.第三方监控通信是A计算机向C计算机发送,在B计算机上,使用抓包获取数据,能够获取源端口发往目标端口的镜像数据.通过SPAN镜像的数据与A发往C的数据一致,达到实验预期效果,说明B计算机能监控A与C之间的通信,实现B计算机监督A计算机输入输出的功能.自身设备监控通信是使带入口通信转发功能的目标端口对应B计算机向源端口对应C计算机发送数据.在带入口通信转发功能的目标端口,抓包能够获取B发往C的数据.说明了目标端口既可以实现实数的输入转发,又可以实现对源端口的监控. 3.2软件集成验证 为了验证提出的软件改进,在CTCS-3列控系统中选取RBC,TCC,TSRS进行集成.其中RBC由3个任务组成:列车注册、列车注销和MA生成;TCC有一个任务:发送调度信息.TSRS由两个任务组成:临时限速提示激活和重复提示.软件的时间参数(总周期和各子系统隔离时间)和空间参数(各子系统隔离内存大小)的确定方法如下. 3.2.1时空参数的确定时间参数有两个,即分配给每个子系统的隔离时间和每个程序执行所需时间,隔离时间可以通过执行所需时间计算出来,而执行所需时间可利用软件测试的方法和VxWorks的实时性来确定.因此,计算出RBC、TCC及TSRS的一个周期内分配的时间分别为220ms,44ms,44ms.空间参数利用VxWorks集成开发环境Work-Bench的memoryanalyzer工具,可知每个子系统的最大内存使用情况.再根据以下内存分配算法进行放大:1)已知任务内存集合{Mi|1≤i≤m}为任务正常运行时所需要的内存大小.2)令ΔM=min{Mi|1≤i≤m}.3)以ΔM为基准对内存集{Mi|1≤i≤m}进行归一化处理,任务τi的内存Mi进行归一化处理后的结果是ni.定义处理后的结果为{ni|1≤i≤m}.4)计算{ni+ni+1|1≤i≤m,令nm+1=n1},取最大值N=max{ni+ni+1}.5)计算出所需内存的总大小为L=ΔM×N,划分成N个ΔM大小的内存块.这样计算可得所需全部内存为60KB.从时间和空间两方面都知道具体分配参数后,就可以编程实现. 3.2.2编程实现所采用的软件平台为VxWorks-cert,之后模拟RBC,TCC,TSRS的功能,并通过编程予以实现,观察各子系统状态如图11所示。图11中图(a)~(d)表示正常情况下各子系统运行;图11(e)表示在TSRS程序中任意行加入一个比较长的延时,使在分配的时间内不能完成功能.TSRS无法在分配时间内完成,没有发送OK返回值,RBC、TCC没有检验到OK返回值,输出错误信息.图11(f)表示在TSRS任意程序中任意行加入比较大的内存分配,使得分配给它的内存不够使用.而由于内存出错,TSRS无法完成任务,均输出错误信息.实验结果说明了通过编程实现RBC、TCC及TSRS的功能的可行性,达到了将几台列控系统设备的软件功能进行集成的预期目的.该设计首先确定程序的最坏执行时间,然后计算出总周期和各子系统的隔离时间,最后按照所需内存安排静态内存分配.图11也证明了这种方法能够保证程序在时间和空间的确定性,使其具有良好的安全性. 4结论 本文主要针对目前CTCS-3级列控系统安全计算机软件和硬件的集成提出一套方案,包括基于差异性结构的硬件平台以降低共因失效,基于两级调度的软件架构以实现时空隔离,并分别进行了理论计算和实验验证.实验结论如下.1)利用PDS方法计算改进硬件结构的安全计算机平台的安全性指标,在配置合适的参数条件下能够满足安全完整性等级SIL-4.并且通过实验验证了改进的硬件结构能够实现内部安全通信、容错和安全管理及外部设备管理单元安全通信的功能.2)提出软件集成设计通过理论计算和软件测试的方法,确定时间参数和空间(内存)参数,并通过编程实现RBC、TCC和TSRS的功能.程序运行结果表明在满足基本功能的条件下,还实现预期的时间保护和空间保护的功能. 作者:郑升曹源张玉琢景浩胡华单位:中国铁路总公司运输局北京交通大学轨道交通运行控制系统国家工程研究中心 计算机设计毕业论文:职业院校计算机设计论文 一、职业院校计算机设计类专业学生能力培养上存在的问题 (一)教材侧重问题专业院校的教学目的不仅是要让学生掌握好专业的知识技能还要让学生有一定的动手操作能力,根据教育者提供的设计题目,想出更好地设计意图,完成设计作品。 (二)教师授课内容问题教师的授课不仅要让学生掌握好基本的软件操作的知识,在学生的应用能力上还要很好的培养,不要让学生照本宣科的学习而是好培养他们的创造性。 (三)课程设置问题在各类的计算机设计专业的院校都开设了这样一些基础的教学课程,将平面、立体、色彩这三个内容作为支撑设计教学的内容,但是在很多的学校都普遍存在一个问题,那就是理论不能够与实践很好的结合,这里的理论与实践的结合是指:在课程的安排上是理论与实践相结合的,但是在课程的学习上并不是理论与实践相同步的。当开展实践课的时候,有些时候是所学的知识不能运用到实践中,有些实践课程是实践内容在课程上还没学到,这样的课程设计很难达到教学最初所要达到的目的,为教学的展开起到了事倍功半的反效果。分析和解决这些问题的关键就在于:一方面,要加强和完善理论与实践的同步性;第二,要加强学生的动手操作能力与创造性。只有这样计算机设计专业才能更好的发展,学生的能力也才能得到相应的提升。才能提高学生的社会竞争力。 二、计算机设计类专业学生基本能力培养内容和实现途径 (一)学生基本设计能力培养的内容学生的设计能力要从各个方面来培养,例如:基础知识的掌握,对设计图中点、线、面的控制和培养、色彩的运用能力、综合运用设计能力、创新能力等各方面来培养学生的专业运用计算机的能力。1.“三大构成”基础知识的掌握。平面、立体、色彩这三大方面需要进行详细的讲解,学生也要认真的研读,这样才会减少在设计方面的失误。2.“点、线、面”操控能力的培养。在设计的作品中,点、线、面是构成作品最基本的单位,因此要能设计好一个作品,给人眼前一亮的感觉,就要在这三个方面做到巧妙、熟练的运用,对这三个方面的运用要做到有针对性的分析,找出规律,这样对学生完成作品很有帮助。3.色彩运用能力的培养。对色彩的运用,就是要在选择颜色上多下功夫,还要考虑颜色的搭配,不仅要反映作品中所表达出来的情感基调,对作品中的细节也要有颜色上的准确把握。4.综合运用设计手段的能力。引导学生将传统的设计方法与现代的设计思路相结合,综合的运用各种手段将作品呈现到最好。5.外部设备应用能力的培养。提高学生运用其他设备的能力,运用其他的设备来完善自己作品中的缺陷已达到完美。6.创新能力的培养。设计的创意是作品的灵魂。当一个作品呈现在大家眼前时,人们最关注的还是创意,这就需要作者掌握的知识要广泛,这样才会让设计者有丰富的联想和设计创意。 (二)学生基本能力培养实现途径1.重视学生基本能力的培养。计算机设计专业学生的基本设计能力培养是平面设计的起点,任课教师应当对学生的基本设计的课程给予高度的重视。2.有机融合设计基础教学与设计应用教学课程的内容。教师应当注重加强自身的专业素质,及时的了解教学的进度,将课程的内容与实践紧密的结合,做到讲和练相结合。逐步提高学生的应用能力。3.充分利用学生的课余时间,组织好互动与交流。在学校中学生与教师要加强交流,开展兴趣小组,加强师生间的交流与互动,使学生基本能力培养的有效补充。 作者:殷燕单位:保定市高级技工学校 计算机设计毕业论文:自主可控计算机设计论文 1自主可控计算机信号完整度设计 在自主可控计算机系统中,设置有种类较多的EMI信号,其信号敏感性较强,确保高速信号传输的完整性与可靠性是系统设计的关键,直接关系着整个计算机系统作业的可靠性与稳定性。影响计算机信号完整度的因素较多,如系统布局、叠层设计、内存信号布线、高速差分信号布线等。为此,在进行系统布局时,需要依托模块化设计理念,依据电路功能进行模块划分,明确元器件布置区域,让信号传输线尽量短,降低信号反射对信号完整性的影响,还应确保传输线路其阻抗匹配良好,复位电路与时钟电路设置,应尽量与芯片位置距离较短,降低电磁辐射影响。在叠层设计过程中,需要依据系统布置状况,采取PCB叠层设计方法,合理设置其层数,降低电路电磁所产生的干扰问题,为电路系统运行提供保障。在内存信号布线时,应将同组信号于相同布线层中视线中走线,加强长度匹配控制,采取蛇形线进行布置;在差分信号布线中,应尽量将其传输线等长设置,其布线形式采取平行布线方式,综合考虑耦合原则,确保信号完整度。 2自主可控计算机软件系统设计 为实现自主可控计算机具备自主知识产权,系统在设计中,其软件均采取国产化软件,具体而言,包括计算机操作系统、计算机应用软件、计算机固件系统等。针对操作系统而言,为确保操作系统运行能力,对系统底层硬件驱动进行分析,确保操作系统可以有效对底层硬件机构执行有效驱动,确保系统可以运行稳定可靠。因我国国产的软件其时间较短,实践应用仍需要进一步改善,其系统与系统之间的兼容性有待深入研究,需要在实际运行应用中及时发现软件系统中存在问题,并予以解决。 3自主可控计算机设计成果测试分析 通过对自主可控计算机的硬件设计与软件设计,通过研制组装,最终实现了国产自主可控计算机研制。在样机设计完成后,采取针对性测试软件,分别对自主可控计算机的CPU、内容、硬盘及其他数据接口性能进行测试,并对其高低温环境下运行状况进行检测。试验检测结果证明,该自主可控计算机U盘读速度正常,硬盘读速度正常,计算机主板与3A主板性能相当,该计算机在零下40℃-50℃环境中,均可以正常作业,此外,还对自主可控计算机进行了连续拷机检测,充分证实了该自主可控计算机具备良好的稳定性工作能力,其可控性高,安全性好,未来应用前景广阔。 4结语 自主可控计算机未来发展前景广阔,本文重点对自主可控计算机的硬件系统与软件系统设计进行研究,通过应用国产化部件,实现了自主可控计算机设计。经过试验检测发现,该设计成果具备良好性能,性能稳定且可控性高。相信随着科技进步,其发展前景会更为广阔,应用效果更佳。 作者:王慧军单位:平顶山教育学院 计算机设计毕业论文:单板计算机设计论文 1硬件设计 1.1时钟电路PowerPC模块需要提供时钟信号供MPC107,VME总线接口电路,以太网接口电路,串口使用,为减少时钟种类,提高系统工作可靠性,将32MHz作为基本时钟,该时钟提供给MPC107使用,在MPC107内部经锁相环倍频后产生64MHz时钟分别供CPU和FPGA使用,MPC107提供3路32MHz的PCI时钟分别供FPGA,以太网和VME总线接口芯片使用,在FPGA内部将32MHz时钟分频为16MHz时钟供FPGA内部串口逻辑使用。25MHz时钟供以太网接口电路使用。高频时钟信号在源端串接22Ω电阻。 1.2电压转换电路PowerPC模块上的电源要求为MPC755内核电压为2.0V,允许偏差为5%;PowerPC接口电压为3.3V;MPC107,FPGA内核电压为2.5V,允许偏差5%,接口电压为3.3V;其他芯片均为5V或3.3V。2.0V、2.5V和3.3V的电源变换电路用DC-DC变换器JW1083实现。 1.3处理器电路PowerPC模块采用MPC755,芯片的最高工作主频为350MHz,优秀频率设定为256MHz。PowerPC通过桥接器MPC107访问板内资源。主要集成以下功能块:超标量处理器、32kB指令Cache和32kB数据Cache、1MB的L2Cache接口、128位宽内部数据通道,64位系统数据总线和L2Cache总线、32位地址线、64位数据线、整型数据类型有8,16和32位、浮点数据类型有32和64位。MPC755的主要特性有:每指令周期可以从指令Cache中取4条指令;每时钟周期可以开始两条指令执行;每时钟周期可同时6条指令执行;大多数指令周期为单周期指令。MPC755有在系统测试和调试特性,JTAG接口可通过相应的硬件工具来测试数据处理。 1.4MPC107桥控制器MPC107PCI桥接器/集成存储器控制器提供MPC6XX,MPC7XX,MPC74XX处理器到PCI总线的接口。MPC107提供功能有:一个高性能的存储器控制器,双处理器的支持,双通道DMA控制器,一个中断控制器,一路I2O消息控制器,一路I2C接口和一个时钟锁相环电路。MPC107内部有配置寄存器,配置寄存器基地址为0xFEC00000。MPC107主要特性:存储器接口是32位或64位数据宽度,频率66MHz,支持SDRAM、8位,32位,64位BOOTROM、支持数据校验,读、更改、写,ECC;处理器接口是处理器总线66MHz,支持第二个处理器、支持MPC6XX,MPC7XX,MPC74XX处理器、支持存储器一致性、32位或64位数据宽度,32位地址;PCI接口兼容PCI2.1规范,32位PCI接口,操作频率可达33MHz,提供5个PCI设备的仲裁电路,有校验支持;还有2通道DMA控制器、消息管理单元、I2C控制器、可编程中断控制器、集成PCI,SDRAM时钟产生、可编程存储器和PCI总线驱动。 1.5存储器电路CPU模块上设计有8位BOOTFlash存储器、64位SDRAM存储器、64位Flash。CPU模块上MPC107内部实现PowerPC存储器控制器,提供地址译码、数据处理周期访问时序、SDRAM时钟等来访问存储器。通过控制MPC107内部的一些寄存器来完成这些功能。PowerPC模块提供64位宽度的64MB的SDRAM。SDRAM采用4片WED146S8030A实现,供电电压3.3V,时钟频率100MHz。MPC107内置SDRAM存储器控制器,提供SDRAM的时序控制逻辑,并可提供SDRAM的访问时钟,时钟频率设计为66MHz。PowerPC和PCI主设备均可访问SDRAM。地址空间位于存储器的低端0x0000000—0x03FFFFFF。访问方式及时序控制可控制MPC107内部的寄存器来实现。启动Flash采用容量为4MB,按8位工作方式访问,芯片采用SM29LV256实现,工作电压为3.3V。支持整片擦写,扇区写保护等。每个扇区支持100000次的擦写周期。Flash操作按Byte方式来访问和操作。启动Flash地址分配在存储空间的高端,地址空间为FFC00000H~FFFFFFFFH。用于PowerPC模块的启动,启动Flash上驻留启动程序,BIT测试程序,Flash在板编程程序和操作系统。Flash由8片16位存储器组成,芯片采用国威公司生产的SM29LV256实现,工作电压3.3V,设计容量256MB。支持整片擦写,扇区写保护等。每个扇区支持100000次的擦写周期,Flash操作按64位操作。Flash存储器用于用户程序的储存。NVSRAM容量32kB,数据宽度8位,芯片采用STK14C88-5C45M实现。 1.6定时器电路和中断电路MPC107提供4路32位计数器,在定时器计数减至零时产生中断,可用于系统定时或产生周期总断。计数器工作时钟为MPC107供SDRAM的输入时钟的1/8,精度±50×10-6;计数器0保留作为系统时钟,其余3路计数器用作用户时钟,定时范围为121ns~515s。PowerPC模块上的中断控制器由MPC107内部集成的可编程中断控制单元(EPIC)实现,该中断控制器采用OpenPIC体系结构实现,支持16级串行中断。中断控制器可根据中断源的特点设置中断的优先级和电平有效方式,中断的优先级可以通过软件进行设置。 1.7接口电路接口电路包括以太网通信接口电路、RS232接口电路、LBE总线接口和VME总线接口电路。PowerPC模块提供1路10/100MB以太网接口,采用Intel82551芯片实现。接口采用RJ45头双绞线。10MB以太网双绞线接口最大传输距离为185m。100MB以太网双绞线接口最大传输距离为100m。以太网地址存于Flash中,通过软件可以进行以太网地址的设定。两路RS232接口电路采用FPGA逻辑实现,8位数据宽度,按8位方式访问。提供两路RS232串行通讯接口,串行接口的工作时钟采用3.6864MHz,两路串行接口采用三线制传输,用于与开发平台的通讯,最大速率115kbit•s-1。LBE总线接口采用PCI总线实现,16位读写访问,在FPGA中设计实现PCI-LBE桥逻辑,实现PowerPC模块对LBE总线其他从设备的访问。当LBE总线访问超时(超时周期3.840μs),报总线超时中断。模块采用UniverseII接口芯片实现VME总线接口,UniverseII主要特性包括:实现32位,33MHzPCI总线接口、内部集成大容量FIFO、提供可编程的DMA控制器、60~70MBit•s-1的VME总线传输速率、完全的VME总线地址和数据传输模式、功能强大的寄存器集、可编程PCI总线和VME总线访问、完全VME总线系统控制器功能、地址监视器功能和Auto-ID。UniverseII提供VME总线超时定时器,当VME总线超时,报VXBERR有效,结束当前VME总线访问。在FPGA内部设计实现VME总线接口访问超时中断,当访问周期超过16μs,则总线超时中断有效,点亮故障灯。 1.8控制逻辑电路控制逻辑由FPGA实现,采用Xilinx公司的XQV300芯片。主要实现以下逻辑控制功能:串行中断控制逻辑、复位逻辑、看门狗控制逻辑、访问Flash存储器逻辑、访问串口控制逻辑、离散量端口控制逻辑、RS232异步通信逻辑、LBE总线接口逻辑。 2软件设计 系统软件是系统硬件与应用软件之间的桥梁,其为应用程序的开发提供支持。PowerPC模块系统软件包括系统引导程序,VxWorks实时操作系统,在板编程程序,PUBIT以及硬件驱动程序等。硬件系统通电后首先执行引导程序,引导程序根据离散量GSE#状态,判断显示维护菜单,或者启动应用程序,根据离散量DISin0状态,判断加载0#区应用程序或加载1#区应用程序。系统加电后在启动操作系统之前,首先运行加电BIT(PUBIT),对硬件资源进行检测。PUBIT只包含产品的检测,检测结果存放于NVSRAM中,应用程序可通过函数读到PUBIT的结果。用户产品的硬件检测在应用程序中完成,通过读取系统软件提供的PUBIT结果,应用程序可以获得整个硬件资源的检测信息。在板编程完成将程序或数据固化到Flash存储器的功能,在板编程可通过串口实现。在板编程模块由两部分程序组成,分别驻留在为目标机和宿主机上,目标机上的程序完成固化数据的接收,Flash存储器的数据的写入,固化后数据的校验,Flash测试代码和的计算;该部分程序事先固化到系统中,当系统处于编程状态时,启动它运行。宿主机上的程序完成固化文件参数的读取和固化数据的发送工作。 操作系统配置的功能包括:提供标准C/C++支持;提供文件系统以及标准输入输出支持;提供硬件初始化、信号量、消息队列、例外处理等系统内核功能支持;提供系统缓冲区、双向链表以及环型缓冲区等管理支持;提供网络接口的WDB调试支持;提供优秀硬件管理功能,包括系统存储器、Cache、时钟、浮点运算、网络接口等的支持;提供多任务调度管理功能。设备驱动程序分为两类:一类是操作系统工作必须的硬件资源的设备驱动软件(BSP),这些驱动程序必须与操作系统捆绑在一起,由操作系统统一管理;另一类是系统中其他硬件资源的驱动软件,这些程序独立于操作系统,以硬件支持库的形式提供用户调用。属于第一类的驱动包括时钟驱动、中断控制器驱动、串行调试通讯接口驱动、网络接口驱动等;属于第二类的驱动包括Flash存储器读写驱动,VME总线驱动程序,IO模块驱动程序等。为保证程序的可移植性和兼容性,需保持底层驱动函数接口保持不变。 3结束语 本文介绍了基于PowerPC755芯片的单板计算机。以PowerPC755处理器为优秀电路,MPC107为桥芯片,其他功能选用标准接口,高集成度芯片实现,内部总线采用标准32位PCI总线接口,底板总线接口采用标准VME总线接口,LBE总线接口。结构简单、可靠性高,提高系统整体性能和性价比,有较好的继承性以及维护方便等特点。 作者:刘冰孙爱中单位:中航工业西安航空计算技术研究所第6研究室 计算机设计毕业论文:体验式教学中的计算机设计论文 一、体验式教学在计算机设计类课程上的应用类型 (一)情感体验主要指计算机设计类的学生在开设专业课程之前“先入式”的对已有的好的设计作品及设计要素(线条、平面、空间)、环境、美术作品、图片以及作品与用户的交互性等感受体验和美学认知的心理倾向的积累,在与这些事物经常性的接触过程中,学生自然而然会对色彩、线条、平面、空间感、质感、构图、作品效果的愉悦性等建立起简单而朴素的认知和美学倾向,再加以正确的引导就可以形成正确的美学认知和专业素养,培养起正确的美学表达方式对后续的专业技能的培养起到很好的基础作用,在完成设计作业或参与项目中就会带有思维的活性,使作品具有灵性,而不是技法上简单地模仿和机械地实现。 (二)形象体验主要指学生们在课余时间里对老师所教授的对象具有形体上生动的认知和形象记忆[9]。把老师讲授的各种软件操作技法与实现效果对照,把电脑影像效果与真实客观对象的仿真差距对照,这样对知识点的接受就不会落入空洞的表述和抽象的记忆,与教师课堂讲授的结合,大大突破有限学时的限制,利于对知识的理解成为鲜活的知识点的积累记忆,形成学生们丰富的专业知识储备,利于作品设计实践活动中独立的创新思维的激发,而不是盲目地模仿。 (三)思维体验是指在教学活动中教师不把自己的思维方式强加给学生,而是采取案例教学、组织讨论等方式,从学生们所熟知的生活例子中引导学生们思考、讨论[10]。在教学过程中,把思维发散开,然后逐个分析各种情况和方案,把思维聚合起来,筛选出优化的方案,在此基础上提升出需要讲授的知识原理,以学生的知识认知为起点往上提升的教学方法取代以老师的经验认知往下灌的教学模式,让学生体验整个分析的过程,学生容易吸收结论,知识点记得活,能主动应用,可以大大提高教学效果。我们在平面设计、网页设计、3D建模设计、课件制作等课程中根据不同需要做案例教学、分组调查、分组讨论等教学设计。技法体验及操作实践体验:计算机设计类的实践技能需要和设计的理论知识结合较紧密,在进行专业实践训练时,要让学生有足够的时间和机会,反复参与到专业实践技能训练环境中,在实践—总结—辅导—再实践的环节中反复进行,找到自己实践的心理体验,帮助他们总结出实践技能的认知,提升实践技能背后的专业知识理论。实践技能的熟练掌握需要和理论功底的积累结合起来,要避免“理论熟,实践生”或“理论浅,实践熟”的两种错误倾向[11]。 二、体验式教学在课程教学上的应用 多媒体教学手段全覆盖所有计算机设计类课程,探索以形象思维认知引导切入,调动学生积极参与体验的教学模式,从体验的环境设计入手营造教学气氛。在课堂教学中,任课教师根据课程特点进行教学设计,多采取互动的,分析型的教学,课堂的图片展示、视频教学、网络教学要与教师多媒体课件教学结合,增加作品案例分析、作业讲授的学时,揉和情感体验和思维体验于教学气氛中。在提出每一种技法、思路或方案时,要重视与学生形象思维的交流,注意引导讨论情感体验,利于学生确立正确的美学思想,或做方案时具有人性化的思考,在讨论和分析过程中又要注意逻辑思维的条理、层次,让学生在接受知识的同时学习到专业特点的思维方式,培养发现问题、分析问题的能力,教学形式可融合案例教学、分组讨论、野外认知等多种形式进行,在效果表现力与技法实现上引导学生反复体验,找到技法的自我感受,探索含实践技能测试、作品评比、实习考核、口试等多种考核办法的考核机制。同时,加大实践教学改革力度,一方面,积极在每一门课程中抽出一定比重的学时进行专业技能的强化训练,课程特点相近的教师组合或衔接,制定专门的训练教学计划,分年级分课程实施小班教学,强化基础训练(电脑技能测试),分方向交叉训练,延伸强化综合训练(带项目的概念性设计),实践教学要注意引导学生对技法体验和操作实践的体验,小班分组进行,加强个别辅导,增加学生交流经验和接受辅导的机会,注意课堂与课后的结合,布置一些项目性的课后作业给学生去做;另一方面积极探索走出学校,面向社会的技能训练,与多家广告公司、景观设计公司、网页设计公司等合作,积极建设集社会服务与专业实践教学为一体的校外实践教学基地,推荐学生到企业顶岗实习,可改善实践教学条件,积极探索校外专业实践教学的新模式,帮助学生对未来职业角色和职业环境进行职业体验,是专业教学在学生职业规划上的积极育人的实践行径,每个实习基地的实训内容与对应的课程匹配,集中在某个专项的技能训练上。 三、体验式教学在第二课堂建设上的应用 单凭课堂教学进行专业训练是不够的,也不符合“理论—实践—再理论—再实践”的人类认知实践过程的反复渐进的要求,需要把学生课余时间利用起来组织好第二课堂,开发出专业训练的潜在课程。可通过开放管理计算机房、整合教学资源、组建以学生为主体,专业教师参与辅导、培训的一个学生的专业学习型的团队等举措来加强,集专业书籍阅览、专业资料收集、组织专业比赛、社会实习等功能于一身,培养学生们的专业素养和专业实践能力,营造课余专业学习氛围,适时举办专项技能提高的辅导班,帮助那些在课余时间有加强专业技能训练愿望的学生加强专业技能训练,由专业教师授课,根据授课学生的情况制定专门的培训方案,对专业的正规课程不能触及到的深度和答疑辅导进行补充,辅导了很多专业基础弱的学生进行专业技能的强化训练,同时也辅导了一些有志于在设计类领域就业的学生进行就业培训。 四、体验式教学在专业文化建设上的应用 除了在专业课程的学习上需要体验式的教学之外,计算机设计类的师生在专业价值观上的自我认知也需要加强“育人体验”和“职业自信心体验”,我们借鉴企业文化的建设思想,从教师和学生两条线入手,整合专业课程教学、第二课堂训练和校园文化等教学资源,加强专业学术交流平台的建设,提高教师专业教学与育人的职业认知感,引导学生复合型人才的成才模式,营造激励学生们热情参加专业实践、社会实践和社会服务的专业学习氛围;通过鼓励教师组织学生专业训练、作品评比、参加设计比赛等活动延伸专业课程教学,丰富专业学习资料,锻炼学生们的动手能力和创新思维,可以激励学生们的学习自信心;通过建立作品展室、到企业项目实习等举措,活跃专业气氛,提高学生专业学习在价值观上的自我认知感,提升学习热情和专业自信心,综合提高专业教学水平。 五、结语 体验式教学在计算机设计类教学体系中的系统化应用,需要情感体验、形象体验、思维体验、技法体验及操作实践体验以及职场体验五种类型的有机结合,在专业素质培养中突出学生的主体地位,注重学生的专业技能和思维方式的培养,比传统的“灌”式教育更符合计算机设计类人才培养模式的要求,可提高专业的整体教学效果,促进专业教学与行业发展的对接,增强学生的就业适应性,同时,也要看到,这需要在整个教学体系上加大改革力度,给予更大的软硬件上的投入,需要建立和谐的教学团队,整合各种教学资源进行统筹管理,也要求各位任课教师具更高的教学热情和事业心,研究学生的知识背景和认知特点,根据不同的课程特点探索更多有效的教学形式,丰富教案。 作者:李洁尹光陈贤龚元圣单位:昆明市财经商贸学校云南农业大学 计算机设计毕业论文:美术教育与计算机设计的关系 1计算机设计 在计算机的设计方面,关于三维动画制作工作其实是一项十分系统化的繁琐过程。部分动画要将大量的图像资源传输到软件内,接着利用软件做进一步的理,实现所有图片的一一相连,当前随着科学技术水平的快速提升,软件技术也相较于之前有了进一步的强化,因此在动画处理制作的过程中会更加的快捷高效。 应用领域编辑计算机设计的应用领域非常广泛,主要是平面设计和立体设计两方面。平面设计包括广告类、插画类、二维动画、影视、服装设计等各方面。而三维设计的应用更是广泛,动漫和电视电影中时时存在着计算机设计的应用。相应的各种计算机设计绘制软件也是应运而生。计算机设计已经越来越广泛地应用于各个领域,比如使用电脑进行广告设计、书籍插图、建筑装潢、服装设计等;当把电脑美术运用在影视制作中的时候,通过被叫做“电脑特技”。就想是早年间摄影技术的研究与发现,电脑图像技术的出现同样在艺术发展史上有着不可磨灭的价值与意义。之前在创作过程中需要借助纸笔的美术家现在已经能够将其摆脱了,所有的绘画设计工作都能够通过电脑呈现于完成。对于电脑数码美术的概念及范围当前并没有一个明确的设定,社会各个领域对这一全新的知识抱有的看法尚未完全一致,或多或少的存在一定的差异性,唯一可以肯定的是各个领域的学者都认为电脑数码美术史一种可以实现动画设计处理并运用于影视制作工作中的艺术类别。 设计可以说是美术这门课程的其中一个部分。电脑数码美术的出现为其创造了前所未有的机遇。我们日常生活中所接触到的,很多都与美术设计有着不可分割的关系,像是商品商标的设计,外包装的设计以及建筑工程的设计等。通过计算机的运用,设计师拥有了更为宽阔的思维发散空间及艺术表现形式,帮助他们更加高效的完成设计工作。当前计算机技术水平的快速前行,已经逐渐的扩展到越来越多的工作领域,其便利性、快速性、高效性使计算机技术在人们的工作和学习中占有越来越重要的地位,美术和计算机在一定条件下巧妙结合,加上社会经济的发展,人民生活水平提高给实用美术带来无限发展的空间,美术设计人才的社会需求量也越来越大。 2计算机美术设计的特征及优势 2.1较为强劲的设计功能就美术设计而言,计算机的应用无疑具有重要价值与意义,相较于传统的设计工具,其体现出更为强劲的设计功能,这是以往美术设计所无法胜任完成的。并且更为重要的一点是通过计算机美术设计,能够更便于设计书对方案的修整,为设计师创造更为宽阔的思维发散空间,间美术设计由之前所局限的平面设计进一步的深入到了更多的艺术领域。3.2丰富多样的美术设计软件计算机美术设计的多样性也在一定程度上体现在美术设计软件的丰富多样上,例如广告平面设计软件如:Photoshop、CorelDraw、GooglePicasa,能实现对照片、logo标志、广告、图片的设计等,同时还能增加图片的效果处理。建筑施工图设计如AutoCAD、3DMAX等,室内外装饰设计效果等。 2.3海量存储的设计素材计算机技术和互联网的发展和普及建立了信息资源共享的平台,计算机网络信息化以及海量存储的特点,致使美术设计者能轻松获取素材。同时也可通过计算机美术设计实现传统美术设计不可能实现的效果,将以前的创作设计应用到新的创作中去。计算机对于美术设计作可以进行海量存储和网络信息化使作品出版、传播具有显著优势。同时计算机美术设计也推动了整个美术设计行业的快速发展,建立了美术设计者的相互交流和沟通的平台。 3传统美术教育设计和计算机美术设计的关系 美术也叫做空间艺术,西方传统美术引用物理学的概念,把长度、宽度、深度作为表现视觉真实的“三维空间”的理念,传统美术的这一特性竟然被电脑美术实实在地实现了,从传统的用平面的明暗关系和透视关系来再现三维空间到数字化的真实的矢量运算三维空间——计算机三维动画,计算机设计无疑是对美术作为空间艺术的重要发展和完善。即使当前计算机美术设计转变了传统的美术行业发展方式,不过我们仍然需要认识到其关键还是美术设计,关于美术设计的进步最重要的考量事项是其作品的功能、艺术观赏价值等。所以说作为现代一名合格的美术设计师必须要拥有较强的艺术鉴赏水平以及创造力水平,这样才可以将确保其设计作品具有丰厚的文化内涵。如果想要设计出优秀的美术作品,设计师应该注意实现计算机美术设计与传统美术设计的有效融合,实际上形成了以传统的美术设计作品为底蕴、以计算机美术设计为手段的设计模式,设计者的审美能力越强,艺术修养越高,则美术设计师设计出来的作品具有越能越高的品 作者:张天意单位:山东理工大学滨州市技师学院 计算机设计毕业论文:计算机设计软件在平面设计中的运用 平面设计包含了广告设计、动画设计、网页设计、包装设计、书籍设计等多个方面的内容。通过平面设计,设计师可以通过各种视觉元素的组合来把信息和构思传递给大众。成功的平面设计作品,能够在顺利传递信息的同时,表现出一种感动他人的力量。随着时代的发展,平面设计已经成为了集计算机技术、美术知识和艺术创意为一体的综合性行业。Photoshop、Coreldraw、Illustrator等软件的出现,让平面设计工作更加便捷和灵活,设计者的表达手段更为多样,设计作品也更加鲜活和富有创意。 1计算机软件对平面设计的重要性 平面设计行业已经具有相当长的发展历史。计算机设计软件的出现,是对平面设计行业的一次改革,推动了平面设计的发展。计算机软件,能够帮助一些绘画功底不够深厚的设计人员进行设计方案的构想和调整。通过计算机软件,能够实现文字、图像和特效的全方位处理,让设计方案更显生动、鲜活,表达效果更加显著。设计软件能够让文字图形化,实现文字和图像的合理空间布局,实现色彩上的和谐搭配,有助于设计人员展现自己的独特思维和审美情趣,增强平面设计的创新性。 2计算机软件在平面设计中有哪些优势 2.1能够增强文字的表现力 计算机设计软件能够实现对文字的各种设置,比如字体种类、字号大小、字体的繁或简,还有各种艺术文字效果等。在进行设计的时候,设计者要根据不同的业务需求来对文字进行综合处理。通过计算机设计软件处理的文字,能够有分明的层次,对设计的主题内容起到一个突出的作用,表达设计内容背后的深层次内涵。在运用计算机软件进行设计时,要注意文字内容的有序组合,不要进行毫无意义的创意叠加、罗列,淹没了设计的主题。设计软件的文字处理,要秉承个性与美感相结合、创新与实用相结合的原则,展现设计者的个人风格和创作水平。 2.2能够处理文字与空间之间的关系 平面设计一般是在有限的空间内进行。如何在有限的空间中表达出设计内涵,正确处理文字和空间的关系,一直是设计人员要仔细考虑的问题。通过计算机设计软件的运用,设计人员可以完美地解决这方面的问题。正确处理文字与空间的关系,关键在于控制好文字之间的间隙大小和排列方式。良好的设计作品当中,文字疏密程度和集散分布都很合理,能营造一种主次分明的格局和良好的视觉效果,最大程度地吸引别人的注意力。在传统的平面设计当中,文字的排布和字体的调整是很费时费力的。利用计算机软件,能够方便调整文字的风格、笔迹、排列,实现文字与空间关系的科学处理。 3计算机软件在平面设计当中的应用方向 在各种计算机软件投入平面设计的应用之前,平面设计一般采取手绘的方式。但是这种方式对设计人员精力的消耗巨大,一旦发生改动,对设计稿的改动也极为困难,也对设计人员的思想造成了束缚和限制。计算机设计软件的出现,大大改善了这种状况。计算机设计软件分为点阵图像和矢量图形两类。点阵图像的软件代表是Photoshop、Painter、Firwork;矢量图形的软件代表是Illustrator、CoreDraw等。这些软件现在已经广泛应用于广告设计、包装设计、书籍刊物设计、插画设计等分支行业领域当中。 3.1对平面文字的处理 文字是平面设计的重要组成部分。平面设计通过文字来传递信息,表达设计的内容和内涵,体现设计者的思想。在设计人员对设计的文字进行处理时,要通过不同软件,运用不同的手法去进行。比如很多设计人员在放大或缩小文字的时候,只会用Photoshop进行简单处理,但是这样容易出现图像模糊、字迹不清的问题。这时候就需要运用到CoreDraw来进行处理。这需要设计人员能够全面熟练运用各个设计软件,对其功能性和优点缺点都了然于心,实现灵活应变。 3.2对图像的处理 在平面设计当中,除了文字之外,图像也是一个重要的组成部分。平面设计软件同样可以实现对图像的多功能处理。对图像的处理,能够弥补文字在表达上的不足,使设计作品更加饱满,效果更加明显。通过将不同的图像设置在各个图层当中,对各个图层进行操作,能够实现图像的合成,有利于表达图像的含义。图像软件具有强大丰富的图片功能,能够实现油画、素描等绘画方式的技巧表达。这也是对传统手绘方式的一种优点的继承。3.3对特效的处理说到特效处理方面,大家想到的多是Photoshop。Adobe公司推出的Photoshop除了在文字和图像方面的强大处理能力,在特效方面也有着不俗的表现。但是,同为Adobe公司推出的Illustrator软件在处理特效文字、纹理和特效背景方面的作用更加强大。Illustrator能够整合flash,设置图像和文字的渐变透明效果,实现各种形状和位置的转换,对于印刷出版、专业插画、多媒体图像处理和网页制作。 4结论 计算机软件的应用水平,已经成为了衡量平面设计人员的专业能力高低的重要标准之一。新时代的平面设计人员,一定要善于运用设计软件,表达自己的设计构想。通过不同软件的综合利用,对自己的设计作品进行改进,增强表达效果,丰富表达手段,将自己的创意与科学技术融合在一起。只有这样才能够形成具有深刻表达内涵和强烈大众吸引力的设计作品。 作者:陈侨 单位:湖南省邵阳市高级技工学校 计算机设计毕业论文:建筑行业计算机设计技术研究 1计算机技术在建筑设计应用中的优缺点 1.1计算机技术在建筑设计中的优势 通常情况下,计算机的建筑主要是由单一的立面所渲染而来,目前计算机技术已经是得到了飞速的发展,其计算机建筑设计已经是能够达到了三维的动态效果,这进一步推动了建筑行业的发展。通过多媒体网络技术的使用,将图像、文字以及声音有效结合起来,更加生动形象化,同时也能够在一定程度上使人产生仿佛置身其中的感觉。 1.2计算机技术在建筑设计中存在的问题 目前对于计算机数来说,其主要是有着很多的优点,然而在建筑设计过程中的应用依然是存在着很多的缺陷。计算机不可能具备人的专业性的思维与观念,它始终只是一种辅助性工具,设计师不能全程依靠计算机。在建筑设计中的主观性、文化性等方面需要设计师自行解决。所以,对于计算机技术还需要进一步的向着智能化方向去发展,并且计算机主要是作为辅助性的工具仅仅只是使用在迎合实物设计的需要才能够在一定程度上使其发挥出最大的作用。 2建筑设计中常用的计算机技术 2.1关于虚拟现实技术 对于这种技术来说,其主要是建立在体验虚拟世界的一种计算机模式,对于这种技术来说,主要是通过利用计算机技术和传感装置系统来构件的一种全兴模式,其特点主要是具有着交互性以及幻想性,对于这种虚拟的环境主要是通过计算机技术所建立起来的,之后通过视觉、听觉和触觉等感觉来作用于用户。在这种虚拟的环境技术中,用户可以在虚拟的环境中用动态交互的方式来将未来的建筑进行全方位地审视。另外,还可以从各个方位的角度来观察场景,然而还可以进行各种的运动互换模式,以此来使其能够产生身临其境的感觉。这项技术自身存在的优势目前是传统的建筑效果图三维动画所无法相比拟的,在虚拟的现实环境中,在看到虚拟环境之后能够更好的帮助设计人员充分的开展其想象力,然而在个根据充分的创造力来设计出更多的方案,最终选择出更好的方案。 2.2关于数字化技术 对于这种技术来说,主要是把所有的信息全部都进行收集转化,通过采用数字信号的方式来使其存储到计算机当中,之后在通过计算机来进行处理,然后利用网络来传送。数字化并不仅仅是一种比较简单的信息储存和处理技术,它有效地改变了传统生产技术,给人们的思维及生活方式都带来了极大的改变,对建筑设计更是产生了深远的影响。在传统方面,建筑的类型也将会随着发生不断的改变,甚至是将会被新的建筑类型所取缔。在以后的建筑设计当中,数字化技术一定会全面取代传统的建筑设计技术。计算机应用技术以其高效率在改变着传统建筑设计方法的同时,同时也在不断的对建筑的设计思维进行改变。在建设的设计当中,其主要是有草图、模型的研究过程的平面、渲染这种追求的成果的过程,主要是经过空问抽象与空问实体研究相结合的工作方式转变成在计算机的虚拟空问中的漫游,这一切表明传统的建筑设计师工作平台已经从图板过渡到计算机桌面。 3计算机技术应用于建筑设计中的注意要点 3.1不断提高技术水平及不断更新辅助软件 目前对于计算机市场来说,变化时十分快的,同时人们对于建筑市场的要求也是越发的激烈。针对目前来说,计算机市场在一定程度上可以说是日新月异,并且发展相对来说也是比较迅速的,人们在建筑设计过程中的要求也是不断的提高。这就需要相关的一些建筑设计部门要在一定程度上不断地对内部计算机系统进行有效的更新,对科技发展的步伐进行追上,为建筑设计在一定程度上注入新的活力。因此,相关的设计人员要在一定程度上不断的掌握新技术,对设计软件进行不断的不断更新,才能够对工作过程中的效率进行不断的提高,并且能够对建筑设计进行准确及时地完成,在一定程度上帮助工程能够如期完成。 3.2对建筑设计图后期进行重视,并对工作进行有效的处理落实 针对计算机效果图来说,其后期处理工作相对来说是比较重要的,对设计图的整体质量有着直接的关系,对其进行高效合理地处理能够在一定程度上让画面变得更加的丰富多彩以及栩栩如生。但是,在实际应用的过程中,常会出现一些的缺陷,建筑设计师不能够对画面的主题进行有效的明确。这是由于计算机比较丰富画面,所以一些相关的建筑设计师在制作计算机效果图的过程中,在一定程度上比较注重形式,还有部分设计师在进行建筑设计图的后期贴图工作过程中,对模型尺寸在一定程度上不能够进行准确的把握,对人和车辆等配景过于放大,建筑物的模型相对来说不够显眼,从而在一定程度上导致画面整体出现不和谐的现象,并且比较复杂化。目前就计算机在建筑领域的应用来说,可以在一定程度上发现有些计算机效果的制作其实不是很全面的对建筑设计师的技能水平进行展示,尤其能够体现在环境光处理中。由于计算机在一定程度上得到了不断的更新发展,微型计算机能够进一步的可以实现这一功能,在一定程度上把计算机建筑画处理过程中发挥着比较重大的作用,它可以在一定程度上对画面的和谐化进行实现、进而在一定程度上让动画效果变得比较生动形象。建筑设计师应在一定程度上定期掌握新型软件的知识,只有这样才能够更好的地完成计算机建筑画。 4结语 计算机技术得到了相对比较广泛的应用,由于计算机建筑画已经是现代建筑行业中发展必然趋势,它能够对建筑物进行全方面的展现,并且还能够在一定程度上对物力以及人力等进行减少,计算机技术它在一定程度上是建筑设计过程中只增不减的,计算机建筑画是建筑行业在目前阶段以及以后阶段的主要发展趋势,在建筑领域中,计算机的功能具有着这越来越多的作用,因此,计算机在一定程度上成为建筑领域中不能够缺少的工具,对建筑设计具有着比较重要的影响。 作者: 单位:山西中方森特建筑工程设计研究院 计算机设计毕业论文:浅谈实践教学中的计算机设计与应用 摘要:时至今日,计算机技术与其他学科的共同发展,以及计算机在教育方面的广泛应用,已经成为了教育技术现代化的重要标志,计算机技术在教学实践领域中发挥着愈加重要的作用。为了切实完成教育改革的光荣任务,广大教育者有必要在工作中处理好关于实践教学中的计算机普及设计应用的一系列问题。 关键词:实践教学;计算机;设计应用 一、引言 早在改革开放初期的1984年,邓小平同志就提出了“计算机的普及要从娃娃抓起”的著名言论,这句话不仅为我国的计算机技术的普及指明了方向,更是为我国的计算机技术在教育领域的重要地位一锤定音。近年,在我国教育界进行的教育改革中,信息化教学改革已日益成为改革的重点。计算机教学就是指在实践教学过程中,根据教学目标和课堂内容的特点,通过计算机硬件和软件的相关设计,运用信息技术教学多媒体课件和传统教学手段有机结合,使两者共同参与到教学过程中来,形成新的立体的教学结构,为课堂学生的学习创造更容易接受的条件,大大提高教学效率。 二、实践教学中普遍存在的问题 虽然对实践教学中计算机运用的普及是大势所趋,但是在这一过程中,不可避免地会出现负面问题,其中有的甚至会导致教学质量的降低。 (一)计算机硬件设备落后,教师在操作上不够熟练。在经济落后地区,计算机实践教学中依旧长期存在着计算机硬件设备落后的问题,这样就严重影响了课堂教学效率和质量;此外,由于我国的计算机普及速度太快,地区间的普及程度又不一致,导致了教学条件落后的地区出现了任课教师面对多媒体时,对系统操作不熟练甚至是不会操作的现象,这就是教育资源的浪费。 (二)实践教学中课件质量偏低,教师盲目使用资源现象严重。据笔者调查,由于真正受过计算机教育培训的教师群体在整个教师群体中所占比重偏低,所以真正能利用计算机制作课件上课的教师并不多,但是又迫于利用多媒体课件上课能大幅提高课堂教育效率,所以,许多教师选择了用低质量课件放入多媒体帮助课堂教学,这样虽然能提高课堂教学效率,但是对课堂教学的质量来说,却是一个严重的威胁;不仅如此,不少教师为了赶进度、赶效率,采取套用现成课件方式来维持教学进度的快速进行,却忽略了学生群体接收能力是否能承受,如此以来,对教学高质量的又形成了一个威胁。 三、相关联的针对性策略 就以上问题看来,实践教学中的计算机设计与应用相对于传统教学方式来说是一次重大的改革,虽然大大提高了许多领域的教学效率,但是也对另一些领域的教学质量造成了严重的影响,以至于部分地区的学校在试验阶段采取了计算机多媒体教学之后发现效果不佳,就果断暂停了在实践教学中使用计算机帮助教学,这从一定程度上来看可以说是历史的倒退。针对这些现象,我们就有必要制定相关对策来客服这些弊病。 (一)加大对师资队伍信息技术教育的投入。在运用计算机进行教学的过程中,教育者始终是实践教学中的关键性因素,而且这在一定程度上左右了实践教学的整体效率和质量,所以为了提高在实践教学中的实际使用效率,对一线师资队伍进行必要的观念更新及技术培训是十分要的。具体的做法是,在各地区特别是经济相对落后的地区建立针对一线师资队伍的培训机构,学校也可以根据自身特点自主建立起定期培训的培训班,力求将计算机的功效切实应用到实践教学中去。 (二)教师自身要时刻提高自身素质。身处一线的教师队伍在现代化多媒体教学中有必要时刻紧随时代步伐。通过各种方式和途径提高自身教学技能和信息时代的默契,比如要掌握计算机基础知识和基础教学知识,基本掌握WORD、PPT等软件的应用,甚至要熟知网络语言等。另外,面对信息时代网络资源日益丰富的局面,教师自身必须更加遵守职业道德,明确丰富的网络资源既有利于更加方便地进行信息化教学,同时也会迫于教学进度压力盲目追求速度而滋长自身的职业惰性,这种影响教学质量的问题已经屡见不鲜,面对这种问题,教师自身的素质的提高更是重中之重。 四、结语 虽然信息时代的到来对我国的教育事业是一个巨大的改革机遇,但是带来机遇的同时也带来了挑战,许多地区盲目引进多媒体教学设备,虽然带来了教学效率的提高,但是也引起了教学质量下降的副作用。笔者认为,信息时代实践教学效率和质量有赖于教育部门的大力支持和投入,也要依靠师资队伍自身教学技术和思想素质的逐步提高。在此基础上,开启信息时代实践教学的大门,就需要借助更多的硬件支持,加入更多的课堂实践创意。 计算机设计毕业论文:基于CompactPCI的抗恶劣环境计算机设计 摘 要:为了解决基于CompactPCI的计算机无法适应恶劣环境的问题,提出了基于CompactPCI的抗恶劣环境计算机的设计方法。该方法中包括基于CompactPCI的抗恶劣环境计算机的设计思路和实现过程。该方法通过电气设计、热设计、电磁兼容设计等多种设计实现计算机的抗恶劣环境效果,在进行设计的过程中采用仿真、测试等多种手段对设计数据进行了验证,从而保证了设计的正确性。该方法已经投入应用,在应用过程中取得了良好的效果。 关键词:CompactPCI; 抗恶劣环境; 计算机; 热设计 0 引 言 基于CompactPCI的计算机在工业控制领域的应用非常广泛,是在某些对环境适应性要求比较高的领域,为了保证计算机性能的稳定发挥,需要针对这些计算机进行抗恶劣环境设计。 基于CompactPCI的抗恶劣环境计算机的设计主要包括几个方面:电气设计、热设计、抗振性设计、电磁兼容设计等多个。在设计中除了包含以上的设计内容外还需要考虑温度适应性和可靠性。文中以一种通用的CompactPCI抗恶劣计算机的设计过程为例,对该计算机的主要设计方面进行了介绍[1]。 1 计算机组成原理 在本文中基于CompactPCI的抗恶劣环境计算机设计的重点在于制定一个通用的系统实现方案。如图1所示的基于CompactPCI的抗恶劣环境计算机,该系统是在参考了CompactPCI规范和国外成熟产品的基础上提出的一个系统集成方案。系统由几种典型模块组成,组成模块的功能可以根据实际的需要进行拆分、组合。 主模块是整个系统的优秀,负责系统总线的初始化以及数据处理任务,从主模块引出的PCI总线可以直接连接各种CompactPCI外设模块如输入/输出(以下简称IO)模块。IO模块板基于PCI总线接口,这种模块的数据吞吐速率快,可以适用于需要大数据量传输的场合。CompactPCI背板提供各个模块之间连接的通道。 图1 基于CompactPCI的抗恶劣环境计算机组成原理框图 2 计算机设计实现 如图2所示,抗恶劣环境计算机采用密封式加固设计,计算机的组成模块通过两侧锁紧装置将盖板紧贴机箱壁,采用传导散热与强迫风冷散热相结合的设计方法进行散热。这样既可以保证在振动环境下物理连接的稳固性,也可以达到散热效果。 图2 基于CompactPCI的抗恶劣环境 计算机机箱外形图 2.1 电气设计 基于CompactPCI的抗恶劣环境计算机的电气设计主要包括主计算机模块设计、电源模块设计、组成外设模块设计等方面。由于计算机的温度适应性也是提高环境适应性的重要方面。为了保证计算机的低温性能,在进行电气设计时,需要选择低温性能好的组成模块或元器件,如电池等在选型时应该充分地考虑温度适应性。为了保证计算机设计的可靠性,集成电路、分立元器件、接插件应选用工业级或工业级以上的产品。 2.1.1 主计算机模块的实现 为了实现小体积高性能的抗恶劣环境计算机主模块设计,需要选择使用工作功耗和待机功耗低的处理器以及配套芯片组,如Intel公司的低功耗x86处理器或飞思卡尔公司的PowerPC系列处理器,同时可根据需要自行设计外围电路,因为受到空间的限制,外围电路满足使用需要即可,不需要将所有的功能都集成。 2.1.2 电源模块的实现 抗恶劣环境计算机的电源要求体积小、重量轻、功耗小。同时,电源采用模块化的设计,以方便进行替换插拔。 2.1.3 CompactPCI外设模块实现技术 抗恶劣环境CompactPCI外设模块电气设计在一般要求的基础上,主要需要考虑模块的可靠性、高低温工作性能、模块的IO设计方式。模块的可靠性、高低温工作性能主要从设计方法和器件选型方面入手。由于抗恶劣环境计算机一般采用全封闭的设计,因此一般不采用前出线的方式,模块的IO信号由与背板相连的接插件引出。 2.2 热设计 热设计方面,第一步是进行传热及流动阻力理论设计计算,在第一步完成后使用仿真软件对密封机箱散热系统进行了分析,分析条件参照一些相关的国家标准的高温试验条件。通过仿真分析,验证了系统的换热能力,论证了设计的合理性,验证了系统理论计算输出数据的可靠性。 2.2.1 热设计分析 抗恶劣环境计算机的热设计,首先从确定冷却方法开始,要有效地控制元器件或设备的温度,需要确定它们的发热量、与散热有关的结构尺寸、工作环境及其他特殊要求。在对计算机设计的过程中,基本上采用了可靠性高、成本低、不需要外部驱动装置的自然冷却法。 传热的三种基本形式包括传导换热、对流换热和辐射换热。 通过仿真与实物测试的数据分析得到抗恶劣环境计算机热量传递的路径如图3所示,整个系统的热阻主线分布成串联状态。其中发热器件到盖板的传递热阻比重大,这个方面主要是与加工精度及导热间隙填料传导率有关,其中间隙填料传导系数低所占的比重比较大,另外电子元器件的设计日趋微型化使换热面积减小,热量密集度过高且不易传递也是重要的因素。目前国内外导热间隙填料基础研究都存在局限性,已知的最好导热材料导热系数仅为10左右,但是这些材料的成本过高,而常用的材料的导热系数均停留在10以下,所以受基础材料研究的影响,提高导热材料导热率来改善传导效率,改善空间很小。通过改善其他串联热端的热传递速度成为热控制技术发展的关键。 针对常用的抗恶劣环境计算机定位二个影响热传递的薄弱环节,模块与机箱热量之间传递不利;不同的风机对机箱的温度影响很大。 因此最终结论为:尽量减少热量传递环节;提高导热材料的传导率;合理对风机进行选型和布放。 2.2.2 热设计仿真 使用Icepak,Ansys等专业仿真分析软件进行了设计的前端仿真设计,整个仿真结论为设计提供了理论依据,对局部设计进行了优化计算,提高了设计的可靠性。仿真的效果图见图4,根据仿真的结果可以直接进行参数的反馈修改。 图4 抗恶劣环境计算机热仿真的效果图 2.3 机箱的抗振性设计 在初步设计的计算机机箱结构形式上,可采用仿真软件(如Ansys软件)进行结构应力前端仿真分析,通过分析找出了箱体的强度设计薄弱点,提高了机箱的抗振性。 抗振设计可采用的主要措施包括结构刚性化、隔离、使用、减振器等。结构刚性化只要是在薄弱的机箱壁上增加加强筋,合理布置组件的分布等。隔离措施一般用于结构紧凑、空间有限、隔振要求高而无法安装减振器的场合,主要是使用柔软材料如(海面胶板)或小型减振器件(如簧片)隔离振动。减振器一般用于整机等大型装置,不仅可以起到减振作用,对于外部撞击、跌落等意外情况也能起到很好的防护作用。 除了主要措施之外,对内部连接电缆等接插件,采用点热固胶、线缆固定架、走线槽等方式进行加固防护。对固定螺丝采取防松措施。一般均采用带弹簧垫圈和平垫圈的螺钉,无法加弹簧垫圈和平垫圈的螺钉加螺纹胶进行防松脱处理。 2.4 电磁兼容设计 在电气性能和环境适应性不断提高的同时,电磁兼容性能也越来越受重视。目前几乎所有应用均对抗恶劣环境计算机的电磁兼容性能有强制性要求[4]。 抗恶劣环境计算机电磁兼容设计可采取的主要措施有屏蔽、接地、走线规划三个方面。 2.4.1 屏蔽技术 屏蔽技术用来抑制电磁辐射沿空间的传播,即切断辐射的途径。屏蔽的实质是将关键电路包围在一个屏蔽空间内,使耦合到个电路的电磁场通过反射和吸收被衰减。 屏蔽机箱最好采用有一定厚度的金属机箱。要想取得好的屏蔽效果,最好选用同时具有高导磁性能和高导电性能的屏蔽材料。为了改善低频磁场的屏蔽效能,应采用高磁导率材料,但磁导率高的材料通常电导率不是很好,会降低对电场的屏蔽效能。为了解决这个矛盾,最好的办法是采用镀涂方法在高磁导率(或高电导率)材料的表面增加一层高电导率(或高磁导率)材料。以不锈钢盖板为例,其按照RE102规范进行测试时的曲线见图5。 在实际的设计中,机箱都会含有一些孔洞和缝隙,这些孔洞和缝隙会引起电磁泄漏,使屏蔽效能远低于完整金属板的理论计算值。当孔洞、缝隙的尺寸大小等于半波长的整数倍时,电磁泄漏最大,一般要求缝长或孔径小于波长的1%。 图5 使用不锈钢盖板的RE102测试曲线 2.4.2 接地技术 接地技术是最廉价和最有效的方法,设计良好的地平面可以有效的减小其电磁辐射,并且可以提高设备自身的抗干扰性。具体的实现方法是在计算机内部将电源地、数字地和机壳地短接,同时控制接地线长度,增加接地线的截面积,以减小接地阻抗;另外计算机外部预留接地螺栓位置。 2.4.3 走线规划 通过走线规划保证计算机内部走线的合理性,在进行走线规划时注意电源线、信号线的分开布放,不同频率的信号线的分开布放;高频信号线和低频信号线的分开布放;强电流信号线和弱电流信号线的分开布放;高电压信号线和低电压信号线的分开布放;容易产生干扰的线缆和敏感信号电缆的分开布放。 2.5 防腐防潮设计 计算机机箱外部框架及组成模块的盖板零件应进行防腐防潮设计,具体的实现方法是在导电涂覆处理后,作外部油漆处理;所有模块盖板、计算机内部支架进行表面处理(如氧化发黑);所有组成模块的印制电路板进行三防处理;所有插座安装面用密封衬垫密封;所有可拆卸搭接面(含面板等)采用复合材料密封。 2.6 可靠性和可维修性设计 在可靠性方面各主要功能模块所用的元器件进行检验和老化筛选试验;各主要功能模块完成调试、三防后,随整机进行环境应力筛选试验。 在可维修性方面为了保证计算机各组成模块可进行快速安装,从而方便模块的维修更换,所有功能模块在机箱中通过导轨放置,可方便、快速拉出,从而方便插拔电缆、更换元器件;同时前盖板采用不脱落锁紧螺钉,也可方便维护时快速拆装。 3 结 语 基于CompactPCI的抗恶劣环境计算机按照CompactPCI规范设计,采用热设计、抗振设计、电磁兼容设计、防腐防潮设计、可靠性设计等多种设计方法保证了计算机抗恶劣环境性能的实现。基于CompactPCI的抗恶劣环境计算机的设计方法已经成功应用,在应用过程中性能稳定,效果良好。 计算机设计毕业论文:“计算机设计与实践”课程创新性实践教学探索 摘 要:“计算机设计与实践”课程作为“计算机组成原理”的后续课程和重要实践环节,是探索综合性、创新性实践教学模式的具体实现形式。开展实践环节的教学研究,开发真正以学生为中心的教学模式,开展设计性与创新性实践教学内容的研究,完善实践教学环境,可以锻炼学生的设计能力和动手能力,培养学生的综合能力和创新能力,提高学生的综合素质。 关键词:实践教学;自主探索;创新能力 1引言 目前,在全国高校计算机科学与技术专业学生的培养中,普遍存在一种现象:重软轻硬,甚至只软不硬,即只重视计算机软件方面知识的学习和培养,忽视对计算机硬件方面知识的学习和实践,特别是在硬件工程实践方面,学生得到的实践锻炼更少。在当前国内高校计算机专业本科生方面,尽管硬件课程的设置已与欧美等计算机发达国家的课程设置基本接轨,但教学知识体系和内容却不容乐观,不能适应时代的需求,与现实严重脱离,学生的学习积极性不高,学习效果不好[1]。与国外相比,我国几乎所有高校的实践教学都有一定的差距。目前很多课程都开设实验课,但一般的实验都属于验证性实验,只能教会学生一些固定的内容,照葫芦画瓢并不能启发学生的思维能力和锻炼学生的动手能力。正因为这样,很多高校都作了一些改革,希望能够改变这样的局面。近几年,我院进行了课程设计教学的探索,并首先在“计算机组成原理”这门重要的专业基础课中开设。课程设计的题目具有一定的灵活性,可以把知识比较全面地蕴藏在实际题目中,对于学生掌握书本知识是有益的。总的来说,课程设计的开设取得了不错的效果。 但是,仅靠课程设计的实践是不够的,通过课程设计,学生根据题目要求,自行设计各种部件,可以培养学生部件综合设计能力。但课程设计在整个实践教学中所占的比重不大,要想进一步提高实践教学,培养学生的系统设计能力,满足社会的需求,还需要向前继续探索和尝试,教学中的实践不应该是验证性的实践,也不仅仅是设计性的实践,而应该是综合性、创新性的实践。 2 创新性实践教学 创新性实践就是指实践的成果在功能上是已知的,而在性能、实现方法和结果形式上是未知的,不同的学生按照自己的思路进行设计,得到不同的结果,既避免了抄袭,又可以开发各自的潜能。例如,在国外的“计算机系统设计”课程上,实践的内容是CPU的设计,不同的指令集对应着不同的设计结果,也可以采用不同的设计思想。复旦大学的实践教学已经作了很大的改革,复旦大学的计算机原理实验成为独立的一门课,包含计算机部件实验和CPU设计实验。实验课程由60学时组成,包括授课12-15学时,其他的学时用于实践,授课与实践穿插进行。复旦大学为国内的计算机教育开了一个好头,他们的教学改革体现了理论与实践并重的思想,有利于教育的发展,有利于人才的培养。清华大学“计算机组成原理”课程共安排48学时的实验,每三名同学为一组,合作完成一个硬、软件组成相对完整的全新计算机系统的设计、实现和调试任务。这样的实践活动可以加深学生对软硬件系统在功能划分和具体实现方面之间关联的认识,还初步调整了部分学生“喜软怕硬”的心态。 复旦大学和清华大学计算机教育改革给了我们一个启示,那就是在实践教学方面加强力度是可行的。所以我院在实践教学方面亦作了一些改革,于2005年秋季学期新开设了一门实践教学课程“计算机设计与实践”,作为我校部级精品课程“计算机组成原理”的后续课程和重要实践环节,取代了原有的课程设计,旨在增加专业课中的实践教学力度,提高创新性实践的比重。 “计算机设计与实践”课程作为“计算机组成原理”的后续课程和重要实践环节,是探索综合性、创新性实践教学模式的具体实现形式。该课程是一门以应用实践为视角,进一步提高学生硬件方面的实际动手能力和设计能力的课程。课程采用理论和实践相结合的方法进行教学,以实践为主(18学时教学/60学时实践),旨在培养学生的综合和系统硬件设计及实现能力,培养学生掌握有关硬件设计工具的功能和用法,掌握计算机部件和CPU的设计方法和调试方法,极利于提高学生的动手能力和创新能力。 3 探索实践教学课程的教学模式 “计算机设计与实践”课程以实践教学为主,总学时78学时,其中课堂教学18学时,实践教学60学时,改变传统以课堂教学为主的教学模式,改变以教师为主体的“灌输式”的教学方法[2],采取“引、点、拨”的方式让学生独立进行实践,学生始终处于主动探索、思考的主体地位,教师由传统以教师为中心的讲解者转变为学生学习的指导者和组织者,教师在实践教学中贯穿应掌握的理论知识并引导学生将其应用到实践中。 在实践教学阶段,通过质疑引思、举例与联想、归纳与总结、启发式教学、互动式教学等方法来实现开拓创新。在实践阶段,不再拘泥于课本上解决问题的方式方法,更多地体现综合性、设计性和研究探索性,以及表现形式的多样性。培养学生理论与实践相结合的能力,提高学生自主探索能力和创新能力。 考核是监督学生学习的手段,不是目的,根据硬件课程的特点,以实验占一定比例,再以书面考试对基本知识、基本理论进行考核是最为理想的方式。“计算机设计与实践”是属于实践性为主的教学,是以平时的实践为主来进行考核的。重点解决教学过程中教师与学生的角色和地位问题和教学方法问题,以学生为主体,培养学生自主探索的能力。 4 设计实践教学内容 “计算机设计与实践”课程作为“计算机组成原理”课程的后续课程和实践环节,将计算机组成原理课程的教学内容深化到应用实践,教学过程中不仅仅传授有关硬件设计的课本知识,还将重视理论知识与实践过程的结合,实践教学内容不仅要将组成原理知识应用到实践中,还需将知识综合灵活运用,重视学生综合能力和创新能力的训练和培养。 在实践教学内容的设计上,要以创新为主线,开设一些与传统的验证性实验有本质区别的综合性、设计性和研究探索性实验,重点进行综合性、设计性和创新性教学内容的设计,根据计算机组成原理课程的理论知识,设计相应的实践内容,如利用所学习的计算机组成原理知识和硬件描述语言进行芯片级微处理器的设计、调试、模拟仿真和实际的可编程逻辑硬件实现,让学生自行设计、实现和调试,只要总体目标达到,可不作特别具体的要求,让学生多角度、多方位地思考。可为不同程度的学生提供不同难度的设计题目,学生也可根据自己的能力和兴趣自主地设计题目,培养学生科学研究的能力,使他们探索性地解决所提出的问题,培养学生的实际动手能力和创新能力,以全面提高教学质量,培养创新人才。 5完善实践教学平台,提供创新性实践教学环境 配合“计算机设计与实践”课程教学内容,设计实践教学内容,完善实践教学环境,创造自主创新性实验开发环境和实验开发平台。提供一个灵活的芯片级可编程逻辑硬件开发平台,结合实践教学内容进行实际的硬件实现,做到理论与实践的真正结合,为综合性和创新性设计的实现提供灵活的开发环境,培养学生的系统设计能力和创新能力。为更好突出对学生能力的培养,实践教学中教师与学生按1:15的比例进行实践指导,体现个性化教学思想。 建立新的开放式实践教学模式,提供创新性实践教学环境,提高学生的实践能力和创新能力。在具体实施中,可以把固定的实验时间安排改变成灵活的实验时间安排,把封闭的实验项目改变成支持自主设计的实验项目,把成批实验方式改变为满足学生个性化要求的实验方式[3]。根据学生动手能力的高低进行因材施教,进入开放实践教学的学生可以结成科研小组,采用自主选题、指导教师指定课题或项目提供课题等方式,经课程组指导教师评定后才能开始。科研小组必须在一定时期内完成一定的科研任务,并提交课题总结报告或论文。由于开放实践教学必须以课题小组形式申报课题,在培养学生创新能力的同时,还培养了学生的团队开发能力。为学生提供了自由发展的空间,可以大大激发学生的学习热情、创造激情,为其成才创造有利条件。实现“创新教育,实践教学,个性指导,能力培养”的宗旨,加强学生综合能力的培养。 6 结论 “计算机设计与实践”是一门刚刚开设的探索性实践课程。我们2005年秋开设的“计算机设计与实践”课程,得到了学生的认可,在学生中的第一次开设取得了不错的效果。这对巩固和深化课堂教学、提高学生的实践动手和科研创新能力、培养创新型人才是十分有效的。 开展实践环节的教学研究,开发真正以学生为中心的教学模式,让学生学会自主学习和主动研究,通过多种途径培养学生的自主性、探索精神、研究能力,以及与他人合作交流的能力。引导学生通过解决问题学习知识、发现知识,构建有利于创新教育的新型教学模式,由以教师为中心的逻辑讲解传授式的教学模式,转变为以学生为主体的探究发现式的教学模式。开展设计性与创新性实践教学内容的研究,完善实践教学环境,构建创新性实践教学环境和平台,培养学生理论与实践结合的能力,锻炼学生的设计能力和动手能力,培养学生的综合能力和创新能力,提高学生的综合素质。 计算机设计毕业论文:“计算机设计与实践”实践教学分析 摘要:本文首先介绍了国内外大学相关课程的基本情况,然后对比分析了哈工大计算机学院的“计算机设计与实践”课程与国外相关课程的差别与差距。 关键词:实践教学;自主探索;创新能力 1引言 “计算机组成原理”作为哈工大计算机学院重要的专业基础课,实践教学对学生理解计算机组成原理起着至关重要的引导作用。通过10个相关的实验,学生不仅验证了一些计算机组成原理的相关知识,也动手设计完成了一些复杂的实验题目,例如计算机微指令的设计。但是受到学生基础知识和学时的限制,实验难度并不是很大,学生自主设计类题目的数量和难度也不足。“计算机设计与实践”课程作为“计算机组成原理”的后续课程和重要实践环节,扩充了组成原理的实验教学,通过一系列比较复杂的实验题目,既锻炼了学生的创造力,又进一步加深了学生对计算机及其各部件的原理及其相关知识的认识。目前国内外各大学都开设了一些相关的实践课程,通过实践来完善和加深学生对计算机原理的认识,锻炼对软硬件进行开发的能力,从而提高他们的创造力和动手能力,进而提高他们的综合素质[1]。 2国外大学相关课程情况介绍 美国康奈尔大学对大四学生开设了“进阶微处理器设计”课程[2],通过长达3个月的课堂教学和动手实验,教授学生有关计算机原理和嵌入式SOC开发的相关知识。在实践方面,他们设计了一系列由浅入深、由易到难的实验,使学生通过实验一步步加深对计算机的了解。主要实验包括:设计实现一个视频接口,从而可以通过在面板上的操作,实现在屏幕上画曲线[2];实现音频接口的驱动,模仿一个球下落时的声音[4];仿真一个使用DDA数值微分分析法测量电路功能的模拟系统[5]。在指定题目的实验之外,还要求学生自选题目完成一个大作业,通过这些自选题目的选择[6]可以看出,学生通过对相关课外知识的学习和动手实践,已经能够完成一个比较复杂的硬件系统。美国阿拉巴马大学开设了“数字系统设计”这门课[7],实验方面的主要题目包括:通过命令将指定内存的内容显示到LED上[8];修改DE2开发环境的指令格式[9];设计一个既能显示文本又能显示图形的混合模式的视频显示控制器[10]。美国伊利诺伊州立大学香槟分校开设了两门相关的课程。第一门课程是“SOC设计与合成”[11],实验方面只要求学生在2个月的时间内通过对相关知识的学习,完成一个MP3播放器的设计与实现。第二门课程是“数字系统实验课程”[12],通过14周的实验要求学生实现一个数字系统。这个系统要能够完成AD转换,实现LCD面板的显示,从键盘可以输入信息,连接游戏杆进行操作,实现扬声器功能以及VGA显示器的显示。麻州大学安默斯特分校开设了实验时间长达3个半月的“计算器结构”课程[13],主要实验题目有:使用一个连接到开发板上的摄像头,通过开关控制拍照,然后将拍下的图片存储到开发板的内存中[14];将实验中拍到的图片进行JPEG压缩,传到PC上看最终显示结果,通过转换不同的JPEG压缩算法,看图象压缩后的差别[15];通过开发板播放MP3歌曲[16]。全美电机系排名前五名的密西根大学安埃布尔分校为大一学生开设了“信息实验”课程[17],它将全班学生分为八队,每队在期末专题要利用Altera DE2 FPGA多媒体平台独立制作出一部电子琴。多伦多大学开设了“数字系统”课程[18],实验方面设计了一个3周的课程设计,让学生自选题目,在DE2平台上设计一个数字系统。滑铁卢大学开设了“计算机实验”课程[19],主要实验题目包括:设计一个8位的计算器,要求类似于生活中的计算机,只有单一输入[20];设计一个电子系统,功能类似于电子乒乓游戏[21]。以上的实践课程都采用Altera DE2作为开发环境,如图1所示。 3国内大学相关课程情况介绍 我国的大学也开设了一些类似的课程。复旦大学开设了一门60学时的“计算机组成原理实验课”,主要包含计算机部件实验和CPU设计实验。清华大学“计算机组成原理”课程共安排48学时的实验,每三名同学为一组,合作完成一个硬、软件组成相对完整的全新计算机系统的设计、实现和调试任务。哈工大计算机学院于2005年秋季学期开设了“计算机设计与实践”,该课程以应用实践为视角,进一步提高学生硬件方面的实际动手能力和系统设计能力。主要包括18个学时的课堂教学和60个学时的实践教学,采用南京伟福实业有限公司研制的“COP2000计算机组成原理实验仪”(如图2),通过FPGA扩展板(如图3)在COP2000实验仪上完成实验。FPGA扩展板由两块FPGA芯片及其外围电路组成,它的优秀器件是Xilinx公司的20万门XCV200的FPGA芯片。它的实验题目以CPU设计为中心,主要包括:寄存器设计、元件例化、实验仪基本部件测试、给定指令系统的处理器设计、处理器功能测试、处理器外设接口设计、处理器与外设接口功能测试等。通过我们设计的实验题目,学生对CPU的原理和结构有了深刻的体会,通过实验大大增强了学生的设计开发能力。 4对比与分析 首先在教学目标方面,我院的教学目的是“使学生初步了解计算机部件和微处理器的设计方法,做到理论和实践的真正结合,掌握有关硬件设计工具的功能和用法,有效地锻炼动手能力和设计能力”,这个教学目标已经和国内外一流大学相关课程的教学目标相同。我院的这门课实验学时达60学时,属于非常多的实验时间,而且我们在这60学时内安排了7个实验,相比其他学校的最多5个实验,学生得到了更多的锻炼机会。在教学队伍方面,由于这门课的指导量很大,所以每个班级在实验时都有一个专门的老师和TA,相比国外整个一门课只有2~3名教师的情况,我们大大增加了指导老师的数量,可以及时有效地解决学生的问题。在教学方法方面,我们在上课时主要采用个人与分组相结合的方式,前几个简单的实验以个人为单位完成,后面较难的实验以小组为单位,每个小组3~4人,以团队的方式来完成一个大的课题,目前国外大学也基本采用这种工作方式。采用这种教学方法,既锻炼了学生的个人动手能力,也锻炼了学生的合作能力。在硬件平台方面,由于国外采用的Altera DE2平台的性能较好,因此可对CPU之外的音视频模块、存储模块等进行二次开发,目前我们采用的COP2000实验仪由于硬件限制还无法完成相关类似题目的实验。 经过以上的分析可以看出我们的课程与国外一流大学相比,在实验目标方面已经与国外一流大学接轨,在学时数、配置实验教师数量上我们所提供的条件已经超过了国外一流大学,但目前由于受到硬件开发平台的限制,我们实验题目还有待改进。在今后的实践教学中,我们可以选择增加一些类似于“开发MP3播放器”之类的让学生比较容易感兴趣和效果更直观的实验,通过这些实验来激发学生学习硬件知识、软硬件开发的兴趣,锻炼他们的动手能力和创造力,提高我院学生的综合素质。
建筑施工工艺论文:桩基施工工艺建筑施工论文 1建筑施工中桩基及其施工工艺概述 1.1桩基 桩基是建筑施工的基础,其施工质量高低直接关系着整体建筑工程的稳定性、安全性以及使用寿命,主要由基柱和桩顶两部分构成。建筑工程施工中常有的桩基形式主要有两种:一是高承台桩基,其桩身的上部在地面上,桩身的下部埋在地下;二是地承台桩基,其桩身的上下部分均埋在地下。 1.2桩基施工工艺 (1)桩基施工工艺的种类。桩基施工工艺有很多种,在不同的地质条件下施工时,要选择不同的桩基施工工艺。在建筑工程桩基施工的过程中,常用的施工工艺主要有两种:一是预制桩桩基施工工艺,其主要是采用打击或者是振动的形式将桩基打入土中;二是灌注桩桩基施工工艺,其相对于预制桩桩基施工工艺较为复杂,首先要在施工现场的地基处钻孔,然后将事先准备好的钢筋笼放置孔中,之后再将混凝土浇筑在孔中,并对其进行必要的维护、保养,以确保桩基的形成效果。(2)桩基施工工艺的作用。桩基施工工艺对于保障建筑工程质量具有重要的作用,具体表现如下:一是桩基施工工艺可以将建筑物在使用过程中产生的竖向荷载转移到桩基附近的土层中,增强发生自然灾害时建筑物的抗震能力以及抵御能力;二是桩基施工工艺可以降低建筑物在使用过程中的沉降速度,避免地基不均匀沉降、建筑物变形、墙体开裂等现象的发生,确保建筑物的安全性及稳定性,保障建筑物的使用质量,延长建筑物的使用寿命。 2建筑施工中桩基施工前的准备工作 做好桩基施工前的准备工作是确保桩基质量的重要前提,具体表现如下。 2.1实地勘察施工现场的地质水文状况 施工现场的地质水文状况直接影响着施工工艺的选择,只有合适的施工工艺才能确保桩基施工质量。因此,在桩基正式开始施工之前,相关人员首先要对施工现场进行实地勘察,全面掌握施工现场的地质条件、水文分布等,特别要注意勘察施工现场是否存在软土地基以及地下水状况,以便于施工单位选择合适的施工技术以及施工工艺,保障建筑工程桩基施工质量。 2.2编制科学合理的施工方案 相关人员在对建筑工程施工现场进行实地勘察之后,要将各项资料数据进行整理分析,并根据这些数据资料以及建筑工程的施工要求、建设规模、建筑结构等因素,编制出科学合理的施工方案。在施工方案的编制过程中,要注意以下两点:一是要将各施工环节的施工流程、标准以及规范尽可能细化;二是要注重对周围建筑物以及管线的保护。 2.3选择合格的施工材料以及机械设备 合格的施工材料以及机械设备是保障桩基施工质量的重要物质性前提。因此,在建筑工程桩基施工准备过程中要做好以下两方面工作:一是要选择质优价低的施工材料,以在确保桩基施工质量的前提下,降低施工成本;二是要根据场地条件、资金状况、技术水平等方面因素选择合适的施工机械设备,以确保建筑工程施工质量以及施工进度。 3建筑施工中桩基施工工艺的具体应用 结合建筑行业目前桩基施工现状,主要对两种常用的桩基施工工艺进行分析,具体表现如下。 3.1预制桩桩基施工工艺 在建筑工程桩基施工过程中使用预制桩桩基施工工艺时,为确保桩基施工质量,要做好以下两方面工作:一是在沉桩方式的选择上,常用的桩基沉桩方式主要有水射法、击打法、振动法以及静压法,这些方法虽然都可用于预制桩桩基的沉降过程中,但是不同的沉桩方法适用于不同的施工条件,如水射法仅适合砂土层的施工等,且具有不同的效果,因此,要根据建筑工程的具体施工情况以及施工现场的地质状况选择合适的沉桩方式;二是在预制桩桩基的浇筑过程中,要确保桩基浇筑的连续性,且要将保护层的参数设置在25m左右。 3.2灌注桩桩基施工工艺 灌注桩桩基施工工艺相对于预制桩桩基施工工艺,施工工序更加复杂。为确保灌注桩桩基施工质量,要做好以下两方面工作:一是灌注桩桩基施工工艺与混凝土施工有着直接的关系,混凝土施工质量是决定桩体强度的重要因素,因此,在灌注桩桩基施工过程中,既要确保混凝土配置比之间的合理比例,亦要合理规划混凝土的搅拌过程以及施工工序,以保障混凝土施工质量;二是要重点关注施工工艺中的成孔操作,常用的成孔操作主要分为四类,分别为干作业成孔,又可分为机械钻孔以及人工挖孔;沉管成孔,其主要是利用锤击或者是振动冲击成孔,在施工的过程中会产生较大的噪音,对周围环境影响较大;泥浆护壁成孔,其主要用于淤泥土质、粘土、砂土以及粉土;冲击成孔,其适用范围与泥浆护壁成孔技术类似,但亦适用于碎石土质。因此,在灌注桩桩基施工的过程中要根据各成孔操作方式的施工特点以及适用范围,选择合适的成孔操作方式,以确保灌注桩桩基施工质量。 4结语 综上所述可知,桩基施工是建筑工程施工的重要构成部分,桩基施工工艺水平的高低直接关系着桩基施工质量,并进而影响到整体建筑工程质量。因此,在建筑工程施工的过程中,要提前做好施工现场地质勘查等相关准备工作,并根据施工要求、地质状况、建设规模等方面因素,编制出合理的建筑工程桩基施工方案,选择合适的桩基施工工艺,以确保桩基施工质量,为提高建筑工程质量,保障其投入使用的安全性以及稳定性,延长其使用年限奠定坚实的基础。 作者:王显华 单位:四川三江港口航道工程建设有限公司 建筑施工工艺论文:建筑施工中桩基施工工艺浅谈 【摘 要】随着现代建筑体量的不断增大,对于桩基施工的质量要求越来越高,桩基施工技术也因此得到了快速发展。桩基施工技术主要应用于建筑工程的基础部分施工,是影响建筑整体质量的关键,对桩基施工技术进行研究,对于提高建筑工程安全性与稳定性意义重大。本文主要探讨桩基施工工艺以及施工技术的应用,希望能够促进我国建筑事业的进一步发展。 【关键词】建筑;桩基;施工工艺;技术 对于建筑工程来说,桩基施工是其关键施工内容之一,桩基施工的质量将直接影响着建筑工程的整体施工质量及工程项目的经济效益。近几年来,随着我国城市化进程的不断加快,城市当中建筑工程项目的数量亦日益增多,同时其工程规模也在不断扩大,在此情形下,若想切实保障建筑的质量安全,就必须要打好建筑桩基。以下笔者就结合实际情况来简单谈一谈建筑施工中的桩基施工工艺。 一、建筑施工中桩基施工工艺简介 在建筑施工中,桩基的作用是给建筑打下基础形式。桩基是由基桩和桩顶这两部分相连而构成的,桩基的形式有很多,比较常见的形式有高承台桩基和地承台桩基。其中,高承台桩基的特点是桩身上部分露于地面而下部分理在地下,地承台桩基的特点则是桩身上下部分都埋在地下。桩基的施工工艺同样也有很多种,其中最为常见的两种桩基施工工艺是预制桩桩基施工工艺与灌注桩桩基施工工艺。对于预制桩桩基施工工艺来说,其需要先在工厂或施工现场预先制作各种桩,如混凝土桩、木桩、钢桩等,然后再采用沉桩设备等将其以打入、压入或振入等形式埋至土中,目前在我国的建筑施工中采用最多的预制桩主要是混凝土预制桩和钢预制桩;而对于灌注桩桩基施工工艺来说,其施工过程比较复杂,一般需要先进行人工钻孔,钻孔的截面为圆形,然后再将钢筋笼置于孔中,最后再以混凝土浇筑钻孔并进行必要的维护,从而形成稳定的桩基。良好的桩基施工工艺可以转移建筑物的竖向荷载至周围土层之中,从而提高建筑物抵御外力的能力,以免当发生地震等自然灾害时建筑物受到较大的损坏。再者,桩基还能够避免建筑物变形,从而有效保障其安全性及稳定性。 二、桩基施工前的准备工作 1.实地勘察 施工人员应当要在施工前先对施工现场进行仔细的勘察,从而详细了解施工环境,为施工打下良好的基础;在对施工现场进行勘察之时,应当重点对地质和水文情况进行查探,并要保证勘察结果的准确性和及时性,从而给相关施工技术指标的制定提供科学的依据。 2.确定施工方案 在勘察完施工现场之后,就要根据勘察结果来制定详细的施工方案,施工方案中应明确规定桩基施工工艺类型、施工机械设备及施工进度等,同时还要针对施工场地附近的其他建筑物及管线等制定一定的保护方案。 三、建筑施工中桩基施工技术 1.静力压桩施工技术 民用建筑是最常见的一种建筑类型,其主要功能是供人们居住生活,所以大部分的民用建筑都是在城市中的居民住宅区进行建设的。为了避免桩基施工造成过大的噪音而影响到居民住宅区居民的正常生活和休息,采用静力压桩施工技术是非常有必要的。普通的打桩机在打桩过程中往往会产生很大的噪音,而利用静力压桩施工技术则能够有效改善这一问题,减小噪音。静力压桩施工技术的主要原理是以静压力将预制桩打压进土中,所以其不会产生过大的噪音,并且静力压桩施工技术还能够大大节约钢筋及混凝土的使用量,从而降低施工成本、提高施工效益。目前,静力压桩施工技术已经在我国建筑施工中得到了非常广泛的应用。 2.振动沉桩施工技术 建筑施工中常见的桩基施工技术还有振动沉桩施工技术。振动沉桩施工技术是一种打桩效率较高的桩基施工技术,其原理是先在桩顶部安装一个固定振动器,固定振动器会进行振动,而其振动会使得土层也受迫振动,这样土层就会产生一定的收缩和位移,从而起到打桩效果;同时,在土层振动过程中,土层与桩表面之间的摩擦力也会减小,这样桩就能够在振动力与自重的共同作用下而自动沉入进土中。在采用振动沉桩施工技术进行桩基施工之时,需要先采用小距离的轻度锤击将桩沉入至土中约1-2m的深度,然后再逐渐增加落距至要求高度,最后再连续锤击至要求深度。一般情况下,振动沉桩施工技术比较适用于一些施工现场的土质是粘土、软土、黄土及松散砂的建筑工程,利用该施工技术进行桩基施工,不但操作方便简单,而且还能够大大提高施工效率、降低工程造价成本,所以非常值得推广。 3.灌注桩桩基施工技术 灌注桩桩基施工工艺相对于预制桩桩基施工工艺,施工工序更加复杂。为确保灌注桩桩基施工质量,要做好以下两方面工作:一是灌注桩桩基施工工艺与混凝土施工有着直接的关系,混凝土施工质量是决定桩体强度的重要因素,因此,在灌注桩桩基施工过程中,既要确保混凝土配置比之间的合理比例,亦要合理规划混凝土的搅拌过程以及施工工序,以保障混凝土施工质量;二是要重点关注施工工艺中的成孔操作,常用的成孔操作主要分为四类,分别为干作业成孔,又可分为机械钻孔以及人工挖孔;沉管成孔,其主要是利用锤击或者是振动冲击成孔,在施工的过程中会产生较大的噪音,对周围环境影响较大;泥浆护壁成孔,其主要用于淤泥土质、粘土、砂土以及粉土;冲击成孔,其适用范围与泥浆护壁成孔技术类似,但亦适用于碎石土质。因此,在灌注桩桩基施工的过程中要根据各成孔操作方式的施工特点以及适用范围,选择合适的成孔操作方式,以确保灌注桩桩基施工质量。 结语 综上所述,桩基施工是建筑施工中的重要内容之一,为了确保建筑施工中桩基施工的质量,施工人员必须要积极学习更加先进和科学的桩基础施工工艺技术。 建筑施工工艺论文:浅谈建筑施工中的桩基施工工艺 摘 要:伴随着我国社会和经济的迅速发展,人们的生活水平也有了很大的提高,对建筑的要求也在不断增加。由于建筑施工中的桩基施工工艺对于整个建筑的质量具有重要影响,因此,建筑施工企业在建筑施工开始之前要对桩基施工工艺的整个过程进行详细的分析,做好施工开始之前的全面准备工作,确保建筑的整体质量。本文简要论述了建筑桩基施工技术的重要意义,分析了痘的施工工艺和施工质量控制措施。 关键词:建筑施工;桩基;施工工艺 一、建筑桩基施工技术的重要意义 建筑工程的桩基施工工艺是建筑施工过程中的基础环节,也是施工中比较重要的环节。桩基施工的质量直接决定着整个建筑的施工质量和建筑本身的综合性能。与此同时,桩基施工技术还可以有效的解决由于地基问题导致的建筑施工质量问题。建筑施工中桩基施工技术的科学、合理应用对于提高建筑的有效载荷具有重要作用,尤其对于高层建筑来说,桩基施工技术对于解决由于高层建筑荷载不均匀导致的整个建筑下沉问题具有重要作用。因此,建筑施工企业要正确认识桩基施工工艺对高层建筑建设的重要性,并且在实际的施工操作中要严格按照桩基施工技术的要求和标准进行桩基施工操作,从而为高层建筑工程的施工打下良好的基础,也为整个城市化建设打下坚实的基础。 二、建筑施工中的桩基施工工艺分析 (一)预制桩基础施工 预制桩基础施工通常是通过振动、水冲或锤击等方式将预先制作好的桩体打入准备就绪的点位中。桩基础施工人员在进行压桩的步骤中,必须要保障桩基稳定,在下压时应当将速度控制在每分钟下压1m,以保障预制桩基在下压中能够充分接触到每一个土层,缓解、释放所产生的剪力。除此之外,在压桩时,施工人员应当保障桩基下段钢筋能够对准空位,将上下桩基的接触面积控制为5~10mm。 (二)混凝土灌注桩 在进行混凝土灌注桩浇筑时要注意以下几个方面:1、对施工现场质量和技术人员的到岗情况、建筑材料的准备工作和施工方案的执行状况进行详细检查,准确把握混凝土的搅拌、配合比例,还要确保浇筑质量;2、在进行导管检查的时候,要进行水密承受压力、接头抗拉等试验;3、良好的和易性和抗离析能力是混凝土的两大特性,为了保障混凝土灌注桩的质量,要对运输到建筑现场的混凝土进行均匀性和坍落度检测,在确保检测合格之后方可投入使用,一旦检测不合格,必须进行二次搅拌,直至检测合格;4、为了有效避免混凝土灌注桩出现坍孔问题,在第一批次的混凝土下落之后要进行混凝土连续浇筑作业,并且连续作业之间中断时间不能过长。 (三)人工挖孔桩施工技术要点 在进行人工挖孔桩施工的时候很容易发生土壤回落现象,这是由于挖孔部位的复杂地质环境和土壤松软的特点共同决定的,可以采取设置防护网和遮挡板等方式来进行一定的防范。当遇到岩层风化程度较大的情况时,可以使用混凝土浆料进行加固。如果渗透严重,必须对孔壁灌浆完成加固;为了防止挖掘风化岩石层或者淤泥层时孔壁坍塌,可以用圆钢等材料支护法、钢筋材料加固与混凝土浆料结合法。为了防止在施工过程中钢筋笼位置出现偏差,一定要保证孔桩的混凝土浆料具有一定的流动性,并且混凝土浆料的凝固速度要快。为了有效防止混凝土浆料在存储罐中沉降,必须加快孔桩混凝土施工的速度。与此同时,要对孔底进行清洁,将积水尽快排出,一旦积水深度大于6m,就可以对孔底积水进行封堵,等混凝土终凝后再抽水,避免混凝土离析。 三、桩基的类型以及施工质量控制关键措施 (一)桩基的类型 按照桩基的持力情况进行划分,大致可以分为摩擦桩和端承桩两种。首先,就摩擦桩而言,将桩体打进土层,通过桩体和土壤的摩擦力以及桩尖阻力来向桩基上部结构提供荷载,在施工过程中要加强对桩尖标高的控制和贯入度的思考;其次,就端承桩而言,其主要是桩基越过软土层直接进入深处地层发挥坚实土层的作用。单由桩尖阻力为上部提供荷载, 在施工中重视贯入度,并参考桩尖在持力层的标高和深度。 (二)桩基施工质量控制关键 对于桩基施工质量控制必须要注意以下几点:首先,要对桩基施工的原材料进行检测,包括水泥的抗折抗压强度、初凝和终凝时间、安定性和细度;混凝土的水灰比、坍落度和抗压强度;钢筋的拉伸弯曲性能;砂石的含水率和级配;其次,要复核钻孔时的检测,按照严格的标准控制桩体的长度和高度,并且在双控开挖时要对地基土的信息进行实时掌控,当遇到软土地基时,为了最大限度的保障桩基的承载能力,要按照勘探地质报告,延伸持力层距离8~10dm;最后,要加强对钢筋笼的检测。施工时必须严格检测钢筋笼搭接长度和焊接质量,搭接长度要符合桩基深度,如果桩基很长,为了防止焊接接头处于同一平面,可以采用搭接方式将焊接接头错开。把笼底钢筋制作成喇叭状,防止灌注过程中导管挂笼情况出现,避免钢筋笼上浮现象。针对终端配筋桩,假如笼顶标高处于地面之下,要用吊筋焊接方式来提升其牢固性。 四、结语 总而言之,桩基的施工质量对于整个建筑的施工质量具有重要影响。由于桩基施工工艺较为复杂,施工人员必须做好施工现场勘查分析,按照地质状况和施工要求来编制客观的施工方案,选择合理的工艺和形式,并且要根据施工工艺的不同合理选择成孔和沉桩方式。在保障桩基施工质量的同时也将建筑整体的安全性和稳定性提升到一个新的高度。 建筑施工工艺论文:建筑施工中现浇梁板模板施工工艺研究 [摘 要]随着社会经济的持续快速增长,各行各业都取得了较好的发展成果,建筑行业也在不断发展进步。随着人们社会生活水平的不断提高,人们对于社会各方面的要求不断提升,建筑行业也是如此。建筑施工对于人们的生产生活具有重要影响,保障建筑施工的质量,是建筑工程项目的重要任务和首要目标。主要从现浇梁板模板施工工艺的内涵入手,说明现浇梁板模板施工前准备工作的重要性,对现浇梁板模板的具体施工情况进行详细的分析和探讨。 [关键词]建筑施工;现浇梁板;模板;施工工艺 1 现浇梁板模板施工工艺的概述 现浇梁板往往有相对较低的纵横比和高变形的要求,需要特殊的细节,以实现韧性性能。墙的应力作用下导致轴向力的变化,使其设计复杂化。梁和墙之间的连接需要格外的注意避免钢筋放置的位置。现浇梁板近年来逐渐取代了预制混凝土管桩,这是因为大直径预制薄壁管桩是很难运输和安装的,而且当桩不加固时很容易影响桩的完整性。由于现浇梁板可以用于提高承载力、减少软土地基的沉降,因此广泛应用于模板施工现场。在建筑结构中,包括屋顶或地板的混凝土梁板,可以通过一个复杂的模板作为一个单元整体浇筑。根据这些金属板成员之间所需长度,金属板之间可以相互连接或分开一定的间隔。梁板之间的面积要大于板与梁形成的混凝土部分。采用现浇梁板模板施工工艺的优势在于,该技术具有交替覆盖层,混凝土与它共同作用,以复合方式形成稳定的结构。 2 现浇梁板模板的施工工艺 2.1 施工前检查 如前所述,现浇梁板的主要优点是,梁板的质量控制可以大大改善,梁板的施工质量也可以很便利地进行检查。当梁板用纯混凝土现浇,而不是与土壤和混凝土进行搅拌,梁板的收缩与膨胀是可以预防的。因此,梁板的截面更为均匀,梁板的完整性也更好。在进行梁板的浇筑时也需要精确地估计混凝土体积。因此梁板的质量也可以通过混凝土的使用量在浇筑期间进行检查。梁板形成后检查质量,可以使用以下三种方法:开挖梁板内部检查,从梁板采取具体的样品;梁板的静载试验;低应变完整性检测。 2.2 安装梁板模板 在安装梁板前首先要对其高度进行一定的调整,确保梁板之间保持合适的距离。在此基础上,通过拉线的方式校准梁板的水平位置,再根据梁板的位置来安装梁板的模板、侧模板、支撑架等。在安装的过程中,要不断的校准梁板的高度,确保梁板的稳固程度,防止在安装模板的过程中出现危险。 2.3 测量放线 仪器安装之前,使用振动驱动。该仪器有一个外径为1米,壁厚为120毫米的外壳。梁板的深度为12米。安装临时停止在顶部深度为3米,6米和9米,确保所有仪器运行的数据得以被记录。放线长度是驱动每个停顿期间监测的,通常是100毫米以上的地面水平安装,即发生在完全不插电(或取芯)模式。这个时间间隔通常在10min左右,在每个暂停期间进行所有的数据测量,因此,所有梁板的安装时间大约是25分钟,一般不会超过30分钟。 2.4 数据监测 当梁板被打入地面时,梁板周围的土壤会隆起。在距离为2,3.5和5米的距离时从外壳的中心测量的地面表面隆起。可以看出,穿透深度越深,土体的底鼓量越大。然而,穿透深度大于5米时表面升沉量不再增加。这一数字表明,距离梁板的距离越近,升沉量越大。当距离超过5米后,升沉的量迅速降低,从外壳到中心的距离可以忽略不计。最大地面隆起量为2.7厘米,是梁板直径的2.7%。可以看出,在前三分之一的距离最大的横向位移发生,即4米的深度位置。越靠近套管,横向位移越大。在3.5米距离的中心的外壳的横向位移是在10毫米,这可以忽略不计。它再次表明,梁板安装的影响区只有在3.5米范围内。 2.5 拆除现浇梁板模板 在混凝土浇筑完成之后,需要对现浇梁板模板的拆除时间进行有效地的控制,当其强度满足施工设计要求时,可以按照规范进行现浇梁板模板的拆除工作。在现浇梁板模板拆除过程中,还需要做好混凝土的养护工作,严禁对混凝土的表面和棱角造成破坏。现浇梁板模板拆除一般会选择专业脱模剂,其不仅能够保证模板完整地拆卸下来,而且还能够确保模板拆除后混凝土的整体质量。现浇梁板模板拆除过程中,还需要按照一定的顺利进行,最好先拆除建筑的承重模板,然后依次拆除侧模板,而且在现浇梁板模板拆除过程中还要采取措施避免对其环节的施工产生影响。 3 提高现浇梁板模板施工质量的措施 3.1 做好现浇梁板模板施工安全措施 首先,在现浇梁板的模板的安装中必须要加强施工安全措施,及时检查施工效果,排除施工过程中的安全隐患,并对相应的问题进行及时的记录和上报。施工人员要加强安全施工的意识,严格遵守施工标准和要求,并制定专门的安全检查人员对现浇梁板的施工情况进行检查。其次,还需要做好施工现场的安全检查工作,对各个环节施工过程中可能出现的安全隐患及时的排除,加强对施工人员的培训与教育,从根本上提高他们的安全责任意识,以确保现浇梁板模板的整体施工质量。最后,做好施工过程的安全检查工作。安全质量检查是建筑施工中现浇梁板模板施工的关键环节,通过对施工各个环节进行系统的安全检查,可以将事故隐患及早发现,并采取有效的措施给予解决,以确保各个环节工程的安全施工。施工过程中,最好委派专业人员对施工各个环节给予定期与不定期安全检查,遵循基层施工人员与专业人员相补充的原则,并有目的、有计划的进行检查,从而保证检查内容的真实性、系统性,对检查过程中发现的问题,要制定有效的解决对策,从而保证现浇梁板模板施工的安全。 3.2 提高施工人员的安全意识 在进行建筑施工中现浇梁板模板施工时,部分施工人员由于自身专业技能比较差,加之安全意识不高,甚至还有一些建筑施工单位为了获取更大的经济利益,肆意的延长劳动时间,赶工期,但是该过程中忽视了对施工人员的培训工作,从而导致施工过程中危险隐患比较多,严重阻碍了建筑施工的正常进行。因此,为了提高建筑施工中现浇梁板模板施工质量,就需要做好员工的岗前培训工作,主要包括以下几个方面的内容:基础安全知识与常识的培训,以提高每一位员工的安全意识;加强与本岗位工作相关的安全隐患培训,告知他们如何正确使用劳动防护用品;优化本岗位工作的知识技能。。 结束语 现浇梁板模板施工在房建施工占有一席之地,只有不断提高此项技术能力,才能保证施工质量,推动我国技术领域走向国际、走向市场,为我国城市化建设贡献应有力量。 建筑施工工艺论文:建筑施工中混凝土的施工工艺 [摘 要]社会经济以及科技的发展促进了建筑行业的进步,在现阶段根据现代建筑行业的需要,对于混凝土的施工要求更高。目前我国的大多数建筑属于混凝土结构构成,混凝土有一定的稳定性,满足建筑承重和稳定的要求。但是随着社会发展的需要,在建筑施工中的混凝土施工工艺也在不断的更新当中,部分企业为了提高企业竞争力,通过提升自身施工工艺的方法获取更高的市场价值,同样混凝土施工工艺对于我国建筑行业的发展也非常重要,下面针对建筑施工中混凝土的施工工艺进行分析。 [关键词]建筑工程;混凝土;施工工艺 混凝土是指利用胶凝材料将骨料胶结在一起的工程复合材料的统称,一般是将水泥用作胶凝材料,将砂、石为骨料再加上水通过一定的比例调和搅拌后制成的水泥混凝土,这样的混凝土在日常的建筑施工中较为常见。同样经过设计和施工可以满足一定的设计需要,并且具有一定的承载力,其本身结构稳定所以较为常见。部分施工现场根据施工的需要,可以进行一定的比例混合,混合技术较为方便可以大面积的使用。本文将根据在建筑施工中混凝土的施工工艺进行讨论,为今后的建筑工程混凝土施工做参考。 一、建筑工程混凝土施工应用方向分析 在目前的建筑施工当中,为了满足使用以及施工的需要,对于混凝土施工工艺进行一定的改进,以提升混凝土的强度以及减少施工的时间。根据现阶段的施工情况分析,混凝土容易受到周围环境中的空气、日照、湿度等影响产生一定的开裂现象,根据在施工后出现的问题,建筑行业根据目前混凝土施工工艺进行一定的研究,使其质量和使用寿命有一定的提升,同时利用科学合理的方法对混凝土的施工工艺进行规划,保证混凝土的施工质量,从而使混凝土施工更好的发展,有利于建筑行业的进步。 二、混凝土施工方法分析 1.基础施工 在整个建筑工程的混凝土施工中,地基的施工影响到整个建筑的稳定性,同时对混凝土施工的质量也会有一定的影响。所以在地基挖掘的过程中,应当先打好深层的基础再进行浅层的基础工作,同时保证深层基础工作的质量,对基坑的排水以及周围环境对基坑的影响,也需要充分的重视。 2.承台施工 依据建筑物的标准高度开展针对性的测量就是承台施工,建筑物承台要以间隔水平分割为主,通常在主楼的基础是以两层楼的施工为主,因此,两层通常都要进行混凝土的浇筑,混凝土的浇筑时间一般要以六天为间隔,对两层之间的厚度也要进行严格要求,一般在一米半以上,层与层之间也要采取一定的间隔措施,可以利用抗拉钢筋为间隔工具。在施工中,这种方法不仅仅能够对混凝土内部的温度进行降低,同时,也能节省施工成本,对资源进行节约。 3.施工方法管理 同时在施工的过程中,必须严格按照混凝土施工设计的顺序进行相应的施工工作,同时要注意周围的环境以及其他突发情况对施工顺序的影响,例如部分施工地点的土地不平整,这时就需要保证该位置的施工质量,同时避免二次施工对整个施工顺序的影响。对混凝土的运送以及质量和温度都要进行严格控制,在满足一定的温度以及质量合格的基础上进行施工工作,从而提升混凝土施工的质量。 三、建筑施工中混凝土的施工工艺管理 1.地下防水混凝土施工工艺分析地下防水混凝土施工时通过现代建筑工程地下工程中调整调整混凝土配合比、掺外加剂或使用新品种水泥等方式提高自身密实性、憎水性和抗渗性的地下混凝土工程。其施工过程中要特别注重对主体工程的控制以及对施工缝的处理,以达到地下混凝土工程防水、抗渗设计的要求。同时还要为防止地下防水混凝土施工中过振、漏振、跑浆等造成混凝土不密实而影响其防水性能。其具体的施工工艺控制首先要注重木模施工前的充分湿润、钢模表面的清洁、基底积水泥土杂物的清理等工作减少混凝土渗漏隐患的发生。 在混凝土浇筑过程中,需要注重防水混凝土浇筑量的控制,避免由于浇筑量太大使振捣器不能有效进行振捣、发生漏振、欠振等情况,避免振捣不实造成的蜂窝、麻面、孔洞的很难过质量缺陷,影响地下防水混凝土防水抗渗性能。另外,地下防水混凝土施工工艺控制还要注重内部钢筋、绑扎钢丝等不能接触模板。具体施工中需要针对振捣器类型进行工艺控制仪。通过科学的施工过程工艺控制保障地下防水混凝土施工质量,为建筑工程基础施工奠定良好的基础。 2.工业厂房混凝土浇筑工艺控制与管理为了满足生产过程运输、设备运输、耐磨、整体性好的需要,现代建筑工程厂房施工中多采用混凝土浇筑作为地面施工工艺进行施工。同时满足特殊生产环境的要求,许多工程也采用混凝土浇筑墙体的设计作为主要结构。其施工过程必须针对施工工艺特点及其质量控制点进行施工,以此保障工程施工质量,满足生产需要。现代厂房混凝土浇筑工程需要混凝土浇筑过程的连贯以保障混凝土的完整性,增加混凝土工程强度。这也使得厂房混凝土施工多采用大面积连续性的混凝土浇筑,不留施工缝。但是由于大面积混凝土结构浇筑后,水泥内外温差较大极易产生裂缝。因此,其工艺控制与技术管理成为了杜绝混凝土浇筑裂缝产生的重要因素。 其工艺控制与管理需要通过严格设备管理保障施工用设备的稳定,同时以备用设备预防设备故障对施工的影响。厂房混凝土浇筑施工工艺要求浇筑施工要选择春秋稍冷的季进行,以降低入模温度。混凝土配料时严格按照通过试配验证的配合比进行计量,同时加强混凝土搅拌时间,以保障个中外加剂充分搅拌均匀,保障混凝土材料的质量。混凝土浇筑过程应分层分段进行,根据厂房建筑结构特点以及钢筋密度决定浇筑高度。 3.加强混凝土强度检测,混凝土的强度对整个建筑工程施工的影响较大,所以需要加强混凝土的强度检测,同时混凝土的强度检测以混凝土的施工工艺为基础,通过对混凝土的施工工艺、混凝土结构等相关的数据进行检测分析,将检测的误差控制在最小保证检测的质量。在现代建筑行业较为常用的是超声法、超声回弹、钻心法等,不同的方法对其检测的结果以及检测的方面都有一定的区别。所以在建筑工程混凝土施工时,需要考虑不同的检测技术的强度检测结果与混凝土施工工艺之间的关系,通过对其进行一定的分析,保证施工工艺的提升。 四、结论 在目前的混凝土施工的过程中,对施工材料的质量以及施工的工艺对混凝土施工的质量都会产生一定的影响。通过对建筑市场环境的了解保证合格的施工材料投入施工当中,同时辅助混凝土施工工艺将混凝土的施工质量进一步的提升。同时需要注意施工的人员对施工工艺效果发挥的影响,通过培训将施工人员专业水平有一定的提升,辅助施工过程中的监督和管理,从而使混凝土施工质量进一步的提升,从而为建筑行业的发展奠定基础。 建筑施工工艺论文:建筑施工中混凝土的施工工艺 摘 要:建筑工程是一个庞大的项目,在众多施工环节之中,最为重要的就是混凝土的施工环节。混凝土施工也是整个建筑工程的根基,决定着整个工程施工的稳定性和安全行性。随着时代的发展,越来越多的高新科技出现在了建筑施工的方方面面,也就带来了混凝土施工技术的创新发展,这对工程整体质量的提升有重要意义。本文结合施工现场情况,分析、研究了建筑施工中混凝土施工的技术要点。 关键词:建筑施工;混凝土;施工工艺; 现代人对于建筑工程的要求越来越高,而混凝土一直以来就是施工建筑的关键组成部分,对于工程效果、工程质量都有着直接的影响。而混凝土工艺也随着时代一同的发展进步,一个完备的施工体系,在开始施工之前就要对整个施工工艺有着充分的计划,保证施工工艺的安全可靠,施工流程的完整周密的,并且选择高质量的施工材料,这也是建筑工程能够经得起市场考验、时间考验的必要条件。 1施工前期的准备工作 1.1基础材料的选择 准备工作中最重要的就是水泥及砂石的选择,水泥和砂石的质量直接就决定了混凝土的质量,也就和整个工程的质量休戚相关。在选择水泥之前,要详细比对设计需要,了解建筑工程设计阶段对水泥有什么具体的要求,以选择合适的水泥产品型号,还要注意水泥有效期,是否具有合格证。对于极其重要的高端工程最好能够了解一下水泥生产方的生产资质。而在选择砂石和选择水泥一样,要明确建筑工程在设计时候对于砂石有什么具体要求,以方便选择数量、质量适中砂石进行采购。 1.2外加剂种类和加入比例的确定 在混泥土的施工过程中,外加剂是必不可少的。外加剂的假如能够使混凝土的质量得到提升,能够促进混泥土的防腐效果,并且有效改善混凝土浇筑过程中出现的裂变现象。但是要注意到,外加剂的使用不当,也会引发严重的质量问题,比如会影响混泥土的承重效果,外加剂配比使用不当的区域在受到外力影响之下就会发生变形,严重威胁到了建筑工程的质量,而外加剂的配比还要考虑到具体的建筑工程设计方案要求,施工环境的气候、温度。对于这些因素全面的考虑,将能够有力的建筑工程的质量。 2.建筑工程中的混凝土施工技术 2.1混凝土施工工艺中的施工缝 在混凝土的施工过程中,如果由于施工技术以及施工人员等影响,造成施工浇筑不能顺利进行,就会在施工中使用到施工缝技术。施工缝的预留,要在预留的施工缝位置以及尺寸,需要在进行混凝土浇筑之前按照施工设计需求进行确定,以保证混凝土浇筑的顺利进行。并且如果在新旧混凝土施工结合力较差的时候,施工缝的存在也能很好地而缓解结构的薄弱与不稳定,可以很好地通过施工缝的留置,保证减小混凝土结构受到的剪力,方便施工的继续进行。 2.2浇筑技术 浇筑一个重要的施工操作,在开始之前要做好准备工作,要明确模板的具体大小、标高、所处位置以及刚度;还要对保护层的宽度以及钢筋的位置进行确定。准备工作还包括,将模板内的杂物清理干净,为浇筑准备一个良好的基础环境,在清理过程中要注意注意以下几点。首先,在清理的r候要注意清理模板内的杂物,尤其要处理好缝隙内的堵塞情况;清理过程之前先要对模板用清水进行清理,要注意在不能在清理之后留下积水。 在建筑工程正式开始实施浇筑的时候,还要注意浇筑要由低向高处有层次的进行,并且参照建筑设计方案明确每一层建筑要求。在面对要竖向浇筑混凝土的情况,要事先在要浇筑模板的低端填充进与混凝土配比相同的水泥砂浆,采取这样的方式进行浇灌能够降低浇筑构成中,发生离析现象的几率。 施工现场会发生很多的意外情况,需要施工单位能够随机应变,比如当遇到要浇筑的高度对象超过了三米,可能就会发生混凝土无法正常下落的现象,这时候就需要施工单位采取溜管和串筒相组合的方式进行浇筑。在浇筑的过程中,需要经常确认钢筋、模板的位置,如果模板发生了移位或者形变的情况,要立即进行修复工作,以免影响工程质量。 2.3养护技术 近年来,在国内建筑混凝土施工技术应用中,多使用泵送混凝土的施工技术模式。泵送混凝土可以有效缩短工期,而且还能够改善混凝土的整体性能。混凝土的养护措施包括: (1)板混凝土浇捣后,进行带模养护不少于7d;拆模后挂两层麻袋严密覆盖,继续保温,同时洒水养护至14d; (2)顶板混凝土浇捣完成,待其终凝后,6h内严禁浇水养护,以免出现起皮、起灰现象;8h-12h内,用薄膜覆盖严密,面层加盖两层麻袋进行保温、养护,保证7昆凝土处在足够湿润状态。待3d-4d后,确认混凝土优秀温度高峰期过去,再进行正常洒水养护至14d。 2.4建筑整体轻度控制技术 在建在过程中,需要技术人员能够坚决执行过国家出台的质量标准要求,考虑的具体建筑工程方案要求科学配比,对配比过程中出现少配、错配的混凝土,坚决不允许其进仓。同时,在现场施工的时候,技术人员还要检查水泥、砂石、添加剂的配比是不是能够完全复合实际情况,保证建筑物具有优良的质量。 2.5振捣技术 在混凝土振捣时应当将进行三道振捣,三道设置要求为:第一道为混凝土的坡角,第二道为混凝土的坡中间,第三道为混凝土的坡顶。只有三道设置的位置符合要求,并进行合理地配合才可保证振捣覆盖整个坡面,达到预期的效果。在采用振捣棒振捣时必须要把握好振捣棒的插入深度以及振捣时间,将振捣棒插入下层混凝土的深度控制在50mm以上,振捣棒移动的间距控制在400mm左右,振捣棒要快插慢拔。当混凝土振捣密实后,要用刮杠刮平混凝土表面,再撒上5-25mm碎石,终凝前用木抹搓平,次数最好在两遍以上。 2.6加强建筑混凝土施工技术的措施 国内建筑技术研究机构,以及相关高等院校都要顺应时展需求,组织专业人员进行混凝土施工技术的深入创新与研究,力争实现混凝土施工技术大幅度的提升。同时,建筑工程施工技术管理人员也要注意对于工作经验的积累与总结,有针对性的提出自己的观点与合理化建议,并且不断地在工作中寻求技术问题与解决方案。 3.结束语 可喜的看到越来越多的高新科技运用到了建筑施工的领域,给建设施工的各个方面带来得了革命性的创新。但与此同时,我们也要意识到在科技飞速发展的同时,无形中也对我们建筑施工质量有了更高的要求。混凝土施工作为建筑工程中重要的一环,对于建筑整体有着决定性的影响,也就要求建筑施企业能够与时俱进,优化混凝土施工工艺。建立完整的施工体系,从施工技术、人才培养、工程方案检查等多角度对建筑工程进行监管,以期确保混凝土施工安全、稳定的进行,不断提高建筑质量,建造更多优质工程。 建筑施工工艺论文:建筑施工中桩基施工工艺分析 摘 要:在对目前建筑施工深入研究中,发现要想提升建筑物自身质量就要对建筑物自身地基的稳定性起到高度重视,减少建筑施工中出现的地基问题,对于提升建筑物整体质量起到非常重要的作用。在目前进行建筑桩基施工的时候,需要对桩基自身结构特点和其他方面有一个全面的了解,保证桩基施工在整个建筑工程中发挥自身最大的作用。 关键词:建筑施工;桩基项目;施工工艺 随着社会不断发展,人们对建筑物的需求量也有很大的提升,这就导致我国社会上的建筑物逐渐增多。尽管建筑物数量增多对于促使社会发展提升社会自身经济效益起到非常重要的作用,但是由于利益的驱使,劣质建筑物的出现对我国建筑行业发展产生非常严重的影响。在对这些劣质建筑物进行研究的过程中,发现建筑物存在的问题的部位大多数局限于建筑桩基,针对于这一点就需要在进行建筑施工的时候对建筑桩基质量起到高度重视,减少其中存在的质量问题,借以保证建筑物质量得到有效提升。 1 建筑施工中的桩基施工工艺 在进行建筑施工的时候,不仅仅需要对建筑物设计方案有一个全面了解,还应该按照合理的施工步骤进行施工,减少在施工中出现的质量问题,促使建筑物自身质量有所提升。目前在进行建筑施工的过程中,首先要进行的施工项目就是建筑桩基施工,这就从根本上说明建筑桩基施工在整个建筑施工中占据非常重要的地位。在进行建筑桩基施工的时候,需要对桩基自身质量和其他方面有一个全面的了解,保证施工顺利性,减少桩基施工中出现的问题,使得桩基施工在建筑工程中发挥自身最大的作用。 对于建筑桩基施工来说,其主要用途是提升整个建筑物自身质量和稳定熊,减少建筑物因为痘而出现的问题,有效促使建筑行业得到更好的发展。对于桩基施工的时候,首先要做的是对整个建筑物结构和所处的环境有一个全面的了解,并根据应的了解制定合理的桩基施工方案,保证桩基施工的顺利进行。目前在进行建筑桩基施工的过程中主要可以概括为两个部分,在这里笔者就在这里对其中涉及的两个部分进行全面研究,减少建筑桩基施工中出现的问题。第一,在进行桩基施工的时候,需要对基桩和桩顶的结构形态有一个全面的了解,一般来说对建筑桩基的基桩和桩顶进行施工的时候,采取的方法也有很大的不同,因此在施工的时候需要将这两个结构进行分别施工,保证桩基在施工的过程中,基桩和桩顶能够达到相互衔接的状态。第二,目前建筑行业存在的桩基施工方法主要有两种,即高承台桩基和地承台桩基,这两种桩基在施工的时候还存在一定本质差异,因此在进行桩基施工的时候,需要对建筑物整体结构和其他方面进行全面研究,选取适当的建筑桩基施工方法,促使建筑桩基施工更加顺利的进行。对于在进行建筑桩基施工的时候,不仅仅需要对桩基自身结构形态和施工材料等方面进行全面考虑,还要整个过程总选取适当的建筑桩基施工方法,有效降低建筑桩基施工时的成本,提升建筑企业自身经济效益。在进行建筑桩基施工的时候,还需要对其中涉及的各项工艺有一个全面的了解,并根据相应了解,保证各个工序的全面衔接,提高建筑桩基施工的合理性,减少桩基施工对建筑物整体质量造成的影响。 2 建筑施工中桩基施工工艺准备工作 在现在建筑行业进行建筑桩基施工,需要采取适当的建筑施工工艺,减少桩基施工中出现的问题。另外在进行建筑桩基施工的时候还应该对建筑桩基施工工艺的准备工作有一个全面的了解,保证选取的施工材料和桩基施工方案的合理性。对于在桩基施工中出现的细节问题,还需要对发生细节问题的原因进行全面分析,并根据分析结果及时解决,借以提升建筑桩基的施工技术。 2.1 勘察施工现场 施工现场的调研是必须要做好的,在建筑工程施工之前,我们一般需要对于施工现场进行细致勘察,通过对现场的走访,确定位置、提出方案,通过第一施工现场调查结果,能够帮助我们有效解决施工过程中遇到的问题,现场往往能为我们提供第一手线索,通过对现场地质、水文、环境等的调查,能够确定施工工艺,针对不同地质条件做好相应调整,把图纸设计落实到位,为使用预制桩工艺还是灌注桩工艺提供选择性的参考;施工现场水文状况能够反映出施工区域的地下水情况,使作业区域在施工时,能够采取有效方法做好排水,有效避开地下水,确保整个建筑工程桩基施工顺利开展,保证施工质量和进度。 2.2 编制施工方案 桩基施工工艺施工前,一定要做好事前预算,编制合理科学的施工方案,只有符合实际的施工方案,才能指导施工进度,使施工能够按实勘不断推进,施工前,准备工作必须要做好做透。需要对施工现场进行全面了解,掌握现场情况,现场勘查结束后,立刻进行有效有分析,通过分析结论,合理确定施工进度、施工工艺、施工设备,做好各方面工作,形成一套科学的规划,这样在桩基施工中,才能有章可循、有据可依,使工程进度能够得到有效保障。 2.3 选择机械设备 桩基工程不仅仅停留在设计过程,需要有效的执行,在进行施工时,需要配合使用一些机械设备,施工中使用的设备非常重要,能够起到事半功倍的良好施工效果,通过机械设备的投用,能够大大的减少人力劳动,使工程进度加快,在机械设备有配合下,能够有效帮助我们减少工程施工遇到的难题,提高施工效率,确保桩基施工顺利推进。 3 预制桩和灌注桩施工工艺 3.1 预制桩桩基施工工艺 第一,沉桩方式选择一定要保证合理,预制桩桩基沉桩施工有几种情况,不同的施工方法会有不同的效果,水射法、击打法、静压法和振动法都是良好的方式,这就需要根据施工现场情况而定,在预制桩沉桩操作过程中,要以实际为导向,确定施工方法与工艺,只有这样,才能不影响施工进程,确保施工质量。第二,预制桩施工浇筑工艺较为重要,需要不间断的进行观察,关注浇筑过程,确保过程严密合理,对相关保护层设计要保证符合标准,以技术参数为根本做好具体施工。 3.2 灌注桩桩基施工工艺 灌注桩桩基施工工艺有严格的技术要求,其过程较为复杂,要充分把握好,才能做到有效控制。利用灌注桩桩基施工工艺就要使用到混凝土,二者是密切关联的,只有做好混凝土施工,按照相关操作程序推进,才能确保桩基质量。在灌注桩桩基施工工艺中需要进行成孔操作,这是一个关键环节,需要格外关注,强化施工监控,确保成孔质量。 结束语 在目前建筑施工的过程中,要想全面提升建筑物自身质量,还要对建筑桩基施工起到高度重视。其根本原因在于桩基施工的合理性对于保障建筑物整体质量和稳定性起到非常重要的作用。在进行建筑桩基施工之前还应该做好充分准备,保证桩基施工的顺利开展,借以促使我国建筑行业得到更好的发展。 建筑施工工艺论文:建筑施工中混凝土的施工工艺 摘要:我国经济的快速发展加快了城市基础建设的发展,建筑工程市场广阔的发展前景也加剧了建筑工程施工企业间的市场竞争。如何运用现代施工管理方式提高企业管理能力已经成为施工企业提高综合市场竞争力的关键。作为现代建筑施工中的重要施工工序,混凝土工程的施工工艺管理对工程质量有着重要的影响。文中就建筑施工中混凝土的施工工艺及其管理进行了简要论述。 1建筑工程混凝土施工应用方向分析 现代建筑设计要求的提高对施工技术、混凝土强度等方面也相应提高了要求。为了保障建筑工程桩基基础的稳定进行的地下防水混凝土浇筑、灌注桩混凝土灌注、混凝土地面墙体等是时代建筑工程混凝土应用的主要方面,其应用极大的提高了建筑工程整体强度、提高了建筑物的使用寿命。因此,现代建筑工程施工中对于混凝土施工工艺与质量控制是施工管理工作中的重点,是建筑工程施工企业各项管理工作的关键。以科学的混凝土工艺管理能够有效提高混凝土施工质量、避免质量通病的发生,为提高建筑工程施工质量奠定基础。 2建筑施工中混凝土的施工工艺管理 2.1 地下防水混凝土施工工艺分析地下防水混凝土施工时通过现代建筑工程地下工程中调整调整混凝土配合比、掺外加剂或使用新品种水泥等方式提高自身密实性、憎水性和抗渗性的地下混凝土工程。其施工过程中要特别注重对主体工程的控制以及对施工缝的处理,以达到地下混凝土工程防水、抗渗设计的要求。同时还要为防止地下防水混凝土施工中过振、漏振、跑浆等造成混凝土不密实而影响其防水性能。其具体的施工工艺控制首先要注重木模施工前的充分湿润、钢模表面的清洁、基底积水泥土杂物的清理等工作减少混凝土渗漏隐患的发生。在混凝土浇筑过程中,需要注重防水混凝土浇筑量的控制,避免由于浇筑量太大使振捣器不能有效进行振捣、发生漏振、欠振等情况,避免振捣不实造成的蜂窝、麻面、孔洞的很难过质量缺陷,影响地下防水混凝土防水抗渗性能。另外,地下防水混凝土施工工艺控制还要注重内部钢筋、绑扎钢丝等不能接触模板。具体施工中需要针对振捣器类型进行工艺控制仪。通过科学的施工过程工艺控制保障地下防水混凝土施工质量,为建筑工程基础施工奠定良好的基础。 2.2 工业厂房混凝土浇筑工艺控制与管理为了满足生产过程运输、设备运输、耐磨、整体性好的需要,现代建筑工程厂房施工中多采用混凝土浇筑作为地面施工工艺进行施工。同时满足特殊生产环境的要求,许多工程也采用混凝土浇筑墙体的设计作为主要结构。其施工过程必须针对施工工艺特点及其质量控制点进行施工,以此保障工程施工质量,满足生产需要。现代厂房混凝土浇筑工程需要混凝土浇筑过程的连贯以保障混凝土的完整性,增加混凝土工程强度。这也使得厂房混凝土施工多采用大面积连续性的混凝土浇筑,不留施工缝。但是由于大面积混凝土结构浇筑后,水泥内外温差较大极易产生裂缝。因此,其工艺控制与技术管理成为了杜绝混凝土浇筑裂缝产生的重要因素。其工艺控制与管理需要通过严格设备管理保障施工用设备的稳定,同时以备用设备预防设备故障对施工的影响。厂房混凝土浇筑施工工艺要求浇筑施工要选择春秋稍冷的季节进行,以降低入模温度。混凝土配料时严格按照通过试配验证的配合比进行计量,同时加强混凝土搅拌时间,以保障个中外加剂充分搅拌均匀,保障混凝土材料的质量。混凝土浇筑过程应分层分段进行,根据厂房建筑结构特点以及钢筋密度决定浇筑高度。振捣过程也应采用快插慢拔、插点均匀分布的方式保障真到质量。混凝土入模过程必须采用帆布下料斗进行下料入模,避免产生收缩裂缝。混凝土浇筑完成后还要通过适当的保温与养护防治混凝土裂缝的产生。减少混凝土白面的热扩散,防止温度降低过快产生裂缝。同时还能够延长散热时间,防止产生贯穿裂缝。通过科学的工艺控制与管理提高混凝土施工质量。 2.3 加强混凝土强度检测,保障工程施工质量混凝土强度检测时混凝土工程施工中的重要组成部分,是其施工工艺控制外的重要工作。但是其强度检测与施工工艺却有着重要的联系,需要针对混凝土工程结构、施工工艺进行科学的检测方式选择,以在无损状态下保障监测数据的准确。目前常用的施工现场混凝土强度检测主要有回弹法、超声回弹法、钻芯法、后装拨出法以及超声法几类。每种方式所具有的特点决定了其使用温度与适用龄期范围。现代建筑工程施工企业应在混凝土工程工艺设计过程中,考虑强度检测技术方式,并通过技术文件等为强度检测奠定基础。同时也通过强度检测对施工工艺存在的不足进行分析,为企业施工技术水平的提高奠定基础。 3结论 现代混凝土工程多采用泵送混凝土的方式进行施工,其在相同配合比、原材料以及振捣控制下,养护工作成为了影响混凝土强度的关键因素。现代建筑工程混凝土施工工艺管理中,施工企业必须认识到养护工作对混凝土施工质量的影响。通过科学的工艺设计与管理提高混凝土施工质量,为施工企业综合市场竞争力的提高奠定基础。同时针对现代混凝土施工技术发展的现状,施工企业要加强对自身技术人员、质量管理人员的培训与培养,提高施工企业技术人员的专业技术水平,促进企业专业技术力量的提升,为科学的施工工艺设计与管理奠定基础,促进企业的健康发展。 建筑施工工艺论文:建筑施工中混凝土的施工工艺分析 摘要:在当前的建筑工程中,混凝土的施工技术是最为常见的一种施工技术,对于工程的施工质量具有非常重要的意义。基于此,文章对建筑施工中混凝土的施工工艺进行分析,以期能够提供一个借鉴。 关键词:建筑施工;混凝土;施工工艺 1.混凝土材料的技术选择 从混凝土材料的角度看,水、骨料和水泥是混凝土的主要构成物,提高混凝土施工技术的运用水平,预防土建工程中混凝土施工的通病要从材料选择上加以控制,在具体的混凝土施工中应该做好如下的技术选择与控制。 1.1水的选择 水的清洁度是选择水的优秀,由于混凝土成分复杂,具有杂质和污染物的工业污水和生活污水在没有处理的前提下,将不能在混凝土施工中应用。这些污染水中可能会含有杂质,还可能会出现酸碱度超出混凝土施工技术的要求,这会引起混凝土凝固过程中出现其他理化反应,降低混凝土强度与质量。在混凝土施工中应该选择合格的水源,要对水体的污染物和酸碱度进行检验,以确保混凝土能够达到规范的强度和质量。 1.2水泥的选择 水泥是混凝土构成的最主要材料,水泥的种类、标号不同,混凝土凝固的时间和形成的强度也存在很大的区别,如果出现水泥选择的错误,则会给混凝土结构的功能形成带来影响。在混凝土施工中,应该根据土建工程的设计选用规范厂家生产的合格水泥,同时要注意水泥的类型、标号和生产时间,这样才能做到对混凝土质量的保证,同时也才能够做到对材料和成本的有效控制。 1.3骨料的选择 骨料是混凝土的主要组成部分和结构材料,骨料如果出现含泥量、径级、形状、理化性能方面的问题,则会出现对混凝土结构强度、形状、结构的影响,进而使土建工程的设计目标难于完成。在选择骨料的过程中要重点控制骨料的技术要点,特别要对含泥量、理化性能和径级等关键参数加以强化,以确保土建工程混凝土结构的整体质量。 2.混凝土施工技术 2.1混凝土的设置比例 在混凝土的施工中,混凝土的设置比例是非常重要的一项内容。水泥的选择是根据一定施工要求进行的,因此在搅拌材料之前,要进行严格的计算,在比例上要执行相应的标准。混凝土的设置比例对于工程质量是至关重要的因素,设置比例不容许有一点差异。如果设置比例出现问题,就会给整个工程带来不可预知的危险。设置比例要由专人负责,在配比时要有严格的监控措施,不能因为施工人员的因素造成重大损失。例如钢纤维混凝土的搅拌过程中,就要注意配比和搅拌的方法。在搅拌时间和投放材料上,要符合工程的顺序和标准。 2.2混凝土的输送 (1)一般在土建施工的现场装设移动泵或托泵,准备充足的零件、设备,做好及时抢救零件故障的方案。(2)确保泵管安装的牢固性,在泵送前用清水湿润管道,并确保泵管中无残留的混凝土,确保管道的接口处密封性良好,必须出现跑漏浆情况。(3)在泵机需暂停时,采取及时的倒泵措施,确保良好的可泵性。在泵机出现故障的情况下,可采取塔吊来进行短时间内的垂直运输操作,以维持混凝土供应的连续性。 2.3、混凝土的搅拌 施工技术人员必须严格控制水泥、混凝土骨料以及添加剂等用量,按照标准的投料顺序,在混凝土搅拌过程中,严格控制搅拌时间、浇筑时间等。同时,严格遵循相关施工标准,根据不同种材料自身的特性,控制混凝土各种材料配比,并确保搅拌的均匀性等。 2.4混凝土浇筑技术 (1)全面分层混凝土浇筑技术。在进行混凝土浇筑时,要采用全面分层处理的方式。全面分层浇筑是混凝土浇筑的重要技术之一。全面分层浇筑指的是浇筑完一层混凝土后,再进行第二层浇筑,直至浇筑完毕。这种技术对于施工的结构平面要求不高,全面分层浇筑施工时常常是先从短边开始,然后根据实际施工的需要,沿着长边方向进行混凝土的浇筑。当然,在混凝土浇筑时,也可以采取由中间开始,逐渐向四周浇筑或者是从四周开始,逐渐向中间浇筑的办法。需要施工人员注意的是,在第一层浇筑完全浇筑完毕之后,才可以进行第二层混凝土浇筑。 (2)分层混凝土浇筑技术。分层浇筑技术通常使用于需要进行浇筑的建筑面积相对大、厚度相对小、距离相对长的建筑中。此种方法适用于施工现场的运输机器与混凝土搅拌设备无法满足相关施工要求,浇筑混凝土具有较大强度时。 (3)斜面分层混凝土浇筑技术。在所有建筑工程的混凝土浇筑施工中,当建筑物长度是厚度的3倍以上时,一般实施斜面分层浇筑。在该方案的实施中,混凝土必须一次浇筑完成到顶部,并使浇筑建筑自然形成一个混凝土斜面,斜面的高度与长度之比应保持在1:3的比例水平上。在施工过程中,振捣混凝土施工作业是一种混凝土施工常用方法。此法应由下面的浇筑层开始,而后逐步上移浇筑,从而有效保障浇筑混凝土施工总体质量。浇筑面积比较大的建筑工程,混凝土容易出现结构裂缝,一般是由降温与收缩引起的,一定要控制好这两种情况,减少和避免裂缝的产生。对此种情况可以采取科学有效的安全预防措施,一定要选择优质的、符合国家有关标准的、质量合格的原材料,同时应添加适宜比例的外加剂,进而确保混凝土拥有良好的抗裂能力。选用低热硅酸盐水泥并加入粉煤灰和外加的减水剂,引气、缓凝、早强等多种添加剂。与此同时,可对混凝土浇筑面积进行适当扩充,降低浇筑施工的速度及厚度。在完成浇筑施工后,应迅速将工程污水排除。如果建筑需要实施二次振捣,则应保持好混凝土的温度。 2.2混凝土的捣实技术 混凝土捣实也就是使混凝土在入模之后成型和密实的过程,以保证混凝土表面的平整度与结构构件的合理性。在入模后,应对混凝土的进行充分的振捣,使入模的混凝土能够充实模板,以将气泡排出,从而使混凝土拌和物更加均匀与密实。在现代工程施工中,一般都采用机械进行振捣,其早期强度较高,且可以增加模板的周转率,从而提高生产率。而在工程量不大或者缺少机械的情况下,也可以人工振捣的形式进行混凝土的振捣。 2.3混凝土的养护技术 为了使混凝土中水泥能够充分水化与避免混凝土在成型之后因干燥、曝晒等因素的影响产生应力收缩、裂缝破坏等情况。因此在在土建工程混凝土施工完成后应及时洒水养护,以保持混凝土表面的湿润度。其中,在土建工程混凝土施工中,混凝土的养护应符合以下几点要求:(1)塑性混凝土要在浇筑后的6h内进行洒水养护;而低塑性混凝土则应在浇筑完成后立即进行喷雾养护;(2)混凝土的养护时间应在4周以上;(3)混凝土的养护应遵循连续性养护的原则,保证混凝土表面在养护区始终保持湿润状态。 结束语 在建筑工程混凝土施工中,为了保证建筑工程的施工质量,在对混凝土的原料进行选择时就要注意控制,还要注意混凝土的强度和耐久性。从工艺、材料、配比等基本要点出发,落实混凝土的浇筑、振捣等施工工艺,从而使得混凝土施工质量得以充分的保证。 建筑施工工艺论文:建筑施工中混凝土的施工工艺分析 摘 要:建筑施工是一个复杂的过程,施工中最主要应用的施工工艺就是混凝土施工,其存在是保证建筑施工稳定以及安全性的首要保证,混凝土技术的创新与发展对于建筑行业的进步具有重要的意义。所以进行混凝土施工的时候要掌握好施工工艺要点,保证施工效果的稳定性。 关键词:建筑施工;混凝土;施工工艺 经济的快速发展,带动了建筑行业的进步,在建筑的施工过程中,混凝土的施工是建筑施工中的重点,在施工的时候,要尽可能的以安全可靠为施工目标,保证建筑的稳定性。在混凝土的施工中,要对于多个方面进行科学合理的考虑,保证施工方案制定的准确性、施工流程的精准性、施工材料选择的合理性,尽可能的保证施工工艺的稳定应用。 1 混凝土施工前准备工作 1.1 水泥和砂石的选择 在进行混凝土施工之前,首先要做的就是选择合适的水泥以及砂石,水泥以及砂石的质量是保证建筑施工质量的第一要素。在进行选择的时候,由于水泥是混凝土的主体材料,所以在选择的时候,要注意水泥的型号、有效期以及合格证等,确保水泥符合设计需求标准。置于砂石的选择,则要按照施工方案的需求进行选择,在选择的时候要尽可能保证混凝土的质量需求,进行砂石数量以及质量的选择。 1.2 外加剂以及配比的确定 在进行混凝土的外加剂选择的时候,主要是要保证混凝土的防腐效果,减少浇筑过程中出现裂变现象。如果在外加剂的选择上,选择不当,就会出现严重的混凝土质量问题,如果在混凝土外加剂使用不当的区域,受到外力作用,就会出现变形等问题。现阶段的混凝土外加剂主要是使用煤灰粉等。配比是确保混凝土质量的主要因素,配比的选择会受到质量、环境等因素的影响,在确定配比的时候,要对于这些因素综合考虑,保证满足建筑施工的需求。 2 建筑施工中混凝土的施工技术 2.1 混凝土施工工艺中的施工缝 在混凝土的施工过程中,如果由于施工技术以及施工人员等影响,造成施工浇筑不能顺利进行,就会在施工中使用到施工缝技术。施工缝的预留,要在预留的施工缝位置以及尺寸,需要在进行混凝土浇筑之前按照施工设计需求进行确定,以保证混凝土浇筑的顺利进行。并且如果在新旧混凝土施工结合力较差的时候,施工缝的存在也能很好地而缓解结构的薄弱与不稳定,可以很好地通过施工缝的留置,保证减小混凝土结构受到的剪力,方便施工的继续进行。 2.2 浇筑技术 在建筑施工中,进行混凝土浇筑之前,要对于模板的标高、尺寸、位置以及刚度进行确定;对于钢筋位置以及保护层厚度进行测量;并且还要在浇筑之前,对于模板内的杂物进行清理,减少缝隙的堵塞,在对于木质模板进行清理的时候,要先进行清水的湿润工作,但是要保证在清理之后不会存留积水。在正式进行浇筑的时候,要由低处向高处分层进行,保证每一层的厚度都符合设计的需求。如果在进行竖向的混凝土结构浇筑,要提前在模板底部填充配比与混凝土配比相同的水泥砂浆,以减少浇筑中出现离析现象的几率。在浇筑的时候,如果高度超过三米,则要应用溜管以及串筒结合的方式进行,以保证混凝土的顺利下落。而且在浇筑中,要反复的对于模板、钢筋的情况进行确定,如果出现变形或者移位现象,要及时的对于施工进行调整,避免出现施工质量问题。 2.3 养护技术 近年来,在国内建筑混凝土施工技术应用中,多使用泵送混凝土的施工技术模式。泵送混凝土可以有效缩短工期,而且还能够改善混凝土的整体性能。在建筑工程工程的具体施工工作中,在进行配比、原材料、振捣等控制措施的情况下,往往会出现混凝土强度难以达标的现象。混凝土的养护措施包括: (1)板混凝土浇捣后,进行带模养护不少于7d;拆模后挂两层麻袋严密覆盖,继续保温,同时洒水养护至14d。 (2)顶板混凝土浇捣完成,待其终凝后,6h内严禁浇水养护,以免出现起皮、起灰现象;8h-12h内(实际时问视终凝情况而定),用薄膜覆盖严密,面层加盖两层麻袋进行保温、养护,保证7昆凝土处在足够湿润状态。待3d-4d后,确认混凝土优秀温度高峰期过去,再进行正常洒水养护至14d。 2.4 建筑整体强度控制的技术 建筑混凝土施工中,技术人员一定要根据国家及地区相关工程质量标准的要求,通过实验进行配合比设计,并按普通混凝土拌和物的性能试验方法等一系列的标准来进行试验、试配,从而达到满足设计技术指标和施工要求的目的。在施工配料中如果出现漏配、少配或者错配的现象发生混凝土将不允许进仓。在混凝土的实际生产过程当中,砂石的含水率可能会与设计的配合比存在着差异,因此,在混凝土拌制前还应该先对砂、石含水率进行测定,并根据实际测试结果调整材料用量,提出符合要求的配合比。混凝土的配合比应符合经济、合理的原则。同时,在混凝土现场施工环节,技术人员还要加强原材料的质量控制与强度检验,一旦发现水泥、砂、石的配级难以达到标准的情况,一定要及时制定调整方案,采取相应的补救措施,以确保对于建筑整体强度的控制。 2.5 振捣技术 在混凝土振捣时应当将进行三道振捣,三道设置要求为:第一道为混凝土的坡角,第二道为混凝土的坡中间,第三道为混凝土的坡顶。只有三道设置的位置符合要求,并进行合理地配合才可保证振捣覆盖整个坡面,达到预期的效果。在采用振捣棒振捣时必须要把握好振捣棒的插入深度以及振捣时间,将振捣棒插入下层混凝土的深度控制在50mm以上,振捣棒移动的间距控制在400mm左右,振捣棒要快插慢拔。当混凝土振捣密实后,要用刮杠刮平混凝土表面,再撒上5-25mm碎石,终凝前用木抹搓平,次数最好在两遍以上。 2.6 加强建筑混凝土施工技术的措施 国内建筑行业管理部门,建筑技术研究机构,以及相关高等院校都要顺应时展需求,组织专业人员进行混凝土施工技术的深入创新与研究,力争实现混凝土施工技术的适用性、科学性都由大幅度的提升。同时,建筑工程施工技术管理人员也要注意对于工作经验的积累与总结,通过长期施工技术应用的实践,有针对性的提出自己的观点与合理化建议,并且不断地在工作中寻求技术问题与解决方案。 3 结论 随着我国对于混凝土施工需求的增多,施工技术也在不断的创新发展,在施工的时候,要掌握施工环节的重点,确保重点施工的准确性,保证施工工艺的与时俱进。作为建筑施工中的重点施工项目,混凝土的施工质量对于整体建筑质量具有重要的作用,所以在混凝土施工中,要尽可能的保证施工设计的合理,监理等单位要确保对于混凝土施工工艺的监管,只有施工人员、设计人员与监管人员共同努力,才能确保混凝土施工的准确进行。 建筑施工工艺论文:浅析建筑施工中桩基施工工艺 摘 要:近年来,随着我国国民经济的快速提升,建筑行业进入蓬勃发展时期,各类建筑项目规模不断扩大。人们日益提升的生活水平使他们对日常建筑物的要求越来越高,建筑物的形态呈现日新月异的变化。在建筑施工过程中,施工单位不但要重视建筑功能,还要解决突发性问题。桩机施工工艺作为建筑施工的一个重要环节,对工程进度的推动和质量的提高发挥着重要作用。与此同时,在桩机施工时很多复杂多变的因素影响其正常的施工。所以,施工时必须要保证地基稳固,控制好高层建筑的沉降情况。为了使建筑工程的质量有所保障,需要深入分析桩基的施工工艺,并且提前做好施工前的准备工作,确保在施工过程中不会出现任何问题,从而促进建筑施工行业的健康可持续发展。 关键词:建筑施工;桩基项目;施工工艺 在建筑工程施工中应用桩基施工工艺是为了更好的保证施工的质量,桩基的施工工艺能够更好的适应各种复杂的地质,在进行桩基施工的时候一定要做好设计工作。在建筑工程施工以前做好设计工作是保证施工顺利进行的重要因素。设计不到位会使得在施工过程中出现不规范施工的情况,同时也会导致施工的效果达不到预期,这样会给施工工程带来很多的安全隐患问题。在施工中为了更好的保证施工质量,一定要对桩基施工工艺进行很好的研究,这样能够更好的保证施工的质量,促进建筑施工企业更好地发展。 一、建筑施工中的桩基及其施工工艺 桩基在建筑施工中主要作用是建筑的基础形式,是由基桩和桩顶部相连构成的。桩基也是有不同的形式,主要分为高承台桩基和地承台桩基。高承台桩基在施工的时候桩身上部分要在地面上,下部分要埋在地下,而地承台桩基上下部分都要埋在地下。桩基在施工的时候施工的工艺也是有很多种的,其中最为常见的就是预制桩桩基施工工艺和灌注桩桩基施工工艺。预制桩桩基施工工艺在进行施工的时候主要要采用击打或者是振动的形式将桩基打入土中。灌注桩施工工艺在施工的时候相对是比较复杂的,在进行施工的时候要在施工现场进行钻孔,然后将钢筋笼放置在孔中,接下来再将混凝土浇筑在钻孔中,在混凝土浇筑以后还要进行必要的维护,这样能够更好的保证桩基的形成效果。桩基施工工艺可以将建筑物的竖向荷载转移至桩基附近的土层之中,这样在发生地震或者是其他自然灾害的时候,可以利用桩基的这个特点能够更好的提高建筑物抵御外力的能力,同时也能避免建筑物出现变形的情况,这样在发生自然灾害的时候能够更好的保证建筑物的安全性和稳定性。现在,桩基施工工艺在很多的建筑施工中都得到了广泛的应用,特别是在软土地基中,这样能够更好的保证地基的质量,保证建筑工程的施工质量。 二、建筑施工中应用桩基施工工艺之前的准备工作 在建筑工程施工过程中,为了更好的保证施工质量,在桩基施工工艺前一定要做好准备工作,在进行准备工作的时候要对施工现场的情况进行了解,同时要对施工现场的地质水文情况进行了解。在了解施工现场的情况以后要制定施工的方案,在施工方案制定完成以后要将施工中使用的机械设备进行准备,这样在施工过程中才能更好的避免出现影响施工顺利进行的情况。 1、深入施工现场实地勘察地质水文条件。对施工现场的情况进行勘察能够更好的为桩基施工提供技术资料,这样在施工的时候才能更好的保证施工质量。在对现场进行勘察的时候要对地质和水文情况都要了解,这样才能更好的保证勘察结果的及时性和严谨性。对现场情况进行勘察以后施工单位才能更好的对施工中面临的土层情况进行了解,同时在施工的时候能够更好的对地下水位情况进行重视。了解施工现场附近建筑的相关技术指标也能为施工提供必要的依据,能够更好的保证施工质量。 2、认真编制施工方案。在对现场进行勘察以后,要制定施工方案,在确定施工方案的时候要结合勘察的相关数据对桩基的施工工艺类型和施工机械设备进行确定,同时也要对施工现场附近的建筑物和其他管线进行保护。在施工方案制定的过程中也要对施工的进度进行控制,这样能够更好的保证施工的工期,同时也能更好的保证施工的质量安全。 3、结合工程实际选用机械设备。在工程施工之前。预先选好施工所需的机械设备。机械设备选用合理与否。是确保建筑工程质量、施工进度根本前提。因而应结合工程实际,确保各机械设备之间的协作效率最大化,充分利用机械化、集群化的现代设备特点,确保机械工作效率的最大化。 三、预制桩和灌注桩桩基施工工艺的探讨 1、预制桩桩基施工工艺。当采用项制桩施工工艺时,应注重预制桩的制作,在制作预制桩时应根据打桩顺序确定朝向,浇筑时由桩顶到桩尖持续浇注,保护层通常设计25米即可。沉桩方式可以采取击打、振动、静压、水射等方式把基桩打进上中,但水射方式仅适用于砂土层之中,而采用击打、振动、静压的方式沉桩时均会产生挤土的现象,因而应结合基础范围和桩基的数量以及距离合理规划施工,并采取针对性的措施减少挤土。总的来说,就是根据工程所在地具体情况,确立合理的预制桩沉入方式,并夯实沉入质量,注重考虑预制桩自身的沉降因素,采取行之有效的措施治理由于沉降而带来的麻烦。 2、灌注桩桩基施工工艺。灌注桩属于桩基施工工艺的一种,结合灌注桩桩基施工工艺,主要分为以下几种成孔方式:一是泥浆护壁成孔;二是冲击成孔;三是沉管成孔:四是干作业成孔。当工程所在地属于淤泥或淤泥土质、普通粘性土、砂性土、粉土土质时,应采用泥浆护壁成孔方式,但需要注意护壁的防护工作,避免护壁倒塌;当工程所在地属于粘性土、碎石土、淤泥土、粉土以及砂土土质时,应采用冲击成孔方式:沉管成孔由于需要采用锤击、振动或者振动冲击等进行成孔,所以在施工过程中会产生噪音以及挤土现象,需要注意环境保护;干作业成孔分为机械钻孔以及人工挖孔两类,机械钻孔法适用于粘性土、粉土以及砂土。人工钻孔主要使用与松散的土质。在这些成孔方法中泥浆护壁成孔以及干作业成孔方法通常不会出现挤土或者很少存在挤土现象,在灌注桩质量控制过程中桩体强度也是一个重要性的因素,因为混凝士的质量会决定桩体质量的控制,所以施工过程工艺上的不合理就会使桩基质量得不到有效保障。因此,必须采取必要的相关措施,严格控制桩基的施工工艺和质量,否则就达不到质量控制的有效影响,具体可以在施工过程中严格控制好混凝土质量,保证达到要求水准,防止出现堵管和埋管现象发生。 四、桩基施工中的质量控制 打桩过程中,如果质量出现问题,切忌施工单位不要擅自处理。应该及时报给监理部门,然后,施工方在设计,勘察等相关部门的配合下,分析研究,方能做出适合的处理方案。具体有补沉方案,补桩法,纠偏法,扩大承合法,复合地基法。预制桩入土尺寸不够,或打入桩被土体隆起挤压上抬时,可用补沉。如果施工过程中,出现桩身倾斜,但没有断裂,可用相关设配纠偏,由挖桩引起的倾斜,纠偏最为彻底。当要求的承载力由于的承载台过小而达不到,此时,需要扩大桩基的承台面积。根据桩身和土的作用力与反作用力,对桩基处理,提高其承载力,从而分担桩基的承压力,叫做复合地基。 五、结束语 综上所述,桩基施工工艺在建筑施工中属于一项非常复杂的工作,而且也是一项非常系统的施工工作。在桩基施工过程中,施工单位必须对地基进行很好的处理,与此同时还需要及时勘察施工现象的情况,提前根据现场实际情况制定出科学有效的施工方案,将施工所需要的机械设备准备齐全,从而保障施工的质量,使施工单位的经济效益实现最大化。 建筑施工工艺论文:浅谈在建筑施工中金属饰面板安装施工工艺 [摘 要]金属饰面板安装施工工艺适用于工业与民用建筑工程的内外墙面、屋面、顶棚等各种金属饰面板安装工程。亦可与玻璃幕墙或大玻璃窗配套应用,以及在建筑物四周的转角部位、玻璃幕墙的伸缩缝、水平部位的压顶等配套应用。 [关键词]金属饰面板 一、施工准备: 1、材料要求: 彩色涂层钢板:原板多为热轧钢板和镀锌钢板。为提高钢板的防腐蚀性能和表面性能,须涂覆有机、无机或复合涂层,其中以有机涂层钢板发展较快,常用的有机涂层为聚氯乙烯,此外还有聚丙烯酸酯、环氧树脂、醇酸树脂等。涂层与钢板的结合方法有薄膜层压法和涂料涂覆法。彩色涂层钢板的主要用途可作屋面板和墙板等。上钢三厂生产的塑料复合钢板,长度为1800mm、2000mm,宽度为450mm、500mm、1000mm,厚度有0.35~2.0mm等多种。具有耐腐蚀、耐磨、绝缘等性能。塑料与钢板的剥离强度≥20N/cm。 铝合金板:用于装饰工程的铝合金板,其品种和规格较多。从表面处理方法分,有阳极氧化处理及喷涂处理。从常用的色彩分:有银白色、古铜色、金色等。从几何尺寸分:有条形板和方形板。条形板的宽度多为80~100mm,厚度多为0.5~1.5mm,长度6m左右。方形板包括正方形、长方形等。用于高层建筑的外墙板,单块面积一般较大,刚度和耐久性要求高,因而板要适当厚一些,甚至要加设肋条。从装饰效果分;有铝合金花 纹板、铝质浅花纹板、铝及铝合金波纹板、铝及铝合金压型板等。 骨架材料:是由横竖杆件拼成,主要材质为铝合金型材或型钢等。因型钢较便宜,强度高,安装方便,所以多数工程采用角钢或槽钢。但骨架应预先进行防腐处理,严禁黑铁进楼。 固定骨架的连接件:主要是膨胀螺栓、铁垫板、垫圈、螺帽及与骨架固定的各种设计和安装所需要的连接件,其质量必须符合要求。 二、操作工艺: 1、 工艺流程: 原则上是自下而上安装墙面。 吊直、套方、找规矩、弹线固定骨架的连接件 固定骨架金属饰面板安装收口构造 2、 吊直、套方、找规矩、弹线:首先根据设计图纸的要求和几何尺寸,要对镶贴金属饰面板的墙面进行吊直、套方、找规矩并一次实测和弹线,确定饰面墙板的尺寸和数量。 3、 固定骨架的连接件:骨架的横竖杆件是通过连接件与结构固定的,而连接件与结构之间,可以与结构的预埋件焊牢,也可以在墙上打膨胀螺栓。因后一种方法比较灵活,尺寸误差较小,容易保证位置的准确性,因而实际施工中采用的比较多。须在螺栓位置画线按线开孔。 4、固定骨架:其构造如图9-8、图9-9所示。骨架应预先进行防腐处理。安装骨架位置要准确,结合要牢固。安装后应全面检查中心线、表面标高等。对高层建筑外墙,为了保证饰面板的安装精度,宜用经纬仪对横竖杆件进行贯通。变形缝、沉降缝等应妥善处理。 5、金属饰面安装:墙板的安装顺序是从每面墙的过部竖向第一排下部第一块板开始,自下而上安装。安装完该面墙的第一排再安装第二排。每安装铺设10排墙板后,应吊线检查一次,以便及时消除误差。为了保证墙面外观质量,螺栓位置必须准确,并采用单面施工的钩形螺栓固定,使螺栓的位置横平竖直。固定金属饰面板的方法,常用的主要有两种。一是将板条或方板用螺丝拧到型钢或木架上,这种方法耐久性较好,多用于外墙。另一种是将板条卡在特制的龙骨上,此法多用于室内。 板与板之间的缝隙一般为10~20mm,多用橡胶条或密封箭弹性材料处理。当饰面板安装完毕,要注意在易于被污染的部位要用塑料薄膜覆盖保护。易被划、碰的部位,应设安全栏杆保护。 6、 收口构造:水平部位的压顶、端部的收口、伸缩缝的处理、两种不同材料的交接处理等,不仅关系到装饰效果,而且对使用功能也有较大的影响。因此,一般多用特制的两种材质性能相似的成型金属板进行妥善处理。 构造比较简单和转角处理方法,大多是用一条较厚的(1.5mm)的直角形金属板,与外墙板用螺栓连接固定牢。 窗台、女儿墙的上部,均属于水平部位的压顶处理)即用铝合金板盖住,使之能阻挡风雨浸透。水平桥的固定,一般先在基层焊上钢骨架,然后用螺栓将盖板固定在骨架上。盖板之间的连接直采取搭接的方法(高处压低处,搭接宽度符合设计要求,并用胶密封)。 墙面边缘部位的收口处理,是用颜色相似的铝合金成形板将墙板端部及龙骨部位封住。 墙面下端的收口处,是用一条特制的披水板,将板的下端封住,同时将板与墙之间的缝隙盖住,防止雨水渗入室内。 伸缩缝、沉降缝的处理,首先要适应建筑物伸缩、沉降的需要,同时也应考虑装饰效果。另外,此部位也是防水的薄弱环节,其构造节点应周密考虑。一般可用氯丁橡胶带起连接、密封作用。 墙板的外、内包角及钢窗周围的泛水板等须在现场加工的异形件,应参考图纸,对安装好的墙面进行实测套足尺,确定其形状尺寸,使其加工准确、便于安装。 三、质量标准: 1、 保证项目: 边缘部位的收口处理 金属饰面板的品种、质量、颜色、花型、线条必须符合设计要求,要有产品合格证。 墙体骨架如采用钢龙骨时,其规格、形状必须符合设计要求,要认真进行除锈、防腐处理。板面与骨架的固定必须牢固,不得松动。 铝合金板墙下端处理 2、基本项目: 金属饰面板安装,当设计无要求时,宜采用抽芯铝铆钉,中间必须垫橡胶垫圈。抽芯铝铆钉间距以控制在100~150mm为宜。 安装突出墙面的窗台、窗套凸线等部位的金属饰面时,裁板尺寸应准确,边角整齐光滑,搭接尺寸及方向应正确。 板材安装时严禁采用对接。搭接长度应符合设计要求,不得有透缝现象。 当外墙内侧骨架安装完后,应及时浇筑混凝土导墙,其高度、厚度及混凝土强度等级应符合设计要求,若设计无要求时,可按踢脚作法处理。 保温材料的品种、堆集密度应符合设计要求,并应填塞饱满,不留空隙。 金属饰面表面应平整、洁净,色泽协调、无变色、泛碱、污痕和显著的光泽受损处。 金属饰面板接缝应填嵌密实、平直、宽窄均匀,颜色一致。阴阳角处的板搭接方向正确,非整砖使用部位适宜。 突出物周围的板应用整传套割吻合,边缘整齐;墙裙、贴脸等突出墙面的厚度一致。 流水坡向正确,滴水线(槽)顺直。 四、成品保护: 要及时清擦干净残留在门窗框和金属饰面板上的污物如密封胶、手印、水等杂物,宜粘贴保护膜,预防污染、锈蚀。 五、应注意的质量问题: 1、饰面板不漏是其主要功能,应加以保证。首先要从每安装一块饰面板起,就必须严格按照规范规程去认真施工,尤其是收口构造的各部位必须处理好,质检部门检查要及时到位。 2、打胶、嵌缝:这与漏有非常密切的关系,如干不好会出大事。据不完全的统计,打胶、嵌缝造成渗漏和返工,占玻璃幕墙、金属饰面板和铝合金门窗安装工程量约30%,是三种外装饰工程质量通病的大头,因此要重视打胶、嵌缝这道工序。 3、分格缝不匀、不直:主要是施工前没有认真按照图纸尺寸,核对结构施工的实际尺寸,加上分段分块弹线不细、拉线不直和吊线检查不勤等造成。 4、 墙面脏:其主要原因是多方面的,一是操作工艺造成,即自下而上的安装方法和工艺直接给成品保护带来一定的难度,越是高层其难度就越大;二是操作人员必须养成随干随清擦的良好习惯;三是要加强成品保护的管理和教育工作;四是竣工前要自上而下的进行全面的清擦工作。还要注意清擦使用的工具。材料必须符合各种金属饰面板有关使用说明,否则会带来不良的效果和不应有损失。 建筑施工工艺论文:超高层钢结构建筑施工工艺控制要点 摘 要:近30年来,随着经济水平的不断提高以及科学技术的不断发展,我国的建筑业也得到了相应的发展。为了使建筑行业得到不断的发展,建筑结构的形式是需要不断更新的,所以我们需要对建筑材料的特有性能有进一步关注。而钢结构具有绿色环保、重量轻、强度高等一些显著的性能,特别在高层、超高层、大跨度的建筑中得到广泛应用。而本文主要对超高层钢结构建筑的现行状况作了简要的说明,并且根据具体的工程实例阐述了其具体的施工工艺,同时对其关键工序的质量控制要点进行了说明,对我国现有超高层钢结构建筑施工有重要的指导意义。 关键词:钢结构建筑;超高层;施工;设计;安装 从某种程度上来说,一个国家建筑的水平就可以反映该国经济发展的水平和社会文明程度的高低。举例来说:迪拜塔、台北101高楼、上海中心大厦、环球金融公司、国家石油公司双塔大楼,这些为人们所熟知的建筑正在用自身的高度向世界展示着它们所在城市的发展水平。了解一个城市最快的方法,就是看它的建筑,它们能体现出一个城市的科技发展水平。 一、关于超高层钢结构建筑的现状与发展趋势 国外研究超高层钢结构建筑已经有大约110年的历史了,而计算机技术的日益成熟以及建筑师对超高层钢结构建筑体系的不断完善也促使高层钢结构建筑在近代获得了长足的、较快的发展。其具体表现为:在欧美国家,全部建筑总量的65%是钢结构建筑,而在我们邻国日本,这一比例也达到了50%。1975年,5000t的钢结构产量使美国出现了钢结构发展的第一次高峰。从分散到集中,从集中到更加集中,钢结构建筑行业正在不断的发展。在美国,NCI、Nucor、以及Others这三大集团掌握着美国大部分的钢结构建筑制造商协会。 钢结构的设计及其制作技术的研究是欧美国家主要关注的钢结构建筑的两大因素。在整个过程中,数控机床设备组成了钢结构生产设备,其成品的精密程度相对于其他产品也更高。钢结构产品的主要特点为:重量轻、强度高、施工速度快。高质量的产品、含量较高的技术,齐全的种类以及注重环保的特质使高附加值产品占据了整个钢结构产量的半壁江山。同时,其成熟的制造与安装工艺技术;高标准、高水平的施工;安装环节的机械化,密集型技术的应用;到位的施工质量管理也使其在其他产品中脱颖而出,从而得到建筑行业的一致认可。 二、关于钢结构施工工艺的流程 1.钢结构制作主要包括:钢柱、钢梁、支撑、大跨度网架、桁架制作。现今信息发达,交通便利,在建筑市场上,专业的加工厂家、安装队伍很容易找到。 2.关于H型钢柱、梁的相关制作的步骤 (1)首先要确保零部件的质量是合格的,其次要将反变形平直度及弯曲度控制在小于1/1000的范围内,严格按照规法要求控制下料误差;(2)钢结构加工的主要机器有:用于组立的Z15型H型钢组立机、用于H型钢焊接的龙门焊接机。焊接完毕后按规范进行检验,合格后进入下道工序;(3)组立焊接H型钢,按照规范要求必须保证焊接H型钢的翼缘板拼接焊缝与腹板拼接焊缝的间距控制在200mm以上的范围内,与加劲板之间的距离也要按要求错开200mm以上。(4)H型钢焊接完成后,进行矫正,H型钢矫直机主要用于H型钢翼缘焊接以及变形,工作中的主要注意事项是严禁一次将其压成,正确做法是多次滚压使其成型;自制压力架、火焰矫正主要针对H型钢侧弯及腹板不平的问题。(5)在对H型钢进行了全面的检查并且确定其合格后,进行下一道工序,在组装平台上进行组装焊接连接板以及加劲板和它零件。 3.关于十字柱组装的问题 (1)H型钢、T型钢制作完成检验合格后,再进行十字柱的装置。(2)在专用组装胎架上组装十字形柱,十字形钢柱由一个H形和两个T形组成,H型钢、T型钢组装完成后进行下道工序,H形和两片T形构件组装焊缝使用CO2气体保护焊机手工焊。(3)十字形钢柱组装焊接完成检验合格后,再在平台上对其进行连接板、牛腿、抗剪栓钉等较小的零部件的组装。(4)十字形钢柱组装完成检验合格后进行焊接,焊接完成后进行构件校正。(5)以牛腿或节点板为基准划磨头线,然后用端面铣铣平上头接柱端面,下接头断面打45°角破口。(6)最后一步是进行上下柱的预拼装,拼装合格后,编号并粘贴合格证按要求摆放在货场。 4.钢结构安装实例时的安装工程概况 本文中的工程定位为某市中心区正东,施工区坐落于市中心,较为繁华的环境、密集的交通道路以及车辆、行人繁多,并且现场施工空间狭小,没有地方摆放钢构件,这就要求安装过程中随运随吊,减少构件二次搬运,加快安装速度。 关于主体建筑钢结构的主要标记有:地下6层,深-25m,地上54层,高239.4m,长63.5m,宽38.1m,优秀筒长34.8m,最宽19.5m。型钢混凝土结构主要应用于外框架,混凝土结构应用于优秀筒。而主体结构加裙楼结构总用钢量约10000t。 5.在钢柱安装过程中需要注意的事项有:(1)第一节钢柱安装至关重要,首先用调平螺母把柱底板找平。(2)第一节钢柱安装完成后,及时校正钢柱平面位置及垂直度和标高,调整完成后用钢板把柱底垫牢固,底板上面安装压板装上螺母,拉上不少于3根缆风绳。(3)安装第二节钢柱,用连接耳板与第一节柱连接,调整垂直度,来缆风绳,保证钢柱稳定,然后焊接对接焊缝。委托第三方检测,焊缝检查合格后,采用同样方法一次安装上节钢柱,直到完成全部钢柱的安装。(4)施工过程中要求将钢柱柱身平面坐标中心线与基础平面坐标中心线对准,且必须将其偏差控制在不大于5mm的范围之内。为了确保柱身长度中心线的铅垂度,用经纬仪测垂直度时应该在90°方向上测量,保证所有偏差均在规范要求范围内。(5)测量各柱中心线间的距离时,应该将其定位中心线的偏差控制在不大于5mm的范围之内。(6)稳固的操作平台主要在钢柱空中对接搭设,当上下节对口时,缘板、翼板应该无错位现象,且在用水准仪测量各平台标高线在同一平面上时,应以每层平台标高为基准,而经纬仪主要用于垂直度的测量与找正。(7)钢柱对接焊缝时,由两人对称焊,先打底,请跟后,再依次对称焊接,通知动态观察测量钢柱垂直度,有偏差时及时在焊接过程中调整,保证钢柱垂直度偏差在规范要求内。(8)高空焊接如果风太大则影响焊接质量,必须在焊接位置搭设焊接平台和防风棚,才能保证工人安全和焊接质量。 6.在钢梁及平台安装过程中需要注意的事项有:(1)为了加快施工进度,钢梁采用串吊,一次吊装安装3层钢梁,提高工作效率。(2)为了保证高空作业安全,在安装完成的钢柱上全部拉上安全绳,下面拉上防护平网,外立面张拉立网,保证工人安全,同时也提高工人工作效率。(3)钢梁安装完成后校核钢柱垂直度,然后安装高强螺栓,高强螺栓终拧后,进行钢梁焊接,焊接过程中动态跟踪对钢柱变形的影响,一旦发现超过规范要的偏差及时调整,保证整个框架结构的安装精度满足相应规范。 7.高强螺栓安装,钢梁之间的连接、钢梁与钢柱之间的连接设计为高强螺栓连接,具体安装过程有以下几个步骤:(1)高强度螺栓进场检验、保管。在接受由制造厂按批配套供货时必须要确保出厂质量保证书的完整。在运输、保管过程中,轻装、轻卸可以防止损伤螺纹。在保管高强度螺栓连接副时,应该按包装箱上注明的批号、规格分类放于室内,同时堆放不宜过高,防止生锈和沾染脏物。连接副在安装使用前严禁开箱。(2)高强螺栓的规格型号必须符合相关规范,高强螺栓必须经试验确定扭矩系数或复验螺栓拉力,抽检合格后才能使用。工地安装过程中,当天安装剩余的的高强度螺栓必须妥善保管,在安装过程中,螺纹不得碰伤,沾染油污,防止扭转系数变化导致高强螺栓安装不合格,达不到设计要求,引发质量安全事故。(3)高强度螺栓紧固程序和施工工艺时要注意的问题:安装高强度螺栓时,螺栓应自由穿入孔内,不得强行敲打,不能气割扩孔。穿入方向要一致,同时临时安装螺栓不能用高强度螺栓来代替。安装高强度螺栓时,必须按一定顺序施拧,由螺栓群中央顺序向外拧紧,并在当天终拧完毕。(4)在进行高强螺栓安装时,应该把摩擦面上的铁屑、浮锈等污物完全清除,保证钢板接触面的接触面积,满足连接摩擦力,保证结构连接安全可靠。 三、高层钢结构加工制作安装经验总结 通过本工程的施工,我们在加工、安装等方面总结大量经验,编制了专门的施工工艺,方案先行,严格按照施工方案和工艺操作,保证工程质量,为以后高层和超高层钢结构的施工打下良好基础。 结语 由于超高层建筑的高度和跨度决定了一个国家建筑业的发展水平,所以近年来,我国已经逐渐参与到超高层建筑高度的竞争中。就目前的情况来看,钢结构的应用在超高层建筑中的应用比例为70%~80%,是一个比较高的比例,而我国未来建筑行业的发展方向是由轻型钢结构、大跨度空间钢结构、高层重型钢结构的应用来决定的。 建筑施工工艺论文:浅析建筑施工中桩基施工工艺 摘 要:在当前的建筑发展过程中,施工工艺是保证工程质量的重要因素。要想促进施工工艺的进一步发展,就需要运用先进的科学技术不断促进施工工艺的改良。从人们居住环境质量的提高方面进行考量,这也必然的举措。要想促进建筑质量的提高,就要不断完善施工过程中存在的问题,并且加以改进。其中桩基是建筑施工的基础性环节,只有保持桩基的稳固,才能有效的保证建筑物的质量。为了使施工人员将这项施工环节重视起来,本文就重点分析桩基的施工工艺,希望在今后的施工过程中,能够有效的保证施工质量。 关键词:建筑施工;桩基项目;施工工艺 为了进一步促进建筑施工质量的提高,施工人员应该从根本性的措施做起,其中最为重要的就是对桩基进行施工。桩基的施工工艺在发展的过程中已经得到了一定的改善,主要体现在能够适应各种施工中的地质环境,并且保证施工质量的良好。施工人员在施工中要严格按照设计进行作业,尤其是桩基的施工,是保证建筑物使用寿命的重要前提,我们一定要加以重视。 1 建筑施工中桩基施工工艺 桩基在建筑工程中的作用十分显著,是一项基础性的施工项目。桩基的施工主要是由两部分组成的,一部分是基桩的施工,另一部分是桩顶的连接。并且不同的桩基所具有的形式也各不相同。其中最常见的两种形式为高承台桩基以及地承台桩基。下面我们就进行细致的分析。在施工的过程中,如果桩身的上半部分处在地面之上,下边部分处在地面之下,这一形式就被称之为高承台桩基,不同于地承台桩基的是,桩身的埋设存在一定的差异性。地承台的桩身无论是上半部分还是下半部分都要埋设在地下。桩基在施工的过程中,应该根据实际的施工情况的不同,选择适当的施工工艺,这样才能达到理想的施工效果。当前我国建筑在施工的过程中,对桩基的施工主要采用两种施工工艺,其一是预制桩的施工工艺,其二是灌注桩的施工,这两种施工工艺都具有各自的特点,所以在施工过程中都应该得以一定程度的重视。具体来说,预制桩主要的施工方式是将桩柱以击打的方式打入土中,或是采用振动的方式也是一样的效果;灌注桩的施工工艺相对于预制桩的过程就更为复杂一些,在施工的过程中,要预先在施工现场进行钻孔的处理,将钢筋放入孔内,这就要求钻孔的过程一定要细致,不能出现过大或过小的状况,在此基础上,进行混凝土的浇筑,将混凝土均匀的浇灌在孔内,以保证最终的效果良好,同时还要注意事后的养护工作,这样才能达到理想的施工效果,保证桩基的稳固。桩基的作用在发生灾害时能够得到重要的体现,防止建筑物变形以及保护建筑物的稳定与安全。 2 桩基施工前的准备 要想保证桩基施工质量的良好,就要做足准备工作。因为准备工作是保证施工顺利进行的基础环节,只有加强在施工阶段的准备工作,才能充分掌握工程的整体质量,促进桩基施工工艺的进一步发展。在这之中,我们需要注意以下几点,其一是对水文条件的掌控,其二是对施工方案的编写,其三是施工设备的选择。下面我们就针对这四项准备阶段的施工进行具体的分析与研究。 2.1 勘察施工现场的水文条件 为了进一步搜集施工现场的地质条件,我们就要对周围的水文信息进行具体的搜集与整理,这样才能运用适当的施工工艺对桩基进行施工。这是保证工程质量的首要前提。在准备阶段,施工人员对现场的情况进行详细的勘察,也是为了保证能够编写出较为完善的施工方案,尤其是要充分考虑到地下水对桩基施工的影响,确保在实际的工程中能够及时将水排放出去,做好排水作业。另外,还要考虑到特殊情况下的施工作业,只有充分掌握了现场的情况,才能以不变应万变,保证桩基的工程质量。 2.2 认真编制施工方案 在完成现场的勘查之后,就可以根据实际的情况进行桩基施工方案的编写了。其中对于具体的数据具有严格的要求,因为在施工过程中的每一个数据都会对施工质量产生或大或小的影响,只有考虑到这点,才能保证桩基施工工艺的顺利应用。在具体的施工过程中,还要严格按照施工方案进行,不能擅自更改。 在确定施工方案的时候还要结合勘察的相关数据对桩基的施工工艺类型和施工机械设备进行确定。同时也要对施工现场附近的建筑物和其他管线进行保护。在施工方案制定的过程中也要对施工的进度进行控制,这样能够保证施工的工期,同时保证施工的质量安全。 2.3 结合工程实际选用机械设备 在工程施工之前,预先选好施工所需的机械设备,机械设备选用合理与否是确保建筑工程质量,施工进度根本前提,因而应结合工程实际,确保各机械设备之间的协作效率最大化,充分利用机械化、集群化的现代设备特点,确保机械工作效率的最大化。 3 预制桩和灌注桩桩基施工工艺的探讨 3.1 预制桩桩基施工工艺 当采用预制桩施工工艺时,应注重预制桩的制作,在制作预制桩时应根据打桩顺序确定朝向,浇筑时由桩顶到桩尖持续浇注,保护层通常设计米即可。沉桩方式可以采取击打、振动、静压、水射等方式把基桩打进土中,但水射方式仅适用于砂土层之中,而采用击打、振动、静压的方式沉桩时均会产生挤土的现象,因而应结合基础范围和桩基的数量以及距离合理规划施工,并采取针对性的措施减少挤土。 3.2 灌注桩桩基施工工艺 灌注桩属于桩基施工工艺的一种,结合灌注桩桩基施工工艺,主要分为以下几种成孔方式。一是泥浆护壁成孔二是冲击成孔三是沉管成孔四是干作业成孔。当工程所在地属于淤泥或淤泥土质、普通粘性土、砂性土、粉土土质时,应采用泥浆护壁成孔方式,但需要注意护壁的防护工作,避免护壁倒塌当工程所在地属于粘性土、碎石土、淤泥土、粉土以及砂土土质时,应采用冲击成孔方式,振动或者振动冲击等进行成孔,所以在施工过程中会产生噪音以及挤土现象,需要注意环境保护干作业成孔分为机械钻孔以及人工挖孔两类,机械钻孔法适用于粘性土、粉土以及砂土。人工钻孔主要使用与松散的土质,在灌注桩质量控制过程中桩体强度也是一个重要性的因素,因为混凝士的质量会决定桩体质量的控制,所以施工过程工艺上的不合理就会使桩基质量得不到有效保障。 结束语 在建筑工程施工中,桩基施工是非常复杂的施工工作,同时也是非常系统的施工工作,在进行施工的时候对建筑工程的整体质量也有很大影响,因此,在施工前要对施工现场进行勘测,同时对施工方案进行研究,保证桩基的施工质量,对建筑工程的建设起到推动作用。 建筑施工工艺论文:浅谈高层建筑施工工艺 摘 要:城市化发展,使土地利用率不断提高,城市高层越来越多,为了保证高层建筑安全,就需要在施工工艺和技术上不断探索,满足城市发展需求。同样的建筑,普通底层建筑对施工技术的要求标准就相对要略低一些,而对高层建筑而言,施工技术和质量上则有着更高的标准,只有选择良好的施工工艺,才能确保整个高层建筑的质量。文章主要从高层建筑施工工艺上进行探讨,以此促进高层建筑行业发展。 关键词:高层建筑;施工工艺;工艺要点 城市现代化,地标性建筑则是一个城市的形象,展示着一个城市的强大实力,各个城市之间不约而同的展开了建筑大赛,这就导致了建筑越来越高,结构越来越复杂。不论从设计还是建设上,现代高层均呈现了“高”的特点,城市也以高建筑为美丽,人们审美理念也发生了转变,把建筑高度当成一种追求和评价,而企业、商业等的办公地址也以繁华路段、超高层建筑为主,人们对高层建筑质量有着更多要求,这就促进了高层建筑施工工艺需要不断创新,才能满足发展需要,技术创新是当前建筑行业共同面临的课题。 1 高层建筑施工特点 高层建筑由于特殊的结构形式,在施工中有着自身的特点,主要表现如下。 1.1 工程量大、工序多、配合复杂 对高层建筑来说,要想全部完成任务,就需要集合大部分材料与工种,整个建设过程中,施工的工程量巨大,特别是对土方、混凝土、模板、钢筋、砌筑、设备管线等需要的使用量较大,不同的环节还涉及到管理层级的问题,各工种之间配合复杂,衔接紧密。 1.2 施工准备工作量大 正是由于高层建筑体量大、面积大,在进行施工前,需要做好充分的准备工作,特别是对物料、人力、机械、设备准备,一定要保证到位,不影响工程进度,大量材料、构配件和机具设备等使需要的人、财、物品种繁多,对一些需要采购的,也要组织大量人力、财力去选择,可见采购与运输的压力较为巨大。涉及到具体施工,又要对人力进行科学组织调配,使大量专业工种、劳动力、管理人员发挥应有作用,从而确保整体工程顺利开展。 1.3 施工周期长、工期紧 高层建筑一般施工时间较长,通过对数据研究发现,一栋普通的高层建筑,单栋工期要2~4a;结构工期5~l0d每层,这需要进行不间断的两班倒作业,才能得以快速完成,高层施工作业时间长、工期紧,在施工中还会遇到雨期影响,只有不断加强高层施工技术能力,才能满足建设需要,顺利完成施工任务。 1.4 基础深、基坑支护和地基施工复杂 高层建筑基础与上部高度大体一致,整个建筑的基础结构较深,当前,为了节省空间与合理利用空间,高层建筑会建设l~4层地下室,用作停车位和管理之用,这种情况就决定了在施工中涉及到的环节较多,地基建设的基坑支护、土方开挖、地基处理以及深层降水等环节均需要做到良好处理,才能有效保证建筑质量,从技术层面上看,难度较大,如果技术选择不合理,则会影响到高层建筑的工期,导致工程造价增加,成本增多。 1.5 结构装修、防水质量要求高,技术复杂 现代建筑不但要具备使用功能,还要有良好的美观美化作用,既对建筑结构耐久性有较高要求,同时,也要满足对城市的美化功能,高层建筑主体结构和建筑物立面装饰均很重要。高层建筑基础、地下室墙面、厨房、卫生间管道和防水等各方面需要有严格的质量保障,才能满足结构层需要,为了增强建筑功能,满足人们居住生活需求,就要在土建、电气、材质和质量上不断改进。 1.6 平行流水、立体交叉作业多,机械化程度高 在施工期,高层建筑需要同时进行多工种的配合,只有这样才能加快工程进度,实现平行作业、立体作业的格局。在一个时间内,为了使建筑同时进行,多专业、多工种、多工序同时启动,形成平行流水交叉作业的施工形式,需要施工管理部门以工程自身实际要求,不断解决多工种、多工序施工的矛盾问题。 2 高层建筑施工工艺方法 施工工艺的选择,对高层建筑质量影响较大,不同建筑体系施工方法存在差异。 2.1 框架结构体系施工方法 (1)现浇框架法。这种方法需要现场施工,对建筑需要的柱、梁、板要全部现场浇筑才能成型,一般使用散装散拆式定型组合模板进行支模,通过绑钢筋的方法进行浇筑;另外,也按结构形式采用组装模,而梁、板用台模等,对其进行模板浇筑。(2)预制装配框架法。这种方法流水化作业,整体施工效率高、效果好、工作量小、施工速度快,但是从结构特点上看,表现出了结构抗震性差的特点,在进行组装时,需要对构件种类、型号、规格、尺寸进行科学把握,组织好吊装工作,确保各工序合理配合。(3)现浇柱、预制梁板框架法。框架结构的建筑,对一部分支模简易的框架柱可以进行现浇,对复杂的水平梁、板采取附近预制的方式,形成现浇柱、预制梁、板框架的多重组合。这种方法结构整体性较好,对一些预制装配的构件连接效果好,大大减少了现场的吊装作业量,对一些设计好的标准参数,非常适合。(4)升板法。高层无梁楼盖一般在施工现场重叠生产,使各层楼板、柱子实现预制或现浇,通过柱头提升设备,把各层楼板旋转到指定位置。对准备升板的楼板,可以提前把外墙和竖向构件安装好,进行整层提升。通过这种方式不但能够达到节约95%模板的目的,同时也大大降低了高空作业的危险性,使人力劳动得到解放,狭窄场地施工效果良好。在施工时,要做好科学组织设计,使预埋件和提升环布置到位,保持整体建筑的稳定。 2.2 剪力墙结构体系施工方法 剪力墙结构是高层建筑的重要环节,施工方法主要有现场浇筑、装配式大板和砌块型式。 2.2.1 现场浇筑方法。(1)工具式组合钢模板法。这种方法主要采用组合式钢模板散装散拆,或者使用组装大块安装模板浇筑。这类方法普遍使用,能够大大减少施工成本,但费时费力,整体工效不高。(2)大模板法。这种方法施工快、墙面平、质量好,对现场工作量要求技术不强,也是一种普遍使用的方式,高层内承重墙均用整间大模板支模现浇,而外围护墙则使用现浇、预制或砌筑三种做法。(3)爬模法。借助自身提升工具、不使用机械力量就能使模板逐层上爬,浇筑一层墙体,着重后,就可以随后浇另一层楼板。(4)隧道模法。承重墙体和楼板的施工会使用这种方法,隧道式模板可以同时进行浇筑,一次支模一次浇筑,就能保持成型。这种方法能够保持整体结构稳定、墙面和顶面整洁。(5)滑升模板法。滑模法主要是沿结构周边一次组装,模板不断浇筑混凝土并完成绑扎钢筋作业,不断用小型液压千斤顶提升模板,使整体浇筑一次成型。 2.2.2 装配式方法。装配式方法由大板法的盒子法两种形式。大板法用于高层内外承重墙为预制板,通过塔吊进行安装到位完成。这种方式装配简便、现场施工简单、不占用人力、速度快造价低,从技术上讲,效果优良。盒子建筑法主要是预制成盒子状空间的构件,通过运输到达现场进行组装,一般盒子重8~30t左右,预制装配化程度高、工期更短,缺点是投资大。 2.3 筒体结构体系施工法 筒体结构体系的施工方法,主要用在超高层建筑中,通过对承重梁、柱和承重墙现浇,保证建筑物达到一定高度。优秀筒内筒主要是现浇钢筋混凝土墙板结构构成,如果超出标准高度,则需要采用滑升模板施工方法,技术上也能有所保证。钢结构在内筒中设爬升或塔式起重机,逐层安装。内筒和外筒楼板,跨度大,需要进行现浇或压型钢板作永久性模板,保证楼板自身平面刚度。 3 结束语 总而言之,现代高层建筑越来越多,只有不断创新技术能力,才能探索出符合人们需求的建筑产品,各级施工、管理人员一定要对高层施工情况全面掌握,才能灵活做好技术调整和改革,保证高层建筑质量与安全。 建筑施工工艺论文:探究房屋建筑施工中后浇带施工工艺 【摘要】如果房屋建筑施工质量无法得到保证,就很容易有混凝土结构裂缝出现,为了解决这个问题,就需要将后浇带施工技术应用到房建施工中;本技术主要是将施工裂缝设置于合理的区域,如墙体、底板都比较合适,暂时分开各个结构,结构的伸缩现象结束之后,在施工裂缝内填充混凝土,连接各个结构,这样就会有整体结构形成。本文简要分析了房屋建筑施工中后浇带施工工艺,希望可以提供一些有价值的参考意见。 【关键词】房屋建筑;后浇带;施工工艺 如今,城市化进程的加快,房屋建筑数量在不断的增多;人们生活水平的提高,对房屋建筑施工质量也提出了更高的要求;实践研究表明,因为诸多因素的共同作用,经常会有裂缝问题出现于房屋建筑施工中,那么就需要将后浇带施工技术给应用过来,保证房屋建筑的整体施工质量。 1、后浇带施工技术的设计原则及实际作用 一是后浇带的设计原则:在设计后浇带的过程中,需要分清主要设计原则和次要设计原则,分别是释放应力和抵抗应力;通常情况下,高层建筑和基础与裙房等形成了整体,但是重力作用下,会有一定沉降发生于建筑中,那么就需要对后浇带科学设置。在设计之前,还需要科学的计算和校核基础结构和裙房结构的强度,以便对结构应力数值真实的获取,然后通过后浇带的设置,暂时分开裙房和基础,确定了基础沉降数值之后,对后浇带的浇筑时间进行确定。 二是后浇带的实际作用:通过实践研究表明,将后浇带施工工艺应用到房屋建筑施工中,可以降低混凝土结构裂缝的出现几率,内外温差是混凝土结构裂缝出现的主要原因;通过后浇带的设置,并且浇筑混凝土,可以促使房屋建筑的结构强度得到大幅度提升,整体稳定性得到了保证。一般情况下,可以将后浇带划分为三种形式,这种划分依据是作用的差异,首先是后浇沉降带,在结构差异比较明显的区域设置,完成了房屋建筑的主体施工之后,并且主体有二分之一以上的沉降量出现,就可以浇筑施工裙房结构;其次是后浇温度带,在内外温差作用下,会有裂缝出现于混凝土结构中,通过后浇温度带的设置,混凝土伸缩自由度能够得到提高,避免出现混凝土裂缝;最后是后浇伸缩带,可以促使混凝土收缩效应得到降低,避免在较大程度上破坏到建筑结构质量。 2、后浇带的施工技术 一是对混凝土材料合理选择:要充分结合结构特性,来合理选择房屋建筑后浇带的材料,主要选择的材料需要不具备收缩效应,在混凝土拌制的过程中,需要将适量的减水剂和掺和剂给添加过来,促使混凝土的配合比得到保证;振捣工作及时开展,这样后浇带的结构强度就可以得到提升;此外,施工过程中,要严格依据相关的方案要求来进行,对模板的侧向压力进行控制,工程的实际需求得到了满足。在对垂直后浇带进行浇筑的过程中,需要避免对模板钢丝网造成破坏,并且对混凝土振捣环节充分重视,对混凝土振捣工具和模板位置科学安排,避免出现混凝土流失问题。 二是对后浇带合理设置:要结合工程具体情况,对后浇带的断面形式科学确定,在这个过程中,保证混凝土结构和后浇带的断面形式是相同的,包括多种断面形式,如V形缝、企口缝等。断面形式的选择,需要将板和墙的厚度给充分纳入考虑范围,如果厚度在60厘米以上,就可以将企口缝给应用过来;如果厚度在30厘米以内,那么就将平直缝给应用过来;如果厚度在两者之间,就将阶梯缝给应用过来。因为平直缝没有较好的承压能力,压力作用下,很容易有变形出现于混凝土结构中,因此,在施工过程中,平直缝尽量不要设置。 其次是对后浇带的实际浇筑位置进行明确,要对混凝土构件的受力情况进行分析,然后选择浇筑的混凝土构件应该具备最小受力,在具体实践中,浇筑位置通常选择的是建筑梁板的反弯点,不能够将后浇带设置于剪力墙的中间区域,这是因为本区域可以对较大的作用力进行承受,在应力作用下,就会有变形问题出现。 三是对后浇带的浇筑时间严格控制:后浇带采用不同的类型,就会有差异化的开始浇筑时间,具体来讲,对于后浇收缩带,完成了混凝土结构施工之后,建筑结构会有百分之六十左右的收缩,如果速度较快,甚至可以达到百分之百的收缩,因此,后浇收缩带的浇筑作业需要等到两个月以后开展;在后浇沉降带方面,在高层建筑中往往采用这种形式的后浇带,完成了地基沉降之后,就可以对后浇沉降带进行浇筑;在确定后浇沉降带浇筑时间时,需要综合考虑诸多方面的因素,如高层建筑施工特点、施工成本、施工工艺等;在后浇温度带方面,和后浇收缩带有着基本相同的浇筑时间,两个月之后,后浇温度带的浇筑作业就可以正常开展。此外,还需要将建筑工程所在区域的气候条件和施工材料等因素给纳入考虑范围,适当延后后浇带的浇筑时间,但是需要详细注明于施工图纸中。 四是对后浇带的浇筑温度准确把握:在浇筑后浇带的过程中,需要避免出现新旧混凝土裂缝,因此,就需要对后浇带的浇筑温度准确把握;一般情况下,需要按照10摄氏度的标准来控制后浇带的浇筑温度。完成了后浇带浇筑作业,经过两天时间,需要将一系列的措施应用过来,避免出现新旧混凝土裂缝,一般选择早上或者傍晚来进行收关。 五是后浇带的配筋设置:通过钢筋混凝土,连接了房屋建筑的各个结构,那么在对后浇带进行设置时,就需要切割钢筋,为了促使建筑结构质量得到保证,不能将各个结构之间的联系给切断开,因为部分结构的钢筋,需要对建筑的整体荷载进行承受,否则就可能会出现诸多的安全问题;如果后浇带有着较大的跨度,需要对受力钢筋进行切割,促使建筑的结构强度需求得到满足,避免有变形问题发生于受力结构中。 此外,还有诸多的要点需要注意,在后浇带浇筑作业之前,需要全部排出后浇带内的积水,保证后浇带表面维持在湿润状态,并且清除干净后浇带内的杂质,这样混凝土的浇筑质量方可以得到提高;要严格依据施工图纸来对模板进行安装,对模板强度严格控制,保证符合相关要求,选择的模板材料通常是钢丝,要保证其具有相同的直径,并且分布足够均匀。 3、结语 综上所述,后浇带施工技术在房屋建筑施工中发挥着十分重要的作用,通过合理设置后浇带,可以避免有裂缝发生于混凝土结构中,房屋建筑的整体施工质量得到了保证。在具体实践中,需要结合实际情况,科学设计施工方案,对后浇带形式合理选择,严格依据相关的要求和标准来开展施工,控制每一个施工环节的质量,将后浇带的作用给充分发挥出来,保证房屋建筑的整体质量。随着后浇带施工工艺的广泛应用,这一施工技术也逐渐引起了建筑行业的关注,后浇带施工工艺不仅能够防止建筑物发生沉降,而且能够避免大体积混凝土因温度变化和收缩等造成的变形,以及钢筋混凝土的收缩等问题,所以,在建筑项目的施工中,应该增加后浇带施工工艺的使用,并结合一定的辅助措施,加强建筑施工过程的控制和管理,从而确保建筑施工的质量。
机械制造与自动化论文:自动化应用与机械制造论文 1机械制造技术应用 1.1机械制造技术的虚拟化应用机械制造技术中,虚拟技术主要是运用了计算机系统的仿真能力来模拟实际的操作系统,运用模拟技术来完成产品生产等相关制造环节。根据机械制造技术的虚拟仿真能力对产品实行检验,对制作水平和方法进行探讨,结合实际情况在加工过程中保证产品的品质和安全,严格规划产品的制造工艺,尽量不让产品在生产时出现纰漏的状况,防治发生安全问题,提高生产总质量。 1.2机械制造技术的绿色化应用机械制造的绿色化其中包含了很多方面,有产品的绿色生产、产品的绿色设计、采用绿色设备、使用绿色包装、采用绿色管理等。机械制造技术的绿色化不仅大大增强了能源和原材料的使用程度,还可以有效的降低不良副产品对环境的污染破坏。 2机械自动化技术应用 2.1机械制造的自动化信息系统自动化技术主要包含了计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机产品数据管理体系等等。计算机辅助设计通常是指设计人员根据计算机的图形设备实行的机械设计工作。计算机辅助制造通常是指充分的利用计算机技术将其投入到生产制作的环节中去,这之中的优秀技术是计算机数值控制技术,又称作数控技术。计算机辅助工艺设计是给计算机辅助设计和辅助制造起到了相互连接的作用,使工艺编程效率和工艺设计效果更加完善,合乎标准。产品数据管理主要针对于设计制造时形成的相关数据信息的管理。以上几点结合到一块就成为了自动化技术。 2.2机械制造的自动化物资供输系统机械制造业主要是对一些材料经过加工的一种生产领域,想要使生产线能够制造出产品,就需要不断提供生产所需的材料,从而给持续生产带来一定的保障。机械生产时不但需要源源不断的生产材料,还要把加工完毕的成品运送到正常放置的地点,保障生产带的通畅。因此自动化物流供输系统是自动化生产不可缺少的一项重要环节。 2.3机械制造的自动化生产系统自动化的加工系统可以避免生产中的重复劳动,可以自动的、持续的循环作业,有效的减少了工人的工作量。再加之自动化系统可以很好的提升生产标准,不易出现生产错误,使产品的总体品质有了明显的提高,大大的改善了作业情况,总而言之,自动化的整体制造体系在制造过程中具有相当显著的效果。 2.4机械制造的自动化设备装配系统设备装配系统在机械制造中占有相当主要位置,这种自动化设备装配体系可以把一定状态和一定质量标准的机械零配件达到指定的设计要求,分别为组装、搬运、试验、调试、验收等环节,而这些也就很好的构成了一个相当完善的自动生产制造的生产线。这种装配体系在如今现代化机械制造里是一项缺一不可的应用,它有效的降低了人工重复且繁琐的装配作业,节省了工人的体力,并且如果是工人一直处于长期的工作状态时,就很容易产生失误,而自动化的装配系统却不会,它会严格的按照设定程序进行运转,大大改善了作业质量和工作效果。 2.5机械制造的自动化检测系统由于社会的不断进步,促使科学方面的发展日渐提升,机械制造时会出现很多新型科技成果和高端仪器生产设施等,这就需要具备优秀的工作人员来进行作业,过去的检测技术根本达不到现今科技的检测水平,而且,自动化检测技术在未来将会广泛使用,所以,必须要加强工作人员的技术水平,对新型设备设施要多进行培训,确保其能够做到熟练运用的程度。如今使用较为广泛的检测技术有:具备多判断系统的智能设备诊断技术与基于人工神经网络、电流信号、时序的识别检测技术。 3机械自动化技术发展 3.1机械制造的智能化智能化制造系统在机械制造过程中可以实现简单的智能动作,其中包含了分析、判断、构思、推理等。智能化的重点是智能系统,这种系统有着非常高的适应性和友好性。在机械设计和制造时,大都是选择模块化的方式进行,提高自身的柔性,它的优点重点就在于它的良好性能和安全性能,而且还可以降低能源的消耗,不具有污染危害,能够很好的对资源进行回收。 3.2机械制造的敏捷化机械制造的敏捷化主要是以企业的信誉度和竞争力为首要条件,通过构成的虚拟公司,进行分工合作,大大提升了企业的整体竞争能力,对于用户提出的条件能够很快的做出应对措施。敏捷制造主要是为了达成较为迅速的反应能力,需要以虚拟制造的技术为优秀部分,以虚拟制造技术为首要技术。敏捷制造属于现代机械集成制造技术的发展方向,是现代机械集成制造系统由信息集成发展向企业集成跨越的必经之路,敏捷制造的发展影响着现代集成制造系统的发展。 4结束语 机械制造的自动化技术选用机械制造自动化技术的实际应用水平,机械制造自动化技术是未来主要的发展形势,它不光在整个机械制造行业中有着较为显著的效果,对于国民经济发展也有着重要作用。所以,我们必须要具备完善的机械自动化技术水平,还要做到稳固中求发展的前进指标,有效的做好相关工作,创造出具有我们国家自己特色的一条机械自动化技术的生产道路。通过对实际生产过程的了解,加深对该项技术的重视,让我国机械制造业的发展做到与时代共进。 作者:郭建光单位:神华神东煤炭集团生产服务中心 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化中节能设计理念的应用 摘要:机械制造是各种能源、资源占用较多的行业,以现有的节能技术对机械制造与自动化进行创新改造,可提升机械工程的环保性与节能性,继而制造出更多符合社会需求的绿色产品。本文从节能理念的角度出发,对机械制造与自动化的优化设计展开探讨,并展望其将来的发展方向和前景。 关键词:机械制造;自动化;节能设计理念 0前言 目前,机械制造与自动化在我国的发展水平还不够高,相关技术尚不够成熟,制造出的一些产品达不到市场标准。同时,机械制造的设计环节会造成多种资源、能源的浪费,致使能源耗损的程度较大,并且,这也违背了持续性发展的相关原则,为能实现机械行业的资源高效利用,要将节能设计的相应理念融合到机械制造与自动化中,从而促进机械制造的优化革新。 1节能设计在机械制造中的特征体现 相比传统制造的模式,节能型机械制造有较为明显的先进特征,集中表现为:机械节能设计囊括了自然环境、生态环境、生活环境等各方面的理念内容[1]。换言之,机械制造中的节能设计可对自然环境中的有效资源进行反复、循环利用,很多报废后的资源得以回收利用,既减轻了生态环境方面的污染程度,也提高了人们居住环境的总体质量。节能型的机械设计在很大程度上缓解了资源过度消耗的问题,因此,国家和社会十分关注节能理念在机械设计中的实际运用,尤其是面对资源短缺这一典型的社会现象,机械行业更应注重节能设计相关理念的整合运用,以实现机械制造设计的“绿色化”发展。“绿色理念”下的机械设计指标体系。 2节能理念在机械制造与自动化中的设计要求 2.1运用环保型材料进行设计 运用设计材料方面,机械制造应遵循“环保、高效”的利用原则,尽量选择具备可回收性、可再生性的生产材料,少选用重金属材料、贵金属材料及稀有材料进行生产。机械设备的易坏性部件可挑选塑料质地的环保材料或者其他材质的非金属器件,这类型的设备配件要满足“容易更换、可循环使用”的应用要求,集中体现“资源化”、“无害化”的环保特点[2]。此外,机械材料的报废处理要符合环境友好、流程简单、价格低廉的要求。 2.2机械设计要突出质量轻、适用广、寿命长的特征 机械制造中的设计环节要能够体现出质量轻、适用广、寿命长的相关特征,首先,机械产品的适用范围广就可以减少产品的替换频率,进而延长了产品的使用期限,降低机械制品的报废率,促使原材料及能源得以充分运用,以突显产品的节能性。其次,“质量轻”是技术发展的先进体现,按照机械的制造要求,质量较轻的产品能够减低实际生产对机械装置的耗损程度,减少生产运行所形成的负荷量,达到节能的生产需求。再者,机械设计要按照通用的制造标准进行规划,以保证设计、制造出的机械制品具备更强的适用性,发挥配件在组装设备中的应有效用,提升产品的运用效率,达到节能操作的目的[3]。 3节能设计在机械制造中的实现策略 3.1选用节能类型的发动机 机械工程当中最大的运用部件就是发动机,这一部件会对外围环境形成很大影响,因此,在选择机械制造所用的发电机时,要尽量挑选效率较高、耗能较低、污染较少的类型,当前以水冷增压式柴油发动机为最优选择,没有达到节能要求的发动装置,一律不予使用。 3.2对液压系统进行渗漏防护处理 机械的自动化工程中,液压系统起到稳固运转的实际效用,设计人员注重机械液压系统防护处理的有关情况,尤其要加强防渗漏的处理情况,避免液压油从系统中流失至外部,以保持系统的高效运转。此外,封闭型设计可防止灰尘进入液压系统的内里空间,缓解液压系统中各个组件间的相互冲击力,减轻转运负载及负荷量,使机械装置处于优良的工作状态。 3.3优化机械内置的总体构造 从内置构造来看,机械部件的构造越简易,配件类别越少,产品的制造过程越简单,同时,机械工程的简易化更利于减低能耗,基于此,机械零配件的相关设计工作要做到位,在确保机械系统有效运转的条件下,尽量精简工程结构,去掉多余的相关配件。机械器件的新型设计及制造流程。 3.4机械工艺的合理化设计 按照机械生产的有关需求,对相关工艺进行合理分析和设计,是为了减少有效时间的浪费,提高系统的运转速率,从而增强机械设备的运作功能。机械工艺设计要注意以下几点: (1)对某一特定的机械器件,可选取热、温、冷等不同层次温度的锻压方式进行加工,以符合器件运用的各方面需求。在此过程中,要明确各个加工环节的所需能耗,按照消耗能源的实际特点进行综合选择。例如,高热锻压对能源的使用效率比较低,具体锻压中应减少该方式的运用频率;冷锻压的能源消耗量虽然比较少,但是却给外围环境带来不小的污染影响。鉴于以上分析,温锻压综合了两种方式的加工因素,具有更加突出的锻压优势[4]。操作中应优先采取这一工艺方式。 (2)工艺参数在机械的制造设计中起着非常关键的作用,尤其是在节省能耗方面,参数值的设定直接影响到工程节能的实际效果。制造系统中电气交版的定量。例如,轴类配件的加工应以多种类的毛坯为主要制备对象,因此,制备工程中要注意毛坯成形所需的具体能耗量,不可盲目投入大量的有效能源。此外,设定加工的余量参数应做到科学化、标准化。降低余量有利于制造产业的节省能源。 (3)机械领域对冷却液的利用却较为多见,但冷却液在器件制造过程中的使用会消耗过多的有效能源。因此,减少冷却液的大规模使用是节能减耗的途径之一。 (4)工序流程是机械制造过程的整体把控,减少非必要的工序,能有效地缩短加工时长,尤其可以减少各工序间的等待时长。但假如工序设定不够合理,则会延长工序衔接、转换时间,增加能源损耗,加大非必要的经济投入。 4机械制造及设计的发展前景探析 自动化技术融合到机械制造和设计当中,可促使机械工程步向多元化的发展方向。当前,新技术不断涌现于我国的高新市场,自动化设计手段的引入使用,既优化了机械设备的原有性能,也提高了制造系统的节能属性[5]。因此,多元化是今后机械产业的发展方向之一。另外,我国当前的机械制造产业将机械设计、制造运转、生产操作、管理工作进行独立运作,致使各环节的工作难以有效衔接。为更好地处理工作衔接问题,机械产业将进一步优化设计制造的细节工序,促进机械运行系统的集成化、一体化发展。再者,“节能减耗”是当前提倡的机械设计理念,为实现节能化的机械制造,机械企业要综合分析机械运作产量与能源投入之间的具体联系,仔细考虑系统优化的各种干扰因素,不断优化各个系统部件的内部配置,以充分发挥工业材料的使用价值,尽可能减少重度污染物的排出量,对废品进行多次循环利用,从而实现“以低能源投入,获取最优产出”的节能目的。 5结束语 机械能源的损耗可在设计规划、器件制造、后期处理等环节中得到有效控制。具体来说,想要实现“节能降排”目标,应从机械设计环节入手,设计者要遵循“节能设计”、“绿色理念”的相关要求,检查系统内置中耗能量较高的组成器件,并对其进行调整处理,尽可能排除各种限制因素,使制造系统的节能优势得以充分发挥,提高制造工程的能源利用率,促进机械产业朝着更为节能化的方向发展。 作者:张英祥 单位:武威职业学院 机械制造与自动化论文:机械制造及控制自动化应用与发展 摘要:机械制造及控制自动化以其高效、高品质、节能、功能多样化、可靠性等诸多优点在经济发展中发挥了重要作用。机械制造及控制自动化的发展方向应是节能降耗、数字化及更加环保,以满足我国工业化、现代化建设的需要。 关键词:机械制造;控制自动化;节能降耗 机械制造及其自动化是一门集合了电子技术、计算机技术、机械技术、信息技术、电力技术和软件编程技术的新型学科,它的产生来源于各种各样的先进机械技术。通过智能化和自动化的设备来实现连续、高效的生产模式。 1机械制造自动化的优点 (1)高质量高效率。 机器自动化和智能化是机械自动化的最主要的特点,机械制造及其自动化使得机器比人和传统的机器设备具有更高的工作效率。机械自动化的产物具有非常强大的信息采集功能和自动控制的能力,使机器不需要在人工操作的情况下就可以自动按照一定的程序完成工作。机械自动化产品在很大程度上提高了检测的灵敏度和控制的精确性,利用自动化控制系统可以使得机器按照执行程序和要求准确无误的完成生产过程,使得生产过程不会因人为因素的影响而产生误差,从而提高了产品的质量,保证了工艺的高效性。另外,机械制造自动化的机器设备在工作的过程中可以减少人工操作的危险性,既节省人力成本,又提高了工作效率。 (2)提高了安全性和可靠性。 传统机械设备总会因故障等问题,在维修和保养方面需要花费大量的资金。但是机械制造自动化设备就与此不同,如果在工作的过程中出现了某种故障,机器自身具备了一种自我修复功能,该功能自行检查、诊断然后进行自我修复。这种功能减少了人工维修可能产生的危险性和麻烦性,使得机器使用的安全系数提高。机械自动化生产设备所具有的监督、检查、补偿、自动诊断和自我修护的功能,大大提高了机器的安全性能。 (3)具有很广泛的使用范围。 机械制造自动化是一门集合了电子技术、计算机技术、机械技术、信息技术、电力技术、软件编程技术的学科,它又具有很多传统机械设备没有的动能,如自动调节、自动检测、自动修复、自动补偿、自动控制等自动化优点,这就使得机械设计自动化在适用范围上变得极为广泛,能满足很多用户的各种需求,可以针对不同的用户采取不同的处理问题的方式。 (4)提高了生产力。 农业机械使农民从“脸朝黄土背朝天”的农田中解放出来了,机械制造自动化设备使得工人从高度紧张的生产线上解放了出来。人们只需要设定好操作程序和时间,就可以离开自己的工作岗位,不需要24小时坚守着。如此便可以减少很多人力物力,减少了因为误差和人工因素而导致生产成本升高现象,极大地提高了生产效率。 2设备控制自动化在生产中的应用 (1)锅炉汽包水位控制方面的应用。 锅炉是一种常用设备,然而在生产过程中必须要保证锅炉汽包的水液高度在规定的范围内。如果水位太低产生的水蒸气就会过少无法满足工艺需求,也会导致锅炉因为供水不足而爆炸;如果水位太高会导致水蒸气中的含水量太多,而不能满足工艺中对水蒸气的需求。所以严格控制汽包水位是非常重要的,但大型锅炉设备人工加水控制非常空难,而且还需人员24小时盯着锅炉水位的升降,一旦人为因素失误导致锅炉水位不足很容易产生爆炸的危险事故。因此,使用自动化设备控制锅炉汽泡水位会使得工作变得既简单又降低了事故概率。 (2)冷却器控制方案中的应用。 冷却剂是冷却器的热载体,冷却器经常采用液态氨作为冷却剂的介质,通过液氨在冷却器内蒸发吸收工艺物料的大量热来达到降低工艺物料的出口温度的要求。自动化在冷却器中的应用主要是控制冷却器的流量和控制氨气的排放量。 3机械制造自动化的发展方向 (1)节能降耗。 虽然时代在前进、社会在不断进步、经济在迅猛发展,可世界上的能源却在逐渐走向枯竭,节约能源是全人类的大事。机械设备是耗能大户,机械制造自动化设备可有效减少能源消耗,因此节能降耗应是机械制造设备研发方向。 (2)数字化。 在制造机械设备时,每一个机器零部件的尺寸、规格都是采用数字的形式标注出来,利用数字来表示信息,使用数字技术来生产机械设备,可以快速整合、收集、研究资料信息,可以高效分析、重新组合企业内部的生产信息。因此生产设计数字化是未来制造业的必然发展趋势。 (3)更加环保。 经济的高速发展虽然给人们的生活水平带来了极大的方便,但是在另一方面也给人类的生活环境和资源带来了极大破坏,经济发展也因此遭到了阻碍。因此机械制造行业必须遵循保护环境的原则,从设备的设计阶段就要本着低污染的原则,保证每一个生产环节都能做到低污染、少耗能。机械制造自动化应向更环保低能耗方向发展。 作者:叶红 单位:武汉软件工程职业学院 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化节能设计分析 1机械设计制造中的节能设计理念 1.1设计安全环保的驾驶室 在工业生产中,运用节能设计理念设计出的安全环保驾驶室,既可以提高制作的工作效率,还可以为司机创造一个良好的驾驶环境。同时,安全环保的驾驶室既可以缓解司机驾驶的疲劳感,也可以提高驾驶的安全系数。所以,在设计驾驶室时,可以运用人机工程学的设计原理为司机提供比较人性化的服务,并且司机的座位是可以全方位调整的。在设计过程中,可以运用调动和转向的驱动器,并且它要带有电子监控装置。在设计驾驶室的操作环境时,要采用整体性、全部封闭的样式玻璃,这样就可以防止紫外线的辐射,同时,还要配置无氟环保型冷暖空调。 1.2选择低公害的机械发动机 在对工程进行机械制作时,其最大的部件就是发动机,并且发动机的质量会对工程环境造成直接的影响,因此,为了降低发动机产生的噪声,要选择比较节能环保的发动机。这样,就可以有效地解决噪声污染大的问题,从而实现了节能、降低能源消耗的目的。另外,由于发电机具有耗费油量少、排放低等特点,所以,从另外一个角度看,它提高了加工效率,有效缓解了环境污染严重的问题。 1.3液压系统的节能设计 对液压系统进行节能设计是机械设计制造中非常重要的部分,所以,要想保证液压系统能够高效运作,一定要定期清洁液压系统。同时,机械设计师在设计液压系统时,一定要严格控制液压机造成的污染,并且还要选择适合的油料。除此之外,还要将油液中所有的杂质清理干净,并且延长换油的时间,这样就可以降低液压系统出现故障的概率,在很大程度上降低了液压系统的能源消耗,延长了机械系统的使用寿命。在设计液压系统时,除了要选择合适的施工材料外,还要认真检查软管的损害度和规定时间内的报废量。 2节能设计理念的应用 2.1选择使用可回收再利用材料 在进行机械制造与自动化设计的过程中,一定要选择合适的材料。在选择材料时,一定要坚持降低自然资源消耗的节能理念,要尽可能地选择可以再生的资源和可以回收利用的资源。这样选择的原因是,机械制造与自动化在进行生产加工时,选择可以再生的资源既能够起到分解和回收再利用的作用,还可以减小对生态环境的危害,而且还不会排放出各种有毒有害的物质,有效地减少了对环境造成的污染。除此之外,在设计零部件结构时,一定要遵循“可重组、容易分配和容易分解”的原则。这样做,不但可以提高环保材料的使用效率,还能够有效避免有毒材料的使用。 2.2按照环境通用标准设计机械构件 要尽可能地延长设备的使用时间,降低设备的报废率和机械部件废弃所导致的污染处理成本。在设计过程中,在选择材料时,必须要使用环保负荷比较低的材料,这样就会降低材料的成本,并且还可以减少机械设备报废之后处理污染物质时的工作量。在机械制造与自动化的设计过程中,要遵循“重量轻、能源消耗低和延长设备使用寿命”的原则,要尽量避免使用一些容易污染环境的材料。与此同时,还要注意通用性的特征,要不断优化机械产品的设计,还要针对具体的情况适当降低机械自动化产品的质量,并要严格按照保护生态环境的原则完成机械设备的优化设计,这样才能保证其符合环境通用的原则。除此之外,还要严格按照环境通用的标准设计机械构件。 2.3根据环境需要完善制作工艺 在机械制造与自动化的设计过程中,要不断完善制作工艺,并且在选择制作工艺时,单一零件的加工要与施工现场使用的设备相互匹配,例如,锻压工艺主要包括冷锻压、热锻压等。与冷锻压方式相比,热锻压工艺可以有效提高能源的利用率,而且从施工工艺上讲,冷锻压的成本会更高,不然就会对环境造成很大的危害。因此,在以后的设计中,设计师会选择温锻压工艺施工。除此之外,还要根据具体要求有效地调整施工工序,并且要不断完善工艺,这样才能保证每一个环节都达到环保的要求,进而提高能源的利用率,实现了节能的效果。 3结束语 目前,我国资源浪费的情况比较严重,并且对人们的生活造成了一定的影响,所以,要将节能设计的理念运用到机械制造与自动化中,同时,还要使用环保、节能的材料,采用科学、合理的制造工艺,这样就能够保证机械的高效性和稳定性,同时,也能够降低设备的能源损耗。 作者:郭云龙 单位:渤海石油装备承德石油机械有限公司 机械制造与自动化论文:高职机械制造与自动化专业建设探索 摘要:本文将从五个方面来指导专业建设:从坚持服务区域经济办学定位,实现学校可持续发展;建设品牌专业,切实发挥带动作用;构建三级体制平台,充分释放办学活力;实施两大素质工程,提升人才培养质量;拓展一体化服务功能,增强社会服务能力。 关键词:机械制造与自动化;专业建设;建设思路 1专业建设整体目标 立足武汉,辐射全省,紧扣内涵建设,创新体制机制。成立由武汉市人民政府主导的合作办学理事会,构建政府、学校、行业、企业多方联动的办学模式,形成校企相融、产学互动办学机制;推进校企深度合作,使其与武汉市战略性新兴产业的构建相匹配,将机械制造与自动化专业打造成特色鲜明、优势突出的品牌专业,带动相关院校协同发展;以工学结合为切入点,深化“课岗对接、工学交替、订单培养”人才培养模式改革,融入“敢为人先,追求卓越”的武汉城市精神,全面提升学生职业素养;打造“师德高尚、结构合理、校企互通、专兼一体”的双师型教师队伍,使学校成为校企合作育人的典范;推进教育信息化进程,建设数字化校园,逐步实现学校资源向社会开放;构建社会服务体系,拓展产学研一体化社会服务功能,努力实现学历教育和非学历教育协调发展,职前教育和职后教育相互融合,使学校成为开展四技服务的排头兵、武汉市民终身学习的主渠道。通过三年建设,机械制造与自动化专业建成区域领先、专业人才培养质量明显提高,综合竞争力、区域辐射力、社会影响力及可持续发展能力显著增强,为武汉市及湖北省汽车、装备制造和光电子产业的发展提供了强有力的智力支持和人才支撑。 2机械制造与自动化专业建设思路 深入贯彻《省人民政府关于加快建设高教强省提升高校创新与服务能力的意见》(鄂政发【2012】77号)文件精神,促进建立与湖北省现代产业体系相适应、与人才市场需求紧密对接的学科专业体系。加快建立现代职业教育体系,推进校企合作、工学结合、顶岗实习,推行“双证融合”制度;围绕武汉市支柱产业、战略性新兴产业,打造“武汉职业教育品牌”,建立与职教品牌建设相适应的办学体制、运行机制,全面提高管理水平,提高人才培养质量,发挥教育品牌带动作用,促进高教实力更好转化为发展竞争力,为加快构建促进中部地区崛起的重要战略支点提供更有力的人才保证和智力支撑。2.1坚持服务区域经济办学定位,实现学校可持续发展即坚持围绕“三圈”(围绕光谷优秀圈、武汉都市圈、“1+8”城市圈)、服务“三业”(服务高新技术产业、先进制造业、现代服务业)、构建“三系”(构建校企合作体系、质量保障体系、社会服务体系)、实施“三双”(实施“实习与培训双向基地、教师与技师双向兼职、学生与员工双向培养”策略)、打造“三型”(打造创新型、开放型、就业型高职院校)的办学定位,坚定高职教育改革发展方向,抢抓发展机遇,实现可持续发展。2.2建设品牌专业,切实发挥带动作用校企合作重点建设与武汉战略性新兴产业、先进制造业对接机械制造与自动化专业;深化人才培养模式改革,完善质量保障体系,加强专业教学资源库建设,提高高端技能型人才培养质量。措施如下:(1)深化人才培养模式改革。实施“引厂联企、工学交替”的人才培养模式,优秀是校企共育人才,内引“校中厂”共建生产性实训基地,外联紧密型企业共建“厂中校”实习基地,按能力递进模块,多学期、分段式进行工学交替。(2)进一步优化课程体系。进一步优化“基于工作过程、双证融合”的课程体系,以专业优秀课程为重点,与企业共同开发优秀课程、特色教材和网络课程。(3)推行“以企业工作任务为载体的项目导向”的教学模式。以企业工作项目为教学项目,按生产过程组织教学过程,按企业项目检验标准考核学生课程成绩。建设2间仿真企业工作环境,即融“教、学、做”一体的教室。(4)改革教学组织模式。实行“分段式、柔性化”教学组织模式,按人才培养目标要求和课程模块,分四阶段段组织校内学习与校外实习教学。根据企业生产旺季和淡季,科学安排学生到企业开展生产实习,实现学校教育与企业生产柔性化合作。(5)教学资源库建设。以专业优秀课程为重点,建设自动化生产设备应用专业教学资源库。建设专业优秀课的教学标准、网络课程,以及工学结合项目教材及电子教案、项目/案例库、试题库、媒体素材库等。2.3构建三级体制平台,充分释放办学活力成立由政府、行业、企业、学校四方组成的合作办学理事会,在教学系部成立校企合作办学管委会,在专业成立校企专业共建委员会,构建校、系、专业三级体制平台。在机械制造及自动化专业中采取股份制合作形式,运用董事会管理体制与企业共建二级学院。政校行企多方联动,合作解决校企合作中的政策保障、发展战略、07号实验室仅仅两家做比对,由于各个实验室所配置的仪器设备的精度等级基本一样,那么在用公式(1)判断是否满意的情况下,很可能会将07号实验室判为可疑、05号实验室判为满意。然而,事实却刚好相反。因此,两家实验室间的比对不能够很好地发挥比对作用,从而不能发现实验室存在的问题。 3结语 通过对两家实验室和多家实验室对比的具体操作、评价、介绍以及具体案例分析,可以看出进行多家实验室间的比对的效果要明显优于两家。因此,推荐在进行实验室比对时尽可能组织多家比对,得到数据后采用Z比分数来判断结果。实验室间比对试验的开展,一方面有利于各实验室日常检测工作水平的提高,另一方面有利于实验室之间技术和经验的相互交流与学习,对提高检测水平具有积极的推动作用。通过不断健全比对试验机制、完善结果分析方法,才能使机构的检测水平迈上更新的台阶. 作者:陈帆 程婧璠 单位:武汉软件工程职业学院机械工程学院 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化设计理念探究 摘要:近些年来,中国经济取得了较为迅速的发展。这对工业发展提出了新的要求,更在一定程度上推动了工业的进一步发展。由于当今社会计算机技术的普遍应用,在一定程度上推动了工业的发展,逐步成为其未来发展的一个趋势。整体来看,我国的机械制造业及其自动化发展状况良好,工作环境安全并且工作效率较高。但是也应该意识到机械制造及其自动化只是初级阶段,一些技术不能满足实际的需要。这也导致了我国的产品质量不能达到标准,需要其相关的各个方面都有所提升、改进。 关键词:机械制造;自动化;设计理念 虽然机械制造及其自动化得到了快速的发展,并且还在一定程度上促进了我国经济的持续稳定。而相对于世界上的其他先进国家,我国的机械制造及其自动化相比较下起步较晚,存在着一定的差距。文章首先对我国机械制造及其自动化的发展现状进行了分析,然后对机械制造及其自动化的发展趋势进行了阐述。 1我国机械制造及其自动化的发展现状 1.1管理方面 发达国家对机械制造及其自动化技术的管理往往采用计算机。并且十分重视其相应的管理机制以及生产模式的改进和完善,提出了一系列的先进思想,例如准时生产等。而我国对机械制造及其自动化技术的管理绝大部分企业都是通过经验来进行。仅有一小部分较为大型的企业会采用计算机来辅助以进行管理。相比之下,我国的管理手段不够先进,还有很大的进步空间。 1.2设计方面 从设计方面来看,国外机械制造业较为先进的国家经历过了两次工业革命的洗礼,有较为成熟的传统制造工业。并且得到了良好的发展,能对相关的数据等等进行良好的统计更新,目前已经较为普遍的应用纳米技术、复合型加工技术等先进技术。这也在一定程度上帮助其制造工艺效率的有很大的提升。我国的机械制造工业还不够成熟,大部分采取农间作坊的传统模式,效率不高,并且对于当代技术的应用还有进一步提升的空间。 1.3自动化方面 就自动化技术方面来讲,国外已经能广泛的应用数控机床等等设备,在一定程度上达到了其自动化和智能化的要求。而我国的自动化工业仅处于单自动化阶段,对于一些较为先进的设备,例如柔韧制造系统的应用还不普遍。因此我国的自动化技术有待进一步的提升。 2机械制造及其自动化的发展趋势 人们越来越注重节能环保,我国可持续发展战略等一切的政策的提出,要求机械制造及其自动化必须将节能环保的理念贯彻到整个的发展过程中。以在最小的消耗的情况下创造最大的效率和效益。因此未来机械制造及其自动化向着集成化、智能化、虚拟化等方向发展都需要在节能环保的前提下进行,并且要将节能环保理念贯穿始终。在这一基础上,文章对我国机械制造及其自动化的发展趋势进行了分点阐述: 2.1向智能化方向发展 我国在计算机技术方面的技术,例如相应的信息网络、集成技术等受到了普遍的重视,在一定程度上推动了机械制造及其自动化向着智能化方向发展。通过专业人员对计算机以及相应的机械的合理应用,使其能达到对人类思想的模拟,以得到最佳的命令,进而较为自动的完成一系列的工作,形成一个良好的智能化系统。操作较为方便,也能在一定程度上保证从事机械制造及其自动化的工作人员的人身安全,更使相应的生产效率得到了较大的提升。并且对于机械制造行业来说,能够较好的应用智能化系统,能够提升其国际上的竞争力。 2.2向虚拟化方向发展 机械制造行业对于计算机的广泛应用,使其未来有向虚拟化方向发展的趋势。也利用计算机技术实现对整个机械制造过程的模拟和分析,发现方案中存在的问题,并采取一系列的解决措施。保障产品一次就能成功生产。这不仅能缩短对于产品的生产周期,提升生产效率,更减少了重复生产的生产成本,增大了企业经济受收益。使企业的综合竞争力得到提高。 2.3操作界面向简单化方向发展 目前来看,数控系统的相关操作软件特别多而且较为复杂,相应的用户界面没有统一的标准,各个操作系统之间的差异比较大。这给软件工作者提出了较高的要求,也并不利于企工作。机械制造及其自动化为了生产效率谁更好的发展,未来必然会有趋于简单化的操作界面。不但能减轻软件开发者的工作量,方便工作人员的操作,更能使企业的运行效率得到提升。 2.4多媒体将得到更广泛的应用 多媒体技术的越来越广泛应用,多媒体技术可以理解为计算机技术的一种,主要指通讯和声像技术。多媒体技术就是将计算机技术合理的应用到通讯技术、声像技术中。从而在机械制造行业中,实现信息的高效处理,对生产现场所谓的运行情况进行良好的监控和掌握。而对于多媒体技术的应用,需要企业提供较为专业的人才。因此企业只有具备高素质的尖端人才,才能实现多媒体技术的更好有用。 2.5科学计算的向直观化方向发展 较为直观的计算结果能够实现对数据的高效处理和高效应用。目前应用较为普遍的信息交流方式便是文字信息,并不利于对数据的良好掌握和分析。而对可视化技术进行合理的应用,能够实现文字信息的内容向图像或动画等可视信息的转变。并且往往只通过多媒体技术便能得以实现,与文字信息的数据处理相比,能够使产品的生产周期有所减小,并且能保证质量。 3结束语 目前,机械制造已经与自动化形成了良好的结合,两者的发展已经越来越密不可分。我国许多相关公司与国外的合作联系越来越密切,使该行业形成了一系列的跨国公司。这在很大程度上推动了机械制造及其自动化全球化方向的发展。 作者:杜岩 刘政宏 易智涛 单位:沈阳理工大学 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化高职专业教学改革探讨 摘要:高职机制专业的学生今后需要进入工厂的生产一线,他们需要具备与机床等机械设备打交道的实践能力。本文从应用人才的角度出发,分析了应用型机械高职人才的基本特征,从多个角度提出了具体的教改建议。 关键词:应用;机械;高职;创新 1引言 随着现代国内经济的发展,高端机械设备进入工厂企业之后,需要有专业人才进行加工工艺、生产方式的设计,高职机械制造与自动化专业是培养企业一线生产人才的平台。高职院校需要针对当前这一人才市场进行合理分配,进一步提出本专业的教学改革方向——应用型人才培养,强调学生基础打牢、应用能力强等基本特征。 2应用型机械高职人才的基本特征 2.1基础知识储备 高职机械专业的学生需要首先具备专业的理论知识,构建他们的机械制造所需要的各类专业知识,机械制图、工艺学、材料、力学,机械原理、液压技术、数控技术等。这些都是具备应用能力的机械专业高职学生所需要掌握的基本机械知识网络。学生只有打牢这些知识储备之后,他们才能在真正的生产过程中,设计好产品生产的工艺[1]。 2.2综合运用能力 具备了专业知识之后,学生还需要学会怎样运用这些知识组织生产的能力,即综合运用知识的能力。上述那些专业知识需要相互配合,实现一种综合性的应用。因为一项产品的生产需要多个工序,不同工种之间相互配合,工艺设计人员还需要思考产品尺寸,形状公差的测定等,这些都是他们可以综合运用上述的专业知识。 2.3创新意识 在产品生产的过程中,工艺设计师需要进一步具备首创精神,在一项新产品的研发过程中,我们没有更多可以借鉴的经验,需要工艺人员针对产品的尺寸、形状、材质等要求进行创新设计生产流程。高职机械专业的学生要想胜任这一岗位的需要,就需要具备一定的创新意识,从多个角度去思考怎样进行新产品的研发生产,一方面需要考虑生产成本的降低,一方面还需要保证产品的生产质量。 3高职机制专业应用人才的培养改革建议 3.1人才培养方案的调整 人才培养方案是机制专业学生培养的基本大纲,要想实现应用人才的培养,就需要首先对高职机制专业的人才培养方案进行调整。针对方案中的一些传统教学模式,教学理念进行调整,主要原则就是提升学生对机制专业的学习兴趣,从学生的兴趣、知识覆盖、综合运用、创新能力等多个方面进行综合考虑,培养出知识网络扎实,综合运用能力较强,创新意识超前的机械制造人才。 3.2教师队伍的调整 应用型人才的培养需要教师更加注重学生的专业应用能力,即教师还需要具备这种能力。因此在教师队伍方面,学院需要及时调整教师培养、高层次人才引进等方向,将更多具有生产实践经验的人才引入到学校,让他们将自己在生产一线积累的经验教授给学生,实现学生的一种有效提升。同时现有的教师也需要积极的开展实践能力的培养,利用节假日深入工厂企业进行学习,学习一线生产的基本经验。教师之间还需要构建一种相互学习、相互帮助的学习氛围,实现教师之间知识能力的整体提升。另外,学校需要配套更多的科研资金,帮助教师进行相关实践项目的推动,一个科研项目将带动一个教师团队的整体实践水平的提升。 3.3理论课程的调整 在应用人才培养的条件下,教师需要进一步培养学生对专业知识的掌握、应用能力,因此需要在尽可能多的理论课程结束之后,加上一些课程设计等,让学生运用学完的这些知识进行实践运用,不断提升他们理论与实践的结合。传统的机械原理、工艺学等课程之后,就有课程设计,这是我们需要进一步坚持的。同时还需要在更多的课程之后加上这类课程设计内容,例如:数控技术、液压技术等,都是需要进行有效拓展其课程设计范围。另外,教师需要进一步思考,引入一些与生产实际有关的课程设计课题,这些与实践联系紧密的课题将有利于学生更好地运用理论知识解决生产实践的能力[2]。 3.4实践教学的调整 在应用人才培养的环境下,高职院校需要进一步拓展机制学生参与实践教学的机会。建立自己的生产实习车间,车、刨、铣、焊、钳等一系列工种都是设计工艺的学生需要进行实践操作的,只有他们自己操作过,他们才能对这些工种有一个更加深刻的认识和理解,力学、液压、机械原理等课程都需要有自己的实验作为理论支撑,教师需要重点开展这些课程实验环节的培养。加大资金投入,建设更加先进的实验室,帮助学生更好地理解和掌握专业理论知识。校外实习也是十分必要的,教师需要不断联系生产企业,让学生进入工厂的生产车间进行参观,学习,拓展学生的眼界。在实践教学环节,教师还需要重点培养学生的创新意识。教师可以设计一下开放性的研究课题,让学生分成学习小组,进行有效的研究分析,通过查阅资料,相互讨论,计算,最终形成学习小组的设计方案,学生的创新意识被进一步体现。 4结语 高职机制专业的学生要想在激烈的人才市场竞争中脱颖而出,就需要进一步拓展他们对知识的应用能力[3]。教师需要从应用的角度出发,对传统的机制专业教学进行有效调整和改革,从而培养出更加应用型的人才。 作者:杨娜 辛鹏 单位:兰州理工大学 兰州职业技术学院 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化应用探究 摘要:随着科学技术的发展和综合实力的提升,我国的机械制造业在国际竞争中占据了有利地位,实现了飞速发展。在我国机械制造业长期发展的过程中,自动化等技术的应用有效推动了机械制造业的可持续发展,但是随之而来的也有诸多的问题和挑战。文章研究分析了我国机械制造业和自动化应用的现状和重要意义,并进一步提出了机械制造业与自动化的系统应用以及应用前景。 关键词:机械制造;自动化;应用研究 随着我国社会经济的发展,我国自动化技术在各个行业的应用都取得了较好的发展和进步,特别是在机械制造业的发展中占据着举足轻重的作用。机械制造业的发展是我国经济发展的重要组成部分,因此,如何实现机械制造和自动化技术的有效结合,不断发展自动化技术是当前研究机械制造业发展的重要课题。 1机械制造与自动化应用现状分析 20世纪20年代起我国的机械制造业逐渐发展起来。随着科学技术的进步,特别是对自动化技术的应用之后,机械制造业得到了迅速的发展。正确认识目前我国机械制造业自动化技术的发展现状对于解决当前存在的问题具有十分重要的意义。 1.1管理方面 由于我国管理方面机械自动化发展的时间较短,我国的管理模式和管理思想与发达国家相比仍处于落后地位。我国计算机行业不够发达,这使得我国的机械制造业的自动化程度不高,在设计理念上缺乏创新,管理方法没有实现智能化和数字化,从而严重限制了我国机械制造业的发展。 1.2设计方面 由于我国计算机信息技术还没有达到成熟阶段,这使得在机械制造业和自动化应用的发展过程中不能做出优秀的设计。但是一些发达国家的信息处理技术非常发达,机械制造和自动化应用过程中的设计理念处于更新发展的状态,计算机技术得到充分的发展和利用。 1.3制造工艺方面 我国与其他国家自动化技术的应用相比还存在很大的不足。机械产品制造工艺粗糙落后,机械设备技术含量低,没有完全实现自动化。这也是是阻碍我国机械自动化发展的因素之一。 1.4自动化技术方面 在西方国家的机械制造领域,柔性制造系统、多轴联动机床已经得到了广泛的应用并成为了机械制造业的主流。然而我国的机械制造业虽然实现了数控机床的普及,但是在自动化技术方面仍然使用单一的、技术含量比较低的自动化系统。 2机械制造与自动化应用的重要意义 自动化技术作为技术领域中非常重要的一项技术之一,是机械制造业发展水平的重要表现。一方面,机械自动化技术的应用使得机械制造业的技术含量水平得到有效提高。另一方面,自动化技术水平对于工作效率的提高和生产过程的连续化有着十分重要的作用。自动化技术的发展有利于节省人力资本和优化机械产品质量,实现对机械制造业的升级换代。因此,自动化技术的发展决定了机械制造业的发展水平,自动化技术在机械制造业中的应用具有十分重要的意义。 3机械制造与自动化系统应用 3.1生产自动化 生产自动化是实现生产过程智能化、连续化的重要前提。在机械制造生产过程中利用自动化技术代替繁琐的人工制造生产过程,设备自动的完成大多数工序,减少人为因素对生产过程的影响,这样可以节省大量的时间和生产成本,从而极大地提高产品的生产实效性和企业的自动化运行水平。 3.2信息自动化 在机械制造业的发展过程中,计算机技术的辅助功能是实现机械自动化的主要依据。在辅助制造方面,计算机通过计算出数值实现对机械产品工艺生产阶段的操作控制。在产品设计方面,系统设计人员可以利用计算机相关软件辅助设计,实现产品设计流程中的自动化。在工艺辅助设计方面可以加强升级产品工艺,规范机械产品质量。产品数据库利用计算机技术在制作设计过程中对数据系统进行科学有效的管理。计算机技术在整个机械自动化应用过程中了以有效提升加工效率,提高标准化与机械化生产,从而不断完善机械自动化的发展。 3.3检测自动化 随着科学技术的不断发展,在机械制造过程中新材料新技术不断被应用,而这些新材料的使用使得原有的检测技术不能完全发挥作用,甚至不能达到预期的检测效果。因此,在科学技术不断发展的前提下,在生产过程中可以通过先进的、高精度的监测设施进行自动化辅助检测,从而摆脱目前功能杂乱、检测结果不理想以及人工检测的弊端,保证新材料新技术得到有效的利用,实现自动化检测工作的顺利进行。比如在实际机械自动化生产中实现激光、人工神经网络技术、智能诊断技术以及电流信号检测技术的普遍应用。 3.4机械制造自动化与CAPP、CAM技术的应用 CAPP是当前机械制造业发展过程中一个重要的技术应用类型,是机械制造业发展过程中必不可少的一部分,是生产过程的重要依据,因此在机械制造业的发展过程中应当加强自动化技术与CAPP、CAM等技术的融合,促进机械制造与自动化技术的可持续发展。 4机械自动化应用前景 随着我国工业化程度的不断提高,我国的机械制造业的发展取得了较大的进步。同时在计算机技术的发展和市场经济体制改革的推动下,我国机械制造业自动化正沿着集成化、智能化、虚拟化的趋势不断发展。首先,在企业的发展过程中,工程技术的信息分系统、自动化分系统有着十分重要的作用。因此随着计算机集成技术的不断发展机械制造领域一定会朝着集成化的方向不断发展。其次,智能化是通过人际之间的双向互动从而提高机械制造系统的适应能力,有效节约大量的资源,实现了资源的循环利用。因此在未来机械制造业的发展过程中,智能化操作应用发展也会越来越受到重视。最后,虚拟化也是未来机械制造与自动化应用发展的重要方向。随着计算机技术的不断发展和进步,在产品生产制造过程中可以通过虚拟技术进行科学的模仿、分析,研究生产过程中出现的问题和错误并对此提出解决方法,从而保证生产过程的有效性和成功率。 5结束语 自动化是机械制造业发展的必然趋势,是制造业生存发展必然要求。自动化技术在机械制造业的应用有利于提高企业的生产效率,保证产品的质量,节省产品的生产成本,提高企业的竞争力,最终朝着集成化、智能化、虚拟化的方向可持续的发展。因此机械制造企业要不断完善自动化技术的运用,有效保证生产活动的安全高效和整个行业的可持续发展。 作者:刘新宇 杨帆 单位:沈阳三全工程监理咨询有限公司 机械制造与自动化论文:机械制造自动化技术的特点与发展趋势 【摘要】 经济的发展带动着我国机械行业不断拓展更新,其自动化程度也在不断加强,如何针对机械自动化技术的特点进行更好的应用,如何让其发挥更大的优势,开始被人们所关注。本文对机械制造自动化技术特点进行分析,并对其未来发展趋势进行探究。 【关键词】机械制造;自动化技术;发展趋势 前言 经济的发展带动着社会不断进步,社会的发展也推动者机械化广泛应用于各个领域和行业。科学技术转化为生产力已经成为机械制造业未来发展的必然趋势。对机械制造自动化技术特点进行研究能够有效提升机械制造自动化的推进,实现其对社会的优势,加大对社会的贡献,也是一个企业想要在市场竞争中获得生存与发展空间的最佳途径。机械制造行业必须要对其自动化技术进行深入分析,在此基础上对其未来发展趋势进行预测与评估,从而决定自身企业的走向与发展重点,不断提升产品的质量。 一、机械制造自动化技术特点 机械制造自动化技术是在之前的传统技术基础上发展而来的,但是,其与传统技术也不尽相同,具有比传统技术更具优势的特点,也具有自身的特色。其自动化技术的特点表现如下。 (一)具有综合化特点 机械制造自动化技术相比较传统技术,综合化特点更为显著。其不仅在提高产品的使用率方面得到了提升,同时在运用机械进行产品加工之前的调查、产品加工之后的服务方面得到了提升,其自动化已经贯穿于产品生产的全过程,达到调查、生产、供销、服务一体化的水平,为企业的发展提供了更为广阔的空间。 (二)具有系统化的特点 机械制造自动化建立在计算机信息网络的应用基础上而产生的,其将计算机技术、感应技术、自动化技术相融合,让各项技术均结合在一个系统中,从而通过系统的控制达到所需要完成的目标,其系统化的特点非常明显。机械制造自动化需要高科技信息技术为支撑点,同时结合传统生产制造技术,将两者在系统中进行优化,提高其在实践操作中的性能。 (三)具有一体化的特点 企业在面临市场激烈的竞争的情况下,想要获得更大的生存和发展优势,仅仅提高自身的生产效率只是一个方面,其同样要对自身的业务空间进行拓展,形成产、供、销、售后一体化的经营模式。机械制造自动化则可以对此问题进行有效解决,让企业所涉及的经营范围更加广泛。同时,机械制造自动化还能够对产品质量进行自我监督与控制,在系统应用的范围内进行综合管理,保证了企业时间成本的节约,产品质量的有效控制,资金成本的压缩三方面的有机结合。 二、机械制造自动化技术的发展趋势 企业要进行发展,对于新技术的应用必不可少,同样对于技术的未来发展方向需要进行准确掌控,从而决定自身企业的发展沿着市场的需求前进,保证企业的发展适应人们的需要。因此,对机械制造自动化技术的发展趋势进行有效评估就成为必须。只有对其发展趋势进行正确的分析,才能让企业获得更为有利的发展地位。 (一)智能化与自动化相融合 智能化与自动化已经成为很多行业的未来发展方向,对于机械自动化方面也同样如此,其也是机械自动化的未来发展趋势之一。目前,机械制造行业也在系统中不断融入更加智能的操作,更加方便快捷的运行方式,使其操作更加自动化,能够极大的节约人力成本的投入。比如,建立人机之间的互动模式,增加人机之间的对话操作,在系统可操作的基础上,建立人类思想指令操作模式,让机械能够依照人的意志进行设备运行。并且,机械自动化还建立了自检模式,在出现问题的时候,能够自动停止运行或者自动进入检修系统。随着科技学技术的进步,多核CPU、高频CPU以及RICS芯片也被应用到系统中,将智能化操作上升到一个更高的层次,让其为人类提供更好的服务。 (二)多媒体的综合运用 多媒体与机械制造自动化的结合也将会成为其未来发展的重要趋势。当前情况下,多媒体的应用已经越来越广泛,甚至成为很多企业发展的重要技术手段,将多媒体应用到机械制造自动化中,能够让人们更加形象、直观地看到机械操作的全过程,对于产品质量的控制能够起到很大的帮助作用。多媒体与机械制造的结合是将通信技术、计算机技术以及声像技术有机结合在一起,通过显示屏幕将技术操作的过程进行展示,并配以相应的声音、图像的内容信息,让整个产品制造过程更加具有可控性。多媒体与机械制造自动化的结合能够极大的节省人力成本的支出,给企业的发展创造更加低的成本条件,实现企业的效率最大化,这不仅是各个企业所希望看到的,同样也是各个企业所必然需要的,将会受到企业极大的欢迎。 (三)低碳节能发展趋势 随着国家所提倡的低碳节能概念的提出,各行各业都在寻找积极有效的方法促进低碳节能社会的实现。机械制造行业同样需要对低碳节能社会的发展贡献一份力量,促进我国自然环境的可持续发展,保证我国经济环境与自然环境的和谐共处。机械制造自动化强调运用更加低消耗的材料进行生产,强调在技术应用的基础上追求低损耗高产出,建立绿色的发展环境。同时,机械制造自动化对生产工艺也提出了新的要求,建立从产品生产、包装以及销售、服务等各个环节的绿色发展,建立一系列的绿色发展模式,为构建和谐的生态环境提供基础,进行创新研究。并且,机械制造自动化还对产品的回收利用寻找新出路,增加废旧产品回收力度,从最大程度上实现资源利用的最大化,实现资源的最优配置。 三、结语 经济的快速发展需要机械制造行业的推动,机械制造行业的推动需要自动化的应用,这是经济迅速发展的需求,也是进行机械制造行业改革的关键,更是企业得以生存发展的基础和技术要求。只有加大对机械制造自动化的研究力度,不断推进其精密化与自动化的发展进程,才能让其与世界先进技术接轨,才能让我国的机械制造产业做到高效,让我国的机械产品质量得到提升,保证我国处于世界先进水平的行列。 作者:杨昌博 单位:邵阳学院机械与能源系 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化应用研究 随着科学技术的迅猛发展与日益激烈的国际竞争,机械制造业的关注度与重视度越来越高,并得到了很好的发展。机械制造是与人们的日常生活紧密相关的一个行业,人们在日常的生产生活方式受机械制造技术的影响。由此可见,机械制造业的发展在社会经济中有着举足轻重的地位。如何提高当今机械制造业的科技含量和技术水平,是研究机械制造发展的课题。因此,引入自动化技术是机械制造业在发展中进行升级与转型和提高生产效率的必然要求,也是未来机械制造业的发展方向。 1目前的自动化应用与机械制造业的现状 机械制造在我国开始于20世纪20年代或20世纪30年代左右,机械制造的现代化技术提高了生产率的质量,由此,人们开始对机械制造业越来越重视,使之得到迅速的发展。改革开放后,信息技术的发展,经济的腾飞促进了自动化技术与机械制造的有机结合,效果极好。也因此促进了集成系统的形成,并在机械制造业上起到了非常大的作用。 1.1在管理上 自动化与机械制造在实际的应用中,不管是思想管理还是方法管理,与其他发达国家相比都是比较落后的。自动化的应用与机械制造由于很多原因,在管理方法与思想上都没有采用现代化与数字化。反观自动化的应用与机械制造在西方国家的应用中,不管是管理观念上还是管理方式上都实现了数字化的管理,并且十分的专业与科学,将一系列先进生产中的管理理念,如并行工程与准时生产等应用在管理过程中。 1.2在设计上 发展落后的CAD-CAM计算机技术,在自动化的应用与机械制造方面不能做到很好的设计。自动化应用与机械制造在计算机技术发达的西方国家,其设计理念在不断的进行更新中,计算机技术也被充分的利用,例如:引用了限元分析技术。 1.3制造的工艺上 先机科学的计算机技术如纳米加工、(3D打印技术)快速成型、多轴设备的数控加工、高精密的加工、激光加工等,促使自动化应用在国外的机械制造业中具备了非常明显的特点。落后的制作工艺与科技含量低的机械制造,是我国机械制造的现状,国外的先进技术在我国只有少数单位及企业采用。 1.4自动化的技术上 在科学技术的发展中,自动化的设备已经成为机械制造业的主流,如多轴联动机床与柔韧性的制造系统等,在西方国家已被广泛的应用。自动化系统在我国的机械制造行业的应用中还是比较单一的,数控机床虽然也已普及,但是自动化的技术含量还是不高。 2自动化技术在机械制造业应用中的意义 自动化技术是机械制造业水平提高与发展的表现,也是技术领域中非常重要的一项。对工作效率与机械制造的提高,还有连续化与自动化的生产都有着重要的作用。在节省人力资本投入与优化产品的过程中,有利于机械制造业的科技含量与技术水平得到提高。在一定的程度中,自动化的发展水平决定了机械制造技术的发展水平,是机械制造在未来发展中的必不可少的组成部分。自动化技术在机械制造中的应用,有利于机械化水平的提高,是对机械制造业在进行升级换代时的必要手段。 3我国对于机械自动化技术的应用 3.1生产的自动化 自动化技术在生产过程中的应用有利于生产过程更加的连续与智能化。在生产的过程中,设备可自动的完成大部分的工序,避免了生产过程中人为因素的影响,同时节省了很多的人力资源。在进行加工时,也降低了损失的情况,有利于企业竞争力的提升。 3.2在自动化的机械制造业中与CAM、CAPP技术的融合 CAPP技术随着机械制造业在自动化技术的发展,扮演着非常重要的角色。生产的管理与活动作为机械制造在生产过程中的重要依据,是其不可缺少的一部分。在加工过程中,零件的精确化与智能化则需要CAM技术的应用。 3.3信息的自动化 计算机技术的辅助系统在内容上涉及范围非常广泛,如计算机辅助设计系统与工艺系统等,是自动化与机械制造实现自动化功能的主要依据。在产品的设计部分,计算机的辅助设计系统可以有效地促进设计师的精力集中;在加工的效率上,计算机的工艺辅助系统可有效地提高生产过程中的标准化水平与机械生产。 3.4检测的自动化 原材料的运用在科学技术的不断发展中,逐渐出现很多新型的材料,在机械的加工过程中,机械加工的材料不再为单一的传统材料,而是采用了大量的新型材料。然而,新型材料的运用,使得传统的检测方式与之不匹配,这时就要运用计算机技术。比如说电流信号、激光、人工神经网络等检测技术都有利于检测效率的提高。 4自动化技术在机械制造中的发展策略 4.1自动化技术的发展要因地制宜 机械制造业的发展要结合生产的实际情况与发展现状来确定自动化技术在该领域的发展目标。自动化技术在机械制造业的发展中,要把技术的应用作为重点,还要注意技术的创新与引进。另外,还要结合企业的自身发展情况,技术的应用是为了企业的社会效益与经济效益的提高,一定要符合企业的发展需要。因此,机械自动化的技术发展不仅是要加强技术方面的实用性,更是要实事求是,因地制宜的发展,以此促进企业中经济效益的提高。如果只是过分的去强调智能化与自动化的机械设备,盲目的扩大和引进自动化技术,是不符合实际的发展需要的。在生产的方法与模式上要摆脱低负荷率就要注重在技术的创新与引进上,如何应用自动化技术要根据发展的现状和当前技术的发展水平,在生产效益提高的基础上促进生产速度的提高。 4.2低成本的自动化技术发展,有利于效率的提高 效益高、投资少的自动化技术在推广与引进上有利于自动化技术在层次与水平方面的提高。新型的低成本自动化技术在积极地推广与应用中,有利于资源配置的不断优化,在经济效益上有利于用最小的投资成本换最大的利益,有事半功倍的作用。这种以最小的投资成本换取最大的利益源自于美国的LP生产模式,所以在机械自动化技术的发展中进行设备与技术的引进时,要根据企业的自身条件和实际的发展情况,合理的调整机床的布局与机械设备的改进,这样有利于资金与设备在在投入方面的节省,以此获取经济效益的提高。此外,还要应用与引进自动化的管理技术CAD/CAM,提高技术在机械设备中的含量与技术人员的综合素质和专业水平,在管理人员的创造性发挥中,优化人力与技术资源,使机械自动化技术水平得到系统、全面的提高。如今,结合自身的发展情况,我国食物自动化改装已在很多企业的机械制造方面得以实现,降低了技术方面的投资成本,这一技术的运用,在经济效益上会有很大的提高。 4.3自动化技术要提高其自身的技术含量 自动化技术在创新与发展中不断的进行优化与调整,从简单到复杂,由低到高,逐渐从人工控制发展为数字与机械控制。机械制造业在未来的发展方向与趋势上是自动化工厂,有利于生产效率的提高。目前,这也是理想阶段的机械制造技术的发展,实现这一阶段的目标不是一蹴而就的,需要技术人员在机械制造方面不断的努力。与国外发达国家的技术相比,我国的机械制造业发展水平与世界的先进水准还是差距很大的,因此,要加强对专业技术与理论知识的学习,在应用中总结经验,推陈出新,革故鼎新,促进自动化技术在机械制造领域更好更快的发展。 4.4要发展与之配套的自动化技术 机械自动化技术的发展不仅需要高含量的生产技术,还要注重与之相配套的生产技术,促进自动化技术水平的提高。因此,要结合企业的自身情况,做好每个项目在自动化技术应用上的基础工作,有利于自动化技术在整个系统中提高发展水平。在自动化的控制技术发展中,应注重传感器与编程控制器等设备,促使各种道具与微处理机在自动化技术中符合发展的需要,在自动化技术中运用先进的控制系统与计算机软件进行控制与管理,促使机械制造朝着自动化、数字化、智能化的方向发展。机械设备在未来技术的发展方向为智能化水平高与性能好。不断的优化机械自动化技术的系统结构,不断提高其系统的耐性与刚性,在生产设备中的体积与质量上不断优化,是自动化技术在发展中非常重要的方向。在机械制造中,科技含量与技术水准通过自动控制与微电子技术进行提高,并实现其自动化的检测与控制。计算机技术在机械自动化的应用中有利于生产决策与数据运算在技术上的支持,有利于信息的及时处理与传输。 5自动化技术与机械制造在未来的发展趋势 5.1集成化的发展方向 集成系统是由各分系统形式质量信息、工程技术信息、制造自动化与管理信息所构成的系统模式,在企业的发展与生产中有着很大的作用。工程技术的信息分系统是以计算机基础工程中分析、工装设计、设计及工艺过程为基础的;自动化分系统是由工业机器人、自动装配、计算技术控、加工中心构成的;管理信息分系统是由财务管理、材料、人事、经营所构成的;质量信息分系统由计算基础中的质量、测试、检验共同构成。在机械制造领域计算机集成技术的应用会越来越高,越来越广泛。 5.2智能化的发展方向 在机械的制造与生产过程中,加入一些分析、推理、判断与构思等形式,使友好性、优良性、适应性在机械制造的智能化系统中发挥着重要的作用。并在其生产与设计的环节中,进行模拟化操作方式,以提高其柔弱性。在机械制造的智能化发展中,安全性与友好性有利于降低污染物在生产过程中的产生,节约大部分的资源,有利于资源有效的循环利用。 5.3敏捷化的发展方向 机械制造的敏捷化来源于企业的自身竞争力与企业的信誉度,进行分工合作与虚拟化公司的组件有利于企业自主竞争力与综合竞争力的提高,在运转的过程中,对用户的要求可以以最快的速度进行反应,敏捷化的机械制造可促进企业在应变能力上有效地提高。虚拟制造技术就是敏捷化的机械技术的优秀与关键性技术,是其集成化技术的发展目标,发展敏捷化的机械制造技术,在生产过程中可有效地运用现代化技术,并由信息集成化向企业集成化方向发展,所以在很大程度上敏捷化的机械制造影响着其现代化的集成技术,也是近几年自动化技术在我国的技术研讨中的主要攻克目标之一。 6结语 自动化技术的应用在机械制造中,有利于经济效益与生产效率的提高,有利于企业在市场竞争力上的提高,自动化技术在机械制造业中正向着集成化、智能化、数字化及绿色化的方向发展,有利于在发展过程中实现可持续的发展理念,和谐共生,相互促进。在科学技术与社会经济的发展中,自动化技术与机械制造技术的有机结合,促进了生产效益的大幅度提高,保证了产品质量,在生产过程中对工作人员的劳动强度也起到了降低的作用,也促使在激烈的市场竞争中,企业有了长足的发展空间,因此,自动化技术在机械制造业领域中的应用要越来越完善,符合社会实际情况的发展要求,不断地提高社会效益与生产效益。 作者:徐钦 从彬 单位:郑州工业安全职业学院 机械制造与自动化论文:机械制造自动化技术发展现况与趋势 摘要:机械制造自动化技术在我国机械制作业有着举足轻重的地位,其具有系统性、综合性以及体现市场竞争等优势。文章首先分析了机械制造自动化技术的特点以及机械制造技术发展现状,最后根据这些利弊得出了机械制造自动化技术的发展趋势,希望通过笔者的研究可以为业内人士给予些许帮助。 关键词:机械制造;自动化技术;发展趋势 机械自动化技术是机械制造业中最为关键的技术,也可以说是保证国民生产基础的产业,机械自动化技术为机械行业的发展与进步提供了动力支持与基础保障。我们国家也大力对自动化技术进行研究,使自动化技术在我国的发展日益进步,更加促进了制造技术的发展。 1机械制造自动化技术的特点分析 系统性、综合性这两点点是机械制造自动化技术的特点,这两个特点在机械制造自动化发展中作用很是明显,以下是笔者对这两点的分析。 1.1系统性 本身自动化技术涉及的行业十分广,所应用的技术也很多,单从机械制造自动化来看,通信技术、计算机技术、材料研发等等诸多技术手段才能满足其需求,其系统性得以体现。在机械制造自动化技术的系统工程中,产品设计、管理规划、销售与售后服务等,均拥有了非常成熟的应用。机械制造行业本身属于传统的生产制造行业,在自动化技术的加入之后,给机械制造行业有了很大的改变,实现了传统工艺和现代信息自动化技术近乎完美的结合[1]。在自动化的引导下形成了统一系统,大程度将机械制造行业发展促进。 1.2综合性 采用机械制造自动化技术主要目的是提升机械制造企业自身的竞争实力,从而推动机械制造行业的发展。因此,机械制造自动化的应用不单是针对机械产品生产的单一环节,而是涵盖了产品的调研、设计、研发以及销售和售后等多个环节[2]。同时,把所有的环节均串联组合为一个整体,进行集中研发与挖掘。这种综合化、一体化的特征,使企业的效益得到了大幅的提升。 2机械制造技术发展现状 在很长一段时间内,我国对机械制造行业的扶持力度都很大,尤其是改革开放以来,我国更是重点扶持机械制造行业。不过,我国机械制造技术的发展相对晚,相应的基建条件不够先进,和工业发达的国家与地区比较而言,依然有一定的差距存在。西方工业发达的国家,在经过蒸汽时代以及电气时代之后,工艺技术得到了很大程度的革新,传统的工艺技术相对成熟。而和工业发达国家比较,国内的机械制造工艺技术不够精密,现代化水平不够高,很多高新技术依旧处于研发阶段,还未真正投入生产中[3]。例如,很多工业发达国家逐步的推广应用纳米技术、微激光技术以及复合生产技术。但是,国内很多的机械制造企业依然在走粗放型发展的路线,即使有些工艺技术开始逐步发展,不过整体讲依然少有高新技术的应用。 3机械制造自动化技术的发展趋势 3.1智能化自动化发展 在机械制造生产过程中,以往采用的自动化系统一般仅仅可以对较为理想的条件,完成相对简单的操控,并通过合理调度,达到自动化的目标。但是,智能化系统却是基于计算机对人所具有的思维加以模拟,并在此基础上得到最优化的命令,再进行相应的操控。随着未来科技不断发展,自动化与智能化定会更加紧密的融合,由智能系统下发命令,再经由自动化系统来代替各种的人类操控[4]。现阶段,自动化技术的智能化正向着更为复杂,精准的趋势发展。 3.2精确高效化发展 机械制造技术的水平高低,主要是由其效率与精度所决定的。在信息科技不断发展的同时,机床的硬件也快速的更新换代,特别是在高频CPU、多核CPU出现及发展以后,使机床的数控手段得到了更快速的发展,也促使了数控机床越来越朝着高效与高精度的方向前进[5]。 3.3操作简单化发展 自动化操控软件数量非常多,不同的软件又具有差异性极大的操作界面,这样使软件的开发更加的复杂,同时也加大了使用人员的操控难度。因此,未来在操控界面设计中,定会逐步的向简单化方向发展,这样才可以降低人员操控的难度,提升生产效率。 4结束语 综上所述,我国正处在社会经济发展的重要时刻而机械制造业相对来说还比较落后,这在一定程度上限制了我国经济的快速增长。因此,要求我们了解机械制造自动化技术的特点,并全面掌握未来的前进方向,以不断提升机械制造行业的生产效率与效益。 作者:刘睿 金英俊 王志远 单位:沈阳理工大学 机械制造与自动化论文:机械自动化技术与机械制造模式研究 传统的机械生产加工对人的依赖性很大,由于人的操作失误难免会造成企业的损失。机械自动化与传统的机械生产加工相比有着自身的优势和特点。它主要是指在无人的情况下,通过编排好的程序,依靠专用设备来完成机械的生产。在整个机械制造行业当中,机械自动化水平是机械制造企业发展水平的重要指标,它对国民经济的增长有巨大的推动作用。 20世纪20年代,我国机械制造企业开始采取机械自动化技术来从事大批量的冷加工机械生产,但由于受到了种种因素的制约,其发展较为缓慢。到了20世纪60年代,机械自动化在我国的发展基本处于停滞状态,此时与外国的发展水平有着巨大的差距。改革开放以后,我国机械制造行业与外国的交流日益密切,机械自动化的发展开始进入了一个新的阶段,但由于缺乏优秀技术和自主创新能力,我国所制造的机械设备的质量和性能远远不能达到世界标准。近年来,随着数控技术在我国的快速发展与应用,机械自动化技术因此也实现了较大发展,逐渐向智能化方向前进。从机械自动化技术的发展方向我们可以看出,机械制造企业的经营者和相关技术人员要从企业的实际情况出发,积极学习和引进外国机械自动化的经验和技术,不断提高企业的实力,此外还要提高自身的自主创新能力,增强企业的软实力,以此来提高企业的市场竞争力,满足我国对机械制造的生产需求。 一、实施机械自动化的意义 机械自动化技术是在传统机械制造上的发展,它主要是指在无人的情况下,应用先进的科学技术和计算机手段通过编排好的程序,依靠专用设备来完成机械的生产。机械制造企业利用机械自动化技术可以弥补传统人工机械生产的缺陷,提高生产效率和生产质量,同时提高了机械制造企业的国际竞争力,符合国际市场对机械设备的标准,满足了国际市场的需求。此外,机械制造企业采用机械自动化技术可减少员工的工作量,极大的降低员工在生产中的劳动强度,促进员工实际工作效率的提升,而且还使机械性能得到充分发挥,促进了机械制造企业在整个行业中的优势的发挥。 二、机械自动化的优秀技术 机械自动化水平的高低是由机械自动化的优秀技术决定的,机械制造企业掌握的优秀技术越多越成熟,那么该企业则会具有较高的机械自动化程度。具体来说,机械制造企业应掌握的优秀技术主要包括以下几个方面: (一)机械技术 机械技术是机械制造企业实现机械自动化的基础,企业若要完成高水准的机械制造任务,必须依靠良好、成熟的机械技术做支撑。近年来,随着科技的快速发展,机械技术取得了较快的进步,进步的方向主要体现在三个方面:第一,机械制造材料的质量更符合制造要求和人们的需求;第二,机械设备在制造结构上更加趋于合理;第三,机械设备制造的性能更加优良全面,更符合现代化的发展标准。机械技术对于机械制造企业至关重要,企业的机械自动化技术功能的发挥受到了机械技术的重大影响。 (二)计算机信息技术 随着科技的快速发展,计算机技术被逐渐应用到了机械自动化技术之中,并逐渐成为机械自动化的典型技术。机械制造企业通过计算机技术在机械自动化中的应用,可以有效的对机械生产过程进行控制,并提高生产效率。在当代社会,机械制造行业属于我国领军产业之一,它只有跟上时代的发展趋势,积极采用现代化的计算机信息技术,并不断的对信息系统进行更新换代,才能使得机械自动化技术达到预期效果。 (三)系统技术 系统技术属于应用技术,它被大部分的机械制造企业所普遍采用。机械自动化的系统技术主要是指机械制造企业将世界各国最先进的技术进行引进与结合,通过对技术的综合应用来提高机械自动化系统的安全性和整体性能,同时还可帮助企业实现节能环保的目标。此外,机械制造企业应用系统技术还可以实现机械自动化的规模效益,确保机械制造任务的有效完成。 三、机械自动化的制造模式 企业在进行机械生产过程中应用机械自动化是对机械产品制造模式的一种创新,它可以使企业提高生产效率,实现经济效益,提高企业的竞争力。目前,机械自动化技术基础上的机械制造模式主要体现在以下几个方面: (一)绿色化制造模式 机械自动化为企业的发展带来了很多益处,提高了企业的生产效率,增强了企业的竞争力,但是大部分企业应用机械自动化发展过程中忽视了对自然环境的保护,对生态环境造成了严峻的破坏,致使人们的生活和身体健康出现了各类问题。这就要求企业的生产在采用机械自动化技术时要采用绿色化制造模式,把它作为企业追求的最高目标。绿色化制作模式是历史发展的必然,是全球企业生产经营的方向,它可以使企业实现可持续发展,同时也保障了人类的生命安全。绿色化制造模式需要长期大力的发展研究。 (二)流水线生产模式 机械自动化技术在机械制造企业中应用最为标志性的模式是流水线生产模式,它主要是指将产品生产的整个环节进行分割,每一个部门或个人只对应着产品生产的一个工序,它是人和机器的有效组合。机械制造企业可依靠流水线生产模式对产品进行批量生产,极大提高了员工的工作效率和产量。在流水线生产模式中还可加入网络化技术或智能技术,这样不但可以提高生产效率,还有效规避了因前一道工序的失误而造成从头生产的问题。 (三)智能化控制模式 智能化控制模式是机械自动化技术的指挥官,在机械制造过程中,它掌控着生产系统的应用和生产过程,具有人无可比拟的优势。员工通过智能化控制模式可以进行简单快捷的操作,有效规避了因人的操作不当而造成的资源浪费,但是智能化控制有效性的前提是员工严格按照操作程序进行操作,需要员工熟悉掌握智能化控制中的各项功能和指令。智能化控制模式除了掌控着生产系统的应用和生产过程外,还能及时的对产品进行误差检测和修复,保证产品质量。随着科技的快速发展,机械制造企业越来越重视智能化控制模式在自动化生产中的应用,并不断采进新设备和新技术来加强机械生产的自动化和智能化,以此来提高企业生产的效率和质量。 (四)人员精简模式 人员精简模式是一种新型的制造模式,具有较强的实用性,而且应用方便、适用范围广泛,此外还能对成本进行一定程度上的控制。近年来,随着社会的进步和经济的快速发展,人员精简模式除了在机械自动化技术中得到广泛应用外,在其他领域也得到了各行业的好评和借鉴。人员精简模式可以帮助企业有效控制生产成本、提高生产效率,使企业的经济效益实现最大化。相对于传统的机械生产模式,人员精简模式是一场重大的改革,它促使了企业的生产程序简单易操作,并且方便管理。 (五)网络化制造模式 互联网技术的应用对人们的日常生活、工业生产、政治、教育、军事等方面产生了巨大影响,同时也促使了机械自动化技术的重大变革。机械制造企业可通过网络化制造模式对机械自动化设备进行远程操作。互联网的快速发展缩短了国家、地区、企业间的距离,使得企业间的竞争开始向全球化发展,当机械制造企业生产出新产品后,只要其满足人们的需求且质量可靠,便会很快在全球畅销。此外,随着互联网的普及,各种依托网络而开发的远程控制和监视技术应用到了企业的机械自动化生产中,极大提高了企业的管理能力。综上所述,随着社会的进步,我国机械制造企业在生产过程中普遍采用了机械自动化技术,为我国机械制造业的发展和国民经济的增长做出了巨大贡献。为使机械自动化技术充分发挥作用,机械制造企业要与时俱进,积极引进国外先进的技术设备,同时还要加强自主创新能力,掌握优秀技术,通过先进的机械制造模式来提高机械自动化技术水平,不断提高机械设备生产的质量和效率,促进我国经济的可持续发展。 作者:滕皓 单位:扬州工业职业技术学院机械工程学院 机械制造与自动化论文:节能设计理念在机械制造与自动化的应用 1机械制造与自动化的发展现状分析 自我国改革开放以来,机械制造技术发展迅速,同时在我国的工业生产中占据了越来越重要的地位。近年来,随着科学信息技术的深入普及,各行各业都开始广泛地运用计算机技术,特别是在机械制造行业中,通过与计算机技术的有机结合,使机械制造趋于自动化,且其工业产品制造的完成也越来越安全与快速,使机械制造行业更加快速的发展,现在机械制造与自动化的显著特点就是高安全性与高效率生产。同时因为机械制造技术与自动化技术的有机结合,使得我国的机械制造技术的发展也越来越快,并且近年来,国内的一些机械制造企业还开始尝试与国际接轨,通过建立跨国公司使国际交流有效加强,通过这一举措,国内许多机械制造行业的技术发展得到了有效的促进,其规模开始不断扩大,也逐渐提高了其机械制造的自动化程度,从而竞争力不断提高,并促进企业的快速发展[1]。随着能源能耗的增加与我国对节能减排的大力倡导,机械制造与自动化行业对节能环保技术发展的关注度也越来越高,且对于机械制造与自动化行业的发展而言,有效地引入节能设计理念非常必要。在现代工业中,机械制造与自动化行业发展的一项重要技术就是节能环保技术,通过对机械制造中各个环节的严格把控,有效地对节能设计理念进行应用,从而对机械制造与自动化行业持续健康的发展提供有效保障。 2机械制造与自动化中节能设计理念的有效应用途径 2.1改进机械结构设计 在机械制造与自动化中应用节能设计理念时,贯彻节能设计理念的第一步就是改进机械结构设计,只有使机械结构设计真正做到节能环保,才能有效地保证整个机械制造设计做到节能环保。在改进机械结构设计时,节能设计理念的应用途径主要可以体现在以下几个方面。 1)选用低污染、低公害的发动机。发动机作为机械工程系统中最大且最关键的部件,其所排放出的噪音和气体会极大程度地影响到外部环境。因此,使用环保型的发动机不仅可以有效减少噪音与气体污染,还能使油耗与排量降到最低,同时有效提高加工效率,提升机械系统的动力,并极大程度上缓解了机械对于外部环境造成的污染压力[2]。 2)液压系统的设计要坚持节能原则。机械工程中的液压系统会极大程度影响到整个机械工程的运行,要想使液压系统的高效传动得到有效保证,就要有效保证液压系统的清洁度,这不仅要求严格把控油料的选择,设计师在设计液压系统时,也要将油液中的磨损物与微尘垃圾杂质进行彻底清除,从而使液压系统的清洁得到有效保证,并极大程度延长换油的时间间隔,使液压系统的故障发生率有效降低,同时大大降低配件的更新率,延长机械设备的使用寿命,对液压系统的污染进行严格的控制。所以在对液压系统进行改良设计时,应该要选择耐腐蚀性强、防老化能力突出及密封优良的优质液压管,软管尽量用硬管代替,从而使软管的废弃量与损坏量有效降低,并因管道破裂而引起的环境污染问题减少。 3)改良机械工程驾驶室的设计。驾驶室是大型机械工程中操控机械工程最主要的控制室,在对机械工程驾驶室的设计进行改良时,可以采用防紫外线辐射玻璃、经减震降噪处理的全密封整体式“安全环保型”驾驶室,可将环保无氟型冷暖空调配备在驾驶室内,对人体工程学设计原理进行充分运用,设计一个基于FOPS与POPS技术的安全驾驶室,并将多元化美观合理的色调搭配有效地融入到设计过程中,在保障驾驶员安全的同时,也有效缓解视觉上的疲劳,有效改善其工作环境的同时,也使作业效率得到提高[3]。 2.2采用节能环保材料 1)机械工程系统设计时尽量选用可回收、可再生的材料。机械制造与自动化的材料选择应该严格遵循可回收、可再生及易分解的基本原则,在生产加工过程中就不会有大量的有毒有害物质排放出来,也可以有效减小对环境的危害。特别是在进行结构设计时应该尽量选用可拆卸、可回收且无毒的材料,从而使机械材料的再生率有效提高,并使机械工程材料的浪费情况有效减少。 2)机械工程系统设计时要遵守长寿命、低能耗与轻重量原则。一般情况下,有效延长产品的使用寿命就是使机械产品的报废率降低,同时也意味着减少了机械的产品产量。机械产品的能耗降低也能减少污染,提高环保效率。从材料能耗降低的角度,将机械产品的重量适量减轻,并从环境的负荷对于机械的要求方面进行优化设计,产品设计应于环境通用标准相符合,从而保证机械构件的通用性有效实现。 3)机械工程系统设计时尽量选择综合成本与污染最小的机械材料。在进行机械制造与自动化设计时,一些企业常常会忽视机械材料报废以后的污染处理问题,为满足节能要求的同时也使材料的综合成本有效降低,应积极采用一些综合成本最小化与低环保负荷的机械材料,并尽量避免使用树脂、石棉、氟利昂以及含氯橡胶等类型的机械材料。 2.3优化制作工艺 在设计机械制造与自动化系统时,结构与材料的设计是非常重要的内容,但是为了能够使设计阶段全过程的节能目标有效实现,制作工艺的优化也十分重要。 1)优化现有产品结构。众所周知,机械制造与自动化系统中,设计零件越少且机械结构越简单,在进行制造时所需的能源就会越低。除此之外,在制造过程中所需的能耗也会受到机械设计中零件形状的影响。因此,在机械制造与自动化系统设计时,不仅要使产品的基本性能得到保证,还要使其零件尽可能简化,使零件数量与机械体积减少,并优化其产品结构。 2)合理安排工艺工序。因为不同加工工艺产生的能耗不同,因而在进行产品加工时要合理安排加工工艺工序,对加工工艺进行节能设计,让机械生产设备一直保持一个满负荷运行的状态,从而使生产设备的使用效率得到有效提高,并有效降低能源的浪费。 3结语 我国机械制造与自动化在飞速发展的同时,也付出了能源大量浪费与消耗的代价。因而,各行各业应该高度重视节能环保问题,将节能设计理念贯彻落实,在保护环境的同时要促进企业的可持续性发展。 作者:郭敬飞 单位:山西霍尔辛赫煤业有限责任公司 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化应用刍议 1检测自动化 随着机械制造业技术的不断发展,新型的工业材料越来越广泛,机械制造业在材料的选择上空间更大,一些具有特殊性能的材料被广泛使用,提升了产品质量的同时,也对产品的检测带来困难,这种情况下,传统的人工检测方式根本无法达到现代加工工艺的要求,所以计算机自动检测技术的运用是必然的。利用激光、三座标测量仪、电流信号、人工神经网络、时序对零部件的磨损程度进行检测,提升检测效率。 2机械制造自动化与CAPP、CAM技术相融合 CAPP技术在现代机械制造业中起着不可替代的作用,在整个制造过程中,作为衔接产品设计与生产制造的中间纽带,工艺设计过程是管理阶层安排生产与管理的主要依据,也是企业法规的重要组成部分。工艺设计过程说白了是决策过程,具有很强的经验性,影响因素比较多。随着市场多元化的发展,竞争的日趋激烈,传统的工艺设计已经满足不了需求,而计算机辅助设计与辅助制造成为机械制造自动化发展趋势。随着机械制造自动化水平的逐步提升,计算机辅助设计与制造系统也将更好的连接,而两者之间的桥梁——计算机辅助工艺过程设计(CAPP)也必将快速完善,其基本功能有:设计信息的输入;工艺操作路线、工序以及必须用的机床、刀具等的选择;切削用量的决定;工时和成本的预算;工艺文件输出等。在完成工艺设计后将信息交由CAM执行,CAM(计算机辅助制造),利用计算机来进行生产设备管理控制和操作的过程,它输入信息是零件的模型、工艺路线和工序内容,输出信息是根据刀具、加工部位智能化生成合理、高效的刀具加工时的运动轨迹(刀位文件)和数控程序,提高零件的加工节拍。 3.机械自动化制造技术应用前景 目前,我国经济发展突飞猛进,各行各业正处于快速发展阶段,市场经济的日益完善,为机械制造自动化技术的发展提供了广阔的空间,其集成化与智能化发展水平逐步提升,加上计算机辅助系统的广泛运用,机械制造自动化应用有了充足的技术保障。依据我国机械制造自动化应用的情况来看,我国在这方面的发展前景可以从以下方面总结: 3.1集成化。计算机集成技术的应用是机械制造自动化发展的必然,也是重中之重,是优秀的生产模式。计算机集成技术在机械制造领域的运用,使整个制造过程成为有序的整体,自动化控制分系统、工程设计信息分系统、自动化管理分系统相互配合,共同保证制造过程的顺利进行,实现集成化管理。 3.2智能化。与集成化一样,智能化也是机械制造自动化发展的趋势,智能化的制造系统实质上是人机合一的系统,由智能化机械与工程专家组成,实现了人机的双向互动,主要体现在操作系统中有较好的操作界面,生产的每个阶段都能进行人机交流。为了使机械制造系统能够有较强的适应能力,可以采用模块化的设计方式,对于整个生产过程的操作人员来说,大大提高了操作的安全性和便利性,进而有效提升生产效率。对于每一个机械制造企业来说,智能化系统的应用是企业整体实力的象征,能够大大提高企业市场竞争力,而且大大减少了能源资源的使用,有利于生态环境建设和保护,树立企业良好形象。 3.3虚拟化。机械制造在工艺的设计与制造方面采用了虚拟化的方式,主要包括多媒体技术、人工智能技术、计算机技术等,处于优秀地位的是计算机仿真模拟技术,由其他众多技术构成完整的系统。虚拟技术的应用,使企业能够对产品生产制造的活动过程进行模拟、分析,从而能够对生产过程中可能出现的错误和问题进行分析研究,制定出应对的策略和措施,保证生产过程的连续不断,提升一次性成功率。并且,此技术的运用能够大大缩短产品的研发时间,控制生产成本,提升市场竞争力。 4.小结 伴随着科学技术的快速进步,机械制造业普遍实现自动化生产成为必然,自动化技术的发展与完善,能够促进机械制造效率的大幅度提升,加之现代信息技术与自动化技术的不断融合,机械制造的自动化程度将更高,克服了一系列生产过程中的问题,全面系统的获取与生产相关的信息,进行整合与分析,确保生产的持续进行。 作者:黄华宁 单位:广西轻工高级技工学校
工程建筑论文:地区高层建筑岩土工程论文 1深基坑问题 1.1基坑支护问题 目前在呼市地区深基坑的开挖深度大致为9~14米(两层地下室),在这个深度范围内的地层主要由三层土组成,一是填土层,此类土层松散、稳定性差,在基坑开挖中最易发生坍塌现象,如位于呼市呼伦北路的某单位商住楼在基坑开挖中由于没有对填土层及时采取支护措施而造成了塌方事故,使得基坑边的自行车棚完全倒塌在基坑内;二是粉土(或粉质粘土)层,该层土一般出现在基坑的中上部,其自稳定能力较好,但遇到跑漏水、雨水冲刷、振动或坡项堆载等情况时需引起高度重视:三是粗砾砂层,是主要的浅层含水层,该类土低或无粘结性,其自稳定能力较差,当采取基坑降水措施后,土层失水后孔隙水压力消散,基坑开挖造成土层应力释放,加之土层风干失水、振动等因素的影响,极易出现塌落、流失现象,从而容易导致边坡失稳。常见的基坑支护型式重要有:排桩支护,桩撑、桩锚、排桩悬臂;地下连续墙支护,地连墙+支撑;水泥土挡墙;钢板桩:型钢桩横挡板支护,钢板桩支护;土钉墙(喷锚支护)等。其中钢筋混凝土桩类支护模式由于其存在工程造价高、施工周期长等不利因素而逐渐被人们遗忘,特别是在一些工程实践中,由于没有进行严格的岩土计算而照搬式地选用了悬臂式灌注桩支护结构,导致了一些边坡事故的发生,如内蒙古国航大厦和未建泛海大酒店等基坑工程就是由于部分支护桩断裂而造成了大面积基坑边坡倒塌。目前呼市地区应用比较广泛、施工工艺比较成熟的支护形式为土钉墙支护,该支护方式具育造价低、施工周期短、稳定性高及施工界面美观等优点。但值得注意的是在设计计算这一重要环节上,一定要考虑到足够的对边坡支护不利的各种因素,如坡顶大面积堆载、坡顶有大载重量汽车通过、从边坡上出水、地下防空洞及基坑隔年冻融等,应逐段进行设计计算,优化方案后才能慎重使用,决不可生搬硬套。 1.2基坑降水问题 据呼市近20年的水文观测资料来看,影响我们深基坑开挖的地下水水位并未发生太大变化,含水层水量非常丰富,这使得我们在深基坑开挖前必须进行基坑降排水工作。由于含水层渗透系数较大、水量较丰富,目前呼市市区比较适用的基坑降水方法为管井(深井)井点降水,而实践也证明了其适宜性与有效性。如我市超高层建筑“内蒙古大厦”和高层建筑群“东达城市广场”的基坑降水工程采用的就是管井井点降水,降水后确保基坑开挖至地面下14米(内蒙古大厦)和12米(东达城市广场)而未受到地下水的影响。但采用管井井点降水方法的同时也会引发一些问题,值得我们去研究解决,一是降水影响半径大,对周边既有建筑物容易造成沉降甚至是不均匀沉降、建筑物墙体开裂等严重后果;二是井点数量有限,无法对含水层内的粘性土夹层上的滞水进行彻底有效地抽排,从而造成边坡上的出水,容易诱发边坡塌方,而解决此类问题又是一项难度较大的工作,目前的解决方法大体是基坑支护时在边坡上预埋泻水管进行泻水或在基坑内进行明排,这样实际上对边坡稳定、坑内安全施工留下了隐患。 2高荷载问题 高层建筑相对而言荷载较大,地基压缩变形也大,对地基条件要求较高,如何处理好高荷载与地基承载力和变形之间的关系,则成为摆在我们岩土工作者面前的又一难题。选择合适的勘察方法和手段,科学合理地布置勘察工作量,根据工程具体情况来布置相应的室内外试验便成了解决问题的关键。高层建筑的勘察工作决不是简单地将钻孔深度加深了而已,而是应当更加全面系统地从岩土工程思想出发去布置完成相应的工作量,科学准确地提供设计计算所需的岩土技术参数和指标,进一步挖掘地基的潜力,从而更好地为工程建设服务。建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)规定:根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度,地基基础设计应符合下列规定:(1)所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定;(2)设计等级为甲级、乙级的建筑物,均应按地基变形设计;(3)设计等级为丙级的建筑物有下列情况之一时应作变形验算:①地基承载力特征值小于130kPa,且体型复杂的建筑;②在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大,可能引起地基产生过大的不均匀沉降时;③软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时;④相邻建筑距离近,可能发生倾斜时;⑤地基内有厚度较大或厚薄不均的填土,其自重固结未完成时。(4)对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等,以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物,尚应验算其稳定性;(5)基坑工程应进行稳定性验算。高层建筑的高荷载特点对地基承载力提出了更高的要求,作为勘察单位在高层建筑岩土工程勘察中,提供承载力指标时一定要将工作做的更多、更细、更全面一些,不能简单地依靠几个标贯数或室内土工试验数据,参考老规范中承载力表来确定承载力,而应对地基持力层和地基主要受力层提供载荷试验指标,据载荷试验来确定的承载力指标会更可靠、更切合实际些。高层建筑的高荷载必然会对地基产生较大的压缩变形,相应地建筑物会产生较大的沉降量。高层建筑岩土工程勘察项目负责人一定要具备主持大型勘察项目的技术水平和业务能力,对工程项目要有充分的了解和认识,这样才能在布置勘察工作量时有针对性,不至于无所适从。同时项目负责人一定要向外业技术人员和室内土工试验人员进行技术交底,做好相关室内外试验工作,科学准确地提供变形指标,并应对建筑物的最终沉降量作出估算。 3结束语 本文从不同侧面论述了和浩特地区高层建筑所涉及到的岩土工程问题,结合工程实例来说明在高层建筑岩土工程勘察、设计和施工容易出现的质量问题。实践证明,如果认真对待,做好勘察、设计、施工和反馈设计等各个环节,预先做好防范措施,未雨绸缪,是完全可以杜绝此类质量问题的发生。 作者:崔峥 单位:内蒙古建筑职业技术学院 工程建筑论文:建筑装饰质量控制装修工程论文 1建筑装饰装修工程的施工特点 建筑装饰装修工程作为建筑施工中较为重要的一个环节,在进行施工时有着诸多的特点,因此必须明确装饰施工的特点,才能指导装修质量控制。首先建筑的装饰装修工作是在主体结构完工之后才能进行的,因此其在很大程度上依赖于建筑主体结构的施工质量好坏。所以在进行装饰装修工程的施工之前,必须对主体结构的相关质量进行检验,合格之后才能进行装修工作。此外,大部分的装修工程都是在建筑的室内进行,因此会受到很大的环境与空间的限制,所以在进行装饰工程的工序安排时必须合理考虑到施工场地的安排,通过工序的平行、交叉、搭接等方式,来实现合理的装饰施工。正是由于建筑装饰施工的工序搭接以及现场材料、人员众多,使得建筑装饰施工的现场管理更加复杂。往往建筑施工周期比较短,质量要求高且施工精细化程度高。虽然当前一经采用了一些相关的机械化手段来辅助施工,但由于操作性方面的原因,装饰工程现场还是多以人工作业为主,也增加了装饰施工现场的质量管理难度。 2建筑装饰装修工程施工的质量控制要点 2.1墙面的装饰工程质量控制 墙面的装饰主要是通过抹灰以及涂装以及裱糊与软包等方面对其进行装饰。具体而言对于墙面的抹灰时,首先需要对基层进行清理,保证基层的干净以及平整,只有基层保证其相应的整洁性,除去表面的各类灰尘以及油垢之后,并应洒水润湿。表面凹凸明显的部位应事先剔平或用1∶3水泥砂浆抹平。在进行墙面抹灰时,应注意采用分层抹灰的方式,同时保证每一层的厚度为5~7mm,抹灰层平均总厚度为应25mm。抹灰完成之后,应保证其表面的平整性,无空鼓和脱层的现象。保证抹灰层与基层之间的紧密连接。 2.2吊顶的装饰施工质量控制 吊顶的装饰时,在龙骨安装之前应根据房间的具体情况和设计的要求对房间的净高、洞口标高和吊顶内管道设备及其支架的标高进行复测;弹出顶棚标高水平线,即根据吊顶的设计标高在四周墙上弹线;画好龙骨的分档位置线。安装龙骨时,应保证按照设计的要求合理布置龙骨之间的间距与位置,当设计中没有说明时,龙骨的起拱高度应按房间短向跨度的1‰~3‰起拱。次龙骨的安装应紧贴着主龙骨,同时保证各个龙骨与吊杆之间的距离不大于300mm,当大于300mm时,应增加吊杆从而保证龙骨的稳定性。安装时面板时,应严格按照设计要求牢固安装,安装完成后应组织进行验收,保证吊顶的基本标高的正确性和装饰的合理性。 2.3地面的装饰工程质量控制 地面的装饰包括了楼面层以及地面层的装饰施工等两方面,对于地面装饰施工的基本原则是先地下后地上,以防止地下工程的施工对地上的干扰。建筑地面下的沟槽、暗管等工程完工后,经检验合格方可进行建筑地面工程的施工。各类面层的铺设宜在室内装饰工程基本完工后进行。木、竹面层以及活动地板、塑料地板、地毯面层的铺设,应待抹灰工程或管道试压等施工完工后进行。进行地面的装饰的质量控制主要是对各面层铺设的平整度以及连接缝及坡度的流畅度和整齐度的控制。在进行面层的铺设时,必须保证其平整度,并留有一定的连接缝。 2.4轻质隔墙的装饰工程质量控制 轻质隔墙在建筑中起到了基本的空间分割的作用,因此对于轻质隔墙的质量控制并不着重在其承重方面,而在于对其基本的空间隔离以及噪声隔离的效果控制上。在进行施工过程中要按照设计图纸对其施工的位置进行放线,在确保放线的准确性后进行轻质隔墙的构造固定以及后期的一些节点的处理。在进行轻质隔墙的施工过程中必须要保证龙骨必须与基体结构连接牢固、垂直和平整、交接处平直、位置准确、接缝应严密,对一些有特殊结构要求的墙面,如曲面、斜面等,应按照设计要求进行龙骨和面板的安装。 3建筑装饰装修工程的施工质量控制方法 建筑装饰装修工程的质量控制必须明确相关的质量控制要点,并从工序的质量控制、人员与机械的管理等各个方面着手,加强对装饰施工质量的管理。具体而言主要包括以下几个方面。 3.1加强施工事前准备工作 在进行施工之前,要根据施工组织设计的要求安排相关的人材机等,保证施工的顺利进行。首先应组织各施工与管理人员对设计施工图纸进行会审,在充分的学习基础上让各层人员明确施工的具体要求。现场所需要的人材机的数量需要通过对照施工组织设计来决定,制定合理的采购计划,对其进场的时间进行合理的安排。在进行图纸的会审时,若发现图纸中存在的一些问题,则必须会同监理单位将情况报告给设计单位,并根据设计单位的修改意见对装饰施工计划进行合理的修改。相关技术管理人员应根据设计施工图纸制定出详细的施工组织设计方案,以此指导各操作人员的调配以及施工。在进行装饰施工之前,还需要对现场的主体结构实际完成情况进行合理的考察,明确已建结构的情况。 3.2施工过程中对各工序的控制 在进行装饰装修工程施工时,需要通过对工序质量的检查等方式,严格控制装饰工程施工的质量。首先在进行材料的选择时,应尽量选择那些环保型,无毒害的装饰材料,从而提高装饰工程的实际效果。另一方面,要根据实际的装饰工程要点,设置相关的检点工序,也即是装饰工程的施工质量检点。这一检查控制点的选择需要根据不同装饰工程的情况进行选择,如各层墙体的基层与抹灰质量以及各吊顶龙骨的安装等会影响到总体装修质量的工序,必须派专人对其进行检查后才能进行下一道工序的作业。若发现存在的质量问题,则应严格采取措施对质量问题进行修复。在进行关键部位的装饰施工时,还应对可能发现的质量问题进行避免,通过合理的措施防止相关问题的发生,通过不断总结经验教训,保证施工过程中的工序质量合格。 3.3加强装饰工程材料质量的控制 装饰工程的施工质量好坏在很大程度上是由其使用的材料质量所决定的,尤其对于装饰工程这一复杂工程而言,其所用到的材料比较繁杂,因此更应该加强对于施工材料质量的控制。因此,在进行装饰材料的采购之前,必须根据施工图纸制定合理的材料采购计划,要通过招标的方式对材料供应商进行选择,防止市场上良莠不齐的装饰材料鱼目混珠。同时在材料的选择时,尽量选择那些优质环保无污染的材料,相应国家对于节能环保的要求。在材料进场时需对其出厂合格证进行检查,有必要时对材料进行质量检测。材料在现场堆放过程中也应加强对其质量的管理,通过合理的方式防止其发生变质的现象。在材料的领用时,应制定合理的领用计划,保证材料能够满足施工的要求,又能够有一定的节约。同时也要对材料进行一定的检查,保证施工时材料的质量符合要求。同时值得注意的是,在每个工序施工完成之后,都要采取措施对成品进行保护。如墙面的装饰施工完成之后,在进行地面的装饰时,需要合理的界定施工范围,尽量对已完工程的质量进行保护。 3.4加强对操作人员的培训 现场操作人员的基本素质和实地操作能力对于装饰工程的质量而言有着重要的影响,因此需要对相关人员进行合理的培训。尤其在装饰行业,由于施工工序比较复杂,而装饰施工人员的素质普遍都比较低下,因此更应该加强对相关人员的培训。一方面在员工进入工作岗位之前就应该对其基本操作能力进行培训,在达标合格后才能上岗进行作业。在装饰装修施工作业进行过程中,也应对各操作人员的水平进行检查,并通过表彰的方式鼓励那些操作水平较高的员工,在整个人员队伍中营造出一种积极的互相学习的氛围。定期通过考核的方式对人员的水平进行再检查,提高操作人员的学习积极性,通过相互之间的激励与互相学习,从而不断提高相关人员的操作水平。 3.5采取相关的信息化手段对装饰施工过程进行跟踪 装饰装修施工现场往往人员众多,施工工序也比较复杂,因此可以通过采用信息化的手段对施工过程进行模拟以及跟踪控制。在进行装饰施工开始之前,可以通过相关的三维模拟软件对装饰过程进行模拟,以此来考虑施工工序的合理性,并对各重点工序进行设置。在实际施工过程中,可以通过信息化的手段对施工现场的实际情况进行控制与检查,通过相关的重点工序的控制来保证施工的质量。同时,各施工操作人员以及管理人员之间也可以通过信息平台进行实时的沟通,从而能够更加有效地对施工任务进行下达,同时也更加方便施工操作人员对相关的问题与任务进行反馈。信息化手段的采用,对于装饰装修工程的总体质量控制有着重要的意义。 4结语 建筑装置装修工程的质量对于装饰工程的基本效果有着重要的影响,各施工单位必须不断提高自身装饰施工水平,明确建筑装饰施工的质量控制要点。综合考虑到建筑施工的准备活动,建筑材料的质量控制以及对于施工操作人员的培训与激励等。并积极采用一些先进化的监控技术,对施工现场的质量进行控制。从建筑装饰施工的全过程加强对于施工质量的控制与管理。 作者:龚燕红 单位:福州联丰建筑装饰工程有限公司 工程建筑论文:高层建筑幕墙工程节能技术论文 1工程概况 本工程为某办公楼的施工项目,建筑物的整体结构可以分成上部和下部两个部分构成,另外还有地下室结构。其中上部结构中主要有16层,地下室结构为3层,总共的占地面积为40万m2左右,建筑的总体高度为70m,建筑的外观造型存在着一定的美观性,而且,在实际的施工工程中,无论是施工人员还是业主都希望将绿色的设计理念融入到建筑工程中。对建筑结构进行优化。另外,从施工单位的角度上看,幕墙施工工程的使用性能相对较强,而且,所选择的节能技术也非常重要。不仅要促进节能的目的,还应该根据已有的建筑工程为重点,不断提升建筑的稳定性和节能性。 2高层建筑幕墙工程中节能技术应用的重要性 我国尚处于社会主义初级阶段,同时还是一个建筑强国。建设事业的迅猛发展自然令人欣喜,可随之而来的是大量的能耗,我国虽是资源大国,但由于人口众多和节能技术的匮乏,同时也成为资源消耗的大国,我国现有建筑近500亿平方米,其中节能建筑还不到1%。幕墙是建筑物的外墙护围,是现代大型和高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙体。由结构框架与镶嵌板材组成,不承担主体结构载荷与作用的建筑围护结构。在城市建设中,只有合理规范的使用幕墙,才能达到建筑优化的目的。 3主要节能技术的应用 3.1隔热保温节能技术 在本次建筑工程中,主要选择的是开缝式石材幕墙的结构,这种形式不仅能够对外墙进行保温,还可以提升石材接缝的质量。不仅如此,施工人员还应该加强对相应石材和墙体之间的距离,要在保证正常通风基础上解决墙体潮湿的问题。另外,加设保温隔热材料是整个施工工程的关键之所在,施工人员要尽量对隔热材料的质量进行把关,同时结合实际的施工环境,做好设计工作。在实际的安装和运用的过程中,隔热材料需要达到一定的施工标准。需要注意的是,材料很容易受到环境以及其他客观因素的影响,出现材料受损的现象。在进行保温材料安装的工程中,石材之间的位置要进行紧密连接,要保证缝隙达到标准之后,在进行下一阶段的施工工作。另外,还需要做好加固和防水措施的检查工作,减少墙体出现结露或者是潮湿的现象。 3.2自然通风技术在玻璃幕墙中的应用 施工人员需要采用不同的方式来对玻璃幕墙进行开启,这种做法主要是使得空气达到相对比较舒适和稳定的标准。因此,对建筑开窗来说,主要表现出的特点可以从以下几个方面来进行分析和介绍:首先,要保证通风方式的平衡性以及空气流速的稳定性。其次,在建筑的底层楼层当中,严谨设置方式不科学而导致的风速过快或者是过慢的现象出现,尽量减少建筑工程施工过程中的安全隐患。最后,建筑开窗过程中,如果开启程度相对较小,不仅可以保证风速的平稳,还可以提升室内空间的舒适程度。另外,还应该从现代社会的发展程度上来不断增加建筑的高效性。可见,将自然通风技术应用到建筑幕墙的施工工程中,是现代建筑工程的基本需求之所在。 3.3LED绿色照明技术 在对这一工程实施照明技术的过程中,需要以设计工作为重点,同时还应该以建筑自身的形态为基础,将各种照明技术进行表现,同时,还应该赋予建筑物比较强烈的现代化气息。另外,还应该以智能化的控制系统作为支撑,将这种颜色进行高效转换。从这一点上看,很多传统的灯具不具备这一功能。而且LED灯体积较小,自重相对较轻,而且有很强的隐蔽性。可以进行大范围地推广和应用。经过缜密地计算可以看出,这种灯具在正常照明的过程中,会节能性会提升34.3%,如果运用不同形式的灯体,节能效果会更加明显。 3.4太阳能技术 在建筑顶部安装钢架,并将太阳能光电板牢牢固定在钢架上,最终实现了太阳能和建筑光电一体化,主要为夜间的景观照明提供充足的电力,以减少常规电力的损耗。通过太阳能光电板及太阳能电池完成对太阳能吸收、转化及存储,然后供给建筑照明或者其他需要,就是上文提到的太阳能和建筑光电一体化。在具体的应用环节,人们在布置太阳能电池组件时,通常以发电方阵的形式来布置,使其成为了一个整体屋顶建筑构件,发挥了传统建筑物中南坡屋顶的作用。如此一来,太阳能发电和建筑物实现了有机结合。 3.5智能控制系统 a.室内与幕墙连接在一起的电动遮阳帘。遮阳系统由专门计算机软件进行控制。百叶片部分,可以根据季节、时间以及朝向等因素展开阳光追踪调节,也可以根据阴影计算展开自动调整。可通过中控室对整个大厦的各个区域进行人工优先控制的相关设置;b.双层幕墙的上下电动通风口。冬季应置于关闭状态,以满足保温的要求。夏季应置于开启状态,以便于热空气的有效排除。 4结束语 综上所述,可以得知,我国现代建筑行业对节能技术的应用越来越重视,尤其是在高层建筑幕墙工程中,节能技术得到了广泛的应用,设计人员也开始逐渐转变了设计理念,真正意识到节能技术的重要性,不断加强和完善了高层建筑幕墙工程节能方面的优化设计,纷纷采用大量的节能材料、节能技术等融入到设计方案中,建设了一个标志性的绿色建筑,不仅大大改善了生态环境质量,还降低了能源的过度消耗,真正达到了节能环保的目的。 作者:郭城林 单位:新疆昆仑工程建设有限责任公司 工程建筑论文:工程施工质量控制下建筑电气论文 一、建筑电气工程施工中的质量控制 1.重视管路敷设作业以及电线穿管作业的施工质量控制。 在进行管路敷设施工时,要重视对材料的检查核实。确保各种材料必须有合格证。材料的品种型号、规格以及材质必须符合设计规范要求。管路在进行内外防腐后,还需要在其外壁另外刷两道沥青漆处理。同时,还需要注意穿管作业的施工控制。施工人员必须要确保电线护口位置以及管口的外观完整,要先进行检查,核实后再进行施工。此外,还需要确保配电柜内部导线线路整齐且规范性排列。进行安装插座施工时,尤其需要注意确保PE线与N线连接的正确性,并做好套管封堵处理工作。 2.重视施工审查工作。 建筑电气工程施工质量控制过程中需要特别重视施工审查工作。就以是否具备安全电气这一问题安排专人针对电缆竖井、电气设备基础等关键施工环节进行详细评估与审查。此外,还需要注意审查在开展建筑工程施工现场后期扫尾工作时是否会影响已经安装完毕的电气工程的运行质量,以此保证各专业在建筑工程施工现场中能够配合与交叉进行。 3.重视各类管线的预留与预埋作业的施工质量控制。 建筑电气工程施工中,提前需要预留一些暗敷线路以及一定的孔洞,这是为后期建筑工程施工过程中各种导管管线的敷设做准备。因此,必须重视对这一作业环节的施工质量的控制。具体可以从以下几方面着手控制:其一,在预埋预设管线过程中难免会涉及到硬塑料材质型的线管,针对这类型线管,必须确保线管接口位置的严密性。且需要选择锁扣的方式连接这一部分的线盒与线管;其二,针对需要埋设入楼板内部的线管来讲,埋设的有效深度需要控制在15毫米以上,且其埋设的位置要选取底筋与面筋的中间位置;其三,以上所述各项作业完成后,就需要进行验收工作了。在这一环节,需要待建筑工程的监理以及工程项目的业主方共同验收,且确保工程合格后才可以将此项目工程作为隐蔽工程进行处理,此外还需要做好这部分隐蔽工程后续管理工作,最好安排专业人员接管。 4.重视施工验收工作。 不仅工程竣工需要验收,工程施工过程中也需要验收。在建筑施工过程中,相关工作人员必须做好对进入施工现场的施工设备以及材料的检查验收工作,对于那些外观存在明显损伤、工作性能明显低下的施工设备坚决不予以进入施工现场。要确保施工材料合格、施工设备三证齐全,即保修证、检验合格证以及出厂合格证。在这里需要特别注意,如果涉及到消防材料的检验入场问题,除了做好常规检查外,还需要向相关消防部门上报,予以专业检测,以确保施工质量。建筑电气工程施工质量控制的方式主要是施工验收。可以是分段工程,也可以是全部工程。在这一阶段,进行施工检验验收的主要方式便是通过对建筑工程已完工的电气施工工程进行试运行,评估电气工程的使用性能与安全性能等关键技术指标。如若在试运行中电气设备存在任何安全性以及技术性问题,必须及时采取措施加以解决,直至验收合格。 二、建筑电气工程施工中的安全管理 建筑电气工程施工中的安全管理的对象主要为工程项目的主要电气设备。建筑电气施工不仅要注重设备的安全,更重要的是要重视整个电气系统操作运行的可行性。电气施工的主要对象便是用电设备,对用电设备安全管理的控制需要从照明灯具、开关插座以及配电箱等三方面着手。 1.照明灯具。 照明灯具在进行安装施工时可能出现的施工安全问题有:位于螺口灯头的相线与端子错误连接,将端子与零线进行连接,一旦通电,就会造成人员电击伤害。因此,在进行安装灯具时,要准确掌握灯具线路连接的要求,并提前审核图纸中标注的位置,再进行施工,避免施工安全问题。 2.开关插座。 电能传输的总控制装置便是开关,而插座则是电路连接的中间介质。开关与插座二者共同存在于建筑电气系统中。安装开关也可能出现安全问题,比如因安装不当,电源开关线盒的埋设深度过大容易受到周边环境的影响,天气潮湿或者高温开关就会加快腐蚀。安装插座出现的主要问题就是线路连接不合理,最常见的便是地线、零线与相线连接错误。这些施工错误一旦形成,虽然可能只是极小的问题,但影响后果却非常严重,不仅会影响建筑的施工质量,还会造成施工人员伤亡。因此,在进行安装开关与插座时,要确保各项线路准确连接,同时注意建筑室内环境,比如温度、湿度等对插座、电源开关的影响,必要时可以使用保护盒进行防范。 3.配电箱。 配电箱,顾名思义,就是为建筑正常使用分配电力,是影响建筑投入使用后供电的主要设备。在配电箱施工中,可能出现不按照图纸规定的方案进行安装,比如:防腐不彻底、标高不明确,而最为严重的便是施工人员安装完毕后,并未进行常规调试便开始正常供电,引发用电安全事故。配电箱的安装要以电气图纸为主,并根据箱体标高、坐标尺寸进行安装,确保施工安全。 三、结语 因赶工期、施工安全意识不高等问题,建筑电气工程施工中存在许多施工安全问题,不仅影响了建筑的使用寿命,同时也极大地危害了人们的生命安全。重视电气工程施工质量的控制与安全管理迫在眉睫。 作者:黄鹤鹏 单位:中铁建工集团北方工程有限公司 工程建筑论文:质量管理建筑工程监理论文 1当前建筑工程监理现场质量管理问题 1.1缺乏管理机制 同时,我国市场经济体制下,建筑市场改革还处于初期阶段,管理机制还不够完善,对于工程质量监理中,存在较大的随意性,工程监理现场质量缺乏原则性,不具备管理规范。在建筑工程施工过程中,高度重视书面资料,没有落实实质性的监理工作,没有科学合理的管理机制,现存的工程监理质量管理工作,也大多仅流于强制性规范的终端检测要求,并没有发挥出过程性、工序监督重要性。 1.2管理信息不流通 建筑工程中,监理现场质量管理中,质量监理信息保持不健全,同时,由于其信息渠道不流畅,导致在实际工作中质量负责流程与主体形态发生不一致,严重阻碍建筑质量监理工作的顺利完成。 1.3缺乏安全管理 建筑单位施工现场安全管理意识不足,并不全面了解施工现场场地情况、设备、条件等,安全管理仅限于安全问题解决,安全防范不到位。例如,建筑施工具有动态性,施工工序、材料发生变化,安全控制不能面面俱到,且不同施工工艺对安全管理具有不同需求,管理难度增加。此外,施工应急管理不足,由于安全事故具有突发性特点,应急管理的不足将降低事故处理能力,人员抢救、工程恢复延迟。例如,施工单位没有设置专门的应急处理组织,应急培训、演习缺失,在面对具体突发事故时,应急管理工作混乱,管理效率较低。 2建筑工程监理现场的质量管理途径 2.1了解施工进度 在建筑工程施工中,在进行监理质量管理工作时,对于监理人员,要在施工中经常到现场实施质量抽查与监测,及时的了解施工进度,注意观察潜在质量隐患问题。针对那些相对隐蔽的建筑施工,可以根据承包商报送隐蔽工程,监理人员强化监督,同时,还应该实现全过程、全方位、全工序监督,注重事前、事中监督以确保施工质量。对建筑工程中的关键部位与关键工序,安排旁站监理的检测手段,特别是在建筑中的基坑开挖施工、基坑支护施工、防水工程以及混凝土浇筑养护施工中,能够应用旁站监理措施,避免发生偷工减料,确保施工质量安全。对于施工单位,可以建立健全质量保证体系,强化建立现场对施工单位“三检制”;并建立质量分析会,协调解决施工问题。 2.2及时抽样监测 (1)开工前的监测。 在建筑工程开工前,工程管理监理现场治理管理中,工作人员就必须深入了解监理项目基本情况与参数,掌握全局,可及时发现施工中的问题,解决质量问题。并且施工前,监理人员需要对各种材料进行试验,确保施工材料具备质量报告,出厂合格证和材质化验,并可设置专人负责材料抽样,可以根据《建筑材料质量标准与管理规程》进行试验检验,只有合格后才可以使用。按照委托监理合同约定以及工程质量管理文件,根据完整、准确、系统、安全四个原则,确保建筑档案的质量目标,并采用平行检验以及取样抽检的方法,验收材料;同时,没有经过监理人员验收,以及验收不合格工程材料,不得将其应用到建筑工程中,应该将不合格材料撤出现场。 (2)施工中的监测。 建筑工程施工过程中,对于监理人员,应该及时对工程中的放线与高程进行抽样控制、调查,避免测量误差。对于每个监理人员,应该强化质量预控,做好事前控制。可依据现行的政策、法规进行监督检查。在监理中,可以根据住建部相关部门“关于印发《建筑工程和市政基础设施工程实施见证取样和送检的规定》的通知”,对涉及结构安全建筑施工的检测范围、数量以及程序,按照具体规定,进行见证取样,确保见证取样与送检比例不低于取样数量的30%。在施工现场,督促施工人员按规范施工,并可以随时抽查一些建筑施工项目,对于发现施工质量不合格时,不准施工进入下道工序,并上报检测并重新返工,以确保建筑工程监理现场施工安全。 (3)施工后的监测。 对建筑工程进度、质量以及施工安全、经验等多个方面进行全面总结,预测后期建筑工程情况,分析监测其可能出现的质量问题,从根本上施工中的质量隐患。对建筑工程质量进行评估,给出建筑工程质量评估报告,做好建筑竣工验收期的质量监理工作,只有在自检合格,才可以把建筑工程的有关验收资料,将其汇总形成施工自检报告。在建筑工程施工监理中,可以根据建筑监理现场中不同试验检测内容,应用合适监理方法,加强监理资料档案管理,随时汇报质量情况。对于监理机构见证人员,确保其具备建筑施工试验知识,并具备见证取样证件,提升其专业性。对建筑进行施工试验,竣工抽样试验,由第三方单位完成检测报告,确保其具有法定资质,保障建筑施工检测程序、方法以及数据的规范性与有效性,提供保证工程结构安全数据支持。 2.3做好现场安全监督 监控施工现场突发事件,监测对象包括突发事件发展态势、危险源、应对过程等,组件应急小组,并在突发事故发生时,及时与医院、救援部门联系,先对人员就救治,确保人员安全,然后处理施工现场,查找事故原因,与多部门沟通,追求有关部门责任,制定施工改进措施及施工恢复计划。在现场安全防护方面,应严格按照安全管理规定使用安全帽、安全带、脚手架,配置齐全的安全防护装置,操作人员严格按照机械操作要求进行操作,并严禁机械带病运转,同时,做好配电、设备安全标准工作。例如,遵守安全用电规范,做好电动机械漏电保护措施。并专门的工具箱收纳高空作业设备、工具,严禁施工时向下投掷物件,在钢丝绳机械使用中,严禁用手套接触运转中的钢丝绳,在钢丝绳拖主梁时,人员远离钢丝绳。此外,在存在火灾隐患的工程施工中,设置消防车道,并确保消防水管直径大于100mm。又如:舌质红安全宣传设施,如黑板板、违章警告栏、警示牌等,及时通报批评违章人员,强化安全意识。同时,在此基础上,优化施工现场平面布局,合理选择办公区、生活区,确保办公区、生活区与作业局区保持安全距离,并避免在垃圾站、有害场所附近设置食堂,且将集体宿舍设置在施工地意外,避免因建筑不安对人员造成伤害。 3结语 综上所述,鉴于当前建筑工程监理现场存在的各种问题,本文特从施工进度、施工安全、施工抽样监测几方面加以详细阐述,旨在做好建筑工程监理现场质量管理工作,高度重视和关注施工建设单位,及时落实到位监理质量管理工作,优化现场质量监理,保障建筑工程质量。 作者:林佩诗 单位:博罗县供水发展总公司 工程建筑论文:施工技术建筑工程监理论文 1建筑工程监理与施工技术管理现状分析 1.1建筑工程监理方面 目前,我国建筑工程行业主要分为业主方、承包商、监理方三大主体,各主体之间的关系是平等而独立的,不受彼此约束,监理方的直接服务对象是业主方,以最大限度维护业主的合法权益,保证建筑工程施工质量为工作原则。然而,我们必须要意识到我国建筑工程监理尚处于初步的阶段。2011年4月份,全国人大常委会对《建筑法》(1997)进行修正,进一步明确了推行建设工程监理制度的法律形式。建筑工程监理的工作任务包括四个部分:一是控制进度、投资、质量;二是管理合同文件;三是协调业主与施工方的关系;四是安全管理与资料管理,然而其存在的不足也很突出,集中表现为如下几点: 1.1.1我国建筑工程监理的资质管理所采取的形式为“双重管理” 即是企业资质与个人资质管理并行,划分不同等级的监理企业资质,要求监理人员必须要拥有专业的监理工程师资格证书。但是由于地方政府的区域性保护主义客观存在,导致符合资质要求的建筑工程企业和监理人员充斥着建筑工程监理行业当中,以至于监理人员的资质难以满足建筑工程监理的客观要求。 1.1.2现有的建筑工程监理人员都是直接 由建筑工程监理专业的毕业生担任,专业知识比较系统而全面,然而缺乏必要的实践经验,导致其在实际的工作过程当中,未能深入理解相关的法律规范,工程监理的目的难以实现。 1.2施工技术创新 建筑工程监理单位是保证工程质量的最为重要的主观能动性因素,基于该理论,笔者认为技术管理层面的纰漏很大程度上是由工程监理力度不足而造成的。 1.2.1未能全方位地考虑建筑工程施工现场的实际情况 包括地质、水文、气候等,导致建筑工程在施工过程当中遭受自然因素的影响,轻则延误工期,重则危及质量。 1.2.2在现有的施工技术与引进施工技术 两个方面难以平衡,导致在有限的资金使用方面出现不合理的问题,当现有的施工技术足以满足实际施工需要的情况下,依旧盲目引进新型的施工技术,缺乏针对性,导致建筑工程资金预算的浪费,未能很好地维护业主的合法权益。 1.2.3建筑工程监理单位未能就施工技术 当中所存在的缺陷进行分析与纠正,缺乏必要的调研与勘察,未能从建筑工程项目的实际情况出发,对施工方的各道工序未能做到跟踪监控,同时在平行检验、见证旁站等施工技术监理形式方面也未能全面落实,继而影响到建筑工程整体的质量安全。 2建筑工程创新技术案例分析 2.1工程概况——案例一 该工程位于我国某市,正式动工建设时间为2013年3月上旬,共有四栋,每栋的设计总楼层为30层,其中地下1层,地上29层,总占地总面积为18576.5m2,总投资额为8500万元人民币,工期预定为18个月。该工程业主方委托当地一家房屋建筑工程甲级监理企业进行监理,根据法律规定,实施总监负责制,监理方直接为业主方服务,维护业主的合法权益,保证建筑工程施工质量,严格管理相关的施工技术,在工程监理与施工技术之间寻找到合适的平衡点,以促进两者共同发展进步。 2.2在现代监理机制下,施工技术的管理 对于本工程,基础开挖困难大,笔者是本建筑工程施工技术的主要监督力量,在监督过程中,作为监理人员,应该对自己的工作任务明确,端正自己的工作态度,把建筑工程的施工质量问题当做一项重要的任务来执行。在建筑工程监理过程中,还存在着一定的问题,比如有的监理工作人员的自身素质不到位,对工作不够热心;监理人员的专业技术水平有限,对监理工作无法胜任等等。这些问题都是直接影响建筑工程施工的重要问题。所以,应该对建筑施工监理单位的工作人员的素质问题取高度的重视,通过相应的培训和教育,提高监理人员的自身素质,要求监理人员熟练掌握各项施工技术,同时也要对各种新型的施工工艺以及新型的施工材料有所了解和掌握,从而提高监理工作的效率和效果。监理人员自身对施工技术的任务和态度决定了监理工作的状态和工程建设的最终效果。监理人员在监理过程中应该注意的问题有很多,比如施工现场的自然环境、施工现场的气候条件、施工项目资金的筹措等等。这些问题对建筑工程的施工技术都会产生直接的影响。进行施工技术监督过程中,首先应该对施工中的各个项目采取的施工技术进行检查和核对,看是否有违规操作和错误操作的现象;其次,应该由小到大、由点到面的进行监督和管理,从施工技术的全局把握,也就是指施工技术对工程的质量、安全等问题的影响方面。施工技术的应用是为了完成施工任务,同时如果更加有效的施工技术和方法也是提倡应用在施工过程中的。只要施工技术的最终效果表现在建筑工程上是良好的就是可以的。 2.3工程概况——案例二 该工程位于我国某市,整体建筑共可分为六栋,每栋的设计总楼层为35层,其中2层为地下室,建筑占地总面积为21395.8m2,总投资额为一亿两千万元人民币,工期预定为22个月。与案例一一样,也是实施总监负责制,在完善建筑工程监理制度,提高监理工作水平的基础上促进施工技术的创新与发展,而施工技术的创新与发展又可促进建筑工程监理制度的进一步完善,延伸其监理的覆盖面,提高监理水平。 2.4在新型施工技术之下,完善工程监理制度 本工程的的施工技术创新体现在清水混凝土的施工方面,目前我国建筑施工技术领域在清水混凝土的浇筑施工方面,往往采用的是墙体大模板直接浇筑,其施工质量理论上可得到保证,然而对于外墙楼层处的施工缝的处理则长期沿用一次模板支设的施工技术,因此施工缝只有一道,砼导墙存在诸多缺点。鉴于该建筑工程的总楼层较高,且占地面积达21395.8㎡,因此技术人员经过充分论证,弃用传统的一次模板支设的施工技术,改为铁板模板的施工技术,具体的技术流程为:在放样测量的基础上,选定外墙楼层的位置安装铁板,直接将其作为模板。经采用新型的施工技术,该建筑工程项目的质量得以进一步提升,后经监理部门验收,砼导墙的稳定系数得到了明显的提高。笔者作为本工程的主要监理人员,在明确自身工作任务的基础上,严抓施工技术与施工质量方面的工作。针对建筑工程的整体质量安全而言,建筑工程监理与施工技术创新的关系是相互促进且彼此依存的。准确把握我国建筑工程监理行业的发展现状以及相应的法律法规,在此基础上推测出建筑工程监理未来的发展趋势,以进一步提高建筑工程监理人员的专业素养与监理水平,制定并完善相关的建筑工程监理制度。上述的一系列措施,均可有效地保证建筑工程的质量安全,以促进建筑工程监理与施工技术创新结合,加强监理的力度,提高施工的技术水平,以期将建筑工程的质量提升到一个更高的水平。在该工程当中,经竣工的检验环节,工程的质量安全问题当中的通病都得到了较好的解决,诸如隐秘部位,防渗漏等技术难点问题均得到了有效的改善。监理人员在履行工作职责的过程当中,有机会接触到更多的新型施工技术,明确新型施工技术的要点、流程、注意事项等内容,在总结汇报的时候,集思广益,将各监理人员的实践经验加以汇总分析,以此为依据,深入完善现有的建筑工程监理制度,促使监理制度与高速发展的建筑工程行业保持同步的节奏,避免因监理案例制度过于落后,难以涵盖新型的施工技术,而导致监理工作流于形式,难以起到实质性的作用,唯有保证现代监理制度与施工技术均与时俱进,才能真正确保建筑工程的顺利实施。 2.5建筑工程监理和施工技术刨新的关系 2.5.1二者相互促进 施工技术和建筑工程监理工作是否到标准,都能够用工程质量进行衡量。在工程监理过程当中,监理人员对施工技术必须要加强监理,这是因为这两者之间是相互促进的关系,从工程质量上来看,监理单位加强自身人员素质的提高,和相关机制及法律法规的完善,能有效地提高建筑工程的质量。并且对施工技术的创新也有着显著的意义和作用,对于建筑工程来说,也是一个很重要的保障。随着社会的进步与高新技术的发展,现代社会越来越讲求效率与效益,作为建筑行业来说,也在不断地调整着时间与经济效益的协调统一,而施工技术的创新一定会给工程增加效率降低成本及时间的付出,这样就会使工程的进度得到加快,在建筑行业及建筑工程监理行业的发展中,施工技术的促进与创新是不容忽视的。在实际的建筑施工过程中,建筑工程监理人员对工程的技术监督是具有一定参照标准和要求的,当实际的施工技术与规定的操作技术不符的时候,监理人员就会对施工技术进行检测,如果发现技术存在问题,那么就会立即停止该技术的应用,并建议采用正规的、正确的施工技术应用于施工工程之中,这样也就提高了建筑工程的施工技术水准;如果发现施工技术虽然与参照标准不一致,但其效果更好,而且对工程质量等没有任何影响,同时也能节省施工的时间,那么,对于监理人员来说,他们就掌握了一种新的施工技术,提高了自身的知识储备,从而让建筑工会曾监理单位的整体水平也得到了相应的提高。 2.5.2二者共同发展 建筑工程的发展建立在建筑施工技术的发展基础上,施工技术得到充分的发展,也就会让施工材料、施工设备以及施工工艺等都跟着发生变化和创新,从而,从整体上提高了建筑工程的施工水平。而促进建筑工程施工技术提高的单位就是建筑工程监理单位,通过他们的监督和督促,建筑施工单位不得不不断的提高和发展自身。同时,建筑监理单位也在建筑施工技术的发展中得到了自身的相应的提高。掌握了更高的施工技术应用标准和规范,掌握了更好的施工监督方法和手段。从而达到了建筑工程监理与施工技术创新的共同发展。立足于长远的角度而言,建筑工程行业的发展进步与建筑工程监理制度的完全健全、建筑施工技术的创新进步均有着密切的联系。伴随现代科学技术的进步,建筑工程行业已经进入了现代化的行列当中,其在建筑工程监理方面的空白处越来越多且明显,对监理表现出较高的要求,建筑施工项目监理机构,包括与之相配套的规章制度也得以引申出来。整体而言,建筑工程监理与施工技术创新两者虽然是统一的整体,然而,在齐头并进,共同发展的过程当中依旧存在着主次之别,建筑工程监理为主,而施工技术创新为次,建筑工程监理企业强化对施工技术的监督管理力度,一则引导建筑工程行业向着良好的方向发展,二则对于建筑工程监理企业本身的发展也是大有益处的。 3建筑工程监理与施工技术创新关系的发展趋势分析 在新形式之下,建筑工程监理与施工技术创新的关系已经被赋予了更为丰富的含义,因此两者的关系需要在原先的基础上进行进一步的调整与修正。建筑工程监理与施工技术创新关系的发展趋势集中体现在如下的几个方面: 3.1优化施工技术,完善监理机制 在建筑行业快速发展的今天,如何以建筑工程监理机制推动建筑施工技术的发展与创新,是目前建筑工程监理领域需要直面并亟待解决的重要问题之一,没有高新技术为内核力量的企业,其发展前景是非常有限的。建筑工程行业需要正确处理建筑工程监理与施工技术创新两者之间的关系,遵循客观的经济规律与技术规律,调整建筑工程监理企业内部的结构,把握建筑工程监理工作当中的重点问题与项目,践行监理工程师的考核激励机制,拓展其专业知识层面,从质量检验向技术管理以及法律意识等方面深化。 3.2明确建筑工程监理方对于施工技术工作职责 对于建筑工程监理方的主要工作职责,我们可以将其理解为:在公正而客观的监理制度的指导下,深入分析并明确建筑工程各项施工任务当中所存在的技术缺陷与质量问题,以便事前预防、事中控制、事后纠正。鉴于当前我国建筑工程监理行业在施工技术方面长期难以得到有效的控制的现实,必须要在结合建筑工程实际情况的基础上,将在执行监理任务过程当中所发现的技术问题进行整理,汇编成册,送至施工方的技术管理部门负责人手中,为施工方采取有效的改进措施提供可靠的理论参考,严格把控建筑工程施工的技术关。 3.3严格管理监理市场,规范监理资质考试 首先,我国政府相关部门应当大力对现有的关于监理公司成立与注册的相关规章制度进行全面的补充与完善,并根据市场的发展趋势,出台更具针对性的法律法规。发挥行政手段的作用,要求所申请注册的监理公司必须要符合相关规章制度之上的各项标准,方才允许其注册并营业,以期杜绝不法人员浑水摸鱼,扰乱建筑工程监理行业秩序等不良现象。其次,严格规范监理资格证书的考试工作,加大资格证书的审查审核力度,防止出现徇私舞弊等现象,唯有切实提高监理人员的工作水平,才能确保建筑工程监理工作与施工技术齐头并进,促进两者有机结合,继而实现共同发展。 4结语 综上所述,建筑工程监理与施工技术创新两者之间的关系是彼此依存与齐头并进,鉴于目前我国的建筑工程监理尚处于初步的阶段,无论是监理系统,还是监理机制方面均有待完善与健全。建议将建筑工程监理机制与施工技术创新作为切入口,旨在集工程咨询、工程管理、工程监督三者为一体,促进我国建筑工程行业的发展。 作者:关锡强 单位:广州市东建工程建设监理有限公司 工程建筑论文:施工质量控制建筑工程管理论文 1目前建筑工程管理和施工质量控制存在的问题 1.1工程管理存在的问题 现在很多建筑企业在建筑工程管理体制中都采用分包的形式进行管理,这种管理模式不仅难以明确合同双方之间的责任,而且还对施工环节造成混乱,从而影响了工程的施工进度。同时,在工程施工的过程中,相关的施工人员和管理人员无视相关的操作流程和规章制度,流于形式,这样很容易出现人为的失误,不仅严重阻碍了建筑工程的施工,而且还在一定程度上降低了施工质量。 1.2施工技术存在的问题 随着我国科学技术的快速发展,施工技术也在很大程度上得到了提高和更新。但是由于建筑工程的施工所涉及的内容比较广泛,范围比较宽广,因此对于施工质量和技术也有着越来越高的要求,从而使得施工技术由于自身的特定性而产生了各种各样的问题,导致了施工难度的增加。从目前来看,传统的施工模式在施工现场中还占有一定的比例,而且在施工队伍中农民工占有多数,专业素质有待提高,从而在很大程度上降低了施工质量。 1.3监督体制存在的问题 监督体制在建筑工程质量的提高中发挥着不可替代的作用。但是由于现在政府部门的监督职责缺失,监督体制不完善,导致了建筑工程在施工过程中经常会出现权责不明的现象,从而使得监督力度不够,这对建筑工程的管理和施工质量的控制产生了很大的不利影响。 2建筑工程管理和施工质量控制的因素分析 2.1人力因素 所谓的人力因素主要是指施工人员的专业知识和专业技术、管理人员的管理水平以及技术人员的技术水平,这些人力因素都对建筑工程的质量产生着重要的印象。想要提高建筑工程的人力基础,避免出现人为失误,就需要提高施工人员的专业技术水平,要求施工人员严格按照相关的规章制度和操作流程进行施工,从而保证建筑工程的质量。 2.2环境因素 环境因素主要包括有施工周围的地质、水文、绿化、气象、交通等,施工现场的环境因素同样对建筑工程质量有着一定的影响,而且还直接决定着建筑工程施工的进度,想要加强对施工环境的控制,首先就需要根据建筑工程和季节变化的特点、性质,制定出相应的合理措施;其次,是对施工现场的施工环境进行不断的改善,减量减少环境因素对施工的影响,从而保障建筑工程的质量。 2.3组织因素 组织因素主要是指施工手段。施工手段的是否科学合理直接决定着工程质量的控制是否有效。对于施工手段的提高和优化可以从以下几个方面进行。首先,是根据建筑工程的实际情况,制定出合理有效的施工方案;其次,针对于施工技术、施工设计、施工工艺、施工流程等进行仔细的探讨和分析,确定建筑工程的实施性;最后,采用科学的施工手段对施工质量控制的手段进行提高,并控制建筑工程的成本,实现企业利益最大化的目标。 2.4物质因素 物质因素主要是指施工材料,施工材料在很大程度上决定着建筑工程的质量,因此需要提高对施工材料的监督力度。首先,需要选择合理的采购人员,并要求采购人员能够随时关注材料市场的各种信息,并选择信誉好的材料供应商,同时在采购的时候,严格检查材料质量,防止购买到的材料质量低下;其次,施工材料的管理人员按照相关的管理制度对施工材料进行保存、发放,并且定期或者不定期的清点施工材料,避免施工材料出现缺失的情况。 3探讨建筑工程管理与施工质量控制的有效途径 3.1做好各个施工环节中的协调工作 针对于目前施工过程中的分包现象,不同的项目分包给不同的建筑企业进行,因此需要把工程项目的每个施工环节进行有效的衔接,加强各个建筑企业之间的联系,将它们形成一个有机整体,明确各部门之间的职责范围,做好施工材料的供应和采购、施工环节的交叉、技术交流、施工人员与设计人员的沟通等方面的工作。同时还需要建立合理的项目管理结构,优化建筑工程的管理模式,强调组织的作用,弱化对个人技术的依赖,从而为施工质量提供重要的保障条件。 3.2建立完善的管理监督制度 想要确保建筑工程的质量,管理监督的制度也发挥着十分重要的作用。因此,建筑企业必须要提高管理监督的重视化程度,建立完善的管理监督制度是提高建筑工程管理和施工质量控制的有效途径之一。首先,建筑企业对工程质量的监理工作进行强化,对每个施工环节的安全性都要进行着重的强调;其次,是严格按照合同的规定和相关的规章制度对建筑工程施工进行监督,并做好工程质量的验收工作。 3.3加强成本控制的力度 建筑企业想要实现利益最大化的目标,其中最重要的一个有效途径就是加强成本控制的力度。在市场竞争激烈的背景下,加强成本控制也是企业求得生存和发展的手段之一。因此建筑企业首先应该树立科学的成本意识,将成本意识落实于每一个施工环节当中;其次,是对工程成本进行定期的合理分析,并且把其作为一种制度进行对待和执行。通过这种成本分析能够使得建筑企业对资金的使用情况有一个大致的了解,将亏损始终控制在一个合理的范围内,从而确保工程质量。 3.4确保施工质量 想要为施工质量提供一个重要的保障条件,必须要做到以下两个方面。一是,做好施工的前期准备工作,并且在施工过程中严格要求施工人员的综合素质和施工材料的质量;二是,按照相关的制度标准对建筑工程项目进行严格的验收。 3.5保障施工进度 在建筑工程项目施工之前就应该制定一个科学合理的施工计划方案,对每个施工环节的时间和进程进行有效的安排,同时对于其中可能会出现的施工问题进行防治,并提出相应的解决措施,在确保建筑工程的施工进度和工程质量的前提条件下缩短施工时间,从而节约施工成本。在施工计划过程中应该加强与设计人员之间的交流,并且施工所需要的材料、人员、设备等应在施工之前便做好充分的准备。 4结束语 建筑工程管理和施工质量控制是一个系统而又复杂的工程,并且具有动态性,因此建筑企业应该根据工程的实际情况选择有效的途径和策略,用以提高建筑工程的管理水平和施工质量的控制效率,从而促进建筑行业的良好发展。 作者:蔚建旺 单位:山西四建集团有限公司 工程建筑论文:安全评价房屋建筑工程论文 一、建筑工程施工安全评价体系的构建方法 可以在传统评价体系里进行较为确切地评价、描述评估对象的方法即为树状层次结构,由于树状层次结构可以与评估方法结合起来,所以非常普遍地运用在安全风险评估领域。树状层次结构通俗易懂,运用这可以直观地了解全部的结构组成,在实际评估时层次分明,可以有效地简化评估对象的分析程序。建筑工程施工进行安全评估时,同样能够依照树状层次结构构建符合建筑的评价指标体系,通过层次思想对问题展开分析。树状层次结构方法是评估指标体系里非常基本、也最常用的方法,这种方法可以把抽象的思维转为具体形式,其程序是先要给出评估目标,建筑工程施工安全评估的目的是整体建筑施工的安全性;针对评估目标展开分析,就是以评估目标为条件来分成不同的子目标。再围绕子目标里有关联的一些内容,提取出明确的评估指标。在针对建筑工程施工建构的安全评价体系中,通过树状层次结构法,具备明显的优势:第一,通过树状层次结构法进行评价指标体系的创建,使评估目标更加条理清楚,易于理解;第二,通对具体问题的分析理解抽象问题,使评估的后续工作非常便捷。 二、房屋建筑工程施工方案安全评价体系的应用 房屋建筑工程施工方案的安全评价是房屋建筑安全的前提,只有施工方案安全,才能在施工过程之中最大限度的保证安全,减少事故的发生,因此应用房屋建筑工程施工方案安全评价体系就十分必要。 2.1灰色系统 社会经济发展领域和生态系统中,通常蕴含着及其丰富而多样的信息,我们将这些蕴含的信息分为已知信息与未知信息。通常来讲,白色的信息代表了已经知道的信息,完全已知的信息系统统统叫做白色系统。还有,未知的信息亦或还没有弄清楚到底知不知道的信息一般叫做黑色信息,那些彻底不知道的信息构成的系统都能叫做黑色系统。倘若同一系统中既存在已知的又存在着未知的信息,那么此时这种系统就要称为灰色系统。房屋建筑体系里,这种系统里面蕴藏了已知的系统的结构和相关的材料,那种有关系统技术的水平以及安全效果等则应该归为未知的信息里,因此说来,此房屋建筑工程的安全系统也要归为灰色系统之中。有关灰色系统的众多理论早已经在各个方面普遍使用,把灰色系统应用于房屋建筑工程施工方案的安全评价里面再合适不过了。 2.2建筑工程作业条件危险性的评价 围绕建筑工程条件作业其危险性展开评价,说的是对有危险因素的环境中施工作业可能出现的危险性以半定量的方式进行评介的一种办法。它重点关注危险可能出现的频率,以及危险性因素中各项标值的总值带来危险状况可能性的大小,主要是指遭遇事故的机率大小,还有在危险环境中人体暴露的时长,后者是说如果工作人员不幸遇到危险可能会酿成其他事故也要包含在内。此外,将此三类关联因素展开科学计算非常繁琐,是一件较为有难度的工作,因而在具体评价中,需要将计算过程予以简化,正是这一办法的重点,应引起注意。通过半定量这样的办法展开施工过程的计算与评价。同时,把这些相关因素结合实际情况进行分级及等级取值,如此,就可将这三大困素的取值相乘,其乘积便是整个工程其危险性的数据结果。 2.3工程的预先性危险分析法 工程的预先危险性分析方法通常用在新系统或者现有的系统加以改造前的设计等有关的过程里,这种方法可以在缺乏系统有关的详实资料的时候,用来分析和预见某种会产生的危险情况,最大限度地提供预防或者制止危险产生的方法。详细分析方法为:第一,凭借安全检查表与有关经验的方式去分析危险来源所处地点,以后能够辨别某种疑似危险源出现的触发点和诱因。同时,还要分析危险因素导致的后果,对于这些因素导致的损失施以相关措施的安排,如此便能在很大程度上避免其导致的损失。预先性危险分析方法大体上由准备、审查以及汇总等有关工作组成,可以实现安排房屋建筑工程的施工方案,把预计产生的损失降到最低,这能够有效促进房屋建筑施工的安全开展,能够促进整个社会的和谐建设。 三、结语 房屋建筑工程施工方案的安全评价既能够事先估计建筑工程项目,又能够有效降低某些事故险情而导致相关人员与经济利益的损失,还可以帮助有关的监督单位对某些生产单位采取安全生产的检查和政策调整,安全评价能够给出关键性依据。所以,房屋建筑工程施工方案的安全评价问题既是涉及施工单位自身的问题,又是涉及人身安全和整个社会和谐发展的问题。 作者:任海亮 单位:邵阳学院 工程建筑论文:施工组织设计建筑工程论文 1施工组织设计 1.1施工组织设计作用 施工组织总设计的作用是为了能够合理解决整体建设项目各个环节遇到的疑难问题,通过合理的阐述,把整个项目建筑主体工程、辅助工程和庭院室外配套工程进行有效连接和管理。工程施工组织设计是宏观定性的管理措施,是一个建筑工程最重要的战略部署,对工程项目具有指导性,通过对建筑物蓝图规划、整体部署、选定施工技术方案、进度计划及相关资源计划安排、各种组织保障措施等的空间布局,形成对项目施工全过程管理性纲领文件。不论是哪类工程,均要编制施工组织设计,并按批准的施工组织设计进行科学施工。其作用表现为:为主管部门编制建设计划提供依据;为编制单位工程组织设计提供依据;确定设计方案可能性;为物质技术供应提供依据;为施工单位编制施工计划提供依据;保证施工准备顺利。 1.2施工组织设计的内容及依据 施工组织设计内容一定要按相关设计性文件各技术要求进行,并结合工程对象实际条件,提出综合文件。工程编制的内容包括:编制参照的依据、科学有效的方案部署、工程进度和计划安排、工程情况内容概述、施工人员与机具设备计划、现场临时设施等。要想科学的编制施工组织设计,就需要依据各项数据,依据的条件有:工程施工及招投标文件和工程设计相关文件;建设当地地质、地形、气象、地下水位的工程勘察和资料;项目建设有关法规及行业标准;企业自身组织机构构架;与工程有关的资料源供应;国家现行有关环境保护法规;施工企业自身正在执行的质量管理体系文件;行政部门批准文件及建设单位对工程项目的要求;工程建设造价管理有关规定。 1.3施工组织设计审批 施工组织设计一定要做到开工前进行,通过编制、审批等手续,达到施工组织设计规范标准要求,这个过程虽然复杂,但却影响结算各个环节。审批程序要由项目经理进行编制,技术负责人要签字,同时通过填写报审表,项目经理签字确认后,上报相关监理单位待审批,这个流程必不可少。 2设计变更及技术联系单 一项工程签证需要详细、准确,通过记录现场情况及所产生的费用,把握整体投入情况,也为工程后期结算及时提供相关书面证明。更是为了变更设计流程提供原始材料,要想科学的掌握第一手资料,施工管理相关人员就要深入施工现场,通过科学合理的调查取证,拿到第一手材料,并详细记录,报请建设单位进行签证。 3质量保证资料 3.1工程质量保证资料分类及主要内容 (1)设计阶段资料:这个阶段是工程开始前的筹备,包括设计任务书、设计合同、初步设计、设计计算书、设计图纸等资料,通过资料的提交获取工程施工资质。(2)项目提出筹备阶段的资料:这些材料主要由项目建设的申请报告、上级批复文件、可行性研究论证报告、施工、监理合同及有关责任主体的资质证书等构成,这是施工组织的第一步,也是必要的材料。(3)勘探阶段资料:对施工当地进行环境、地质、水文等的勘探调研及报告等材料,这是合理施工的前提条件。(4)施工及验收阶段资料:这个阶段的资料较为复杂,包含内容较多。一是由垂直度观测、建筑物定位、沉降观测和设备安装测试资料构成的测量资料;二是由使用的水泥、钢材等复检报告,砂、石、钢筋焊接件检验报告、焊材合格证、成品、半成品合格证及设备合格证等构成的实验材料;三是由开工报告、材料代用单、施工方案、施工组织设计、工程联系单、图纸会审、事故处理报告及会议记要等组成的文件材料;四是由分项工程质量检查表、单位工程质量等级评定表、分项分部工程质量评定表构成的检查评定资料;五是由基坑验槽记录、桩基施工记录和隐蔽工程记录、竣工图编制说明构成的隐蔽工程竣工材料。 3.2整理工程质量保证资料注意的问题 (1)要根据事实说话,做到客观准确,不能隐瞒真相,更不能弄虚作假。(2)总承包单位应及时向分包单位征集相关材料,做为工程质量保证的证据资料,按照质量保证资料建档要求,进行合理保管。(3)质量保证资料是一定要做到前面的工作,一般情况下,是在建筑物施工时,及时整理,及时性是做好工程质量保证资料收集的前提条件。需要根据工程量、批量等情况,及时完整地收集有关工程质量保证资料,整理工程质量保证资料时,一定避免应付和突击。 4隐蔽工程记录 隐蔽工程也是工程的重要组成部分,占工程总造价比重非常大,隐蔽工程是随施工过程发生的,要想合理预算出投入来,非常困难,所以在进度中,就需要做好对隐蔽工程的记录,为隐蔽验收提供证据,记录要准确、仔细、可靠。一般施工单位隐蔽验收记录均由带队工长填写,报请现场负责人、质检员、现场代表及监理师,共同签字,完成对隐蔽工程的检查验收。 5工程资料管理所采取的措施 5.1明确职责,责任到人 只有不断加强现场管理,提高人员素质,才能确保资料人员按照要求进行操作,这是充分保证工程顺利通过验收的关键。在施工中,不断完善健全各项规章管理制度,通过制度进行现场考核,明晰职权,一岗比责,把责任落到人头,本着谁施工谁负责的原则,做好相应资料管理工作,日常进行必要的检查,发现问题及时改正,对上级部门批准的材料要及时移交,避免出现责任不清的情况发生。 5.2完善资料管理制度 对施工现场的相关技术资料,一定要按国家、企业、行业或地方标准要求科学填写,保证字体清晰、内容完整、填写规范,对那些决定性工程施工,一定要记录精准,关键部位和关键节点施工的时间、责任人、发生的情况等要如实填写、完整记录,为工程竣工决算提供重要的数据支撑。施工单位是工程建设者,对资料完整性、真实性、准确性要负全责,施工单位要严格挑选可靠的资料员,通过业务培训提高对资料管理制度的掌握,以制度为标准做好资料管理;通过深入现场了解生产一线对工程实体验收情况,增加实战能力。 6结束语 总之,编制工程资料预算对施工整体进度和质量有着重要的作用,一定保证预算内容准确、可信,同时不断加强与现场联系互动,取得完整资料,提升实际工作能力,才能从根本上保证工程最后结算科学、合理。 作者:白丽 单位:商南县建筑工程有限责任公司 工程建筑论文:人工挖孔桩建筑工程论文 1工程情况 江南第一城实验小学西侧边坡防护工程紧邻博郡5#楼基坑,小学主体已完成,且已交付使用,实验小学基础采用混凝土预制管桩,博郡5#楼基坑离管桩桩顶标高约17米,建筑工程中要求博郡5#楼人工挖孔桩的桩头设计1.5m,选用合适支护形式以及5#楼基础施工顺序以保障已有建筑的稳定性,考虑到该工程项目设计牵涉结构基础设计以及岩土边坡设计,因此需结合两个专业同时考虑,另外由于工程选址临近西侧边坡,因此要注意控制沉降,尤其是施工期间小学仍旧在持续使用,因此要选用人工挖孔桩技术以解除边坡以及小学沉降引起的危险。根据施工现场岩土工程勘察报告,博郡5#楼场区内地质情况较为复杂,土层以透水性较好的粉质粘土、粉砂层、砂层为主,基岩为强风化变粒岩。 2人工挖孔桩施工工序分析 (1)施工方案。 根据施工现场试挖情况及超前钻情况,工程桩开挖至10-15m需进行扩底时会遇到较多问题,因此在施工方案设计上要结合现场施工条件、环境及工程要求进行制定,以最大限度的削弱沉降问题带来的影响,保证施工顺利且不影响到小学主体建筑工程。同时5#楼人工挖孔桩分为二个批次进行施工,第二批次应待第一批次桩施工完成后再行施工,采用先施工的比后施工的多二节护壁。针对该施工现场地质条件可选用人工挖孔灌注桩方案,以解决工程桩成孔期间透水塌孔问题,减少施工中不安全因素。考虑到施工工序与成本,可选择对人工挖孔桩进行扩底,扩底部位要先进行垂直挖孔施工,并对孔底进行混凝土封底与预留集水井处理,遵循从顶部分层向下层扩底施工工序,以解决施工中沉降、塌孔、透水、安全等问题。 (2)施工工序。 该工程遵循基坑平面施工———扩底成孔施工———封底施工———混凝土浇筑、养护与检验工序,以顺利解决施工中遇到的沉降、塌陷、透水等问题。基坑平面施工中考虑到地质条件要设置相应降水井,通过安钻孔机、绑扎钢筋及安置双层密目钢网以及时抽水换水,做好桩基施工前的降水工作。考虑到施工中对土质原始状态的劈坏,基层挖土达到底板标高时要进行找平,并开挖排水沟与集水坑,以确保基坑工程的顺利完成。扩底成孔施工时要在保持工程桩底面积不变的情况下增加扩底高度,缩小倾斜角度,以变更人工挖孔桩桩底尺寸,减少沉降及塌孔的不利因素。结合现场地质勘查资料来看,根据岩土情况、原岩基岩构成可选择常规方法开挖至设计的终孔深度,并采集孔底岩样进行分析鉴定,以评判其是否符合施工要求。结合扩底施工要求及现场具体情况,要设计定做各种桩径扩底护壁钢模板,注意每个钢模板的高度与版模设置,结合现场施工进度需求及桩径、数量情况等对各种放样尺寸定做护壁钢模板。根据施工要求要合理确定现场人工挖孔桩施工中终孔长度,垂直成孔并浇筑护壁混凝土至扩底底部,注意扩底部分护壁高度及护壁加筋、护壁配筋,对水平筋、纵筋的布设及搭接长度要注意合理确定及调整。在开挖第一节扩底土方工程后,要注意水平筋、纵筋的布设及搭接长度及扩底护壁钢筋的安装,注意扩底钢木耙的垂直校正。垂直成孔护壁强度与封底混凝土强度在达到施工要求后,要注意从孔底往上凿除垂直成孔护壁,在需凿除护壁部分的下一节搭设平台,凿除混凝土要避免过多堆积施工平台,及时随凿外运,以避免压缩作业空间,造成安全隐患。封底施工中要注意边坡土质岩层,本次施工挖孔桩持力层设计为强风化岩层,为避免地下水破坏扩底岩层,要采用即挖即封底的办法在扩底每节成孔后及时排出孔内水源,在孔中心设置集水坑洞方便排水,并应用混凝土浇筑坑底,应用降水井、集水坑等做好给水工作及混凝土浇筑施工。要注意,封底施工中终孔封底开挖前要准备好封底混凝土并放置在孔口,在开挖桩孔边时将孔底浮泥松土清除并挖至为被水浸泡岩层,随后浇筑封底混凝土,并采用同样施工方法向桩孔中心靠拢以完成施工。混凝土浇筑可使用人力浇筑或者其他浇筑方式,塌落度控制在8-12m左右,浇筑前要安装固定超声波塑料管、混凝土串桶、桩孔浇筑下料斗等,在清理好浮渣、松土、散碎石块等之后开始混凝土浇筑,灌注过程中注意保持串桶摆动以促使桩孔平面均匀下料,若孔内渗水较多要设置专用潜水泵以及时抽取混凝土表面渗水,避免影响灌注工程质量。 3人工挖孔桩施工的质量控制举措 山地建筑工程中人工挖孔桩施工中常见的质量问题主要有七种,分别是桩芯钢筋偏位;桩孔定位偏差造成返工或设计变更;桩芯混凝土振捣不足导致桩头混凝土离析或者出现垂直窜水孔;桩孔封底清渣不彻底;桩孔垂直度偏差;持力层岩性不准确影响人工挖孔桩承载力评估与施工;桩身受流砂、模板等因素影响出现缩颈影响截面。以上这些问题的存在都会影响人工挖孔桩施工质量,为解决这些问题,可采取以下措施:一是可采取测量复检与模板制安控制桩定位偏差,通过多次复测以确保整体定位准确,避免因定位偏差等问题影响工程施工;二是积极与现场地质勘探单位交流联系,做好岩土样本判断,在桩孔验底时做好登记与工作,避免岩性不准问题干扰施工;三是现场混凝土的放置要遵循就近桩孔放疗原则,串桶下料保持摆动以促使下料均匀;四是施工前及时清理好桩孔与桩底,避免影响施工;五是及时做好现场交底及材料准备工作,及时对偏差进行纠偏及凿除;六是对现场施工进行监督查验,对偏差过大施工及时予以纠偏并惩罚处理,勒令其及时调整并返工;七是做好桩孔内侧高度标记,以方便现场交底与施工掌握,根据标高确定主钢筋绑扎及内箍钢筋绑扎,以消除沉降负面影响。另外要注意施工中安全管理,针对施工地质条件做好现场分析与勘查,及时处理好地面排水与井底降水,做好施工人员人身安全管理与施工工序安全管控,从而保证工程进度与质量。 4结束语 目前,博郡5#楼结构已封顶且江南第一城实验小学使用正常。实践证明,博郡5#楼人工挖孔桩的使用是成功的。综上所述,山地建筑工程中人工挖孔桩施工技术的应用可很好的应对山地复杂地质条件,降低施工难度,保证施工质量与安全,消除塌孔、沉降、漏水等问题对工程施工的影响,可有效保障施工进度与质量,值得大力推广应用。 作者:王伟伟 单位:福建象屿房地产开发有限公司 工程建筑论文:建筑施工成本控制价值工程论文 1简介价值工程理论 价值工程理论首先起源于美国,是当代的一种经济科学技术管理方案。它可以利用性能深化的原理来减低成本,同时它也是全方位建筑施工的一种,如果某一商品是一个整体,从整体的性能及成本的全方位开始,使整体得到改进。在建筑施工控制中,价值工程理论着重商品的性能及其更新,管理好性能和成本、财政与科技、质地和价格、公司与客户之间的矛盾。价值工程理论在我国虽然起步较晚,但是如今已具有相对较高水平的监管方案,已经被应用到了社会的很多领域,比如商品的设定、建筑工程、系统、客服等多个方面。所谓价值工程,其中的价值是针对商品的好坏以及经济效能的砝码的反映,用数学公式体现其性能完成所用能源的联系:商品的价值(V)等于产品的性能(F)与产品的使用时间的成本即保质期成本(C)的比值。因此,商品的价值与商品的性能成正比,与商品使用保质期的成本成反比。这是科技进步的表现,也是生产力发展的体现。 2价值工程理论与建筑施工项目成本 价值工程理论在建筑施工中的应用通过发现问题、探讨问题、最后处理问题的方式进行,它是应用监管操作方案。也就是说,通过价值工程理论对商品性能以及成本之间的联系来提升建筑施工各商品价值。在施工过程中,我们要敢于尝试,接触新的科技,从而使得商品价值得以提高。以更新项目设计方法来管理其成本是一个系统性的方式,只注重成本的节俭是不对的,而更应该重视经济和技术两方面对立统一的关系,处理以及调节,不能只着重节俭,不顾水平方面的提高,也不能只看重技能,不顾经济发展,这样的话,建筑施工项目就难以发挥其性能。建筑工程施工人员必须结合价值工程理论对施工项目进行探讨、理解,通过完成其性能化,提高经济效率,使得其价值得到显著的提升,实现全面的施工项目的更新效益。建筑施工过程项目的成本控制作用:对建筑施工过程中项目的成本的控制,一般就是说,在建筑施工过程中的项目成形的时间段,指挥、控制、监管好生产商品以及整个系统模式中所需要的所有物力财务、人力财务以及其它形式的各种支出,按时改正所用的误差,把各个项目的生产支出费用限制在一定的区域之内,保障成本预定值的顺利完成。建筑施工中对各项目成本的管理是为了减轻其成本,使得经济水平得到改善。 3价值工程理论对建筑施工各项目成本的监管 在商品交换过程中,客服买的是商品最主要的性能,而不只是买商品的自身。因此,拥有全方位高性能商品,其造价成本一定也是相对较高的,但当其出现不必要的性能使得部分顾客用不到的情况时,性能多余的状况就随之产生;相反,还会有一些性能不全面的情况发生。价值工程理论技术是通过以科技与经济水平联系在一起对建筑施工过程中的各项目成本进行监管,以性能的探讨为优秀,把商品推到合适的价格,然后以相对较低的生产资源来完成它的特有性能。在经济学公式中,价值等于商品的实用效能与商品生产资源成本的比值,因此,不难得出此三者的关系具有相对性。运用价值工程理论对生产的资源进行监管,就会减少性能不够或者亢进的情况发生,下面重点从三部分讲述价值工程理论对建筑施工过程中项目成本的管理。 3.1以节俭为准则,对成本进行监管 在商品的质地有保障的同时必须节省资源和设施的支出。一直以来,学校就分质量监管与成本监管为不同的科目,以质量的改善为技能单位的义务,减轻成本当做是财政单位的任务。而在具体操作中,技能单位常常花费很大的资源成本去改善商品的质量,而财政单位又不顾商品的质量去减低生产成本。而价值工程理论需要在有系统的操作中,在保障商品质量的前提下,以节约成本为准则,降低资源的浪费,在每个项目的施工操作中减轻资源的支出,从而避免造成不必要的成本浪费。这一工程必须以其性能完好为前提,从而实现质量以及资源材料的双赢,使得商品的数量、质地以及生产商品的成本之间存在的问题得以系统的解决。 3.2组装技能基础,建立控制信息领域 对价值的参数其正确而又准确的探讨、计数是建筑施工工程中价值工程理论的关键所在,要求能够整理好无数的成本的数字以及性能方面的信息,对价值的探讨是操作的重点,必须运用外界很多信息,所以,构建控制信息领域是对价值工程进行探讨的前提。包括的领域主要有估计数额数据库原料以及设施的市场价等,公司施工额定库且可以对其进行快速的检查与系统的分析,从而能够完成其相应的性能。 3.3价值分析的作用 基于建筑施工过程中价值工程成本管理操作领域的不断推广,关系到管理各个部件使用时间的周期的支出,因此,价值必须要经过严密的探讨、综合理解,探究各个操作的具体方式,尽量对其进行改善,了解性能和成本的联系,改进价值参数,运用价值分析减少一些多余的性能,减少支出,减轻成本。 4结束语 综上,价值工程理论是一种通过群众的力量及整体系统的工作,重点探讨商品的性能,达到以最低的成本就能够拥有必要的性能,使其价值得以提升的科技探讨方案。价值工程理论在建筑施工成本控制的运用,可以探讨施工的成本控制,并通过合理的方式进一步对建筑施工的成本进行控制监管。 作者:梁涛 单位:中铁二局股份有限公司 工程建筑论文:工民建筑工程建设项目管理论文 一、工民建筑工程项目管理的现状 (一)工程项目管理方法落后 虽然经过多年的发展,我国建筑企业得到了长足的发展,不论是在技术实力还是资本的投入都大为增加但因市场管理的缺失,众多缺乏资质的中小型企业的加入导致整体管理水平的下降。尤其是在财务管理环节,还存在手工记账管理的现象。 (二)工程质量与安全管理意识不足 从对现有的工民建筑事故案例分析中不难发现,引发工程事故的原因大都在于企业管理者对于安全管理以及工程质量管理的松懈所致。从质量管理角度分析,施工单位在资金和工期的双重压力下,以及现代化企业管理知识和方式缺乏等因素的影响下,对于工程管理的重点放在了追赶工期以避免因违约而遭受经济损失,致使对工程质量管理上得过且过。在安全管理方面,大多数企业虽然制定了一定的管理制度,但却流于形式并没有在实际工作中加以运用,甚至并未对一线施工人员进行必要的安全知识教育。而大多数一线施工人员来自于农村,知识层次绝大多数在高中以下,不仅专业技能缺乏而且安全知识更是极为欠缺,同时其对于安全防护意识还未形成一定的高度,因而在上述因素的综合影响下,工程事故的发生是难以避免的。 (三)项目核算存在薄弱环节 随着房地产业的迅猛发展,建筑企业之间的竞争日益高涨,在竞争加剧的大环境下,建筑企业要想稳固在市场中的优秀竞争力,不仅要保障每一个建筑项目的施工质量而且要合理的压缩成本,减少资金的投入以提升自身的经济效益和竞争优势。然而,走诸多中小型建筑企业当中,因管理制度的不完善致使成本核算不够精确,存在漏洞。尤其是在项目成本核算上存在诸多问题。 二、提升工民建筑工程项目管理的措施 (一)建立于完善项目管理制度 工民建设质量关系到人们生命财产安全,如出现较大事故有可能会引发巨大的社会矛盾,导致地区经济发展受阻。为确保工程建设质量符合施工标准,施工单位必须建立项目管理制度:首先,行政管理部门应发挥统领管理的作用,根据工程建设的要求制定严格的质量管理和验收指标;其次,建立事前准备、事中监督、事后检验的三层管理制度,将质量隐患及时排除在施工环节之中;再次,定期召开部门交流会或通报会,将工程建设的要求和变更等信息及时告知相关部门,以使之明确自身的职责并严格贯彻到位。 (二)强化人才建设与管理 在市场经济中,任何企业都不可避免的要参与到行业竞争之中,而且建筑行业因利润巨大而且是社会发展中不可缺少的组成部分,致使市场竞争度日益提升。然而,在行业竞争的背后,其实质是人才之间的竞争,对于企业而言唯有掌握了高素质人才才能在激烈的市场竞争之中占据一定的优势。对此,公民建筑施工单位可从以下几点加强人力资源管理:其一,明确企业现有人才状况以明确所缺少的人才类型,进而据此制定科学的人才引进计划;其二,根据企业需要以及人才发展的需求,建立科学的人才培训与培养机制以不断提升人才的综合素质。一方面,强化了人才的个人素质。另一方,又为企业提供了充足的人力资源。 (三)严守工序,保质保量 建筑工程大都具有工程量大、工期长、涉及到环节众多等特点,也就要求施工单位必须在施工前即制定好相应的施工计划,比做到科学有序,保障工程建设的顺利施工。首先,根据工民工程实际情况,确定施工计划,明确先后顺序并严格按照既定的计划执行,确保每一个环节均处于有序开展中;其次,制定细节管理制度与措施,在工程建设中细节在一定程度上决定了工程的成败,众多工程事故证实了这一点。因此,必须要立足现实,分析每个环节可能存在的细节问题并制定管理措施。 (四)定时质检强化监管管理 完善的监督管理制度以保障工民工程施工质量的有点措施之一,在任何工程建设中都不可缺少监督机制。其一,施工企业应成立监督管理部门,赋予其监管职权并且具备独立性,直接对高层部门负责;其二,制定每日巡查监督制度,发现任何施工环节中的质量问题应及时要求停工并要求严格施工规范施工,在必要地情况下命令其返工直至达标。唯此才能将隐患消除在萌芽状态,避免造成企业的损失和人员的伤害。 (五)加强工程项目协调管理 建筑工程项目管理涉及到方方面面,并非是单一的质量管理或安全管理,而是对各个部门、各个环节、各个人员等体系化管理。一般而言,建筑企业具有设计部门、施工部门、财务部门、人力资源部门、监管部门等。在实际管理中,以上各个部门之间的协力合作是考验管理能力的重要方面,唯有充分调动各部门的积极性和责任心,才能使之未来工程建设贡献力量。例如,设计单位要考虑到施工人员的能力,尽量将设计方案简化或召开部门之间的交流会,将设计要求和施工要求彼此告知,以促进工程施工的顺利,避免盲目施工。而监督管理、财务管理等部门应严格履行部门职责,为工程质量做好监督管理工作,降低安全隐患。 作者:徐利水 单位:阳新县建筑市场管理站 工程建筑论文:建筑工程资源配置项目管理论文 1分析建筑工程管理中的项目管理方法 建筑工程采取项目管理方法,在根本上提高工程管理的效率。高效率、高质量是建筑项目管理的一项需求,保障项目管理的综合效益,稳定建筑工程管理的基础。项目管理具有规范性的特点,其可渗透到建筑工程的各个环节中,充分发挥项目管理的约束作用,调节建筑工程的管理内容。项目管理在建筑工程中,能够保障工程施工的质量,具有强制性的作用,积极落实项目管理中的方法,维持工程现场的秩序。建筑项目管理中,比较注重阶段化管理,针对建筑工程的施工情况,提出阶段性的管理方法,维护建筑施工的整体性,最主要的是满足工程管理的需求。项目管理方法分为两个部分,即:管理与实施,而且管理是项目实施的依据,根据项目管理的属性,划分建筑工程中的管理内容,推行项目管理的实施,以便达到项目管理的标准。项目管理方法起到一定的保障作用,保证建筑工程施工的质量和效益,主动提升建筑施工管理的标准,还能降低建筑施工中的成本规模。项目管理逐渐成为建筑施工的一部分,明确了项目管理的价值。 2项目管理在建筑工程管理中的应用 项目管理在建筑工程管理中发挥重要的作用,指导并规范项目管理方法在建筑工程中的应用,维护建筑工程的效益和质量。根据建筑工程的管理实况,分析项目管理方法的应用,如下: 2.1明确负责人 项目管理在建筑工程中的应用,需要由专业的人员负责,如:项目经理,用于负责建筑工程中的管理项目。负责人在建筑工程管理中,负责整个项目的管理,属于直接负责人员,要求负责人能够熟悉掌握项目管理的内容,积极应用到建筑工程管理中。例如:建筑工程中管理中的项目经理,由几个责任人构成,共同负责建筑工程的项目管理,所以项目经理需要具备几项技能,保障后期项目管理的严谨性,首先是熟悉掌握项目管理中涉及到的法律、法规,尤其是最基本的法律内容,以便约束项目管理的行为,规范的经营建筑工程项目;然后是具备充足的实践经验,建筑工程项目管理本身较为复杂,有经验的项目经理能够提高管理的效率,控制项目管理的方法,规避工程管理中潜在的风险;最后是项目经理要端正学习的态度,项目管理在建筑工程管理中应该具有灵活的特性,跟上工程管理的发展速度,发挥项目经理在管理与工程之间的连接作用。 2.2确定管理机构 管理机构是项目管理中的关键部分,其可根据建筑管理的需求调整项目管理的方案,具有计划和组织的能力。管理机构用于规划建筑工程中的管理任务,如:管理分工、使用制度等,确保管理内容的规范化。以某办公建筑工程为例,分析项目管理机构的确定。该建筑工程通过管理机构,连接业主及参建单位,规划各个单位的管理内容,同时辅助管理决策。该建筑将管理机构分为八个组成部分,分担项目管理的内容,各个部门之间相互监督,以此来提高管理机构的执行力。该工程管理机构中的不同部门,负责了不同的管理内容,例如:财务部,负责建筑工程中所有的财务管理,对成本进行严格的计算、核算,保障财务信息的规范性;监察部,负责建筑工程的安全工作,执行安全规划,解决工程管理中的安全问题。 2.3提出管理制度 管理制度是建筑工程管理的依据,指导建筑工程中的各项行为,保障项目管理的准确性。管理制度与项目管理存在密切的联系,而且制度是项目管理中不可缺少的一项内容,用于维护建筑工程管理的科学性。项目管理中提出的制度内容,不仅能约束工程管理的行为,还能保障建筑管理的安全性,强化工程管理的效益。例举项目管理中建立的制度,如:安全制度,目的是加强工程安全的控制力度,维护安全施工的行为,安全制度中遵循“五无一创建”的原则,消除管理中的危险隐患,利用安全制度积极提倡安全防范,实现安全管理的目标,安全制度的控制对象是建筑工程项目内的所有人员,规范人员的行为,确保其符合项目管理的安全要求。项目管理制度中,除了安全制度以外,还包括质量、经济等多项制度,确保项目管理制度的全面性。 2.4项目管理的控制 建筑工程中的项目管理,发挥了积极的控制作用,项目管理方法严格控制了建筑工程的管理过程,提高工程管理的规范水平。结合项目管理在建筑工程中的控制应用,分析控制内容,如:(1)质量控制,根据项目管理中提出的质量标准,对建筑工程进行规范约束,管理工程中的各个质量项目,也可根据工程工序,在管理中实行质量控制,保障工程质量管理的优质性;(2)进度控制,项目管理方法在进度控制中,具有计划性的特征,需要跟踪建筑工程施工的进度,安排管理控制,确保工程进度符合项目管理中的预计规划,以免偏离管理计划;(3)投资控制,其为项目管理控制中的一项难点,因为建筑工程工期长,期间涉及到隐蔽工程、变更项目等,很容易引起投资风险,所以项目管理在投资控制方面,可提前进行量化考虑,大概了解工程项目的投资规模以及影响投资的因素,选择合理的投资方式,制定科学的投资计划,促进收益的最大化发展。 3项目管理在建筑工程管理中的优化措施 针对建筑工程管理中项目管理的实践应用,提出三点优化措施,推进项目管理的发展。 3.1构建运行机制 运行机制是维护项目管理的主要方法,其可明确项目管理的目标,促使建筑工程企业能够准确认识项目管理的重要性。运行机制在项目管理中,存在辅助性作用,其可配合项目管理的运行,符合建筑工程管理的实践需求。项目管理可以通过构建运行机制,提高自身在建筑工程管理中的服务水平,严禁建筑工程管理中出现失控的行为,强化管理中的运行控制。 3.2优化资源配置 建筑工程中的项目管理方法,应该遵循建筑市场化的发展原则,积极优化资源配置,确保项目管理的可行性。建筑市场化发展的过程中,在工程中提出了动态管理的思想,需要调整项目管理中的内容,采取资源配置的方式,合理分配项目管理中的各项资源,确保资源配置能够达到项目管理的标准,为项目管理市场化发展提供相关的条件,以此来提高项目管理的水平。 3.3推行管理监督 项目管理方法在建筑工程中,同样面临着压力和挑战,采取管理监督的方法,有利于实现高效率的项目管理。建筑工程主动监督项目管理的方式、方法,发现不规范的管理点,在此基础上提出有效的解决措施,即可维护项目管理的科学性,保障项目管理能够准确的应用到建筑工程内。监督措施可以优化项目管理的应用,改善项目管理的环境,确保项目管理与建筑工程的相符性。 4结束语 项目管理方法非常符合建筑工程的管理需求,其可根据建筑工程的管理现状,提出优化的措施,逐渐改善建筑工程的管理方式。建筑工程在项目管理的规范下,明确了管理的目标及方法,满足建筑工程管理的基本需求。建筑工程管理中,非常注重项目管理的应用,目的是通过项目管理的方法,控制建筑工程的现场管理,发挥项目管理的效益。 作者:蔡明慧 单位:瑞安市公共资源交易中心 工程建筑论文:安装工程质量控制建筑电气论文 1问题分析 1.1线路 线路上的质量缺陷主要是导向连接不规范、不合格,电线管敷设不符合操作过程,管线预埋失误,线路安装色标不合格和安装误差等。这些问题的存在使得线路方面的问题频发,严重影响建筑日后的使用。 1.2配电设备 配电设备安装不规范也是电气工程安装过程中常见的问题,比如,未遵照国家相关规程标准铺设,设备面板、电气插座等质量不过关或者不符合相关要求,室内室外电气线路铺设不当等。这些问题不仅会影响配电设备的使用,严重的还会埋下安全隐患,进而威胁人们的安全和建筑安全。 1.3其他方面 在电气工程安装过程中,其他方面的质量缺陷多种多样,比如灯具、排气扇、空调、通风口等安装不符合建筑要求,电缆、电线、管道铺设方面存在漏水或漏电等安全隐患,线路铺设、选择不符合建筑规定,接线和插线等不满足要求。这些质量问题的表现形式多样,它们会严重干扰使用安全,并且安装质量也令人堪忧。以上这些问题都会带来一些难以预料的负面影响,不利于建筑工程的后续使用。 2质量控制策略分析 针对建筑电气安装工程中出现的诸多影响质量的问题,结合实际施工情况,从事前准备、事中控制到事后验收等方面入手,采取针对性的策略,减少潜在的质量隐患和安全隐患,为建筑的后续顺利投入使用提供强有力的支持,从而有效保障电气的正常应用,高效服务生产生活。 2.1事前控制 事前控制作为安装工程质量控制的重要内容,具体要从3点入手:①提升电气安装施工人员的专业素质和施工水平,加强对员工的专业培训和升级培训,培养他们的职业意识和施工意识。在施工过程中,要严格按照国家相关规范标准开展工作,自觉树立安全责任意识,自觉提升施工过程中的质量控制力度。除此之外,要保证施工现场至少有一两名高水准的技术指导人员,跟踪监督施工技术标准的执行情况和质量情况,确保施工可以顺利完成。②控制构建质量。作为电气安装的基础工作,构建本身质量就要过关。在采购验收环节中,要加大监督的力度,在构建投入使用后,要现场监督验收使用情况,确保其符合操作规程。另外,对于质量不过关的构建要予以停用,并追根溯源,从根源上解决构建质量问题。③合理运用各种新技术、新设备,强化质量管控效果。在技术方面,要从施工人员的专业素质、检验人员的设备使用检测技术等方面入手;在流程方面,要跟踪监督施工过程中各个环节的操作流程,后续要建立严格且完善的考核制度,确保施工工艺和技术水平能够充分为质量管控工作服务。 2.2事中控制 事中控制策略主要从以下2点入手:①在管控工作中,要积极推行并落实责任制,做到全方位、多层次、多角度的质量管控。对于不同的安装工作,要重点监控问题频发区域,坚持贯彻落实责任制,强化施工人员的质量意识和责任意识。比如,安装工程项目部的经理要带头明确责任制内容,并从自身开始,将各个环节和岗位的具体责任落实到个人,促使他们在施工中严格遵守相关规定,从个人做起,为质量管控工作服务。在项目管理过程中,要遵照承包合同的要求,在相关规范指导下,以降低成本、保质保量为目标,强化项目工程管理。对责任制的落实和失责的追究,要建立完善的配套制度,做到奖惩分明,让工作人员在岗位上各尽其责,为建筑电气工程安装工作提供可靠的保障。②要杜绝以往电气安装过程中出现的质量通病,比如电线、导线敷设连接不当,配线、插座、灯具、通风设备等安装不合格等。事前要积极组织施工人员深入了解施工设计图纸和现场施工安装情况,强化职业技能培训和考核,科学、合理地设计电气线路,采取严格的质量管控措施实现跟踪监督,使用合格的安装材料完成施工。在施工完成后,还要进行严格的审核和验收,以确保工程质量。 2.3事后控制 事后控制主要是做好工程验收工作。对于安装过程中出现的一些误差、偏差等,要做好补救和调试工作,将其控制在合理的范围内,避免影响建筑后期的使用效果。另外,要严格按照相关标准验收各类成品、半成品,保证其质量。在处理不合格产品时,要严格按照规定返工处理或者废弃,避免其影响工程质量。 3结束语 综上所述,虽然建筑电气安装工程中存在不少质量问题,但是,完善的事前准备、事中控制和事后验收等工作,可以最大限度地减少各类问题的出现,进而保障电气工程的施工质量,为后期建筑的使用提供保障。 作者:刘瑗瑗 单位:华南理工大学建筑设计研究院 工程建筑论文:施工质量建筑装饰装修工程论文 1建筑装饰装修工程质量通病分析 1.1内墙普通抹灰的质量通病 内墙普通抹灰是建筑装饰装修工程中的重要组成部分,当下内墙普通抹灰的质量通病主要表现以下几方面。 (1)抹灰层的表面出现裂缝以及出现不规则抹纹,对装饰表面的美观性带来一定的影响。 (2)抹灰层出现局部空鼓的情况,空鼓现象主要是抹灰层与结构层之间出现分离而引发的,而且,空鼓现象会随着墙面温度的变化空鼓面积也会不断的扩大,地方空鼓面积扩大的一定程度下,抹灰层就会失去一定的支撑力度,从而造成抹灰层的脱落现象,不仅如此,在空鼓现象严重的情况下,会导致墙壁向外膨胀从而引发墙壁涂层严重脱落的情况。 (3)抹灰层涂膜不均匀、不平整,会造成阴阳角不垂直的问题。 1.2涂料涂装施工过程的质量通病 涂料涂装施工是建筑装饰装修施工的重点,对涂料涂装施工质量控制极为关键,这是保证装饰装修工程质量的重要环节。但是,当前建筑涂料涂装施工的过程中却存在质量通病的问题,主要表现为:在涂刷完成之后,涂膜干燥后出现大量的纹理涂膜,甚至还伴有开裂的现象等,其质量通病就会造成建筑涂料涂装施工材料浪费,造成施工成本的增加。 2建筑装饰装修工程质量通病的防治措施 质量通病对建筑工程的整体质量将会产生一定的影响,针对以上提到的建筑装饰装修工程质量通病,作者主要提出以下几方面防治措施。 2.1加强对外墙施工队伍的资格认证 通过以上对建筑装饰装修工程质量通病的分析,外墙施工队伍的施工技术水平将会对建筑装饰装修工程质量带来极大的影响,对此,作者建议应加强对外墙施工队伍的资格认证,确保施工技术达标来确保施工的质量。首先,应对外墙施工队伍人员的综合技能进行审核,由于建筑装饰装修工程大多数都是承包制,对承包施工队伍的施工技术必须进行审核,确保承包队伍的施工技术能够达到相应岗位要求。其次,对外墙施工队伍要从专业的角度上进行选择,过硬的技术是确保施工质量的基础,同时还应从施工队伍的综合素质进行考虑,如,信誉度、职业素质等,尤其是责任心,这样才能更好的提升建筑装饰装修工程的施工质量。另外,还要对施工队伍的资格认证进行检查,如,是否有施资认证等,这是确保外墙施工队伍整体施工技术水平的关键。 2.2加强建筑工程装饰装修设计 在以往建筑工程施工过程中,经常出现重结构设计、轻装饰设计的现象,造成建筑结构设计的质量不达标,而装饰装修的设计却达不到相应的标准,从而对建筑装饰装修的施工质量造成极大的影响,对此,作者建议应加强建筑工程装饰装修的设计。首先,应对当前的建筑工程装饰装修设计进行全面的分析,了解其是否符合建筑装饰装修工程的实际情况,是否达到相应的标准等,一旦发现设计中存在的不足的问题,应及时采取有效的处理措施,确保建筑装饰装修设计的有效性。其次,相关设计人员应将建筑装饰装修设计工作重视起来,并结合建筑工程装饰装修的实际情况,对每一道工序、每项材料、每个细节、各项技术要求、质量要求等因素进行全面的分析,综合多方面因素对建筑工程装饰装修进行设计,同时,要根据建筑装饰装修工程的设计方案以及设计要求对各项设计进行审核,把好建筑工程装饰装修设计的质量关,确保建筑工程装饰装修设计的可靠性。 2.3加强对装饰装修施工现场的管理 对建筑装饰装修工程的现场管理是避免质量问题发生的主要手段,结合当前建筑装饰装修工程的实际情况,主要包括如下几个方面的管理内容。 (1)施工现场的质量管理。 建筑装饰装修工程在进行的过程中,管理人员应对现场的施工情况进行严格审查,仔细检查每一个施工环节,确保施工的质量。同时,应对施工现场中所使用的材料进行检查,把好质量关,对使用的各项材料进行检查,一方面要检查施工现场的材料的质量,了解其是否达到质量标准,另一方面要对施工过程中所使用的材料质量进行检查。由于一些材料在受到环境、温度、湿度等因素的影响下,会对材料的质量产生一定的影响,因此,在施工过程中一定要对投入到施工过程中的材料质量进行检查,避免出现质量问题,确保建筑装饰装修工程的施工质量。 (2)实施项目经理责任制。 每项建筑装饰装修工程的现场施工,都有相应的项目经理负责,为了提升现场施工管理质量,应实施项目经理责任制。首先,应保证项目经理必须经过国家专业培训,并顺利通过考核取得资格证书,同时,还需具备一定的施工实践经验,这样才能根据现场施工的实际情况进行合理的管理,从而保证装饰装修工程施工的质量。其次,应完善项目经理责任制,将各个环节的施工责任落实到经理的个人身上,并通过不断的完善奖罚措施,来激发项目经理的工作的积极性,对于一些表现较好的项目经理要给予一定的奖励措施,对于一些表现较差的要适当给予惩罚,具体要根据实际情况来定。另外,项目经理要将施工现场的各项事宜落实到实处,确保施工现场的纪律严明、环境整洁、施工有序,从而有效的提升建筑装饰装修工程的质量。 (3)施工现场监督管理。 为了保障建筑装饰装修工程各个环节的施工质量,应积极做好施工现场的监督管理工作。一般情况下,建筑装饰装修工程现场监督管理工作主要由工程监理公司来完成,为了保证现场监督管理工作的有效性,建议寻找一个水平高、信誉好、专业强的工程监理公司对项目实施监督管理。另外,选择一个好的监理公司,对施工现场的施工技术、质量监督、现场管理、安全管理以及工程验收等工作都有着一定的帮助,不仅保障工程的施工质量,更能保障施工工期按期完成,提升建筑装饰装修工程的整体施工质量。 (4)施工现场的验收管理。 验收是建筑装饰装修工程质量检验的最后一个环节,也是最关键的环节,很多施工过程的质量问题,在验收过程中都会体现出来,例如,涂抹层有不规则气泡、裂缝等,因此,必须严格做好施工现场的验收管理,一旦发现质量问题,需及时改进,必要时重新返工。一般情况下,施工现场的验收管理工作主要由施工企业自己来完成检查验收,在这个过程中检查验收人员必须严格、认真、仔细的对各个施工位置进行详细的验收,确保每个施工部分都能满足验收方的标准。 3总结 综上所述,随着社会经济的不断发展,建筑行业的发展极为迅速,同时,对建筑装饰装修工程重视程度也逐渐提升。但是,在近些年来,作者在对建筑装饰装修工程质量调查中发现,装饰装修存在很多的质量通病,对整体的建筑工程装饰施工质量带来影响。通过本文对建筑装饰装修工程质量通病防治的分析,作者结合自身多年的工作经验,以及自身对建筑装饰装修工程施工的了解,主要对当前建筑装饰装修工程存在的质量通病进行剖析,同时,作者也提出了加强对外墙施工队伍的资格认证、加强建筑工程装饰装修设计、加强对装饰装修施工现场的管理等几方面的防治质量通病的措施。正所谓施工质量三分靠材料、七分靠施工,因此,必须做好建筑装饰装修工程的施工管理,这样才能全面的提升建筑装饰装修工程的质量。 作者:刘强 单位:中国华西企业有限公司
机械电子工程论文:人工智能与工程机械电子论文 随着新型科技的持续更新,工程中逐渐应用新科技,这也是科技朝着应用式与开放式方向发展的开始。电子工程在传统工程基础上的革新,随着人工智能化发展,逐渐转换为信息化产业链接。这一智能化技术机械生产明显减少,经济效益与产量提升,我国逐渐进入到智能化阶段。 一、机械电子工程的发展与特征 (一)发展历程 在机械电子工程发展初期,主要体现为手工制作,生产力水平较低,资源技术等对其发展产生制约。为了提升生产效率,逐渐朝着机械工业方向发展。在生产线阶段,机械工程己逐渐发展到流水线生产,实现标准化大批量生产,.这一生产模式使劳动力得到解放,生产力水平大大提升,同时生产效率也得到提高。但是仍然存在一些不足,比如,部分生产仍就以进口为主,生产成本较大,在市场方面缺少适应力舀灵活性较差,难以满足不断变化的市场需求。 在机械电子产业发展阶段中,产品生产能够适应市场的需求,对于不断变化的产品需求产业化发展能够满足。 (二)机械电子工程主要特征 机械电子工程是复杂综合性学科,同各类学科之间都有着密切的联系。机械电子工程发展要以计算机、电子以及机械为基础,结合其他学科做出合理、科学的设计。在设计的过程中,要求每一个模块都能够实现有机结合,进而使得各个模块都能将其最大优势发挥出来。机械电子产品内部结构简单明了,并不复杂,无需复杂原件的投入,这样能在一定程度上使产品性能得到提升,进而扩大消费市场, 二、人工智能简述 人工智能是一门复杂,并且综合性较强的学科,所涉及到的学科比较多。也可以说,21世纪人工智能是最伟大学科之一。人工智能实现了对人的智能模拟,并且能通过计算机使认得智能化得到进一步的延伸,人工智能这门学科有着较好的发展潜力。人工智能在发展的过程中主要经历下列几个阶段。 初步阶段。人工智能在17世纪开始发生萌芽,法国在这一阶段成功诞生世界上的第一部计算机,这一计算器只是单纯的能进行加法简单运算,但是仍就轰动世界,进而在世界范围内,对这项技术开始进一步研究。在最初阶段,人工智能并没有明显的进展,主要是在实践的过程中积累与总结知识,这为今后人工智能发展奠定坚实的基础。 发展初始阶段。美国人在二十世纪首次提出人工智能专业用语。在这个发展阶段,人工智能主要以证明与阐释为主要体现,在这一时期对于人工智能的研究就是首要任务。 发展起伏阶段。随着人们对于人工智能的不断深入研究,人工智能也处于持续的发展阶段,但是在实践过程中发现,要想使人工智能模仿和人类思维同步是非常困难的。大部分对于人工智能的科学研究仅仅是停留于简单映射层面,.对于逻辑思维的研究仍就没有突破性进展。不论怎么说,在发展的起伏阶段,人功能智能也在发展中得到了技术创新,特别是在系统方面、计算机机器人以及语言掌握方面取得了较大的成就. 起伏阶段发展以后。在这一阶段,人工智能的相关研究得到了发展,尤其是第五届国际人工智能联合会议的召开,人工智能逐渐朝着知识层面的方向发展,大部分的人工智能研都会结合相应的知识工程,在这个阶段中,人工智能发展的高度是前所未有的,在一定程度上促进了人工智能应用于实际工程中。 稳步发展阶段。随着互联网技术的快速发展,对于人工智能研究方向发生重大转变,由原本的单一主体朝着集中统一主体的方向发展。关于人工智能在实际中的运用以及研究,受到了互联网技术的影响。网络的普及与快速发展,在一定程度上促进了信息化的发展,信息在传送方面发生率重大性变革。在人们逐渐进入信息化社会后,在信息有效处理方面人工智能的发展起到了重要的作用,在模拟设计方面,机械电子工程的发展需要人工智能的大力支持。 三、机械电子工程与人工智能之间的关系 随着我国社会经济的持续发展,社会不断的进步,对于信息人们越来越重视。在21世纪,互联网技术得到快速发展,同时信息的传递也逐渐注入新鲜血液。互联网应用的普及说明人们正朝着信息时代的方向迈进,在社会逐步信息化以后,更加需要有人工智能这一技术的支持,特别是机械电子工程发展中有着重要作用,机械电子系统本身缺少一定的稳定性,这样在机械电子工程设计方面就有着较大阻碍存在。在现代社会中,信息的处理量持续增大,并且较为复杂,有些时候需要同时对不同类型的信息进行处理,所以需要采取人工智能的支持才能完成信息处理。人工智能主要包含模糊推理系统、神经网络系统这种两种方法。神经网络系统倾向于对人脑结构的综合分析,模糊推理系统更加重视对于语言信号的分析与理解。随着现代社会的发展,仅仅采取单一的人工智能方法,明显己经无法适应目前社会中不断变化的市场需求,所以,对于人工智能相关问题的研究正逐渐朝着多方位、全面的人工智能方向转变。多方位全面人工智能系统通过模糊推理系统和神经网络系统相互统一的方式,扬长补短,将二者有效的结合起来,使得二者的优势得到最大程度的发挥。 总结 人工智能同机械电子工程之间在相互影响的过程中,逐渐产生崭新的行业。首先通过现代科技逐渐,将人工智能融入到机械电子工程中,使机械工业发展潜力得到充分挖掘。其次随着机械电子工程发展难度的加大,对于人工智能也就提出来新的要求,这从某种程度上来推动了人工智能发展。在将机械电子工程与人工智能有效结合的基础上,促进社会生产力发展,同时也能促进有关经济产业的快速发展,这种效应将会对整个社会产生一定影响,使我国经济得到全面发展。 作者:万绍强 单位:江西金工建设有限公司 机械电子工程论文:工程机械电子论文 1广义节能的概念 1.1广义节能的定义 作业效率的定义是工程机械在单位时间内的作业量。提高作业效率往往会降低节能性。因此要比较节能性要在相同的作业效率下比较,这样的结果才是可信的。由以上分析可知,节能不只是取决于功率传递的效率和功率供求两方的动态匹配,还决定于不同功率流之间的有效配合,作业效率高低也会影响节能效果。 1.2以柴油机为例的工程机械功率流控制现状 从能量转换的定义上分析,工程机械的工作过程是不同能量形式相互转换、传递和对外输出功率的过程。想要分析工程机械的节能效果就要分析其功率流。对于使用柴油机当做动力源的工程机械,输出的动力最终来自储存在柴油中的化学能。柴油机将柴油的化学能转换为机械能,以转速和转矩的形式表达出来。这是柴油机的基本能量转换过程。目前采用的柴油机节能方法是全程调速或电控喷油等控制技术,这些技术能够有效地改善柴油机工作性能,降低油耗。采用液压泵吸取柴油机的机械能并将其转变为液压能,以流量和压力的形式表现出来,一般采用恒定功率控制、压力切断、正流量控制等控制策略改善泵的工作性能。柴油机是能量的供方,而液压泵是能量的需方,实际工作中对柴油机和液压泵使用转速感应控制或功率极限载荷控制等方法,以改变二者联合工作时的高能耗现状。而液压泵与液压阀是流量的供求双方,其中液压泵供给流量而液压阀需求流量。具体工作过程是液压阀吸取液压泵输出的液压能,然后液压系统的压力和流量等被调节至合理值进而输送给相应的执行机构。这个过程中大多使用变化流量控制方法以协调运转多执行机构,有些情况也会使用LUDV技术从而减少并联回路中负载变化对流量分配的影响。在这个系统中,液压阀直接由操作者控制。因此,液压泵和液压阀是流量的供方和需方的关系。为了协调这种供需关系,大多使用负流量控制策略或负荷传感控制策略。液压阀输出液压进而被油缸或发动机吸收,并向外输出机械能,机械能以力和位移或转速和转矩的形式表现。这些机械能中的一部分或全部对外界载荷做功,执行机构对外载荷的有效做功组成了有效功率。这就是柴油机工作过程中的功率流过程分析。由此可见,现在的元件效率控制技术、子系统功率控制技术和部件功率控制技术不能协调整机进行节能分析,只能在自己工作范围内达到局部最优值。 2工程机械全局节能控制系统 2.1全局节能控制系统 全局节能对于加强机械工作性能,降低能耗具有重要意义。为了建立广义节能定义下的全局节能控制系统,要将整机和外界负载作为研究对象,并将节能目标设定为传统节能控制技术、多执行机构的协同控制以及作业效率,达到最优节能效果。为了方便对节能效果进行定量分析,可以定义全局节能指标如下:全局节能指标=对外有效功/(油耗×作业时间)=有效功率/油耗从以上定义式可以看出,全局节能指标指的是单位时间单位油耗的工况下机械对外输出的有效功。这个定义考虑了传统节能控制技术、多执行机构的协同控制以及作业效率三个方面的内容,能够全面地评价工程机械能耗特性。全局节能目标的实现可以划分为三个小目标,即协同作业目标,作业效率目标以及传统节能目标。每个小目标还可以再往下细化为系统目标,部件目标和元件目标,对工程机械里面每个部件的协同作业情况,作业效率情况和能耗情况进行实时的控制,从而达到实现全局节能的效果。 2.2全电控系统电子节能控制技术 传统的节能控制已经能够达到局部最优,因此要想取得更大的节能成果只能突破传统节能控制技术,可以从以下三个方面实现:①改变固定参数功率匹配方法,实现不同工况下的动态功率匹配;②使用作业模式识别技术,即在不同作业模式的动态功率分配系统;③以操控人员的操作意图为出发点,建立不同操作模式的作业效率管理系统。以上目标的实现可以通过全电控节能控制技术和分布式节能控制技术来改善传统节能控制效果。 2.2.1全电控节能控制技术 全电控节能控制技术的实现使用电控喷油柴油机和电比例液压泵、电比例控制阀、电比例液压发动机。在全电控的能量传递条件下能够达到硬件功能的最小化的效果,增加硬件的通用化程度,达到更深入的感知和更全面的智能控制效果。因为电控系统中的控制功能和专用功能是由系统软件实现的,所以在机械工作过程中根据实时工况和操作意图在线调节控制参数,实现参数匹配柔性化,以获取更好的、全面的、广泛的节能效果。 2.2.2分布式节能控制技术 全电控节能控制技术虽然能够实现对整机节能的控制,但是控制程序需要处理液压系统的实时压力信号,要求控制系统有很高的响应速度,目前技术水平仍然难以满足对压力信号实时处理的要求。为加快对机器运转数据处理速度,可以开发基于总线的液压泵控制器、液压阀控制器和发动机控制器,也就是说每个控制器都连接了高速总线,加快处理速度。发动机控制器根据发动机的实时工况数据和用户操作意图改变发动机喷油多少,并将处理数据输送到总线,同时从总线上收取其他控制器的控制命令;液压泵控制器和液压阀控制器也执行类似的操作。基于总线的分布式控制系统可以有效地增加控制信息的运算和传送速度,满足全电控节能控制系统对数据处理速度的要求。 3结论 传统节能控制只能达到局部最优化,无法实现全局的能耗控制。基于全局式节能控制系统的定义设计的全电控节能控制系统与分布式节能控制系统能够实现基于动态功率和动态工况的节能控制模式,为工程机械节能指明了发展方向。 作者:杨哲 单位:长江工程职业技术学院 机械电子工程设计论文 1EDA技术 EDA技术是机械电子工程设计当中重要的技术,其主要载体可以进行大规模编程的逻辑器件,在编程过程当中,使用的表达方式是硬件描述语言。EDA技术在应用的过程中要使用计算机、编程逻辑器件等科技工具,应用的最终目标是对特定的目标新平进行适配编译和逻辑映射,形成电子系统或是成为专用集成芯片。EDA技术是在电子电路技术之上发展起来的,EDA技术要编译器、综合器、下载器、适配器等部件共同构成。其中,综合器能够对设计者的设计文件进行转换,使其成为系统内门级电路描述。适配器可以生产最终的下载文件,并安排到制定的器件中。EDA技术是机械电子工程设计中的优秀技术,EDA技术使用的HDL语言可以公开利用,其描述范围广泛,可以机械电子工程设计带来诸多的帮助。在后期进行交流、修改、保存等工序时也可以十分方便的进行。另外,EDA技术拥有较高的自动化,一些常规的纠错、调整等工作可以快速完成。 2电子工程中存在的问题 机械电子工程快速发展,但是到目前为止,世界各国对于机械电子工程都没有明确的定义和统一的认识,出现这种问题的原因,一方面是机械电子工程发展速度太快,所涉猎的领域越来越多,另一方面是因为设立明确的定义必定会对其发展产生一定的限制作用,不利于机械电子工程继续快速发展。电子工程在发展的过程中产生了一些难以解决的问题,电子产品的发展方向是具有更高集成和大容量,同时体积也越来越小,这就需要技术的不断升级来实现发展目标。电子工程设计方案需要获得科学的检验,要对其进行仿真分析。电子元件所处的工作环境是设计人员应该考虑的问题,要对设计方案进行有效优化,最后要对电路特性进行分析。另外电子工程在运行中要避免静电的危害。为了实现电子工程取得进步获得发展,需要在电子工程设计中采用EDA技术。 3电子工程设计要点 3.1仿真分析 机械电子工程设计方案需要通过科学的系统仿真或是结构模拟来说对其可行性、科学性进行验证和分析。通过仿真分析来确保设计方案在后续实践中能够顺利应用。在仿真分析过程中,使用EDA技术可以为仿真分析提供良好的支持。EDA技术能够通过各个环节当中的传递函数来进行数学建模并对其进行仿真分析,这样构建和仿真系统能够准确验证设计方案的实践性,并能够对电子系统工最后程设计方案进行推广和使用。这种仿真分析对于提高我国电子工程设计的整体水平和产品质量有积极的指导意义。 3.2优化设计 对设计方案进行优化的目的是尽可能确保电子元件在应用过程中具备稳定性与可靠性,保证其拥有最佳的容差和工作环境。在实际工作条件下,使用传统的电子工程设计方法,难以对实际容差及电子工程元件工作环境进行全面的检查和分析。不能对电子元件环境进行全面勘测,就容易导致设计方案在此方面出现漏洞,这样一来电子元件的容差及其工作环境温度就很难得到有效的保障。利用EDA技术则能对设计方案进行良好的优化,因为EDA技术可以对电子方案环境进分析计算,获得电子元件在实际工作中所处的环境温度等相关数值。在分析获得的数值基础上,来对电子工程设计方案进行优化,保证方案在实施后,可以稳定工作,具有可靠安全保障。 3.3预防机械结构中的静电 机械结构是根据设计方案来工作并应用于事物成为满足功能需求的结构。在科技快速发展的大环境下,集成电路设计愈来愈复杂,这对静电的防治也提出了更高的要求。静电对电子元件的破坏巨大,静电电场能够对周边电荷有吸引力会破坏绝缘体,使电子元件敏感度降低,甚至是引发集成电路烧毁,使电子产品直接报废。这要求工作人员做好静电防护,对防静电工作区域进行划分,保持操作空间的清洁,降低静电发生的概率。在电子工程故障检测方面,要将传统的电子工程故障检测和智能故障检测方法结合,相互验证,在电子技术投入方面加强,提升电子工程检测技术的能力,增强电子元件、电路对环境的适应能力。 3.4电路特性的有效分析 对电特性进行有效分析是EDA技术中的重要内容,在电子工程设计的过程中,理论分析都是在数据分析和特性分析的基础之上进行。因此,数据分析和特性分析方面的数据必须准确及时,使用传统的电子工程设计方法会受到多方面的限制,难以保证数值的准确性,电力测试的实际精度会受到较大的影响,不利于后期稳定性的建立。EDA技术就能够对整个系统进行全面的测试,并保证测试的精确性与科学性,避免设计方案出现结构性的差异确保设计方案的整体性以及合理性。 4结论 在对机械电子工程进行研究,对EDA技术进行了解的过程中,可以发现机械电子工程对于科技进步和社会发展有着重要的推动作用。当前,越来越多的学者和相关工作者对机械电子工程进行深入的研究和分析,推动电子工程进一步发展。但是,对于机械电子工程的研究和分析还存在诸多不足之处,在实际工作中仍然需要专业人士进行改进。 作者:文东云单位:海南师范大学物理与电子工程学院 机械电子工程论文:机械电子工程应用型毕业设计问题综述 一、加强指导教师的工程实践能力 高校教师普遍存在理论知识较丰富,工程实践经验相对不足的现象,要在毕业设计中较好地指导学生,使学生的理论和实践能力得到较大的提升具有很大的难度。为加强指导教师的工程实践能力,应从三方面入手:(1)学校出台相关的政策,鼓励教师开展和从事校企合作项目。(2)教师勤于到企业考察和学习,不辞辛苦,和现场的工程技术人员交流,探索和思考生产和实践中的难点和问题需。(3)着力提高实验室的利用率。在熟悉现有实验设备的基础上,可以鼓励教师和学生自主开发更好的实验项目和设备,促进教师和学生能力的锻炼和提高。 二、注重毕业设计课题实践性和多样化 在毕业设计的选题时,必须在遵循“真题真做”的原则下,鼓励实践性、多样化的选题模式,百花齐放,最大限度的发挥学生的能动性。其一,学生积极参与教师的科研项目。在各高校中,大部分教师在完成教学工作的同时,也承担了一些相关的纵、横向科研项目。学生通过毕业设计与教师的科研项目相结合,可以在毕业设计阶段真正参与到具体的工程实践设计中,促使学生主动地联系社会生产实践,深入工程现场,从而大大提高学生获取知识的能力、熟悉工程实践设计开发的手段和方法。其二,毕业设计与工作岗位切合。由于到了大学四年级下学期,许多学生已找到工作单位,或有心仪的工作对象。因此,应引导和鼓励学生根据自己的实际情况和兴趣选题,使学生的毕业设计针对性强,学习积极性高,交流主动,设计过程更加考虑工程实践应用,对毕业后较快进入工作角色很有帮助[4]。其三,校企联合指导。采用校企联合共同指导的方式,用人企业可以根据自己的实际情况,引入具体的工程实践课题,制定具体的毕业设计目标和要求。学生可以充分利用企业的设备、场地和技术力量,在毕业设计时采用各种灵活的方式,如:以企业技术人员的现场指导为主,以学校教师指导为辅等。通过这种形式学生能够尽早地熟悉企业的组织结构、管理模式、产品开发流程、生产工艺等基本内容,实现了学校教育与企业用人需求的紧密对接,促进毕业生更快更好地融入企业的生产和设计研发。其四,毕业设计与创新竞赛的结合。近年来,各种形式的创新竞赛得到了很大的发展,业已成为培养学生创新能力和实践动手能力的重要载体。创新竞赛对培养和提高学生的创新思维、创新能力、团队协作精神、解决实际问题和实践动手能力等方面具有极为重要的作用。我们总结多年来的经验,发现创新竞赛在形式、内容、深度和广度等方面都与毕业设计选题较为类似,因此很多毕业设计指导教师都尝试从创新竞赛中遴选课题,大多数学生特别是参加过竞赛的学生也非常愿意从事与竞赛相关课题的毕业设计,特别是参加实际项目,动手做出实际的系统或演示装置。 三、毕业设计的具体实施 1.提前进入毕业设计。指导教师通过给学生上课时讲解毕业设计的目的及意义,务必使学生充分认识到毕业设计的重要性,考核的严肃性,充分调动学生的积极性和主动性。选题时让学生根据指导教师的科研题目、企业课题或竞赛题目自由选题,教师再根据题目及学生的具体特点完成互选。选题结束后立即指导学生进入开题报告准备阶段,这样在学期末、寒假及最后一学期毕业设计之前的一段时间,学生可以提前3个月左右进入毕业设计。在正式进入毕业设计时,学生基本都已经完成了开题报告,资料收集、整理,相关知识和软件等的学习,确定了研究内容和研究思路。 2.深入工厂现场。在基于工程实践的毕业设计课题研究阶段,一定要求和鼓励学生勤下工厂,深入现场,分析相关的设备原理、结构,以及存在的问题等,制定详细、具体的设计方案,进行科学严密的分析、计算,为最后的具体设计和论文的撰写打下坚实的理论和实践的基础。在毕业设计期间指导教师要有针对性地引导学生进行思考,指引正确、合理的研究方向及思路,同时应充分发挥学生的想象力及创造力。经过毕业设计的锻炼,学生不仅可以加深和巩固专业技术知识,而且通过具体的工程实践灵活运用专业理论知识,激发学生的创新精神,培养优良的专业素养。 3.严肃毕业设计考核。在毕业设计开始时,指导教师一定要严肃纪律,提出较高的标准,激起学生的紧迫感,意识到毕业设计并不是想象中的轻松。在学生的毕业设计整个过程,指导教师要有很强的责任心,采用动态检查跟踪的方式,以“一日一记”、“一周一会”等形式,及时发现问题并迅速解决纠正。对于在设计中进度落后,问题较多的学生要严肃警告。对于最终没能达到毕业设计任务要求的学生不能给与通过。近几年,学校机械电子工程本科生中均有约3%的毕业设计不及格率。 四、结论 经过近几年来基于工程实践的机械电子工程应用型本科毕业设计的探索和实施,学生工程实践能力锻炼和培养取得了较好成绩。学生普遍认可在毕业设计中工程实践的锻炼,坚定了从事专业技术工作的信心和决心。同时,教师的工程实践能力和业务素质也得到很大提高。 作者:杨孟涛 王晓梅 杨永刚 单位:重庆科技学院 机械电子工程论文:探索机械电子工程设计技术 1机械电子工程中EDA技术研究 EDA技术在长期的发展过程当中不断实现完善和优化,且其实际应用范围也越来越广泛,到目前为止,已经全面应用到了电子工程、通信、生物、医药以及航空航天等多个领域,尤其是在机械电子工程当中,更是十分优秀的技术,这主要是因为在电子工程设计当中需要通过EDA技术中的虚拟仪器来对产品进行必要的测试,其具体应用分析如下。 2在电子设计当中进行仿真分析 机械电子工程设计方案完全确定以后就需要通过适当的系统仿真或者结构模拟来对其科学性、合理性以及可行性进行分析和研究,以此来保证所设计方案能够在后续实践当中顺利应用。此时采用EDA技术的好处就在于能够通过各个环节当中的传递函数进行数学建模来进行所需要的仿真分析,经过这样一种构建和处理的仿真系统,能够很好对机械电子工程系统设计方案进行推广和使用,并准确验证一些理论和构思的实际合理性。除此之外,EDA技术在仿真分析完成之后还能够对各个电路的实际结构进行分析,同时对电路结构的正确性和性能指标进行分析,实现分析过程的量化。可以看到的是,这样一种量化的仿真分析确实使得我们国家电子工程设计整体水平得到了极大程度的提高。 3电路特性的优化设计 想要保证电子元件在应用过程当中尽可能的安全和稳定,最重要的就是要保证其拥有最佳的容差和工作环境温度,但是在实际的工作环境下,传统电子工程设计方法是很难对电子元件的实际容差以及环境温度进行全面的勘测和分析的,因此就容易导致所得到的设计方案存在着各个方面的漏洞和误差,电子元件的容差以及工作环境温度当然也很难得到有效的保障。通过EDA技术则能够较好的解决该问题,这主要是因为EDA技术能够对温度进行统计分析,并根据分析结果确定出最佳的电子元件参数和电路结构来,相应的也就能够获取适宜的工作环境温度,这样一来,不仅能够对电子工程设计方案本身进行必要的完善和优化,还使得其实际工作环境也有了相当好的保证,可谓是一举两得。 4对电路特性进行有效分析 事实上,对电路特性进行有效分析是EDA技术当中非常重要的一部分内容,这主要是因为在电子工程设计当中,基本上所有的理论分析都是基于数据测试和特性分析来进行的,因此这样两部分数据获得的及时性和准确性都是非常关键的。在传统的电子工程设计当中,由于受到硬件和技术等各个方面的局限,其测试结构和测试方法都存在较多方面的问题,使得电路测试的实际精度受到非常大的影响,严重时候甚至有可能干涉到产品的后期使用稳定性。而EDA技术的应用则能够对整个系统进行全面而精确的测试,既能够避免方案在局部出现结构性差异,还能够对方案整体性和合理性予以保障。 5机械结构中注意防止静 电机械结构主要是指根据一定的原理方案,设计出具体的结构图,并应用于实物,最终达到要求功能的结构。随着高科技的发展,尤其是以轻、薄为发展趋势的电子产品的发展,对集成电路元器件的要求也越来越高,愈加缩小的线路和密集的电子元件排列对都静电防治提出了更高要求。静电电场和静电电流是造成电子元件毁坏的致命因素。静电电场和电流对周围电荷的强大吸引力,破坏了绝缘体造成元器件敏感度的急剧下降,甚至电路导体烧融,电子产品爆炸等。 6结束语 通过上文说明和分析就可以看到,EDA技术在机械电子工程当中的应用和发展给我们国家的电子工程设计带来了巨大的变革,通过EDA技术设计出来的机械电子产品不仅使用性能好,而且专业化程度也有着非常大的提升。机械电子工程设计人员在工作过程当中采用该技术不但能够较大程度的提高工作效率,还能够获得更多具有高附加值的电子产品来。在本文当中,对EDA技术进行了简要介绍,并重点分析其在机械电子工程当中的重要应用。 作者:王立君 单位:长春宏光—奥托立夫汽车安全装备有限公司 机械电子工程论文:机械电子工程与人工智能的关系思考 摘要:机械电子工程与人工智能的结合是机械电子工程的必然发展趋势,如今人工智能在机械电子工程中的应用越来越广泛,两者的结合将使机械电子工程的自动化和智能化水平进一步提高,同时也有利于人工高智能的更好发展。本文将对机械电子工程与人工智能的各自特点以及历史发展进行简要分析,着重探讨机械电子工程与人工智能之间的相互关系。 关键词:机械电子工程;人工智能;关系 机械工程的每一次发展都带动了工业生产水平的显著提升,机械电子工程通过融入电子技术,使其突破了机械工程的局限性,能够完成传统机械工程难以完成的复杂工作任务,同时也降低了对人员操作的依赖性。随着机械电子工程的不断成熟以及人工智能的快速发展,两者的结合应用得到了广泛重视,机械电子工程的智能化方向发展,将使其技术水平得到进一步提升,满足工业生产对机械设备的多元化需求。 1机械电子工程的发展过程及技术特点 1.1发展历程 机械电子工程在其发展的最初阶段,没有受到相关产业的高度重视,由于缺乏资源支持,技术水平提升缓慢,许多机械电子产品都需要通过手工制作,使其发展受到较大限制。随着机械电子工程的工业化水平不断提升,其技术价值逐渐显露出来,通过机械技术与电子技术的相互结合,能够有效提升传统机械产品的功能和性能。因此机械电子工程逐渐开始受到重视,并实现了流水线生产。但从目前生产规模和生产水平来看,虽然我国引进了国外标准生产线,但生产能力与市场需求相比还较为落后。 1.2技术特点 机械电子工程的主要特点是综合性强,具有跨学科性,涉及到机械、电子技术等多个领域,虽然在设计环节仍以机械为主,但电子技术和信息技术发挥出了越来越重要的作用。还需要根据系统配置需求和生产目标,综合利用其它科学技术。因此,在机械电子工程的设计过程中,通常采用从上至下的设计策略,将不同领域的技术模块相互结合,实现设计中产品的功能和性能要求。相比于传统机械产品,应用多门先进技术的机械电子产品在外观结构上更加小巧、精致,内部结构更加复杂,产品功能和性能都得到了极大提升。 2人工智能的三个发展阶段及发展前景 2.1三个发展阶段 截止到目前为止,人工智能历经了三个发展阶段,在其技术萌芽阶段,人工智能发展缓慢,但是在这一阶段为人工智能的后续发展积累了大量的宝贵经验。第一台超级计算机的诞生加快了人工智能的发展速度,但是在该阶段的研究仍未取得实质性进展。从1956年开始,随着人工智能命题的首次提出,人工智能进入第一个发展阶段,其基本原理和博弈原理得到证明,解放了技术思想,为人工智能的后续发展提供了强有力的理论支持。1977年,第五届人工智能会议的成功召开使人工智能进入第二发展阶段,其技术应用得到快速发展,并与实际生产相结合,取得了重要的实际应用价值。近年来,人工智能的发展受到了越来越多的关注,具有良好的发展前景。 2.2发展前景 人工智能以计算机为依托,不断延伸自身的智能性,深度挖掘计算机功能的各种可能,是21世纪以来最具有发展前景的学科之一。人工智能学科以计算机技术为基础,立足于心理学、信息论等多个领域知识,吸收了许多其他学科的特点,同时也推动了其他学科的更好发展,是一门极具发展潜力的前沿学科。人工智能技术在机械电子工程领域的应用,将弥补机械电子工程的不足,促进机械电子工程的更好发展。 3机械电子工程与人工智能的关系探究 3.1应用差异性 人工智能的应用需要以计算机网络系统为依托,因此无法通过其他途径在机械电子工程中得到应用只有对网络系统进行人工的指令转变,才能在机械电子工程中实现智能化控制。而计算机网络系统的运行是以数据分析和计算为基础的,一旦在数据处理过程中出现问题,就会导致人工智能控制失误,进而导致机械电子工程的网络系统发生崩溃。因此,人工智能在机械电子工程中具有一定的应用差异性。 3.2综合性补充 机械电子工程采用模块化设计方式,每个模块的功能特点较为固定,而现代机械电子工程对其功能的多元化需求不断提高,一些综合性功能需要人工智能提供支持。因此,人工智能技术可以对机械电子工程进行综合性补充,通过其自身的综合操作功能,为机械电子工程的多元化工程实现提供辅助。比如目前较为成熟的模型推理系统就是两者相互结合的典型例子,也是人工智能技术在机械电子工程中应用的正确方法。目前人工智能中神经网络系统通过对人体神经进行模仿,使其技术水平更进一步,在机械电子工程中的应用,可以实现对机械电子工程各个功能模块的完整控制,使二者更加完美的结合。 3.3不稳定性处理及精度控制 不稳定性是机械电子工程存在的主要缺陷之一,其系统本质以及输入、输出关系决定了机械电子工程的不稳定性,对其各项功能的实现及正常使用产生较大的负面影响。在传统的机械电子工程中,主要采用解析法对系统的不稳定性进行调节控制,但这种控制方法无法做到精确控制,因此对不稳定性的调节能力有限。人工智能技术以计算机技术为基础,能够实现对数据的准确、高效处理,可以很好的弥补机械电子工程的这一缺陷。可以采用人工职能的神经模式对机械电子系统进行精确化控制,为系统的稳定运行提供保障。 4结束语 综上所述,机械电子工程与人工智能都经历了较为漫长的发展过程,都整合了大量相关学科,具有较强的综合性。针对于电子机械工程目前存在的功能多元化需求和系统不稳定性缺陷,人工智能技术可以对其进行有效弥补,促进机械电子工程的更好发展。因此,应加大力度促进机械电子工程与人工智能的相互融合,使人工智能技术在机械电子工程领域得到更加广泛的应用。 作者:李向栋;胡方同 单位:宁夏固原市气象局 机械电子工程论文:机械电子工程与人工智能关系思考 摘要:新时期背景下,半导体技术取得了理想的发展成绩,而机械电子工程也随之进入到各领域当中。其中,机械电子工程被广泛应用在日常生活和生产当中,向着人工智能化的方向发展。随着相关技术的全面可持续发展,新型技术和机械电子工程的有机结合,一定程度上增强了智能化水平。基于此,文章将机械电子工程与人工智能作为研究重点,阐述了两者之间的关系,以期有所帮助。 关键词:机械电子工程;人工智能;关系 所谓的机械电子工程,集中了电子技术和机械工程,属于一种新型的工程技术,因而在机械工程应用中占据关键地位。在机械电子工程的作用下,将机械工程基本功能充分发挥出来,而且通过对电子技术的运用可以高质量地完成工作任务,所以具备了多元功能。长期以来,基于社会发展,对于与操作相关的功能都提出了更为智能化的要求,必须要实现人工智能化的变革。 1机械电子工程概述 机械电子工程将传统的机械工程和电子信息技术进行有机融合,使得电子、机械以及信息间的关系更为紧密,所以机械本身的精准度和操作可靠程度也更强大,在高新技术领域被广泛应用。现阶段,通过对计算机信息传输的合理运用,能够完美连接多样化的机械,以保证所有机械都能够将自身的功能发挥出来。而控制中枢则集中于主控系统当中,与生产多元化需求相吻合,产品性能也随之提高。通过对机械电子工程模块化的设计,能够简化其内部结果,不仅可以达到多元化生产的目标,还能够节省生产成本,所以未来发展空间较大。但是,机械电子工程产品通常都是由人工控制完成生产,即便可以达到性能和多元化生产的要求,但人工操作会直接影响实际的生产效率,使得资源和市场的需求难以保持一致。在这种情况下,机械电子工程发展遇到瓶颈,且生产灵活性以及高效性仍需不断增强。 2人工智能概述 以计算机技术为基础衍生的全新技术就是人工智能,其中包含了计算机操作系统和数据信息处理,同时实现了上述功能的具体化,可以有效地控制电子设备,并实现现代机械设备操作,对于人工操作的依赖性明显降低。其中,人工智能对计算机数据处理和信息传输功能进行了合理地运用,有效控制机械设备,所以,计算机对于人工智能来讲十分重要。在计算机技术发展的过程中,人工智能控制也更加准确与迅速。在人工智能理念被提出以后,相关研究人员开始深入研制这一技术,并且在智能机器当中有效地融入人自身的惯性思维以及流程,以保证机器可以对人的思维进行模拟,积极开展简单亦或是复杂活动。但是,由于人工智能和机械的契合度不高,始终无法实现完全人工智能。在实践过程中,人工智能在高新技术中的应用相对广泛,能够完成基本工作,所以在现实生产中的功能仍然有待完善与深入研究。现阶段,新人工智能的重点将放在和机械电子工程相互融合方面,而其发展的状态也同样对机械电子工程技术的智能化发展产生了积极的影响。 3机械电子工程和人工智能关系研究 通过以上对机械电子工程和人工智能的相关研究可以发现,两者都具有自身独特的优势,但是在实践应用过程中也同样存在缺陷与不足。在这种情况下,深入探讨两者间存在的关系能够为机械电子工程和人工智能的有效融合提供有力的保障。 (1)机械电子工程应用人工智能具有依赖性。对于机械电子工程而言,引进并应用人工智能需要将电子工程的计算机网络系统作为重要基础,所以,人工智能的应用条件也更高。在这种情况下,就必须要将高新技术作为优秀,在网络命令和计算机信息传输的作用下转变人工化指令,对机械生产以及运作进行正确地指导。所以,如果机械电子工程网络系统的数据不正确亦或是分析有偏差,都会直接导致机械动作的错误,甚至还会致使以人工智能为基础的机械电子工程自动化操作系统完全瘫痪,而电子机械工程功能也难以得到发挥。近年来,在科学技术发展的过程中,工业生产领域对于系统要求逐渐提高,其中涉及到诸多类型的数据处理问题,因而人工智能必须要保证系统工作正常才能够将功能充分发挥出来,所以系统的依赖性相对较强。 (2)人工智能有效补充机械电子工程。对于传统机械电子工程来讲,采用的是模块化设计方式,因而在功能方面表现出多元性、固定性以及生产方式单一性等特点,也同样对机械工程多元延伸带来了不利的影响。在这种情况下,为了实现机械电子工程综合功能的发挥,必须要对人工智能模型推理系统进行合理地运用,辅助实现目标。现阶段,机械电子工程模型推理系统自身已经具备了相对较高的智能化水平,而且基本能够完成整套生产过程操作。需要注意的是,系统对人体神经网络进行了模拟,进而在计算机内部构建出智能神经网络系统,一定程度上提高了人工智能水平,而且对于人工操作的依赖性减少,达到了机械工程自动化运作的目标,将模块控制完整功能充分发挥出来,并且在工业生产中有效连接。 (3)人工智能强化了机械电子工程的稳定程度。不管是操作系统亦或是信息传输系统,机械电子工程的稳定性都相对薄弱,而且在设计初期,控制操作稳定且不发生改变,始终根据设计程序固定,对机械设备进行控制并完成操作。由此可见,系统本身较为死板且不具备灵活性,如果计算机操作系统数据传输不正确亦或是分析出现错误,就会将错误指令发送出来,导致机械动作不正确,严重影响了模块机械功能发挥的效果。但是,若在机械电子工程中融入人工智能,通过灵活处理手段的应用与人思维惯性的模型,可以及时处理计算机操作系统不正确之处,进一步提高数据准确程度,确保所发出的操作指令是正确的,进而补偿机械电子功能缺陷。在实践过程中,人工智能可以对机械电子工程数据输入、处理以及输出等多项工作进行合理地控制,并且保证数据处理的准确性与高效性,有效提升机械电子设备的稳定性。 (4)人工智能提高了机械电子系统的精准度。对于机械电子工程模块设计而言,对数据控制主要是以精确状态存在。但是,在系统功能实现的过程中,客观数据会发生改变,所以,必须要合理调整系统功能当中的数据,只有这样才能够确保系统稳定地运作,同时增强系统精度控制的准确性。如果机械电子工程面对这一需求,难以自动处理,那么人工神经模式对于系统精度的控制将产生积极的现实意义。 4结语 综上所述,机械电子工程的智能化特征是传统机械电子工程难以比拟的,因而也逐渐成为工业制造的重要发展方向。基于科技的全面发展,各学科也随之细化与深化,学科交叉现象更加频繁,同样实现了知识的延展,进一步推动了科技的多元化发展。而智能化机械电子工程能够进一步增强实际的生产效率,尽可能节省生产制造行业人力成本。由此可见,机械电子工程和人工智能之间存在紧密的联系,相辅相成,共同进步,而深入研究两者的关系也更具现实意义。 作者:哈力旦木•乌甫尔 单位:新疆电化教育馆 机械电子工程论文:控制工程对机械电子工程的影响 1控制理论在机电系统中的应用 1.1预测控制在高速液压机中的应用高压、高速化是目前液压机的技术的重要发展趋势。但是随着速度和压力的不断提高负载惯性也随之不断增大,其直接后果就是系统超调变大、精度下降。采用预测控制是解决液压机高速、高压化造成的负面影响的有效手段。这一控制的基本原理是根据采样时刻及在此之前的系统输出的历史数据,建立系统输出的预测模型,然后再根据以预测模型为基础得到的预测输出值对系统误差变化率进行预测计算,并由计算结果来进一步确定控制器输出,以达到提前控制模式的实现。这种方法在数据较少和各种外界因素影响的情况下,仍可以获得较高预测精度,因此特别适合液压机为代表的电液伺服系统的快速预测控制,并获得良好的预测效果。 1.2鲁棒控制在柔性臂轨迹跟踪中的应用鲁棒性是指控制系统某方面的性能或指标在干扰因素影响下保持不变的程度。因此控制系统的鲁棒性是其能否应用于工业现场的重要指标。多变量系统鲁棒控制产生近四十年来,取得了丰富的成果,并为其在工业控制领域的应用奠定了基础。柔性机械臂是强耦合、非线性的多输入输出的分布参数系统。此类系统的重要特点是大幅整体运动与小幅弹性振动的耦合。这种耦合动力学行为相当复杂,其不仅具有逆运动方面的不确定性,同时还会遭遇多种不确定因素,因此针对柔性机械臂的控制较为困难。解决办法可以采用基于假设模态法和奇异摄动理论,将整个系统从理论上拆解为慢变以及快变子系统。用滑模变结构控制方法设计慢变控制器,利用H∞控制理论设计鲁棒控制器用于快变系统控制器设计,以克服非结构不确定性和振动的影响。此外,基于轨迹跟踪准静态补偿控制思想进行补偿控制算法,保证滑模变结构控制和H∞控制的组合控制,使系统能够精确跟踪目标轨迹。 1.3模糊控制在机械加工过程中的应用许多机械加工过程十分复杂,用常规的控制方法建立精确的数学模型困难较大,自动控制的效果也不理想。模糊控制具有将复杂问题直观话、构造算法灵活化以及控制编程简单化的特征,因此在这些机械工程控制中也得到了广泛的应用。模糊控制并不用对控制对象进行精准的数学描述,只需要直接的输入测量值与设定的偏差及其偏差变化率等条件,即可以得到最优控制输出值,目前利用模糊控制在805单片机上的模糊控制系统的仿真实验结果显示了控制效果十分明显。 1.4神经网络控制在数控机床中的应用神经网络是仿生学思想在控制领域应用的最新成果,其是由众多简单的神经元连接成。其中的每个神经元在结构和功能上都相对简单,但整个网络结构可以组成高度非线性动力学系统,从而用于复杂物理系统的表述。神经网络的主要优势是可以进行大规模并行处理,同时还初步具有类似人脑的自适应、自组织、自学习能力,因此在智能化方向下的自动控制领域具有广泛的前景应用。数控机床是现代机械工业必不可少的高效自动化设备。目前数控机床控制中的主要问题是自适应能力低下,主要表现在切削过程的不可预知和不可确定性的情况下缺乏良好的识别和处理能力。为了避免这种情形下的刀具破损、机床自激振动异常情况发生,通常要选用较为保守的切削参数,这就限制了数控机床加工能力的发挥和工作效率的提升。 2结语 目前机电技术的发展方向是电子化和智能化,这也是科技和时代进步的必然要求。在电子信息迅速发展的时代,机电人员只有将先进的现代控制理论应用于机电系统设计,使其稳定性、准确性和快速性不断提高,才能促进了工业生产向机械自动化和智能化的方向不断前进。 作者:朱颖单位:江苏紫光吉地达环境科技有限公司 机械电子工程论文:机械电子工程毕业设计的改革 一、毕业设计的改革 毕业设计是学生在校期间非常重要的一个环节,对于机电专业的学生来说更是重要。在之前的学习中,主要以学习理论为主,理论用于实际的时间不多。那么毕业设计就可以提供这样一个机会,将理论用于实践的机会,锻炼学生自主学习能力的机会。毕业设计的质量能直接反映一个学生的综合素质。毕业设计教学中,要注重提高学生的全面素质,融思想道德素质教育、业务素质教育、文化素质教育于一体,努力培养学生探求真理、勇于创新的进取精神、勤奋钻研独立思考的优良学风和严肃认真的工作态度,以达到培养应用型人才的基本要求。 1.加强学生管理,重视毕业设计为了提高毕业设计质量,应该从平时的学习抓起。经常性举办一些关于教育教学、职业生涯的讲座。要学生清楚学习不是分开的,是成一个系统、体系的。平时学习的基础知识和毕业设计有很重要的关系;平时养成的学习习惯直接影响学生以后的工作态度。笔者认为在大学里最重要的一点就是要学会怎么学习,这也是大学里最重要的财富。学生应该由被动学习转为主动学习,学习不是一种负担,而是一种“游戏”;考试不是目的,而是表现自我的一种方式。另外,要端正找工作的态度,找工作固然很重要,但是毕业设计更重要。学生一定要平衡好找工作和做毕业设计的时间,这也是学生应该学习的一种能力。 2.加强师资队伍建设,提高教师的业务水平教师在毕业设计期间起着很重要的作用,高水平的指导老师可以通过严谨细致的治学态度、求真务实的科研精神和一丝不苟的工作作风影响学生,并以高尚的道德修养、渊博的专业知识、扎实的理论功底感染学生,成为学生的表率,从而带领学生圆满完成毕业设计。提高教师业务水平方法很多,比如可以通过外出进修、在职培训等方式。教师在假期里可以交流、反思、读书、筹划。 3.毕业设计与企业生产实际结合毕业设计选题首先要符合教学的基本要求,并且学生要感兴趣,所以在选题时尽量要结合生产实践。这样就要求毕业设计指导老师要走进企业,了解企业现状,尽量能找到适合自己研究方向的课题,并且具有一定的实践性。这样的题目学生感兴趣,并且可以锻炼学生独立工作的能力,培养学生创新的能力,培养学生的综合素质和工程实践的能力,为学生将来走上工作岗位打下坚实的基础。尤其是机械电子工程专业,具有很强的工程实践性和实用性。针对此专业就业的渠道主要是大中型企业单位,而现代企业缺少的人才是能利用所学的专业知识解决企业里出现的实际问题的应用型人才。学生培养人才要迎合企业需要,因此将学生的毕业设计与企业生产实践相结合对学生将来的就业十分有利。学生的毕业设计与企业相结合可以以多种方式来呈现。比如:与用人单位签订就业协议的学生可以在相应的企业完成自己的毕业设计;再比如,部分学生可以在与学校对口的生产实习单位完成毕业设计;专业指导教师深入到企业,用与企业的横向课题指导学生完成毕业设计等。学生在企业做毕业设计可以充分调动学生的主观能动性,激发学生的好奇心,变被动学习为主动学习,使学生把所学的理论知识与生产实际相结合。在向工程人员学习的过程中,学生还可以接触到用前沿的生产工艺、生产设备去开发和研制新产品的技术。学校指导老师对这样的学生应该加强监督,把握毕业设计的方向、难度和进度,注重学生的宏观指导。学生既能为企业服务,又能接受生产实际的检验。 4.毕业设计与科研项目相结合毕业设计是大学最后的综合性实践教学环节,对学生以后的工作、考研都有一定的影响。而科研项目对学术发展和科技发展都有促进作用。所以本科毕业设计应该与科研项目相结合,这样有利于师生探讨,集思广益。另外,许多指导教师既做科研项目又要带毕业设计,时间和精力都跟不上。将毕业设计和科研项目相结合,老师在做科研项目研究的同时又可以指导学生做毕业设计,大大节省老师的时间,又能保证给学生毕业设计充分的指导时间。学生也可以为科研项目的进一步研究提供一些服务。科研项目与毕业设计相结合的方式可以使参加科研项目的学生感到责任的重担,激起学生对毕业设计的热情,培养学生的团队意识。这对学生以后的工作也有很大的帮助。项目的完成需要团队的力量。学生在参加科研项目时一般是负责科研项目其中的一个子课题,如果有一个学生进行不顺利,也许会影响整个科研项目的进程,这要求学生要有很强的团队意识。要想顺利完成课题,学生必须认真思考、刻苦钻研,有利于培养学生的团队意识以及克服困难的意志、毅力。毕业设计与科研项目相结合,为科研项目服务,这种方式可以将毕业设计结果运用到科研项目的研究当中,为科研项目奉献力量。再者,科研项目一般都有一定的资金支持,这使得科研项目的实验研究条件一般都比较好,研究氛围也比较浓厚,为提高学生的科研能力和综合素质提供了保障。 毕业设计与企业生产实践相结合,毕业设计与科研项目相结合可以使学生真正成为毕业设计的主体,真正参与进来,而不是指导教师怎样安排,学生便循规蹈矩、按部就班完成自己的任务,而且也可以促进学生之间的沟通交流,提高学生的集体合作意识、团队意识。将科研项目与毕业设计相结合是全面检验学生大学期间所学理论知识运用到实践中的良好方式,提高了学生的实际工作能力,是从学校学习到社会工作的良好过渡阶段。将科研项目与毕业设计相结合有利于锻炼学生的创新能力、应对能力、综合实践能力,有利于培养学生的责任意识、团队协作意识,有利于将本科毕业设计与实际生产、科研结合。 二、结论 对于我校应用型人才的培养要求,四年大学阶段的学习不仅要教授学生书本上的知识,更要培养学生实践应用的能力、创新的能力和学习的能力,全面提高学生的综合素质。把关好毕业设计就是很重要的一个方面。机械电子工程专业正在进行积极的探索和改革。主要从两个方面着手,一是加强学生管理、加强师资队伍建设;二是毕业设计与企业生产实践相结合以及与科研项目相结合等。实践证明,加强学生管理、加强师资队伍建设、与企业生产实践相结合以及与科研项目相结合是可行的、有效的,有助于提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力,提高学生的就业竞争力,有助于提高学校的应用型人才的培养,增强学校服务社会的功能。 作者:郝昕玉袁健王福元单位:盐城工学院机械工程学院 机械电子工程论文:机械电子工程探讨 1机械电子工程的特点 机械电子工程,顾名思义与传统的机械工程相比较有着明显的特点:第一,主要是具有明显的电子信息技术特征。无论是机械结构本身还是外在设计都充满了时代的气息,计算机信息技术完全被充分的体现出来,将更多地现代化元素融入机械设计当中,使其机械设计不仅仅是单纯的机械工程,可以从多个角度进行机械设计,从而更加能适应时代社会发展的需要,更好的促进经济建设与发展。第二,机械电子工程在产品设计上更加简单便捷,操作起来更加容易。但是往往对于设计要求上更加严格,与传统机械相比较而言,设计必须具有一定的可操作性和创新性。设计产品的创新是为了更好的适应时代社会的进步,同时也是为了更好的符合人们简单操作的实际需要,对此引起了社会各界广大消费者的关注。同时对于机械师而言也提出了更高的要求,设计者在进行机械设计的同时必须考虑到它的实用性以及受众的可接受性,在一定程度上设计的创新还可以推动机械行业的广泛发展,很多传统的机械设计之所以不能适应时展的需要就是因为在技术上难以突破创新,将其主要功能不能很好的被充分发挥出来,设计过于简单化,机械难以操作。很多机械者并不能完全掌握机械的使用方法与原理,这样在很大程度上还增加了机械事故的发生,为了避免这种现象的发生,必须加强对其设计理念的创新,不断引入新的元素,真正意义上促进机械设计的发展。 2机械电子工程的发展 2.1机械电子工程的初期发展时期 在人类历史上,外国人举办了很多次的机械电子工程的交流会,在初期的机械电子工程的交流会中,外国人第一次把结合了信息时代元素的机械工程称为“机械电子工程”,机械电子工程在这一时期得到了很多人的重视。人们应用这一时期的机械电子工程去做了很多的研究,这一时期的机械电子工程还是处在一个相对比较落后的发展时期,各个方面还相当不成熟。 2.2机械电子工程的滞后发展时期 一个新生事物的出现和发展必然会经历很多的挫折,这是任何一个新生事物的出现和发展过程所无法避免的,机械电子工程对于新时代来说也是一大新生事物,对于机械电子工程来说,机械电子工程的出现和发展必然会经历很多的挫折,这是无法避免的。科学家们在机械电子工程的初期发展时期之后,对机械电子工程的研究力度不断地加大,对它的研究领域不断地扩大,而研究力度越大,机械电子工程的问题也就会越来越多,对于很多的科学家来说这是一个很大的难题,因为要研究机械电子工程的各个因素,科学家们不仅要研究传统的机械工程,还要研究信息时代赋予机械电子工程的时代元素,而对于这些因素的研究对一个机械电子工程师来说要求很高,机械电子工程师不仅要对传统的机械工程进行一定的研究,而且要对新时代下的信息化元素进行深入的学习,只有充分地做到这两点,我们的机械电子工程师对机械电子工程的研究才会有所进步。而这一时期的机械电子工程师却没有满足这两个要求,这一时期的很多机械电子工程师对传统的机械工程颇有研究,但是对于新时期的信息时代的知识确是很欠缺,他们也并没有对新时代下的信息化元素进行深入的学习,而是对新时代下的信息化元素采取逃避的方式,在这一情况下,机械电子工程也不会得到发展,只会处在滞后时期。 2.3机械电子工程的平稳发展时期 在经过一段时间的滞后发展时期之后,很多研究机械电子工程的科学家都觉醒了,他们在寻求一种进步,而要使机械电子工程得到长足的发展,研究机械电子工程的科学家们就必须加强对传统的机械工程的研究力度和对新时代下的信息化元素进行深入的学习。研究机械电子工程的科学家们的觉醒使得机械电子工程在新时期下得到平稳的发展。 3机械电子工程的应用 随着社会的进步,人们对机械电子工程的研究力度不断地加深,机械电子工程的应用领域不断地扩大,对于传统的机械工程来说,它的应用领域受到了极大的限制,传统的机械工程仅仅只是应用在一些比较低级的和要求不是很高的基础领域,而随着时代的进步,这些比较低级的和要求不是很高的基础领域会逐步地淘汰,机械电子工程将会取代传统的机械工程,它的应用领域正好可以弥补传统的机械工程的不足,机械电子工程的应用领域不是一些比较低级的和要求不是很高的基础领域,而是经过改造的比较低级的和要求不是很高的基础领域和一些比较高级的领域。随着时代的发展以及人们对机械电子工程的研究力度不断地加深,机械电子工程的应用领域将会更广更大。 4结束语 在现在的社会状况下,我们对机械电子工程的研究越来越重视,它并不仅仅是一门学科的研究,对机械电子工程的研究更重要的是对我们现实生活的重大意义。我们应该意识到对机械电子工程研究的投入极为重要,对机械电子工程的研究有了很多的发展,其作用的领域也是越来越广,其发展的作用不容忽视。机械电子工程的发展还有待于研究机械电子工程的科学家们的共同努力,研究机械电子工程的科学家们只有不断加强对科学知识的学习,他们对机械电子工程的研究才会更加的深入。笔者相信,通过研究机械电子工程的科学家们的共同努力,我国的机械电子工程一定会蓬勃发展。 作者:杜景明单位:哈药集团三精制药诺捷有限责任公司 机械电子工程论文:小议机械电子工程的毕业设计 本科毕业设计基于工程实践的机械电子工程应用型本科毕业设计指导方针,毕业设计环节要实现产学研合作,进一步发挥学生的创新精神与求实态度,最大限度地提升学生用所学的理论知识解决具体工程实践问题的能力,为今后从事实际技术工作奠定坚实的基础。 (一)加强指导教师的工程实践能力 高校教师普遍存在理论知识较丰富,工程实践经验相对不足的现象,要在毕业设计中较好地指导学生,使学生的理论和实践能力得到较大的提升具有很大的难度。为加强指导教师的工程实践能力,应从三方面入手:(1)学校出台相关的政策,鼓励教师开展和从事校企合作项目。(2)教师勤于到企业考察和学习,不辞辛苦,和现场的工程技术人员交流,探索和思考生产和实践中的难点和问题需。(3)着力提高实验室的利用率。在熟悉现有实验设备的基础上,可以鼓励教师和学生自主开发更好的实验项目和设备,促进教师和学生能力的锻炼和提高。 (二)注重毕业设计课题实践性和多样化 在毕业设计的选题时,必须在遵循“真题真做”的原则下,鼓励实践性、多样化的选题模式,百花齐放,最大限度的发挥学生的能动性。其一,学生积极参与教师的科研项目。在各高校中,大部分教师在完成教学工作的同时,也承担了一些相关的纵、横向科研项目。学生通过毕业设计与教师的科研项目相结合,可以在毕业设计阶段真正参与到具体的工程实践设计中,促使学生主动地联系社会生产实践,深入工程现场,从而大大提高学生获取知识的能力、熟悉工程实践设计开发的手段和方法。其二,毕业设计与工作岗位切合。由于到了大学四年级下学期,许多学生已找到工作单位,或有心仪的工作对象。因此,应引导和鼓励学生根据自己的实际情况和兴趣选题,使学生的毕业设计针对性强,学习积极性高,交流主动,设计过程更加考虑工程实践应用,对毕业后较快进入工作角色很有帮助[4]。其三,校企联合指导。采用校企联合共同指导的方式,用人企业可以根据自己的实际情况,引入具体的工程实践课题,制定具体的毕业设计目标和要求。学生可以充分利用企业的设备、场地和技术力量,在毕业设计时采用各种灵活的方式,如:以企业技术人员的现场指导为主,以学校教师指导为辅等。通过这种形式学生能够尽早地熟悉企业的组织结构、管理模式、产品开发流程、生产工艺等基本内容,实现了学校教育与企业用人需求的紧密对接,促进毕业生更快更好地融入企业的生产和设计研发。其四,毕业设计与创新竞赛的结合。近年来,各种形式的创新竞赛得到了很大的发展,业已成为培养学生创新能力和实践动手能力的重要载体。创新竞赛对培养和提高学生的创新思维、创新能力、团队协作精神、解决实际问题和实践动手能力等方面具有极为重要的作用。我们总结多年来的经验,发现创新竞赛在形式、内容、深度和广度等方面都与毕业设计选题较为类似,因此很多毕业设计指导教师都尝试从创新竞赛中遴选课题,大多数学生特别是参加过竞赛的学生也非常愿意从事与竞赛相关课题的毕业设计,特别是参加实际项目,动手做出实际的系统或演示装置。 (三)毕业设计的具体实施 1.提前进入毕业设计。指导教师通过给学生上课时讲解毕业设计的目的及意义,务必使学生充分认识到毕业设计的重要性,考核的严肃性,充分调动学生的积极性和主动性。选题时让学生根据指导教师的科研题目、企业课题或竞赛题目自由选题,教师再根据题目及学生的具体特点完成互选。选题结束后立即指导学生进入开题报告准备阶段,这样在学期末、寒假及最后一学期毕业设计之前的一段时间,学生可以提前3个月左右进入毕业设计。在正式进入毕业设计时,学生基本都已经完成了开题报告,资料收集、整理,相关知识和软件等的学习,确定了研究内容和研究思路。 2.深入工厂现场。在基于工程实践的毕业设计课题研究阶段,一定要求和鼓励学生勤下工厂,深入现场,分析相关的设备原理、结构,以及存在的问题等,制定详细、具体的设计方案,进行科学严密的分析、计算,为最后的具体设计和论文的撰写打下坚实的理论和实践的基础。在毕业设计期间指导教师要有针对性地引导学生进行思考,指引正确、合理的研究方向及思路,同时应充分发挥学生的想象力及创造力。经过毕业设计的锻炼,学生不仅可以加深和巩固专业技术知识,而且通过具体的工程实践灵活运用专业理论知识,激发学生的创新精神,培养优良的专业素养。 3.严肃毕业设计考核。在毕业设计开始时,指导教师一定要严肃纪律,提出较高的标准,激起学生的紧迫感,意识到毕业设计并不是想象中的轻松。在学生的毕业设计整个过程,指导教师要有很强的责任心,采用动态检查跟踪的方式,以“一日一记”、“一周一会”等形式,及时发现问题并迅速解决纠正。对于在设计中进度落后,问题较多的学生要严肃警告。对于最终没能达到毕业设计任务要求的学生不能给与通过。近几年,学校机械电子工程本科生中均有约3%的毕业设计不及格率。 经过近几年来基于工程实践的机械电子工程应用型本科毕业设计的探索和实施,学生工程实践能力锻炼和培养取得了较好成绩。学生普遍认可在毕业设计中工程实践的锻炼,坚定了从事专业技术工作的信心和决心。同时,教师的工程实践能力和业务素质也得到很大提高。(本文作者:杨孟涛、王晓梅、杨永刚单位:重庆科技学院) 机械电子工程论文:机械电子工程设计及模式研究 摘 要:时代的进步,科学技术的革新,电子产品不断更新换代。研究发现,如今的电子产品具备较高的集成度,且体积较小,容量较大,那么在这种状况下,对电子产品的设计提出了较高要求。基于此,本文主要对机械电子工程设计与模式进行探讨,希望给相关人员提供参考。 关键词:机械电子工程;设计;应用 机械电子工程已经作为科技发展的产物,成为了高新技术的代表,在各个国家和领域都有大力度的研究和投入。在我国,机械电子工程不仅仅作为重要的高科技产业,还对全面提高我国的国际竞争力具有积极的意义。 1 机械电子工程中的技术要点――EDA技术 在机械电子工程设计中,EDA技术是一种新技术,是机械电子工程设计中非常重要的技术。在实际应用过程中,EDA技术的主要载体是能进行大规模编程的逻辑器件,在进行编程的时候,使用硬件描述语言的表达方式。在EDA技术应用的过程中,需要利用算机和可编程逻辑器件等,作为开发软件或试验软件,对特定的目标芯片进行适配编译和逻辑映射,最终形成电子新系统或专用集成芯片。EDA技术的发展是在电子电路CAD技术上形成的计算机软件系统。EDA技术的组成部件是编译器、综合器、下载器和适配器,对于综合器,是用来将设计师的设计文件进行转换,成为该系统的门级描述,综合器的作用其实就是能将硬件和软件进行相互连接。对于适配器,是能生成最终下载文件,并能将其安排到指定对的器件中。目前,在机械电子工程设计方面,主要的优秀技术就是EDA技术,其主要是因为在EDA技术中应用的是HDL高级语言,HDL高级语言可以实现公开利用、描述范围广,在进行机械电子设计中,能起到非常多的辅助作用,在进行后期交流、修改和保存的过程中也十分方便,且该语言能对现有的已经完成的设计方案进行自动在线升级。另外,EDA技术有着非常高的自动化程度,对一些常规的仿真、纠错等工作能够快速完成。 2 EDA技术的应用 当前,EDA技术已经在我国的很多领域得到了充分利用,比如教学、科研、设计、制造等行业,都是因为即使引入了EDA技术,才得以迅速发展。下面笔者将针对EDA技术在我国的应用进行探讨。 2.1 在教学方面 EDA技术已经是目前几乎是所有理工类院校的教学科目,尤其是机械电子工程设计专业,更是将其作为重点专业课程进行教学,这样做的主要目的就是让学生充分了解并掌握相关的EDA技术的概念与原理,并运用HDL语言编写相关的逻辑算法,进而学会简单的系统设计,为学生未来的就业打下基础。 2.2 在科研方面 科研阶段主要是通过电路的仿真工具来完成电路的设计,通过虚拟器来进行电子产品的调试,把OLI器件的开发应用到设备中。比如,当用到无线通讯系统CDMA时,为了区分不同的呼叫对象,CDMA就需要对每个手机和基站的编码进行合理的区分和识别,以找到不同的呼叫对象,这种判断依据是通过匹配滤波器的输出显示在输入数据流中的探调到特定的码序列,FRGA能够提供适合的滤波器,并完成数据处理的功能,体现了这项技术在信息通讯领域中的广泛应用。 2.3 在设计和制造方面 不论是高科技成果下的微处理器,还是彩电、音响等家用电器,EDA技术都在这些领域留下了深深的烙印。它不只是作为前期的模仿和调试而受到广泛应用,同时还关系到PCB的制作环节、电子设备的研发阶段以及焊接电路板等重要环节。 3 机械电子工程设计存在的问题 3.1 对于设计成果保护较为缺乏 根据我国机械电子市场的调查报告显示,当前我国存在大量的虚假机械电子产品,而且还存在部分商家仿冒他人品牌产品的现象,这种情况出现的主要原因,还是我国对机械电子产品设计成果的保护不够重视,而且相关设计人员也没有对自己所设计的产品具有维权意识,因此,机械电子产品设计成果的相关保护势在必行。 3.2 人才缺乏特定教育 尽管我国机械电子工程专业学生比较多,不过由于专业教学课程体系的限制,导致机械电子专业学生不能形成系统性学习,影响了学生在机械电子专业方面的实际应用。同时,机械电子专业教师更加注重学生的动手操作能力,忽视了学生相关理论知识的掌握,以至于出现了学生能够进行简单的机械电子设计,却无法明白其中的设计原理,也无法将其应用到更加宽广的领域,加上学生缺少综合性设计思想,所以很多机械电子专业的毕业生不能胜任设计岗位,就业率严重下滑。此外,我国从事机械电子设计的人员数量也相对较多,不过受自身能力的限制,这些设计人员不能紧跟时展的趋势,同时缺乏应有的发展眼光,最终造成机械电子设计行业发展较为缓慢。 4 机械电子工程设计的要点 4.1 仿真分析 在一款产品设计出来之后需要经过分析其是否具有现实意义上的可行性。而检验这个现实可行性的行为称之为仿真性分析。这个仿真性实验的主要工具就是EDA技术。EDA技术通过对产品的模拟实验建立相应的的模型,通过对模型进行仿真分析,得出一个函数,分析出其是否具备现实可行性。只有通过了仿真性分析的检验,才能将产品推向市场,才能真正地用于实践。所以,仿真性分析是机械电子工程设计的第一大要点。 4.2 优化设计 通过优化设计方案,可以保证更加稳定和可靠的应用电子元件,促使其容差和工作环境达到最优化。如果将传统的电子工程设计方法无法全面勘查电子元件环境,容易有不同方面的漏洞,这样就无法保证电子元件的容差和工作环境温度符合相关要求。而将EDA技术运用过来,则可以有效优化设计方案,原因就在于其可以分析计算电子方案环境,依据获得的电子元件的环境温度等数值资料,来优化设计方案,只有这样,方可以保障其能够可靠安全的工作。 4.3 防静电设计 人们日常接触到的这些机械电子产品,都是相关设计人员通过精心的设计并利用设计程序完成的,不过在科技迅猛发展的今天,我国的集成电路设计工作也变得愈加复杂,机械电子设计人员需要技术做好产品的防静电设计,确保产品的安全。我们都知道,静电在我们的生活中随处可见,而且其对设备的破坏力度也非常大,因此,机械电子设计人员需要充分了解静电的危害,在设计产品的时候加以关注,并保证防静电区域的整洁,降低静电发生的几率。 4.4 有效分析 EDA技术中非常重要的一点就是对电特性进行有效分析。机械电子工程设计中,相关人员需要及时对其中的理论数据进行分析,包括数据分析以及相应的特性分析,而要想确保这些数据与特性分析结果的准确性,就不能使用传统的设计方法,否则设计过程会受到很多方面的限制,同时相关分析结果的准确性也会受到影响。而EDA技术能够对整个设计系统进行全面的有效分析,对于保证数据的准确性以及分析结果的科学性都具有重要意义,这样设计出来的方案具有更高的科学性与合理性。 5 结束语 综上所述,机械电子工程在推动我国科技进步和社会发展方面有着非常重要的意义,而 EDA 技术在机械电子工程技术方案设计的应用中为我国的电子工程行业带来了巨大的变革,因此,必须加大对机械电子工程设计的创新与研究,才能通过科技改变我们的生活,进而促进社会的进步与发展。 机械电子工程论文:机械电子工程概述 摘 要:机械电子工程是20世纪70年代由日本提出的用于描述机械工程和电子工程一体化的一个技术术语。机械电子成为了一门新兴的学科也仅仅始于20世纪80年代。近些年来,由于以信息处理为优秀的人工智能技术的渗透,机械电子工程在传统机械系统动力传递和机构连接的基础上,更强调了信息的连接和驱动作用,并逐步向智能方向发展,已经逐渐成为机械工程的重要研究领域和技术革命的前沿方向。机械电子工程学科已经发展成为一门集机械、电子、控制、信息、计算机为一体的工程技术学科。 关键词:机械电子工程;传感器和转换器;测量系统 1 机械电子工程的概念 机械电子工程是20世纪70年代由日本提出的用于描述机械工程和电子工程一体化的一个技术术语。这个词的英文名字是取C械学的前半部分和电子学的后半部分组合而成的。 在工业发达国家,人们已经意识到,未来的工业系统,尤其是先进的机电系统的设计,制造和运行,将属于那些懂得怎么样去优化机械和电子系统之间联系的人,在这些系统中,信息将起着至关重要的作用;人工智能、专家系统、智能机器人将构成未来机械电子系统的驱动、监测、控制、和诊断的主导技术。 机械电子工程的本质是:机械与电子技术的规划应用和有效的结合,以构成一个最优的产品或系统。在激烈竞争的环境中,只有将电子学和机械工程有效的结合在一起生产出来的产品才更具有竞争力。 2 机械电子工程的应用 在制造业的广大领域中,采用机械电子方法设计的优点是:制造系统的结构易于改变,且产品的质量可以顺利的上升档次。日本人认为产品革新的未来属于那些能将电子系统和机械系统有机结合在一起的人,并已经在这些方面取得了卓有成效。日本的公司充分考虑市场需求,将机械电子方法用于高速纺织机械、计量和监测系统以及诸如集成电路自动检测等具有特殊用途的机械的设计中,并开创了新的局面。机械电子工程在产品中的应用从目前情况来看,有以下两类产品:1将现有产品进行机械电子改造以提高其性能;2用机械电子方法设计开发全新的产品。 3 机械电子工程的设计 在工程设计中,机械电子方法能将系统的大量材料和信息集中起来,使系统具有更高的性能、更强的灵活性。因此,要做到万无一失,机械电子工程的设计必须包括初步设计和具体设计两个阶段。用机械电子方法进行工程设计的优秀是将电子技术和计算机技术与机械系统有机的结合在一起。对现有产品或系统,也常用机械电子方法来改善其性能。工程设计的机械电子方法与系统结构的配置有关,在这种方法中,可以实现各种技术的集成,并对其进行评估。为达到这个目的,通常采用一种基于信息的自顶向下策略,就可以将系统分解成一些模块。例如:环境模块、装配模块、测量模块、通讯模块、处理器模块、软件模块、执行模块、界面模块等。从初级阶段的概念来说,在每一阶段都定义其下一级的模块子集,最终,整个系统中的每个部件的设计,都可以从该部件与其他部件的相关处着手。 4 测量系统 测量系统的任务是获取机械电子系统中需要的各种状态信息,并根据这些信息来控制系统的运行。将传感器配合某些特定功能的电路,可以构成一个测量系统。在测量系统中,由于测量的范围不同,并且测量系统的任一环节都可能存在内部的噪音或者外界的干扰,使测量系统的性能受到影响,因此也需要一些指标来表示测量系统的性能如:精度、稳定性、输入输出特性等等。对于测量系统的设计来说,机械电子系统中的测量系统大多是自动测量系统,他爸检测、数据处理、故障诊断和报警、校验等技术结合在一起。往往是多个敏感器件、多路信号有机的构成一个测量系统,而不是若干台仪器仪表的简单合并。简单系统往往采用直接连接。通用总线系统主要用于计算机和各种常规外部设备及I/O部件,构成通用计算机系统。测量系统的设计是为了保证能够得到所需要的信息,因此测量系统是设计中的一个重要环节。 5 传感器和转换器 在很多测量系统中,传感器和转换器都是用来提供系统状态信息的。传感器是在测量系统中,对所测物理参数发生响应的器件。转换器是能吧信息和能量从系统某一部分传送到系统另一部分的器件。在传送过程中的同时,能量形式也可能发生变化。在使用时通常不作区分。其分类可按功能分为:位移、速度、加速度、几何量、质量、力、等等。根据性能分:可以用精度、稳定性、线性度、灵敏度、量程等静态性能和响应特性的动态指标来评估。根据输出信号分:模拟量输出、数字量输出、频率输出、代码输出等等。在选用传感器或转换器时,用什么样的输出信号形式并不重要,因为用模/数转换器和数模转换器都可以获得多需形式。重要的是测量元件的功能和系统的总体性能指标必须满足需求。 6 微处理器 控制和信息处理是机械电子系统两种主要功能,期通常是由微处理器系统实现的。去其他控制和处理方式相比,微处理器有许多优势,其中最重要的是如下机电:1可存储、可编程控制2数字处理3工作速度4设计的灵活性5集成化6费用低。对于嵌入式微机系统的设计方法有:1基于模板的设计2基于模块的设计3基于芯片的设计。 机械电子工程论文:浅析机械电子工程发展方向 摘要:机械电子工程行业在之前的发展过程中,已经取得了非常大的进步,不仅成为我国国民经济支柱产业,同时竞争力也在不断提升。但是,在未来的发展过程中,仍然需要使得发展方向更加明确,才能够取得更大的发展。本文认为,未来机械电子工程发展的主要方向是机械化程度更高、电子技术更加完善、自动控制技术显著提升、信息处理速度加快。这些都是未矸⒄沟闹饕方向,当然为了更好发展,在其它方面也需要进一步加强。 关键词:机械电子工程 发展方向 一、机械电子工程行业现状分析 机械电子工程行业是目前来看,我国发展较为迅速,也比较重要的行业之一,因此,有必要对机械电子工程行业的现状进行分析,更好地了解机械电子工程的发展方向。 (一)国民经济支柱产业 从目前的情况来看,现阶段,我国机械电子工程行业发展十分迅速,在整个市场当中,有着十分重要的地位。甚至已经成为我国国民经济的支柱产业。尤其是在当前的国际贸易中,占有着不可或缺的地位。同时,随着经济的不断发展,尤其是随着当今社会的不断发展。消费者对于机电产品的需求量正在不断上升,关注程度也在正在不断提升。因此,伴随着这些需要,相应的出口也就显得越来越关键,国家和政府也在高度关注机械电子工程行业的发展情况。尤其是自我国加入世贸组织以来,我国的机械电子工程行业,实际上正在面临着新的发展机遇。尤其是经过几十年来的发展,实际上,我国的机械电子工程,已经发展得相对比较成熟。甚至已经逐渐成为我国国民经济发展中的第一大类出口商品,从而为社会的进步做出了较大的贡献。 (二)竞争力不断提升 随着市场份额的不断扩大,以及技术的不断成熟。因此,当前我国机械电子工程行业的发展,还在处于竞争力不断上升的阶段,尤其是对于那些现阶段经济全球化发展趋势越来越明显。在国际上的竞争力也是显得极为必要。当然,机械电子工程行业只有在现有的基础上,不断提升其在国际中的竞争力。从而才能够较好继续提升其发展水平。同时,还能够在不断发展中,为国民经济的发展做出较大的贡献。此外,由于我国机械电子工程行业的国际竞争力正在不断提升。当然,这就使得从我国机械电子工程发展来看,我国的机电产品的出口数量,其实是在不断增加的。一方面,我国机械电子工程行业的国际竞争力的提升主要表现两个方面。一是在相应的技术手段上,二是在技术的不断创新和优化上。这是我国机械电子工程行业竞争力不断提升的重要的原因。 二、机械电子工程行业发展方向 (一)机械化程度更高 机械电子工程的发展,很明显是离不开机械化程度的不断提高。因为机械技术是机械电子工程的支撑学科以及关键技术。因为在这一过程中,机械制造技术实际上是最为重要的影响元素。因此,在未来的行业发展中,必须要始终明确机械技术的重要地位。此外,因为机械电子工程,实际上是可以看做是多种技术向机械技术渗透的结果。因此,在实际的应用过程中,还是要注重机械电子产品的实际设计,同时要明确这些产品的设计思维、设计理念以及设计方法等,都是与机械制造技术有着很大的区别的。所以,在未来的行业发展方向中,对于机电行业人员来说,必须要从传统的机械思维模式,向着较为新型的机电思维模式的转变。 (二)电子技术更加完善 在机械工程行业中,另外一项比较重要的技术就是电子技术。因为,在机械工程行业中,实际上需要将电子技术,根据系统的实际要求,从而在实际的应用当中,将电子学的理论联系其中,从而在实际的工作中,不断地运用电子器件与机械元件。尤其是要在工作中采用某种控制策略,通过一定的技术和手段,从而很好地设计和制造出,能够满足用户需求的产品,并且可以实现特定功能的电路或电子系统。因此,做到将电子技术投入到机械电子系统或产品之中。 (三)自动控制技术显著提升 机械电子工程之所以受到广泛关注,这主要是因为现代机械电子工程的能够使得生产运用自动控制技术,很大程度上减少了人力成本。因为当代的自动控制技术主要是应用于生产、生活,以及军事、管理和教育等各个领域,所以应用范围较广,适用面也较广。实际上,自动控制技术能够在特定的情境下,做到不同程度地运用。从而使得这一技术的应用更加广泛。具体来说,就是在机械电子工程中,实际上自动控制技术主要就是控制理论的实践应用。基本上就是通过系统,将已经存在设备当中的硬件设备和软件系统,与其它多种技术相结合,从而能够有效地实现在系统的使用过程中,能够有效地选择控制方式,来很好地完成某种控制任务。从而有效地保证在实际的工作过程中,按照预想进行操作和运用,从而实现某个预设的目标。 (四)信息处理速度加快 现代社会处于信息快速发展的时代,因此就要实现快速处于信息。对于机械电子工程发展来说,未来的发展必须要进一步将信息处理的速度加快。从而能够更进一步地实现发展机械电子工程。同时,在实现信息处理速度的不断提升,需要在实际的工作中,提高信息处理设备的可靠性,从而帮助加快信息处理速度的提升,并且在此过程中,还能够有效地解决抗干扰及标准化问题。 三、结语 总之,机械电子工程行业是我国重要的支柱产业之一,对于我国经济发展,乃至全球经济发展都有着十分重要的意义。因此,在未来的发展中,还要不断地加强,对各方面技术进行不断完善,从而实现更大范围地运用。同时,在机械电子工程发展过程中还要注重产品的不断创新,以及人才的进一步培养,最终达到最佳的目的。 (作者单位:郑州市第七中学) 机械电子工程论文:机械电子工程领域中的人工智能技术应用分析 摘 要:将人工智能技术应用于机械电子工程领域中,强调将机械电子工程特点与传统机械系统功能、能量进行连接,突出信息连接的作用,并通过人工智能的方式促进机械电子产品的优化发展。本文在简单概述人工智能概念以及作用价值的基础之上,就机械电子工程以及人工智能的主要特点进行分析,重点就两者之间的关系以及人机械电子工程中人工智能技术的应用进行探讨与阐述,望能够促进机械电子工程与人工智能技术的进一步融合,从而为企业快速发展提供动力,促进经济效益目标的实现。 关键词:机械电子工程;人工智能技术;应用 在现代经济社会发展速度不嗉涌斓谋尘跋拢社会生产力水平明显提高。对于我国而言,在工业机械工程发展过程中,现代电子技术的应用促进传统机械工程逐步过渡至现代电子机械工程,而随着计算机技术以及信息技术的蓬勃发展,机械工程开始呈现出智能化、自动化的发展方向。特别是人工智能技术发展以来,此项技术在机械电子工程领域中的应用日益广泛,对提高生产力水平的意义同样非常确切。本文即围绕机械电子工程领域中人工智能技术的相关应用问题进行分析与探讨,望能够引起各方重视与关注。 一、人工智能的概述 人工智能是研究、开发用于模拟、延伸以及扩展人的智能的理论、方法、技术以及应用系统的全新学科。作为计算机科学的重要分支之一,人工智能技术所追求的是了解智能的本质,并研发出一种与人类智能高度相似的智能机器。从人工智能诞生以来,相关理论与应用技术不断成熟,人工智能技术的应用范围也明显扩大。可以预见的是,未来人工智能技术下所带来的一系列科技产品将成为人类智慧的“容器”。 二、人工智能技术的作用分析 人工智能技术的应用对意识结构的变化有非常重要的影响,使意识论研究领域明显扩大。人工智能终端作为一种全新形态的机器设备进入人意识器官范畴中。人工智能技术下,除了能够完成人脑的一部分意识活动以外,甚至在部分功能上较人脑有着更为明显的优势,如对信息进行处理,以及采取行动的速度,以及对动作和记忆的准确性等方面。除此以外,通过对人工智能技术的应用与发展,还为未来ICT等网络技术的发展提供了方向与指导,包括云计算、深度学习、以及智能算法等在内的大规模网络应用成为ICT产业重要的发展方向之一,深度学习作为人工智能研究领域中的重点关注对象之一,可通过构建模拟人脑进行分析学习的神经网络的方式,促进互联网领域的飞跃式发展。 三、机械电子工程及人工智能分析 1.机械电子工程特点 机械电子工程是将电子工程、机械工程以及自动化工程结合起来的综合性学科,在机械电工工程中占据非常重要的地位。现阶段机械电子工程主要具有以下几个方面的特点:(1)机械电子产品结构相对简单。机械电子产品构造复杂程度不高,产品占地面积有限,能够改变传统意义上机械电子产品占地面积大且外观笨拙复杂的特点,对优化机械电子产品工作性能也有重要意义;(2)机械电子工程设计方案合理性高。在电子工程、机械工程以及自动化工程相互融合的背景下,设计人员能够更为全面的决策设计方案,促进机械电子工程的不断进步与发展。如,将机械电子工程技术与管理技术相结合,一来能够促进机械电子工程在管理体制层面的发展革新,二来能够促进机械电子技术在管理层面的发展进步,综合价值突出。 2.人工智能特点 人工智能是研究、开发用于模拟、延伸以及扩展人的智能的理论、方法、技术以及应用系统的全新学科。作为计算机科学的重要分支之一,人工智能技术所追求的是了解智能的本质,并研发出一种与人类智能高度相似的智能机器,研究对象包括图像识别、语言识别、机器人、自然语言处理以及专家系统等多个部分。人工智能技术的应用具有以下几个方面的特点:(1)人工智能技术使人与人之间的沟通交流更加密切。人工智能技术作为高新科学技术,为大众间的沟通交流提供了极大便利,实现与不同群体的沟通,在促进人类社会进步的同时还对人工智能技术的改革创新提供动力;(2)人工智能技术对促进经济增长有重要意义。应用人工智能技术能够促进社会消费,扩大国内市场需求,对实现经济平稳健康发展有积极价值;(3)人工智能技术的应用有助于企业经济目标的快速实现。人工智能技术大量应用会促进行业市场的扩大,吸引投资,提高企业经济效益。 四、机械电子工程中人工智能应用 1.机械电子工程与人工智能的关系 不稳定性是机械电子工程普遍面临的问题之一,该特点的存在导致机械电子工程系统信息输入与信息输出之间的关系难以准确地描述出来。由于建设规则库方法、学习并生成知识描述法以及数学方式推导法这3种传统机械电子工程系统描述方法在严密性与精确度方面存在一定的局限,因此往往难以满足机械电子工程系统日益复杂的描述需求。但从信息处理的角度上来说,人工智能技术的应用及其与机械电子工程系统的融合对于解决系统不稳定性、不确定性以及复杂性问题有非常确切的优势。从这一角度上来说,将人工智能技术与机械电子工程相结合已成为机械电子工程领域发展的必然方向与趋势之一。 2.模糊系统及神经网络系统 模糊系统的理论基础与模糊集合,设计工具为模糊理论。模糊推理系统具有模糊信息的处理功能,在自动化控制、数字处理等诸多领域中得到了大量的应用,所取得的效果非常显著。模糊推理系统创建模拟人脑的相关功能,并分析语言信号,在网络结构的依托下无限接近连续函数,并遵循域至域的映射规则对信息进行储存。但模糊推理系统在应用中具有连接性不固定的特点,计算量偏小,因此应用范围存在一定的限制。 神经网络系统是人工智能技术领域中的关键分支之一,神经网络将信息分布于网络上的主要模式是神经元的兴奋模式。在神经网络系统干预下,可实现对信息的分布储存以及对动态信息的协同处理。神经网络系统可在确保行为丰富的前提下最大限度地精简结构,利用神经网络系统功能直接模拟大脑结构,并分析数字信号,在各个神经元间构成点对点的映射关系,进而达到提高信息数据输入、输出精度,并提高计算量的目的。 结语 综上所述,人工智能技术的应用与人工智能系统的构建、发展在很大程度上促进了现代机械电子工程的快速发展与进步。现代机械电子工程设计必须以人工智能技术的合理应用为依托,达成双赢的理想局面。在这一过程中,相关人员必须充分关注机械电子工程与人工智能技术的融合,不断开拓全新的人工智能技术,把握两者发展中的相通点与共同点,以促进两者的共同发展与进步。
网络管理技术论文:计算机网络管理技术论文 摘要:随看计算机网络规模的扩大和复杂性的增加,网络管理在计算机网络系统中的地位越来越重要。本文在简单介绍计算机网络管理协议的基础上,介绍了目前常见的两种网络管理模式。 关键字:计算机网络管理WEB 一、网络管理技术概述 1.网络管理技术的现状 网络管理这一学科领域自20世纪80年代起逐渐受到重视,许多国际标准化组织、论坛和科研机构都先后开发了各类标准、协议来指导网络管理与设计,但各种网络系统在结构上存在着或大或小的差异,至今还没有一个大家都能接受的标准。当前,网络管理技术主要有以下三种:诞生于Internte家族的SNMP是专门用于对Internet进行管理的,虽然它有简单适用等特点,已成为当前网络界的实际标准,但由于Internet本身发展的不规范性,使SNMP有先天性的不足,难以用于复杂的网络管理,只适用于TCP/IP网络,在安全方面也有欠缺。已有SNMPv1和SNMPv2两种版本,其中SNMPv2主要在安全方面有所补充。随着新的网络技术及系统的研究与出现,电信网、有线网、宽带网等的融合,使原来的SNMP已不能满足新的网络技术的要求;CMIP可对一个完整的网络管理方案提供全面支持,在技术和标准上比较成熟.最大的优势在于,协议中的变量并不仅仅是与终端相关的一些信息,而且可以被用于完成某些任务,但正由于它是针对SNMP的不足而设计的,因此过于复杂,实施费用过高,还不能被广泛接受;分布对象网络管理技术是将CORBA技术应用于网络管理而产生的,主要采用了分布对象技术将所有的管理应用和被管元素都看作分布对象,这些分布对象之间的交互就构成了网络管理.此方法最大的特点是屏蔽了编程语言、网络协议和操作系统的差异,提供了多种透明性,因此适应面广,开发容易,应用前景广阔.SNMP和CMIP这两种协议由于各自有其拥护者,因而在很长一段时期内不会出现相互替代的情况,而如果由完全基于CORBA的系统来取代,所需要的时间、资金以及人力资源等都过于庞大,也是不能接受的.所以,CORBA,SNMP,CMIP相结合成为基于CORBA的网络管理系统是当前研究的主要方向。 2.网络管理协议 网络管理协议一般为应用层级协议,它定义了网络管理信息的类别及其相应的确切格式,并且提供了网络管理站和网络管理节点间进行通讯的标准或规则。 网络管理系统通常由管理者(Manager)和(Agent)组成,管理者从各那儿采集管理信息,进行加工处理,从而提供相应的网络管理功能,达到对管理之目的。即管理者与之间孺要利用网络实现管理信息交换,以完成各种管理功能,交换管理信息必须遵循统一的通信规约,我们称这个通信规约为网络管理协议。 目前有两大网管协议,一个是由IETF提出来的简单网络管理协议SNMP,它是基于TCP/IP和Internet的。因为TCP/IP协议是当今网络互连的工业标准,得到了众多厂商的支持,因此SNMP是一个既成事实的网络管理标准协议。SNMP的特点主要是采用轮询监控,管理者按一定时间间隔向者请求管理信息,根据管理信息判断是否有异常事件发生。轮询监控的主要优点是对的要求不高;缺点是在广域网的情形下,轮询不仅带来较大的通信开销,而且轮询所获得的结果无法反映最新的状态。 另一个是ISO定义的公共管理信息协议CMIP。CMIP是以OSI的七层协议栈作为基础,它可以对开放系统互连环境下的所有网络资源进行监测和控制,被认为是未来网络管理的标准协议。CMIP的特点是采用委托监控,当对网络进行监控时,管理者只需向发出一个监控请求,会自动监视指定的管理对象,并且只是在异常事件(如设备、线路故障)发生时才向管理者发出告警,而且给出一段较完整的故障报告,包括故障现象、故障原因。委托监控的主要优点是网络管理通信的开销小、反应及时,缺点是对的软硬件资源要求高,要求被管站上开发许多相应的程序,因此短期内尚不能得到广泛的支持。 3.网络管理系统的组成778论文在线 网络管理的需求决定网管系统的组成和规模,任何网管系统无论其规模大小如何,基本上都是由支持网管协议的网管软件平台、网管支撑软件、网管工作平台和支撑网管协议的网络设备组成。 网管软件平台提供网络系统的配置、故障、性能以及网络用户分布方面的基本管理。目前决大多数网管软件平台都是在UNIX和DOS/WINDOWS平台上实现的。目前公认的三大网管软件平台是:HPView、IBMNetview和SUNNetmanager。虽然它们的产品形态有不同的操作系统的版本,但都遵循SNMP协议和提供类似的网管功能。 不过,尽管上述网管软件平台具有类似的网管功能,但是它们在网管支撑软件的支持、系统的可靠性、用户界面、操作功能、管理方式和应用程序接口,以及数据库的支持等方面都存在差别。可能在其它操作系统之上实现的Netview、Openview、Netmanager网管软件平台版本仅是标准Netview、Openview、Netmanager的子集。例如,在MSWindows操作系统上实现的Netview网管软件平台版本NetviewforWindows便仅仅只是Netview的子集。 网管支撑软件是运行于网管软件平台之上,支持面向特定网络功能、网络设备和操作系统管理的支撑软件系统。 网络设备生产厂商往往为其生产的网络设备开发专门的网络管理软件。这类软件建立在网络管理平台之上,针对特定的网络管理设备,通过应用程序接口与平台交互,并利用平台提供的数据库和资源,实现对网络设备的管理,比如CiscoWorks就是这种类型的网络管理软件,它可建立在HPOpenView和IBMNetview等管理平台之上,管理广域互联网络中的Cisco路由器及其它设备。通过它,可以实现对Cisco的各种网络互联设备(如路由器、交换机等)进行复杂网络管理。 4.网络管理的体系结构 网络管理系统的体系结构(简称网络拓扑)是决定网络管理性能的重要因素之一。通常可以分为集中式和非集中式两类体系结构。 目前,集中式网管体系结构通常采用以平台为中心的工作模式,该工作模式把单一的管理者分成两部分:管理平台和管理应用。管理平台主要关心收集的信息并进行简单的计算,而管理应用则利用管理平台提供的信息进行决策和执行更高级的功能。 非集中方式的网络管理体系结构包括层次方式和分布式。层次方式采用管理者的管理者MOM(Managerofmanager)的概念,以域为单位,每个域有一个管理者,它们之间的通讯通过上层的MOM,而不直接通讯。层次方式相对来说具有一定的伸缩性:通过增加一级MOM,层次可进一步加深。分布式是端对端(peertopeer)的体系结构,整个系统有多个管理方,几个对等的管理者同时运行于网络中,每个管理者负责管理系统中一个特定部分“域”,管理者之间可以相互通讯或通过高级管理者进行协调。 对于选择集中式还是非集中式,这要根据实际场合的需要来决定。而介于两者之间的部分分布式网管体系结构,则是近期发展起来的兼顾两者优点的一种新型网管体系结构。 二、几种常见的网络管理技术 1.基于WEB的网络管理模式 随着Internet技术的广泛应用,Intranet也正在悄然取代原有的企业内部局域网,由于异种平台的存在及网络管理方法和模型的多样性,使得网络管理软件开发和维护的费用很高,培训管理人员的时间很长,因此人们 迫切需要寻求高效、方便的网络管理模式来适应网络高速发展的新形势。随着Intranet和WEB及其开发工具的迅速发展,基于WEB的网络管理技术也因此应运而生。基于WEB的网管解决方案主要有以下几方面的优点:(1)地理上和系统间的可移动性:系统管理员可以在Intranet上的任何站点或Internet的远程站点上利用WEB浏览器透明存取网络管理信息;(2)统一的WEB浏览器界面方便了用户的使用和学习,从而可节省培训费用和管理开销;(3)管理应用程序间的平滑链接:由于管理应用程序独立于平台,可以通过标准的HTTP协议将多个基于WEB的管理应用程序集成在一起,实现管理应用程序间的透明移动和访问;(4)利用JAVA技术能够迅速对软件进行升级。为了规范和促进基于WEB的网管系统开发,目前已相继公布了两个主要推荐标准:WEBM和JMAPI。两个推荐标准各有其特色,并基于不同的原理提出。 WEBM方案仍然支持现存的管理标准和协议,它通过WEB技术对不同管理平台所提供的分布式管理服务进行集成,并且不会影响现有的网络基础结构。 JMAPI是一种轻型的管理基础结构,采用JMAPI来开发集成管理工具存在以下优点:平台无关、高度集成化、消除程序版本分发问题、安全性和协议无关性。 2.分布对象网络管理技术 目前广泛采用的网络管理系统模式是一种基于Client/Server技术的集中式平台模式。由于组织结构简单,自应用以来,已经得到广泛推广,但同时也存在着许多缺陷:一个或几个站点负责收集分析所有网络节点信息,并进行相应管理,造成中心网络管理站点负载过重;所有信息送往中心站点处理,造成此处通信瓶颈;每个站点上的程序是预先定义的,具有固定功能,不利于扩展。随着网络技术和网络规模尤其是因特网的发展,集中式在可扩展性、可靠性、有效性、灵活性等方面有很大的局限,已不能适应发展的需要. 2.1CORBA技术 CORBA技术是对象管理组织OMG推出的工业标准,主要思想是将分布计算模式和面向对象思想结合在一起,构建分布式应用。CORBA的主要目标是解决面向对象的异构应用之间的互操作问题,并提供分布式计算所需要的一些其它服务。OMG是CORBA平台的优秀,它用于屏蔽与底层平台有关的细节,使开发者可以集中精力去解决与应用相关的问题,而不必自己去创建分布式计算基础平台。CORBA将建立在ORB之上的所有分布式应用看作分布计算对象,每个计算对象向外提供接口,任何别的对象都可以通过这个接口调用该对象提供的服务。CORBA同时提供一些公共服务设施,例如名字服务、事务服务等,借助于这些服务,CORBA可以提供位置透明性、移动透明性等分布透明性。 2.2CORBA的一般结构 基于CORBA的网络管理系统通常按照Client/Server的结构进行构造。其中,服务方是指针对网络元素和数据库组成的被管对象进行的一些基本网络服务,例如配置管理、性能管理等.客户方则是面向用户的一些界面,或者提供给用户进一步开发的管理接口等。其中,从网络元素中获取的网络管理信息通常需要经过CORBA/SNMP网关或CORBA/CMIP网关进行转换,这一部分在有的网络管理系统中被抽象成CORBA的概念.从以上分析可以看出,运用CORBA技术完全能够实现标准的网络管理系统。不仅如此,由于CORBA是一种分布对象技术,基于CORBA的网络管理系统能够克服传统网络管理技术的不足,在网络管理的分布性、可靠性和易开发性方面达到一个新的高度。 三、结语 目前,计算机网络的应用正处于一个爆炸性增长的时期,并且网络规模迅速扩大,网络的复杂程度也日益加剧。为适应网络大发展的这一时代需要,在构建计算机网络时必须高度重视网络管理的重要性,重点从网管技术和网管策略设计两个大的方面全面规划和设计好网络管理的方方面面,以保障网络系统高效、安全地运行。值得注意的是,基于WEB的网管解决方案将是今后一段时期内网管发展的重要方向,相信通过统一的浏览器界面实现全面网络管理的美好愿望将会得到实现。 网络管理技术论文:网络管理技术概述分析论文 一、网络管理技术概述 网络管理已经成为计算机网络和电信网研究中最重要的内容之一。网络中采用的先进技术越多,规模越大,网络的维护和管理工作也就越复杂。计算机网络和电信网的管理技术是分别形成的,但到后来渐趋同化,差不多具有相同的管理功能和管理原理,只是在网络管理上的具体对象上有些差异。 通常,一个网络由许多不同厂家的产品构成,要有效地管理这样一个网络系统,就要求各个网络产品提供统一的管理接口,即遵循标准的网络管理协议。这样,一个厂家的网络管理产品就能方便地管理其他厂家的产品,不同厂家的网络管理产品之间还能交换管理信息。 在简单网络管理协议SNMP(SimpleNetworkManagementProtocol)设计时,就定位在是一种易于实施的基本网络管理工具。在网管领域中,它扮演了先锋的角色,因OSI的CMIP发展缓慢同时在Internet的迅猛发展和多厂商环境下的网络管理解决方案的驱动下,而很快成为了事实上的标准。 SNMP的管理结构如图1所示。它的优秀思想是在每个网络节点上存放一个管理信息库MIB(ManagementInformationBase),由节点上60(agent)负责维护,管理者通过应用层协议对这些进行轮询进而对管理信息库进行管理。SNMP最大的特点就是其简单性。它的设计原则是尽量减少网络管理所带来的对系统资源的需求,尽量减少agent的复杂性。它的整个管理策略和体系结构的设计都体现了这一原则。 针对这些问题,对它的改进工作一直在进行。如1991年11月,推出了RMON(RernoteNetworkMonitor)MIB,加强SNMP对网络本身的管理能力。它使得SNMP不仅可管理网络设备,还能监测局域网和互联网上的数据流量等信息,1992年7月,针对SNMP缺乏安全性的弱点,又公布了S-SNMP(SecureSNMP)草案。到1993年初,又推出了SNMPVersion2即SNMPv2(推出了SNMPv2以后,SNMP就被称为SNMPv1)。SNM-Pv2包容了以前对SNMP的各项改进工作,并在保持了SNMP清晰性和易于实现的特点以外,吸取了CMIP的部分优点,功能更强,安全性更好,具体表现为: ·提供了验证机制,加密机制,时间同步机制等,安全性大大提高; ·提供了一次取回大量数据的能力,效率大大提高; ·增加了管理者和管理者之间的信息交换机制,从而支持分布式管理结构,由位于中间层次(intermediate)的管理者来分担主管理者的任务,增加了远地站点的局部自主性。 ·可在多种网络协议上运行,如OSI、AppleTalk和IPX等,适用多协议网络环境(但它的缺省网络协议仍是UDP)。 ·扩展了管理信息结构的很多方面。特别是对象类型的定义引入了几种新的类型。另外还规范了一种新的约定用来创建和删除管理表(managementtables)中的“行”(rows)。 ·定义了两种新的协议数据单元PDU(ProtocolDataUnit)。Get-Bulk-Request协议数据单元允许检索大数据块(largedatablocks),不必象SNMP那样逐项(itembyitem)检索;Inform-Request协议数据单元允许在管理者之间交换陷阱(tran)信息。 CMIP协议是在OSI制订的网络管理框架中提出的网络管理协议。CMIP与SNMP一样,也是由管理者、、管理协议与管理信息库组成。 CMIP是基于面向对象的管理模型的。这个管理模型表示了封装的资源并标准化了它们所提供的接口。如图2所示了四个主要的元素: ·系统管理应用进程是在担负管理功能的设备(服务器或路由器等〕中运行的软件: ·管理信息库MIB是一组从各个接点收集来的与网络管理有关的数据; ·系统管理应用实体(systemmanagementapplicationentities)负责网络管理工作站间的管理信息的交换,以及与网络中其它接点之间的信息交换; ·层管理实体(layermanagemententities)表示在OSI体系结构设计中必要的逻辑。 CMIP模型也是基于C/S结构的。客户端是管理系统,也称管理者,发起操作并接收通知;服务器是被管系统,也称,接收管理指令,执行命令并上报事件通知。一个CMIP操作台(console)可以和一个设备建立一个会话,并用一个命令就可以下载许多不同的信息。例如,可以得到一个设备在一段特定时间内所有差错统计信息。 CMIP采用基于事件而不是基于轮询的方法来获得网络组件的相关数据。 CMIP已经得到主要厂商,包括IBM、HP及AT T的支持。用户和厂商已经认识到CMIP在企业级网络管理领域是一个比较好的选择。它能够满足企业级网管对横跨多个管理域的对等相互作用(peertopeerinteractions)的要求。CMIP特别适合对要求提供集中式管理的树状系统,尤其是对电信网(telecommunicationsnetwork)的管理。这就是下面提到的电信管理网。 二、电信管理网TMN 电信管理网TMN是国际电联ITU-T借鉴0SI中有关系统管理的思想及技术,为管理电信业务而定义的结构化网络体系结构,TMN基于OSI系统管理(ITU-UX.700/ISO7498-4)的概念,并在电信领域的应用中有所发展.它使得网络管理系统与电信网在标准的体系结构下,按照标准的接口和标准的信息格式交换管理信息,从而实现网络管理功能。TMN的基本原理之一就是使管理功能与电信功能分离。网络管理者可以从有限的几个管理节点管理电信网络中分布的电信设备。 国际电信联盟(ITU)在M.3010建议中指出,电信管理网的基本概念是提供一个有组织的网络结构,以取得各种类型的操作系统(OSs)之间、操作系统与电信设备之间的互连。它采用商定的具有标准协议和信息的接口进行管理信息交换的体系结构。提出TMN体系结构的目的是支撑电信网和电信业务的规划、配置、安装、操作及组织。 电信管理网TMN的目的是提供一组标准接口,使得对网络的操作、管理和维护及对网络单元的管理变得容易实现,所以,TMN的提出很大程度上是为了满足网管各部分之间的互连性的要求。集中式的管理和分布式的处理是TMN的突出特点。 ITU-T从三个方面定义了TMN的体系结构(Architecture),即功能体系结构(FunctionalArchitecture),信息体系结构(InformationArchitecture)和物理体系结构(PhysicalArchitecture)。它们分别体现在管理功能块的划分、信息交互的方式和网管的物理实现。我们按TMN的标准从这三个方面出发,对TMN系统的结构进行设计。 功能体系结构是从逻辑上描述TMN内部的功能分布。引入了一组标准的功能块(Functionalblock)和可能发生信息交换的参考点(referencepoints)。整个TMN系统即是各种功能块的组合。 信息体系结构包括两个方面:管理信息模型和管理信息交换。管理信息模型是对网络资源及其所支持的管理活动的抽象表示,网络管理功能即是在信息模型的基础上实现的。管理信息交换主要涉及到TMN的数据通信功能和消息传递功能,即各物理实体和功能实体之间的通信。 物理体系结构是为实现TMN的功能所需的各种物理实体的组织结构。TMN功能的实现依赖于具体的物理体系结构,从功能体系结构到物理体系结构存在着映射关系。物理体系结构随具体情况的不同而千差万别。在物理体系结构和功能体系结构之间有一定的映射关系。物理体系结构中的一个物理块实现了功能体系结构中的一个或多个功能块,一个接口实现了功能体系结构中的一组参考点。 仿照OSI网络分层模型,ITU-T进一步在TMN中引入了逻辑分层。如图3所示: TMN的逻辑分层是将管理功能针对不同的管理对象映射到事务管理层BML(BusinessManagementLayer),业务管理层SML(ServiceManagementLayer),网络管理层NML(NetworkManagementLayer)和网元管理层EML(ElementManagementLayer)。再加上物理存在的网元层NEL(NetworkElementLayer),就构成了TMN的逻辑分层体系结构。从图2-6可以看到,TMN定义的五大管理功能在每一层上都存在,但各层的侧重点不同。这与各层定义的管理范围和对象有关。 三、TMN开发平台和开发工具 1.利用TMN的开发工具开发TMN的必要性 TMN的信息体系结构应用OSI系统管理的原则,引入了管理者和的概念,强调在面向事物处理的信息交换中采用面向对象的技术。如前所述,TMN是高度强调标准化的网络,故基于TMN标准的产品开发,其标准规范要求严格复杂,使得TMN的实施成为一项具有难度和挑战性的工作;再加上OSI系统管理专业人员的相对缺乏,因此,工具的引入有助于简化TMN的开发,提高开发效率。目前比较流行的基于TMN标准的开发平台有HPOVDM、SUNSEM、IBMTMN平台和DSET的DSG及其系列工具。这些平台可以用于开发全方位的TMN管理者和应用,大大降低TMN/Q3应用系统的编程复杂性,并且使之符合开放系统互连(OSI)网络管理标准,这些标准包括高级信息模型定义语言GDM0,OSI标准信息传输协议CMIP,以及抽象数据类型定义语言ASN.1。其中DSET的DSG及工具系列除了具备以上功能外,还具有独立于硬件平台的优点。下面将比较详细论述DSET的TMN开发工具及其在TMN开发中的作用。 2.DSET的TMN开发工具的基本组成 DSET的TMN开发工具从功能上来讲可以构成一个平台和两大工具箱。一个平台:分布式系统生成器DSG(DistributedSystemGenerator);两个工具箱:管理者工具箱和工具箱。 分布式系统生成器DSG DSG是用于顶层TCP/IP、OSI和其它协议上构筑分布式并发系统的高级对象请求0RB。DSG将复杂的通信基础设施和面向对象技术相结合,提供构筑分布式计算的软件平台。通信基础设施支持分布式计算中通信域的通信要求。如图4所示,它提供了四种主要的服务:透明远程操作、远程过程调用和消息传递、抽象数据服务及命名服务。借助于并发的面向对象框架,一个复杂的应用可以分解成一组相互通信的并发对象worker,除了支持例如类和多重继承等重要的传统面向对象特征外,为了构筑新的worker类,DSG也支持分布式对象。在一个开放系统中,一个worker可以和其它worker进行通信,而不必去关心它们所处的物理位置。 DSG提供给用户用以开发应用的构造块(buildingblock)称为worker。一个worker可以有自己的控制线程,也可以和别的线程共享一个控制线程,每个Worker都有自己的服务访问点SAP(ServiceAccessPoint),通过SAP与其它worker通信。Worker是事件驱动的。在Worker内部,由有限状态机FSM(FiniteStateMachine〕定义各种动作及处理例程,DSG接受外部事件并分发到相应的动作处理例程进行处理。如图5所示,独占线程的此worker有三个状态,两个SAPs,并且每个SAP的消息队列中都有两个事件。DSG环境通过将这些事件送到相应的事件处理程序中来驱动worker的有限状态机。 Worker是分布式的并发对象,DSG用它来支持面向对象的特点,如:类,继承等等。Worker由workerclass定义。Worker可以根据需要由应用程序动态创建。在一个UNIX进程中可以创建的Worker个数仅受内存的限制。 管理者工具箱由ASN.C/C++编译器、CMIP/ROSE协议和管理者代码生成器MCG构成,如图6所示。 其中的CMIP/ROSE协议提供全套符合Q3接口选用的OSI七层协议栈实施。由于TMN在典型的电信环境中以面向对象的信息模型控制和管理物理资源,所有被管理的资源均被抽象为被管对象(M0),被管理系统中的帮助管理者通过MO访问被管理资源,又根据ITU-TM.3010建议:管理者与之间通过Q3接口通信。为此管理者必须产生与通信的CMIP请求。管理者代码生成器读取信息模型(GDMO文件和ASN.1文件),创立代码模板来为每个被定义的MO类产生CMIP请求和CMIP响应。由于所有CMIP数据均由ASN.1符号定义,而上层管理应用可能采用C/C++,故管理者应用需要包含ASN.1数据处理代码,管理者工具箱中的ASNC/C++编译器提供ASN.1数据到C/C++语言的映射,并采用“预处理技术“生成ASN.1数据的低级代码,可见利用DSET工具用户只需编写网管系统的信息模型和相关的抽象数据类型定义文件,然后利用DSET的ASNC/C++编译器,管理者代码生成器即可生成管理者部分代码框架。 工具箱包括可砚化生成器VAB、CMIP翻译器、ASN.C/C++Toolkit,其结构见图7。用来开发符合管理目标定义指南GDMO和通用管理信息协议CMIP规定的应用.使用DSET独具特色的工具箱的最大的好处就是更快、更容易地进行应用的开发。DSET在应用的开发上为用户做了大量的工作。 第一个模块用于处理与MO实施。工具箱通过对过滤、特性处理、MO实例的通用支持,自动构作这一个模块。DSET的这一部分做得相当完善,用户只需作少量工作即可完成本模块的创建。对于mcreate、m-delete、m-get、m-cancel-get、m-set、m-set-confirmed、m-action、m-action-confirmed这些CMIP请求,第一个模块中包含有缺省的处理代码框架。这些缺省代码都假定管理者的CMIP请求只与MO打交道。为了适应不同用户的需求,DSET工具箱又提供在缺省处理前后调用用户程序的接入点(称为Userhooks)。当某CMIP请求需与实际被管资源或数据库打交道时,用户可在相应的PRE-或POST-函数中加入自己的处理代码。例如,当你需要在二层管理应用中发CMIP请求,需望获取实际被管资源的某属性,而该属性又不在相应MO中时你只需在GDMO预定义模板中为此属性定义一PRE-GET函数,并在你自己的定制文件中为此函数编写从实际被管设备取到该属性值的代码即可。DSET的Agent代码在执行每个CMIP请求前都要先检查用户是否在GDMO预定义文件中为此清求定义了PRE-函数,若是,则光执行PRE-函数,并根据返回值决定是否执行缺省处理(PRE-函数返回D-OK则需执行缺省处理,否则Agent向管理者返回正确或错误响应)。同样当Agent执行完缺省处理函数时,也会检查用户是否为该请求定义了POST-函数,若是则继续执行POST-函数。至于Agent与MO之间具体是如何实现通信的,用户不必关心,因为DSET已为我们实现了。用户只需关心需要与设备交互的那一部分CMIP请求,为其定制PRE-/POST函数即可。 第二个模块实现MO与实际被管资源的通信。它的实现依赖于分布式系统生成器DSG所提供“网关处理单元”(gateway)、远程过程调用(RPC)与消息传递机制及MSL语言编译器。通信双方的接口定义由用户在简化的ROSE应用中定义,在DSG中也叫环境,该环境定义了双方的所有操作和相关参数。DSG的CTX编译器编译CTX格式的接口定义并生成接口表。DSG的MSL语言编译器用以编译分布式对象类的定义并生成事件调度表。采用DSG的网关作为MO与实际被管资源间的通信桥梁,网关与MO之间通过定义接口定义文件及各自的MSL文件即可实现通信,网关与被管设备之间采用设备所支持的通信协议来进行通信,例如采用TCP/IP协议及Socket机制实现通信。 第三个模块对被管理资源进行实际处理。这一模块根据第二个模块中定义的网关与被管设备间的通信机制来实现,与工具没有多大联系。 四、TMN开发的关键技术 电信管理网技术蕴含了当今电信、计算机、网络通信和软件开发的最新技术,如OSI开放系统互连技术、OSI系统管理技术、计算机网络技术及分布式处理、面向对象的软件工程方法以及高速数据通信技术等。电信管理网应用系统的开发具有巨大的挑战性。 工具的引入很大程度上减轻了TMN的开发难度。留给开发人员的最艰巨工作就是接口(interface)的信息建模。尤其是Q3接日的信息建模问题。 Q3接口是TMN接口的“旗舰”,Q3接口包括通信模型和信息模型两个部分,通信模型(0SI系统管理)的规范制定的十分完善,并且工具在这方面所作的工作较多,因此,当我们设计和开发各种不同管理业务的TMN系统时,主要是采用一定的方法学,遵循一定的指导原则,针对不同电信领域的信息建模问题。 为什么说建模是TMN开发中的关键技术呢?从管理的角度而言,在那些先有国际标准(或事实上的标准),后有设备的情况下,是有可能存在一致性的信息模型的,例如目前SDH和七号信令网的TMN系统存在这样的信息模型标准。但即使这样,在这些TMN系统的实施过程,有可能由于管理需求的不同而对这些模型进行进一步的细化。在那些先有设备而后才有国际标准(或事实上的标准)的设备,而且有的电信设备就无标准而言,由于不同厂家的设备千差万别,这种一致性的信息模型的制定是非常困难的。 例如,近年来标准化组织国际电信联盟(ITU-T)、欧洲电信标准组织(ETSI)、网络管理论坛(NMF)和ATM论坛等相继颁布了一些Q3信息模型。但至今没有一个完整的稳定的交换机网元层的Q3信息模型。交换机的Q3信息模型提供了交换机网元的一个抽象的、一般的视图,它应当包含交换机的管理的各个方面。但这是不可能的。因为随着电信技术的不断发展,交换机技术也在不断的发展,交换机的类型不断增加,电信业务不断的引入。我们很难设计一个能够兼容未来交换机的信息模型。如今的交换机已不再是仅仅提供电话的窄带业务,而且也提供象ISDN这样的宽带业务。交换机趋向宽带窄带一体化发展,因此交换机的Q3信息模型是很复杂的,交换机Q3信息建模任务是很艰巨的。 五、TMN管理者和的开发 下面结合我们的开发工作,探讨一下TMN管理者和的开发。 1.管理者的开发 基于OSI管理框架的管理者的实施通常被认为是很困难的事,通常,管理者可以划分为三个部分。第一部分是位于人机之间的图形用户接口GUI(GraphicalUserInterfaces),接收操作人员的命令和输入并按照一种统一的格式传送到第二部分——管理功能。管理功能提供管理功能服务,例如故障管理,性能管理、配置管理、记费管理,安全管理及其它特定的管理功能。接收到来GUI的操作命令,管理功能必须调用第三部分——CMSIAPI来发送CMIP请求到。CMISAPI为管理者提供公共管理信息服务支持。 大多数的网管应用是基于UNIX平台的,如Solaris,AIXandHP-UX。若GUI是用X-Window来开发的,那么GUI和管理功能之间的接口就不存在了,从实际编程的的角度看,GUI和管理功能都在同一个进程中。 上面的管理者实施方案尽管有许多优点,但也存在着不足。首先是费用昂贵。所有的管理工作站都必须是X终端,服务器必须是小型机或大型机。这种方案比采用PC机作客户端加上UNIX服务器的方案要昂贵得多。其次,扩展性不是很好,不同的管理系统的范围是不同的,用户的要求也是不一样的,不是所有的用户都希望在X终端上来行使管理职责。因此,PC机和调终端都应该向用户提供。最后由于X-Window的开发工具比在PC机上的开发工具要少得多。因此最终在我们的开发中,选择了PC机作为管理工作站,SUNUltral作为服务器。 在实际工作中我们将管理者划分为两个部分——管理应用(managementapplication)和管理者网关(managergateway)。如图8所示。 管理应用向用户提供图形用户接口GUI并接受用户的命令和输入,按照定义好的消息格式送往管理者网关,由其封装成CMIP请求,调用CMISAPI发往。同时,管理者网关还要接收来自的响应消息和事件报告并按照一定的消息格式送往管理应用模块。 但是这种方案也有缺点。由于管理应用和管理者网关的分离,前者位于PC机上,后者位于Ultral工作站上。它们之间的相互作用须通过网络通信来完成。它们之间的接口不再是一个参考点(ReferencePoint),而是一个物理上的接口,在电信管理网TMN中称为F接口。迄今为止ITU-T一直没能制定出有关F接口的标准,这一部分工作留给了TMN的开发者。鉴于此,我们制定了管理应用和管理者网关之间通信的协议。 在开发中,我们选择了PC机作为管理工作站,SUNUltral作为我们的管理者网关。所有的管理应用都在PC机上。开发人员可以根据各自的喜好来选择不同开发工具,如Java,VC++,VB,PB等。管理者网关执行部分的管理功能并调用CMISAPI来发送CMIP请求,接收来自的响应消息和事件报告并送往相应的管理应用。 2.的开发 的结构如图9所示。 为了使部分的设计和实现模块化、系统化和简单化,将agent分成两大模块——通用模块和MO模块——进行设计和实现。如图所示,通用agent向下只与MO部分直接通信,而不能与被管资源MR直接进行通信及操作,即通用agent将manager发来的CMIP请求解析后投递给相应的M0,并从MO接收相应的应答信息及其它的事件报告消息。 的作用是代表管理者管理MO。利用工具的支持,采用面向对象的技术,分为八个步骤进行agent的设计和实现,这八个步骤是: 第一步:对信息模型既GDMO文件和ASN.1文件的理解,信息模型是TMN系统开发的基础和关键。特别是对信息模型中对象类和其中各种属性清晰的认识和理解,对于实际的TMN系统来说,其信息模型可能很复杂,其中对象类在数量上可能很多。也就是说,在设计和实现agent之前,必须作到对MO心中有数。 第二步:被管对象MO的定制。这一部分是agent设计和实现中的关键部分,工具对这方面的支持也不是很多,特别是涉及到MO与MR之间的通信,更为复杂,故将MO专门作为一个模块进行设计和实现MO和MR之间的通信以及数据和消息格式的转换问题,利用网关原理设计一个网关来解决。 第三步:创建内置的M0。所谓内置MO就是指在系统运行时,已经存在的物理实体的抽象。为了保证能对这些物理实体进行管理,必须将这些被管对象的各种固有的属性值和操作预先加以定义。 第四步:创建外部服务访问点SAP。如前所述,TMN系统中各个基于分布式处理的worker之间通过SAP进行通信,所以要为agent与管理者manager之间、agent与网关之间创建SAP。 第五步:SAP同内置MO的捆绑注册。由于在TMN系统中,agent的所有操作是针对MO的,即所有的CMIP请求经解析后必须送到相应的M0,而基于DSG平台的worker之间的通信是通过SAP来实现的。因而,在系统处理过程中,当进行信息的传输时,必须知道相应MO的SAP,所以,在agent的设计过程中,必须为内置MO注册某一个SAP。 第六步:agent配置。对agent中有些参数必须加以配置和说明。如队列长度、流量控制门限值、agent处理单元组中worker的最大/最小数目。报告的处理方式、同步通信方式中超时门限等。 第七步:agent用户函数的编写,如agentworker初始化函数、子函数等的编写。 第八步:将所有函数编译,连接生成可运行的agent。 MO模块是agent设计中的一个重要而又复杂的部分。这是由于,一方面工具对该部分的支持不是很多:另一方面,用户的大部分处理函数位于这一部分;最主要的还在于它与被管资源要跨平台,在不同的环境下进行通信。MO模块的设计思想是在MO和MR之间设计一个网关(gateway),来实现两者之间的消息、数据、协议等转换。 MO部分的主要功能是解析,执行来自管理者的CMIP请求,维持各MO的属性值同被管资源的一致性,生成CMIP请求结果,并上报通用agent模块,同时与MR通信,接收和处理来自MR的事件报告信息,并转发给通用agent。 MO部分有大量的用户定制工作。工具只能完成其中一半的工作,而另一半工作都需要用户自己去定制。用户定制分为两大类; 第一类是PRE-/POST-函数。PRE-/POST-函数的主要功能是在agent正式处理CMIP请求之前/之后与被管资源打交道,传送数据到MR或从MR获取数据并做一些简单的处理。通过对这些PRE-/POST-函数的执行,可以确保能够真实地反映出被管资源的运行状态。PRE-/POST-函数分为两个层次:MO级别和属性级别。MO级别层次较高,所有对该对象类的CMIP操作都会调用MO级别的PRE-/POST-函数。属性级别层次低,只有对该属性的CMIP操作才会调用这些函数。DSET工具只提供了PRE-/POST-函数的人口参数和返回值,具体的代码需要完全由用户自己编写。由于agent与被管资源有两种不同的通信方式,不同的方式会导致不同的编程结构和运行效率,如果是同步方式,编程较为简单,但会阻塞被管资源,适合于由大量数据返回的情况。异步方式不会阻塞被管资源,但编程需要作特殊处理,根据不同的返回值做不同的处理,适合于数据不多的情况,在选择通信方式时还要根据MO的实现方式来确定。比如,MO若采用Doer来实现,则只能用同步方式。 第二类是动作、事件报告和通知的处理,动作的处理相对比较容易,只需考虑其通信方式采用同步还是异步方式。对事件报告和通知的处理比较复杂。首先,需要对事件进行分类,对不同类别的事件采用不同的处理方法,由哪一个事件前向鉴别器EFD(EventForwardingDiscriminator)来处理等等。比如,告警事件的处理就可以单独成为一类。其次,对每一类事件需要确定相应的EFD的条件是什么,哪些需要上报管理应用,哪些不需要。是否需要记入日志,这些日志记录的维护策略等等。 除了这两类定制外,MO也存在着优化问题。比如MO用worker还是Doer来实现,通信方式采用同步还是异步,面向连接还是无连接等等,都会影响整个的性能。 如果MO要永久存储,我们采用文件方式。因为目前DSET的工具只支持Versant、ODI这两种面向对象数据库管理系统OODBMS,对于0racle,Sybase等数据库的接口还需要用户自己实现。MO定制的工作量完全由信息模型的规模和复杂程度决定,一个信息模型的对象类越多,对象之间的关系越复杂(比如一个对象类中的属性改变会影响别的类),会导致定制工作的工作量和复杂程度大大增加。 者agent在执行管理者发来的CMIP请求时必须保持与被管资源MR进行通信,将manager传送来的消息和数据转发给MR,并要从MR获取必要的数据来完成其操作,同时,它还要接收来自MR的事件报告,并将这些事件上报给manager。 由上述可知,与被管资源MR之间的通信接口实际上是指MO与MR之间的通信接口。大部分MO是对实际被管资源的模拟,这些MO要与被管资源通信。若让这些MO直接与被管资源通信,则存在以下几个方面的弊端: ·由于MO模块本身不具备错误信息检测功能(当然也可在此设计该项功能,但增加了MO模块的复杂性),如果将上向发来的所有信息(包括某些不恰当的信息)全部转发给MR,不仅无此必要,而且增加了数据通信量;同理MR上发的信息也无必要全部发送给MO。 ·当被管资源向MO发消息时,由于MIT对于被管资源来说是不可知的,被管资源不能确定其相应MO在MIT中所处的具体位置,从而也就无法将其信息直接送到相应的MO,因而只能采用广播方式发送信息。这样一来,每当有消息进入MO模块时,每个MO都要先接收它,然后对此消息加以判断,看是否是发给自己的。这样一方面使编程复杂化,使软件系统繁杂化,不易控制,调试困难;另一方面也使通信开销增大。 ·MO直接与被管资源通信,使得系统在安全性方面得不到保障,在性能方面也有所下降,为此,采用计算机网络中中网关(gateway)的思想,在MO与被管资源建立一个网关,即用一个gatewayworker作为MO与被管资源通信的媒介。网关在的进程处理中起到联系被管资源与MO之间的“桥梁”作用。 六、总结与展望 Q3接口信息建模是TMN开发中的关键技术。目前,各标准化组织针对不同的管理业务制定和了许多信息模型。这些模型大部分是针对网元层和网络层,业务层和事务层的模型几乎没有,还有相当的标准化工作正在继续研究。业务层和事务层的模型是将来研究的重点。 除了Q3接口外,TMN的接口还包括X,F,Qx接口。它们的Q3接口相同也包括通信模型和信息模型两个部分。各标准化组织几乎没有针对这些接口的规范。F接口和具体的一个TMN系统的实施密切相关,没有必要对其的通信模型和信息模型进行规范化。Qx是不完善的Q3接口,它是非标准的厂家专用的Q接口,虽然在管理系统的实施中,很多产品采用Qx接口作为Q3接口的过渡,但是随着标准化进程的推进,Qx接口将逐步被抛弃。电信工业的变化日新月异,宽带网络使得分布系统互连成为可能,使得不同的电信服务公司和运营公司相互竞争、相互合作来向用户提供服务。在这种环境下,整个电信网络管理将涉及到不同的组织以及它们的管理系统。基于TMN的多域管理(TMN-BasedMulti-DomainManagement)将成为未来电信网管的重要研究方向。X接口位于两个TMN系统之间,对它研究是基于TMN的多域管理系统的重点。 TMN有技术上的先进、强调公认的标准和接口等优点。但它也有目标太大、抽象化要求太高、信息模型的标准化进程太慢、OSI满协议栈的效率不高等问题。TMN自身需要进一步发展。在网络管理技术方面,除了TMN一种体系结构以外,还有ITU ISO的开放分布处理(ODP),OSF的分布处理和管理环境(DCE/DME),NMF的OMNIPoint,OMG的公共对象请求体系结构(CORBA)以及TINA-C的电信信息网络体系结构(TINA)。目前,CORBA技术越来越被电信、网络部门接受和采用。CORBA体系结构是对象管理组织OMG为解决分布式处理环境中,硬件和软件系统的互连而提出的一种解决方案。CORBA适用于业务层和事务层的管理应用。对于下几层(网元层、网元管理层和网络管理层)而言,还没有比TMN更好的体系结构。TINA体系结构是基于分布式计算,面向对象以及电信和计算机业界的其它和标准,如ODP,IN,TMN和CORBA;它将电信业务和管理业务综合到同一种体系结构中,是电信业务与电信网络技术无关,从而使电信业务的开放与管理不受多厂商设备的影响。虽然TINA处于发展中,还不很成熟,但它是未来电信体系结构的最终方向。 网络管理技术论文:我国计算机安全技术网络管理论文 1网络安全问题出现的原因 1.1外界因素 外界因素指不是因计算机网络的自身问题出现网络破坏,它是指人为的恶意破坏。如黑客盗取信息、木马病毒的入侵等,这两类是引发网络安全问题最常见的因素。计算机不断更新与发展使得计算机安全防范的技术已经远远的落后于网络发展的步伐。因而,在计算机内潜伏着大量隐蔽性较好的病毒,这些病毒随时都能够对计算机网络造成威胁,严重的甚至会使得整个网络系统崩溃。网络病毒是主要是通过各种浏览途径进行传播,如,浏览安全未知的网页和打开陌生人的邮件,或是在计算机上安装软件时对安装软件的安全性没有考虑。这些外界原因都在一定的程度上造成了网络安全问题的出现。 1.2网络系统 对计算机的网络系统来说,作为开放的系统本身就存在很多漏洞,如何整个网络系统缺乏有效的管理,使得任何人都有可能进入到网页,这会导致企业或是个人的隐私信息泄漏,给不法分子以可乘之机,并且软件的设计人员按照一定的定向思维的逻辑对计算机进行编程的活动,不可避免的会造成一定的缺陷。甚至还有部分软件设计后门,便于编程人员操作,这些都会导致网络安全出现一定的隐患。 1.3网络管理人员 管理者在使用IP地址不采取一定的措施进行有效的管理,它往往会造成网络的堵塞。另外有部分管理者不重视访问的设计权限,有的部门用户缺乏网络安全意识,在使用计算机的时候,不注重对防范措施的防护,而且浏览任意网页,对自己的保密文件也不重视保密措施,并且计算机在运行中出现了漏洞与安全问题不能得到及时的处理,从而产生各种网络问题的出现。 2计算机的网络管理 2.1计算机网络的故障管理 职业中专使用计算机的网络技术过程中,都需要一个稳定的计算机网络。当某个网络的零部件出现问题时,需要管理管理系统能够迅速的查处故障源将故障迅速的排除。一般来讲,故障管理主要包括三个方面,分别为检测故障、隔离故障和纠正故障三个方面。三种故障属于三个类型的故障,故障检测主要是对网络零部件的检测为依据,而对于严重的故障来说,需要进行报警,及时向网络管理操作员发送通知。网络管理的应用应该以故障信息为依据,来实施处理,如遇到较为复杂的网络故障时,网络管理系统应该通过一系列的诊断测试来对故障的原因进行辨别与分析。 2.2计算机网络的配置管理 网络配置管理主要使用通过对网络的配置,来实现提供网络服务。配置管理具备一个网络对象的必须的功能,其管理实施的目的在意实现网络性能或是某个特定功能的优化,并且网络配置管理是集定义、控制和监控于一体的管理形式。 3计算机网络管理及安全技术的特点与问题 当前,随着科学技术的发展,计算机网络技术也在飞速的发展,但由于管理方面的失误造成了计算机的网络管理出现了许多亟待解决的问题,这些问题严重的阻碍了科学技术的发展。以职业中专计算机网络管理的安全技术的特点与问题进行具体的分析。 3.1计算机网络管理及安全技术的特点 计算机的网络管理不同于一般的信息管理,其较为明显的特点分别为开放性、智能性和互动性。这些特点在一定的程度上使得计算机网络内的资源可以在共享的基础上使得信息得到及时的处理,从而使得实时的信息可以得到及时的交流与沟通。 3.2当前计算机网络管理与安全技术存在的问题 计算机的网络管理方为了方便自身的管理,往往会将大量的信息投放到网上,并且在很长的一段时间内不会对信行更新和删除,久而久之会使得网上出现许多无用的信息。这些无用的信息给计算机网络用户在查询资料的过程中带来了极大的不便,当查询相关的信息与网页时,还应该将一些无用的甚至是过时的信息阅读筛选,从而给用户的工作带来不便,而且在一定的程度上使得信息的传播速度及效率产生一定的影响。在计算机网络管理及安全技术出现的问题中还会出现一些问题,其计算机网络数据及文件信息在处理和分析时,如果在该时间内出现网络系统故障都会对网络信息的安全产生严重的后果。计算机的网络系统在运行的过程中如果出现故障轻者会使得计算机网络中存储的数据和资源,严重者会使得整个计算机的网络系统出现瘫痪,因而这种破坏会波及到计算机的网络管理。计算机网络中存储着用户重要的信息及文件,如果遇到故障,其安全性也受到威胁。对于重要的信息而言,很可能被盗取,从而使得管理无法正常继续的进行。 4计算机网络安全技术的应用 4.1试论计算机网络安全技术的应用措施 4.1.1进行维护 对于计算机网络管理者来说,还应该在日常的管理中注意一些工作的细节,避免出现不必要的问题。其目的能够确保系统的安全稳定,可以防范各种计算机的安全隐患问题。针对出现的安全问题,计算机网络为了维护自身的安全性,需要对计算机网络的硬件设备进行维护,便于使得用户在健康的网络环境中进行使用。这就需要计算机网络的管理人员定期对计算机的硬件及相应的网络设备进行检查,确保计算机网络能良好的运行,另外,还应该进一步加强计算机中央机房的维修工作。 4.1.2加强系统软件应用水平 计算机网络管理部门在对计算机网络进行管理的过程中还需要注重对应用软件进行开发,它在一定的程度上能够提高其应用的水平。这就应该要求计算机的网络管理部门应该在完成自身工作的同时有针对的对系统软件进行研制与开发。 4.1.3增强用户的安全意识 对于用户而言,大多都知道网络危害,以及相应的网络病毒,但是其安全意识还是比较欠缺,这就需要用户在使用计算机时,充分的认识到网络的危害,增强自身的安全意识,在运用计算机时,在计算机中安装杀毒软件,不随意的浏览安全未知的网页不随手打开匿名的邮件,并且对系统的安全漏洞进行及时的修复,从而使得计算机网络能够在健康的环境中满足更多用户需求。 4.2计算机网络管理及安全技术的发展趋势 随着科学技术的发展,计算机网络技术在日常生活中得到普及,但在普及的同时也出现了许多亟待解决的问题,其计算机网络的安全问题毋庸置疑的成为众多问题中最为重要的问题之一,因而,计算机的网络管理人员在管理的过程中应该重视对安全技术问题。其未来主要的发展趋势分别为,首先用户的网络安全意识逐渐提高,用户在运用计算机网络时开始逐步的重视网络安全的可视化技术应用。其次,国家制定相应的法律法规,使得计算机的网络管理能够在政策的影响和指导下为计算机网络的发展赢得一个良好的发展空间;再次,计算机的网络管理人员在管理的过程中应该不断的更新技术,发挥自身的创造能力,完善网络的安全技术;最后,计算机网络的安全技术在未来的发展过程中能够转化为安全技术的管理平台,促使网络管理平台安全可靠的运行。 作者:尚娟娟 单位:淄博市周村职业中专 网络管理技术论文:SNMP技术网络管理论文 1SNMP网络管理系统 1)基本的SNMP体系结构。 在互联网工程任务组的定义中,简单网络管理协议是简单网关监视协议经过长时间的不断发展演变优化得到的,主要包含了网络管理工作站、网络、网络管理传输协议和网络管理信息库几个部分组成,在这几个部分组成的网络管理系统中,每一个部分相互之间都是相辅相成不可或缺的。网络管理工作站是由管理程序、数据库和监控网络的接口组成。管理站起着很大的作用,它连接着网络管理员和网络管理系统两个部分,具备快速分析数据、及时发现故障和将有效地将管理员要求转换为实际过程中等能力。网络是网络管理系统中起着举足轻重的作用,在这个大平台上,工作时,管理站会进行一系列的信息请求和动作请,网络者在对请求进行及时的应答时,主机、网桥、路由器及集线器等者的工作者此时便是主要的执行者,与此同时,对于发生的重要的意外事件也可进行及时准确的报告。网络管理信息库的职能是实现网络实体的MBI对信息数据的抽取,在网络管理中起着重要的作用,在这些数据中,被管理对象的各种性能数据、被管理对象的静态信息、被管理对象的配置信息、网络流量、丢包率等是主要的数据。在正常的网络管理工作中,网络管理工作站都会对信息库进行查询,并且在后期,会对数据进行处理,存储和监控等工作。 2)组成SNMP的元素。 管理信息结构、管理信息库和SNMP协议构成了SNMP。对于管理信息库而言,它是网络管理系统的基础构成部分,每一个管理对象都表示着一个资源被管理着,而将所有的管理对象集合起来,就是通过整理后的管理信息库,与此同时,SNMP只能管理MIB中的对象,这就意味着,在网络系统中的网络设别,都有着自己独特并且唯一的MIB,表示的是网络设备中被管理资源的信息,因此,应用访问这些对象等手段,能够实现网络管理系统对这个网络设备的正常管理。 3)SNMP的安全性。 在简单网关监控协议SNMP的使用过程中,也存在着很多安全问题,因此简单网关监控协议的推广使用受到了很大的阻碍。就现有的情况来看,主要存在以下问题:存在的安全漏洞和内容易被篡改。例如,在实际的网络工作环境中,由于协议的复杂性,网络在收到非法请求的情况时,有可能会面临着破译的危险。另一方面,SNMP协议的源地址存在着很大的漏洞,如果收到大量的欺骗性的数据,管理工作将会出现瘫痪或者其他故障问题。 2系统设计目标的实现 基于SNMP技术的网络管理系统由于其自身的特点,在任何网络拓扑结构中都能够正常工作,这就意味着SNMP技术的网络管理系统能够对任何生产厂家的、任何型号的网络设备进行管理,对任何操作系统都能在不添加任何修改的情况下,实现跨平台的监控和有效地即时网络管理功能,与此同时,更重的是也能够对网络设备进行性能数据采集和故障的提醒。目前系统的设计目标主要包括界面友好、通用性、可扩展性、维护性、高效性以及网络管理的安全性。由于管理人员自身的专业知识和自身素质的限制,该系统能够方便大多数人的使用,对非一般的专业知识要求不高,同时对可能出现的问题能够及时作出反应和采取对应的措施。采取通用性的特点是为了能够适应对大多数网络设备的网络管理。在网络管理记录中,存储着大量的内部隐私数据,因此采用多级用户和多级权限的方式,能够最大程度的保证网络设备不因数据篡改而影响运行工作。评价系统好坏的另一个标准就是能够以最少的物力人力对网络管理进行高效的统筹管理,通过迅速的决策,保证网络的正常运行。在SNMP的系统体系结构中,系统的图形用户的接口是网络管理应用,网络管理应用通过不同的方式实现网络管理的功效。第一种方式是,为了获得网络设备的即时信息或者实现网络对网络设备的远程管理,在与被管理的对象进行交互时即可实现过SNMP操作的网络管理应用。第二种是在对数据库访问的时候,便能够直接获得系统的历史信息,对网络设备和运行状况进行即时的掌握。最后是智能诊断系统的使用,它是系统的最优秀的版块。目前SNMP在网络管理中具有适用范围广,可移植性好,扩展性强等特点,在与其他的许多网络管理协议具有很强的竞争力。当前科技技术在不断的快速发展,网络管理的必然趋势就是智能化,因此,运用先进的技术和手段才能适应网络的发展需求。 3结语 综上所述,基于SNMP技术的网络管理系统以其自身独特的优势,在未来网络的发展道路上将会迎来很好的发展。但只有不断克服目前出现的问题和不足,解决安全漏洞和内容易被篡改等问题,让SNMP更好的应用在现实生活中的不同领域,将其理论价值及实际意义发挥到极致。 作者:段洪君 单位:黑龙江省电力有限公司牡丹江水力发电总厂 网络管理技术论文:计算机安全技术网络管理论文 1计算机网络管理系统概述 网络管理协议的主要功能有:故障管理、配置管理、性能管理、安全管理和计费管理。这五大功能即相互独立,又相互联系。整个系统中,故障管理是网络管理的优秀;配置管理是实现各个管理功能的前提和信息保障;性能、安全和计费管理相比之下独立性更强。五大功能协同合作,保证网络管理稳定进行。目前网络管理协议中被广泛认可和应用的是基于TCP/IP协议的SNMP协议(简单网络管理协议),其最大的特点就是简单,很容易应用到大型的网络系统中。其建立所需时间不长,对网络所加的压力也不大,目前几乎所有的网络互连硬件制造商都支持该协议。简单化的设计,给它带来了强大的扩展能力,方便进行网络扩展。 2计算机网络管理系统的发展现状及其存在的问题 国外的网络管理方面的研究起步早,技术积累深厚,在这一领域取得了一些成果。IEEE通信学会所属的网络运营与管理专业委员会(CNOM),从1988年开始,每隔一年举办一次学界的研讨会。国外早在上世纪80年代就对此展开了相关研究,提出了多种网络管理方案,其中包括SGMP、CMIS/CMIO等。在网络管理方面,国外已经开发出很多较为成熟的产品,其中以HP公司、SunSoft公司和IBM公司最为活跃。总体来说国内方面的网络管理起步较晚,水平还比较低,目前为止也没有开发出一套完整的通用网络管理平台。 3计算机网络管理系统中存在的安全问题和安全策略分析 1)计算机网络管理系统的安全问题。 作为网络管理联系各个模块实现管理功能的重要基础,网络系统中的信息安全显得非常重要,而网络管理系统的信息流无时无刻不受着安全威胁。首先,计算机通过互联网在每个节点互相连接,网络的这种互联特性决定了计算机病毒从一台计算机通过互联网向另一台计算机传播,在网络管理系统中,一旦某个节点的计算机被病毒侵蚀,整个管理系统的信息流会遭到破坏,导致系统瘫痪等严重后果;其次,Internet底层的TCP/IP协议本身的不完善,程序与协议之间的冲突,会导致来自系统内部的安全威胁,致使系统运行不稳定,信息传递混乱等问题的发生;再次,网络内部的用户一般都有权限级别的划分,当网络用户的安全配置不当导致漏洞,使用户权限发生混乱或者权限乱用,就会发生越权操作,致使网络管理系统的信息丢失或者实现恶意操作;此外,网络管理系统有时也会面对人为的恶意攻击,分为主动和被动攻击,黑客在不影响网络的正常工作的前提下,对链路上的信息进行选择性截获、攻击、修改,达到窃取重要机密等目的;另外,跟其他计算机软件一样,网络软件同样是通过计算机编程完成编写,所以网络软件也同样存在漏洞,这为黑客提供了攻击的入口。不仅如此,计算机软件一般都会给编程人员留下“后门”,以方便日后对软件的维护和升级等工作,一旦“后门”被打开,也会造成非常严重的后果。 2)计算机网络管理系统的安全策略。 面对计算机网络管理系统所面临的诸多安全风险,开发和维护人员要采取必要的安全措施对于来自各种可能的安全隐患进行有效地防范,这样才能保证系统安全运行。目前网络病毒传播是侵蚀计算机网络最主要的途径,但网络病毒的防范并没有通用性可言,没有任何一套网络杀毒软件和防护工具能够适应任何种类的病毒,所以应该对计算机网络进行多层次的设防,采用杀毒和防毒相结合的策略,应该对所有的入口和出口进行安全防护,保证计算机网络管理系统的信息安全。为了保护网络资源不被别有用心的人非法使用和访问,对访问用户进行控制是维护系统信息安全的重要方法。访问控制主要体现在:入网访问的控制、网络权限的控制、目录级安全控制、属性安全控制、网络服务器安全控制、网络监测控制、网络端口和节点的安全控制和防火墙控制。数据是计算机网络管理系统的血液,为了防止数据丢失等故障问题,应该让存储设备和网络系统独立开来,增加对对数据的备份和对存储设备的保护。在计算机网络管理系统中,要想使系统信息的交流处于封闭状态,就应该对信息进行较高级别的加密保护,并设置不同密级安全机制,以此来保证系统信息不被截获、修改或破坏。网络加密常在链路、端点和节点三个位置进行加密设置。为了防止人为的攻击或误操作导致的系统破坏,应加入网络入侵检测系统,这样网络系统能够对外来的攻击做出反应并进行抵抗。 4结束语 互联网的快速发展极大地提高了整个社会的效率,使用一套高效的计算机网络管理系统对网络信息进行有序的管理是极为重要的。计算机网络管理系统是一个庞大复杂的系统工程,其信息安全管理是一个综合性课题,涉及立法、技术、管理、使用等诸多方面,这些都对信息的安全保护提出了非常高的要求。我国在计算机网络管理系统方面的研究虽然有一定成果,但是依然不足以适应当前网络快速发展的要求,国家和企业都需要把计算机网络管理系统及安全技术提升到信息产业战略高度予以重视,使其不断发展,为互联网的发展保驾护航。 作者:王蕾 单位:黑龙江省电力有限公司牡丹江水力发电总厂 网络管理技术论文:电子抗干扰技术网络管理论文 1电子防护技术介绍 1)脉冲压缩。 采用脉冲压缩技术的就是通过发射信号在总功率不变的条件下兼顾高的距离分辨率将时域加宽降低其峰值功率。因加宽了其时域对于电子侦察系统就难以实现对捕获信号线性匹配和相位匹配,增加信号抗干扰能力和反侦察能力。 2)空间选择。 对于接收系统的抗干扰就是要尽量避免被敌方侦察到和干扰,以便能更好地发挥设备的性能。让敌方的干扰信号进入我方接收设备的机会减少,发射天线的波束控制就是实现一个空间滤波,就是只有当信号在滤波通道内才可接收,而以外就会被滤除掉。天线旁瓣抑制技术就是空间滤波的主要环节,因现代的干扰信号发射功率都比较大,甚至超过了有用信号的强度,主瓣抑制掉的信号多会从天线旁瓣进行接收。采用多天线接收,主辅相成,利用调节辅助天线的幅度、相位和增益等指标,从而对有源干扰进行归零,达到抗干扰目的。 3)调频技术。 频率捷变一般指辐射源发射的信号载频在可预见或随机的方式下进行频率跳变,使得信号难以干扰。发射信号、本振信号、相位信号同时进行变化且保持关系稳定的全相参辐射源是目前最有效的抗干扰技术。 2网络化管理 抗干扰技术有很多种,为实现对特定的信号最有效的抗干扰,从辐射源的发射到我方系统的接收都应有相应、有效的管理。数据链网络控制站就是一种网络控制的优秀。 1)网络规划。 为实现给定参与单元预计完成的工作下,设计出数据链网络链接平台,使所有单元可通过其进行相互通信。该网络在满足系统电磁兼容条件下尽量完成传输量化和链接性要求。在约束条件多的情况下,进行网络的规划是网络管理的关键,所以设计网络拓扑使得其可靠性最大已是其发展的必然趋势。 2)网络工作状态。 对于多种性质的干扰一般都会有相应的抗干扰技术,所以如何有效的完成相应的对策确保网路调控的高效性和可靠性,必须监视网络运行情况,其有多种管理,功能管理:对敌方干扰信号进行属性分辨,调控有源系统进行抗干扰的调试控制。故障管理:对网络中出现的故障现象进行判断、定位、诊断等。性能管理:分析评价任务完成的效果,规划改善系统性能。 3)网络运行管理。 对抗干扰数据资源通过网络运行管理,可使其发挥最大的效率。不同的战场拥有不同的数据资源、不同的网络结构和特征。其网络运行管理也是根据不同的环境进行不同调控,对于敌方各种辐射源干扰,我方将通过网络系统程序调用相应的抗干扰方案进行应对。网络工作站带有多功能显示器负责监视各个网络终端的工作完成状况,管理和调控每个数字终端的工作。如发现检测出一些妨碍相关作战的问题,数据系统自动提醒操作者是什么问题和潜在问题,并自动记录用于以后排故或进行分析。 4)网络控制与设计。 网络管理的优秀就是要保证各个设备都能有效的工作,如果一台设备无法识别终端命令,找不到地址,那么其相关的设备也会瘫痪,不能传送信息。设备与设备之间良好的传输,保证信息的完整、准确地交换战术数据是决定战争胜负的关键因素。因此网络控制终端站的系统控制单元必须是所有系统中最为先进的,与其他系统的通信状况也是最佳的。其在接收位置上也应能够直接接收刚入网的任何一个设备的属性信息。根据定义与环境的考虑,在满足各个设备电磁兼容的条件下,在设计网络时应进行系统的部署,好的网络控制是离不开健全的网络规划的,规划最先要根据我方的数据属性进行编制,不同的辐射源信号应给与相应的抗干扰方案,其次考虑客观环境的影响,如网络平台数量、任务管理、活动区域、入网设备、网密要求、网络容量分配等等,使得网络最终能够满足作战需求的传输容量和终端与终端的连通性。 3总结 在现代战争极为复杂的电磁环境中,电子设备为避免被敌方的辐射源所干扰形成的抗干扰系统的运作也越来越困难,单一网络工作站分布的分散性与交错性极易被电磁攻击,所以使用电磁加固的网络设施,构建出一个统一高效的网络控制系统来抵御电磁攻击是十分必要的,而大量分布式网络是没有这个能力的。在信息时代的战争中,就是通过破坏对方的信息系统、抵御对方对我方的干扰来影响其观察能力、判断能力最终达到我们想要的结果。 作者:马良 单位:中航飞机西安飞机分公司 网络管理技术论文:网络管理视域下的网络技术论文 1.主动网络体系 主动节点,又具体划分为主动应用、执行环境、节点操作系统3个层次,在主动应用层次的主要功能是针对某项特定业务来获取可执行代码;而在执行环境层次(被定义的可编程接口)中,其主要负责对主动包的处理、解释;处在执行环境层次、底层物理资源层次之间的便是节点操作系统层次,主要由内存、线程、通道3种资源组成,其负责针对执行环境的请求服务进行处理,进而实现通道和访问控制资源,满足公共服务的提供。 2.主动网络技术 主动网络技术的开发和应用带来了诸多益处,一方面对网络服务研究提供了技术支持,为网络体系结构开辟了一条新的发展思路;另一方面用户利用主动网络技术并结合网络需求来实现代码的创建,从而提高了用户服务质量和网络管理效率。用户利用主动网络技术能够有效缓解网络拥挤的现象,从而实现网络管理的高效性,其主要的解决原理是:①在技术支持下主动网络具有智能分辨重复信息的功能,因而在主动网络管理中可以避免出现信息重复发送而造成的堆叠状况,以提高信息的传播效率;②根据网络拥塞情况,主动网络中的可编程节点可以对数据流的传播速度进行有效控制,通过在节点中嵌入程度来调整代码,以此来实现对拥塞周期的压缩,进而提升网络速率、提高网络性能,实现对网络服务资粮的有效改善,最终高效监控和控制网络服务质量。 3.基于主动网络技术的网络管理模型 3.1拓扑发现 基于主动网络技术的网络管理模型的构建,首先第一步就是完成拓扑发现,即寻找主动网络技术与网络管理最为匹配的拓扑结构,以实现主动节点与网络管理节点的相互对应,发现管理网络及诶单、节点之间的对应通路。通过这个强连通无向图可以了解主动网络的整个拓扑发现过程,其运行的模式是当每个主动包驻留在节点收集拓扑信息后,其会定时返回上级反馈收集到的拓扑信息,而后上级不断向上级反馈,直至将拓扑信息传达到总管理站,最终由管理站统一汇总所有的拓扑信息。 3.2生成树 在网络管理模式的建设中,还需要完成另一道操作程序——生成树。而网络管理新的生成树的获取要由舍弃算法来实现,不过舍弃算法的得出需要遵循一个既定的规则:权值大小决定节点间的连接速度,需要舍弃最小的权值来有限选择最大值的连接速度。研究者通过抽象处理获得网络拓扑结构图,这时需要消除拓扑图中每个节点间的回路使其与权值相连接,而后根据两节点之间的连接状况、舍弃算法规则来决定权值大小与连接速度,以获得舍弃算法,最后再利用舍弃算法生成新的网络管理生成树。 3.3生成网络管理模型 在完成拓扑发现与生成树这2个操作程序之后,网络便以分层结构的形式存在,V0相当于一个总管理站的节点,V1、V4是V0直接管理范围下的节点,而其他的节点属于V0间接管理下的节点。若是将V2作为管理节点,V2下的V1便是被直接管理的节点,但V1、V2所执行的管理任务都由V0决定,V1与V2相当于子管理站的节点。根据这一原理,研究者可以在主动节点上设置一个主动代码,结合主动节点与节点特性来完成自动分配实施,将管理节点封层化,使得每个节点一方面被管理着,另一方面又具备一定的管理功能,进而最大化提高管理站的管理效率。 4.结语 总之,为确保网络的正常运行,提高网络运行速度,实现高效灵活的网络管理,积极应用主动网络技术建构网络管理模型十分必要。在未来网络管理与网络管理模型构建中,主动网络及技术具有极大的发展优势,在网络管理模型应用中发挥着重要的作用,是未来网络发展的主要方向和趋势。 作者:张悦 杨学全 单位:河北农业大学 网络管理技术论文:研究计算机网络管理技术论文 摘要:本文首先介绍网络管理软件中的一些热点技术,然后分析下一代网络管理中的一些新技术运用和发展趋势。 关键词:网络管理技术CORBA技术B/S结构XML技术SNMP协议 随着网络技术和应用的不断发展,人们对网络的依赖程度将越来越大,用户已不再满足于网络连通性的要求,他们希望以更快的速度、更高的质量、更好的安全性访问网络。但是,随着网络用户数量的不断壮大,为网络的日常管理与维护带来巨大的挑战。为了维护日益庞大的网络系统的正常工作,保证所有网络资源处于良好的运行状态,必须有相应的网络管理系统进行支撑。网络管理系统中技术革新就显得尤为重要,只有新技术不断推陈出新,才能使网络管理系统不断向前发展。 一、网络管理软件技术热点 网络管理系统多年的发展,目前网络管理软件技术的热点有以下几个方面: 1.开放性。随着用户对不同设备进行统一网络管理的需求日益迫切,各厂商也在考虑采用更加开放的方式实现设备对网管的支持。 2.综合性。通过一个控制和操作台就可提供对各个子网的透视、对所管业务的了解及提供对故障定位和故障排除的支持,也就是通过一个操作台实现对互联的多个网络的管理。此外,网络管理与系统管理正在逐渐融合,通过一个平台、一个界面,提供对网络、系统、数据库等应用服务的管理功能。 3.智能化。现代通信网络的迅速发展,使网络的维护和操作越来越复杂,对操作使用人员提出了更高的要求。而人工维护和诊断往往花费巨大,而且对于间歇性故障无法及时检错排除。因此人工智能技术适时而生,用以作为技术人员的辅助工具。由此,故障诊断和网络自动维护也是人工智能应用最早的网络管理领域,目的在于解释网络运行的差错信息、诊断故障和提供处理建议。 4.安全性。对于网络来说,安全性是网络的生命保障,因此网管软件的安全性也是热点之一。除软件本身的安全机制外,目前很多网管软件都采用SNMP协议,普遍使用的是SNMPvl、SNMPv2,但现阶段的SNMP?v?l、SNMPv2协议对于安全控制还较薄弱,也为后续的SNMP协议发展提出挑战。 5.基于Web的管理。基于Web的管理以其统一、友好的界面风格,地理和系统上的可移动性及系统平台的独立性,吸引着广大的用户和开发商。而目前主流的网络管理软件都提供融合Web技术的管理平台。 二、网络管理技术发展趋势 通过现阶段网络管理软件中的一些技术热点,我们可以去展望今后在网络管理中出现的一些新的技术,以期带动网络网络管理水平整体性能的提升: 1.分布式技术。分布式技术一直是推动网络管理技术发展的优秀技术,也越来越受到业界的重视。其技术特点在于分布式网络与中央控制式网络对应,它没有中心,因而不会因为中心遭到破坏而造成整体的崩溃。在分布式网络上,节点之间互相连接,数据可以选择多条路径传输,因而具有更高的可靠性。 基于分布式计算模式推出的CORBA是将分布计算模式和面向对象思想结合在一起,构建分布式应用。CORBA的网络管理系统通常按照Client/Server的结构进行构造,运用CORBA技术完全能够实现标准的网络管理系统。 2.XML技术。XML技术是一项国际标准,可以有效地统一现有网络系统中存在的多种管理接口。其次XML技术具有很强的灵活性,可以充分控制网络设备内嵌式管理,确保管理系统间,以及管理系统与被管理设备间进行复杂的交互式通信与操作,实现很多原有管理接口无法实现的管理操作。 利用XML管理接口,网络管理系统还可以实现从被管理设备中读取故障信息和设备工作状态等多种管理数据的操作。新管理接口的采用可以大大提高管理软件,包括第三方管理软件与网络设备间进行管理信息交换的能力和效率,并可以方便地实现与网络管理系统的集成。 而且由于XML技术本身采用了简单清晰的标记语言,在管理系统开发与集成过程中能比较简便地实施,这样新管理接口的采用反而还会降低整个管理系统的开发成本。 3.B/S模式。B/S模式是基于Intranet的需求而出现并发展的。在B/S模式中,最大的好处是运行维护比较简便,能实现不同的人员,从不同的地点,以不同的接入方式接入网络。其工作原理是网络中客户端运行浏览器软件,浏览器以超文本形式向Web服务器提出访问数据库的要求,Web服务器接受客户端请求后,将这个请求转化为SQL语法,并交给数据库服务器,数据库服务器得到请求后,验证其合法性,并进行数据处理,然后将处理后的结果返回给Web服务器,Web服务器再一次将得到的所有结果进行转化,变成HTML文档形式,转发给客户端浏览器以友好的Web页面形式显示出来。 在B/S模式下,集成了解决企事业单位各种网络问题的服务,而非零散的单一功能的多系统模式,因而它能提供更高的工作效率。B/S模式借助Internet强大的信息与信息传送能力,可以通过网络中的任意客户端实现对网络的管理。而且B/S模式结构可以任意扩展,可以从一台服务器、几个用户的工作组级扩展成为拥有成千上万用户的大型系统,采用B/S网络管理结构模式从而实现对大型网络管理。 4.支持SNMPv3协议。SNMP协议是一项广泛使用的网络管理协议,是流传最广,应用最多,获得支持最广泛的一个网络管理协议。其优点是简单、稳定和灵活,也是目前网管的基础标准。 SNMP协议历经多年的发展,已经推出的SNMPv3是在SNMPv1、SNMPv2两个版本的基础上改进推出,其克服了SNMPv1和SNMPv2两个版本的安全弱点,功能得到来极大的增强,它有适应性强和安全性好的特点。 尽管新版本的SNMPv3协议还未达到普及,但它毕竟代表着SNMP协议的发展方向,随着网络管理技术的发展,它完全有理由将在不久的将来成为SNMPv2的替代者,成为网络管理的标准协议。 三、结语 随着计算机技术的日新月异,网络管理技术也会随着各种新技术的运用而不断向前进步,从而为众多的网络提供方便、快捷和有效的管理。 网络管理技术论文:计算机安全技术与网络管理论文 1计算机网络管理简述 在经济高速发展的今天,网络广泛使用在国民经济各个领域里,特别是在电子商务、政府机关系统、金融系统、军事领域等方面。因此,网络在信息系统中的位置不可或缺。而随着广大用户及网民对网络应用需求的日益提高,网络结构也变得越来越复杂,普通用户和企业管理者对网络的安全越来越重视。所以,一个运行有效的网络离不开良好的网络管理。在网络普及的现代社会,网络管理已成为了现代网络技术最重要的课题之一。通常所说的网络管理是指对网络应用系统的管理,从更小的方面说网络管理则仅是指网络通信量等网络参考性能的管理。本文探讨的网络管理是网络应用系统的管理,大体包括以下三个方面:(1)网络服务的提供(NetworkServiceProvisioning):是指向用户提供新的服务类型、提高当前网络性能、增加网络设备等方面内容。(2)网络维护(networkmaintenance):包括了网络性能的监控、故障诊断、故障报警、故障隔离和恢复等方面内容。(3)网络处理(networkadministration):主要包括了数据的收集和分析,网络线路故障处理,设备利用率处理,控制网络利用率等方面的内容。 2计算机网路安全技术分析 2.1当前的计算机网络安全技术威胁分析 计算机存在的网络安全威胁是多样的。从被威胁的对象来分类,可分为对计算机网络信息的威胁以及对计算机网络设备和系统的威胁;从释放威胁的主导者来分类,又可以分为主动攻击和无意攻击。具体来说,主要概括为以下几个方面:(1)对计算机网络信息的威胁:计算机网络信息的威胁主要来自计算机本身与互联网之间的连接,计算机使用互联网访问网站,在网站上登录、注册,这涉及到个人隐私、个人机密、重要工作资料、个人重要文件、个人银行账户等。如果这些信息被第三方恶意拦截,一旦信息落到不法分子手中,将会造成意外的损失。(2)对计算机网络设备和系统的威胁:对于这一方面的威胁主要来自于计算机本身网络的安全设置及内部系统漏洞修复。目前计算机使用的多数软件是存在技术漏洞的,由于这些漏洞的存在,使得计算机信息直接暴漏在那些黑客视野中,变成黑客攻击的目标。还有网络设备的各种不标准同样给对计算机带来安全隐患。(3)第三方网络的攻击行为:这里的第三方网络攻击行为,主要是指黑客攻击、计算机病毒、木马植入等方面。黑客可以利用木马侵入计算机,当攻击到达了一定阶段,便会生成木马病毒,从而对计算机系统内部和程序进行破坏,而用户本身却难以察觉。并且随着计算机技术的不断发展,病毒也随之不断发展,变得更加隐蔽,难以被发现和清除。 2.2计算机网络安全的解决对策 (1)建立相对安全的计算机网络体系。想要解决计算机网络安全,必须建立相对安全的计算机网络体系。只有搭建良好的计算机网络运行环境,才能改善计算机硬件的性能。严格管理计算机系统的重要设备,制定出一套合理的定期检查的体系,定期检查、维修、重做系统,以便及时发现问题并及时解决。建立这样一套相对安全的网络管理体系就是为了能够更好的保证网络安全隐患能够被及时解决,所以管理者必须认真负责,这样才能够得到更好的落实。 (2)配置性能良好功能强大的防火墙系统。保证计算机的网络安全,配置性能良好功能强大的防火墙系统必不可少。防火墙的功能是在不同的两个网络之间执行控制,保证计算机硬件和软件不被第三方攻击侵袭,防止计算机内部信息被盗,隔离不同的网络信息,并且是过滤专业和公共网络信息的一种途径,它更加有效的确保计算机网络安全的运行,减少被病毒攻击的几率,使防火墙技术在计算机网络中得到有效的利用。 (3)加强数据加密的技术。做好数据加密工作是计算机网络安全中很重要的一环,将文件和数据使用加密技术处理成不被看懂的文件,只有公司内部人员看得懂,这样能更好的保护了公司的机密。数据加密技术使得计算机网络安全运行增加了一层堡垒,大大减少了重要机密文件信息的泄露,以及重要数据的流失,为客户企业提供了更好更安全的服务。 (4)提高网络的安全意识。只要使用计算机网络就会有风险。因此,用户自身的网络安全意识是极其重要的。一些不正规的网站通常会带有病毒或者其中的文件携带有病毒,只要下载或点击这些文件就会中毒,只有提高网络安全意识,避免浏览,才能有效避免计算机被侵袭。为此,用户在计算机上安装杀毒软件是很有必要的,虽然杀毒软件也有缺陷,但是他能及时提醒用户电脑有可能遭受病毒或某些文件携带有病毒,能够及时处理,大大减少了风险。 (5)完善计算机网络系统设计。计算机网络系统并不是能够一直保持在最佳状态,随着计算机技术的进步,第三方攻击的手段也在不断变异,变得更难以发现和解决。只有不断的改进和完善计算机网络系统设计,才能使计算机网络系统更加强大。同时,建立对网站的访问模块是很有必要的,这样能切实的监管用户的访问,并对登录的用户进行合理的时间段限制。设置登录权限,能够有效的制止不合法的登陆,同时检测软件的实时扫描,可以检测出系统的漏洞,减少信息不必要的泄露,有效的保证了计算机网络的完全。 3总结 随着计算机网络的快速发展和在各个领域的广泛应用,计算机网网络已成为人们生活中不可或缺的一部分,大大改变了人们的生活方式。通信变得简单方便,推进了人类社会的文明进步,也正是因为当前信息化在各个领域的发展,计算机网络安全也同时遭受到各种问题,制约着计算机网络的发展,所以建立安全的计算机网络系统,加强计算机网络管理及安全技术的发展刻不容缓的,如此才能保证计算机网络安全。 作者:陈军 单位:湖北省荆州市公安县第一中学 网络管理技术论文:局域网络管理软件计量技术论文 1应用局域网络管理软件平台 (1)面向业务操作者的业务工具。工作人员可以借助、使用应用局域网络管理软件平台进行器具收集、器具发放、证书制作、证书审核、证书打印、财务收费和证书领取等操作。(2)面向客户的器具送检工具。应用局域网络管理软件平台实现了局域网上送检业务受理功能,可以及时了解送检客户计量仪器检定情况。(3)高效的证书制作流程。应用局域网络管理软件平台充分考虑了制作证书环节各要素间的逻辑关系,通过关联匹配关系的设置,最大化减少了人为操作,提高了检定员制作证书的工作效率,同时可根据用户的要求合并多个器具到一张证书。(4)完整的财务管理。应用局域网络管理软件平台有到账确认、证书领取、发票关联等财务模块,成功地解决了证书领取不规范、到账确认不严谨、收费统计不准确等问题,实现了规范和灵活的高度统一。(5)方便的内检委托单生成功能。对于内检计量器具,应用局域网络管理软件平台可以自动生成相关的单据,规范和简化了工作流程。(6)有效的监管功能。通过建立和计量监督机构的数据共享,应用局域网络管理软件平台可以实现监督、检定(校准)的联动,提高了监督部门的工作效率,降低了工作强度,加强了计量技术机构的工作针对性。(7)资料的规范化管理。通过对计量标准、计量仪器信息及时补充,实现了业务管理部门对各种考核、认证资料电子化管理和自动生成、更新,从而降低了业务人员的工作强度。(8)高效方便的操作体验。批量录入送检仪器、检定任务自动分配、鼠标滚轮滚动加减数字输入,系统尽最大可能减少了用户操作键盘的输入强度。 2应用局域网络管理软件功能 应用局域网络管理软件由九大模块构成,分别为:基础信息、计量标准、标准器、仪器收发、检定业务、证书制作、统计查询、系统管理和消息平台。 2.1基础信息 基础信息模块包括专业类别信息、人员管理信息、格式模板管理信息、数据模板管理信息、规程规范管理、开展项目信息、授权签字人权限、客户管理、个性化设置等,为系统的运营提供了基本的数据支持。(1)专业类别信息。对检定专业以及对应的证书序号进行管理。(2)人员管理信息。对工作人员进行管理,对人员所使用的规程、设备、模板、开展项目和专业类别进行管理,并且可以设置人员是否为登录用户。(3)格式模板管理、数据模板管理信息。对证书的首页模板和续页模板文件进行管理。其中首页模板文件根据国家对检定证书的统一要求来管理。续页模板是指输出检定数据的模板,是采用Word文件形式制作的模板,方便用户自己设置模板文件。(4)规程规范管理。对计量标准考核规范信息进行管理,可以保证使用的是现行有效规程规范。(5)开展项目信息。对机构可以开展的检定项目进行管理,并对其相关联的规范、设备和模板进行维护。(6)授权签字人权限。对科室中规定时间段内具有审核权限的人员进行管理。 2.2计量标准 计量标准模块包括计量标准名称分类、计量器具名称与分类代码、计量标准三个部分,主要是为制作证书提供必要的计量标准数据。根据JJF1022—1991《计量标准命名技术规范》,JJF1051—2009《计量器具命名与分类编码》对命名进行规范。计量标准主要对所建的考核标准进行管理,并对标准的重复性、稳定性和考核复查信息进行记录。建标时对其中所规定的标准器、配套设备、配套设施和规程都建立了对应关系。 2.3标准器 标准器模块包括标准器分类、标准器管理、标准器维护、上级溯源单位和制造厂商五个部分。(1)标准器分类。对标准器分类信息进行管理。(2)标准器管理。对标准器的基本信息、标准器对应的参数、附件和附件的参数信息进行管理。(3)标准器维护。对标准器的动态信息,包括对过期或报废的标准器进行更换、修理记录、量值溯源信息、期间考核计划、使用记录进行管理。 2.4仪器收发 仪器收发包括委托单管理、器具分发、退检管理、器具返回、证书打印、发放证书和报价单管理等。(1)委托单管理是指对客户送检器具所填写的委托协议书相关信息进行管理,主要包括客户器具信息的管理、客户单位的添加、送检器具的信息一览表,实现了对送检过的器具的管理,方便快速录入和查询相关信息。委托单中的“流水号管理”指的是仪器收发室的手写单上的流水号;信息“是否连续”指的是手写单上的流水号是否连续没有断号。在手写单多页的情况下能自动生成相应的流水号,不需要录入人员输入每个流水号。用户可以通过流水号对送检器具信息进行查询。委托单中,将计量器具分到相应科室的一系列信息,如“检定科室”、“到样日期”、“客户要求”,“附件”、“备注”自动变为可编辑状态。系统可以对多条信息的列(如“检定科室”、“客户要求”、“备注”等)设置相同内容,方便用户录入。根据客户实际要求在“客户要求”中选择相应的选项,“附件”用于记录客户送检器具的附带物品。(2)器具分发是指对客户的送检器具指定相应的检定科室,系统会根据委托单的信息进行自动分发。(3)证书打印、发放证书是指证书的打印以及给用户发放的记录。(4)报价单管理是指打印用户送检器具的报价单信息。 2.5检定业务 检定业务包括分配任务、个人任务管理、领取器具、规程规范领用记录、报价管理和证书费用修改。(1)分配任务是指科室负责人把科室任务分配给相应的检定人员。(2)个人任务管理是指检定员对分配给自己的任务进行查看和管理。(3)领取器具是指检定人员从仪器收发室领取个人任务中的客户送检器具。(4)证书费用修改是指对没有生成缴费单的证书,检定员自己修改证书的费用。 2.6证书制作 证书制作包括证书管理信息,制作证书信息,证书的核验、审核和审批,证书废弃审核,这些均应符合质量管理体系要求。 3结束语 应用局域网络管理软件在很大程度上满足了计量技术机构对日益增长的业务管理的需求,满足了JJF1069—2012《法定计量检定机构考核规范》中对计量技术机构管理体系的要求,完全实现了检定、校准各个环节工作的信息化、统一化、规范化,保证了机构内部建立适宜的沟通机制,提高了工作效率,将计量机构业务管理推向一个新的高度。 作者:王红艳单位:陕西省渭南市计量测试所 网络管理技术论文:计算机网络管理技术探究论文 摘要:本文首先介绍网络管理软件中的一些热点技术,然后分析下一代网络管理中的一些新技术运用和发展趋势。 关键词:网络管理技术CORBA技术B/S结构XML技术SNMP协议 随着网络技术和应用的不断发展,人们对网络的依赖程度将越来越大,用户已不再满足于网络连通性的要求,他们希望以更快的速度、更高的质量、更好的安全性访问网络。但是,随着网络用户数量的不断壮大,为网络的日常管理与维护带来巨大的挑战。为了维护日益庞大的网络系统的正常工作,保证所有网络资源处于良好的运行状态,必须有相应的网络管理系统进行支撑。网络管理系统中技术革新就显得尤为重要,只有新技术不断推陈出新,才能使网络管理系统不断向前发展。 一、网络管理软件技术热点 网络管理系统多年的发展,目前网络管理软件技术的热点有以下几个方面: 1.开放性。随着用户对不同设备进行统一网络管理的需求日益迫切,各厂商也在考虑采用更加开放的方式实现设备对网管的支持。 2.综合性。通过一个控制和操作台就可提供对各个子网的透视、对所管业务的了解及提供对故障定位和故障排除的支持,也就是通过一个操作台实现对互联的多个网络的管理。此外,网络管理与系统管理正在逐渐融合,通过一个平台、一个界面,提供对网络、系统、数据库等应用服务的管理功能。 3.智能化。现代通信网络的迅速发展,使网络的维护和操作越来越复杂,对操作使用人员提出了更高的要求。而人工维护和诊断往往花费巨大,而且对于间歇性故障无法及时检错排除。因此人工智能技术适时而生,用以作为技术人员的辅助工具。由此,故障诊断和网络自动维护也是人工智能应用最早的网络管理领域,目的在于解释网络运行的差错信息、诊断故障和提供处理建议。 4.安全性。对于网络来说,安全性是网络的生命保障,因此网管软件的安全性也是热点之一。除软件本身的安全机制外,目前很多网管软件都采用SNMP协议,普遍使用的是SNMPvl、SNMPv2,但现阶段的SNMP?v?l、SNMPv2协议对于安全控制还较薄弱,也为后续的SNMP协议发展提出挑战。 5.基于Web的管理。基于Web的管理以其统一、友好的界面风格,地理和系统上的可移动性及系统平台的独立性,吸引着广大的用户和开发商。而目前主流的网络管理软件都提供融合Web技术的管理平台。 二、网络管理技术发展趋势 通过现阶段网络管理软件中的一些技术热点,我们可以去展望今后在网络管理中出现的一些新的技术,以期带动网络网络管理水平整体性能的提升: 1.分布式技术。分布式技术一直是推动网络管理技术发展的优秀技术,也越来越受到业界的重视。其技术特点在于分布式网络与中央控制式网络对应,它没有中心,因而不会因为中心遭到破坏而造成整体的崩溃。在分布式网络上,节点之间互相连接,数据可以选择多条路径传输,因而具有更高的可靠性。 基于分布式计算模式推出的CORBA是将分布计算模式和面向对象思想结合在一起,构建分布式应用。CORBA的网络管理系统通常按照Client/Server的结构进行构造,运用CORBA技术完全能够实现标准的网络管理系统。 2.XML技术。XML技术是一项国际标准,可以有效地统一现有网络系统中存在的多种管理接口。其次XML技术具有很强的灵活性,可以充分控制网络设备内嵌式管理,确保管理系统间,以及管理系统与被管理设备间进行复杂的交互式通信与操作,实现很多原有管理接口无法实现的管理操作。 利用XML管理接口,网络管理系统还可以实现从被管理设备中读取故障信息和设备工作状态等多种管理数据的操作。新管理接口的采用可以大大提高管理软件,包括第三方管理软件与网络设备间进行管理信息交换的能力和效率,并可以方便地实现与网络管理系统的集成。 而且由于XML技术本身采用了简单清晰的标记语言,在管理系统开发与集成过程中能比较简便地实施,这样新管理接口的采用反而还会降低整个管理系统的开发成本。 3.B/S模式。B/S模式是基于Intranet的需求而出现并发展的。在B/S模式中,最大的好处是运行维护比较简便,能实现不同的人员,从不同的地点,以不同的接入方式接入网络。其工作原理是网络中客户端运行浏览器软件,浏览器以超文本形式向Web服务器提出访问数据库的要求,Web服务器接受客户端请求后,将这个请求转化为SQL语法,并交给数据库服务器,数据库服务器得到请求后,验证其合法性,并进行数据处理,然后将处理后的结果返回给Web服务器,Web服务器再一次将得到的所有结果进行转化,变成HTML文档形式,转发给客户端浏览器以友好的Web页面形式显示出来。 在B/S模式下,集成了解决企事业单位各种网络问题的服务,而非零散的单一功能的多系统模式,因而它能提供更高的工作效率。B/S模式借助Internet强大的信息与信息传送能力,可以通过网络中的任意客户端实现对网络的管理。而且B/S模式结构可以任意扩展,可以从一台服务器、几个用户的工作组级扩展成为拥有成千上万用户的大型系统,采用B/S网络管理结构模式从而实现对大型网络管理。 4.支持SNMPv3协议。SNMP协议是一项广泛使用的网络管理协议,是流传最广,应用最多,获得支持最广泛的一个网络管理协议。其优点是简单、稳定和灵活,也是目前网管的基础标准。 SNMP协议历经多年的发展,已经推出的SNMPv3是在SNMPv1、SNMPv2两个版本的基础上改进推出,其克服了SNMPv1和SNMPv2两个版本的安全弱点,功能得到来极大的增强,它有适应性强和安全性好的特点。 尽管新版本的SNMPv3协议还未达到普及,但它毕竟代表着SNMP协议的发展方向,随着网络管理技术的发展,它完全有理由将在不久的将来成为SNMPv2的替代者,成为网络管理的标准协议。 三、结语 随着计算机技术的日新月异,网络管理技术也会随着各种新技术的运用而不断向前进步,从而为众多的网络提供方便、快捷和有效的管理。 网络管理技术论文:计算机网络管理技术浅议论文 摘要:本文首先介绍网络管理软件中的一些热点技术,然后分析下一代网络管理中的一些新技术运用和发展趋势。 关键词:网络管理技术CORBA技术B/S结构XML技术SNMP协议 随着网络技术和应用的不断发展,人们对网络的依赖程度将越来越大,用户已不再满足于网络连通性的要求,他们希望以更快的速度、更高的质量、更好的安全性访问网络。但是,随着网络用户数量的不断壮大,为网络的日常管理与维护带来巨大的挑战。为了维护日益庞大的网络系统的正常工作,保证所有网络资源处于良好的运行状态,必须有相应的网络管理系统进行支撑。网络管理系统中技术革新就显得尤为重要,只有新技术不断推陈出新,才能使网络管理系统不断向前发展。 一、网络管理软件技术热点 网络管理系统多年的发展,目前网络管理软件技术的热点有以下几个方面: 1.开放性。随着用户对不同设备进行统一网络管理的需求日益迫切,各厂商也在考虑采用更加开放的方式实现设备对网管的支持。 2.综合性。通过一个控制和操作台就可提供对各个子网的透视、对所管业务的了解及提供对故障定位和故障排除的支持,也就是通过一个操作台实现对互联的多个网络的管理。此外,网络管理与系统管理正在逐渐融合,通过一个平台、一个界面,提供对网络、系统、数据库等应用服务的管理功能。 3.智能化。现代通信网络的迅速发展,使网络的维护和操作越来越复杂,对操作使用人员提出了更高的要求。而人工维护和诊断往往花费巨大,而且对于间歇性故障无法及时检错排除。因此人工智能技术适时而生,用以作为技术人员的辅助工具。由此,故障诊断和网络自动维护也是人工智能应用最早的网络管理领域,目的在于解释网络运行的差错信息、诊断故障和提供处理建议。 4.安全性。对于网络来说,安全性是网络的生命保障,因此网管软件的安全性也是热点之一。除软件本身的安全机制外,目前很多网管软件都采用SNMP协议,普遍使用的是SNMPvl、SNMPv2,但现阶段的SNMP?v?l、SNMPv2协议对于安全控制还较薄弱,也为后续的SNMP协议发展提出挑战。 5.基于Web的管理。基于Web的管理以其统一、友好的界面风格,地理和系统上的可移动性及系统平台的独立性,吸引着广大的用户和开发商。而目前主流的网络管理软件都提供融合Web技术的管理平台。 二、网络管理技术发展趋势 通过现阶段网络管理软件中的一些技术热点,我们可以去展望今后在网络管理中出现的一些新的技术,以期带动网络网络管理水平整体性能的提升: 1.分布式技术。分布式技术一直是推动网络管理技术发展的优秀技术,也越来越受到业界的重视。其技术特点在于分布式网络与中央控制式网络对应,它没有中心,因而不会因为中心遭到破坏而造成整体的崩溃。在分布式网络上,节点之间互相连接,数据可以选择多条路径传输,因而具有更高的可靠性。 基于分布式计算模式推出的CORBA是将分布计算模式和面向对象思想结合在一起,构建分布式应用。CORBA的网络管理系统通常按照Client/Server的结构进行构造,运用CORBA技术完全能够实现标准的网络管理系统。 2.XML技术。XML技术是一项国际标准,可以有效地统一现有网络系统中存在的多种管理接口。其次XML技术具有很强的灵活性,可以充分控制网络设备内嵌式管理,确保管理系统间,以及管理系统与被管理设备间进行复杂的交互式通信与操作,实现很多原有管理接口无法实现的管理操作。 利用XML管理接口,网络管理系统还可以实现从被管理设备中读取故障信息和设备工作状态等多种管理数据的操作。新管理接口的采用可以大大提高管理软件,包括第三方管理软件与网络设备间进行管理信息交换的能力和效率,并可以方便地实现与网络管理系统的集成。 而且由于XML技术本身采用了简单清晰的标记语言,在管理系统开发与集成过程中能比较简便地实施,这样新管理接口的采用反而还会降低整个管理系统的开发成本。 3.B/S模式。B/S模式是基于Intranet的需求而出现并发展的。在B/S模式中,最大的好处是运行维护比较简便,能实现不同的人员,从不同的地点,以不同的接入方式接入网络。其工作原理是网络中客户端运行浏览器软件,浏览器以超文本形式向Web服务器提出访问数据库的要求,Web服务器接受客户端请求后,将这个请求转化为SQL语法,并交给数据库服务器,数据库服务器得到请求后,验证其合法性,并进行数据处理,然后将处理后的结果返回给Web服务器,Web服务器再一次将得到的所有结果进行转化,变成HTML文档形式,转发给客户端浏览器以友好的Web页面形式显示出来。 在B/S模式下,集成了解决企事业单位各种网络问题的服务,而非零散的单一功能的多系统模式,因而它能提供更高的工作效率。B/S模式借助Internet强大的信息与信息传送能力,可以通过网络中的任意客户端实现对网络的管理。而且B/S模式结构可以任意扩展,可以从一台服务器、几个用户的工作组级扩展成为拥有成千上万用户的大型系统,采用B/S网络管理结构模式从而实现对大型网络管理。 4.支持SNMPv3协议。SNMP协议是一项广泛使用的网络管理协议,是流传最广,应用最多,获得支持最广泛的一个网络管理协议。其优点是简单、稳定和灵活,也是目前网管的基础标准。 SNMP协议历经多年的发展,已经推出的SNMPv3是在SNMPv1、SNMPv2两个版本的基础上改进推出,其克服了SNMPv1和SNMPv2两个版本的安全弱点,功能得到来极大的增强,它有适应性强和安全性好的特点。 尽管新版本的SNMPv3协议还未达到普及,但它毕竟代表着SNMP协议的发展方向,随着网络管理技术的发展,它完全有理由将在不久的将来成为SNMPv2的替代者,成为网络管理的标准协议。 三、结语 随着计算机技术的日新月异,网络管理技术也会随着各种新技术的运用而不断向前进步,从而为众多的网络提供方便、快捷和有效的管理。 网络管理技术论文:计算机网络管理技术研究论文 摘要:本文首先介绍了WBM(基于WEB的网管系统管理模式)的三层体系结构,然后介绍了网管系统的体系结构,最后重点阐述了网络拓扑自动发现算法。作者根据实际的应用情况对其进行了一定的改进,增强了系统对网络拓扑的自动发现能力。 关键词:网络管理网间控制报文协议(ICMP)WBM 网络管理的目的就是确保一定范围内的网络及其网络设备能够稳定、可靠、高效地运行,使所有的网络资源处于良好的运行状态,达到用户预期的要求。过去有一些简单的工具用来帮助网管人员管理网络资源,但随着网络规模的扩大和复杂度的增加,对强大易用的管理工具的需求也日益显得迫切,管理人员需要依赖强大的工具完成各种各样的网络管理任务,而网络管理系统就是能够实现上述目的系统。 1WBM技术介绍 随着应用Intranet的企业的增多,同时Internet技术逐渐向Intranet的迁移,一些主要的网络厂商正试图以一种新的形式去应用MIS。因此就促使了Web(Web-BasedManagement)网管技术的产生[2]。它作为一种全新的网络管理模式—基于Web的网络管理模式,从出现伊始就表现出强大的生命力,以其特有的灵活性、易操作性等特点赢得了许多技术专家和用户的青睐,被誉为是“将改变用户网络管理方式的革命性网络管理解决方案”。 WBM融合了Web功能与网管技术,从而为网管人员提供了比传统工具更强有力的能力。WBM可以允许网络管理人员使用任何一种Web浏览器,在网络任何节点上方便迅速地配置、控制以及存取网络和它的各个部分。因此,他们不再只拘泥于网管工作站上了,并且由此能够解决很多由于多平台结构产生的互操作性问题。WBM提供比传统的命令驱动的远程登录屏幕更直接、更易用的图形界面,浏览器操作和Web页面对WWW用户来讲是非常熟悉的,所以WBM的结果必然是既降低了MIS全体培训的费用又促进了更多的用户去利用网络运行状态信息。所以说,WBM是网络管理方案的一次革命。 2基于WBM技术的网管系统设计 2.1系统的设计目标 在本系统设计阶段,就定下以开发基于园区网、Web模式的具有自主版权的中文网络管理系统软件为目标,采用先进的WBM技术和高效的算法,力求在性能上可以达到国外同类产品的水平。 本网管系统提供基于WEB的整套网管解决方案。它针对分布式IP网络进行有效资源管理,使用户可以从任何地方通过WEB浏览器对网络和设备,以及相关系统和服务实施应变式管理和控制,从而保证网络上的资源处于最佳运行状态,并保持网络的可用性和可靠性。 2.2系统的体系结构 在系统设计的时候,以国外同类的先进产品作为参照物,同时考虑到技术发展的趋势,在当前的技术条件下进行设计。我们采用三层结构的设计,融合了先进的WBM技术,使系统能够提供给管理员灵活简便的管理途径。 三层结构的特点[2]:1)完成管理任务的软件作为中间层以后台进程方式实现,实施网络设备的轮询和故障信息的收集;2)管理中间件驻留在网络设备和浏览器之间,用户仅需通过管理中间层的主页存取被管设备;3)管理中间件中继转发管理信息并进行SNMP和HTTP之间的协议转换三层结构无需对设备作任何改变。 3网络拓扑发现算法的设计 为了实施对网络的管理,网管系统必须有一个直观的、友好的用户界面来帮助管理员。其中最基本的一个帮助就是把网络设备的拓扑关系以图形的方式展现在用户面前,即拓扑发现。目前广泛采用的拓扑发现算法是基于SNMP的拓扑发现算法。基于SNMP的拓扑算法在一定程度上是非常有效的,拓扑的速度也非常快。但它存在一个缺陷[3]。那就是,在一个特定的域中,所有的子网的信息都依赖于设备具有SNMP的特性,如果系统不支持SNMP,则这种方法就无能为力了。还有对网络管理的不重视,或者考虑到安全方面的原因,人们往往把网络设备的SNMP功能关闭,这样就难于取得设备的MIB值,就出现了拓扑的不完整性,严重影响了网络管理系统的功能。针对这一的问题,下面讨论本系统对上述算法的改进—基于ICMP协议的拓扑发现。 .1PING和路由建立 PING的主要操作是发送报文,并简单地等待回答。PING之所以如此命名,是因为它是一个简单的回显协议,使用ICMP响应请求与响应应答报文。PING主要由系统程序员用于诊断和调试实现PING的过程主要是:首先向目的机器发送一个响应请求的ICMP报文,然后等待目的机器的应答,直到超时。如收到应答报文,则报告目的机器运行正常,程序退出。 路由建立的功能就是利用IP头中的TTL域。开始时信源设置IP头的TTL值为0,发送报文给信宿,第一个网关收到此报文后,发现TTL值为0,它丢弃此报文,并发送一个类型为超时的ICMP报文给信源。信源接收到此报文后对它进行解析,这样就得到了路由中的第一个网关地址。然后信源发送TTL值为1的报文给信宿,第一个网关把它的TTL值减为0后转发给第二个网关,第二个网关发现报文TTL值为0,丢弃此报文并向信源发送超时ICMP报文。这样就得到了路由中和第二个网关地址。如此循环下去,直到报文正确到达信宿,这样就得到了通往信宿的路由。 3.2网络拓扑的发现算法具体实现的步骤: (1)于给定的IP区间,利用PING依次检测每个IP地址,将检测到的IP地址记录到IP地址表中。 (2)对第一步中查到的每个IP地址进行traceroute操作,记录到这些IP地址的路由。并把每条路由中的网关地址也加到IP表中。(3)对IP地址表中的每个IP地址,通过发送掩码请求报文与接收掩码应答报文,找到这些IP地址的子网掩码。 (4)根据子网掩码,确定对应每个IP地址的子网地址,并确定各个子网的网络类型。把查到的各个子网加入地址表中。 (5)试图得到与IP地址表中每个IP地址对应的域名(DomainName),如具有相同域名,则说明同一个网络设备具有多个IP地址,即具有多个网络接口。 (6)根据第二步中的路由与第四步中得到的子网,产生连接情况表。 4结语 本文提出的ICMP协议的拓扑发现方法能够较好的发现网络拓扑,但是它需要占用大量的带宽资源。本系统进行设计时,主要考虑的是对园区网络的网络管理,所有的被管理设备和网管系统处于同一段网络上,也就是说,系统可以直接到达被管理的网络,所以对远程的局域网就无能为力了。在做下一步工作的时候,可以添加系统对远程局域网络的管理功能。 网络管理技术论文:网络管理技术研究论文 摘要:网络管理已经成为计算机网络和电信网研究中最重要的内容之一。本文首先介绍当前几种网络管理技术和TMN基本概念,然后讨论了TMN开发中的关键技术及TMN开发工具引入的必要性,并结合自己的开发实践讨论了TMN管理者和的开发,最后对电信管理网的未来发展趋势进行了展望。 一、网络管理技术概述 网络管理已经成为计算机网络和电信网研究中最重要的内容之一。网络中采用的先进技术越多,规模越大,网络的维护和管理工作也就越复杂。计算机网络和电信网的管理技术是分别形成的,但到后来渐趋同化,差不多具有相同的管理功能和管理原理,只是在网络管理上的具体对象上有些差异。 通常,一个网络由许多不同厂家的产品构成,要有效地管理这样一个网络系统,就要求各个网络产品提供统一的管理接口,即遵循标准的网络管理协议。这样,一个厂家的网络管理产品就能方便地管理其他厂家的产品,不同厂家的网络管理产品之间还能交换管理信息。 在简单网络管理协议SNMP(SimpleNetworkManagementProtocol)设计时,就定位在是一种易于实施的基本网络管理工具。在网管领域中,它扮演了先锋的角色,因OSI的CMIP发展缓慢同时在Internet的迅猛发展和多厂商环境下的网络管理解决方案的驱动下,而很快成为了事实上的标准。 SNMP的管理结构如图1所示。它的优秀思想是在每个网络节点上存放一个管理信息库MIB(ManagementInformationBase),由节点上60(agent)负责维护,管理者通过应用层协议对这些进行轮询进而对管理信息库进行管理。SNMP最大的特点就是其简单性。它的设计原则是尽量减少网络管理所带来的对系统资源的需求,尽量减少agent的复杂性。它的整个管理策略和体系结构的设计都体现了这一原则。 SNMP的主要优点是: ·易于实施; ·成熟的标准; ·C/S模式对资源要求较低; ·广泛适用,代价低廉。 简单性是SNMP标准取得成功的主要原因。因为在大型的、多厂商产品构成的复杂网络中,管理协议的明晰是至关重要的;但同时这又是SNMP的缺陷所在——为了使协议简单易行,SNMP简化了不少功能,如: ·没有提供成批存取机制,对大块数据进行存取效率很低; ·没有提供足够的安全机制,安全性很差; ·只在TCP/IP协议上运行,不支持别的网络协议; ·没有提供管理者与管理者之间通信的机制,只适合集中式管理,而不利于进行分布式管理; ·只适于监测网络设备,不适于监测网络本身。 针对这些问题,对它的改进工作一直在进行。如1991年11月,推出了RMON(RernoteNetworkMonitor)MIB,加强SNMP对网络本身的管理能力。它使得SNMP不仅可管理网络设备,还能监测局域网和互联网上的数据流量等信息,1992年7月,针对SNMP缺乏安全性的弱点,又公布了S-SNMP(SecureSNMP)草案。到1993年初,又推出了SNMPVersion2即SNMPv2(推出了SNMPv2以后,SNMP就被称为SNMPv1)。SNM-Pv2包容了以前对SNMP的各项改进工作,并在保持了SNMP清晰性和易于实现的特点以外,吸取了CMIP的部分优点,功能更强,安全性更好,具体表现为: ·提供了验证机制,加密机制,时间同步机制等,安全性大大提高; ·提供了一次取回大量数据的能力,效率大大提高; ·增加了管理者和管理者之间的信息交换机制,从而支持分布式管理结构,由位于中间层次(intermediate)的管理者来分担主管理者的任务,增加了远地站点的局部自主性。 ·可在多种网络协议上运行,如OSI、AppleTalk和IPX等,适用多协议网络环境(但它的缺省网络协议仍是UDP)。 ·扩展了管理信息结构的很多方面。特别是对象类型的定义引入了几种新的类型。另外还规范了一种新的约定用来创建和删除管理表(managementtables)中的“行”(rows)。 ·定义了两种新的协议数据单元PDU(ProtocolDataUnit)。Get-Bulk-Request协议数据单元允许检索大数据块(largedatablocks),不必象SNMP那样逐项(itembyitem)检索;Inform-Request协议数据单元允许在管理者之间交换陷阱(tran)信息。 CMIP协议是在OSI制订的网络管理框架中提出的网络管理协议。CMIP与SNMP一样,也是由管理者、、管理协议与管理信息库组成。 CMIP是基于面向对象的管理模型的。这个管理模型表示了封装的资源并标准化了它们所提供的接口。如图2所示了四个主要的元素: ·系统管理应用进程是在担负管理功能的设备(服务器或路由器等〕中运行的软件: ·管理信息库MIB是一组从各个接点收集来的与网络管理有关的数据; ·系统管理应用实体(systemmanagementapplicationentities)负责网络管理工作站间的管理信息的交换,以及与网络中其它接点之间的信息交换; ·层管理实体(layermanagemententities)表示在OSI体系结构设计中必要的逻辑。 CMIP模型也是基于C/S结构的。客户端是管理系统,也称管理者,发起操作并接收通知;服务器是被管系统,也称,接收管理指令,执行命令并上报事件通知。一个CMIP操作台(console)可以和一个设备建立一个会话,并用一个命令就可以下载许多不同的信息。例如,可以得到一个设备在一段特定时间内所有差错统计信息。 CMIP采用基于事件而不是基于轮询的方法来获得网络组件的相关数据。 CMIP已经得到主要厂商,包括IBM、HP及AT T的支持。用户和厂商已经认识到CMIP在企业级网络管理领域是一个比较好的选择。它能够满足企业级网管对横跨多个管理域的对等相互作用(peertopeerinteractions)的要求。CMIP特别适合对要求提供集中式管理的树状系统,尤其是对电信网(telecommunicationsnetwork)的管理。这就是下面提到的电信管理网。 二、电信管理网TMN 电信管理网TMN是国际电联ITU-T借鉴0SI中有关系统管理的思想及技术,为管理电信业务而定义的结构化网络体系结构,TMN基于OSI系统管理(ITU-UX.700/ISO7498-4)的概念,并在电信领域的应用中有所发展.它使得网络管理系统与电信网在标准的体系结构下,按照标准的接口和标准的信息格式交换管理信息,从而实现网络管理功能。TMN的基本原理之一就是使管理功能与电信功能分离。网络管理者可以从有限的几个管理节点管理电信网络中分布的电信设备。 国际电信联盟(ITU)在M.3010建议中指出,电信管理网的基本概念是提供一个有组织的网络结构,以取得各种类型的操作系统(OSs)之间、操作系统与电信设备之间的互连。它采用商定的具有标准协议和信息的接口进行管理信息交换的体系结构。提出TMN体系结构的目的是支撑电信网和电信业务的规划、配置、安装、操作及组织。 电信管理网TMN的目的是提供一组标准接口,使得对网络的操作、管理和维护及对网络单元的管理变得容易实现,所以,TMN的提出很大程度上是为了满足网管各部分之间的互连性的要求。集中式的管理和分布式的处理是TMN的突出特点。 ITU-T从三个方面定义了TMN的体系结构(Architecture),即功能体系结构(FunctionalArchitecture),信息体系结构(InformationArchitecture)和物理体系结构(PhysicalArchitecture)。它们分别体现在管理功能块的划分、信息交互的方式和网管的物理实现。我们按TMN的标准从这三个方面出发,对TMN系统的结构进行设计。 功能体系结构是从逻辑上描述TMN内部的功能分布。引入了一组标准的功能块(Functionalblock)和可能发生信息交换的参考点(referencepoints)。整个TMN系统即是各种功能块的组合。 信息体系结构包括两个方面:管理信息模型和管理信息交换。管理信息模型是对网络资源及其所支持的管理活动的抽象表示,网络管理功能即是在信息模型的基础上实现的。管理信息交换主要涉及到TMN的数据通信功能和消息传递功能,即各物理实体和功能实体之间的通信。 物理体系结构是为实现TMN的功能所需的各种物理实体的组织结构。TMN功能的实现依赖于具体的物理体系结构,从功能体系结构到物理体系结构存在着映射关系。物理体系结构随具体情况的不同而千差万别。在物理体系结构和功能体系结构之间有一定的映射关系。物理体系结构中的一个物理块实现了功能体系结构中的一个或多个功能块,一个接口实现了功能体系结构中的一组参考点。 仿照OSI网络分层模型,ITU-T进一步在TMN中引入了逻辑分层。如图3所示: TMN的逻辑分层是将管理功能针对不同的管理对象映射到事务管理层BML(BusinessManagementLayer),业务管理层SML(ServiceManagementLayer),网络管理层NML(NetworkManagementLayer)和网元管理层EML(ElementManagementLayer)。再加上物理存在的网元层NEL(NetworkElementLayer),就构成了TMN的逻辑分层体系结构。从图2-6可以看到,TMN定义的五大管理功能在每一层上都存在,但各层的侧重点不同。这与各层定义的管理范围和对象有关。 三、TMN开发平台和开发工具 1.利用TMN的开发工具开发TMN的必要性 TMN的信息体系结构应用OSI系统管理的原则,引入了管理者和的概念,强调在面向事物处理的信息交换中采用面向对象的技术。如前所述,TMN是高度强调标准化的网络,故基于TMN标准的产品开发,其标准规范要求严格复杂,使得TMN的实施成为一项具有难度和挑战性的工作;再加上OSI系统管理专业人员的相对缺乏,因此,工具的引入有助于简化TMN的开发,提高开发效率。目前比较流行的基于TMN标准的开发平台有HPOVDM、SUNSEM、IBMTMN平台和DSET的DSG及其系列工具。这些平台可以用于开发全方位的TMN管理者和应用,大大降低TMN/Q3应用系统的编程复杂性,并且使之符合开放系统互连(OSI)网络管理标准,这些标准包括高级信息模型定义语言GDM0,OSI标准信息传输协议CMIP,以及抽象数据类型定义语言ASN.1。其中DSET的DSG及工具系列除了具备以上功能外,还具有独立于硬件平台的优点。下面将比较详细论述DSET的TMN开发工具及其在TMN开发中的作用。 2.DSET的TMN开发工具的基本组成 DSET的TMN开发工具从功能上来讲可以构成一个平台和两大工具箱。一个平台:分布式系统生成器DSG(DistributedSystemGenerator);两个工具箱:管理者工具箱和工具箱。 分布式系统生成器DSG DSG是用于顶层TCP/IP、OSI和其它协议上构筑分布式并发系统的高级对象请求0RB。DSG将复杂的通信基础设施和面向对象技术相结合,提供构筑分布式计算的软件平台。通信基础设施支持分布式计算中通信域的通信要求。如图4所示,它提供了四种主要的服务:透明远程操作、远程过程调用和消息传递、抽象数据服务及命名服务。借助于并发的面向对象框架,一个复杂的应用可以分解成一组相互通信的并发对象worker,除了支持例如类和多重继承等重要的传统面向对象特征外,为了构筑新的worker类,DSG也支持分布式对象。在一个开放系统中,一个worker可以和其它worker进行通信,而不必去关心它们所处的物理位置。 DSG提供给用户用以开发应用的构造块(buildingblock)称为worker。一个worker可以有自己的控制线程,也可以和别的线程共享一个控制线程,每个Worker都有自己的服务访问点SAP(ServiceAccessPoint),通过SAP与其它worker通信。Worker是事件驱动的。在Worker内部,由有限状态机FSM(FiniteStateMachine〕定义各种动作及处理例程,DSG接受外部事件并分发到相应的动作处理例程进行处理。如图5所示,独占线程的此worker有三个状态,两个SAPs,并且每个SAP的消息队列中都有两个事件。DSG环境通过将这些事件送到相应的事件处理程序中来驱动worker的有限状态机。 Worker是分布式的并发对象,DSG用它来支持面向对象的特点,如:类,继承等等。Worker由workerclass定义。Worker可以根据需要由应用程序动态创建。在一个UNIX进程中可以创建的Worker个数仅受内存的限制。 管理者工具箱由ASN.C/C++编译器、CMIP/ROSE协议和管理者代码生成器MCG构成,如图6所示。 其中的CMIP/ROSE协议提供全套符合Q3接口选用的OSI七层协议栈实施。由于TMN在典型的电信环境中以面向对象的信息模型控制和管理物理资源,所有被管理的资源均被抽象为被管对象(M0),被管理系统中的帮助管理者通过MO访问被管理资源,又根据ITU-TM.3010建议:管理者与之间通过Q3接口通信。为此管理者必须产生与通信的CMIP请求。管理者代码生成器读取信息模型(GDMO文件和ASN.1文件),创立代码模板来为每个被定义的MO类产生CMIP请求和CMIP响应。由于所有CMIP数据均由ASN.1符号定义,而上层管理应用可能采用C/C++,故管理者应用需要包含ASN.1数据处理代码,管理者工具箱中的ASNC/C++编译器提供ASN.1数据到C/C++语言的映射,并采用“预处理技术“生成ASN.1数据的低级代码,可见利用DSET工具用户只需编写网管系统的信息模型和相关的抽象数据类型定义文件,然后利用DSET的ASNC/C++编译器,管理者代码生成器即可生成管理者部分代码框架。 工具箱包括可砚化生成器VAB、CMIP翻译器、ASN.C/C++Toolkit,其结构见图7。用来开发符合管理目标定义指南GDMO和通用管理信息协议CMIP规定的应用.使用DSET独具特色的工具箱的最大的好处就是更快、更容易地进行应用的开发。DSET在应用的开发上为用户做了大量的工作。 一个典型的GDMO/CM1P应用包括三个代码模块: ·、MIT、MIB的实施 ·被管理资源的接口代码 ·后端被管理资源代码 第一个模块用于处理与MO实施。工具箱通过对过滤、特性处理、MO实例的通用支持,自动构作这一个模块。DSET的这一部分做得相当完善,用户只需作少量工作即可完成本模块的创建。对于mcreate、m-delete、m-get、m-cancel-get、m-set、m-set-confirmed、m-action、m-action-confirmed这些CMIP请求,第一个模块中包含有缺省的处理代码框架。这些缺省代码都假定管理者的CMIP请求只与MO打交道。为了适应不同用户的需求,DSET工具箱又提供在缺省处理前后调用用户程序的接入点(称为Userhooks)。当某CMIP请求需与实际被管资源或数据库打交道时,用户可在相应的PRE-或POST-函数中加入自己的处理代码。例如,当你需要在二层管理应用中发CMIP请求,需望获取实际被管资源的某属性,而该属性又不在相应MO中时你只需在GDMO预定义模板中为此属性定义一PRE-GET函数,并在你自己的定制文件中为此函数编写从实际被管设备取到该属性值的代码即可。DSET的Agent代码在执行每个CMIP请求前都要先检查用户是否在GDMO预定义文件中为此清求定义了PRE-函数,若是,则光执行PRE-函数,并根据返回值决定是否执行缺省处理(PRE-函数返回D-OK则需执行缺省处理,否则Agent向管理者返回正确或错误响应)。同样当Agent执行完缺省处理函数时,也会检查用户是否为该请求定义了POST-函数,若是则继续执行POST-函数。至于Agent与MO之间具体是如何实现通信的,用户不必关心,因为DSET已为我们实现了。用户只需关心需要与设备交互的那一部分CMIP请求,为其定制PRE-/POST函数即可。 第二个模块实现MO与实际被管资源的通信。它的实现依赖于分布式系统生成器DSG所提供“网关处理单元”(gateway)、远程过程调用(RPC)与消息传递机制及MSL语言编译器。通信双方的接口定义由用户在简化的ROSE应用中定义,在DSG中也叫环境,该环境定义了双方的所有操作和相关参数。DSG的CTX编译器编译CTX格式的接口定义并生成接口表。DSG的MSL语言编译器用以编译分布式对象类的定义并生成事件调度表。采用DSG的网关作为MO与实际被管资源间的通信桥梁,网关与MO之间通过定义接口定义文件及各自的MSL文件即可实现通信,网关与被管设备之间采用设备所支持的通信协议来进行通信,例如采用TCP/IP协议及Socket机制实现通信。 第三个模块对被管理资源进行实际处理。这一模块根据第二个模块中定义的网关与被管设备间的通信机制来实现,与工具没有多大联系。 四、TMN开发的关键技术 电信管理网技术蕴含了当今电信、计算机、网络通信和软件开发的最新技术,如OSI开放系统互连技术、OSI系统管理技术、计算机网络技术及分布式处理、面向对象的软件工程方法以及高速数据通信技术等。电信管理网应用系统的开发具有巨大的挑战性。 工具的引入很大程度上减轻了TMN的开发难度。留给开发人员的最艰巨工作就是接口(interface)的信息建模。尤其是Q3接日的信息建模问题。 Q3接口是TMN接口的“旗舰”,Q3接口包括通信模型和信息模型两个部分,通信模型(0SI系统管理)的规范制定的十分完善,并且工具在这方面所作的工作较多,因此,当我们设计和开发各种不同管理业务的TMN系统时,主要是采用一定的方法学,遵循一定的指导原则,针对不同电信领域的信息建模问题。 为什么说建模是TMN开发中的关键技术呢?从管理的角度而言,在那些先有国际标准(或事实上的标准),后有设备的情况下,是有可能存在一致性的信息模型的,例如目前SDH和七号信令网的TMN系统存在这样的信息模型标准。但即使这样,在这些TMN系统的实施过程,有可能由于管理需求的不同而对这些模型进行进一步的细化。在那些先有设备而后才有国际标准(或事实上的标准)的设备,而且有的电信设备就无标准而言,由于不同厂家的设备千差万别,这种一致性的信息模型的制定是非常困难的。 例如,近年来标准化组织国际电信联盟(ITU-T)、欧洲电信标准组织(ETSI)、网络管理论坛(NMF)和ATM论坛等相继颁布了一些Q3信息模型。但至今没有一个完整的稳定的交换机网元层的Q3信息模型。交换机的Q3信息模型提供了交换机网元的一个抽象的、一般的视图,它应当包含交换机的管理的各个方面。但这是不可能的。因为随着电信技术的不断发展,交换机技术也在不断的发展,交换机的类型不断增加,电信业务不断的引入。我们很难设计一个能够兼容未来交换机的信息模型。如今的交换机已不再是仅仅提供电话的窄带业务,而且也提供象ISDN这样的宽带业务。交换机趋向宽带窄带一体化发展,因此交换机的Q3信息模型是很复杂的,交换机Q3信息建模任务是很艰巨的。 五、TMN管理者和的开发 下面结合我们的开发工作,探讨一下TMN管理者和的开发。 1.管理者的开发 基于OSI管理框架的管理者的实施通常被认为是很困难的事,通常,管理者可以划分为三个部分。第一部分是位于人机之间的图形用户接口GUI(GraphicalUserInterfaces),接收操作人员的命令和输入并按照一种统一的格式传送到第二部分——管理功能。管理功能提供管理功能服务,例如故障管理,性能管理、配置管理、记费管理,安全管理及其它特定的管理功能。接收到来GUI的操作命令,管理功能必须调用第三部分——CMSIAPI来发送CMIP请求到。CMISAPI为管理者提供公共管理信息服务支持。 大多数的网管应用是基于UNIX平台的,如Solaris,AIXandHP-UX。若GUI是用X-Window来开发的,那么GUI和管理功能之间的接口就不存在了,从实际编程的的角度看,GUI和管理功能都在同一个进程中。 上面的管理者实施方案尽管有许多优点,但也存在着不足。首先是费用昂贵。所有的管理工作站都必须是X终端,服务器必须是小型机或大型机。这种方案比采用PC机作客户端加上UNIX服务器的方案要昂贵得多。其次,扩展性不是很好,不同的管理系统的范围是不同的,用户的要求也是不一样的,不是所有的用户都希望在X终端上来行使管理职责。因此,PC机和调终端都应该向用户提供。最后由于X-Window的开发工具比在PC机上的开发工具要少得多。因此最终在我们的开发中,选择了PC机作为管理工作站,SUNUltral作为服务器。 在实际工作中我们将管理者划分为两个部分——管理应用(managementapplication)和管理者网关(managergateway)。如图8所示。 管理应用向用户提供图形用户接口GUI并接受用户的命令和输入,按照定义好的消息格式送往管理者网关,由其封装成CMIP请求,调用CMISAPI发往。同时,管理者网关还要接收来自的响应消息和事件报告并按照一定的消息格式送往管理应用模块。 但是这种方案也有缺点。由于管理应用和管理者网关的分离,前者位于PC机上,后者位于Ultral工作站上。它们之间的相互作用须通过网络通信来完成。它们之间的接口不再是一个参考点(ReferencePoint),而是一个物理上的接口,在电信管理网TMN中称为F接口。迄今为止ITU-T一直没能制定出有关F接口的标准,这一部分工作留给了TMN的开发者。鉴于此,我们制定了管理应用和管理者网关之间通信的协议。 在开发中,我们选择了PC机作为管理工作站,SUNUltral作为我们的管理者网关。所有的管理应用都在PC机上。开发人员可以根据各自的喜好来选择不同开发工具,如Java,VC++,VB,PB等。管理者网关执行部分的管理功能并调用CMISAPI来发送CMIP请求,接收来自的响应消息和事件报告并送往相应的管理应用。 管理者网关的数据结构是通过编译信息模型(GDMO文件和ASN.1文件)获得的。它基于DSG环境的。管理者网关必须完成下列转换: 数据类型转换:GUI中的数据类型与ASN.1描述的数据类型之间的相互转换; 消息格式转换:GUI和管理者网关之间的消息格式与CMIP格式之间的相互转换; 协议转换:TCP/IP协议与OSI协议之间的相互转换。 这意味着管理者网关接收来自管理应用的消息。将其转换为ASN.1的数据格式,并构造出CMIS的参数,调用CMISAPI发送CMIP请求。反过来,管理者收到来自的消息,解读CMIS参数,构造消息格式,然后送往GUI。GUI和管理者网关之间的消息格式是由我们自己定义的。由于管理应用的复杂性,消息格式的制定参考了CMIS的参数定义和ASN.1的数据类型。 管理者网关是采用多线程(multi-thread)编程来实现的。 2.的开发 的结构如图9所示。 为了使部分的设计和实现模块化、系统化和简单化,将agent分成两大模块——通用模块和MO模块——进行设计和实现。如图所示,通用agent向下只与MO部分直接通信,而不能与被管资源MR直接进行通信及操作,即通用agent将manager发来的CMIP请求解析后投递给相应的M0,并从MO接收相应的应答信息及其它的事件报告消息。 的作用是代表管理者管理MO。利用工具的支持,采用面向对象的技术,分为八个步骤进行agent的设计和实现,这八个步骤是: 第一步:对信息模型既GDMO文件和ASN.1文件的理解,信息模型是TMN系统开发的基础和关键。特别是对信息模型中对象类和其中各种属性清晰的认识和理解,对于实际的TMN系统来说,其信息模型可能很复杂,其中对象类在数量上可能很多。也就是说,在设计和实现agent之前,必须作到对MO心中有数。 第二步:被管对象MO的定制。这一部分是agent设计和实现中的关键部分,工具对这方面的支持也不是很多,特别是涉及到MO与MR之间的通信,更为复杂,故将MO专门作为一个模块进行设计和实现MO和MR之间的通信以及数据和消息格式的转换问题,利用网关原理设计一个网关来解决。 第三步:创建内置的M0。所谓内置MO就是指在系统运行时,已经存在的物理实体的抽象。为了保证能对这些物理实体进行管理,必须将这些被管对象的各种固有的属性值和操作预先加以定义。 第四步:创建外部服务访问点SAP。如前所述,TMN系统中各个基于分布式处理的worker之间通过SAP进行通信,所以要为agent与管理者manager之间、agent与网关之间创建SAP。 第五步:SAP同内置MO的捆绑注册。由于在TMN系统中,agent的所有操作是针对MO的,即所有的CMIP请求经解析后必须送到相应的M0,而基于DSG平台的worker之间的通信是通过SAP来实现的。因而,在系统处理过程中,当进行信息的传输时,必须知道相应MO的SAP,所以,在agent的设计过程中,必须为内置MO注册某一个SAP。 第六步:agent配置。对agent中有些参数必须加以配置和说明。如队列长度、流量控制门限值、agent处理单元组中worker的最大/最小数目。报告的处理方式、同步通信方式中超时门限等。 第七步:agent用户函数的编写,如agentworker初始化函数、子函数等的编写。 第八步:将所有函数编译,连接生成可运行的agent。 MO模块是agent设计中的一个重要而又复杂的部分。这是由于,一方面工具对该部分的支持不是很多:另一方面,用户的大部分处理函数位于这一部分;最主要的还在于它与被管资源要跨平台,在不同的环境下进行通信。MO模块的设计思想是在MO和MR之间设计一个网关(gateway),来实现两者之间的消息、数据、协议等转换。 MO部分的主要功能是解析,执行来自管理者的CMIP请求,维持各MO的属性值同被管资源的一致性,生成CMIP请求结果,并上报通用agent模块,同时与MR通信,接收和处理来自MR的事件报告信息,并转发给通用agent。 MO部分有大量的用户定制工作。工具只能完成其中一半的工作,而另一半工作都需要用户自己去定制。用户定制分为两大类; 第一类是PRE-/POST-函数。PRE-/POST-函数的主要功能是在agent正式处理CMIP请求之前/之后与被管资源打交道,传送数据到MR或从MR获取数据并做一些简单的处理。通过对这些PRE-/POST-函数的执行,可以确保能够真实地反映出被管资源的运行状态。PRE-/POST-函数分为两个层次:MO级别和属性级别。MO级别层次较高,所有对该对象类的CMIP操作都会调用MO级别的PRE-/POST-函数。属性级别层次低,只有对该属性的CMIP操作才会调用这些函数。DSET工具只提供了PRE-/POST-函数的人口参数和返回值,具体的代码需要完全由用户自己编写。由于agent与被管资源有两种不同的通信方式,不同的方式会导致不同的编程结构和运行效率,如果是同步方式,编程较为简单,但会阻塞被管资源,适合于由大量数据返回的情况。异步方式不会阻塞被管资源,但编程需要作特殊处理,根据不同的返回值做不同的处理,适合于数据不多的情况,在选择通信方式时还要根据MO的实现方式来确定。比如,MO若采用Doer来实现,则只能用同步方式。 第二类是动作、事件报告和通知的处理,动作的处理相对比较容易,只需考虑其通信方式采用同步还是异步方式。对事件报告和通知的处理比较复杂。首先,需要对事件进行分类,对不同类别的事件采用不同的处理方法,由哪一个事件前向鉴别器EFD(EventForwardingDiscriminator)来处理等等。比如,告警事件的处理就可以单独成为一类。其次,对每一类事件需要确定相应的EFD的条件是什么,哪些需要上报管理应用,哪些不需要。是否需要记入日志,这些日志记录的维护策略等等。 除了这两类定制外,MO也存在着优化问题。比如MO用worker还是Doer来实现,通信方式采用同步还是异步,面向连接还是无连接等等,都会影响整个的性能。 如果MO要永久存储,我们采用文件方式。因为目前DSET的工具只支持Versant、ODI这两种面向对象数据库管理系统OODBMS,对于0racle,Sybase等数据库的接口还需要用户自己实现。MO定制的工作量完全由信息模型的规模和复杂程度决定,一个信息模型的对象类越多,对象之间的关系越复杂(比如一个对象类中的属性改变会影响别的类),会导致定制工作的工作量和复杂程度大大增加。 者agent在执行管理者发来的CMIP请求时必须保持与被管资源MR进行通信,将manager传送来的消息和数据转发给MR,并要从MR获取必要的数据来完成其操作,同时,它还要接收来自MR的事件报告,并将这些事件上报给manager。 由上述可知,与被管资源MR之间的通信接口实际上是指MO与MR之间的通信接口。大部分MO是对实际被管资源的模拟,这些MO要与被管资源通信。若让这些MO直接与被管资源通信,则存在以下几个方面的弊端: ·由于MO模块本身不具备错误信息检测功能(当然也可在此设计该项功能,但增加了MO模块的复杂性),如果将上向发来的所有信息(包括某些不恰当的信息)全部转发给MR,不仅无此必要,而且增加了数据通信量;同理MR上发的信息也无必要全部发送给MO。 ·当被管资源向MO发消息时,由于MIT对于被管资源来说是不可知的,被管资源不能确定其相应MO在MIT中所处的具体位置,从而也就无法将其信息直接送到相应的MO,因而只能采用广播方式发送信息。这样一来,每当有消息进入MO模块时,每个MO都要先接收它,然后对此消息加以判断,看是否是发给自己的。这样一方面使编程复杂化,使软件系统繁杂化,不易控制,调试困难;另一方面也使通信开销增大。 ·MO直接与被管资源通信,使得系统在安全性方面得不到保障,在性能方面也有所下降,为此,采用计算机网络中中网关(gateway)的思想,在MO与被管资源建立一个网关,即用一个gatewayworker作为MO与被管资源通信的媒介。网关在的进程处理中起到联系被管资源与MO之间的“桥梁”作用。 六、总结与展望 Q3接口信息建模是TMN开发中的关键技术。目前,各标准化组织针对不同的管理业务制定和了许多信息模型。这些模型大部分是针对网元层和网络层,业务层和事务层的模型几乎没有,还有相当的标准化工作正在继续研究。业务层和事务层的模型是将来研究的重点。 除了Q3接口外,TMN的接口还包括X,F,Qx接口。它们的Q3接口相同也包括通信模型和信息模型两个部分。各标准化组织几乎没有针对这些接口的规范。F接口和具体的一个TMN系统的实施密切相关,没有必要对其的通信模型和信息模型进行规范化。Qx是不完善的Q3接口,它是非标准的厂家专用的Q接口,虽然在管理系统的实施中,很多产品采用Qx接口作为Q3接口的过渡,但是随着标准化进程的推进,Qx接口将逐步被抛弃。电信工业的变化日新月异,宽带网络使得分布系统互连成为可能,使得不同的电信服务公司和运营公司相互竞争、相互合作来向用户提供服务。在这种环境下,整个电信网络管理将涉及到不同的组织以及它们的管理系统。基于TMN的多域管理(TMN-BasedMulti-DomainManagement)将成为未来电信网管的重要研究方向。X接口位于两个TMN系统之间,对它研究是基于TMN的多域管理系统的重点。 TMN有技术上的先进、强调公认的标准和接口等优点。但它也有目标太大、抽象化要求太高、信息模型的标准化进程太慢、OSI满协议栈的效率不高等问题。TMN自身需要进一步发展。在网络管理技术方面,除了TMN一种体系结构以外,还有ITU ISO的开放分布处理(ODP),OSF的分布处理和管理环境(DCE/DME),NMF的OMNIPoint,OMG的公共对象请求体系结构(CORBA)以及TINA-C的电信信息网络体系结构(TINA)。目前,CORBA技术越来越被电信、网络部门接受和采用。CORBA体系结构是对象管理组织OMG为解决分布式处理环境中,硬件和软件系统的互连而提出的一种解决方案。CORBA适用于业务层和事务层的管理应用。对于下几层(网元层、网元管理层和网络管理层)而言,还没有比TMN更好的体系结构。TINA体系结构是基于分布式计算,面向对象以及电信和计算机业界的其它和标准,如ODP,IN,TMN和CORBA;它将电信业务和管理业务综合到同一种体系结构中,是电信业务与电信网络技术无关,从而使电信业务的开放与管理不受多厂商设备的影响。虽然TINA处于发展中,还不很成熟,但它是未来电信体系结构的最终方向。 网络管理技术论文:计算机网络管理技术探讨论文 摘要:随看计算机网络规模的扩大和复杂性的增加,网络管理在计算机网络系统中的地位越来越重要。本文在简单介绍计算机网络管理协议的基础上,介绍了目前常见的两种网络管理模式。 关键字:计算机网络管理WEB 一、网络管理技术概述 1.网络管理技术的现状 网络管理这一学科领域自20世纪80年代起逐渐受到重视,许多国际标准化组织、论坛和科研机构都先后开发了各类标准、协议来指导网络管理与设计,但各种网络系统在结构上存在着或大或小的差异,至今还没有一个大家都能接受的标准。当前,网络管理技术主要有以下三种:诞生于Internte家族的SNMP是专门用于对Internet进行管理的,虽然它有简单适用等特点,已成为当前网络界的实际标准,但由于Internet本身发展的不规范性,使SNMP有先天性的不足,难以用于复杂的网络管理,只适用于TCP/IP网络,在安全方面也有欠缺。已有SNMPv1和SNMPv2两种版本,其中SNMPv2主要在安全方面有所补充。随着新的网络技术及系统的研究与出现,电信网、有线网、宽带网等的融合,使原来的SNMP已不能满足新的网络技术的要求;CMIP可对一个完整的网络管理方案提供全面支持,在技术和标准上比较成熟.最大的优势在于,协议中的变量并不仅仅是与终端相关的一些信息,而且可以被用于完成某些任务,但正由于它是针对SNMP的不足而设计的,因此过于复杂,实施费用过高,还不能被广泛接受;分布对象网络管理技术是将CORBA技术应用于网络管理而产生的,主要采用了分布对象技术将所有的管理应用和被管元素都看作分布对象,这些分布对象之间的交互就构成了网络管理.此方法最大的特点是屏蔽了编程语言、网络协议和操作系统的差异,提供了多种透明性,因此适应面广,开发容易,应用前景广阔.SNMP和CMIP这两种协议由于各自有其拥护者,因而在很长一段时期内不会出现相互替代的情况,而如果由完全基于CORBA的系统来取代,所需要的时间、资金以及人力资源等都过于庞大,也是不能接受的.所以,CORBA,SNMP,CMIP相结合成为基于CORBA的网络管理系统是当前研究的主要方向。 2.网络管理协议 网络管理协议一般为应用层级协议,它定义了网络管理信息的类别及其相应的确切格式,并且提供了网络管理站和网络管理节点间进行通讯的标准或规则。 网络管理系统通常由管理者(Manager)和(Agent)组成,管理者从各那儿采集管理信息,进行加工处理,从而提供相应的网络管理功能,达到对管理之目的。即管理者与之间孺要利用网络实现管理信息交换,以完成各种管理功能,交换管理信息必须遵循统一的通信规约,我们称这个通信规约为网络管理协议。 目前有两大网管协议,一个是由IETF提出来的简单网络管理协议SNMP,它是基于TCP/IP和Internet的。因为TCP/IP协议是当今网络互连的工业标准,得到了众多厂商的支持,因此SNMP是一个既成事实的网络管理标准协议。SNMP的特点主要是采用轮询监控,管理者按一定时间间隔向者请求管理信息,根据管理信息判断是否有异常事件发生。轮询监控的主要优点是对的要求不高;缺点是在广域网的情形下,轮询不仅带来较大的通信开销,而且轮询所获得的结果无法反映最新的状态。 另一个是ISO定义的公共管理信息协议CMIP。CMIP是以OSI的七层协议栈作为基础,它可以对开放系统互连环境下的所有网络资源进行监测和控制,被认为是未来网络管理的标准协议。CMIP的特点是采用委托监控,当对网络进行监控时,管理者只需向发出一个监控请求,会自动监视指定的管理对象,并且只是在异常事件(如设备、线路故障)发生时才向管理者发出告警,而且给出一段较完整的故障报告,包括故障现象、故障原因。委托监控的主要优点是网络管理通信的开销小、反应及时,缺点是对的软硬件资源要求高,要求被管站上开发许多相应的程序,因此短期内尚不能得到广泛的支持。 3.网络管理系统的组成 网络管理的需求决定网管系统的组成和规模,任何网管系统无论其规模大小如何,基本上都是由支持网管协议的网管软件平台、网管支撑软件、网管工作平台和支撑网管协议的网络设备组成。 网管软件平台提供网络系统的配置、故障、性能以及网络用户分布方面的基本管理。目前决大多数网管软件平台都是在UNIX和DOS/WINDOWS平台上实现的。目前公认的三大网管软件平台是:HPView、IBMNetview和SUNNetmanager。虽然它们的产品形态有不同的操作系统的版本,但都遵循SNMP协议和提供类似的网管功能。 不过,尽管上述网管软件平台具有类似的网管功能,但是它们在网管支撑软件的支持、系统的可靠性、用户界面、操作功能、管理方式和应用程序接口,以及数据库的支持等方面都存在差别。可能在其它操作系统之上实现的Netview、Openview、Netmanager网管软件平台版本仅是标准Netview、Openview、Netmanager的子集。例如,在MSWindows操作系统上实现的Netview网管软件平台版本NetviewforWindows便仅仅只是Netview的子集。 网管支撑软件是运行于网管软件平台之上,支持面向特定网络功能、网络设备和操作系统管理的支撑软件系统。 网络设备生产厂商往往为其生产的网络设备开发专门的网络管理软件。这类软件建立在网络管理平台之上,针对特定的网络管理设备,通过应用程序接口与平台交互,并利用平台提供的数据库和资源,实现对网络设备的管理,比如CiscoWorks就是这种类型的网络管理软件,它可建立在HPOpenView和IBMNetview等管理平台之上,管理广域互联网络中的Cisco路由器及其它设备。通过它,可以实现对Cisco的各种网络互联设备(如路由器、交换机等)进行复杂网络管理。 4.网络管理的体系结构 网络管理系统的体系结构(简称网络拓扑)是决定网络管理性能的重要因素之一。通常可以分为集中式和非集中式两类体系结构。 目前,集中式网管体系结构通常采用以平台为中心的工作模式,该工作模式把单一的管理者分成两部分:管理平台和管理应用。管理平台主要关心收集的信息并进行简单的计算,而管理应用则利用管理平台提供的信息进行决策和执行更高级的功能。 非集中方式的网络管理体系结构包括层次方式和分布式。层次方式采用管理者的管理者MOM(Managerofmanager)的概念,以域为单位,每个域有一个管理者,它们之间的通讯通过上层的MOM,而不直接通讯。层次方式相对来说具有一定的伸缩性:通过增加一级MOM,层次可进一步加深。分布式是端对端(peertopeer)的体系结构,整个系统有多个管理方,几个对等的管理者同时运行于网络中,每个管理者负责管理系统中一个特定部分“域”,管理者之间可以相互通讯或通过高级管理者进行协调。 对于选择集中式还是非集中式,这要根据实际场合的需要来决定。而介于两者之间的部分分布式网管体系结构,则是近期发展起来的兼顾两者优点的一种新型网管体系结构。二、几种常见的网络管理技术 1.基于WEB的网络管理模式 随着Internet技术的广泛应用,Intranet也正在悄然取代原有的企业内部局域网,由于异种平台的存在及网络管理方法和模型的多样性,使得网络管理软件开发和维护的费用很高,培训管理人员的时间很长,因此人们迫切需要寻求高效、方便的网络管理模式来适应网络高速发展的新形势。随着Intranet和WEB及其开发工具的迅速发展,基于WEB的网络管理技术也因此应运而生。基于WEB的网管解决方案主要有以下几方面的优点:(1)地理上和系统间的可移动性:系统管理员可以在Intranet上的任何站点或Internet的远程站点上利用WEB浏览器透明存取网络管理信息;(2)统一的WEB浏览器界面方便了用户的使用和学习,从而可节省培训费用和管理开销;(3)管理应用程序间的平滑链接:由于管理应用程序独立于平台,可以通过标准的HTTP协议将多个基于WEB的管理应用程序集成在一起,实现管理应用程序间的透明移动和访问;(4)利用JAVA技术能够迅速对软件进行升级。为了规范和促进基于WEB的网管系统开发,目前已相继公布了两个主要推荐标准:WEBM和JMAPI。两个推荐标准各有其特色,并基于不同的原理提出。 WEBM方案仍然支持现存的管理标准和协议,它通过WEB技术对不同管理平台所提供的分布式管理服务进行集成,并且不会影响现有的网络基础结构。JMAPI是一种轻型的管理基础结构,采用JMAPI来开发集成管理工具存在以下优点:平台无关、高度集成化、消除程序版本分发问题、安全性和协议无关性。 2.分布对象网络管理技术 目前广泛采用的网络管理系统模式是一种基于Client/Server技术的集中式平台模式。由于组织结构简单,自应用以来,已经得到广泛推广,但同时也存在着许多缺陷:一个或几个站点负责收集分析所有网络节点信息,并进行相应管理,造成中心网络管理站点负载过重;所有信息送往中心站点处理,造成此处通信瓶颈;每个站点上的程序是预先定义的,具有固定功能,不利于扩展。随着网络技术和网络规模尤其是因特网的发展,集中式在可扩展性、可靠性、有效性、灵活性等方面有很大的局限,已不能适应发展的需要. 2.1CORBA技术 CORBA技术是对象管理组织OMG推出的工业标准,主要思想是将分布计算模式和面向对象思想结合在一起,构建分布式应用。CORBA的主要目标是解决面向对象的异构应用之间的互操作问题,并提供分布式计算所需要的一些其它服务。OMG是CORBA平台的优秀,它用于屏蔽与底层平台有关的细节,使开发者可以集中精力去解决与应用相关的问题,而不必自己去创建分布式计算基础平台。CORBA将建立在ORB之上的所有分布式应用看作分布计算对象,每个计算对象向外提供接口,任何别的对象都可以通过这个接口调用该对象提供的服务。CORBA同时提供一些公共服务设施,例如名字服务、事务服务等,借助于这些服务,CORBA可以提供位置透明性、移动透明性等分布透明性。 2.2CORBA的一般结构 基于CORBA的网络管理系统通常按照Client/Server的结构进行构造。其中,服务方是指针对网络元素和数据库组成的被管对象进行的一些基本网络服务,例如配置管理、性能管理等.客户方则是面向用户的一些界面,或者提供给用户进一步开发的管理接口等。其中,从网络元素中获取的网络管理信息通常需要经过CORBA/SNMP网关或CORBA/CMIP网关进行转换,这一部分在有的网络管理系统中被抽象成CORBA的概念.从以上分析可以看出,运用CORBA技术完全能够实现标准的网络管理系统。不仅如此,由于CORBA是一种分布对象技术,基于CORBA的网络管理系统能够克服传统网络管理技术的不足,在网络管理的分布性、可靠性和易开发性方面达到一个新的高度。 三、结语 目前,计算机网络的应用正处于一个爆炸性增长的时期,并且网络规模迅速扩大,网络的复杂程度也日益加剧。为适应网络大发展的这一时代需要,在构建计算机网络时必须高度重视网络管理的重要性,重点从网管技术和网管策略设计两个大的方面全面规划和设计好网络管理的方方面面,以保障网络系统高效、安全地运行。值得注意的是,基于WEB的网管解决方案将是今后一段时期内网管发展的重要方向,相信通过统一的浏览器界面实现全面网络管理的美好愿望将会得到实现。
生物技术方面论文:医疗器械方面的生物技术论文 1功能性生物材料 组织损伤的情况不同,使用的胶原材料也有较大的区别,如骨组织损伤进行修复时,一般使用脱钙的骨胶原(DBM);肌肉、皮肤或者外周神经损伤,进行修复时一般使用胶原膜(CM);如果属于中枢神经损伤需要修复,则应使用有序的胶原材料(LOCS)。另外功能性胶原生物材料对于不同的组织损伤的再生有良好的效果,包括CBD-PDGF,其能够活化胶原膜,使得皮肤组织能够再生修复;CBD-BMP-2的作用在于活化脱钙骨胶原DBM,使得骨损伤得到修复;CBD-BDNF对于有序的胶原材料LOCS有着良好的活化作用等。 2生物技术运用于心血管器械方面 生物技术运用于心血管方面,主要是利用天然的组织修复身体的病变部位,或者使用选择性的合成材料代替病变组织,具体的运用分为以下几点:(1)在生物技术研究的初期,医疗器械的的适用范围较小,一般是人体生命垂危时才会使用。近年来医疗领域在植入性合成聚合物的研究方面逐步深入,且研发了各种心脏的辅助器材;(2)心脏瓣膜的发展,使得生物瓣膜、机械性的修复瓣膜得到了广泛的使用,每年将瓣膜植入身体的人群数量逐年增加,常见的瓣膜类型包括嵌入盘、嵌入球、倾斜盘等;(3)永久性植入心脏的辅助装置、临时性植入心脏的辅助装置、人造心脏等,也逐步获得了较好的效果,该类装置能够使得衰竭的循环系统或者心脏保持基本的正常功能,且能够有效减少心脏负担,优化心脏的供氧情况;(4)血氧发生器也属于该类器械,其主要分为膜型、鼓泡型、空心纤维型等不同类型。在氧发生器的开发方面,模型氧发生器是最为关键的技术,该氧发生器与人体吸气过程中的生理条件极为接近。如果人体的血液的功能由于疾病而减低,可以利用相应的的PVC、PTFE玻璃纸等生物材料制作成膜式氧合器没维持机体的功能正常。 3生物酶的运用 生物酶在医疗器械的运用主要是清洗器械,在自动清洗剂中添加适量的生物酶,其对于医疗器械上多种污渍生物酶的清洁效果十分明显,包括血渍、蛋白质污渍生物酶等。由于上述物质会限制微生物与灭菌因子的接触,需要该类技术进行彻底的清洁。利用生物酶将医疗器械进行浸泡,时间为三分钟,其即会将把污渍分解成细小的碎粒,脱离物品的表面,医疗器械得到彻底的清洗。该生物酶清洁医疗器械,优点在于清洁效果良好,不会对器械产生腐蚀,且能够使得器械的使用寿命更长。 4数字化生物技术的运用 数字化生物技术即为医疗自动化技术,其在医疗器械方面的应用十分广泛,包括心脏起搏器、剖析监护设备、放射设备等嵌入式的技术;分光光度计、肌动的电流扫描器等,其均需要性能良好的数字信号处理系统提升器精度;医疗机器人技术、无线通讯技术、自动化的测试、感应器等技术,由于医疗设备的消耗量较大,该类器械的发现潜力极大。 5结语 生物技术属于现代十分先进的技术,其发展速度快,影响深远,且具有较大的发展潜力。该技术的应用范围极为广阔,包括环境保护事业、农业生产方面、医学技术方面、医药制造方面等,其也能够应用于医疗器械的生产与开发方面,提高医疗器械的性能,使之功能更加全面,效果更加显著。本文仅从一般的角度分析了其在医疗器械方面的应用,在实践的医疗活动中,医疗机构可以根据实际的情况及自身的需求,科学的引进生物技术,提升自身的医疗水平,更好的服务社会,带来良好的社会效益。 作者:郑雯雯 单位:山东恒信检测技术开发中心 生物技术方面论文:生物信息学生物技术论文 1、生物信息学课程授课内容的选择 生物信息学包括开发生物信息学工具的计算生物信息学和利用生物信息学工具解决问题的应用生物信息学。医学背景的生物技术专业的学生应该立足于应用生物信息学的学习,特别擅长计算机和数学并且对生物信息学感兴趣的同学也可以涉猎部分计算生物信息学的知识,本人在读博士期间遇到过一个本科生就利用自己计算机方面的特长,进行雄激素受体和雄激素受体调节剂构效关系的研究,在指导教师的帮助下发表了一篇生物信息学领域的SCI文章,在感叹难能可贵的同时,必须承认指导教师敏锐的洞察到学生的特长,并发挥其特长会起到意想不到的效果。此外,国内有关生物信息学方面的教材因编者学科背景相差很远,各教材的特色和侧重点有所不同,相对来讲,偏理论轻实践。医学院校生物技术专业应校根据本学科特点选择实验性较强的教材,制定具有生物技术专业特色的教学计划及教学大纲,有条件有时间的教师可以尝试自己编写适合本院校学习的教材,那样针对性更强,学习效果会更佳。针对生物技术专业的特点,因此我们将引物设计、基因查找、基因序列分析、同源基因和不同物种基因查找、判断起始密码子和终止密码子位置、启动子预测以及简单的蛋白功能分析和常用数据库的应用作为本专业生物信息学知识学习的主体框架。另外,生物信息学的软件本人倾向于选取在线工具,如引物设计软件可选取NCBI网站上的primerblast,酶切位点分析也可在NEB公司的网站上在线分析,应该说生物信息学的发展,欧美国家一些公立网站,如NCBI,或者某些相关实验室的网站都提供多种现在分析的工具,极大地方便了使用者。一来及其方便解决了问题,避免了盗版问题;二来可以通过网站学习生物信息学相关知识,对某些软件的历史渊源有所了解。 2、生物信息学授课时间安排的合理性 生物信息学是一门实践课程,实验课应该占40%以上比例,理论课也应该利用多媒体教室讲授,在实验课之前应该提前让把本次课内容通过多种即时通讯工具如QQ等发送给学生,在将优秀知识在实验课演练结束后,进一步布置相关作业强化记忆,在实践中掌握相关知识,如引物设计中,常用的是ncbi网站中在线引物设计工具primerblast和电脑安装软件prim-er5,在引物设计完成后,可以让学生思考融合蛋白表达时移码问题,即融合蛋白引物设计需要注意哪些问题,如涉及到移码问题时如何设计引物?生物信息学是有力的应用工具,但是还不能完全依赖生物信息学,我们应该成为生物信息学的高级应用者。 3、生物信息学授课教师的选择 生物信息学是一门交叉学科,但是笔者认为长期应用生物信息学的医学背景的教师更适合作为医学院校生物技术专业的授课教师。作为一门新兴学科的一名教师保质保量的完成全部授课任务还是有一定难度的,可以尝试每位老师根据自己特长讲授自己熟悉的章节,这样一来减少压力,二来可以较为圆满地完成教学任务,不同教师还可以给学生带来不同风格的教学模式,提高学生的新鲜感和教师授课热情。此外,任课教师应该积极学习相关领域知识,目前很多国内外著名高校通过网络开始有生物信息学相关的开放课程或慕课,无论是学生还是任课教师都应该积极参加其中,提高自己的理论知识和实践技能,学习优秀教师的授课技巧,领略该领域大家风采,笔者就经常参加北京大学等学校的开放课程,获益匪浅。同时,在有条件情况下参加国内外相关讲座和学习班,和同领域的兄弟院校保持联络,对生物信息学的教学和科研水平的促进帮助大有裨益。 4、扎实的理论是学好生物信息学的保障 除了具有学习生物信息学的热情,学习生物信息学的医学生还应该掌握与生物信息学紧密相关的知识,如分子生物学、分子诊断学、计算机相关知识和统计学知识。有条件的学生应该主动参与科研课题,不论是本院校老师申请的,还是大学生课题,都会对学习生物信息学有所帮助。本人读博士期间,就遇到很多在读本科生参与博士生导师的课题,在基因序列分析和蛋白功能研究方面都获益匪浅。本人目前也作为指导教师指导本科生独立申请的大学生课题,在给学生讲授生物信息学时,明显感觉参与过科研项目的学生对生物信息学知识的掌握,明显强于没有参与过的本科生。总之,我们生物信息学课程教学中做出了一定的探索,也取得了一定的经验和效果,但是这只是万里长征的第一步,需要生物信息学课程的教师更加努力探索,为培养出更多适应社会发展需要的高素质应用型人才贡献自己的微薄之力。 作者:郝峰许会静姜勇王皓张磊刘磊李艳单位:吉林医药学院检验学院 生物技术方面论文:医学院校生物技术论文 1调研结果 (1)关于为何选择就读生物技术专业的问题,大二学生中20.0%为自主选择(高考第一志愿),75.0%为从本校医学专业或药学专业调剂而来(个别学生所报的六个平行专业志愿中含有生物技术专业,但排在医学和药学专业后面)。大三学生中16.7%为自主选择,61.7%为专业调剂生。大四学生中10.0%为自主选择,77.5%为专业调剂生。(2)关于是否喜欢自己的专业,三个年级中选择“喜欢”和“不喜欢”的比例几乎都为1:1左右,个别同学选择了“不清楚”这一选项。(3)对于“如果有转专业的机会,你是否想转其它专业”这一问题(目前本校无在校生可调换专业的制度),三个年级中选择“想”的比例基本都在50%左右,这一结果与(2)中50%左右同学选择不喜欢自己的专业想吻合。(4)对于“如果你可以转专业,你会选择哪个专业”,约95%的同学选择了医学专业,个别同学选择了药学专业。(5)45.0%的大二学生认为本专业和本校医学专业学生在综合素质与能力方面没有差别,20.0%认为本专业学生比医学生综合能力差;大三学生35.0%认为二者没有差别,26.7%认为比医学生综合能力差;大四学生22.5%认为二者没有差别,37.5%认为比医学生综合能力差。(6)认为专业发展前景与就业前景较好的学生分别为:大二40.0%,大三35.7%,大四22.5%。(7)想跨专业考研或换专业就业的同学分别为大二10.0%、大三13.3%、大四35%。(8)认为自己经过了在校1-3年的学习后对专业的认可度有了提高的学生分别为大二95.0%、大三75.0%、大四65.0%。(9)对专业的培养方向定位、培养方案及教学内容设置持“非常赞同”和“赞同”态度的学生分别为大二35.5%、大三25.0%、大四17.5%,持“基本赞同”态度的同学分别为大二45.0%、大三58.3%、大四72.5%。(10)对教师的教学态度、敬业精神、教学质量和效果持“非常满意”和“满意”态度的学生分别为大二70.0%、大三58.3%、大四47.5%,持“基本满意”态度的同学分别为大二25.0%、大三36.7%、大四52.0%。 2讨论 专业认同感是指学生对于所学专业的目标和社会价值的接受和认可,专业认同会影响大学生的学习热情与行为。学生的专业认同感低,对专业的兴趣就弱,学习主动性差,直接影响学生的专业学习成绩。因此,有必要探索大学生的专业认同现状与对策。张东军等调研发现在医学院校中非医学专业的学生对专业的认同水平显著低于医学专业学生。本调研结果与张东军等类似,发现在以医学占主导地位的医学院校中,生物技术专业本科生对专业的认同感比较低,近50%的同学不喜爱自己的专业,有不少同学希望有机会能换专业学习和就业。在希望调换专业的学生中,绝大部分同学希望转到医学专业学习。这一结果可能与很多生物技术专业的学生本身是由于高考分数线没有达到本校医学专业录取分数线而从医学专业调剂而来有关,也可能有部分原因是因为医学是医学院校的优势学科有关。仅有30%左右的学生认为生物技术专业有较好的发展前景和较多的就业机会。尽管如此,绝大部分同学仍然希望在专业相关方向就业或考研深造,这可能与学生对专业的情感有关,也可能与学生在专业相关方向就业时竞争力比较大有关。一个令人欣喜的事实是,绝大多数同学都认为自己经过了1-3年的专业学习后对生物技术专业的认同感提高了,对专业的培养方案及教学内容、教学效果等持赞同和满意态度。这些调研结果反映了同学们对我校生物技术专业教学质量的认可。从调研结果可以看出,大四、大三、大二学生对专业的认同感依次升高,分析原因,可能和大三和大二本科生中有较多学生是自主选择了生物技术专业有关。相反,大四学生中仅有10%是自主选择了该专业,绝大多数都是从医学专业调剂而来。造成这一结果的另一个不可忽视的原因,可能也与本校生物技术专业的建设与发展有关。潍坊医学院生物技术专业于2005年设立并开始招生,学校一直非常注重专业的建设和发展,从培养目标和培养方案确立、教学内容设定、教学设施完善、师资力量培养等各个方面都非常重视。经过8年的发展和建设,本校生物技术专业于2013年已发展成为山东省特色专业,培养的毕业生得到了社会的认可,专业知名度有了较大提高,所以在校低年级学生较高年级学生的专业认同感高也不足为奇。 3结语 总之,医学院校的非医学专业学生对专业的认同感普遍较低,这一状况的存在必将会影响学生的培养质量。医学院校应在重视医学专业教育的同时注重加强非医学专业的建设,注重培养学生的专业认同感和自豪感,学校、教师和学生应共同努力以保障非医学专业学生的培养质量。 作者:刘顺梅单位:潍坊医学院 生物技术方面论文:科研创新生物技术论文 一、实验内容的选择 医学生物技术是由生命科学与医学交叉融合而成的新兴学科,在人才培养过程中,不仅要求学生掌握生物技术专业相关理论及实验知识,还要求学生有一定的医学知识储备。为此,在实验教学课程设置的过程中,着重突出了一些与现代医学相关的交叉前沿内容,如医学微生物、医学免疫、实验诊断、分子生物学检验技术、临床基础检验技术等,通过这些内容将理论与实践相结合,让学生了解到生物技术在医学领域的具体应用,同时通过对新技术的讲解与示范,进一步拓宽学生的思维视野,为今后的工作以及科研实验打下坚实的基础。 二、实验教学课程整合 生命科学是一门以实验为基础的自然科学,传统的生物技术实验教学内容主要安排在理论教学内容之后,实验教学地位不明确,其内容大都为重复性验证实验,并且课程之间的相互联系不紧密。这导致许多学生只注重理论知识,对于实际动手操作的重要性认识不足,并且忽视了生物技术各门课程之间的内在联系。为此,我们尝试将实验教学内容进行整合,如将发酵工程中的“工业微生物菌种的选育和纯化”、基因工程中的“工程菌生长曲线的绘制”、酶工程中的“目的蛋白的诱导及SDS-PAGE电泳”相联系,通过对实验课程的精心设计合理安排,不但将各门课程联系到一起,让学生对学到的知识形成体系,同时大大激发了学生的求知欲望和探索精神,对实验课程的顺利推进,起到了良好的效果。 三、开放实验室 建立开放实验室创新平台是促进医学生物技术学科发展的重要举措。目前,大多数院校生物技术实验室开放时间与形式均存在不确定性,即实验课时间开放,其他时间不开放,或是根据教师的科研实验安排开放实验室,这样不符合以学生为中心的实验教学标准。我们尝试面向全体学生进行开放式实验教学,同时开放了医学免疫学实验室、生物化学检验实验室、临床输血实验室等与生物技术相关的医学实验室,鼓励学生自主设计完成实验,从实验的准备到结果的分析,绝大多数工作都由学生自己完成,老师只为学生提供一些必要的建议,解决实验过程中遇到的难题。这样不仅能使实验室的资源得以充分利用,同时培养了学生分析解决问题的能力,并且让学生在自主设计实验的过程中,对所学知识进行更加深刻的理解,真正做到学以致用、用以促学、学用相长。 四、鼓励学生参与教师科研实验工作 目前,生物技术专业学生考研率呈逐年上升的趋势,学生对科研实验的热情以及学术创新的需求也在不断提升,医学生物技术专业作为我校新开设的专业之一,在校教师普遍面临的问题是,科研压力大,任务重,时间紧,人员短缺。根据以上情况,我们适时地挑取一些科研创新热情高,实验态度端正认真的学生,组建科研创新团队,协助老师完成一部分科研实验。在参与老师的科研工作过程中,学生会接触到一些前沿的实验技术,并对医学生物技术领域的发展方向有了一定把握。部分学生通过教师的正确引导,以第一作者发表了学术论文,并且获得了学校“先进科研创新个人”的荣誉称号。通过对实验结果的具体分析和同教师之间的学习交流,培养了学生自身的科研创新能力,为其日后的学习以及科研工作提供了宝贵经验。生命科学的研究和发展,植根于牢固的实验基础,加快实验教学改革步伐,对实验教学的发展以及学生实际动手能力、创新意识的培养起到了积极的促进作用。通过以上几种措施,激发了学生对科研实验的热情,培养了学生的独立思考与创新能力,同时实现了实验室资源的合理利用,对医学生物技术学科建设发展起到了一定的积极推动作用。同时,我们应及时总结经验,坚持以学生为中心进行实验教学,不断优化教学效果,努力培养出更多的高素质医学生物技术专业人才。 作者:王皓许会静郝峰姜勇刘磊李艳单位:吉林医药学院 生物技术方面论文:微生物技术生态农业论文 1微生物在生态农业系统中的地位 生态农业主要是运用农业生态原理,建立起来的一种新型农业。在现代农业生产中,这种新型的农业,不仅具有良好的生产性能,提高生产的效率,还能够节省生产的成本,节约能源,进而实现农业环境的自净与农业资源的可持续使用。纵观这种新型农业,生态农业是一个有机的整体,属于多目标、多功能、多层次以及多成分有机组合的的生态系统。在这个系统内部,结构有序、内外交流、开放循环以及关系协调发展。在微观层面上,其利用多层次的物质循环与综合利用,进一步提高能量转换与物质循环的效率。例如,在生态农业系统内微生物可以利用植物作载体,可以将植物的秸秆、树叶以及草等植物进行加工处理,生成饲料,饲料可以喂食牲口,牲口的粪便又可以养蘑菇、饲养其他的动植物,将饲养的动植物喂食另外种类的生物。如此循环,就形成了市郊生态系统。由此可见,微生物在生态农业系统中的应用非常重要的。 2微生物技术对改善农业生态环境的作用 2.1微生物在肥料中的作用利用特定培养的微生物,在可调控环境条件下将废弃物、污染物降解和转化,从而解决和控制污染问题,进而为作物提供养分。例如:目前市场上出现的生物有机肥就是利用特定的微生物对兽禽粪便、农业废弃物等进行降解和转化而来的。这种肥料不仅能增加土壤肥力,提供作物生长必须的营养元素,还能改善植物根际的微环境,促进植物对养分的吸收利用,提高产能,同时还减少了合成化肥的使用,减少了合成化肥对环境的污染。由此可见微生物技术将成为农业生态环境保护最有价值和生命力的方法。在农业生态环境面临严峻形式的今天,微生物技术具有无可比拟的优越性。 2.2微生物对农药的降解作用随着化学农药的大规模使用,其所带来的环境问题日益严重。近年来有学者发现微生物对土壤和水中的农药降解起主要作用,目前已经分离出能降解农药的微生物类群,包括细菌、真菌、放线菌、藻类等。因它们受环境等多方面的影响和限制,所以难以大规模使用。近期又有学者提出利用微生物产生的酶来降解农药残留。由此可见,如何更多、更好地利用微生物解决农药残留是生态农业发展急需解决的问题。 2.3微生物在大型生态农场中的作用在大型生态农场生产与建设的过程中,大量的排污系统使得生态环境遭受到前所未有严重的破坏。近年来,养殖场的规模与数量每年都以单调递增的速度增长。现代的养殖场将新技术、新设备引进来,进而实现生产过程的机械化操作,养殖场的生产能力持续增长的同时带来的环境污染、生态系统破坏、能源供应紧张的等问题也随之而来。微生物围绕生产过程中产生的废水与废物进行处理。经过微生物的处理技术,有机废物就会转化为能源、肥料、化工产品甚至是食品。 2.4微生物技术在庭院生态农业系统中的作用众所周知,庭院经济营养项目较多,集约化程度较高,土地利用率较高,资金周转与积累较快。其对人们的生产与生活的影响是最为直接的。在发展庭院生态农业系统的过程中,微生物在其中的应用被人们所接受。庭院生态农业系统中的粪便与生活垃圾进入发酵池,可以直接改变生活环境。这样的方式构成了多层次、多途径与多功能的庭院生态农业系统。在庭院生态农业系统中,人们通过自己的方式将为生物技术应用于其中,使其发挥出应有的效果。 3结语 总而言之,在发展新型生态农业系统的过程中,注重微生物在其中的作用。在农业改革不断推进的过程中,利用微生物的相关作用,使其发展的更好。微生物在生态农业系统中的应用是非常明显的,其所取得效果也是较为显著的。为更好的发展农业,应积极主动应用微生物。 作者:洪彩霞单位:江苏中宜生物肥料工程中心有限公司 生物技术方面论文:发酵工程生物技术论文 1依据专业特色,跟踪学科前沿,及时更新教学内容 课程体系和教学内容是人才培养的主要落脚点,是教学改革的关键。课程体系是实现地方师范院校生物技术专业培养目标,构建学生知识结构的中心环节。课程体系主要包括课程设置、教学内容及课程结构,是教学思想、教育理念的具体化,也是实现创新能力培养与综合素质提高的保证。科学合理的课程设置和教学内容,对大学生创新能力的培养与综合素质的提高起着至关重要的作用。因此,我们在多年发酵工程课程讲授的基础上,从教学大纲的编制、教材和辅导参考书的选择、教学内容的科学合理设置等方面进行深入的探讨。 1.1发酵工程课程的准确定位发酵工程这门课是我校生物技术、生物制药专业的优秀必修课程,通常在开设了生物化学、微生物学等专业基础课之后开设,一般在大学的第6学期开设。发酵工程课程是直接建立在微生物学基础上的,随微生物工业的发展而发展,同时也是与化学工业相结合的一个新发展。该门课程主要从微生物工程范畴出发来阐明厌氧性发酵与好气性发酵机制、工艺过程及相应的设备,用这些基本理论去分析、解决微生物工业中存在的具体问题,提高产品质量和数量,讲授的主要内容包含微生物工业菌种与培养基、发酵机制、发酵工艺及控制、发酵设备、发酵产物提纯与精制。通过本门课程的学习,学生不但能掌握发酵工程学的基本理论,还可以熟悉发酵的工艺流程及发酵产品的后处理技术。 1.2跟踪学科前沿,及时更新教学内容从多年发酵工程课程的讲授以及国内大部分高校发酵工程课程的讲授内容来看,发酵工程授课案例主要涉及到抗生素、氨基酸、柠檬酸等好氧发酵工艺及发酵机制,以及酒精、酿造酒、乳酸等厌氧发酵机制及工艺,很少涉及到基因工程产品如EGF、EPO、重组人乙肝疫苗等的发酵机制和工艺。生物技术药物已广泛用于治疗癌症、艾滋病、贫血、发育不良、糖尿病、心力衰竭、血友病、囊性纤维变性和一些罕见的遗传疾病。目前我国从事生物技术药物产业研究与开发人数仅相当于美国的1/4,从事生物医药产品研究与开发的人才更是严重不足,已成为制约我国生物医药产业发展的瓶颈。这就要求我们编制、修订教学大纲时,在保留典型的传统菌的好氧发酵和厌氧发酵案例基础上,着重引入基因工程菌制药的发酵工艺,扩展学生的知识面,为他们将来到制药企业就业奠定良好基础。 1.3选取合适的教材发酵工程优秀教材很多,像《微生物工程工艺原理》、《微生物工程》、《发酵工艺原理与技术》、《生物工艺学》、《现代工业发酵调控学》、《发酵工艺学》等,我们在前些年的教学过程中也选用了多个版本的《微生物工程》,结合我校生物技术专业学生的知识体系和培养方向,目前我们选用全国高等学校发酵工程专用教材、教育部普通高等教育“十一五”部级规划教材华南理工大学姚汝华教授编写的《微生物工程工艺原理》,此书按照发酵工艺操作单元的先后顺序排布各章,脉络清晰,系统性好,该书在难易程度上很适合我们的学生,但是该书侧重于发酵机制的讲授,发酵工艺和设备没有涉及。因此,在前期教学积累的基础上,我们授课团队正在努力编写一本适合于我们自己的教材,增添发酵工艺及设备,以及基因工程产品的发酵工艺。同时为提高学习的广度和深度,为学生推荐了《发酵工艺原理》、《发酵设备》、《发酵工程实验技术》等参考书。 2开展发酵工程实验,提高学生综合素质 发酵工程是利用工业微生物的特定性状和功能,通过发酵过程来生产目的产物或将生物直接用于工业化生产的技术体系,是建立在发酵工业基础上,与化学工程紧密结合的一门学科,它是连接生命科学研究与应用的桥梁。在基因工程和细胞工程的应用中,要想把定向改造的物种转化成产品,也需用到发酵工程技术。发酵工程实验开展的场所是发酵罐,这是发酵工业独有的特点,同时有一套严密的工艺流程让发酵原料通过菌种吸收转化成我们所需要的发酵产品,发酵周期长,步骤繁多。通过发酵工程实验课程的学习,培养学生实际动手操作能力,让学生亲自动手操作发酵罐,开展发酵罐空消和实消操作,以及常规发酵产品如酒精、柠檬酸、青霉素的发酵,使学生真正的达到学以致用,同时又锻炼了学生的自主性、创作性和责任心。师范院校的理科学生,普遍缺乏工艺概念,但他们又非常渴望了解真正的生产过程。我们针对发酵工程的主要内容,组织学生到啤酒厂、白酒厂、制药企业开展生产实习,使学生亲自到白酒、啤酒和药物的生产线上了解工艺流程,切切实实的把课堂上学到的理论知识与生产工艺联系起来,学生反映收获很大。总之,发酵工程实验集成度较高,牵涉到生物化学、微生物学、分析化学、有机化学、发酵工艺学、化学原理等学科的实验内容,有别于普通实验课程的是工厂生产实习,真正做到理论实践相结合,最终达到学以致用的培养目的。 3改进教学方法,切实提高学生创新能力 教学方法的改革,首先取决于教师本身的学术水平和综合素质的提高,教学方法改革服从人才素质培养,以大面积提高教学质量为目标,和教学内容的改革密不可分。生动、丰富的教材,有价值的有说服力的理论,以培养学生学习和实践的态度、思维以及能力的开放式教学,无疑会激发学生的学习兴趣。从某种意义上说教学的目的是教会学生“学会学习”,“授人以鱼,不如授人以渔”。 3.1案例教学发酵工程是一门实验实践极强的学科,知识的归纳和总结是建立于具体的发酵机制和工艺案例的基础上。在授课过程中,典型的案例不仅使课堂生动形象,而且使学生容易理解和记忆,触类旁通,达到知识迁移的目的。例如在讲青霉素的发酵这部分内容时,通过详细讲解青霉素的发现,引出伟大的科学家弗莱明,进而讲解青霉素发酵的发酵机制、过程控制、提取及纯化相关内容,学生被激起兴趣,学起来也容易接受。学习之后,可以引导学生进行讨论,如抗生素的种类、我们生小病的时候用到了哪些抗生素、抗生素对能治疗那些疾病、滥用抗生素有何危害等等问题,使学生从思想上真正理解“抗生素是一把双刃剑”,从而在以后的生活中学以致用,进而影响身边的人及下一代合理利用抗生素,为社会进步做出贡献。 3.2启发、讨论式教学讲课的过程中首先讲授难点、重点,善于提出问题,让学生跟着老师的思路走,随着一个又一个的问题启发学生思考、归纳、总结。比如在讲授发酵过程的控制这部分内容开始时,引入酸奶的发酵。酸奶在生活中很普遍,同学们也不陌生,有的同学家做过酸奶,因此对酸奶的发酵还有一点常识,接受起来更容易一些。首先提出问题,酸奶发酵的原料和菌种从哪里来?酸奶发酵是好氧发酵还是厌氧发酵?发酵多长时间合适,夏天和冬天发酵时间一样吗?通过这些问题,启发学生思考讨论,最终引出酸奶的发酵工艺及注意事项,随后在实验课时让每位同学亲自动手做一款自己喜欢的酸奶,巩固和吸收理论学习。 3.3比较归纳教学法比较式教学法通过对不同知识点的对比分析,找到其相同和不同处,在比较的过程中对知识点归纳概括,有助于从本质上理解和记忆知识。比如在讲授培养基的制备过程中,让学生比较种子培养基与发酵培养基的相同点和不同点,说出两种培养基C/N比有何不同及不同的原因是什么。又比如在讲培养基的灭菌时,在讲述了分批灭菌和三种常见的连续灭菌流程连消塔——喷淋冷却流程、喷射加热——真空冷却流程、薄板热交换器连续灭菌流程之后,让学生对分批灭菌和连续灭菌进行对比总结,学生就容易理清楚,弄懂复杂的内容。 4优化考试模式,重在平时学习的思考与探讨 在发酵工程实验及理论教学考核方法中,一是包括到课情况。在开课之前详细向学生讲述发酵工程课程在生物技术专业的应用及其重要性,课程的讲授和考核方式,通过到课率来约束学生学习及实验的自觉性。二是考核内容和考核方式多样化,加强课堂考核、作业考核,平时考核与期末考核成绩的比例由原来的3∶7加大到6∶4,综合反映发酵工程课程实践性强的特色。三是实践教学实施“以考促训,以赛促练”,强化技能培养,规定技能考试不过关,不允许参加理论考试。四是在教学中注重因材施教和个性化培养。 5小结 当前生物技术飞速发展,发酵新产品不断涌出,它要求我们的发酵工程专业课教师在讲授传统知识的同时,不断学习发酵工程方面的前沿知识,及时根据发酵工程产品市场更新教学内容,同时在授课的过程中灵活采用各种教学方法,甚至有必要到工厂车间实习实训。从当前经济发展和高校改革趋势来看,生物技术专业不但在地方师范院校有很大的发展空间,而且也将是今后一些师范院校向综合型大学转型的必要环节。发酵工程课程作为生物技术专业的优秀课程,是微生物学、生物化学、数学、计算机技术的应用,同时又是分子生物学、细胞工程、基因工程技术的深入开展,而生化工程、生物工业下游技术、微生物遗传育种技术又是发酵工程课程的深入和补充,因此发酵工程课程在生物技术专业承上启下,是一门非常重要的专业必修课程。所以,在当前转型发展大形势下,发酵工程课程教学改革势在必行,必须以培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力为目标,在开展理论教学基础上,切实开展实验教学和生产实习,最终培养出满足企业、市场和科研需要的优秀毕业生。 作者:田华单位:信阳师范学院生命科学学院 生物技术方面论文:人才培养生物技术论文 1高职免疫技术方向教学现状分析 目前,专科和高职院校主要是针对免疫技术相关教学,课程的研究主要集中在医学、药学、护理专业,如广东岭南职业技术学院生物制药专业、郑州铁路职业技术学院护理专业、四川、黔东南民族职业技术学院基础医学部、辽东学院医学院免疫微生物教研室、郑州牧业工程高等专科学校动物医学系、江西科技师范学院药学专业等都有关于提高免疫学课程教学质量的相关研究。而关于生物技术专业的免疫学相关课程的研究只有几所本科院校有研究,如江南大学、新疆大学等。上述提及的单位只是对如何提高某些课程如《免疫学基础》的教学质量方面进行了研究,仅是提出了一些教学方法,如任务引领式教学法、多媒体计算机辅助教学法、小组学习法等,而没有从行业对人才的需求出发,在专业教学方面做出调整,以适应新形势下人才培养的挑战。 2武汉职业技术学院生物技术及应用专业免疫方向人才培养短板分析 该院生物技术专业在免疫技术方向主要针对抗体的生产,在相关课程的教学、开发方面还存在一定程度的欠缺,使得培养出的学生不能胜任对抗体生产有较高要求的岗位,限制了学生的发展,也限制了该专业在当前发展契机下的快速发展。该院在免疫技术相关课程的教学、开发的欠缺有如下原因:①该院生物技术级应用专业于2012年由微生物技术及应用专业更名而得。而此前的人才培养还主要偏向于微生物技术应用,对免疫技术的要求不高,相关的免疫技术课程开设力度不大,只有《分子生物学》、《免疫技术》两门课程。基础课程的薄弱,造成该院在免疫技术领域的人才培养力度欠缺。②此前该专业在已有的免疫技术相关课程体系不够完整,与当前的免疫技术对人才的需求脱节。导致生物技术专业毕业生在免疫技术方面的专业知识和技能较差。免疫技术相关企业招聘该校的学生后,仍要花费人力物力培训基础技术。因此,为了提升该院生物技术及应用专业在免疫领域的教学质量,培养出具备免疫技术相关技能、满足企业需求的毕业生,该专业应积极采取措施,走出人才培养困境。 3该院在免疫技术方向人才培养改革的应对措施 笔者自2013年7月到2014年7月,深入武汉某生物科技有限公司实习一年。该公司主要进行抗体的生产,是利用免疫技术进行生产的企业。该公司已经连续三年从武汉职业技术学院生物技术及应用专业招聘毕业生,是该院的深入合作企业。笔者在长达一年的实习过程中,了解了目前免疫技术领域的最新技术,掌握目前免疫技术领域发展的动态。更关键的是可以深入了解免疫技术企业对人才的需求点,并把这些重要信息反馈到学院,学院借鉴这些重要信息,使生物技术及应用专业在免疫技术领域的课程设置、课程开发、课程教学等方面与现阶段的需求相结合并得到提升,从而培养出具备免疫技术相关技能的合格人才。 4重构该院生物技术及应用专业免疫方向课程群 笔者通过一年的企业实习,对抗体行业的整体情况有所了解,对抗体行业对人才的需求规格认识深刻。并对抗体行业所需要的技术进行归类,然后重构目前免疫技术方向课程群,以期培养出抗体行业所需的人才。 4.1抗体市场的发展亟需高职生物技术专业培养掌握免疫相关技能的人才不考虑多克隆抗体在科研应用市场的营销额,仅就单克隆抗体药物在医药市场的销售来看,2000-2013年,全球单克隆抗体药物市场的复合增长率高达32%。抗体市场的规模逐年扩大,将吸引更多的人才加入这个行列。高职生物技术专业应抓住行业发展的机遇,积极推进专业建设,培养合格人才以迎合市场人才需求。 4.2积极适应行业需求,采取措施,力求改进人才培养现状该院目前具有培养抗体行业所需人才的课程群及技能培养基础。通过以上的企业实习及行业调查,不难看出,抗体生产企业需要掌握更多技能的人才。该院生物技术应用专业免疫方向必须要在现有的基础上做出改进,才能满足企业的需求。 4.3重新建构免疫方向课程群抗体行业所需的技能点必须通过拓宽免疫技术理论基础并强化技能点培养才能达到。因此,需要增设相关课程。 4.4重构课程群的可行性在原有的课程群基础上增设两门课程,重构课程群,增加的课程分别是《动物免疫学实验》、《抗原工程》、《抗体工程》。增设三门课程,意味着该院人才培养方案里面的课程设置要发生变动。目前的人才培养计划富有弹性,可以容纳三门课程。并且目前的师资力量、实验室条件足以进行这三门课程的教学。因此,改进现有课程群具有可行性。 作者:刘德超单位:武汉职业技术学院生物工程学院 生物技术方面论文:实验教学生物技术论文 1使学生参与到课堂教学中 在教学过程中通过学生反映,大多数同学感觉这门课程较难,要改变学生的这种认识,首先需要教师最大限度的调动和激发学生的学习兴趣,使学生能够积极主动到参与到教学中,而不是老师自己在自言自语。多数同学反映细胞分裂、染色体理论、DNA分子结构和孟德尔遗传部分内容在高中生物中已经接触过,那么在这部分内容的讲述中可以很好的让学生参与进来,形成以学生为主、老师对他们之前没有接触的新的知识进行讲解和补充,这样不仅可以使学生真切的体会教师授课的辛苦,更为关键的是可以充分调动同学们的积极性和主人公的参与意识。这种形式的教学不仅使学生对课堂知识掌握更牢固,也锻炼了学生们的课件制作、演讲等能力。在讲到体细胞遗传如克隆和基因组学如转基因部分等最新热点问题时,可以采取更为灵活的教学形式,如辩论赛、专题讨论等形式。这既打破了传统的以教师为中心,学生被动、消极的接受知识的局面,也有利于启迪学生的创新思维能力,对培养新的经济体制下的新型全面的人才也非常有利。通过各种途径让学生参与到教学活动中,在培养同学们参与意识的同时,充分调动了同学们对遗传学课程的兴趣,同时也加深了对重点和难点内容的理解。 2充分使用多媒体和网络教学手段 遗传学作为生命科学专业的一门专业基础课程,部分章节或内容相对抽象,学生不易理解,这时可借助多媒体教学把生命的微观结构或动态生命过程通过动画形式展现出来,或把课堂难以控制的演示实验通过播放录像的形式演示出来,或把某些应用性强的知识通过视频教学方法展现给学生,使学生真正理解所学知识,从而实现宏观与微观、整体与局部、动态与静态的有机结合。利用当代大学生对互联网的依赖性,可引导他们利用网络进行专业学习,将课堂教学与引导学生网络学习相结合。如在讲到某些热点问题时,可引导学生自己通过互联网查询相关信息,并把自己了解到的、体会到的给大家讲解,这样通过广泛的发挥同学们的作用,使大家都可以了解到相关的最新学术信息。互联网教学不仅提高了教学效率,丰富了学生的知识面,也使学生参与进去,培养其主人公意识,真正对该学科产生兴趣,从而愿意学、乐意学。 3引入实验教学 遗传学课程牵扯到许多的实验,如DNA是遗传物质的证明、遗传定律的证明、PCR技术、染色体核型分析等如果没有实验教学而只有理论教学的话,就会使学生相对难以理解。这门课程本身就是理论与实践相结合的学科,通过开展相关实验,不仅验证了课堂教学的理论,而且可培养学生的实验设计及用理论知识进行实验技术分析和解决问题的能力,使学生养成良好的科研习惯。纵观国内众多相关院校都开展了遗传学的实验教学,因此我们可以参考和学习他们的经验,编写和制订适合本校学生的遗传学实验指导。综上,遗传学实验课程的开设非常有必要。 4注重理论与实践的相互结合 学习的目的是为生产和生活服务,如果能使学生真正认识到这门课程开设的重要性和必要性,必将极大的吸引学生学习的兴趣。教师在教学的过程中就要时刻注意理论和实践的相互结合。例如在绪论的讲解过程中,可以提到达尔文进化论的发现过程、孟德尔实验过程中的种种故事,使学生树立科研的观念和信心。在讲到自由组合定律及连锁遗传定律的过程中,不仅要把相关的理论讲解透彻,而是让他们真正了解和知道他们对生产和生活所起的作用,可以列举相关的实例如在动植物育种中自由组合定律的应用及连锁遗传中通过重组率可以有效的估计育种群规模。遗传学的发展在最近一二十年异常迅速,而教科书的更新非常有限,作为教师一定要及时的了解和把握最新的科技动态,把最新的研究成果贯穿到授课过程中,而不是仅仅传授书本知识。如讲到性别决定和性连锁一章时,可以适当的讲解性别决定和性别控制的方法,最近的研究成果通过流式细胞仪可以把X和Y精子进行分离,实现按人们意愿来决定性别的目地。在讲到性别决定类型里面的自由马丁牛时,可以适当讲解双胎和多胎的危害。总之,在授课过程中不仅要注意基本理论知识的灌输,还要注重与实践的联系,使课堂教学充满乐趣,让学生真正明白这门课程的重要性,从而愿意学、想学好。通过对遗传学教学方法和内容的改革,最大限度的激发学生的学习积极性,实验课的开设使学生更深刻的理解理论教学内容,又能使学生施展和发挥其创造性思维,培养其严谨的科学态度和科研兴趣。但改革是一个不断的漫长的过程,尤其是实验教学,需要我们不断的探索和改进。 作者:孙丽萍宋丽丽时桂芹单位:郑州轻工业学院食品与生物工程学院 生物技术方面论文:食品检测生物技术论文 1.生物技术的主要特点 以生物的免疫、基因、敏感等方面的特点为基础,运用科学合理的方法对具有检测功能的试剂进行制作,进而检测食品的安全性就是生物技术在食品检测工作中的应用原理。在食品检测工作中,生物技术具有诸多优势,例如速度快、范围广以及准确度高等。一般而言,主要的生物检测技术有免疫技术、生物传感器技术、生物芯片检测技术、酶技术等。为了使我国的食品安全检测工作得到提升和发展,我们就需积极对生物技术进行有效运用,并加大开发力度,使其发挥出更大的价值。 2.食品检测中主要的生物检测技术 2.1聚合酶链式反应技术在转基因检测上,聚合酶链式反应技术已得到了有效运用。聚合酶链反应简称为PCR,PCR技术主要通过三个阶段对食品进行安全检测,即变性、复性以及延伸。对DNA模板进行建立,将寡核苷酸作为引物,通过聚合酶作用,沿DNA模板顺序以半保留复制的方式延伸而完成DNA分子复制就是PCR技术的基本原理。在依靠多次的增容以及扩展以后,PCR会变成符合食品检测需求的检测物。该技术由于具备诸多应用优势,因此之后也被合理运用到了各大领域中,尤其是在食品安全检测工作上,该技术已显示出了较好的运用前景。但与此同时,聚合酶链式反应技术也存在着一些不足之处,比如食品中假若有已死亡的细菌存在,那么便会显示为假阳性,针对制毒微生物所产生的毒素,该技术也无法进行全面检测。 2.2生物传感器技术在对生物传感器分子识别原件进行选取时,需使其具有较好的选择性。在和待测物的特异性进行结合以后,依靠对应的信号转换器,分子识别原件所产生的光、热等复合物可促使其进行转化,变为能够输出的的电信号以及光信号,并可将其进行放大然后输出,最后得到检测结果。一般而言,生物传感器具有许多优越性,例如操作简便、敏感性高、反应速度快等,相比于传统性质的食品检测方法,此种检测方法更具科学合理性。另外,运用生物传感器技术,可使安全可靠的食品检测系统得到建立完善。运用此技术,可使检测所用时间得到缩短。倘若要对牛奶以及热狗等食品中的葡萄糖球菌肠毒素进行检测,就可促使其灵敏度得到明显提高,并有效地控制好检查时间。但对当前的实际情况进行分析可知,受计算机技术、生物材料等因素的影响,在食品检测方面,生物传感器的商业化程度仍旧不高。 2.3酶技术在对食品中的残余农药以及微生物污染进行检测时,我们主要可运用到酶检测方法,而这也是较为常见的一类食品检测方法。与此同时,在食品安全检测领域里,酶联免疫分析检测技术已得到了广泛运用。该技术对酶学以及免疫方法进行了结合,并具有较高的准确性以及灵敏性。在对蔬菜和水果当中的菌剂噻菌灵进行检测时,酶联免疫分析检测技术已显示出了较好的敏感性。当前,美国化学会已将此方法纳入到了农药残留检测法当中,而在我国,该检测方法也得到了广泛运用,并取得了较好的效果。 2.4生物芯片检测技术随着全球化经济的发展以及各国贸易的加强,进出口食品也在不断增多。所以,为了对进出口食品进行有效检测,就需运用到高质量、高安全的食品检测技术以及安全监控体系。作为一类高新生物检测技术,生物芯片检测技术在进出口食品安全检测工作中已得到了有效运用。该技术主要对光导原位合成进行了运用,可将大量的生物大分子按照一定顺序进行固化。针对已经通过标记的待测生物样品,该技术可对其中靶分子进行杂交,并运用特定设备对杂交信号的强度进行快速检测,在对检测仪器进行选取时,可优先选用电荷偶联摄影像机,或是运用激光共聚焦完成扫描,进而统计出样品中靶分子的数量。针对食品的安全状态,运用生物芯片技术,我们可进行深入了解。另外,在进出口食品监管管理工作中,快速反应系统以及预警系统的建立完善都离不开生物芯片检测技术。 2.5免疫法当前,在食品生物检测技术中,免疫法具有最高的灵敏度。另外,该技术还具有容易操作、再现性好、科学可靠等优点,并在食品安全检测工作中得到了有效运用。免疫法可对蛋白质进行检测,蛋白质之间的物理性质以及化学性质差别较小,而运用免疫法则可进行有效区分。 2.6基因探针技术当前,基因探针技术主要分为两种,即同相杂交以及异相杂交。在对食品安全进行检测时,大肠杆菌检测是一项重要内容。对大肠杆菌进行分析可知,其具有p一葡糖苷酸酶的特性,在进行检测时,可对以B一葡糖苷酸酶为目标的DNA探针进行制作,使食品检测工作的效率得到提升,并对传统食品安全检测工作中的问题进行有效解决。 3.食品检测生物技术的具体运用 3.1检测食品的品质和成分针对食品的成分以及品质,生物感应器是最为常见的检测方法。在早期,所使用的生物感应器主要为葡萄糖感应器,可对食品的含糖量进行有效检测,并得到了广泛运用。例如,在对鱼类新鲜度进行检测时,日本已使生物传感器实现了商品化。另外,针对食品中含有的香味物质,在进行检测时还可运用到生物技术。具体的操作方法是:将蛋白和需进行检测的某种气味进行结合,使其成为敏感材料。对于人类身体健康以及生态环境,转基因食品会带来一定负面影响。所以,对转基因食品进行检测就变得尤为重要。当前,主要的检测技术有蛋白质检测、酶活性检测以及有酸检测三种。 3.2检测食品中的有害微生物对科学有效的食品检测技术进行运用,可使微生物的传播得到较好控制。对于人类健康,食品中的微生物会带来一定危害,并严重降低食品质量。因具有诸多优势,在微生物的检测工作中,生物检测技术已取得了较好效果。当前,在对食品微生物进行检测时,常用的生物技术主要有酶联免疫技术、生物传感技术以及合酶链式反应技术。 3.3检测食品中的残余农药)随着时代的发展,如何对食品中的残余农药进行有效检测和分析已受到了人们的高度关注。倘若食品中残留农药,人民群众的生命安全就会受到严重危害。当前,在食品残余农药检测方面,主要运用的生物技术有酶技术以及生物传感器。 4.结束语 综上所述,在食品安全检测工作中,生物检测技术因具有诸多优势已受到了有效运用,并具有较好的发展前景。而为了对人民群众的生活质量进行提升,使食品安全得到保障,我们就需对现有的生物检测技术进行运用,并采取措施对生物检测技术进行革新和完善,使其价值得到最大发挥。 作者:黄敏江单位:佛山市三佳食品有限公司 生物技术方面论文:实践教学生物技术论文 生物技术实验教学平台为我校动物科学、生物技术、生物技术等本科专业开设实验课程,从教师的教,学生的学和考核机制三方面入手进行了研究。 1需要培养建设一支高素质的教师队伍高校教师的业务水平如何决定培养学生能力的高低。通过教师攻读在职学位、到高校进修,开展各方面的交流活动,教研室所有教师都要参与实验、实习、课程设计、大学生科技创新等实践教学环节,不断提高教师的业务素质和工作能力,将成为人才培养的保障。 2需要建立科学合理的实践教学计划根据具体培养要求,在培养计划中建立一个基本完整的实践教学模式。按照实践教学目标体系,整合实践项目和内容。在学生入学后的不同学习阶段,分别在各个实验室进行学习,按照循序渐进的教学原则,设置各个课程的验证型,综合型实验,另设置基础和专业课的实习和实训,虽然这些课程都有专门的培养方案和教学安排,但如何科学安排好各个课程的衔接,还需深入研究。 3需要研究实践教学体系的组成按照专业实践能力培养的自身规律性,首先针对本专业的培养目标,体现理论教学与实践教学相互联系,建立符合实际、具有科学性和操作性的实践教学体系,分别包括了实践教学基础训练(课程教学实验、专业教学实验)、实践教学的依托训练(毕业实习、科研训练)、实践教学优秀训练(各种设计性实验、毕业论文实验)、实践教学补充训练(社会实践),这四个训练贯穿整个学程,构成培训学生基本能力、综合能力和创新能力的平台。教学实践环节可分为四大类进行:认知实践:结合基础阶段所学理论,激发学生对本专业后续课程的求知欲望,为学习专业基础课和专业课提供感性认识;课程实践:选择一些专业主干课程,根据每门课程的授课内容和教学进度,安排学生实习,加深学生对授课内容的理解;专业实践:使学生系统参与专业课的具体实践,培养应用与创新能力,团队协作和交流能力。落实到各个专业课程的实践中;综合实践:按本科培养方案的要求,撰写毕业论文,组织答辩。实验考核的效果能够反映平时实验课的成绩,考试的目的是为了促进学习,从而进一步保证实践教学质量的不断提高。 4改革实习环节,以社会实践为补充,充实第二课堂内容学生要能够综合运用所学知识了解实际问题、能够独立分析和解决实际问题的最好途径是实习。生物技术专业的课程包括教学综合实习、专业实习和社会实践三个方面。实践性较强的课程都加强了课程教学综合实习。按照专业培养目标的要求,有计划有组织地参与社会活动,了解现实社会、认识当今的国情、增强年轻人的学习使命感和社会责任意识,在实践中进一步完善知识体系,使学生增强适应社会的能力。第二课堂在培养学生综合素质等方面发挥着重要的作用,如组织课题组活动,参与大学生科技创新项目,到实践基地参观实习。在教学实践环节中实验考核的效果能够反映学生对待实验课的态度,进一步保证实践教学质量的不断提高。 5需要建立有效的实践教学考核体系实现教学目标的一个重要手段是在一定的时间内进行教学评价,它是教学工作的重要环节。学习尝试有些实验课作为单列的课程,根据各实验课程的要求及不同情况,采取各自不同的实验考核办法。实践证明实验考核可以调动学生的积极性,加强学生应对挑战的能力。总之,通过认真总结、借鉴国内外大学实验实践教学中可以采用的方式、方法和途径,增加交流学习的机会,认真研究高等院校学生的特点、调动同学们参与意识,进一步发挥教学平台的优势,创新实验、实践、模拟、见习等多种教学方法,为学生提供更多的实践机会。切实有效地加强大学教育的实践教学环节的组织和管理,提高实践教学环节的教学质量,使实践教学能真正发挥优秀作用。 作者:姜成哲崔明勋高旭王妍单位:延边大学农学院 生物技术方面论文:导师制引入生物技术论文 1传统培养模式的不足 从大的环境方面上看生物技术专业人才有巨大的市场潜力,但从目前毕业学生实际就业率看,生物技术人才市场供给和需求信息是非常不对称的,而且相关的专业人才就业与企业对人才的需求也是不对称的。一方面企业需要人才,但是在另一方面上,毕业生的综合素质却远远不能满足企业的需求,这充分说明,传统的生物技术人才的培养模式存在欠缺和不足。 1.1理论教学中的不足众所周知,生物技术作为一个新兴的理科专业,学科专业交叉性强而且涉及领域非常多,所以学科内容涉及的范围广,内容比较杂。这就对任课教师的理论素养和能力提出了较高的要求,但是,很多开展此专业培养的高校却并未建立一支属于生物技术专业的专职实验教师队伍,使得大部分的教师既要承担理论教学,又要承担实验教学,任务繁重,教师没有充分的时间去提升自己的理论素养、去思考如何提高教学质量。 1.2实验教学中的不足生物技术专业实践性较强,所以实验课程较多,仅利用上课时间完成略有勉强,不利于学生充分吸收实验课程的内容。有一些实验耗时较长,在规定时间内可能无法完成,须利用课余时间来继续完成,学生急于求成,难免将实验当成一种负担,粗糙的任务式完成。同时,由于学生多,教师少,教师对于实验教学的监督力度也是不够的,对于实验考核方面也缺乏严格合理的制度来促进学生对实验的动手能力的培养。 2“导师制”的实施方案 为了提高教学质量,使得生物技术专业本科生的培养与社会需求相符合,笔者提出“导师制”培养实施方案:①本科生在读期间,每个学期均可报名参加学校老师的科研课题。②根据学生自愿及老师挑选的双向选择下,每个课题安排一至两个组的同学。每个组6个同学。③课题的主持人为导师。④课余及寒暑假期间,课题组学生跟随导师熟悉实验器材的使用、实验室规则,以及动手协助老师完成科研课题。⑤导师定期组织课题组学生开组会。组会内容为汇报一段时间内的实验成果,对完善实验提出各自的意见并讨论,指导、组织大家从理论上学习1~2种实验方法,形成互相监督,互相学习的氛围。⑥导师将学生的组会发言,动手能力,积极程度等方面进行考核,给出评分,计入毕业成绩总评。 3“导师制”培养方案的探索 3.1优势①教师方面:“导师制”的实施由于需要对学生进行实验的具体指导,以及组会的组织,对身为“导师”的教师提出了更高的要求,这必将促使教师不断的学习,提高自身的科研素养,并锻炼教师的管理组织能力。②学生方面:“导师制”注重理论结合实践,要求学生参加到具体的课题设计、实施中去,极大的提高学生学习理论知识和参与实验的积极性,培养了学生的科学素养,锻炼其动手能力;而定期组会的开展,要求学生不但要对自己的所学进行总结,还要能洞察其他同学的不足之处,因此要求学生做足会前准备,提高了他们的自学能力和学习效率。③资源方面:“导师制”的培养方案充分利用闲暇时间,学习和使用实验器材,使实验资源得以优化利用。 3.2不足及解决途径①“导师制”需要学校有合适的科研课题,并且其数量要满足学生的需要。为了解决这个问题,学校要出政策鼓励教师申报科研课题,甚至鼓励学生申报科研课题。在教师和学生的双向选择上,学校要宏观调控,避免出现各课题组成员人数的失衡而导致的课题资源的浪费。②“导师制”要求课题组的同学一直跟进一个课题,而每个课题的研究方向、涉及的实验方法都有局限性。可能导致学生接触的知识点不全面。因此,学校应允许学生在读期间每个学期都可以根据学习任务及自己的学习情况申请参加不同的课题研究。考核也应放在毕业总评中,而不是放在特定的某个学年。 4总结 “导师制”的人才培养方案能让学生尽可能的不受实验室、实验学时、实验项目的限制,在导师和学生的互相监督下,在学校加强管理的基础上,可使学生在合理安排自己课余时间的情况下,较自由的应用学校的资源,促使其更好的学习专业知识,熟悉实验仪器的使用、实验步骤的实施以及实验的具体操作,注重对学生实践能力的培养;同时,培养了学生自主学习能力,创造了条件帮助学生积极参与学习,使学生乐学、爱学、善学,促进学习效率提高。在此培养模式下培养出的本科生将具有良好的科学素养、创新精神、组织沟通能力和动手能力,与社会对此类人才的需求更加衔接,符合生物技术专业本科生的培养目标,值得尝试推广。 作者:刘瑞珍单位:赣南医学院 生物技术方面论文:农业种植生物技术论文 1农业种植中应用生物技术的重要意义 随着科学技术的发展,生物技术得到了快速发展,尤其是近几年才兴起的新技术,具有投资少、产量多的优点,在农业种植领域中广泛应用生物技术具有十分重要的意义,不仅能有效提升我国农作物产量减少资金投入,也可以提高农产品产量,并且可以实现自然资源的综合利用,因此,生物技术对资源的利用具有重要影响,可以确保环境保护工作的有效开展。 2农业种植领域中生物技术的应用 随着生物技术不断的发展和进步,生物技术在农业种植中得到广泛应用,主要包括以下几个方面: 2.1转基因技术转基因技术应用到农业种植领域中,即通过将某一农作物的优良基因转移到另一农作物上,以达到提高农产品产量、产品质量的目的。转基因技术的工作原理是通过对某一农作物的基因进行改造,并重新组合,最终将其导入到生物体内,其中,目的基因的提取是转基因技术的优秀,据调查了解,当前农业种植中应用最多的生物技术则属于转基因技术,转基因技术对农业种植具有十分重要的意义,在农业种植领域中,常用的基因有种子贮藏蛋白质基因、苏云金杆菌抗虫基因等,由于植物中提取的目的基因具有良好的性能,因此,利用转基因技术提取植物中的目的基因,并将其转移到另一农作物上,不仅可以促进农作物的生长,也可以提高农产品产量、质量,因此,转基因技术应用在农业种植中具有重要作用,其可以有效促进农业的可持续发展。随着我国对生物技术的不断研究,转基因技术将会得到进一步发展,并且转基因技术的应用规模也会逐渐扩大,据资料表明,当前转基因类植物的种植范围正在不断扩大,在我国农业种植中,利用转基因技术种植的植物面积呈进一步扩大的趋势。除此之外,在农业种植中生物技术最为突出的则属于杂交育种技术,杂交育种技术与转基因技术相比,其操作更为简单,在农业种植实践中,杂交育种技术已取得了良好的效果。 2.2组织培养技术组织培养主要工作原理是在细胞全能性的基础上利用人工诱导的组织培养技术,这就要求植物细胞需要处于无菌的状态下,才能确保植物细胞得到良好的发育,最终生长成完整的植株。将组织培养技术应用到农业种植中,既可以加快植物繁殖的速度,也可以在固定的时间内培育出满足符合当地农作物生长优良品种,同时还能够有效防止病毒对农作物幼苗的侵害,因此,针对组织培养技术对农作物生长的有利条件,在今后的农业种植中,应大力推广和运用组织培养技术,但是,组织培养技术在农业种植中,应注意以下几点:在植物组织培育中,培育植物的阳光温度、湿度等应满足植物组织培育的条件,并且培养基组成结构、pH值等化学条件也应符合标准要求,有效控制外界因素对植物组织培育的影响,为植物组织培养发育提供优质的条件,并且在初代培养外植体过程中应做好外植体褐变处理工作,由于外植体在接种过程中容易发生褐变现象,然而,褐变现象的出现将会影响植物外植体的培育,所以,做好褐变处理工作,以保证植物培养工作顺利进行。 3结语 通过分析生物技术在农业种植中的应用,可以看出农业种植中生物技术的运用具有良好的发展前景,尤其是转基因技术,在生物技术研究中,应加强转基因技术的研究,并扩大其他生物技术的研究,如光合作用、生物固氮技术等技术的研究,突破现阶段受科研水平限制的因素,使生物技术在农业种植中得到广泛应用,进而促进农业的不断发展。 作者:严昕辉单位:九台市九郊街道办事处农业服务中心 生物技术方面论文:创新人才培养生物技术论文 一、生物技术的发展与人才培养的趋势 最早的生物技术起源于远古时代,传统的生物技术被用于发酵食品,或抗生素,现代的生物技术被用于分子生物学,如克隆技术等。高端全面的技术人才是生物技术发展的优秀竞争力,生物技术是在我们生活中应用最广泛的一门学科,如:医学、环境、农业粮食等领域都应用到生物技术,可谓生物技术与我们的生活技术息息相关。生物技术的特殊性,使得我们不得不重视这方面的人才培养。高等院校作为高等人才培养的基地,对人才的培养起着决定性的作用,生物技术作为近些年高等院校先增添的一门学科,已为社会各界培养了大批的人才。但随着社会和经济的加速发展,传统人才培养模式已经不能完全满足当代人才培养的需要,因此对高校而言,发展一种创新型的人才培养模式是非常必要的。 二、坚持与时俱进,探索创新人才培养途径 培养模式是人才培养的关键,科学合理的培养模式,能够最大程度的丰富学生的知识,同时能够提高学生的自主创新能力,使学生学以致用。在人才培养的方案制定过程中一定要与人才的培养目标相符合,这样才能满足人才培养要求,而人才培养的质量又要与人才培养目标相一致,这样才能满足社会对人才的要求。在培养过程中我们要制定合理的课程体系,注重学生个性发展,使其能够体现出自己的特点,发挥其优势。 (一)理论与实践相结合,提高学生解决实际问题的能力传统的生物技术学科教育,是在课堂上进行基础理论知识的传授,然后再进行一些理论性的实验教学,这样的教育模式虽然使学生掌握了课本的理论知识和一定的动手能力,但是却忽略了对学生的创新引导。同学们没有掌握解决实际问题的能力,这就使得一些毕业学生进入企业后有种摸不着头脑的感觉。针对这些问题,我们在要改变传统的教育模式,教师要更多带学生到企业中去学习实践,把企业中所用的生物技术更好转化成教学实验,改变传统的实验条件和环境,这样不仅能够提高学生今后解决实际问题的能力,也能激发学生思考问题的能力,使学生能够更快更好的适应社会,回报社会。 (二)分析学生特点,因材施教,有针对性培养生物技术作为一种新兴的学科,其发展必将带动更多的高新技术和产业的创新,而生物技术的实践必须靠一批高素质人才去开拓,传统的理论教育可能无法满足发展需要。这就需要在培养人才的过程中,认真分析每位学生的特点特长,指导教师可有针对性地进行具体化教学,这样一方面学生可以更有效率的利用学校的教育资源,不至于一群学生去挤着一台机器做实验。另一方面,针对学生特点制定的科教方案,可以更充分调动学生的学习兴趣,开发出学生的特长,从而提高创新意识和创新思维。针对性的教育培养模式,不仅使教师的教学任务减轻了,也使学生学习方向更加明确,掌握的知识更加扎实,且培养了学生的实践能力以及创新精神,一定程度上提高了今后就业的竞争力,更能体现高校为社会培养人才的目的和水平。 (三)加强创新思想引导,提高创新能力生物技术学科是一门发展的学科,更需要与时俱进、勇于创新的新型人才。所以在生物技术学科人才培养中,我们要始终坚持加强创新思维的培养,把培养创新的元素融入到整个教育过程中,从教学内容的更新,教学工具的更新,教学方法的改善,教学条件现代化等各个环节进行创新性引导。 三、生物技术的展望与生物技术人才的未来 当今社会是经济高速发展的时代,谁掌握了科技,谁就掌握了发展的方向。生物技术学科是一门交叉性、实践性很很强的学科。其不仅具有高新的技术性,还有广泛的应用性,社会各界都需要这方面的人才。农业、医学、工业、环境等都有生物技术的应用,生物技术能够解决许多人类面临的难题,同时也能在生产中产生很多的经济效益。人才是推动科技创新的关键,优秀人才不仅能够运用知识解决实际问题,同时也能根据自己的创新思维去推动技术的革新。 作者:佘美华单位:南华大学药学与生物科学学院 生物技术方面论文:金刚石生物技术论文 1引言 近年来,随着我国的经济发展和社会进步,无论是地质找矿,还是工程勘察,对钻探的需求都越来越大,也都面临着地层越来越难打的问题。而金刚石———这一超硬材料的出现,不仅大大地提高了普通地层的钻进效率,而且解决了坚硬地层进尺难、不进尺等问题。然而天然金刚石在大自然中存在少,且难以开采,用于制作钻头成本高。近些年的人造金刚石,可以说很好地解决了这个问题。众所周知,金刚石由C原子构成,和石墨的成分一样,同为C元素的一种单质,区别在于石墨排列松散而金刚石排列致密。人造金刚石的主要原理即是利用高温高压使得石墨中本来松散排列的C原子重新定向排列,形成紧密、有序排列的金刚石。然而利用高温高压合成金刚石,不仅需要消耗大量资源、能量来提供高温高压环境,而且需要的时间长,合成出来的金刚石颗粒远远小于天然金刚石。故笔者想到,是否有其他方法,能够在常温常压下合成人造金刚石,并尽可能地缩短合成时间、增大合成所得的颗粒。大自然是神奇的,自然界存在许许多多神奇的生物,能够通过自身作用,产生对人类生产生活有用的物质,如蚕吐丝、蚌壳生珍珠,故笔者联想到,是否能利用生物来生产金刚石呢? 2实现的可能性讨论 2.1耐高温耐高压生物的找寻首先,我们想到,金刚石的制造需要高温高压,故要寻找能够制造金刚石的生物,我们可以从寻找能够在高温高压下生存的生物开始,逐步破解难题。通过查阅资料,我们发现,世界上生命力最强的生物———熊虫。熊虫又名水熊、水熊虫,是缓步动物门生物的俗称。这是一种小型动物,主要生活在淡水沉渣、苔藓植物水膜和潮湿土壤中,还有一少部分生活在海水潮间带。这些熊虫分布甚广,无论是在海拔6000米以上的喜马拉雅山脉,还是深度4000米以下的深海中,都有他们生活的足迹,北极、热带、温泉、深海中,都有分布。不仅如此,即使在真空中,水熊也可以生存。水熊,这种世界上生命力极强的生物,极难被杀死。水熊是一种小型动物,只能在显微镜下才能观察到。熊虫生命力极强,根据实验数据显示,具体体现在如下四个方面:(1)生存温度,即使在零下200℃的环境中,也能生存3-5天;当温度降至零下272℃时,亦能存活2分钟。(2)生存空气,熊虫在真空中能生存。(3)放射环境,熊虫不惧放射线,在5700格雷强度的放射线下存活良好(1格雷放射线相当于5000台胸透仪的放射强度,10~20格雷强度的放射线就能轻易杀死人类或者地球上大部分的动物)。(3)生存压力,即使在600兆帕的压力环境下也能生存。德国佛莱堡大学的拉姆(20世纪20年代)研究发现,即使将熊虫置于很极端的环境下,只要给予水分和正常温度,熊虫即能复活并且缓慢移动。另有科学家给予盐矿中冬眠数百年的水熊虫水分和营养,水熊虫能够苏醒并恢复。然而,通过以上分析,我们发现,世界上生命力最强的生物,却最多只能承受600mpa的压力和150摄氏度的温度,远远低于人造金刚石的熔媒法所需的静态超高压(50~100kb,即5~10GPa)和高温(1100~3000°C)。同时,我们发现,本身制造金刚石需要高温高压,那么寻找这样一种生物载体,却还是要将金刚石置于高温高压中,并没有从根本上解决问题。因此,从这个角度出发的生物制取金刚石的方法,并没有实际意义。 2.2蚕吐丝、蚌壳生珍珠的启示我们考虑是否能够通过蚕吐丝和蚌壳生珍珠的类似原理来制造金刚石,故首先我们先来分析蚕吐丝和蚌壳生珍珠的原理。蚕吐丝形成的原因:桑叶当中,含有水、蛋白质、糖类、脂肪等成分。蚕吃进桑叶以后,经过消化分解,吸收桑叶中的蛋白质和糖类,造成绢丝蛋白质。绢丝蛋白质再形成绢丝液,绢丝液经过蚕的吐丝和凝固作用,就成了丝茧。天然珍珠形成的原因:关键在于,刺激蚌的外套膜表皮细胞,使其急剧分裂增殖,逐渐形成珍珠囊从而包围刺激源。在此刺激下,蚌壳会分泌珍珠质,从而形成以刺激源为中心的珍珠。若刺激是均匀的,则形成的珍珠是圆球形的,若刺激是不均匀的,则形成的是非圆球形的珍珠。通过以上分析,我们发现,无论是蚕吐丝还是珍珠的形成,都是生物将该种物质的原料消化、整合、重新分泌,并且层层叠加,分泌凝固后从而形成不同形状的新物质。那么联想到这一点,我们考虑,是否有这样一种生物或者生物技术,能够将含C物质分解成C原子并将C原子按照金刚石的微观原子构造进行重新排列,即类似于微观操作技术,从而在常温常压下得到金刚石。鉴于现在化学技术发展水平,已经可以对原子进行操纵和排列,所以,以上想法是有可能实现的。然而,现在自然界中,并不存在一种能够消化含C物质并吸收分泌出C原子层层叠加的生物,故单纯利用自然界已经存在的生物本身特性制造金刚石在目前来看,是不具有实现的可能性的。 2.3实现性分析排除自然界中有生物能制造金刚石的可能之后,我们考虑采用当下火热发展的生物技术来制造金刚石。眼下,现代生物技术迅猛发展,现代生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程,它们逐渐影响着和改变着人们的生产、生活方式。所谓生物技术是指“用活的生物体(或生物体的物质)来改进产品、改良植物和动物,或为特殊用途而培养微生物的技术”。根据前文分析,我们考虑用基因工程的方法来制取金刚石。基因工程要素包括外源DNA、载体分子、工具酶和受体细胞等。首先需要解决的是外源DN段,目前还未发现有生物可以产生碳单质,所以目前外源DN段的获取这一条件还未满足。不过,虽然目前还没有发现这一外源DN段,不过我们大胆的猜想,如果世界上有这样一种基因能够分解含C的化合物,从中得到C单质,并且能够将C单质按照金刚石的排列形状紧密重组、排列。那么就可以将此外源DNA导入受体细胞,利用生物在常温常压下得到金刚石,从而节省工业生产金刚石中提供高温高压而消耗的能源。所以,利用基因工程得到金刚石是有可能的,不过它的实现需要生物工程上的突破,现阶段只能是假设和猜想。此外,可以考虑利用细胞工程、基因工程中,对微观分子、细胞的操作技术,考虑对C原子按照金刚石的排列顺序进行重组排列,从而在常温常压下制取金刚石。 3结论 为了实现利用生物、生物技术制造金刚石的目的: (1)我们首先考虑寻找耐高温高压的生物,即使世界上生命力最强的生物熊虫,也无法承受人造金刚石所需要的高温高压。而且我们发现,本身制造金刚石需要高温高压,那么寻找这样一种生物载体,却还是要将金刚石置于高温高压中,并没有从根本上解决问题。 (2)其次,我们借鉴蚕吐丝、蚌壳生珍珠的原理,得到常温常压下利用生物技术生产金刚石的思路:将含C物质分解成C原子,按照金刚石的微观排列构造顺序进行排列。 (3)最后,分析了现有的生物技术,并提出可利用基因工程中对基因的改造、细胞工程中对微观物质的操作来生产金刚石。 作者:张真陈杰单位:中南大学 生物技术方面论文:生物制药下的生物技术论文 1酶联免疫吸附试验 酶联免疫吸附试验也是一种在现代生物技术之上发展而来的疫病的诊断技术,其英文翻译为Enzymelinkedim-munosorbentassay,因此其英文简称为ELISA,目前主要应用在生物体液的微量物质的检测过程中,具有很好的检测效果。其检测或是诊断的一般过程为,先将抗原或是抗体或是抗原吸附在固相的载体上,然后再对于固相载体进行染色,染色剂采用的是免疫酶,最后根据实际的染色效果进行判断。目前ELISA在猪传染性胃肠炎、牛副结核病、牛传染性鼻气管炎、猪伪狂犬病、蓝舌病等的诊断中已为广泛采用的标准方法。 2现代生物技术与兽药的发展 2.1现代生物技术与疫苗 现代生物技术的优秀技术就是DNA重组技术,因此其直接进行操作的对象就是细胞机体或是基因、遗传物质。近些年,克隆技术的不断发展为畜禽类的疫苗的开发和研制奠定了良好的发展基础,疫苗不仅可以减少人类很多疾病的发生率,而且对于畜禽类的疾病预防也会起到很好地作用。基于现代生物技术基础之上的基因疫苗对于当前的兽药的开发以及增加牲畜的免疫抗性是具有极大的可行性和应用前景的。 2.2现代生物技术与生物制药 现代生物技术的一个很重要的方面就是生物制药,这对于兽药的研制也是非常重要而又具有很好的应用价值的。生物制药主要分为两类,天然生物药物和基因工程药物。天然生物药品:这类药物的主要是利用生物体、生物组织或其成分,综合运用微生物学、物理学、药学和生物学的原理与方法制造的用来预防、诊断或治疗的生物制品。基因工程药物:主要是利用重组DNA技术生产的多肽、蛋白质、酶和细胞生长因子等。激素类、可溶性细胞因子受体类、细胞因子类是其主要的种类。 3结束语 进入21世纪以来,现代生物技术的应用程度在不断加大,应用的范围也在不断扩大,这对于我国的医药、兽药、兽医学等的发展起到了良好的促进作用。并随着国际贸易额的逐年增加,给我国的畜禽在出口以及进口的安全检疫等方面提供了极大的便利,为促进我国的经济发展、保障我国的食品食肉安全创造了一个良好的环境。在充分看到其良好发展前景的同时,我们还需要关注起发展过程中的困难和问题,并且加大经济的投入和科技的支持,加强各方面的协作,共同努力,共同攻关,努力将我国的兽医兽药行业做得更好。 作者:王立明 单位:吉林省伊通满族自治县动物疫病预防控制中心 生物技术方面论文:纳米孔改进生物技术论文 纳米孔的基本工作原理:纳米孔位于2个电解液室的防渗膜上,当电压作用于电解液室,便形成穿过孔的稳态离子电流。孔径中离子通量的瞬息变化使得生物大分子分布于膜上,因此检测通过孔径的电流使得分子识别成为可能。电解液室内的带电分子样品(如DNA和蛋白质)在孔隙进出,产生离子电流信号的一系列波动。这些信号的波动反映了样品的许多特性,包括分子大小、浓度和结构。掌握纳米孔的尺寸、其表面特性、施加的电压以及溶液条件,就可以通过调整纳米孔来检测不同类型的生物分子。由于纳米孔检测不需要生物分子修饰、标记或表面固定化技术,因此这项技术可以检测大范围的生物分子及复合物。然而这项技术的应用需要不同孔径、不同材料的纳米孔,研究者对各项技术的改进确保了纳米孔的稳定性和分辨率,新技术和新形式的纳米孔扩大了此项技术的应用。此外,纳米孔技术作为低成本、高效率的DNA检测技术,研究已经取得了巨大进步。本文着重介绍分子生物学技术的组合,以及纳米孔技术的新进展。 1纳米孔生物技术的改进 从嵌入溶血素蛋白通道对血脂的试验研究开始,研究者们在过去10年中开发和探索了多种类型的纳米孔。α-溶血素是一种能天然性地连接到细胞膜中继而导致细胞溶解的蛋白质,它第一个被用来做成生物纳米孔模型。模型中,一层生物膜将溶液分为2个区域,α-溶血素蛋白嵌入生物膜中形成纳米孔。当DNA分子穿过纳米孔时阻断电流会发生变化,这时灵敏电子元件就能检测电流的变化。但是,由于4种碱基的理化性质比较接近,所以读取序列实际上比想象的困难得多。此外,有效减少电子噪声仍旧是个挑战,通过降低DNA的位移速率可以部分减少噪声。最近出现了新形式的仿生纳米孔,其中包括丝蛋白毛孔[1]和仿生核孔复合物[2]。跨孔形成的侧电极使通过纳米孔转运的生物分子的电子检测成为可能[3]。采用等离子体减薄[4]和离子束雕刻技术[5]得到的超薄纳米孔也被开发出来。通过耦合到纳米孔上的扫描探针显微镜[6]和硅纳米线晶体管[7],证实了这种使用静电效应和场效应的替代检测方式的可行性。石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,目前已经成为制作超薄纳米孔膜材料[8]的首选。石墨烯的带电特性、韧度、原子厚度以及其电子抗渗性能,使得其成为纳米孔DNA序列测序的热点材料。石墨烯薄片膜[9]和自对准碳素电击[10]形成方面的新进展,促进了碳纳米结构与纳米孔技术的整合。对进入纳米孔分子的自动捕捉可实现分子结构和动力学的检测分析。这项改进技术已经应用于对孔泡附近的扩散现象研究,这也是未来生物研究的基础。对金属孔上离子转运的研究,例如金表面的纳米孔[11],可以作为一种方法用于创建种选择性纳米孔系统[12],这一系统也是研究者感兴趣的生物分子检测系统。 2纳米孔在生物技术上的应用 迄今为止,DNA是纳米孔研究中最常见的聚合物,脂质嵌入式离子通道检测DNA是这项研究开创性的示范。最近,固态纳米孔已用于检测核小体亚结构的不同[13]以及RNA聚合酶催化DNA转录的关键部分,为了解染色体的结构和转录研究创造了新机遇。生物纳米孔在富含鸟嘌呤的G-四链体检测方面的应用,对基因组学和表观遗传学的发展起着重要的推动作用[14]。脱碱基位点也可以用纳米孔动态检测,通过阻断含离子载体的电解质溶液,高压辅助下的蛋白质易位以及使用配体修饰纳米孔蛋白的不同都得到了论证[15]。某些蛋白质在转运时发生“解压”,转运过程便可用于成为测量解压动力学。许多这种蛋白质的解压行为已经得到了研究,纳米孔可作为无需标记的高效力谱仪[16]动态使用。重要的神经传导物也得到了动态实时区分,以期用于研究大脑对药物的化学反应[17]。与其检测技术相比,纳米孔更具发展前景,其高效、快速且价格低廉,准确度和检测性能良好。其他纳米孔结构为生物领域提供了多种新研究和技术。大型固态纳米孔可以用来动态地捕获释放的细菌,为动态捕获单细胞提供了更快速低廉的方法。使用脂肽包被的固态纳米孔,可以探测到DNA与邻近孔膜的相互作用[18]。热反应聚合物的提出推进了智能纳米孔的发展,智能纳米孔可以作为动态响应温度的装置,电解质刷组成的生物纳米孔可控制孔附近的盐电导。DNA测序纳米孔的研究也取得了进展,一项最新的分子动力学研究显示,运用DNA聚合酶作为棘轮,通过控制石墨烯纳米孔上DNA单链的转运,可获得核苷酸序列的高精读数。使用溶血素中的链霉亲和素可选择性固定DNA链,可高分辨率区分孔上不同几何位置的核酸。P-n半导体结可放慢DNA易位的速度,移位过程中这种半导体结可以动态控制电压。运用新型的基于CMSO的放大器,可实现亚微秒时间内的电流检测。关于DNA测序的理论研究,为解决上述提到的离子电流测定速度的限制问题提出了可行性的建议和方法。模拟显示,石墨烯碳纳米带上的纳米孔可以利用孔隙边缘的电流密度,从而产生较高的分辨率。垂直于纳米通道放置的石墨烯碳纳米带上的电导变化,也被建议作为DNA碱基易位测序设备。 3结语 纳米孔领域持续不断地提供有趣的新孔隙类型和生物技术的新想法。基于折纸技术智能孔隙材料对于可重复性的孔隙结构发展有极大地帮助,而且结合纳米孔合成新技术作为技术支持,这种混合设备将很好地应用于几乎每种生物分子的检测。纳米孔测序技术价格低廉且测序速度较快,这项技术的发展将对遗传疾病的早期筛查和治疗产生深远的影响。 作者:刘雪 单位:青岛科技大学化工学院
地下建筑论文:基于防火设计的地下建筑设计论文 1地下建筑的主要特点 (1)人员多、情况复杂:通常,商业建筑都是人流集中的场所,人流量巨大而且人员情况比较复杂。 (2)建筑面积大:通常,这类建筑是为了满足社会发展的需要,总体建筑面积都非常的大。一般单层面积为上万平方米,总建筑面积为几十万平方米以上。 (3)可燃货物集中,种类复杂。大型商业建筑都是各种商品交易的场所,特别是一些经营批发的大型商业建筑,商品数量和种类都很多,情况复杂。 (4)大型商场的构架不利于消防疏散和逃生。货架林立,导致容易迷路和疏散路长显著增长;商场严格规定的进出线路也给疏散和逃生带来不便。 2火灾对地下建筑的危害表现 相比地面而言,地下建筑工程火灾的危害性主要体现在以下五个方面: (1)烟量巨大。地下建筑工程由于没有设置窗户,也没有良好的通风条件,因此火灾产生后,建筑物中的烟就无法扩散出去。再加上有些建筑物质材料在燃烧后还会产生有毒气体,这对正在施工的人员以及救火人员的生命安全造成了严重威胁,也给国家医疗带了负担。 (2)泄爆能力差。地下建筑工程的施工环境是一个相对封闭的环境,如果爆炸事故发生,这样的环境就不能及时泄爆,反而加强了爆炸的威力,进而就会导致火灾的危害更大。 (3)产生的温度高。地下建筑产生火灾后,热量散发速度慢,这样地下空间的温度就会加速升高。经研究,地面上的建筑物的轰然现象要远远低于地下建筑物,而且有的有毒气体的排放困难,产生化学反应也会导致地下建筑空间的温度急速上升。 (4)人员的疏散困难。由于地下建筑封闭性的特点,照明也是完全依靠人工,因此,如果火灾产生,那么地下人工照明的电路就容易被烧毁,导致地下空间的黑暗,这给救火人员对人员的施救和疏散工作带来了极大的困难,也加大了火灾造成的损失。 (5)营救困难。开展地下建筑火灾的扑救工作时有很多难题,例如火灾的具体情况难以探测、通讯中断等,这些因素给整个地下火灾的扑救工作造成了巨大阻力。因此,加强对地下建筑工程火灾的特点的研究,对于建筑人员和救火工作人员了解其原理有重要意义。 3地下建筑设计中防火设计的重要性及其设计的要求 随着城市化的迅速发展,建筑业也面临着激烈的市场竞争,要求建筑物有更高的质量。城市建设中地下建筑工程是建筑企业的首要选择,然而,火灾对地下建筑工程却时刻存在着安全威胁。总而言之,地下建筑设计中的防火设计问题是地下工程的主要制约因素,具有关键性作用。因此在地下室防火设计过程中我们要注意下列具体要求 3.1耐火等级、室内装修和建筑结构设计要求 (1)地下建筑的耐火等级要达到一级,越高越好,地面去地下的出入口处也应该在二级或以上。这是因为地下建筑封闭性的特点,如果耐火等级低于一级的话地下建筑就承载不了火灾带来的压力。 (2)装修时应注意的是,对于逃生通道、安全通道、楼梯扶手、放烟楼梯间以及墙面都不能使用易燃材料。要根据以往地下火灾的经验,在地下建筑的人多的场所,更要避免使用塑料制品等用作装修的材料,也尽量不要使用塑料壁纸,因为这些塑料制品在燃烧时会产生大量烟雾以及有害物质。 3.2通风、空调防火的设计要求 (1)通风、空调防火应该进行分区设计,风管应采用金属材料,对于一些特殊部位的实际情况,可以使用燃烧困难的材料。 (2)地下建筑设备和风管等的保温材料、过滤材料及其粘结剂等也要使用非燃烧材料,没有条件的也应尽量使用燃烧困难的材料制作。 3.3电气防火的设计要求 (1)消防电源的设计地下建筑的每一项工作都离不开电,尤其是消防方面。地下建筑的消防水泵、防烟及排烟设备、火灾自动报警器、安全通道的指示标志、电动防火门等都需要电。因此,地下建筑必须保证充足的电量供应。如采用蓄电池用于紧急备用时,也要保证其连续供电的时间够长,不能少于半个小时,还有必要准备一台或几台柴油发电机,以备不时之需。 (2)用电设施地下建筑应设置干式电力变压器。在专用房间里设置容量有560kVA的电力变压器,防火设施的配线应该使用材料较好的产品,还要能够防潮湿、防腐蚀。使用的蓄电池也要是封闭性的;柴油发电机应注意柴油的封闭,远离火源;消防设施的控制箱等也应该标明使用方法。 (3)火灾自动报警设备的设置使用面积在1000平方米以上的如大型商场、学校、医院;大型计算机房、电力变压器房、物品设备储存库房,以及人流较大而又容易发生火灾的区域,应设置火灾自动报警设备。 3.4安全有序疏散 (1)要地下建筑的设计时对防火分区的安全出入口应设计足够,通常情况下每个分区不少于两个,而其中有一个比较方便的应该直接通往地面。 (2)对竣工以后会用于电影院、大型商场、溜冰场、体育馆等的建筑物的防火区,应设计更多的安全出口,通常不少于两个。 (3)投入使用后面积较小的,以及平常没有多少人停留的区域,至少应该设置一个直通地面的安全出口。 (4)为了有效避免在紧急疏散过程中导致人员太拥挤以及被浓烟困住,地下建筑防火分区应在不同方向分散设置安全出口。 (5)直通地面的楼梯间、门等的宽度应尽量够宽,最小不要小于1.5米。电影院、大型商场、溜冰场、体育馆等人流较密集等场所直通地面的门、楼梯间的宽度最少应在1.5米。 (6)在建成后使用层数在三层以及三层楼以上的楼层与室外的地面的高度超过10米的应该设置防烟楼梯间,例如使用面积较大的溜冰场、电影院、大型商场等。 4结语 总而言之,防火安全重于泰山,作为建筑设计者必须懂的,地下建筑的防火设计工作的好坏不仅是关乎到整个建筑企业的经济效益,更关乎到人民的生命和财产安全,因此,建筑企业要要求从事建筑设计的人员在设计工作中都应予以高度重视,在建筑设计的方案设计、初步设计和施工图设计等各个阶段、各个专业的工作中,对建筑防火设计作出全面、周密的考虑和决策,认真贯彻“预防为主,防消结合”的方针政策,采取防火措施,防止和减少火灾危害,保障生命安全和财产损失。 作者:刘慧彬 张赢 单位:中国瑞林技术工程有限公司 江西同济建筑设计咨询有限公司 地下建筑论文:火灾与地下建筑空间论文 1地下建筑空间火灾的原因分析 地下建筑空间火灾原因分析:一项调查发现地下建筑空间的起火原因中26%是电气线路和设备故障引起的,13%是由于操作失误或机械故障引起的,11%是纵火、爆炸等人为破坏引起的,9%由于不良习惯如乱丢烟头引起的,还有41%的火灾是不明原因的。地下建筑空间的火灾原因主要集中在人为因素和电气故障所致。找出地下建筑空间火灾原因将有助于指导地下建筑空间的科学管理和科学施工;有的放矢地进行科学预防和早期报警。 1.1人为因素所致 主要是指人员有意或者无意的一些危险行为引发的火灾,如部分人员在地下商场吸烟用火、违反携带易燃易爆物品安全乘车规定等。 1.2电气故障所致 地下建筑空间工程电力、电气设备和电缆较多,安装的电缆和电气设备因潮湿、鼠害、老化、过载、维修使用不当,很容易造成电气线路的短路、过负荷、漏电。 2地下建筑空间火灾的解决对策 做好日常地下建筑空间消防知识的普及,具备并做好迅速有效应急处置的各种措施及防控,尽可能地减少地下建筑空间火灾的发生,还需要做到以下三点: 2.1地下建筑空间人员密集、流量大,发生火灾时人员应急疏散和排烟散热是关键 2.1.1全面强化地下建筑空间内工作人员心理拓展及逃生疏散的演练,普及人员的逃生常识,维护并确保应急通道畅通,运用热成像仪、烟雾视像仪等设备与各种救应方法手段措施,确保并有效组织被困人员能够紧张有序地撤离。 2.1.2排烟散热是地下建筑空间火灾处置关键: (1)要充分利用排烟管道口及通风口排烟,实施对火灾发生时所产生并集聚的大量有毒气体和浓烟的快速扩散,防止火灾周边温度骤升; (2)进行机械排烟的同时,可集中使用喷雾水枪进行稀释排烟排热作业。排烟时,应注意正确选择时机及方法、部位,以防止因排烟改变火势蔓延的方向和扩展速度,对灭火救援工作造成新的困难。 2.2地下建筑空间火灾具有特殊性 2.2.1要对地下建筑空间建筑内的结构与功能、布局与运行使用情况、消防设施(包括气体灭火间、排烟设施)、可用水源及其安全疏散通道、安全出口的位置、方向及数量,升降电梯运行等进行情况熟悉与掌握。 2.2.2针对地下建筑空间的使用、高峰客流、运营管理等情况,制定出实施操作性强的灭火救援预案,做到“多预案”。 2.2.3开展对地下建筑空间的快速开通救生通道、防控与救援等作业的实战演练,并结合制定的预案,在地下建筑空间以及区间隧道、上盖建筑开展针对性的火灾业务演练。 2.3地下建筑空间火灾不可能时时发生 对于地下建筑空间火灾的扑救的经验教训也很难在实践中得到积累和提升,总结国内外地下建筑空间火灾事故案例,加强对过去国内外发生的大量的地下建筑空间火灾案例中的方法研究,重新学习,重新展评,提升应对地下建筑空间火灾的能力和素质。 3应当注意的事项 (1)现场各级指挥员,要切实根据火场情况,研析火灾趋向,将对讲机等通信呼叫设备逐台对应深入设置,确保火灾现场指挥员与抢救人员之间保持通信畅通。充分调动移动式充气泵对火灾现场空气呼吸器进行充气,充分考虑、及时调整救险替补,以保持前方灭火人员有充沛的体力和旺盛的战斗力; (2)现场探险人员应佩戴抢险救援的方位灯,进入火灾环境要建立标示器,或用导向绳或通讯导向绳; (3)现场救险人员必须穿避火服或隔热服,并佩戴专业空气呼吸器或防毒面罩。火灾环境铺设水带时,防止防火卷闸下落而扎住水带造成供水不畅,确保火场环境高压喷洒水不间断作业。 地下建筑论文:地下建筑空间设计论文 1外向性空间。 外向空间的本质是利用不同位置所创造的空间之间相互交融,在扩大整体空间容积的同时又进一步削弱了地下空间中会带来给使用群体心理方面的不利因素。外向空间的营造有以下几种途径: a.水平方向的交融。在地下建筑中利用多种元素和材质,例如玻璃墙、镜面或透明玻璃等,对空间进行水平方向的界定,使其具有一定的视觉通透性,形成良好的面向建筑内部、中庭甚至更远方向的景观渗透。 b.垂直方向的交融。空间的融会贯通可以通过楼梯、夹层、中庭等竖向空间使地下建筑内部空间数层之间相互穿插。 2动态性空间。 在地下建筑空间中,可以营造动态来对地下空间进行破解。动态性空间的营造可以使用这些手法: a.径直利用固有的一些建筑内含动态元素,例如将一些观景电梯、垂直扶梯等交通动向功能放在中庭中,再配合流水、动态雕塑等要素来制造出流动的空间效果。 b.利用使用者的活动本身。对使用群体活动的流线进行一定的组织,能够在建筑中衍生出一个人为的“人看人”的空间。 c.光影。光线在不同时段当中被照射进来产生的光影效果,可以给地下空间带来一定的变化和动感。使得空间有多重复合的效果。在地下建筑空间的设计要素中,重点分成以下几个部分: 1)下沉式庭院。 下沉式庭院能够为地下建筑空间提供阳光、景观及和其他空间的横向纵向联系,并在建筑内部加强方向感。并且从地下建筑空间之中能够享受一些外向性的庭院也可以带给使用群体舒适感受。对于下沉式庭院适用尺寸的确定取决于它所预期达成的功能特点。若想使下沉式庭院成为地下建筑的主要休闲处和构成深刻印象的地方,那么首先就应考虑使中庭规模尽可能地扩大。而如果只是希望眼睛能聚焦于远处,那么宽度达到5m左右就能满足要求。在确定尺度之后,还应在下沉式庭院中创造出良好景观。这些景观应当有这几个特征:内容丰富,可以包括建筑外立面、天空、地平线等,尽量利用自然景象。在下沉式庭院中广泛应用绿化是比较理想的。植物可柔化由硬性材料构成的庭院围合界面,与此同时还能加强下沉式庭院作为一个过渡体的形象。人自身在下沉式庭院中的活动也能构成景观,因此为鼓励人们进入到其中就应当提供可满足休憩、就餐、娱乐等功能设施,提高庭院易达程度,并将其放在活动流线与开放区域的交集部分,使主要行走通道毗邻下沉式庭院,这能使人们在地下建筑空间中活动时察觉到其存在,并有机会从其中大量穿过。 2)中庭空间。 在地下建筑中,中庭空间是一种常用的设计要素。它常常成为地下建筑空间中的优秀地标,并构建出整个地下建筑的内在形象。由于其外向发射的空间特征,人们往往在很短的体验时间内就能从中庭空间里感受良多,这使得建筑的设计理念更易于被接受。与此同时,在一个内向封闭空间环境中,多种释放信息必须通过在竖向楼层分离的体察中才能得到。中庭可以是主要活动动线的一部分,可以是一个节点,它可以内含标志物或自身就是一个标志物。 3)独特区域。 在大型地下建筑空间中应营造具有明显特征的区域来加强方向感,而富含个性的空间也能令建筑自身更与众不同。在功能比较单一的地下建筑中,区域可以用地点来区分(如在南端或在较高一层),或是与建筑的某个明显特征相挂钩(如围绕有绿化的边庭),但不管采取何种手段,这个区域应能被明确地表现。除此之外,还可以在某个较大区域中划分若干个个性化的较小区域。在地下建筑空间设计中,应制造出简单明了的室内格局以加强方向感,并应当强调出不同的应急出口,空间应营造清晰的形象以弥补外部景象的缺乏,在室内外环境中提供视觉上的连续性,提供愉悦的室内环境体验。 作者:阳海辉单位:南华大学设计与艺术学院 地下建筑论文:地下建筑防排烟系统设计问题及对策 摘要:近年来地下建筑的建设发展得越来越快,但地下建筑本身密闭性的特点也让防排烟成了设计的重点。本文对地下建筑防排烟系统的必要性以及常见的问题进行说明,提出了地下建筑防排烟系统设计常见问题的对策,希望能够加强地下建筑的排烟效果,保障各项地下建筑设施以及人员的安全。 关键词:地下建筑;防排烟;对策 引言 随着我国城市化建设的不断加快,地下建筑为缓解我国土地资源使用紧张提供了办法。但地下建筑空间狭小且空气流通效果差,给地下建筑的防火安全带来了不小的安全隐患,因此在进行地下建筑防排烟系统设计时,应当结合地下建筑的结构特点,做好防排烟的设计和施工工作,保障地下建筑的安全。 1地下建筑防排烟系统的必要性 地下建筑按照功能可以分成多种,如下表1所示。但无论哪种地下建筑,它和地面建筑存在着很大的差别,地下建筑空间狭窄,空气流通情况较差,具有较强的封闭性,这就造成了一旦地下建筑发生了火灾,火势蔓延十分迅速,且产生的大量烟雾很难及时有效的排出,烟雾浓度会越来越大,氧气浓度会越来越低,不仅会破坏掉地下建筑的重要物品,更严重的还会导致地下建筑的人群受到火灾的威胁,防排烟系统的设置十分重要。目前在地下建筑防排烟系统的设计与施工的过程当中,由于设计人员进行防排烟系统设计的时候并不能全面的考虑到地下建筑的实际情况,同时施工人员由于自身施工技术水平有限,在施工的时候并不能按照设计图纸的要求对各项施工环节当中的设备、材料的规格参数进行严格的把控,造成了排烟风机与设计预想方案不符、风道表面粗糙、风管截面不符合设计要求等情况出现,使得地下建筑防排烟系统在实际的运行过程当中存在着排烟量不能达到实际的排烟需要,排风口、防火阀等设备的安装不符合规定的要求等,给地下建筑的防排烟系统的排烟效率带来了很大的影响,给地下建筑的防火安全也带来了很大的威胁[1]。 2地下建筑防排烟系统设计常见问题的对策 2.1地下建筑防排烟的基本要求 由于地下建筑在空间环境上非常密闭,当发生火灾时大量的烟雾很难及时的排出到建筑外,因此,我国对于地下建筑防排烟的重视程度非常高,在我国《建筑设计防火规范》当中对于防火有着明确的要求,它指出当地下建筑单个房屋面积超过50m2或者整个地下建筑的总面积范围超过200m2,就需要设置相应的排烟设施,同时地下建筑的装饰物应当避免使用可燃性的材料。当前,我国地下建筑多采用独立的排烟系统,这种排烟系统虽然在排烟效率上比较可观,但该系统需要占用较大的地下建筑空间,与此同时,运行以及维护成本也非常昂贵。双速风机属于机械排烟的一种,可以自动根据地下建筑的烟雾量来调整转速,促进空气流通并提升排烟的效果。使用双速风机可以有效的降低设备占用的空间以及运行、维护的成本,对于地下建筑排烟系统的绿色节能发展提供了很大的作用。 2.2排烟风机房、排烟口以及防火阀的设置 排烟风机是地下建筑防排烟系统的优秀,为了确保整个系统能够正常的运作,应当对排烟风机的位置进行合理的选择,一般来说,为了避免排烟风机遭到火灾的威胁,通常将排烟风机放置在具有良好耐火性能的将排烟风机房内,为此,在建设防排烟机房时,通常会采用一定的耐火隔离材料将排烟风机房与外界可能出现的火灾现场隔开,确保排烟风机能够正常的运转[2]。在设置排烟口与防火阀时,应当注意,如果多个防烟分区未共用排烟风机,则风口部分可不设置防火阀;若多个分区共用排烟风机,在平时则将所有分区的风口打开进行排风,当任何一个分区发生火灾时,则仅打开发生火灾分区的排烟口,其余的风口全部关闭;如果多个分区使用同一排烟风管,且风口独立,就需要设置带电动阀的风口以及排烟口进行自动控制,当分区发生火灾时,所有的风口通过电动阀关闭,同时打开分区的排烟口;而如果所有分区都共用同一个排烟口与风口时,就应当设置回风排烟防火阀,当某一个分区发生火灾,回风排烟防火阀感应到火灾的分区,便关闭掉所有分区防火阀,同时打开火灾分区的防火阀。 2.3补风口的设置 补风口的设置是地下建筑防排烟系统设计的重要内容,为了保障地下建筑在发生火灾时能够有效的进行排烟,需要合理的设置补风口。如果补风口和排烟口设置在地下建筑的同一个防烟分区内时,应当尽可能增大补风口和排烟口之间的距离,确保补风口与排烟口的水平和垂直距离不会影响到风道,避免补风口对排烟口风道的干扰。一般而言,地下建筑的车库可以有效的利用起来作为自然补风口,减少设置机械补风口所带来的成本以及能源的耗费。为了提升地下车库的防火性能,在没有自动灭火系统的情况下,还需要在地下车库以及车库通道的入口处设置防火卷帘。考虑到不同地域气候条件对于防火卷帘的影响,地下建筑车库的入口处还应当设置较大送风量的送风系统。 2.4防排烟系统风量的计算 机械排烟是目前地下建筑防排烟系统当中使用最为广泛而一种排烟方式,但是由于地下建筑和空间和环境的特殊性,使得机械排烟的排烟以及送风的效果并未达到理想的程度。例如,由于设计与施工人员缺乏对于地下建筑环境的全面考察,对于影响到防排烟系统输送风量的因素没有考虑周全,风道的有效截面积不能达到风量输送的要求,或者由于风道表面较为粗糙,给风的输送造成较大的阻力,又或者风道存在质量问题而在输送风时造成漏风都会使得系统排烟效果大打折扣。一般来说,地下建筑的排烟风机排出的风量应当不小于120m3/min。如果多个防烟分区共用一个排烟风机时,应当确保防烟分区每平米的地面积每分钟内能够排出2m3的风量,为了保障排烟风机对每个防烟分区的排烟效率,在划分防烟分区时应当尽量使防烟分区的面积相同[3]。 结语 地下建筑由于空间较为密闭,与地面建筑相比,其排烟更为困难,因此在地下建筑防排烟系统的设计当中,应当根据地下建筑防排烟系统的基本的要求,根据地下建筑防排烟的需要,合理的选择双速风机,排烟风机尽量安装在具有良好放火性能的排烟风机房内部。还应当结合各个防烟分区对于排烟风机、排烟风管以及排烟风口的共用情况,采取合理的方式来设置排烟口与防火阀。同时,也需要根据防烟分区的要求,对补风口进行合理的设置,尽量增大同一防烟分区内补风口和排烟口之间在垂直方向和水平方向之间的距离。在排烟机的排烟风量上面应当不小于120m3/min,且公用排烟风机的防烟分区每平米地面积每分钟内能够排出的风量应不小于2m3。为了避免地下建筑火灾对于地面人员疏散的影响,楼梯间入口处还应当设置防火门,并确保地上、地下的送风量达到规定的要求。 作者:唐化程 单位:中铁隧道勘测设计院有限公司 地下建筑论文:土木地下建筑毕业设计研究 摘要土木工程是一个非常注重实践的专业,而毕业设计更是学生走进工作岗位之前进行的一次演习。本文就最近几年来在毕业设计教学过程中发现的一些问题,进行分析现状,深入研究,并提出一些有建设性的解决问题的方案,以提高毕业生灵活运用已学知识解决实际工程问题的能力。 关键词土木工程;地下建筑;毕业设计;改革 1土木工程地下建筑方向的意义和特点 土木工程专业是我校(河南工业大学)最早创办的学科之一,我校土木工程专业本科办学30余年来,为城乡建设及城镇化发展培养了大批合格人才,为行业和地方经济建设做出了重要贡献。办学条件和人才培养质量赢得了行业和社会的广泛认可,在全国范围内的影响力不断提升。下设建筑工程及地下建筑方向,其中地下建筑在我国经济如今高速飞跃发展的过程中,工程建设也发生了翻天覆地的变化。最近几年,由于工程需要,大量工程地质条件不佳的地方需要进行施工建设,导致产生工程地质问题越来越多,所造成的事故也不断增加。应用型地下建筑方向研究的重要性愈显突出,其教学内容也在不断变化。参与地下建筑工程方面的设计人员及施工人员要有较高的专业素养,因此在学生进入工作岗位之前的这一次毕业设计尤为重要。 2当下毕业设计教学方法及存在的问题 2.1选题单一,与实际工程脱节 一个优秀的毕业设计题目是保证教学质量的前提,也是联系学习与实践的关键之一。大学生的毕业设计不仅是考查对学生专业知识的运用,更重要的是要培养学生解决实际工程问题能力。目前我国普通高校许多土木工程院系没有校外实践教学基地,学校与社会上的施工设计单位之间的联系不紧密,因此毕业设计指导教师交给学生的选题较为陈旧,往往是沿用多年的题目。许多毕业设计的指导老师校外空余时间几乎没有参加过地下建筑的工程设计,缺少实际工程经验,这些老师提供给学生的选题也没有创新,跟不上如今工程建设的快速发展。 2.2学生没有正确的态度 如今土木工程专业就业压力较大,毕业生无心顾及毕业设计。本科学生毕业设计一般放在大学的最后一个学期进行,然而,这段时间恰好是大学生进行就业面试、实习以及考研面试的时候。因此,许多学校也放松了对学生的监管,教学质量相对其他学年下降明显,学生更是没有将毕业设计认真对待。最开始的前几个月没有着手毕业设计,一直到4月下旬,距离最终答辩不到一个半个月的时间,才开始进行毕业设计,这样急促地进行毕业设计,会导致许多问题,比如软件运用不熟练,设计思路混乱,甚至发现设计错误没有时间去修改等。在做毕业设计的过程中学生几乎不翻阅最新的建筑相关规范、较好的设计方案,很少投入时间去参考这些设计资料,做设计时大多都是参考课本上的例题,有些同学还直接照抄往届学生的毕业设计,甚至有错误也盲目套用,不能仔细研读及运用所学知识,造成学生的毕业设计成果只能是脱离实际的纸上谈兵,对工程实践毫无意义。这种方式的毕业设计教学根本达不到教学目的。 2.3学校在地下建筑方向师资投入不足 由于近几年地下建筑方向的学生就业情况显著提升,所以选择这个方向的土木工程学生的数量不断增加,但是老师的总体数量几乎没有变动,指导老师由其他方向专业老师代替,由于大多数指导老师是结构出身,对地下建筑的专业基本知识掌握较差以及实践经验不足,未曾做过和参加工程的施工或者设计,只好根据自己的想法来指导学生;在毕业设计指导过程中所需要使用的专业知识理解得不是很明了;对设计规范还有设计流程不是十分了解;所使用的指导方法不贴合实际;在指导学生做毕业设计时,没有给学生提供合适的参考资料,让学生自己去找,导致学生找到的资料参差不齐,甚至有些参考资料中存在错误,无法统一为学生讲解。在指导过程中,老师对每位学生的情况掌握不足,无法做到因材施教。学校对各位老师的考查机制一般为“轻质重量”,使得毕业设计的指导慢慢变得程序化,教师很难根据每位学生的实际情况进行有差别的精心指导。 2.4设计过程及毕业答辩考核不严 毕业答辩往往是走过程。一方面如前文提到的,学生多忙于考研复试及工作面试,学校出于减轻学生压力,往往放松对学生的管理,导致许多学生懒散拖延,同时缺乏对毕业设计的规划,以至于答辩时不能拿出一份合格的毕业设计。另一方面,近年来增加了大量学生,致使工作量增加,但是总答辩时间没有变化,所以平均下来每位同学的个人答辩时间大大缩减,在很短的时间内,进行的毕业设计内容介绍很难完整复述毕业设计成果。许多学生在答辩前已经通过了工作面试,签过三方协议。学校为了不影响学生就业,担心学生因答辩成绩不合格,就放松答辩的监管,在答辩过程中,答辩教师与学生相互默契,轻松通过答辩,导致答辩的意义完全丧失。 3毕业设计改革措施 3.1结合工程实际问题选题 毕业设计选题应该具有一定的广度和深度,但也不能超出本科生所学知识及能力范围。在将选题交由学生之前,指导老师需要和社会上的与学校合作的施工设计单位开会讨论,采纳有实际工程经验的施工设计人员的建议;既要做到考核学生对专业知识的掌握,也要做到学生在实际工程中的锻炼,还要考虑难易程度在学生可接受的范围内。多多加强学校与施工设计单位的合作,条件允许的情况下,学校可以与施工设计单位进行合作,共同培养学生,让学生与单位的生产实践相结合,学生不仅可以把企业的成果拿来学习借鉴,而且在实际的生产过程之中,运用企业已有的生产工具、学习资料,根据自己已经掌握的知识水平与特长进行毕业设计题目的选择,这样可以使得学生和施工设计单位达到双赢的目的。 3.2培养学生的设计兴趣 为了使学生对毕业设计持认真态度,可以将毕业选题与学生的就业方向和兴趣相结合。学生在毕业设计教学过程中既是受教育者,更是实施者,在此过程中学生的主观能动性尤为重要。毕业设计能否高质量、高规格地完成,学生在此过程中是否可以做出有创造性的毕业设计成果,其关键就是充分发挥学生的主观能动性。指导老师可以根据每个学生的爱好,让学生自主选择与以后就业方向相关或者自己感兴趣的题目,再加以调整,以实现学生对选题的自主选择。这样以来避免了选题的重复性,既贯彻因材施教的原则,注重对学生专业知识的掌握,又充分给予学生积极性和创造性发挥的空间,还使一部分优秀学生在毕业设计工作中有所创新,有利于培养学生的独立工作能力。 3.3加强教师的培养工作 在地下建筑方向学生数量每年都在增加而老师数量基本没有变化的情况下,应该多多鼓励参与过实际工程设计、具有大量实践经验的老师来指导学生。对于没有工程经验的青年教师,应当与企业联合,将老师派出去,参加、体验生产实践,增加实践经验,提升自身教学水平。学校应该增加对教学资源投入,提升学习环境,比如购买最新设计规范、优秀参考设计方案等。一份优秀的毕业设计,不仅要依靠学生的认真对待,还需要学校为学生提供一个良好的学习环境。除了需要加大对本科生毕业设计工作的经费的投入,还需要筛选和培训参与毕业设计的指导老师。毕业设计完成的质量不仅受到指导老师专业素质的影响,还受到老师工作经验的影响。因此,学校应该对指导老师的教学资质进行评估,并对老师进行专业培训。通过以上改革措施,可以极大增加学校的教学资源,提升指导老师的整体素质,事实证明这个方法可以给学生创造一个良好的学习环境,从而提高毕业设计完成的质量。 3.4建立严格的毕业设计审查制度 要完成毕业设计,需要花费大量时间,需要几个月甚至更长时间才可以完成,毕业设计的流程有:选择题目、调查研究、设计计算、软件计算、施工图绘画,最终还有毕业答辩。其中每一个环节都会对最终的结果产生影响。所以,指导老师应该对毕业设计的每个环节进行检查指导,给出意见和建议,发现问题及时处理。这样以来,学生在进行毕业设计的过程中一定会有一些压力,会严格遵循指导老师安排的设计进度。可以采用公开的答辩形式,让不同年级相同专业的学生进行旁听。这样的答辩方式可以提高毕业答辩的透明度,可以对其他同学产生良好的影响,甚至树立榜样,在低年级学生做毕业设计时,不会盲目,不知所措,对低年级学生产生一个较为长远的影响。 4对未来毕业设计教学的展望 如今是一个强调团队合作的社会,在实际工程当中也不是一个人完成一个设计,而是由多个部门、不同学科之间相互合作,完成一个工程的建设。为了给学生真正在毕业设计中提供一个与实际工程相似的环境,学校可以让学生通过与其他专业如建筑学、建筑设备与环境、工程管理等建筑相关学科学生组成一个团队,以小组形式参与毕业设计。通过团队合作进行毕业设计,可以营造一个相互讨论的学习氛围,同学之间年级相仿,没有隔阂,容易相互学习、研究和讨论。因此,这样的通过相互合作进行的毕业设计,拓宽了准毕业生的眼界,让他们不局限于自己的专业领域,还了解一些相近的、有交叉的行业状况。但目前大多数高校还没有相当的教学资源与调度能力,本文在此仅仅对未来做一个展望。 5结语 由于当前大多高校的毕业设计教学体制不够完善,教师教学资源不足,土木工程(地下建筑方向)需要进行全面的改革,根本目的在于培养学生灵活运用专业知识解决实际工程问题的能力,为祖国现代化建设提供一批可靠优秀的地下建筑方向的人才。要想提高毕业设计的质量,必须依托工程实际问题选题、培养学生的主动性、提高指导老师的专业素质、把好毕业答辩关,如此才能把毕业设计的教学工作做好。 作者:冯永 李萌 单位:河南工业大学土木建筑学院 地下建筑论文:框架式地下建筑结构抗震分析 1当前地下结构抗震研究的概述 地下结构通常情况,均会被认为具有一定的抗震性能。但是,现阶段来看地震的震害方面一直受到地震的作用,其结构受到严重的破坏。探究地下的结构的形式和动态特征,能够看出地下的结构具有一定的震动星河地面的结构有一定差异。地下结构抗震方式日显重要,近几年获取很大的进步。框架式地下的建筑受到地震方面的作用,由于建筑的四周有很多的岩土介质,地下的结构很容易出现与地面不同的结构会产生不同的地震方面的反应。地震方面,一般来讲,多以地震波的方式进行传播能量。地震波自基岩传播与场地的过程,地基土壤的介质会受到地震波的作用不断运动,土壤方面的介质将这种运动的方式传播与框架式的地下结构。若为较小断面的地下结构,在受到动力荷载的作用地下的结构和土壤的作用方面可给予忽视。框架式地下结构会随着土壤的介质变化做以运动,因此其动应力比较小。然而,框架式地下结构具有显著的作用力,这时建筑结构就会出现变形,造成地下结构方面的破坏。地下结构的抗震性能,主要途径包括许多的类型,常见的途径有:①原型观测的方式,主要是针对原型进行具体的观测。②模型方面应进行试验,针对试验操作进行具体的模拟。③针对数值进行模拟,这种方式可以和试验模拟有效的区分。因为其存在的问题非常复杂,现阶段还没有具体的方法可以达到地下结构动力反应的模拟和准确的解释。 2框架式地下结构抗震性能方面的分析 2.1地下结构设计方面的分析 (1)框架式地下的结构的设计,其设计的内容体现为:抗震、人防、材料方面的等级,地基、承载力和活荷载值等方面的内容。地下结构在施工过程的注意事项,应该选择详图的方式和施工图的方式表现,以施工的说明表现相关的信息等。(2)框架式地下结构的种类包括:建筑结构的安全等级、建筑的设计实际应用的年限、建筑抗震的设防方面的分类、防震设防的强度和建筑施工场地、钢筋方面的混凝土结构的抗震的等级,以及人防工程抗力方面和地基设计方面的等级等。(3)框架式的地下结构中地基持力层土层方面的分类和承载力方面的特征,以及工程施工过程中地基液化不良反应和地基的冻结的深度。(4)建筑结构的活荷载。(5)地下结构在施工过程,受力钢筋混凝土实际的保护层的厚度。同时应保证办正式工的结构和预先的方案中的方法一致,结合相关要求和规定进行施工。(6)地下建筑物应具有耐火方面的等级。(7)施工中的注意事项应严格对待,如施工过程后浇带方面的设置、工程完工后的质量方面的验收工作等。 2.2地下结构抗震性能方法的分析 (1)静力方法;即为随着时间的变化,通过等代方式的静地震荷载计算模型结构的内力。等代方面的静地震的荷载为:结构自身、洞顶上的土柱惯性力、侧向土压力等。(2)地基抗力系数方法;即为在相互作用下进行结构横断面地震反应的方式。一般情况下,适合应用于半埋设以及全埋设方面的地下结构,通过剪切弹簧及多点压缩弹簧取代地下结构四周的岩土介质,如梁元素能够模拟结构。具体操作步骤为:四周岩土介质弹簧方面使用常数进行计算、四周岩土地震通过变位进行计算、结构反应进行计算等。其四周的岩土抗力弹簧的常数,一般会通过静力有限元法进行类似或相近常数方面的计算。侧面和下方边界应做好固定工作,可结合地震反应进行具体的探析,从而获取应变幅度弹性方面的常数。其次获取空洞所有方向方面的均衡荷载,以获取准确的地基抗力方面的系数,通过抗力方面的系数计算弹簧方面的常数值。(3)反应变位的方法;由于共振响应一般不会出现于地下结构中,因此忽略结构自身震动的惯性力,对计算方面的最后结构没有过多影响。计算地下结构地震反应动力的方程的过程,应将静计算方面的公式简化。因为这样地下结构的地震效应就会和地下结构的实际位置相联系,这种方式可以将地震变位和抗力系数具体化。(5)有限元的方法;地下结构进行抗震性能方面的分析过程,需要对其抗震方面的特征和一些特别的部分或突发情况进行进一步的研究。如建筑地下室分支部分、拐角的位置均适用于这种方法。模型的便捷可通过能量传递边界,如莱斯默完善的粘性边界、斯密斯改进的迭加边界,以及廖振鹏设计的透射性边界等,其使用的效果均为较佳。 2.3地下结构的抗震性能方面的分析 如果地震产生的过程,框架式地下结构的框架柱,因为承受过多土体方面的压力,就会和四周的土体产生动态的效力。地震波传来,通过基岩向软土层传到结构的柱梁,就会产生框架结构的变形,很多地震波反射于土层,这时土层就会出现相反的作用。现将地下结构地震反应特征进行分析:(1)框架式的地下结构震动变形,主要因为承受过多的地基土壤方面的约束力,使其受到动力的作用,呈现出自震的特征。地下建筑结构对四周地基振动的影响非常小。(2)地震波入射的方向会对地下结构震动的方式造成直接的影响,地下结构出现变形和应力方面明显的变化。(3)地下结构震动相位差距非常大,且各点在振动过程的相位也非常明显。(4)地下结构振动过程的应变和地震实际的速度没有过多的联系。(5)地下结构的地震反应和埋深变化很小。 3框架式地下结构抗争性能的完善策略 现阶段,我国还缺少对于地下结构抗震方面的设计内容的认识,特别为抗震施工的设计和处理策略。很多建筑单位的地下结构因为受到底层方面的限制,进而就会造成一些问题出现。还有一种观点需要结合地下结构的标准进行建筑结构的构造。由此可见,这两者观点均有一定的偏差,如地震对于建筑物的损害没有得以重视、将地下结构和地上结构混淆。随着社会经济的不断发展,人们对于建筑的抗震性能要求也更加严格,而减震和抗震的设计也应该满足市场和实际的需求,以防不时之需。为不断将建筑结构的整体抗震性能提升,就需要认真落实隔震和消能减震方面的抗震工作。因为这方面的抗震工作,对于建筑结构的整体设计来讲,有着重要的意义和价值。所以,应结合各个国家地下结构对地震方面的具体分析,并加强地下架构抗震方面的能力,通过适宜的方式和措施完善地下结构的抗震性能。(1)把框架式地下建筑结构设计在平整度良好的地基位置,同时要确保远离断层,防止建筑设置在近山坡的坡面或是地面平整度较差的地域,尽可能防止设置在饱和砂土方面的地基。2)框架式地下结构在实际施工的过程,相同的条件应尽可能选择埋深更大的线路,避免设置于风化岩层的地段。(3)如果施工条件允许,地下建筑应利用暗挖的方式进行施工。(4)框架柱和中柱、梁、顶板等节点的位置需要利用具有一定弹性的节点,禁止使用刚性的节点。 4总结 当前,框架式地下建筑的设计、施工的环节为建筑工程中的重点内容。框架式的地下结构能够达到高层建筑对于地下室方面设计的标准。由于框架式地下结构的抗震性能的设计非常关键,所以应给予建筑结构更多的关注,给予地下结构抗震设计更多的重视。从而提高建筑物的整体质量,并达到一定的抗震性能。 作者:洪伟 单位:南昌市建筑设计研究院有限公司 地下建筑论文:地下建筑电气火灾的原因和防范 1高低压配电柜的设置 高低压配电柜是安全配电的关键,也是电气火灾防范的最基础保障,案例工程中的高低压配电柜设置,要综合考虑施工现场的客观环境条件:1)本工程的高压配电柜建议采用KYN28-12型铠装中置式交流金属封闭开关柜,这种型号的高压配电柜,其中断路器采用12kV,3.15kA的真空断路器;额定电压为3kV,6kV,10kV;额定电流为630A,1250A,1600A,2000A,2500A,3150A;额定频率为50Hz;额定短时耐受电流为20kA,25kA,31.5kA,40kA;额定峰值耐受电流为50kA,63kA,80kA,100kA;额定工频的极间和极对地耐受电压为42kA/min;额定工频的断口间耐受电压为48kV/min;额定雷击极间和极对地冲击耐受电压为75kV;额定雷击断口间冲击耐受电压为85kV;额定短路持续时间为4s。2)本工程的低压配电柜建议采用MNS型抽屉式低压开关柜,这种开关柜在短路的时候,可以减轻回路电流的负荷,并在发生火灾时,将非消防设备的电源切断。笔者觉得这种设备不仅结构通用性强,而且以电器区、电缆区、母线区明朗的区域划分,提高设备运行的可靠性和便利性。经检验,测定MNS型抽屉式低压开关柜的额定工作电压为AC380V,AC660V;额定绝缘电压为AC660V;额定频率为50Hz;水平主母线的额定工作电流为630A~4000A;垂直支母线的额定工作电流为1000A~1300A;水平母线额定短时耐受电流为50kA,80kA,105kA;垂直母线额定短时耐受电流为50kA,80kA。 2低压配电系统的施工方法 案例工程低压配电系统需要在维护、供电安全方面等角度入手,建筑电气主接线的施工是低压配电系统施工的主要内容之一,除了要确定配电系统的地位、进出线回路数,还要测定设备的负荷特点,确保接线的安全性、可靠性、灵活性和经济性。1)放射式接线施工。案例工程A区电气设备的容量大,而且负荷集中,某些电气设备需要以集中连锁的模式,才能够正常启动和启停,另外A区放置腐蚀性介质和爆炸物,该区域没有设置低压配电设备,所以可以采用这种接线施工方法。2)树干式接线施工。案例工程B区电气设备的容量比较小,而且负荷的分布相对较为均匀,对供电的可靠性要求不会特别严格,因此可以采用树干式接线施工的方式。3)环式接线施工。案例工程C区要求配电具有较高的可靠性,即无论任何一个线路出现故障,都不会造成大面积停电。这种接线施工方式是在树干式接线的基础上,将树干式配电干线的尾端和电源端连接,形成环式的配电模式。以上三种低压配电系统接线施工方式,是在针对A,B,C区接线施工存在安全隐患问题的基础上,而“量身定制”的接线方式,有效地防止高低压配电系统火灾事故发生。 3高压配电系统的施工方法 案例工程的高压配电系统为10kV,其施工的重点是继电保护,工程采用了RCS-9611A-BJ继电保护装置,起到了三段定时限过流保护的效果。其具体的施工方法如下:1)继电保护的整定施工。首先是电流速断保护效果的实现,可以采用瞬时电流速断保护整定和灵敏度检验的方式,整定的目的是确保外部出现短路的时候,躲过线路末端的故障,可以根据线路末端短路时的最大短路电流和相关系数予以确定,在整合之后,需要检验其灵敏度,其检验的依据包括配电系统的等效相电势、单位长度线路正序阻抗、系统最小运行的等值对抗。其次是定时限过电流保护整定,根据保护最大负荷电流、可靠系数、返回系数、负荷自启动系数等进行确定,在检验其灵敏度的时候,要求检查被保护的线路末端是否短路。2)零序电流保护施工,由于本工程10kV高压配电系统的网络线路复杂,需要采用零序电流保护的方式,全面提高系统的可靠性。这种方法的基本原理是消除接地系统短路时的零序电流分量,其施工的方法是零序电流保护的整定。案例工程的A区,B区,C区的具体施工方法为:A区的零序电流保护施工,需要根据可靠系数,预测线路末端接地出现短路时,所流过的最大零序电流,其中对其保护的最小范围必须大于保护线路长度的0.15倍,而且整定时的动作延时为0。B区的零序电流保护施工,需要利用可靠系数,然后根据实际情况选取分支系数的最小值,以及A区相邻线路的零序保护整定值,根据整定值的大小,判断灵敏系数是否符合规定,必要时对该区零序的灵敏度进行校检,而关于零序电流保护的动作时间,需要结合时限级差分情况控制,这是零序电流保护施工的后备保护措施。C区的零序电流保护施工,是在B区零序电流保护的基础上,当下一条线路出口躲开位置存在三相短路问题,根据流过保护装置的不平衡最大电流,整定零序电流的保护,其依据包括四个方面:a.非周期的分量系数;b.电流互感器的同性系数;c.电流互感器10%以内的误差大小;d.三相短路于下一级线路末端的最大电流。至于C区零序灵敏度的检验,有近后备保护和远后备保护两种方式,鉴于C区采用环形网络的模式,因此要按照阶梯原则选取某一线路配合B区的保护,作为动作时限的起始点。以上A,B,C区是案例工程划分的三个区域,各个区域的继电保护整定施工和零序电流保护施工,能够在最大限度范围内消除施工的火灾隐患因素,譬如接触不良火灾,C区的环形网络零序电流保护施工,通过与B区线路的配合,提高线路之间的接触水平,从而控制接触不良火灾的发生。 4结语 地下建筑电气设备长期处于潮湿、高温、多尘的地下环境中,低压配电线路容易出现短路或者漏电的故障,从而酿成电气火灾。为了控制火灾的发生,笔者通过对某地下工程建筑电气施工现场进行调查研究,发现高低压配电系统存在短路、漏电、接触不良、过载等安全隐患,都是导致电气火灾发生的诱因。鉴于这些原因,笔者认为要合理设置高低压配电柜,为电气火灾防范提供基础保障,并分别根据施工实际情况,制定具体的低压配电系统和高压配电系统施工方法。 作者:张永平 单位:西安市临潼区公安消防大队 地下建筑论文:地下建筑构造教学革新摸索 作者:张雪松 单位:中国石油大学储运与建筑工程学院 合理选取教学内容东南大学龚维明等合编的《地下结构工程》内容强调原理性和基础性,同时注重现代性,纳入了最新的专业知识和发展趋向,通过整合的方法有效地进行了知识精简,不仅适应了较少的学时要求,更重要的是淡化细节了解,强化学习概念和综合思维。该教材重点突出,深入浅出,加强了各章之间的衔接。笔者经过近年的教学经验和探索,结合我校土木工程本科培养课程设置情况和学生的实际情况,选取东南大学出版的《地下结构工程》作为主要授课教材,同济大学编著的《地下建筑结构》作为辅助教材,即授课内容以前者为主,着重讲解地下结构工程的概念、基础理论,反映地下结构的成熟成果与观点,参考后者的基本概念和理论作为有效的补充,并作为学生自学的重要参考书。 有效地利用多媒体技术在地下建筑结构专业课教学中必须引入新的教学模式,尤其是多媒体技术的应用,应注重有机结合传统教学,发挥二者优势,提高教学效果和水平。笔者经过8年来的教学实践,在地下建筑结构课程中采用多媒体教学,首先发挥“多”媒体的特长,教学中合理穿插实物、工程实例、施工现场的图片、动画、视频等,把以前需大量语言描述的教学内容形象而高效地传授给学生,不仅节约了课堂时间,弥补了教学内容多而课时少的矛盾,更重要的是给与学生一个形、色、质并存的教学空间,帮助他们对实际工程进行感性的认识。教师的讲解应注重知识体系的逻辑性,将分散的知识点合理地整合成有机体系,引导学生有目的的思考和学习。例如,盾构衬砌技术作为地下隧道暗挖施工的重要技术,目前虽已经广泛应用于地铁施工,然而在中小城市是无法实现现场认识实习的,利用多媒体教学手段,让学生观看各类盾构机的构造和施工工作流程,帮助学生对盾构工程的认识和理解。同时应注意,在这些感性认识的基础上,教师应适当提出问题,及时地启发学生总结各类支护结构的特点和适用性,掌握盾构结构的特点和工作性能,通过板书的形式让学生和教师一起思考并总结。通过这样的教学方式,课堂教学信息丰富,学生思考积极性提高,尤其是学生课堂内外主动地思考问题的情况明显多了。 注重引导学生自主学习教师在教学过程中应该以学生为本,针对大学生的学习能力和特点,注重引导学生的自主学习,需做到以下几点:其一,精心设计学习过程。教师应当培养学生整合知识能力,具体地说应针对每次课堂教学,首先明确学习目的和教学要求,引导学生有的放矢的学习;其次,教学过程的设计应符合认知规律,对教学的内容组织成合理的知识体系,形成较好的顺序性和逻辑性;最后,课堂内开展上节所述的教学活动后,提出问题,开展堂内答疑、课后思考及课下讨论的方式,引导学生自主学习。比如针对不同的地下工程结构类型,分别列举国内外著名的工程实例进行分析,使学生加深对到各类地下结构的设计和施工知识的理解,接着采用假设、提问等方法,让学生思考后作出判断和解释,启发学生自主思考、比较分析相近地下结构工程类型的适用性和设计施工的异同,增加课堂的趣味性,提高学生的求知欲。其二,创造良好的学习氛围。教学中重点讲授基本概念、基本原理和难点,留给学生较多的时间自学,以培养学生的自学能力,同时为了让学生有效自学,可指定自学的内容,并精心设计若干思考题,让学生在自学完后展开堂内讨论,这样做不仅能够充分进行知识交流,更创造了宽松、自由的课堂环境,师生就能进入一种乐学的境界,就会感到课堂是一种享受。这个过程教师的角色应注意合理的转换,确保传授正确的专业知识的同时建立教师和学生之间平等、和谐的教学关系。其三,合理的考查方法。合理的考核方式,既能如实综合反映学生的学习效果,也能提高学生学习的积极性和自主性。笔者进行的考核方式为,把课程的总成绩分为平时考评成绩和课程成绩两个部分,平时考评成绩包括平时出勤、作业(形式可以是解题、小论文、课内测试等),课堂讨论等,其成绩占总成绩的20%或30%;课程考试成绩以书面文献综述和作综述报告为主,其成绩占总成绩的80%或70%。文献综述的要求以任务书的形式布置,其内容如:文献综述范围可在以下各项(某种深基坑支护结构、盾构结构、顶管法施工、沉井基础或沉管结构等)中选择其一,根据选题阅读五篇以上的相关文献,综述中应介绍与主题有关的背景资料、结构的工作原理、施工工艺以及该技术在某个实际工程中的应用、参考文献,书面文献不少于5000字,制作报告幻灯片做文献综述报告。制定明确的考核标准,主要根据学生书面文献综述的质量、现场报告情况以及答辩情况三个项目进行打分。这种考核方式的试行,明显提升了学生学习的积极性,学生不仅在专业课程中加深了理解,而且具备了一定的查阅资料、文献综述、制作幻灯片和现场报告等方面也提高了水平,受到学生的好评。 地下建筑结构课程教学根本目的在于,使学生掌握一定的地下结构基本理论和工程技术,为其从事地下建筑设计与施工打下良好的基础,适应工程建设的需要。教师应遵循合理的教育模式,有意识地规划专门知识领域的教学,使地下建筑结构教育达到教学的根本目的。 地下建筑论文:地下建筑火灾特性及扑救方案 【摘要】当前,随着城市地下建筑的猛增,丰富人们生活和增加城市容量的同时也带来极大的火灾安全隐患,一旦发生火灾,损失惨重。因此,研究和探讨地下建筑火灾特点及扑救方法,对如何有效迅速扑灭地下火灾有着十分重要指导意义。 【关键词】地下建筑、火灾特点、扑救方法 随着城市的不断扩容,在向高层空间发展的同时又向地下空间发展,多用途的地下建筑应用而建,发展非常迅速,一旦发生火灾,损失惨重。因此,研究和探讨地下建筑火灾特点及扑救方法,对如何有效迅速扑灭地下火灾有着十分重要指导意义。 1地下火灾的特点 (1)火场温度高,烟气大,不易散出。由于地下建筑的排烟、排热性差,发生火灾后在封闭空间内,热烟排不出去,热量聚集,散热困难,内部空间温度上升快,火灾房间温度会很快由室温上升到800~900℃,烟气温度可达600~700℃,火源温度可达1000℃以上,火区热危害严重。火灾时产生大量高温烟气,由于出口少不易散出,随着地下空间烟气的增加,进入空气量逐渐减少,中性面不断降低。一部分刚排出的烟,稍一冷却又会被吸入地下空间,这更增加了烟的浓度,使能见度降低。 (2)毒气重。地下建筑发生火灾时,由于缺氧严重,使高温下的可燃物燃烧不完全,而产生大量一氧化碳,使毒气增加,一些现代地下建筑内装修时使用高分子材料、塑料制品,火灾时能产生大量毒气,更增加了烟气中毒的物质含量。 (3)疏散困难。地下建筑一旦发生火灾,高温、黑暗、烟呛使人员疏散困难。首先,地下建筑不能进行自然采光,火灾时正常电源被切断,即使事故照明和疏散标志指示灯能正常工作,但能见度低,使逃离火场的难度加大。其次,由于烟的毒性大,经测试有时一氧化碳的含量高达10%,易造成疏散人员中途昏倒,甚至中毒死亡。再次,火灾时平时的出口在没有排烟设施情况下,很有可能会变成喷烟口,同时,初起火灾浓烟的扩散方向,往往与人员的疏散方向一致,而且烟的扩散速度比人比人群疏散速度快,加之从最远点到出口一般100余米,长的数百米,甚至上千米,使人们无法逃避高温浓烟的危害。 (4)火灾扑救困难。地下建筑灭火进攻路线少,消防人员需逆向顶烟从地面进入地下,且需要较长的准备时间,烟火封锁出入口时,战斗员无法深入内部,水枪射流打不到着火点,可用于地下建筑的灭火药剂少,整理对于人员较多的地下公共建筑,毒性较大的灭火剂不宜使用。地下通讯联络困难,火场照明条件差,都致使火灾扑救困难。 2地下火灾的扑救方法 根据地下建筑的火灾特点,扑救时,必须充分利用地下建筑内部的灭火设施,加强第一出动,科学组织灭火,同时要吸收借鉴各地的灭火战例,在灭火中根据具体火场情况采取相关技法: 方法一:火情侦察要点 火场指挥员及时询问从地下建筑出来的人有关火场情况,向该单位负责人、安全保卫人员索要该地下建筑的平面图、坡面图、消防水源图和有关数据资料,以便能够准确地部署作战任务,正确的实施指挥;使用可燃气体探测仪、测温仪等仪器,在地下建筑出入口处测量有毒气体成分与浓度、空气含氧量、空气温度和湿度等。 方法二:火场指挥位置 如需开设火场指挥部时,其位置的选择应注意下列要素:火场指挥部的位置应设在地下建筑出入口或进风口的附近,该处是消防官兵的作战出入口,有利于火场指挥员观察情况,便于直接实施指挥;有消防控制室的地下建筑,应派一名指挥员去那里掌握情况,控制固定消防设施(如防排烟系统等)的适时启用,并与火场指挥部保持联系。 方法三:基本作战方法 对于火灾初起阶段和发展阶段,以出入口或进风口为主攻阵地,用喷雾水枪实施内攻,同时酌情关闭、封堵进风口和排烟口,使烟气不流通,控制火势的发展蔓延;对地下油库、放射性物品仓库及其他有毒、易燃易爆危险品库不宜采用内功;地下建筑内火势猛烈,温度极高时,消防员实施内功的行动将会受阻,在确认无人员被困的情况下,为减少损失,避免不必要的伤亡,缩短作战时间,可采用全面封堵出入口的战术方法实施窒息灭火。 方法四:封堵窒息技法 尽量选择在最狭小低矮的部位作为封堵处,以减少用于封堵的材料和封堵时间。首先封堵进风口,待进风口封堵后在封堵出风口。用于封堵的材料要求密不透气、耐高温。可用编织袋、草包盛装泥土或黄沙等;封堵过程中,应在上、中、下三个不同的高度上水平放置数根直径大小10厘米的钢管(越粗越好)留作灭火和检测用;实施封堵作业时,要用雾状水枪射流对进行封堵作业的人员实施冷却保护,防止造成烧伤或中毒;封堵完毕可视情向封堵区内施放气体灭火剂,如二氧化碳、氮气等,也可喷射或低、中、高倍数泡沫灭火剂,以加快窒息灭火进程。 方法五:封堵检测指标 通常应在封堵数小时后对封堵区内的情况进行第一次检测,并予以逐项纪录,然后每隔半小时左右再行检测,已确定封堵效果。当达到下列几项指标时,可视为明火已熄灭: 温度降至100℃以下(此数据参考木材的燃点约210℃);空气中含氧量低于14%;易燃易爆的混合气体浓度低于该物质爆炸浓度下限。 方法六:拆除封堵技法 首先,在出风口(下风口)处拆开一个人员出入口,派侦察小组进入内部侦察火情;尔后,在确定火已熄灭的情况下,拆除出风口处的封堵物;最后,待地下建筑内烟雾、毒气和温度消散后,才能拆除进风口处的封堵物,拆封是要组织好灭火力量待命内攻,防止死灰复燃;必要时可调集矿山救护队协同作战。 方法七:排除烟雾技法 自然排烟法:人工开启窗户、疏散门、竖井和各处出风口,必要时在指定的部位凿洞排烟。 机械排烟法:通过消防控制室开启固定排烟风机和排烟口。 排烟车排烟:对只有一个出入口的地下建筑,可用一台排烟车沿下部往里送风的同时,用另一台排烟机吊挂于上部往外抽烟,这样可形成烟气对流,排烟速度快效果好;有两个出口的,应从进风口向里送风,从出风口往外抽烟。 雾状水排烟:使用喷雾水枪的雾状水流驱赶烟雾,此法适整理用于两个或数个出入口的地下建筑,可从进风口或两侧出入口夹攻驱赶烟雾。 3火灾扑救注意事项 担负内攻的消防人员要穿戴好消防装备,佩戴空(氧)气呼吸器和紧急呼救器,为防止不测还应在脖子上系一条湿毛巾,携带防爆照明灯具,腰系通信救生安全绳,两人以上为一战斗小组。 (1)火场指挥员要在主攻入口处设立安全检查站,指定专人负责对每个内攻人员进行登记,并按程序检查他们的防护装备,确定其内攻时间,以不超过30min为好。空(氧)气呼吸器必须有能够供连续使用30min以上的贮气量和药剂 (2)用喷雾水枪射流组成掩护进攻的梯队,确保强行内攻人员的安全。主攻入口处要有备用的消防车随时准备更换故障的消防车,以确保内攻不断水。还要准备好可供替换或营救的预备队员和防护器材。 (3)事先规定使用什么音响、灯光信号来沟通内外部的联系。如果续鸣消防车报警器可设定为内攻人员指示出入口方向或传达约定好的指令,连续鸣响可约定为召唤实施内攻的消防人员紧急撤出等。 (4)穿着避火服或隔热服的消防员不能在数百度高温的环境里长时间停留。防护服装的保温隔热效果与时间成反比,数分钟后高温就会侵入防护服内,骤然升高的温度会造成消防员的伤亡。 地下建筑论文:地下建筑结构的抗震性探究 1地下结构抗震性能的研究 1.1阪神地震的冲击一直以来,地铁结构的抗震设计基本都是按照《铁路工程抗震设计规范》(GBJ111-87)中有关隧道部分的条款和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),并且应用地震系数法进行的。而不得不承认的是,地下结构抗震计算时如果运用地震系数法时是有明显的缺陷的,举例来说,比如按照这种方法,作用在地下结构的水平惯性力就会呈正相关,即随埋深的增加而增加,但是我们都知道这与实际情况并不符合。追究出现这一局面的原因,不难发现这与人们的自我危机意识不强,对危机的认识不明确不无关系。我们完全可以客观地说,由于地下结构被压制和约束,再加上地上的诸多优越性,这样一来,震害明显低于地上结构。但我们众所周知的1995年日本阪神大地震中,神户市地铁站和隧道遭到严重破坏,这一事实给以往的传统观念带来了巨大的冲击,引起了众多地震工作者的极大重视。阪神地震后,我国对地铁等地下结构的抗震问题进行了一系列的研究,但仍然缺少实质性进展。为改变目前我国在这一研究领域中的落后局面,需要在理论分析、数值模拟和模型试验等方面开展更为深入的工作,系统地研究地铁车站及区间隧道等的地震反应,以图在抗震分析及设计方法与理论基础方面有实质性的突破。 1.2研究地下结构抗震性能的途径目前研究地下结构抗震性能的主要途径有很多种。以下简单列举几个较为常见的:①原型观测,顾名思义就是对原型进行观测;②模型试验,通过模拟现实情况进行试验操作;③数值模拟,是区别于试验模拟的另外一种新途径。由于问题的极其复杂性,目前还没有哪一种手段能够完全实现对地下结构动力反应进行全面而真实的解释和模拟。 1.3地铁地下结构的抗震构造措施我国目前还缺乏对地下结构抗震设计中结构统一认识,尤其是对地铁车站及区间隧道等地下结构抗震设计中结构构件应采用的抗震构造措施。有人认为单建的地下结构由于受到或多或少的地层的约束,这样会导致一些无法避免的麻烦,其实在现实构建的过程中,我们无须特别考虑抗震构造措施。与此相对应的,另一种观点认为基本可以按照地上建筑的要求来完成地下建筑的构建。比较不难发现,这两种观点都有一定的片面性,第一种观点基本完全忽视了地震的对建筑(无论是地上还是地下)的损害作用;第二种观点又完全把地下结构等同于地上结构。实际上我们应该区别不同的方法,并且适当的根据地下结构采取抗震措施。 2建筑抗震设计趋势分析 2.1以位移为基准的结构抗震分析我国当下实行的建筑物结构抗震设计,抗震设计者大多都是把承载力看做基础,这种设计方法其实也就是用线弹性方法来计算结构在小震情景下的一些问题;用一种组合结构的内力来计算构件截面数值,并衡量数值是否能让建筑物的结构具有足够的承载力;通常而言,建筑物位移限值主要是使用阶段的要求的标准,同样也是为了对建筑物非结构的构件加以保护;而抗震结构的延续性和损耗性是通过构造的措施获得的。为了可达到以位移为基础的抗震设计目标,首当其冲要做的就是必须要研究简单建筑结构的各种构件变形跟配筋间的关系,并以此来实现按变形要求进行构件设计;在这一切完成后,再进一步研究整个结构进入弹塑性后的变形与构件变形的关系。这样计算的话,就要求除了小震阶段的计算外,还要加上按大震作用下的变形进行设计这一个环节,这才是真正实现二阶段抗震设计。 2.2建筑结构中针对隔震与消震的抗震设计如果我们想要将建筑结构的整体抗震性能更高的提升到一个新的层次,那么不容忽视的就是隔震与消能减震这一类的抗震工作,因为这类抗震工作在整个建筑结构设计中有着极为特殊的功能。我们在这里所提及的隔震,通俗点讲其实就是隔离地震,实际操作上其实就是在建筑物的基础结构跟上部结构间加上一层隔震层,这一隔震层所起到的作用就是将房屋跟基础结构相隔离,除此之外,还能隔离地面运动能量向建筑物的传递过程,从而使房屋结构经受的地震作用力变小,这样一来就使得地震时发生理想化现象,那就是我们常常说的建筑物仅仅轻微发生运动和变形现象,这种现象的好处就在于能够确保整个建筑物的安全性及人生财产安全。伴随着社会的发展和不断进步,人类对各种建筑构筑物具有的抗震减震的性能标准有着越来越严格的要求,减震和抗震设计也面临着更大的市场需求。 3结语 总之,由于地下建筑的特殊性,导致地铁隧道结构形成的因素是多方面的,框架式地下建筑的抗震性能如果得不到不及时处理会严重影响到地铁运营安全。因此,从制度层面上去制定一套全面的监测方案,从现实层面上时刻搞好抗震减震工作是地下建筑结构的当务之急,对地铁隧道结构进行长期的监测是至关重要,只有这样才能营造更加安全可靠的交通运输环境。 作者:张经凯单位:安徽省宿州市建筑勘察设计院 地下建筑论文:小议地下建筑防水系统工程的完善 一、地下建筑主要部位防水技术 1.地下建筑底板防水技术地下建筑的底板要起到两方面的作用,首先需承受一部分建筑的部分结构荷载;其次是地下水的反作用力,故一般地下建筑的地板都比较厚。所以在防水混凝土的配合比应根据设计要求确定,同时要确保钢筋混凝土板厚都250mm以上。在浇注底板混凝土之前先要把附加防水材料这道工序做好,在此基础上再进行混凝土底板施工。假如地下建筑面积比较大的情况下,底板在施工时需要设施工缝或变形缝,通常的做法是在设施工缝处放置钢板止水带,并辅以聚合物防水砂浆,能够达到很好的防水效果。 2.地下建筑侧墙防水技术地下建筑侧墙的防水与底板方法类似,不同点就是侧墙的防水采用了防水卷材,卷材防水层是依靠结构的刚度由多层卷材铺贴而成的,要求结构层坚固、形式简单,粘贴卷材的基层面要平整干燥。为了保护防水卷材不被破坏,卷材敷设完成后需做砖砌护墙,使用粘合剂贴于墙外侧。 3.地下建筑顶板防水技术顶板防水施工与底板防水施工工序正好相反,先做好混凝土结构层,然后再做防水层。在实际工程中经常会遇到地下建筑的上部做水景的情况,此时不能只靠地下建筑的顶板承受上部水池的防水,而应该在做水池时做好自身的防水。在做防水层施工时,首先是要对水泥砂浆等材料有着严格的要求,其次是在施工过程中注意施工要点,在迎水面基层的防水层一般采用“五层抹面法”;背水面基层的防水层一般采用“四层抹面法”。 4.管道穿过外墙的防水技术地下建筑管道穿过墙壁、顶板、底板的节点处是防水的重点部位,在所有地下建筑的设计与施工中,都必须严格遵守管道(水管、电管、风管)穿过墙壁及顶板、底板时要预埋套管的规范。严格禁止事后在壁板上凿孔洞,其原因是事后凿孔洞一则破坏建筑的结构,二则不利于防水。管道穿墙节点有一套比较完整的防水系统,除了穿墙处需要做套管外,还要在建筑外部设置检修窖井,窖井内设集水井,及时排除窖井内的积水。套管穿墙在安装管道时,要在套管与管道之间填充防水材料,可以使用油膏麻丝或防水泡沫膨胀剂填充,以避免外部水的渗入。套管的大小取决于管道的大小,套管在中间部位焊有止水钢板,钢板呈圆形状,套管以焊接的方式固定在墙体钢筋上。 二、地下建筑防水施工工艺 1.混凝土的搅拌与运输防水混泥凝土必须用机械充分均匀拌和,不得用人工搅拌,搅拌时间一般为120s,比普通混凝土搅拌时间略长;运输中防止漏浆和离析泌水现象,如果发生泌水离析,应在浇筑前进行二次搅拌。 2.准备工作混凝土浇筑前应清理模板内的杂质、积水;另外,施工缝是防水较薄弱的部位,要求不留或少留施工缝。 3.水泥砂浆防水层的施工水泥砂浆防水层是在混凝土或砌砖的基层上用多层抹面的水泥砂浆等构成的防水层,它是利用抹压均匀、密实,并交替施工构成坚硬封闭的整体,具有较高的抗渗能力,以达到阻止压力水的渗透作用;水泥砂浆防水层各层之间必须结合牢固,无空鼓现象。(1)先利抹1mm厚素灰,用铁抹子刮抹5~6遍,然后再抹1mm厚素灰。(2)在素灰初凝时,抹4~5mm厚水泥砂浆,并在水泥砂浆初凝前用扫帚扫出横条纹。(3)在第二层具有一定强度后,进行第三层施工,方法同第一步。(4)在水泥砂浆凝固前用铁抹子压5~6遍,最后压光,连续进行施工。 4.拆模与养护养护与拆模对防水混凝土的抗渗性能影响很大,特别是早期湿润养护更为重要,如果早期失水,将导致防水混凝土的抗渗性大幅度降低。 三、地下建筑断水、给排水系统 地下建筑的断水与排水系统是防水工程中不可缺少的一个重要项目。断水系统一般设在地下建筑的口部;如果没有车辆行驶,多以台阶的形式阻止地面雨水进入地下建筑内部,如果是地下车库,无法设置台阶,另一方面由于出入人员多,加上雨水飘入,仍会有一些雨水进入出入口内部,通常还需要在口部与建筑内部的结合部设置断水沟槽。 1.防止城市遭雨水洪水淹没的技术措施从工程技术方面而言,市政建设必须科学合理,有超前理念,建设城市地下共同沟。雨水污水的分开排放不仅是生态环境保护的要求,同时也是城市抵御洪水灾害的重要措施。污水需要经过处理达到排放标准时方能流入江河湖泊,而雨水可以直接排放。城市雨水向河流排放,多为利用地势的高差自然排入,如果城市处于低洼地带,自然排放就会有困难,可能要借助机械设备进行排放,不仅成本高,也存在隐患,一旦遇到大暴雨,就会来不及排放而造成淹没。自然排放也存在隐患,城市雨水管道必须与接受排放的河流或湖泊有足够的高差,否则河流湖泊水位暴涨时会通过雨水管道对城市倒灌,使城市的雨水排放系统瘫痪,不仅雨水无法排放,反而使城市遭受河流湖泊的淹没。 2.防止地下建筑雨水倒灌的技术措施(1)地下建筑的口部在设计时就要谨慎处之,设计人员应到现场调查,使口部的标高有足够的防雨水倒灌的高度,保证口部的安全使用。(2)改善地下建筑口部周边城市雨水排放系统的使用功能,应有目的地增加雨水口的数量,加大雨水管道的排水量,使其雨水排放功能明显高于城市其他区域,使该区域在遭受大暴雨时不出现积水现象。(3)地下建筑口部断水设施应科学合理。 四、结语 地下建筑的防水是一个系统工程,其施工的好坏,直接影响到建筑的使用质量和年限。随着我国经济建设的迅速发展,地铁,商场、停车场、隧道等等地下建筑也将逐步蔓延城市角落,这不仅仅促进了地下建筑防水建设工程,更重要的是人们更为关注防水工程的建设质量,已保证建筑达到最好的保护和使用 作者:施海兵单位:中城建第九工程局有限公司 地下建筑论文:简述地下建筑的防水技术 1地下建筑的混凝土自防水施工技术 混凝土的自防水施工技术是地下建筑工程常用方式方法中的一种。自防水混凝土可分为两种,一种是普通方式混凝土,另一种是外加剂防水混凝土。普通防水混凝土技术主要是通过小径石子粒,结合降低水和灰的配比例,使水泥的使用量和含砂率提高,以达到使混凝土在浇筑中的空隙减少的目的,从而是混凝土的浇筑更加紧密,提高混凝土的抗渗漏性能。外加剂混凝土属于特殊的混凝土,其又可分为多种防水混凝土类型,如:减水剂、防水剂以及膨胀剂等。对于自防水混凝土的施工技术,要严格遵守各个施工环节的要求来进行具体施工和验收工作。在施工的期间,注意保持地基坑内部土体环境的干燥性。同时进行地下水位的降低,通常要将其降到防水工程地板垫以下500mm为宜。对于防水混凝土用到的模板质量要进行严格的控制,以板体牢固,吸水性小,模板表面平整,无明显接缝为宜。在结构内部的钢筋和铁丝在进行设置时注意与模板间要事先对混凝土保护层进行预留,支垫不能用塑料或者钢筋支架。采用可靠的止水措施,尽量避免使用由穿透结构的螺丝进行固定,防止产生渗水的通道。对于混凝土的配比严格按照施工要求进行配制,搅拌要在两分钟以上。要在没有初凝的情况下进行上层混凝土的浇筑,在最终的凝结之前进行混凝土的覆盖浇灌,同时做好混凝土的养护工作非常重要,对其养护保湿要在14天以上。对于防水混凝土的拆模要控制好时间,不能过早的进行,对表面的缺陷进行及时的修整。在防渗混凝土的施工中尽量进行连续的浇筑,避免留设施工缝。 2地下建筑的卷材防水施工技术 对于地下建筑的卷材防水施工技术,通常采用外包防水的方法。如果以卷材的施工顺序的先后来进行区分,可分为外贴法和内贴发。通常在工期和施工条件允许的情况下,多采用外贴法。在进行卷材防水施工中,卷材的直接的连接搭桥处要根据长短边留下足够的搭接长度。一般长边要在10cm以上,短板在15cm以上,同时还要在连接处进行附加增强的施工处理。对于改性沥青累的防水卷材材料,在施工中要注意在各面的接缝处都要错开足够的幅宽,对于卷材的上下层直接不能直接垂直的进行贴铺。注意接缝处的平整度控制,避免出现褶皱和气泡。在拐角处的卷材铺贴,要注意对于平面和立面直接的拐角接缝要铺贴在平面上,最好离立面有6cm以上的距离,同时注意增设附加层。对于外贴法的卷材铺贴顺序要按照先底面后立面,内贴法的铺贴顺序与之正好相反。 3地下建筑防水涂料的施工技术 对于防水涂料的种类有溶剂型、反应型和水乳型,要按照工程的结构、防水需要和施工的实际环境进行合适的防水涂料的选择。首先要将基层进行清理,将基层表面的污垢和铁锈等杂质去除。涂料涂刷通常要进行多遍涂刷,二层涂刷的方向要垂直于第一层的涂料涂刷方向,同个层面的涂膜搭接长度要在0.5cm以上。化纤布在涂层中发挥重要的加筋作用,对于化纤布的应用要注意用刮板等工具进行平整度的修正。同个层面化纤布间的搭接要在10cm以上。防水涂料施工完成后要进行防渗漏的检验,合格后要注意对涂层外层的保护,加做保护层,以避免在进行土料回填的时候对其产生破坏。 4新型高科技防水产品的使用 在地下建筑的防水产品使用中,新型高科技防水产品JS防水涂料和QBZ防水剂的结合使用,取得良好的效果。以钢筋砼地下剪力墙的防水施工为例,对其施工的具体方法进行分析。对于地下砼墙的防水施工中使用常规的防水型钢拉片或者在混凝土料中加入膨胀剂。但是都存在着一定的弊端。如刚拉片的焊接或者锈蚀形成空隙或者砼料振捣不实而产生孔隙等。随着新兴高科技产品JS防水涂料和QBZ防水剂出现,二者配合使用,取得良好防水效果。具体施工方法如下:1)用JS涂料进行钢拉片的涂刷,防止其在支模应用使产生锈蚀;2)砼墙在拆模以后,对其进行清洁处理后,进行两次JS防水涂料的涂刷,再涂抹三遍QBZ防水砂浆。每一遍的抹灰施工缝间距在50cm以上;3)对于局部缺陷的处理可先进行剔凿后刷JS防水涂料一层,再刷一层QBZ防水砂浆,然后再刷一次JS防水涂料;4)对于穿墙管处,可剔凿5mm*5mm的沟槽用JS防水涂料涂满。以上运用JS防水涂料和QBZ防水剂配合使用进行地下建筑防水施工的工艺,其特点是材料易购,施工简单,方法容易掌握。 综上所述,只要在地下建筑防水施工中能够根据建筑功能和实际环境的需要采取适当的方法进行使用,同时配合选用新型的防水材料,在施工中做到严谨的按程序和要求进行操作,就一定会达到极佳的防水效果。 本文作者:李鲁村单位:沈阳北方建设股份有限公司 地下建筑论文:地下建筑空调系统设计对环境影响 随着城市商业的迅猛发展,城市也日渐繁荣,但同时由于商业用地的急速扩张给城市交通、环境等带来了一系列的问题,日益增加的土地租赁费用也增加了城市商业的交易成本,城市有限的商业容量和不断膨胀的人口和消费需求之间的矛盾逐渐突出。国内各大城市在为商业的扩张拓展新的空间时不约而同的想到了地下,兴建了大面积的地下商场、地下商业街等。由于天然光线并不是商业活动的必要条件,人们在商业空间中滞留的时间相对较短,利用地下空间进行商业活动有一定合理性。在气候条件恶劣的地区,在地下空间进行商业活动可以避免外界气候的影响,因而地下商场在我国北方地区的盛行有一定必然性。地下商业空间作为特殊条件下的人工环境,与地面空间相比,在空间环境的创造上具有很大的局限性,处理不当,容易使购物者甚至身处地下的经营者产生许多消极的心理反应,不利于形成促进商业活动进行的心理环境。在形成地下环境心理的诸多组成要素中,方位感,安全感和舒适感是最重要的三个基本要素[1]。其中方位感的建立有赖于建筑设计师合理有效的空间分割和结构安排,而本文旨在运用环境心理学原理和空调系统设计的实际工程经验,就合理的空调系统的设计在形成地下环境心理安全感和舒适感中的重要作用做一论述。 1地下商业环境异于地面商业环境的特点 1.1空间环境不同于地面建筑通过“围”的方式构筑空间,地下建筑是通过“挖”的方式来开掘空间的。在“围”成的空间中人们可以与外界进行良好的交流和接触,温暖的阳光、和风细雨、远山飞鸟等千百年来人们习以为常的自然景观,使人们在时空环境中很方便的定位寻求到归属感;而在“挖”出的空间中则缺少这种交流和接触,人们在一个相对封闭狭小的空间中很难完成生物意义上的自我定位,反而因为相互间物理距离的逼近加重了个体在社会意义上定位的紧张与焦虑。在商业活动中,人与人之间的交流主要以商品为媒介通过讨价还价展开,人与人之间的关系是稳定而易于确认的。人们在地下商业环境中的不适或焦虑主要是源于缺乏自然的参照物。这就要求在地下商业空间的开发利用过程中必需考虑适当地引入地面的自然景观,处理好由地面到地下的过渡等建筑上的问题。对于地下空间的室内环境而言就有必要有针对性的做一些人性化的设计。 1.2空气环境地下空间处于蓄热能力较强的土壤和岩石的包围中,其室内环境完全为人工创造,与开放性的地面空间相比,其室内空气环境有如下特点: (1)终年气候变化不象地面那样四季分明。 (2)无室内外热压差、风压差的作用,无自然通风,空气恶化时无法通过开窗加以解决,这也是地下空间室内空气容易恶化的一个重要原因。 (3)某些岩体可能渗透出的氡及其子体,发射α射线和β射线,对人体有较大的危害。 (4)湿度比较大,细菌容易繁殖;冬季阴冷潮湿,容易诱发关节炎等疾病。地下空间湿度高的一个主要原因是墙壁的渗漏水,即使墙体有良好的防水措施也会渗水。 (5)地面环境CO2可以自然稀释,但地下空间CO2很容易积聚,需人工排除。 (6)由于空气流通性较差,地下空间产生的一些异臭往往不易排除,令人厌恶、难受。长期在恶臭环境中活动对人的身体健康有明显影响,严重时甚至会损伤脑神经,导致植物性神经系统紊乱。地下空间的异臭来源通常是建筑材料因长期潮湿而发霉腐烂,某些机械设备附带材料发出的气味,人体新陈代谢的排泄物,厕所、药品等发出的异味。地下空间空气环境中的一系列问题通过良好的空气调节系统的设计可以得到较好的解决,下文将详细说明。 1.3听觉环境地下空间虽然少了地面环境中常有的各种噪音———如车辆行驶声、喧哗的人声等,但由于空间封闭,通风空调、变配电、水泵等机械设备运行的噪音不易消散,如果不加以适当的处理,将迫使处于其中的人与这种低沉、持续的噪音朝夕相伴。地面的噪音人们习以为常,一般不易引起特别的不适感,地下建筑的噪音单调持久,对人的影响更大。空调系统中的主要噪声源是通风机。噪声的强弱和频率与许多因素有关,尤其与叶片型式、片数、风量、风压等参数有关,按照风机的大小和构造不同,噪声频率大致在200~800Hz范围内。 2地下空间环境心理的构成环境心理是指人们对周围环境(本文主要指物理环境)的感知反映到大脑并在意识中形成的综合环境观念,它受人们当时的心理状态、个人阅历等因素的影响。地下商业建筑因其在空间环境和室内环境上具有的独特性,在环境心理的形成上更具复杂性和特殊性。以下将对构成地下空间环境心理的几个组成要素分别加以说明: 2.1方位感空间方位感是指人们通过对周围环境相对物体的空间关系、位置的判断而形成的对自身在空间所处位置的知觉。心理学认为判断自身在环境中的位置是人最基本的生物性需要之一;人们通过这种自我定位过程,可以在个人外部世界概括的环境意象中产生全局的联系。人们这种对自身方位的判断可以满足在地下环境中的心理安全感和活动、交往、购物的需求。当人们被感知到的信息表明一切都处于控制之下,符合人的期待,就会感到放心;反之,如果人们无法根据环境提供的信息确定方位时,就会感到不安。 2.2舒适感人体对某一环境的舒适感评价不仅与空间的热湿环境、人体的热平衡有关,还与空间的光环境、室内布置和人的主观感受等有关。为便于叙述,本文所指的舒适感仅指热舒适感。借助于人体热舒适方程可以用PMV(预期平均评价)或PPD(预期平均不满意百分率)指标来描述和评价空间的热环境。该指标综合考虑了人体活动程度、衣着情况、空气温度、平均辐射温度、空气流动速度和空气湿度等六个因素,一般认为PPD 10%,也就是说PMV值在-0.5~+0.5之间时,房间的舒适度满足大部分人的要求。 2.3安全感由于地下空间的封闭性和隔绝性,如果内部发生自然灾害(如火灾、地震等)相对于地面建筑更具危险性,救灾工作更难进行,具体表现在:(1)如果地下空间的布局和出口系统过于复杂,缺乏易于辨识的标志系统,会导致疏散时间长,疏散时人们的慌乱以致造成不必要的损失。(2)电源被切断后,如又无应急光源,则地下空间因为无自然光提供光线,也无外界景物可作参考,极易迷失方向。(3)救灾人员无法通过窗户观察地下空间内的情况,给救灾带来困难。(4)人在地下空间内疏散时,人们必须沿楼梯向上而不是向下,必须付出更多努力。(5)火灾烟气的水平流速为0.5m/s、垂直上升速度为3~5m/s,而人的水平速度为1m/s、垂直速度仅为0.3m/s,因此一旦着火,人很难迅速离开火灾现场时,受烟气损害最大[2]。(6)在某些情况下,易燃气体可能在地下结构周围聚集,导致发生爆炸。(7)由于地下空间处于地面以下,喷水龙头灭火以后,积水不易自然从建筑物中排出。(8)封闭的地下空间内,火灾发生后,火源附近氧气可能被耗尽,一旦空气涌入,还很有可能发生“回爆效应”。所有这些因素都造成了人们对地下空间的顾虑。此外,地下空间比较阴暗的环境也容易引发人本身一些不良的心理,甚至导致一些人为破坏和犯罪活动,这些可能造成巨大的生命财产损失,也促成了人们对地下环境的恐慌。用A.J.Ringstad的“恐惧反应”可以解释人们在进人地下空间后普遍存在的恐惧和不安心理。他认为造成人们在地下空间中的“恐惧反应”有两个必要的条件:①恐惧和逃避某种刺激的生物准备。②后天的经历强化了这种逃避意识。由于地下空间特有的一些如封闭、阴暗等物理环境特征,以及历史、文化、民俗等社会环境状况,人们具备了恐惧反应的生物准备,如果遇到足够的外界刺激,就会唤起这种潜意识,从而引起“恐惧反应”,并且反应的强烈程度与人们在地下空间感觉受控制的程度有很大关系[3]。由社会、历史、民俗等社会原因造成的人们对地下环境的负面评价需要一个长期的改善和适应的过程,但由于人们对地下空间安全问题、灾变前的预警以及发生灾变时的逃生问题等等则是可以通过良好的设计解决的。 2.4时间感由于缺乏参照,处于地下空间的人季节感和时间感都比较薄弱。因为建筑设备对时间感的影响较小,本文不作详细叙述。 3空调系统在改善地下商业空间环境心理中的人性化设计 地下环境是一个与地面空气隔绝的人工环境,地下室内合适的温湿度、充分的通风换气以及室内舒适感的建立等很大程度上依靠空气调节;尤其对于地下商业空间而言,为了消除人们对地下环境的不良印象、确保商业活动的正常进行,良好的室内空气环境必不可少。因此在空气调节系统的设计中就要考虑改善地下心理环境的措施。一般说来,地下空间由于受外界气温的影响较小,容易得到比较合适的温湿度环境。在设定全年地下空间温湿度时,还必须考虑地下商业人员活动的规律和客流密度的日变化。又由于地下空间终年不见阳光,季节感和时刻感都比较淡薄,有必要适当提高标准。一般夏季温湿设计条件为温度23℃~27℃、湿度40%~50%;冬季为温度16℃~20℃、湿度30%~40%。地下商业空间一般设在地铁出入口或者广场附近,尽管客流量比较大,经过地下商场的行人有意购买的只占少数[4],商家会想尽一切办法抓住那些无目的的参观者。这就形成了地下空间空调负荷组成异于地面商业建筑的特点。 3.1空调系统冷(热)负荷 (1)建筑负荷所占比例较小。由于地下商业空间处于蓄热能力较强的土壤和岩石的包围中,热稳定性较强,一般而言如果商场埋深在1.0m以下时,对于舒适性空调而言,围护结构占总散热量很小,可忽略不计[5]。 (2)照明负荷所占比例较大。一方面,地下商场的服务对象是适应了自然光的顾客,他们从自然光环境进入地下商场的人工照明环境,为了不至于让身处其中的经营者和顾客产生阴暗的感觉和烘托商业氛围,地下商业环境的设计平均照度都比较大,一般≥300lx[6];另一方面根据视觉心理学原理,地下商场营业厅在布置、装饰、陈列设计时应采取适当的措施,尽量突出商品,增强商品与背景的对比,以促使顾客引起对商品的“注意”。这些措施都会使地下商业环境中的照明负荷增大。 (3)人体负荷。商业环境的人体负荷主要决定于客流密度,对于建在地铁出入口或广场附近的地下商场来说,客流密度变化的规律与一般的地下商业空间又有区别,较难确定。根据笔者对上海市大型超市人流密度的调查以及多项大型超市空调工程设计的实践经验结合地下建筑的特点,人流密度可按表1取值。 (4)新风负荷。按《人民防空地下室设计规范》中的规定:平时商场人均新风应大于15m3/h,过渡季节采用全新风时,人均新风量不宜小于30m3/h。对地下空间舒适感影响最大的莫过于新风,为了强化地下商业环境的舒适感,可适当的加大新风的供给量。 (5)负荷组成。综合来说,地下商场与地面商场相比,冷负荷减少并不明显,典型的地下商场冷负荷组成规律如表2。 3.2冷热源的选择由于地下建筑的造价远高于地面建筑,因此建筑物的层高较低,空间较为紧张。选择冷热源应在满足建筑总的冷热负荷需求的前提下,优先选用体积小、效率高、噪音低、便于安装的设备。为保证商场内空气质量,应采用带中效过滤器的组合式空调器。 3.3空调方式及气流组织地下商场一般层高较低,风管敷设空间受到限制,因此集中式全空气定风量空调方式是地下商场通风空调设计中最常用的方案。气流组织一般采用上侧送或顶送,并采用局部集中回风方式,减少回风管的长度和风管安装的空间;散流器的送风速度可适当加大,在某些部位可让人有明显的吹风感,甚至可以在送风中加入特殊的花香活草香,以方便身处地下环境的人们定位,加强送风的自然风效果,减轻人们在地下环境中的不适感。 3.4消声隔振为了改善地下空间的听觉环境,必须将产生噪音源的风机房、电机房、水泵房等布置在远离功能中心和其他需要安静的部位,在建筑上也应作适当隔音处理;风机机座必须设置减振装置;管道系统必须设消声器。在噪音声量不大的地下环境配备悠扬的背景音乐,也是一个较好的处理方式,将人们的听觉注意力吸引到乐曲中去,从而使人们“忘记”设备发出的嗡嗡声。 4总结 近年来,我国在地下环境空气调节系统的人性化设计方面的研究进行得比较多,但与日本、欧美等国家(地区)还有较大的差距。日本、欧美经济实力强,对地下环境空调系统的研究重点已超越对舒适感的简单要求,而是集中在社会精神需求上,探索地下环境中人类心理反映的渊源。我国现有的地下商业建筑一般由平战两用人防工程改造而来,其设计标准普遍偏低,人们在地下空间的生理需求尚不能得到完全满足,在地下工程中空调系统的人性化设计还考虑得很不够。希望本文通过空气调节技术中对地下环境心理中的舒适感和安全感的论述有助于我国地下空间的开发利用,有助于我国空调系统人性化设计概念的推广。 地下建筑论文:具备房屋功能地下建筑房产税处理 摘要:针对地下建筑房产税征收混乱的具体情况,2005年12月财政部和国家税务总局联合发出《关于具备房屋功能的地下建筑征收房产税的通知》(以下简称《通知》),从而进一步加强地下建筑房产税的征收,统一税收政策,规范税收管理。笔者从实务探讨的角度出发,通过案例分析从两个方面对《通知》进行了解读. 关键词:地下建筑;房产税;会计处理 具备房屋功能的地下建筑的房产税征收范围,包括与土地上房屋相连地下建筑以及完全建在地面以下的建筑、地下人防设施等,均应照章征收房产税。下述单位和个人用于非生产经营的地下房产可免缴房产税:国家机关、人民团体、军队的房产,由国家财政部门拨付事业经费的单位的房产,宗教寺庙、公园、名胜古迹的房产以及个人的房产. 所谓“具备房屋功能的地下建筑”是指有屋面和维护结构,能遮风避雨,可供人们在其中生产、经营、工作、学习、娱乐、居住或储藏物资的场所. 一、自用的地下建筑(一)工业用途房产。工业用途房产以房屋原价的50%~60%折算后作为应税房产原值进行计税,其折算的具体比例由各省、自治区、直辖市和计划单列市的财政和地方税务部门在前述幅度内自行确定,计税公式为:应纳房产税的税额=应税房产原值×[1-(10%~30%)]×1.2%[例]某公办学校有具备房屋功能的地下房产500平方米,每平方米原价250元,其中200平方米用于学校废旧物资的储藏,其余为校办化工厂的生产车间,房屋原价折算为应税房产原值的比例为60%,按年计算,分半年缴纳。该省依照应税房产原值一次减除30%后的余值计算缴纳. 案例中用于学校废旧物资的储藏的200平方米房产属于国家税收优惠范围,不需缴纳房产税. 而作为校办化工厂的生产车间的这部分房产,则应按规定缴纳房产税. 1、化工厂应纳房产税的税额计算如下:应税房产原值=(500-200)×250×60%=45000(元)年应纳房产税的税额=45000×(1-30%)×1.2%=378(元)月应纳房产税的税额=378÷12=31.5(元)2、化工厂1-6月预提税金时,作会计分录如下:借:管理费用31.5贷:应交税金-应交房产税31.53、化工厂缴纳上半年税金时,作会计分录如下:借:应交税金———应交房产189贷:银行存款189(二)商业和其他用途房产。商业和其他用途房产以房屋原价的70%~80%折算后作为应税房产原值进行计税,其折算的具体比例由各省、自治区、直辖市和计划单列市的财政和地方税务部门在前述幅度内自行确定,计税公式为:应纳房产税的税额=应税房产原值×[1-(10%~30%)]×1.2%[例]某工业企业有有具备房屋功能的地下房产若干,在企业2006年1月1日“固定资产”分类账中,房产原价为500000元,其中房产的60%用于(房屋原价折算为应税房产原值的比例为80%),其余用于企业生产(房屋原价折算为应税房产原值的比例为60%),房产税按年计算,分月缴纳。该省依照应税房产原值一次减除30%后的余值计算缴纳.1、应纳房产税的税额计算如下:商业用途房产应税房产原值=500000×60%×80%=240000(元)工业用途房产应税房产原值=500000×40%×60%=120000(元)年应纳房产税的税额=240000×(1-30%)×1.2%+120000×(1-30%)×1.2%=3024(元)月应纳房产税的税额=3024÷12=252(元)2、企业每月预提税金时,作会计分录如下:借:管理费用252贷:应交税金-应交房产税2523、企业每月缴纳税金时,作会计分录如下:借:应交税金-应交房产252贷:银行存款252(三)对于与地上房屋相连的地下建筑,如房屋的地下室、地下停车场、商场的地下部分等,应将地下部分与地上房屋视为一个整体,按照地上房屋建筑的有关规定计算征收房产税,在此不再赘述. 二、出租的地下建筑根据《通知》要求,出租的地下建筑应按照出租地上房屋建筑的有关规定计算征收房产税。为方便实务工作者的理解和运用,笔者举例加以阐述. [例]某企业有用于商业的地下房屋若干,在企业2006年1月1日“固定资产”分类账中,房产原价为3000000元,企业2月初将1000000元的房产租给其他企业使用,每年收取租金80000元。3月份房产无变化。企业自己用于商业的地下房产,以房屋原价的80%作为应税房产原值。按年计算,分季缴纳。该省依照应税房产原值一次减除30%后的余值计算缴纳. 1、1月份应纳房产税的计算和预提税金的会计处理如下:年应纳房产税的税额=3000000×80%×(1-30%)×1.2%=20160(元)月应纳房产税的税额=20160÷12=1680(元)借:管理费用1680贷:应交税金-应交房产税16802、2月份应纳房产税的计算和预提税金的会计处理如下:①自用部分:年应纳房产税的税额=(3000000-1000000)×80%×(1-30%)×1.2%=13440(元)月应纳房产税的税额=13440÷12=1120(元)借:管理费用1120贷:应交税金-应交房产税1120②出租部分:月应纳房产税的税额=80000×12%÷12=800(元)借:其他业务支出800贷:应交税金-应交房产税8003、3月份应纳房产税的计算和预提税金的会计处理与2月份相同. 4、缴纳第一季度房产税时,作会计分录如下:借:应交税金-应交房产5520贷:银行存款5520 地下建筑论文:地下建筑空间节能 随着地下建筑的不断发展,城市里出现了多种功能类型的建筑形式,如:从公共建筑、交通建筑、办公建筑、体育建筑以及居住建筑等。人类在地下建筑中的活动日益增加。我们一方面需要改善地下建筑内部空间环境,使其达到一定的舒适度标准,从而保障地下建筑的正常运行,另一方面也要有效控制地下建筑的运行能耗,节约运行成本。 地下建筑空间环境与地面建筑相比较,有非常显著的特点,其中包含了一些有利因素与不利因素。我们在对地下建筑空间进行节能设计时,需要根据地下建筑空间的特点,有针对性地进行设计。 2地下建筑热工环境分析 地下建筑空间环境受到室外和室内的双重热湿作用。与地面建筑不同的是,地下建筑围护结构所接触的是土壤或岩石,而不是地面环境中的太阳辐射、室外空气的温湿度、风、雨、雪等。土壤或岩石对地下建筑围护结构的作用与地下建筑的热工性能有密切关联。 2.1地下建筑室外热湿环境 建筑物外围护结构将人们的生活与工作空间分为室内和室外两部分,对地下建筑而言,土壤对其围护结构的影响便相当于室外气候对地面建筑的影响。 2.1.1土壤或岩体温度作用 土壤的热作用与地面自然环境的热作用差别很大。一般认为从地面到地下10m左右的土壤是依靠太阳供给热量的。随着深度的增加,热量对土地的影响也相应增加。白天,太阳的热量影响到土壤的很浅的深度,通常在5~7cm之间,但这种热量在一个大约10m的深度内作持续的季节性运动[1]。土壤隔热性好而蓄热量大,因而能在严酷多变的外界气候条件下保持相对稳定的温度。土壤的热稳定性使得地下建筑的围护结构拥有相对稳定的外界温度,对于一些需要恒定季节性温度和恒定昼夜温度的特殊建筑,地下建筑将更具优势。 2.1.2土壤或岩体湿度作用 在湿度方面,地下建筑的围护结构受到土壤、岩石、地下水位高低等的影响,有时会出现较为严重表面散湿现象,再加上缺少阳光照射,和有效的自然通风,围护结构往往比地面建筑潮湿。 2.2地下建筑室内热湿环境 地下建筑中属于室内的气候因素主要包括三个方面:进入室内的阳光、空气温湿度、生产和生活所散发的热量和水分。 2.2.1进入室内的阳光 地下建筑由于其围护结构的限制,一般难以通过侧窗获取阳光,虽然可以通过采光天窗、采光井等方式进行自然采光,但大多数情况下仍无法与地面建筑相比。自然光线的不足对地下建筑室内环境造成了不利影响,如潮湿、阴暗。 2.2.2空气温度湿度 地下空间中的空气温度随季节变化及昼夜变化的波动幅度较小,相对于地面,有着十分明显的滞后现象。地面温度变化引起地表层发生的热波,由于地下建筑覆盖层及周围岩土的衰减作用,对室内空气温度影响不大。当覆盖层厚度超过10m,这种影响可忽略不计,这对创造恒定的室内温度十分有利。 在夏季,地下建筑内温度比室外空气温度低,室外空气进入地下建筑后,温度下降,相对湿度升高,当壁面温度低于露点时,即出现凝结水,致使地下建筑夏季雨季潮湿问题十分突出。 2.2.3生产和生活所散发的热量与水分 地下建筑中的生产活动与生活同样会散发热量和水分。由于地下建筑的封闭性较强,很多情况下难以通过自然通风排除热量与湿气,因此,地下建筑空间内的生产和生活过程中所散发的热量和水分会增加地下空间的温度和湿度。 3地下建筑的主要能耗分析 分析地下公共建筑的环境特点及热工性能可知,其围护结构的保温隔热性能优于地面建筑,并且不需要遮阳。地下建筑主要能耗主要包括:采光能耗、空调能耗、动力能耗。根据徐州时尚大道地下商业街的能耗进行了测量,表明最大的能量消耗是在有高制冷负载的8月份。另一个最大值是在有高取暖负载的2月份。年耗能的最大份额是照明,占45%;第二位是空调能耗,占44%;电梯及其他能耗占11%(见图1)。 可见地下建筑中的采光能耗占的比例巨大,空调能耗也十分惊人。我国的空调能耗中,新风能耗占空调能耗的25%-38%[2],在地下建筑中这个比例会更高。因此,自然采光与自然通风对地下建筑的节能意义重大。 4地下建筑节能策略 4.1充分利用自然采光 在地下建筑中应可能地利用自然采光,天然采光不仅节约了照明能耗,更重要的是能满足人们的心理需求。在地下空间可以采用以下多种建筑形式来进行自然采光。 4.1.1天窗式 天窗采光适合于埋深较浅、地面部分为广场或绿地的地下建筑,阳光可以通过顶棚的天窗很容易到达室内,采光效率高,并可选择各种形式的天窗,如:平天窗、锯齿形天窗等。天窗采光适合用于公共建筑和工业建筑,如展览建筑、工业厂房等。 4.1.2庭院式 对于规模不大的地下建筑,可采用庭院式自然采光。地下建筑的各部分功能围绕一个小庭院布置,并在与庭院相邻的围护结构上开设大面积玻璃门窗,从而可以摄取阳光和景观。 庭院式采光方法较适于规模不大的文化娱乐建筑。 4.1.3下沉广场式 对于城市中面积较大的开敞空间,常常使地面一部分下沉一定高度,使广场出现空间形态变化,并且结合地下建筑(如地下商业建筑、地下交通建筑等)形成多层次的复合空间,同时还为广场周围的地下建筑提供大量的自然光线。 4.1.4地下中庭式 对于大深度的地下工程,地下中庭是一种改善空间环境的重要方法。中庭顶部可以由各种形态的空间网架加上采光玻璃面构成。中庭内可以种植植物,布置景观,从而形成丰富的内部空间。因此,多层地下建筑可以通过共享中庭获得自然光线以及景观效果。 4.1.5技术应用 很多情况下,地下建筑没有条件通过天窗、侧窗或中庭等引入自然光线,此时就需要采用一些特殊方法将太阳光引入地下空间,这种采光方法同样可以使地下空间获得阳光照明,从而达到节能的目的[3]。常见的方法有:导光管采光(如图2)、棱镜导光装置、光导纤维、光电效应间接采光等。 4.2自然通风 自然通风是利用室内外温度差所造成的热压或风力作用所造成的风压来实现换气的一种通风方式,是对自然能源的有效开发和利用。经过合理设计的自然通风,对改善室内空气质量和节约能耗都有重要意义。自然通风与建筑设计关系密切,平面布局、风井的设置及风帽的选择等都会影响自然通风效果。 4.2.1平面布局 平面布局决定着自然通风系统的风路组织,直接影响自然通风效率。风路设计的重点是如何将新风引入地下建筑,与室内空气进行置换后排出室外。在布置地下建筑平面时应尽量保证风路畅通,减少死角,避免气流短路。 4.2.2风井设置 在地下建筑设计中,中庭的应用十分普遍。中庭受到阳光照射,会产生温室效应,产生热压作用,有利于空气排出。因此我们可以将其作为排风风井,必要时设置机械装置,辅助排风(如图3)。 进风井应根据自然通风的风路组织需求,围绕作为排风井的中庭设置。进风井风口部分应该考虑周围地面环境的影响,避开有空气污染的位置,同时要加装空气净化装置[4]。为了有利于空气进入,可以在风口内部设置冷却装置,促使空气下沉。风口要尽量利用风压,根据需要安装进风型风帽或排风型风帽。 5可再生能源利用 可再生能源利用是近年来的热点。可再生能源包括风能、太阳能、生物能、地热能和海洋能等,它对环境无害或危害很小,资源分布广泛,适宜就地开发利用。适合在地下建筑中使用的可再生能源主要有太阳能利用、风能利用和地热能利用。 5.1太阳能应用 通过建筑设计手段和技术手段,可以利用太阳能为地下建筑提供自然照明。有条件接受较多阳光照射的地下建筑,同样可以借鉴地上建筑利用太阳能的方式,为内部空间提供采暖所需的热量。例如在共享中庭内部设置太阳能集热装置,在冬季为地下建筑冬季采暖提供热量补充,在夏季可以起到除湿的作用。 5.2风能利用 风能的利用主要有两方面:一是通过风压作用辅助地下建筑空间进行自然通风,二是通过风力发电装置进行发电。风力发电装置要求有较好的风力资源,常见的做法是将发电装置至于高处,因此适宜应用在附建于高层建筑的地下建筑。风力发电装置可安装在地面建筑顶部,以捕获得更多的风力资源,但必须控制噪声对周围环境的影响。 5.3地源热泵应用 地源热泵系统与传统的空调系统相比有很多不同,如不需要冷却塔、不需要锅炉、不需要机房等,这些特点有利于地源热泵系统在地下建筑中的应用,但同时也需要增加一些设备和投资,如土壤热交换器、循环水泵、低温型热泵机组等。对于较深的地下建筑,有足够的空间敷设土壤热交换器,非常适合用地源热泵系统代替传统的空调系统[5]。 6结语 地下建筑的应用日趋广泛,人们在其中的活动逐渐增多,能耗问题不容忽视。建筑师在方案设计阶段就应该考虑节能因素,将节能设计作为方案设计的一个重要部分。我们要通过借鉴先进的生态节能设计方法,结合地下建筑的特点,有针对性地进行研究,在保证舒适度的同时,最大限度地降低建筑能耗。 地下建筑论文:地下建筑施工问题和建议 [论文关键词]地下建筑逆作法施工对策 [论文摘要]随着施工条件越来越受到限制,逆作法作为地下建筑施工采用的一种新型方法,越来越体现出其优越性。介绍常规施工方法的问题和逆作法施工的现状,分析逆作法施工的优缺点,并针对逆作法施工中存在的主要问题提出了比较好的建议。 一、引言 建筑物向空间多层与高层方向发展已成为当今城市建设取得综合经济效益的主要指标之一;同时,为了最大程度地开发利用城市地下空间,许多新建以及在建工程的基坑面积和开挖深度越来越大,地下建筑面积超过数万平方米并且带有几层地下室的工程也越来越普遍,深基坑工程呈现出了面积大、开挖深、工期紧、周边环境复杂等的特点。然而,很多时候却存在施工场地狭小、建筑物密集、地质条件复杂、城市地下管线纵横交错等问题。解决工程的地下施工成了一个很重要的问题。 二、传统地下施工方法概述 (一)传统地下施工法。进行地下建筑施工的时候需要先挖出相应的空间,接下来才能进行衬砌,开挖空间的施工方法也不全雷同,主要考虑工程的场地、环境、地质等条件的影响。 地质、地形、环境条件及埋置深度是制约采用施工方法的主要因素,特别是埋置深度的影响较大。传统的施工在建筑物密集地区多采用支护结构,利用合适的支护结构围护基坑后垂直开挖,待基坑向下挖土至设计标高后,浇筑钢筋硅底板,然后再由下而上逐层施工地下结构,最后再进行地上结构的施工。 (二)传统施工法存在问题。然而,对于深度大的地下结构,用上述传统施工方法进行施工,存在一系列的问题。首先是建筑物密集地区深度大的地下室需要设置强大的支护结构,强调保护周围环境的重要性,对支护结构多为变形控制,需用大量大直径的灌注桩或地下连续墙,需设多层支撑或土层锚杆,导致费用升高;第二是施工灌注桩和地下连续墙都需要一定的工期,随着挖土的加深尚需逐层加设支撑,而养护也需较长时间,再加上拆撑和换撑更是施工工期延长;第三是虽然选用了截面较大的围护墙和支撑,但其刚度相对于地下结构本身的结构尚小很多,都会有一定的变形,影响周围的环境。 三、逆作法施工 逆作法的工作过程不同于传统施工法,它是先沿建筑物地下结构或周围施工地下连续墙,同时在建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支撑柱,作为施工期间于地下结构底板封底之前,承受上部结构自重和施工荷载的支撑,然后挖土至地下结构一层顶板底标高或地下结构二层顶板定标高,浇筑地下一层顶板,作为地下连续墙刚度很大的水平支撑,随后按上述方法逐层向下挖土和浇筑地下室各层的顶板,同时各层结构中的中柱或隔墙也逐层向下施工,直至地下结构底板封底,完成地下结构的施工。 (一)逆作法的优势。逆作法适用于建筑场地狭小,基坑较深,同时周边环境对基坑支护结构的水平变形有严格要求的情况。逆作法施工在工程实践中有全逆作法、半逆作法、部分逆作法等几种形式。其中全逆作法施工又是应用最多和最好的。 逆作法施工地下建筑相比传统施工法主要有以下几个优点: 1.缩短工程施工的总工期:一般情况下只有地下一层占绝对工期,其他各层地下室可与地上结构同时施工,可以缩短工程的总工期。 2.对周围环境影响小:由于地下室结构与临时支撑相比刚度大得多,所以地下连续墙在侧压力作用下的变形就小得多。此外,浇筑后的底板成为多跨连续板结构,使底板的隆起也减少。 3.使底板设计趋向合理:在施工时底板的支点增多,跨度减小,较易满足抗浮要求,甚至可减少底板配筋,使底板的结构设计趋向合理。 4.有利于结构抵抗水平风力和地震作用:采用逆作法施工时,地下连续墙与地下原状土体粘结一起,地下连续墙与土体之间粘结力和摩擦力不仅可来承受垂直荷载,还可承受水平风力和地震作用。 (二)逆作法存在问题。逆作法由于其工作过程和环境的问题,导致主要存在以下一些不足: 1.挖土问题:第一步土方明开挖后,零层板施工,随后土方开挖均在封闭状态下进行。在没有小型挖土设备的情况下,只能采用人工挖土,挖土效率不高。 2.梁柱节点,墙梁节点和墙板连接部位增加一些麻烦:如在这些部位提前预留预埋,留的不准确还要剔凿,增加许多焊接工作量,工效也要降低。但只要施工质量把好关,施工误差控制在允许范围之内,能按照预先制定的措施顺利实施,这些问题是不难解决的,增加的施工费用也不会太多。 3.施工材料运输问题:由于采用了封闭式逆作法施工,向下施工的各层楼板必须留有施工洞口,以使土方外运及材料运进,那么洞口留几个?留在什么位置?留的洞口周围结构有无影响?如何处理?都需要认真解决。 4.逆作法设计和施工的配合问题:设计单位不直接参与逆作法施工过程的结构受力分析和设计,只能依靠施工单位自身的力量进行研究分析,而施工单位由于人员配备的局限性,往往没有强大的结构分析设计队伍,因此在进行逆作法的分析和设计时只能半经验半理论,没有正规的理论设计依据:同时设计单位也不参与工程的施工组织设计,因此设计单位和施工单位常常因为设计思路和施工进程发生矛盾。 四、逆作法施工建议 逆作法的施工工艺在具体工程应用上仍有差异,在技术上还需不断进步和发展。还有许多课题尚待解决,要大力推广和发展。 (一)加强对结构受力机理与沉降分析的进一步研究:逆作法施工时有一定插入深度的地下连续墙,应该加强这部分地下连续墙与基底桩土承受垂直荷载的比例的计算和分析确定;在结构已逐步形成刚性箱体的情况下,应该能够精确计算受力与变形。 (二)加强对设计与施工一体化的研究:逆作法工程应加强设计与施工的合作,在保证结构原设计功能受力状况下,允许施工单位按逆作法工艺重新对地下室结构进行优化。 (三)加强逆作法施工组织技术研究:引进智能化管理化系统,实现动态管理监测施工,和避免不必要的损失、浪费,改变过去施工粗放的管理模式,实现集约化管理。 (四)加强逆作法施工中节点处理研究:节点是地下结构的关键部位,它关系到结构体系能否协调工作,能否调节桩与墙的沉降,并确保地下室功能得以实现。对节点的处理是施工的关键。 五、总结 逆作法施工技术是一项全新的施工工艺,其节约施工场地、加快施工进度、降低工程成本,并且该技术对基坑以外的周边环境影响甚小。随着科学技术的进步特别是计算机技术的普及和发展,新的机械设备和仪器的广泛应用于工程项目上,施工能力和精度及施工组织协调能力大大提高,保证了逆作法施工技术日益走向成熟并得以大力推广。 地下建筑论文:地下建筑消防无线通信研究 摘要:城市规模建设日益扩张,使得地下建筑规模也随之迅速膨胀,极大便捷了人们的生活,但同时也提升了消防救灾的困难程度。地下建筑消防工作中,无线通信系统在救灾过程中起着至关重要的作用。无论是指挥调度,还是作战配合都需要无线通信的支持。而当前我国地下建筑的消防无线通信系统存在着许多问题和隐患,对此,本文就其中最主要的几点问题提出了相应的解决对策,切实希望加强地下建筑的消防无线通信系统的能力,保障人民的生命财产安全。 关键词:消防;无线通信;问题;对策 一、引言 近几年来,在城市建设规模的快速扩张的同时,城市的地下建筑规模迅速膨胀,在地下建设地铁、商城和娱乐场所也日益增多,给人们的生活带来了非常大的便利。但是由于城市建筑密度过高,使得现代城市空间与城市功能的各种矛盾日益尖锐也凸显出来。在地下建筑的防灾设计中,火灾灾情是威胁人类生命的主要因素。在解决地下建筑的消防问题中,无线通信作为最重要的业务联系方法,包括指挥消防部队出动、消防部队与消防指挥部联络,指挥车辆调度,建立消防通信中心,保障后方通信安全有着至关重要的作用。目前的无线通信网络在消防设备、运营管理等方面的仍旧存在着许多问题,如通信不畅、消防通信混乱、干扰大等,这些问题没有及时解决,后果严重。因此,建立可靠、独立的地下建筑无线通信指挥系统,确保消防现场工作人员能够畅通无阻地沟通,及时处理地下消防灾情对减少人员伤亡,对人民的生命财产安全起着重要的保障作用。 二、地下建筑消防无线通信的现状 在当今的消防工作中,地下建筑的消防问题尤为突出。影响地下建筑消防效率的一个最重要原因就是消防无线通信问题,因此有必要建立一个独立完善的地下无线通信系统。在消防工作中,消防通信是一个非常重要的组成部分,是组织消防工作的总指挥。无线通信消防指挥系统的改进是促进城市基础设施建设的重要组成部分,既可以保证经济社会的安全运行,及时扑救大型的火灾,又是消防官兵联系各个层次合作灭火的神经中枢。消防通信是消防部队现代化和现代城市消防力量的重要组成部分,消防通信指挥系统依靠通信技术开展消防工作,是消防队的神经中枢。在消防救援工作中,消防通信是获取信息、科学决策和调度方法的主要途径。虽然中国消防部门已逐渐开始采用先进的通信技术,包括高度自动化和科学化的消防通信网络,在一定程度上提高了指导能力,但实际所需要的网络、集成、智能产品和技术远远落后于形势的发展,救援工作在主要火灾现场受到影响。从现在的情况来看,影响部队战斗力的最主要因素就是消防通信问题,建立适应新时代的消防通信指挥系统已经刻不容缓。地下建筑与位于地面的建筑不同,发生在地下建筑的火灾在救火时有很大的局限性,而采用新型消防通信技术能够有效改善这种灾情的救援工作。近几年,将成为我国消防通信建设的关键时期,我们应抓住机遇,加快建设通信指挥系统,以中华人民共和国《消防通信指挥系统设计规范》为根本,在采用先进技术的同时,集中对消防通信设备的进行建设和改造,向国内与国外同类开发的系统来借鉴经验,完善我国自身的通信系统,使系统具有火警受理、实力调度和辅助灭火决策指挥的功能。 三、地下建筑消防无线通信存在的问题 从现在的国家的发展情况来看,国家对于地下建筑的消防无线通信系统的建设正在逐年增加。但是不可否认的是较发达城市的消防无线通信系统较为先进,通信网络较为完善,而很多欠发达城市的消防无线通信系统仍旧存在设备落后,技术落后的现象。这些问题使得消防部队在处理消防灾情,尤其是地下建筑的灾情时处于被动状态,受到了严重的阻碍。另一方面,由于地下建筑的特殊性,不同于地上建筑,消防部队人员在处理灾情时候往往会遇到空间结构复杂,房间建设封闭等诸多问题。而且地下建筑建筑商在安装消防设备的时候,通常不会考虑地下封闭空间的通信覆盖问题,安装的通信设备,基本只能应对一些小型火灾,对于大型火灾灾情,通常没有应对能力。除了建筑本身的条件状况之外,消防部队自身也存在很多问题。1.消防通信设备不健全,无法保障消防工作有效进行近年来,我国消防通信指挥系统建设迅速,但一些欠发达地区的通信设施仍然十分不足,尤其是地下消防设施的消防保障需求难以保障。随着城市现代化建设的发展,火灾的灾情大而复杂,所需要的消防力量越来越多,队作战的分工越来越细微,消防规模不断扩大,消防工作逐步向大型、多部队协同作战方向发展。地下建筑的建筑商往往会因缩减成本而忽略地下建筑的消防设备设置,无形中给消防工作增加了难度和隐患。2.消防无线通信区域小,信号覆盖救援范围小对于我国现在的消防通信工作而言,很多消防部门特意建立了特属的集群网,进行集中群体话管理,在一定程度上提升了处理灾情的应对效率问题。但是其通信网络的应用范围过小,不能做到县级市区,镇级区域的完全覆盖,受限于无线通信网络建设的费用高昂,还需要国家建设经费的大力投入。由于无线通信网络开展的区域小,所以很多地区的消防工作不能配备良好的无线通信设备,在地下建筑处理灾情的时候,得不到直接准确的指挥,一方面影响消防工作的开展,另一方便会增加消防人员的救灾难度,威胁消防部队人员和等待被救援人员的生命财产安全问题。3.地下建筑结构复杂,对通信干扰严重地下建筑区别于地上建筑,其建筑结构存在特殊性,通常是建筑在地下几米深的空间,而像地铁或者地下大型商场这一类的建筑,距离地面的高度更远。地下建筑的这一特性致使消防部队的无线通信联络难度更加艰巨,信号极易受阻,在信息传输过程中遭到屏蔽、干扰等情形。而且,地下建筑发生火灾时,由于空气流通状况差,空间内的烟雾更加浓厚,能见度极低,如果消防人员在处理灾情时得不到及时的作战指挥,后果严重。不同地区的消防部分通常需要各自部门的无线通信频段,除了全国公安消防的公用频点之外,各地区直接还要建立相应频段的网络,但是无线通信网络的通信塔之间也会存在互相干扰问题,给消防工作带来了进一步的难题。4.消防通信组网技术欠缺,消防通信设备使用不善影响消防工作的另一大因素是消防部门自身的技术人员对于无线通信网络技术的应用不够精通,对消防通信设备的使用不够完善。随着科技的不断发展,消防设备也在不断更新,对于更新更先进的消防设备,我们国家的很多消防部门的消防人员在消防设备培训过程中没有完全掌握要领,导致在使用过程中出现诸多问题。轻则影响救援效率,重则危机生命安全。还有无线通信网络的维护问题也尤为突出,通信塔没有进行定期维护,通信电台由于使用频率不高,导致其配件破旧劳损,电容器损坏等问题都会影响无线通信的效果,影响消防救援工作。 四、底细建筑消防无线通信存在问题的解决对策 1.提高对无线通信建设重要性的认识,加大投入力度。想要有效改善消防无线通信问题,必须从根本问题上入手,就是国家加大对消防无线通信系统重要性的认识,加大投入力度,从基础层面解决无线通信问题。消防部门要认清加快建设无线通信设备的必要性,提高对无线通信网络建设的认知性。消防无线通信设备是城市消防工作的必备手段,无线通信网络的建立可以有效的降低灾情的损失,建设更加先进的通信设备直接关系到消防工作的开展的便捷性,提高救援的效率和成功率。建设具备现代化功能,高科技含量的无线通网络,对于消防部门在指挥灾情,应对火灾时的调度管理有重要影响,为其提供了强有力的保障。在一些经济发达国家中,消防无线通信网络已经建立的非常完善,配备高新科技的电子通信产品和先进消防通信设备已经日趋普遍,而在我们国家的一些欠发达地区,这些设备还没有普及,国家应该投入更多的经费来建设县级市区,镇级区域甚至更小型的区域的消防无线通信设备,从根本上提高我们国家的消防无线通信能力。2.加强通信训练,提高消防人员指挥能力目前来看,我国大部分地区的消防部门对于地上消防灾情的处理已经具备非常丰富的经验,但随着城市建设的不断发展,越来越多的建筑被建造在地下,对于地下建筑的灾情处理能力,很多抵御的消防部门还存在着经验不足,处理不当等或多或少的问题。针对于这一问题,消防部门应在处理每一次地下建筑的火灾灾情时,认真总结包括受理灾情、调度指挥、部队配合和通信设备后援保障等诸多方面细节内容,定期对消防部队人员进行培训。一方面提升消防人员对地下建筑灾情救援的处理应对能力,有效应对灾情。努力实现消防工作的现代化,向世界先进国家的消防工作学习借鉴经验,与时代接轨。3.改变单一通信模式,发展常规网、集群网并用模式结合我国当前的消防部门的无线通信系统来看,大部分地区的无线通信网络系统仍旧以常规网为主要通信频段。统一的网络通信频固然方便全国消防部门的统一调度指挥,但随着城市建设日益发展,各种移动设备、网络媒体等通信机构不断增多,常规网落无线通信频段在小规模灾情的救援当中游刃有余。而当处理在地下建筑发生的火灾灾情时,往往需要投入更多的消防部队警力,出动大量消防工作人员,需要各个部队之间的相互配合,这时候单一的常规网无线通信频段就会显现出一个频段内通信人员过多的情况,此时,就需要利用集群网来配合指挥。虽然集群网式无线通信建设费用较高,但更加符合现代社会的灾情的应用状况。4.引进先进的通信网络技术,积极引进先进技术,研发多种通信联络手段城市建设在飞速发展,随之而来的是科学技术的迅猛发展,消防无线通信的快速发展,推动了消防通信的发展,尤其是数字化手机、集群网无线电台以及消防通信头盔等的运用,大大提高了火灾现场的通信效率。我国消防部门也应增添新型的无线通信设备,发挥新时代,电子产品高度发达的社会特性,为消防救援工作提供更加强有力的支持和保障。在配备新型设备的同时,一定不能忘记要加强消防部队人员的理论培训和实践作战训练。在处理地下建筑灾情时,合理运用多种通信联络手段,切实高效解决灾情。 五、结论 综上所述,完善地下建筑消防无线通信建设具有重大意义,加大对无线通信网络的建设能有效提高消防部门应对灾情时的能力,尤其是遇到地下建筑的灾情状况。同时,增强消防人员对无线通信设备的使用能力,不断推进消防无线通信系统中先进化、智能化、多元化的建设理念,做到有效管理,调度及时,使用规范,即使发现救灾抢险工作中的问题,为更好地解决地下建筑消防问题提供保障,减小消防人员的伤亡损失,减轻受灾人民的财产损失,真正做到无线通信与时代接轨,将我国的消防安全工作有效开展下去,保障人民的生命财产安全。 作者:朱锦聪 单位:海口市公安消防支队
自动化技术论文:建筑物自动化技术管理论文 摘要:中国行业标准JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》第26章《建筑物自动化系统(BAS)》所规定的模拟和数字混合的集散型系统(TDS),已面临更新为全数字系统的挑战。就像工业自动化一样,建筑物自动化市场在技术接受期曲线上,通常落后于商业领域技术应用会有几年之久…… 关键词:建筑物自动化总线技术 中国行业标准JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》第26章《建筑物自动化系统(BAS)》所规定的模拟和数字混合的集散型系统(TDS),已面临更新为全数字系统的挑战。就像工业自动化一样,建筑物自动化市场在技术接受期曲线上,通常落后于商业领域技术应用会有几年之久,因此,在商业领域已经成功运用多年的个人计算机和以太网通信,现在却成为BAS更新途径的热门话题。PC-BasedControl和以太网技术,已经开始全面进入BAS领域。2000年3月,Honewell公司推出的全数字化闭路电视监视系统DVM,就用PC-BasedVideoServer,类似于商业领域应用的个人计算机式视频服务器,取代了传统的模拟和数字混合的CCTV闭路电视矩阵切换器和磁带录象设备;DVM系统中,经过信号转换接口把所有摄像机的视频信号直接连入以太网通信,每20台摄像机使用1台VideoServer。这种第三代保安监控电视的全数字化CCTV以太网系统,已经在澳大利亚悉尼机场使用。 PC机技术日新月异的进步,使BAS的中央站功能不断增强;PC机的商业软件,如ODBC、API等等,已成为BAS的标准软件;基于PC机技术的分站不断发展。信息领域的以太网技术对工业自动化和建筑物自动化各个层面的影响,从上到下。BAS管理层的以太网正在下植到自动化层和更低的现场层。BAS三层结构将会成为以太网"一网到底"的三层网络。完成这项"通体透明网络"革新的主要技术,就是以太网现场总线。以太网现场总线,也可称为以太网I/O(Input/Output),是控制技术和信息技术的完美结合,性能发挥到极致,它或许能够解决工业自动化长期争论不休的现场总线标准化问题,是商业技术影响工控技术的一个范例。 以总线为脉络,分析计算机总线、测控总线和网络总线在BAS技术发展中分别担纲的角色,可以加深对BAS未来发展的了解。 1、总线BUS 总线一词,源于计算机技术。总线是各种信号线的集合(包括地址、数据、控制、电源等),是各种信息传输的通路,有汇总的涵义。微软百科词典定义总线为:计算机系统中各部件之间用于数据传输的一组硬件连线(导线)。IBM公司将其简称为用于传输信号或功率的一根或多根导体。在建筑物自动化中,BAS总线可解释为用来连接中央站分站、现场设备或者各种系统的那些具有导电性的通路,以完成数据或信号的传输。 以应用范围来分,BAS总线可划分为计算机总线、测控总线和网络总线、。计算机总线用于上位管理计算机和中央站内部部件的连接。测控总线用于中央站与分站的连接,分站与现场设备的连接,现场设备之间的连接。网络总线则是将上位管理计算机和中央站、浏览器等视为节点而共同连接在一起的一条多分支线路,将数据置于网络总线中,数据将会经所有的节点检测后,由其指定地址的节点接收。BAS管理层的以太网就是网络总线。当以太网下植到自动化层和现场层以后,以太网又扮演着测控总线的角色,在这种背景下,我们借用"网络就是计算机"的概念,不免也可以说"网络就是控制器",因为所有传感器、执行器、分站、中央站已经遍布以太网中,以太网被赋予完成分布式控制兼有普通信息存取的能力,人们可以随心所欲使用以太网,无论是进行实时控制还是传递管理信息。 2、标准化Standardization 作为信息传输通路的总线,追求标准化,是各种总线的共同目标;只有标准总线,才能够支持更多的性能不同的产品的连接,完成更多更好的系统的集成,实现更完善的控制和管理,因此,总经以其有汇集性能的特点,尤其需要标准化。标准总线的形成,主要有两种方法,一种是由非商业的或政府组织所产生的标准,目的在于使某一种类型总线开发和使用规范化,例如RS232C;这种正规的合法的技术标准,是在对已有方法、途径及技术开发进行仔细研究的基础上起草,并经正式批准后产生,这种标准通常包括着一些国际标准。另外一种方法,是有某一家公司先行开发出一种总线技术,由于成功,得到其它公司模仿和广泛使用,以至一偏离该总线就会产生不兼容问题,导致产品在市场中受到限制,例如现场总线LonTalkBus;这类事实上的总线技术标准,是基于市场需求产生而形成的,无需正式批准,这种标准通常包括大量流行的工业标准。 3、计算机总线ComputerBus 中国行业标准JGJ/T16-92第26章BAS,对中央站硬件、组态、系统软件的规定(26.4.26.5)非常简单,仅是基于采用计算机作为监控中心的一般原则,如应设置CPU、CIU、CRT、打印机等规定,对上位管理计算机则仅限于优化控制与管理某些功能要求。但是,近年来计算机技术发展很快,系统软件、应用软件、存储系统、处理器技术、输入输出系统和计算机结构,都是如此,其中,计算机总线技术与工业自动化、建筑物自动化关系密切,计算机总线是计算机系统信息总通道,性能优劣,对BAS上位管理计算机和工作站的影响是至关重要的。因为采用先进的计算机总线,可以提高工作站的带宽,改变工作站的兼容性和开放性,并能提高工作站的可靠性,这对控制系统无疑是最重要的性能。例如,使用PCI总线技术的PC机,每年停机时间可以小于315秒中,可靠性高达99.99%,因此,BAS用户已经开始关心工作站的计算机总线,2000年9月山西省太原市某国际贸易中心大厦BAS招标文件中,明确提出中央站应该使用计算机33MHz三总线结构PCI(外部设备互联总线),说明用户不仅关心各种功能模块设置,还要求提供工控级别的总线来保证工作站性能。随着基于PC机控制的技术进展,计算机总线对BAS的影响会更加重要。因为BAS将逐渐最终成为由一台PC机控制几条现场总线的系统。 3.1计算机总线的发展历史 1970年,DEC公司首先推出了称为Unibus的总线,把PDP11小型计算机上所有的部件、设备都连接在一起。它是一种单总线结构。 1981年,IBM公司在第1台个人计算机IBMPC/XT上推出了XT总线,也是单总线,1984年,采用16位CPU的IBMPC/AT出台,AT总线在XT总线结构上,增加了一组输入/输出总线,形成双总线结构。AT总线就是著名的工业标准总线ISA,全称是IndustrialArchitecture工业标准结构,它是通过将板卡出入IBMPC及其兼容机的标准扩展槽来添加计算机部件的总线设计规范。1989年康柏、惠普等9家公司在ISA基础上,推出EISA,扩展工业标准结构,这是一种把附加卡(例如视频卡、内置卡MODEM卡及支持其它外围设备的卡)联接到PC机主板的一种总线标准。EISA总线操作频率比ISA高很多,能提供很多的数据吞吐率。 为了提高PC机性能,使某些扩展板可以直接与微处理器通信,而不必经过通常使用的系统总线,Intel公司提供了PCI总线规范。这种局部总线允许在计算机上安装多至10个PCI兼容的扩展卡,PCI局部总线系统需要在某个PCI兼容插槽中安装一块PCI控制卡,每次可以以32位或64位的速度与CPU进行数据交换。PCI规范还考虑了多路复用Multiplexing。因此,PCI总线已成为今天计算机事实上的局部总线标准。由于PCI独立于处理器,不仅Intel系列可用,DEC的Alpha、Motorola的PowerPC等系列也可以用,它的向前向后兼容性,能使现有的多种计算机都能平滑过度到新标准,所以尤其受工业控制机行业的欢迎,建立了PCI工业计算机协会PCIIndustrialComputerManufacturersGroup(PCIMG),致力于在工控机行业推广PCI总线。1995年,出版了CompactPCI规范。 PCI总线在计算机中配置了3组总线,时钟33MHz,与CPU时钟频率无关,宽度32位,可扩展至64位,带宽达132Mbps至246Mbps,可以和ISA、EISA、VL-BUS等总线兼容,支持5V和3.3V两种电压,可以在芯片、软件和开发工具方面广泛利用PC机丰富资源,它具有良好的网络性能、图形视窗介面和数据存贮性能,是工业自动化和建筑物自动化中央站理想的计算机总线。 4、网络总线NetworkBus 中国标准JGJ/T16-92第26章BAS,规定"优先采用共享总线型"局域网结构作为BAS管理层、自动化层、现场层的网络拓扑,即用一条总线,把上位管理计算机、中央站、分站、现场设备各自连接在一起,形成三层局域网。因为所有节点共享一条传输通路,一次只能允许一个节点发送信息,所以需要建立信息发送的控制方式,JGJ/T96-在26.6.6条文说明中,没有明确规定是用IEEE802.3以太网的CSMA/CD波及监听多路访问/冲突检测争抢发送,还是用IEEE802.4令牌总线排队访问控制,只有指出这两种方法都是"目前流行的",但是"并无一致的看法"。在26.6《信号传输与数据通信》中,则把现场层至自动化层之间的信息传递成为"信号传输",把自动化层和管理层之间的信息传递,称为"数据通信",以示区别,前者为现场设备与计算机通信,包括模拟信号,后者为计算机之间通信,全部为数字信号。 20多年来,发展极为成功的以太网技术,已经得到公认。人类进入英特网时代,以太网也迅速进入工业自动化的各层网络。电气电子工程师协会IEEE基于802.3以太网国际标准,正在积极制定现场与以太网通信的新标准,使以太网能够直接为现场层所使用,可以预见,正象个人计算机PC迅速进入工业自动化领域一样,以太网以及TCP/IP、UDP/IP协议将十分迅速进入工业自动化各个领域,包括BAS。 网络总线是网络通信总线的简称,在BAS中,网络总线是上位管理计算机、中央站、分站、现场设备之间的连接总线,从计算机系统结构的角度上看,它是计算机的外部总线,计算机总线则可视为内部总线。网络总线属于网络技术,计算机总线属于计算机技术,网络是多个计算机的集合系统,数据通信和资源共享是其特点。今天,已经进?quot;网络就是计算机"的时代,通信和计算机技术紧密结合、同步发展,计算机总线和网络总线是计算机一种技术的两个方面。新一代的计算机已经把网络接口集成到计算机母板上,网络功能已经嵌入到操作系统中,使得网络总线可以视为计算机总线的外部延伸,密不可分。不进入网络的工作站,是不完整的工作站。在建筑物领域,BAS是建筑物整体计算机网络的重要子网,形成建筑物管理和建筑物设备控制一体化是从网络开始的。计算机总站维系着BAS的通信子网,资源子网和通信子网的组合,就是建筑物自动化网络,就是建筑物自动化系统。 4.1以太网的发展历史 1968-1972Aloha无线电系统夏威夷大学开创争用型通信 1972-1977首台以太网2.94MMetcalf和Boggs先生建立CAMA/CD 1979-1983粗同轴以太网10MCom(DEC、Intel、Xerox)10BASE5 1980-1982细同轴以太网商品化10M3ComISA总线与10BASE2相连 1984-1987双绞线以太网1MUTPHP、AT T1BASE5 1986-1990综合布线+双线绞线以太网10MSynOptics、HP10BASET 1990-1994交换式和全双工以太网10MKalpanaEtherSwitch 1992-1995快速以太网100MUTPGrandJunction100BASET 1996-?千兆位以太网1000MIEEE802.3z1000BASEF 4.2以太网与局域网国际标准IEEE802.3 以太网是商业市场上发展的,而802.3标准是独立的标准组织《电气与电子工程师学会》开发的802.3是基于以太网第1个版本制定,但在一定程度上改进了设计,1983年公布以后,以太网以此又作了修改,原来互不兼容的局域网,变为互相兼容(但不完全兼容)。二者主要区别是结构不同,例如,最大数据单元,802.3是1460字节,以太网是1500字节。但是,通常可以把802.3视同以太网。 以太网速率有10M和100M两种,最大1518字节,最大段长度500米(粗同轴)、185米(细同轴)、100米(UTP),中断段综合长度2500米(粗同轴)、925米(细同轴)、2500米(UTP)。 在BAS中用以太网作为网络总线时,现在BAS供应商所提供的以太网接口卡NIC(安装在中央站中),应该是10M/100M自适应型,以满足用户部署100M快速以太网的要求,例如Intel公司的PRO/100+管理适配器,适用于有PCI总线的台式机,能自动监听集线器速度,从而自动选择10M或100M,能支持最新的连接管理规范wfw2.0,支持所有的主要操作系统和网络操作系统,WinNT、95、98、2000,Nerware、UNIX,支持10BAS-TX,5类UTP,RJ-45连接器,数据路径宽度32位,可在0-55℃环境中工作。 4.3以太网介质访问控制(MAC)CSMA/CD 载波监听多址访问/冲突检测是以太网抢先式信息发送的主要技术,它包括有先听再讲、无声则讲、有空就讲、边讲边听、一人独讲、退避三舍等信息发送规则,保证所有站点都能以公平方式通过竞争来访问大家共享的以太网,虽然难免有"后到先服务"的现象,但是,由于CSMA/CD有一套完整的处理冲突的方法,大体上实现了对网络总线的公平访问。它是退避三舍的自调整功能,保证所有信息的发送都是成功的,例如常用的一种冲突退避延迟算法,称为"截断的二进制指数回退(EBE)",它使发送信息的站点,每冲突一次,自动延迟一个以2的幂函数计算的退避时间,用这种不断扩大回退时间来适应网络流量的变化,这是一种很巧妙的方法。它规定了退避也是有限度的,即最大退避时间以210倍为限,忍让次数也是有限的,以216次为限,否则就会丢掉这个屡发屡败以太冈帧,这种情况是绝少发生的,除非以太网已经瘫痪。 以太网每帧发送之间有一个固定的间隙64字节、512位,称为时间片,用来识别由于冲突而失败的发送信息帧碎片(最小帧规定为64字节,包括48字节数据),在512位时间内,网络冈所有站点检测到载波(有信息发送)和合法的冲突、信息帧碎片,从而保证以太网能正常工作,不受非有效帧(碎片)的影响。 一般谈到以太网,主要是指802.3的CSMA/CD协议,它是以太网的主经软件(其它还帧结构软件等)此外,以太网还包括以太网接口卡NIC、收发器、中继器硬件。总之,以太网是一种局域网,是共享总线型局域网(包括集线器Hub网络),是国际标准局域网之一,应用最广泛。 4.4以太网与TCP/IP 传输控制协议/网际协议(TCP/IP)是实践中产生的解决网络互连和异构计算机之间提供可行的透明通信服务的一组协议,它是世界上最大网络因特网的基础。以其公用性和有效性,成为公认的开放系统。TCP/IP是网络数据传输事实上的标准,或者简称其为因特网通信协议。 BAS结构图中,标明以太网,是说网络采用共享总线拓扑,标明TCP/IP,是说数据传输采用因特网通信协议。 TCP/IP独立于特定的计算机软硬件、独立于特定的网络系统,即使你不接入Internet,用它也是最好的组网方案,所以,我们在本文开始,对JGJ/T16-92BAS的网络结构就标明采用TCP/IP,更何况,BAS进入Internet也是势在必行的事情。 TCP/IP协议有三个特点,首先它的开放性,可以把现行的各种局域网互联起来,其次,它统一了地址规则,这种IP地址与域名系统的唯一性,保证了因特网走向全球,最后,高层协议基本标准化,使各种用户可靠而且便利,这一特点,在工业自动化中,有很好的应用,可以把标准化的控制总线协议,包装在高层协议中,使TCP/IP成为工业控制通信协议。 TCP/IP分成4个层次: 应用层--常用的应用程序有SMTP(邮件传送)、NFS(网络文件)、NIS(网络信息)、SNMNP(网络管理)、FTP(文件传输)、DNS(域名系统)等,以及工业自动化通信协议,也可在本层打包,如Moddbus、HoneywellC-Bus等。 传输层--提供端到端(即应用程序之间)的通信,主要功能是信息格式化、数据确认和丢失重传等,主要有(TCP传输控制协议)和UDP(用户数据报协议UserDataprogramProtocol,它在工业自动化应用中看好,它把数据先打包,后经IP发送,效率高于TCP) 网络接口层--不同网或同网中计算机之间的通信,处理数据报和路由,主要是IP(网际互连协议) 网络接口层--提供与物理网络的连接,它包括所有现行的网络访问标准,最重要的是以太网(802.3系列)。 5、测控总线MeasureandControlBus BAS现场层和自动层的总线,可视为测控总线。JGJ/T16-92第26章BAS26.6.l节规定"从现场到计算机系统的信号传输,需综合考虑""(1)简化传输控制的硬件结构;(2)减少传输导线的根数;(3)弱化维修的技术难度",还进一步指出了采用的方法"可选用一对一的传输方式、矩阵选码一公用线传输方式或多路复用技术的一路通道多方使用的传输方式(阵列式传输方式)""首先考虑时分制"等等。反映中国行业标准对测控信号传输的重视以及要求采用最新技术的愿望。在当时的历史条件下,已经把测控总线阐述得淋漓尽致。 自从HGH/TI6颁布近十年来,测控信号传输领域发生了重大的变化,这就是现场总线技术所带来的深刻变革,对BAS的影响当然也是非常深远的。只有现场总线技术才能符合JGJ/T1-92第26.6.1节规定的三项要求:最简单的传输控制,最少的导线根数,最方便的维修技术;而且,最重要的是,现场总线带来了工业自动化开放系统的新局面,减少了自控系统寿命周期成本LifeCycleCost。 因此,测控总线的讨论,可以归纳为现场总线的讨论。 国际电工委员会IEC定义现场总线是安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。 安装在控制室内的BAS中央站与现场的分站,分站与现场的传感器,它们之间的信号传输均适用现场总线技术。换言之,自动化层和现场层,采用现场总线技术是历史发展的必然。当有人提?quot;现场总线是管理控制一体化方案的催化剂"时(美国Fisher公司Martin先生),我们深刻体会这一隽语的丰富内涵。 5.1现场总线发展历史 1983年,Honeywell公司推出的差分信号驱动器,成功地在4-20mA直流信号上叠加了数字信号,随即投入市场的智能化仪表Smart变送器,是现场总线产品的前驱,这些带有微处理器芯片的仪表,除了在原由模拟信号仪表的基础上增加了复杂的计算功能外,还在4-20mA直流信号上迭加了数字信号,使现场与控制室之间的连接,从模拟信号过渡到了数字信号。这种工作机制,成为美国fisher-Rosemount公司著名的现场总线HART通信协议的基础。 1984年,美国仪表协会ISA/SO50工作组,开始制定现场总线标准。IEC也成立现场总线工作组IEC/TC65/SC65C/WG6,开始研究现场总线标准。 1985年,国际电工委员会决定由ProwayWorkingGroup负责研究现场总线体系结构和制定标准。 1986年,德国推出Profibus过程现场总线标准。 1990年,美国Echelon公司推出LonWorks现场总线产品。 1992年,Siemens、Rosemount、Rosemount、ABB、Foxboro、Yokogawa等80家公司联合,成立ISP协会,着手在Profibus基础上制定标准。 1993年,Honewell、Bailey等公司成立WorldFIP协会,有120家公司参加,准备以法国标准FIP(FactorInsrtumentationProtocol)为基础制定标准。 1994年,ISP和WorldFIP北美部份合并,成立FF现场总线基金会(FieldbusFoundation)。推动现场总线国际标准的开发。 1996年,FF公布了低速总线H1标准。 2000年1月4日,IEC宣布现场总线国际标准以86%赞成、12%反对通过,IEC-61158面世。 5.2现场总线国际标准IEC-61158 8种现有的现场总线纳入国际标准,如果考虑到世界上已有30多种现场总线,这也还是在统一的路程上,前进了一大步。 从上表可以看出,8种现场,有8种通信协议,互不兼容,距离统一标准的现场总线,还有很大距离,虽然这些现场总线在功能上可以互补。 为了解决现场总线统一问题,借鉴IT行业的统一网络通信标准,就是第5种类型,即以太网现场总线。1998年,在美国休斯敦召开的ISA展览会期间,成正了工业自动化开放式网络联盟IAONA,建议把FF的H2高速现场总线,改成高速以太网HSE,有Honeywell参加的18个公司31位工程师正在Foxboro公司积极进行开发,希望HSE能成为众望所归的现场总线。 HSE的特点是速度高(100Mbps),数据通过量大,与计算机联接容易,价格低。有两类用途,一类是完成由于计算量过大而不适合在现场仪表中进行的运算,另一类是作为多条低速H1总线或其他网络的网关设备。 HSE是否适用干BAS,是有待研究的事情。 在IEC61158国际标准中,有欧洲标准建筑物自动化系统MBS-TC247推荐的ProfibusFMS总线和WorldFIP总线,但是没有欧洲推荐的LonWorks总线和欧洲设备总线EIB。 5.3现场总线的三层结构 从IEC61158标准中的8类总线,可以看出现场总线并不需要保持与ISO/OS17层结构一致,只需物理层、数据链路层、应用层等三层就可以了。因为面向控制的信息比较简单,但需要快速而可靠地到达目的地,七层模式使数据转换变慢,会滞后实时控制的时间要求,七层有关的网络接口成本也较高,同时,现场设备也不需要OSI地址。 IEC61158还规定,所有2至8类现场总线,均需对类型1的FF总线提供接口,但2至8类总线之间,不要求提供接口。 5.4以太网作为现场总线的主要问题及其解决方法 由于以太网802.3采用随机式的CSMA/CD信息发送方式,对事实控制来说,就带来一?quot;不确定性"问题,不能事先预言测控信息传送的时间,存在着"后到先服务"现象。而令牌式"排队发言"信息传送是可以预言的。要克服这个缺点,就要提高以太网的传输能力。由于10/100BASE-T全双工交换式以太网技术发展,基本上解决了CSMA/CD随即发送带来的"不确定性"问题。1990年,智能交换机的出现,基本上淘汰了信息发送时的冲突,而且,智能交换机的成本不断下降,为工业控制实际应用提供了可能。智能交换机(网络开关EtherSwitch),能同时提供多条数据传输途径,功能和电话交换机相似,使整体吞吐量显著提高,同时智能交换机还使用一种名为"切入法"(CutThrough)的新桥接技术(常规桥接是使用存储转发技术),是延迟时间又降低了一个数量级。1993全双工技术是以太网可以同时发送和接收数据,理论上又可以使传输速度翻上一番,再加上快速以太网的出现,以太网在处理事实控制方面,已经可以做到测控信息的传输不再是"不确定"的,而是有着"良好概率GoodProbability"的表现,能够适应事实控制的需要。 以太网传送测控信息的另一个问题是线路"利用率",线路效率。利用率是指线路用来成功地传输帧的时间部分。每个以太网数据包中那些不代表实际数据部分(同步、地址、字段长度、错误检验)较大,共26个字节,这种"开销"使线路利用率下降。在测控领域,实际数据很短,例如,DI20个字节、DO16个字凇IAO200个字节、通信接口500字节、PID运算500字节、计数器4个字节等,这样,当使用以太网信息包包装时,大量信号还需要加上填充符才能满足最小48个字节数据段的长度要求,如DI、DO、计数器,因此,效率较低。 但是,实际上,由于争先式发送,会改变效率,计算指出,如果连续发送两个64字节的以太网信息包,效率可以提高到54%。尽管如此,在工业自动化领域,仍然重视如何减少"开销",提高通信效率,例如,在通信协议中,想已用户数据报协议UDP来取代最常用的传输控制协议TCP,因为UDP信息包的包装比TCP简单,只有4个字节,而TCP,则是26个字节。IEC61158国际标准现场总线HSE高速以太网就考虑采用UDP/IP来代替TCP/IP。 不过,以太网的高速度,已经把这些问题全部覆盖了,就算是以最低速3Mbps有效速率运行,一个100个字节的实时控制信息,在以太网的传输时间,只有0.336毫秒([100+26]×8/3M),对BAS,已是很理想的数据了。 5.5TCP/IP作为现场总线的通信协议的讨论 TCP/IP协议是一组协议,采用四层结构,与现场总路线三层结构很相似,因此,适用于现场总线。 采用TCP/IP的以太网现场总线,由于数据链路层的CSMA/CD,使得数据传输时间是建立?quot;概率"基础上,但由于以太网线路的改进,情况大为改善。 TCP/IP是非常流行的技术,移植到现场总线是顺理成章的事,问题之一是TCP/IP是为因特网设计的,TCP是要处理面对成千上万的网站,它要处理好这么多路由的连接,只能采取在TCP层,设置发送机和接收机,提供端到端的可靠的进程间的通信,使数据报在传输过程中始终保持连接状态,只有双向通信。TCP才去发送数据报(双向通信不是指两机器独占式通过网络对话,而是说两台机器间有一交互信息流),TCP发出信号后,必须等待对方应答信号,否则会重发,这种定向连接协议,使两个端机经常以适当的速度相互通话,TCP传输控制在两个机器问来回发送状态信息。而UDP用户数据表协议却比TCP简单得多。对于自动控制的应用程序来说,并不需要时时保持个连接,以节约开销和网络通信量,而UDP是一个无连接系统,从TCP到UDP放弃了许多功能,简单了许多,只是作为一个数据报的发端机和收端机操作,而不理会二者之间的连接。帧的结构简化为源端口2字节,目的端口2字节,长度2字节,校验2字节。UDP传递服务不建立通信双方的连接,发完数据就完事大吉,所以,比较灵活,效率高,非常适合测控数据的发送,因为这类数据非常短,还有,在控制网络中,通行的站点比起因特网来,少之又少,非常强调二者之间的连接管理,就显得多余,比起TCP的大文件来,测控程度只是"发出一个请求"或者"等待一个响应",三言两语,传递本身就会很可靠。此外,在实时控制中,有时强调一种完全控制,即使在信号传输过程中发生错误,控制器业能够自行处理作出决策,而不需要让TCP一遍又一遍重复发送数据,因为自控系统控制器的自制能力都极强。 无论TCP还是UDP,应用程序都是驻留在通信协议顶层的应用中,包括控制和人机接口等一系列应用程序以及用于系统集成的OPC,都藉信息传输,获取其中的数据。 5.6以太网在工业自动化中的应用 美国Foxboro公司在1995年就推出了采用以太网10BASE-5粗同轴电缆I/AnodeBus用于现场总线控制系统,近年来,新I/A现场总线系统已经改为双绞线BASE-T,室内及机柜内,都使用RJ-45接插件,对室外及振动严重的场所,则按防护等级IP-67生产了密封式RJ-45的连接器,Hirschman公司也能提供现场总线中作为以太网连接的接插件,抗震密封,适用于工业环境。 1997年,Schneider公司为其著名现场总线ModbusTCP通信协议产品,它的PLC产品中的I/O模块,Momentum系列,均可以设置以太网端口。这些I/O模块通过这些端口直接连入以太网中。Schneider公司把Modbus通信协议变址为TCP/IP通信协议,这是世界上较早的以太网I/O产品。TCP/IP和UDP/IP的一个重要的优点是在同一个以太网中,可以运行许多不同的通信协议,它们都变址在TCP/IP或UDP/IP中。 Honeywell公司几年前就已经开始着手把以太网用于建筑物自动化系统自动化层总线通信的应用工作,目前,第一步已经实现,即,把所有测控总线通过TCP/IP接口连入以太网中,通过以太网得数据通信,进行实时控制。以太网成为BA、FA、SA集成的通信平台,进而与管理系统在此平台上完成管理控制一体化集成。 随着以太网应用技术的进一步发展,把以太网芯片内嵌与现场设备的一天,也许会很快来临,意味着因特网内置与现场设备的时代终会来到,其意义在于因特网与控制网融为一体,因特网无处不在,会进一步改变工业自动化和建筑物自动化的面貌。 5.7建筑物自动化的现场总线 现场总线这个技术热点,长期争论不休,虽然出台了IEC61158所推荐的8种国际标准总线,但是仍然没有一种统一的标准现场总线能够满足各种行业有要求。在这纷争的局面中,以太网的确受到了许多厂商的重视,在管理层(工厂级)采用以太网已经成了共识,而在低层次上的应用,还要假以时日,许多厂商正在积极研究和开发。 目前,LonWorks现场总线在BAS行业中的地位,是很重要的,尤其LonMark产品给用户带来产品互换互操的巨大利益(大幅度下降系统的寿命周期成本),所以受到用户的重视。Honeywell公司在2000年6月推出了全LonWorks现场总线系统,原来的C-BUS已经可以换用LonTalk现场总线,所有其它生产厂商的LonWorks现场总线,可以直接联入Honeywell中央站。 此外,BACnet通信协议在BAS中的地位也举足轻重,Honeywell公司在BAS系统中,设置有BACnet服务器和BACnet客户机两组软件,以适应BACnet总线产品的连接和系统的集成。 总之,随着个人计算机PC和以太网技术在工业控制领域中应用的不断发展,尽管LonWorks、BACnet、Modbus等传统明星会继续发挥作用,但是,新动向确实值得关注,LonWorks技术也正在使用以太网技术,就说明了这点。 自动化技术论文:自动化控制网络技术发展论文 摘要:简要介绍了楼宇自动化系统,分析了传统集散控制系统和新兴的现场总线控制系统优缺点以及应用,并介绍了楼宇自控领域中流行的4种现场总线。说明了以太网技术的发展以及在楼宇自控领域中的最新应用情况,对现场总线控制系统和以太网进行了比较 关键词:楼宇自动化控制网络现场总线控制系统以太网楼宇自动化系统 目前日益流行的智能建筑(inteuigentbuidings)是建筑技术与计算机信息技术相结合的产物,是信息社会的需要,也是未来建筑发展的方向。智能建筑主要由楼宇自动化系统(buidingautomationsystem,缩写为bas)、通信自动化系统(cas)和办公自动化系统(oas)三大系统组成。其中,楼宇自动化系统是智能建筑中最基本和最重要的组成部分。楼宇自动化系统是利用计算机及其网络技术、自动控制技术和通信技术构建的高度自动化的综合管理和控制系统,将大楼内部各种设备连接到一个控制网络上,通过网络对其进行综合的控制,这些设备包括空调、照明设备、电梯、消防设备、安防设备等等。它确保建筑物内的舒适和安全的办公环境,同时实现高效节能的要求。 2现场控制系统fcs的出现以及在楼宇自控中的应用 上个世纪七八十年代,伴随着计算机可靠性提高,价格大幅下降,出现了由多个计算机递阶构成的集中、分散相结合的分布式控制系统(distributedcontrolsystem,简称dcs)。dcs是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种综合控制系统。它的测量变送仪表一般是模拟仪表,因此它属于一种模拟数字混合控制系统,这种系统较以前的各种控制系统有了较大的进步。dcs在工业自动化控制领域获得了广泛的应用,也开始应用到楼宇自动化控制领域。但是dcs存在如下一些缺点: (1)安装费用高。采用一台仪表、一对传输线的接线方式,导致接线庞杂、工程周期长、安装费用高、维护困难; (2)可靠性差。模拟信号传输精度低,而且抗干扰性差; (3)系统封闭。各厂家的产品自成系统,系统封闭、不开放,难以实现产品的互换与互操作以及组成更大范围的网络系统。 上个世纪90年代以来,随着控制技术、计算机技术、通信技术的发展,出现了基于现场总线的控制系统(fcs),fcs克服了dcs的缺点,它是一种全数字化的、全分散的、全开放、可互操作和开放式互连的新一代控制系统。目前,现场总线技术已经成为自动化技术中的一个热点,备受国内外自动化设备制造商与用户的关注。fcs极大地简化了传统控制系统繁琐且技术含量较低的布线工作量,使其系统检测和控制单元的分布更趋合理。与传统的dcs(分布式控制系统)相比,fcs具有可靠性高、可维护性好、成本低、实时性好、实现了控制管理一体化的结构体系等优点。现场总线的出现,为工业自动化带来了一场深层次的革命,从而开创了工业自动控制的新纪元,被誉为自动化领域的计算机局域网。鉴于fcs的许多优点,控制专家们纷纷预言“fcs将取代dcs成为2l世纪控制系统的主流。”现在,fcs已经被应用到楼宇自动化控制领域。 2.1应用于楼字自动化领域的几种现场总线 由于诱人的市场商机和不同的应用领域的存在,世界一些大公司或公司联盟纷纷提出自己的现场总线协议标准。据不完全统计,目前国际上有40种宣称为开放型的现场总线标准。这些协议根据国际标准化组织(iso)的计算机网络开放式互连系统的osi参考模型来制定的。大多数现场总线只是用其中的一、二和七层协议。于是现场总线呈现杂乱纷呈的局面。在这些现场总线中不乏优异的现场总线,如can、modbus、profibus、lonworks、bacnet、devicenet等等。其中lonworks、bacnet、can、eib等现场总线在楼宇自动化领域获得了、较广泛的应用。尽管基于现场总线的fcs克服了dcs的许多缺点,但还是有一些不如人意的地方,最明显的缺点:多种现场总线并存而互不兼容,导致fcs的可互操作性只能在同一种现场总线系统中实现。后面将对fcs的缺点做进一步说明。 (1)lonworks 美国echelon公司1991年推出了lon(local0penationnetworks)技术,又称lonworks技术。它得到了众多计算机厂家、系统集成商、仪器仪表以及软件公司的大力支持,已经在楼宇自动化、工业自动化、电力系统供配、消防监控、停车场管理等领域获得广泛应用。具体地说lonworks具有以下优点: ①网络结构灵活、组网方便。它支持多种网络拓扑形式,包括总线型、星型、树型、自由拓扑型等,这样可适应复杂的现场环境,方便现场布线; ②支持多种传输介质。包括双绞线、同轴电缆、电力线、光纤、无线射频等;两种传输速率:78bps和1.25mbps,最大传输距离由网络拓扑形式和传输介质决定,一般可从500m到2700m。可接人的节点最多为32385个; ③完善的珏发工具。提供完善的系统开发环境,采用开放的neuronc语言,它是ansic语言的扩展; ④无主的网络系统。lonworks网络中各节点的地位相同,网络管理可设在任一节点处,并可安装多个网络管理器; ⑤开发lonworks网络节点的时间较短,也易于维护。lonworks采用的lontalk协议固化在echelon公司的neuron芯片中,这样可以节省开发lonworks网络节点的时间,也方便维护。 同其它现场总线一样,lonworks也有自身的缺点。首先,lonworks的实时性、处理大量数据的能力有些欠缺;其次,由于lonworks依赖于echelon公司的neuron芯片,所以它的完全开放性也受到一些质疑。尽管lonworks存在一些不足,但是lonworks的fcs还在楼宇自动化领域获得了广泛的应用。世界上有2万多家oem厂商生产lonworks相关产品,其中种类已达3500多种。目前世界上已安装有500多万个lonworks节点,lont~k协议也被接纳为欧洲centc247、centc205的一部分。自1996年以来,lonworks也开始在国内获得大量的应用。在建设部的支持下,国内一些研究所和企业开始陆续开发出基于lonworks的楼宇自动化控制系统,并在一些新建智能大厦和建设部智能化小区试点工程中得到应用。 (2)bacnet bacnet是作为世界上第一个楼宇自动控制网络的数据通信协议。它代表了智能建筑发展的主流趋势。bacnet不是软件或硬件,也不是固件,严格地说,bacnet并不是现场总线,而是一种网络协议,即通信规则。为不同商家产品的系统之间进行信息交流提供平台和支持。bacnet详细阐述了系统组成单元相互分享数据实现的途径、使用的通信介质、可以使用的功能以及信息如何翻译的全部规则。bacnet采用了etherent、arcnet、ms/tp、ptp、lontalk五种网络技术进行通信。可根据系统通信是和通信速度选择不同的网络技术。相对其它现场总线,bacnet标准最大的优点是可以与etherent、lonworks等网络进行无缝集成。不过bacnet主要为解决不同厂家的楼宇自控系统相互间的通讯问题设计,并不太适用于智能传感器、执行器等末端设备。bacnet标准已在全球得到了广泛的应用,全球生产和经营楼宇设备和楼宇自控设备的主要厂商均支持bacnet标准。bacnet在不到10年的时间内就从一个行业学会标准迅速成为楼宇自控领域中唯一的iso标准。虽然我国是wto和iso成员国,但是bacnet在我国建筑领域中的应用范围还是相对较小,而且在工程中采用的bacnet产品和技术也基本上全部是从国外引进的,还没有真正意义上的国产化bacnet相关产品。 (3)can can总线最初是德国bosch公司为汽车监控控制系统设计提出的,现在它已经成为一种国际标准,在电力、石化、空调、建筑等行业均有应用。can具有以下优点: ①采用8字节的短帧传送,故传输时间短、抗干扰性强: ②具有多种错误校验方式,形成强大的差错控制能力。而且在严重错误的情况下,节点会自动离线,避免影响总线上其它节点; ③采用无损坏的仲裁技术; 4can芯片不但价格低而且供应商多。 can缺点是:can总线上最多可挂接110个节点,这不完全能满足整个智能建筑的需要。不过可以通过利用中继器进行扩展,相对其它一些现场总线,can总线技术比较简单,can相关产品的开发费用也远远低于其它现场总线技术产品的开发费用。因此,很早国内就有一些企业推出了基于can总线的楼宇自控的相关产品。如狮岛、索龙集团开发出了$2000楼宇自控系统。 (4)eib eib是欧洲安装总线(europeaninstallationbus)的缩写。它在1990年被提出,经过十多年的发展,成为欧洲最有影响的建筑智能化现场总线标准,在欧洲得到了进300家厂商的支持。1999年eib被引进中国的智能化建筑领域,并在上海同济大学建立了eib认证技术培训中心。在短短的几年里,国内的会展中心、博物馆、办公大楼、别墅等场所的灯光、窗帘、空调等控制和安防系统方面获得了广泛应用,如厦门国际会展中心、大连国贸中心、浙江人民大会堂等。国内的eib项目基本上被abb公司和simens公司所垄断。 3以太网开始进入楼宇自控领域 以太网发展至今已有20年历程,作为局域网组网的主要技术,以其简单、价廉、高带宽、维护方便以及不断发展等优点一直在局域网领域中牢牢占据着统治地位。近年来,以太网技术获得了快速地发展。交换型和全双功以太网的出现,克服了传统以太网的共享公共传输媒体和半双功传输的弱点,实现了站点独占传输媒体并同时收发数据,也减少了网络上的数据碰撞。以太网的标准不断更新和扩展,目前的以太网不仅在物理层(包括拓扑结构、传输速率、传输媒体),并且在数据链路层与原来的传统以太网标准有了很大的进步,以太网标准系列已扩展成20余个。现在已太网不但由局域网向着接入网和城域网领域发展,同时开始进入工业控制和楼宇自控领域。新的ieee802.3af标准开始对以太网供电作出了规定,它消除了以太网技术进入现场控制领域的一个严重障碍。目前,3com、华为、dlink等公司开始提供符合ieee802.3af标准的交换机产品。另外,一些现场总线的协会或组织也开始提出基于其现场总线的开放式以太网标准,即工业以太网标准,如odva(开放devicenet供货商协会)和ci(contolnet国际组织)的ethernet/ip标准、ff(现场总线基金会)的hse(hig}lspeedethemet,高速以太网)、profibus国际组织的profinet。支持这些工业以太网标准的交换机、网卡等产品也开始出现,如moxa公司的eds-508系列工业以太网交换机(支持ethernet/ip)、北京航天华辉自动化技术有限公司的anybus-sio/100m(支持ethemet/ip和modbus/tcp)等。美国vdc(venturedevelopmentcorp.)调查报告指出,ethemet在工业控制领域中的应用将越来越广泛,市场占有率将从2000年的ll%增加到2005年的23%。 伴随着以太网技术在工业控制领域的成功应用,以太网技术也必将越来越多地渗透到楼宇自控领域。目前,以太网多用于基于现场总线的楼宇自控网络集成到智能建筑中的信息网(如图l所示),在一些新开发的楼宇自控系统中,以太网直接进入了控制层,如北京楼宇自动化中心开发的基于以太网的enc-2001ip智能建筑测控系统。enc-200lip控制系统的结构如图2所示。一般的空调、照明等系统通过enc参量控制模块集成到以太网上;带有rs232或rs485接口的系统通过网关转换模块集成到以太网上;ip电话以及ip摄像机直接连接到以太网上。 在楼宇自控网络中采用基于现场总线的fcs的优点是: ①可靠性、实时性好。现场总线为工业控制设计 图1楼宇自控网络集成到信息网的,有屏蔽、接地与防爆等措施,同时其实时性也比采用csma/cd的以太网的时实性好; ②用户的投资成本低。现在,开放的现场总线技术已经比较成熟,有很多公司提供的相关产品可供选择。其缺点是:实现现场总线无缝接人以太网复杂,当多种现场总线共存在一个系统中时,集成起来更复杂,系统的扩展性差。 在楼宇自控网络中采用以太网的优点是:实现了从管理层(信息网)到现场设备控制层(控制网)的“一网到底”,即实现人们期望的通信协议的兼容和统一;这样系统扩展起来也比较方便;与智能建筑中其它系统(信息网通信自动化系统和办公自动化系统)集成起来更加容易。其缺点是:首先,目前开发基于以太网的控制系统产品的难度较大,开发费用和成本相对还是较高,用户可以选择的厂商也很有限,垄断利润较高,研发成本还没有被消化,这些都导致产品价格过高。其次,以太网的实时性、可靠性等方面还有待进一步完善。 4结束语 就目前而言,不管是应用在楼宇自控网络中的基于现场总线的fcs还是以太网,都有其优点和缺点。随着时间的推移和技术的进步,它们也必将会被进一步完善。据统计,我国目前有从事楼宇自动化业务的企业3000家以上,产品供应商约3000家。另外,随着我国绍济的快速发展和人们生活水平的不断提高,建筑和社区的数字化建设正在兴起,fcs和以太网都必将在楼宇自控领域中获得更广泛的应用,在今后相当长的时间内,两者在竞争的同时也将继续并存。 自动化技术论文:机械自动化技术论文 论文关键词:机械自动化;现状;发展 论文摘要:本文对机械自动化的产生及在我国的现状做了概述,在此基础上探索了我国机械自动化的发展之路。 引言 机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。 一、机械自动化的产生 机械自动化技术从上个世纪20年代首先在机械制造冷加工大批量生产过程中开始发展应用,上世纪60年代后为适应市场的需求和变化,为增强机械制造业对市场灵活快速反应的能力,开始建立可变性自动化生产系统,即围绕计算机技术的柔性自动化。它是在制造系统不变或变化较小的情况下,机器设备或生产管理过程通过自动检测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程,并能够自动地从制造一种零件转换到制造另一种不同的零件。社会实践证明,这种定义下的制造系统自动化与当代大多数企业的实际不相容。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。 二、我国机械自动化的现状 机械自动化技术从上个世纪20年代开始发展应用以来,已经得到了迅速的发展,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用了计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国仍处于初级操作阶段的自动化。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,我国的产业结构层次低。我国机械制造业目前有11.4万个企业,发展很不平衡,有大量落后于现代水准的产业,大部分企业还比较落后,手工劳动占有相当的比重,我国能独立开发现代机械自动化技术的企业可以说没有;我国机械制造业企业中自动化装备少、水准低,不仅在数量上同世界先进国家有较大差距,而且在品种上、质量上、使用上,同世界先进水准也存在阶段性差距。实现我国机械自动化技术是一个长期的过程,不可能一蹴而就。需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。当前,我国还处在社会主义初级阶段,经济、财力、生产力水准、国民素质等,与世界主要国家的差距是很大的;我国有丰富的劳动力资源,每年城镇新增就业人口达两千多万,且今后每年的就业人数还会增加。机械自动化最大限度地提高劳动生产率,劳动力的过剩和分工的转移就是一个现实问题。 三、我国机械自动化发展之路探索 (一)结合生产实际发展机械自动化技术 先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产,才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、搞自动线的做法,全年生产任务只需1~2个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正,对国民经济不产生显著促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益,而不单纯是速度。国产造型生产线因产品质量差、可靠性低、实用性差,开工率一般仅在50%~60%。而能在生产中长期服役的主力生产线很少,像第一汽车制造厂的01线、第二汽车制造厂的BMD线等具有全年开工业绩的线更是凤毛麟角。这种现象不属偶然或局部,而是带有普遍性。据调查,我国引进的弧焊机器人,完全正常运转、充分发挥效益的只占1/3;另外1/3处于负荷不满或不能完全正常运转状态;还有1/3不能正常使用,直接影响了用户使用更多机器人的信心。(二)发展投资少、见效快的低成本自动化技术 发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的发展需要和国情。美国麻省理工学院提出的精节生产LP模式,就是以最小的投入,取得最大的产出的具体表现。日本丰田公司采用适时生产JIT、全面质量管理TQC和成组技术GT、弹性作业人数和尊重人性为支柱的精节生产方式,使自动化程度不高的工厂取得了良好的效益。芬兰NOKOAData机工厂的组装车间内拥有一条能制造286、386和486微机的灵活生产线,它并不完全由自动化设备组成,中间穿插着借助计算机指导的人工参与,将高新技术与原有工艺基础巧妙灵活地结合在一起,从而使这种生产线的造价较低,同时却具有柔性制造系统的性能。实际上精节生产本身就意味着从国情和企业实际情况出发,借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备,在发展现代机械自动化技术时,若以原有的设备为主,合理调整机床布局,添加少量的数控设备,引入CAD/CAM技术,就能充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性,共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统,为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。 (三)注重配套发展机械自动化技术 现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下,对生产的物流和人的作用进行综合的研究,涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术,必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化,广泛采用程序数控机床,以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术,要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作,既要发展主机,也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等,这些都将是今后机械自动化的主要技术基础。 自动化技术论文:机械自动化技术研究论文 论文关键词:机械自动化;现状;发展 论文摘要:本文对机械自动化的产生及在我国的现状做了概述,在此基础上探索了我国机械自动化的发展之路。 引言 机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。 一、机械自动化的产生 机械自动化技术从上个世纪20年代首先在机械制造冷加工大批量生产过程中开始发展应用,上世纪60年代后为适应市场的需求和变化,为增强机械制造业对市场灵活快速反应的能力,开始建立可变性自动化生产系统,即围绕计算机技术的柔性自动化。它是在制造系统不变或变化较小的情况下,机器设备或生产管理过程通过自动检测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程,并能够自动地从制造一种零件转换到制造另一种不同的零件。社会实践证明,这种定义下的制造系统自动化与当代大多数企业的实际不相容。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。 二、我国机械自动化的现状 机械自动化技术从上个世纪20年代开始发展应用以来,已经得到了迅速的发展,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用了计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国仍处于初级操作阶段的自动化。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,我国的产业结构层次低。我国机械制造业目前有11.4万个企业,发展很不平衡,有大量落后于现代水准的产业,大部分企业还比较落后,手工劳动占有相当的比重,我国能独立开发现代机械自动化技术的企业可以说没有;我国机械制造业企业中自动化装备少、水准低,不仅在数量上同世界先进国家有较大差距,而且在品种上、质量上、使用上,同世界先进水准也存在阶段性差距。实现我国机械自动化技术是一个长期的过程,不可能一蹴而就。需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。当前,我国还处在社会主义初级阶段,经济、财力、生产力水准、国民素质等,与世界主要国家的差距是很大的;我国有丰富的劳动力资源,每年城镇新增就业人口达两千多万,且今后每年的就业人数还会增加。机械自动化最大限度地提高劳动生产率,劳动力的过剩和分工的转移就是一个现实问题。 三、我国机械自动化发展之路探索 (一)结合生产实际发展机械自动化技术 先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产,才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、搞自动线的做法,全年生产任务只需1~2个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正,对国民经济不产生显著促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益,而不单纯是速度。国产造型生产线因产品质量差、可靠性低、实用性差,开工率一般仅在50%~60%。而能在生产中长期服役的主力生产线很少,像第一汽车制造厂的01线、第二汽车制造厂的BMD线等具有全年开工业绩的线更是凤毛麟角。这种现象不属偶然或局部,而是带有普遍性。据调查,我国引进的弧焊机器人,完全正常运转、充分发挥效益的只占1/3;另外1/3处于负荷不满或不能完全正常运转状态;还有1/3不能正常使用,直接影响了用户使用更多机器人的信心。(二)发展投资少、见效快的低成本自动化技术 发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的发展需要和国情。美国麻省理工学院提出的精节生产LP模式,就是以最小的投入,取得最大的产出的具体表现。日本丰田公司采用适时生产JIT、全面质量管理TQC和成组技术GT、弹性作业人数和尊重人性为支柱的精节生产方式,使自动化程度不高的工厂取得了良好的效益。芬兰NOKOAData机工厂的组装车间内拥有一条能制造286、386和486微机的灵活生产线,它并不完全由自动化设备组成,中间穿插着借助计算机指导的人工参与,将高新技术与原有工艺基础巧妙灵活地结合在一起,从而使这种生产线的造价较低,同时却具有柔性制造系统的性能。实际上精节生产本身就意味着从国情和企业实际情况出发,借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备,在发展现代机械自动化技术时,若以原有的设备为主,合理调整机床布局,添加少量的数控设备,引入CAD/CAM技术,就能充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性,共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统,为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。 (三)注重配套发展机械自动化技术 现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下,对生产的物流和人的作用进行综合的研究,涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术,必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化,广泛采用程序数控机床,以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术,要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作,既要发展主机,也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等,这些都将是今后机械自动化的主要技术基础。 自动化技术论文:自动化机床的故障排除技术探究论文 论文关键词:数控机床故障排除分析 论文摘要:数控机床电气系统故障的调查、分析与诊断的过程也就是故障的排除过程,一旦查明了原因,故障也就几乎等于排除了。因此故障分析诊断的方法十分重要。 一、故障的调查与分析 这是排故的第一阶段,是非常关键的阶段,主要应作好下列工作: 1、询问调查在接到机床现场出现故障要求排除的信息时,首先应要求操作者尽量保持现场故障状态,不做任何处理,这样有利于迅速精确地分析故障原因。 2、现场检查到达现场后,首先要验证操作者提供的各种情况的准确性、完整性,从而核实初步判断的准确度。由于操作者的水平,对故障状况描述不清甚至完全不准确的情况不乏其例,因此到现场后仍然不要急于动手处理,重新仔细调查各种情况,以免破坏了现场,使排故增加难度。 3、故障分析根据已知的故障状况按上节所述故障分类办法分析故障类型,从而确定排故原则。由于大多数故障是有指示的,所以一般情况下,对照机床配套的数控系统诊断手册和使用说明书,可以列出产生该故障的多种可能的原因。 4、确定原因对多种可能的原因进行排查从中找出本次故障的真正原因,这时对维修人员是一种对该机床熟悉程度、知识水平、实践经验和分析判断能力的综合考验。 5、排故准备有的故障的排除方法可能很简单,有些故障则往往较复杂,需要做一系列的准备工作,例如工具仪表的准备、局部的拆卸、零部件的修理,元器件的采购甚至排故计划步骤的制定等等。 下面把电气故障的常用诊断方法综列于下。 (1)直观检查法这是故障分析之初必用的方法,就是利用感官的检查。 ①询问向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果,并且在整个分析判断过程中可能要多次询问。 ②目视总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态(例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等),各电控装置(如数控系统、温控装置、润滑装置等)有无报警指示,局部查看有无保险烧煅,元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落,各操作元件位置正确与否等等。 (2)仪器检查法使用常规电工仪表,对各组交、直流电源电压,对相关直流及脉冲信号等进行测量,从中找寻可能的故障。例如用万用表检查各电源情况,及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量,用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有无,用PLC编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。 (3)信号与报警指示分析法 ①硬件报警指示这是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯,结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。 ②软件报警指示如前所述的系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示,依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。 (4)接口状态检查法现代数控系统多将PLC集成于其中,而CNC与PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与接口信号错误或丢失相关的,这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示,有的可以通过简单操作在CRT屏幕上显示,而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。 (5)参数调整法数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配,而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。因此,任何参数的变化(尤其是模拟量参数)甚至丢失都是不允许的;而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。此类故障多指故障分类一节中后一类故障,需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。 (6)备件置换法当故障分析结果集中于某一印制电路板上时,由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于其上某一区域乃至某一元件是十分困难的,为了缩短停机时间,在有相同备件的条件下可以先将备件换上,然后再去检查修复故障板。 鉴于以上条件,在拔出旧板更换新板之前一定要先仔细阅读相关资料,弄懂要求和操作步骤之后再动手,以免造成更大的故障。 (7)交叉换位法当发现故障板或者不能确定是否故障板而又没有备件的情况下,可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查,例如两个坐标的指令板或伺服板的交换从中判断故障板或故障部位。这种交叉换位法应特别注意,不仅硬件接线的正确交换,还要将一系列相应的参数交换,否则不仅达不到目的,反而会产生新的故障造成思维的混乱,一定要事先考虑周全,设计好软、硬件交换方案,准确无误再行交换检查。 (8)特殊处理法当今的数控系统已进入PC基、开放化的发展阶段,其中软件含量越来越丰富,有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用者自己的软件,由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题,会使得有些故障状态无从分析,例如死机现象。对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理,比如整机断电,稍作停顿后再开机,有时则可能将故障消除。维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律或者其他有效的方法。 二、电气维修与故障的排除 电气故障的分析过程也就是故障的排除过程,因此电气故障的一些常用排除方法在上一节的分析方法中已综合介绍过了,本节则列举几个常见电气故障做一简要介绍,供维修者参考。 1、电源电源是维修系统乃至整个机床正常工作的能量来源,它的失效或者故障轻者会丢失数据、造成停机。重者会毁坏系统局部甚至全部。西方国家由于电力充足,电网质量高,因此其电气系统的电源设计考虑较少,这对于我国有较大波动和高次谐波的电力供电网来说就略显不足,再加上某些人为的因素,难免出现由电源而引起的故障。 2、数控系统位置环故障 ①位置环报警。可能是位置测量回路开路;测量元件损坏;位置控制建立的接口信号不存在等。 ②坐标轴在没有指令的情况下产生运动。可能是漂移过大;位置环或速度环接成正反馈;反馈接线开路;测量元件损坏。 3、机床坐标找不到零点。可能是零方向在远离零点;编码器损坏或接线开路;光栅零点标记移位;回零减速开关失灵。 4、机床动态特性变差,工件加工质量下降,甚至在一定速度下机床发生振动。这其中有很大一种可能是机械传动系统间隙过大甚至磨损严重或者导轨润滑不充分甚至磨损造成的;对于电气控制系统来说则可能是速度环、位置环和相关参数已不在最佳匹配状态,应在机械故障基本排除后重新进行最佳化调整。 5、偶发性停机故障。这里有两种可能的情况:一种情况是如前所述的相关软件设计中的问题造成在某些特定的操作与功能运行组合下的停机故障,一般情况下机床断电后重新通电便会消失;另一种情况是由环境条件引起的,如强力干扰(电网或周边设备)、温度过高、湿度过大等。这种环境因素往往被人们所忽视,例如南方地区将机床置于普通厂房甚至靠近敞开的大门附近,电柜长时间开门运行,附近有大量产生粉尘、金属屑或水雾的设备等等。这些因素不仅会造成故障,严重的还会损坏系统与机床,务必注意改善。 自动化技术论文:配电网自动化故障区段定位技术分析论文 一、当前配电自动化系统中故障区段定位的主要模式 在配电自动化系统中,故障区段定位是优秀内容。其主要作用是:当线路发生故障时,在最短时间内自动判断并切除故障所在的区段,恢复对非故障区段的供电,从而尽量减少故障影响的停电范围和停电时间。选择科学合理的故障区段定位模式,大大提高配电自动化系统的性能价格比及对供电可靠性的改善程度。当前的配电自动化故障区段定位手段主要是有信道模式、无信道模式以及两者相结合的混合模式三种。 (一)有信道的故障区段定位模式 有信道的故障区段定位模式是指在故障发生后,依靠各分段开关处具有通信功能的柱上开关控制器FTU(FeederTerminalUnit,馈线终端单元)之间或FTU同配电主/子站之间通过通信设备交换故障信息,判断故障区段位置。这种模式包括基于主/子站监控的集中(远方)判断方式和基于馈线差动保护原理的分散(就地)判断模式。基于主/子站的集中判断方式是以配电自动化监控主站/子站为优秀,依靠通信实现整个监控区域内的数据采集与控制。基于馈线差动保护原理的分散判断方式是当故障发生时,各保护开关上的FTU利用高速通信网络同相邻开关上的FTU交换是否过流的信息,从而实现故障的自动判断与隔离。 (二)无信道的故障区段定位模式 无信道的故障区段定位模式是通过线路始端的重合器同线路上的分段开关的配合,就地自主完成故障定位和隔离功能,它包括重合器同过流脉冲计数型分段开关配合、重合器同电压时间型分段开关配合以及重合器间配合等实现方式。重合器同过流脉冲计数型分段开关配合的方式:过流脉冲计数型分段器不能开断短路电流,但能够在一定时间内记忆重合器备开断故障电流动作次数。重合器同电压时间型分段开关配合的方式:故障时线路出口处的重合器跳闸,随后沿线分段器因失压分闸,经延时后重合器第一次重合,沿线分段器依次顺序自动加压合闸,当合闸到故障点所在区段时,引起重合器和分段器第二轮跳闸,并将与故障区段相连的分段器闭锁在分闸位置,再经延时后重合器及其余分段器第二次重合就可以恢复健全区段供电的目的。重合器配合的方式:重合器方式延续了配电网电流保护的原理,自线路末端至线路始端逐级增加启动电流和延时的整定值,实现逐级保护的功能。 (三)有信道集中控制与无信道就地控制相结合的混合模式 有信道集中控制与无信道就地控制相结合的混合模式是结合前面两种模式的特点,对于以环网为主的城市配电网,当系统通信正常时,以集中判断方式为主,当通信异常时,可以在配电终端就地控制;对于农电县级配电网,一次网络既有环网供电,更多的是辐射型供电方式,因此放射形网络的故障定位选用无信道的就地判断方式,环路网络采用集中判断方式。 二、目前配电自动化中故障区段定位手段的特征比较 基于有信道故障区段定位模式的配电自动化系统由于采用先进的计算机技术和通信技术,正常情况下可以实时监控馈线运行情况,实现遥信、遥测、遥控功能及平衡负荷;故障情况下可以综合全局信息,快速完成故障的志别、隔离、负荷转移和网络重构,避免了出线开关多次重合对系统的影响,适用于配电网络结构复杂、负荷密集地区的配电管理系统。但它的缺点是故障的判断和隔离完全依赖通信手段,对通信速率和可靠性要求高,需投入资金较多;通信设备或主站任何一个环节出现问题都有可能导致故障紧急处理的全面瘫痪。 无信道的故障区段定位模式将故障处理下放到设备层自动完成,根本上消除了通信设备可靠性环节对定位功能的影响,具有原理简单,功能独立,封装性好的特点,并且投资比有信道的方式少。重合器同分段开关配合方式的缺陷在于判断故障所需的重合闸次数较多,故障产生的位置距离电源越远,重合闸次数和故障判断时间很长,难以达到馈线保护功能对故障处理快速性的要求;重合器配合的方式通过各开关动作参数整定配合判断并切除故障,无需出线重合器的多次重合闸,但由于配电网存在线路短,故障电流差别不大的特点,容易引起故障时的越级跳闸;并且越靠近出线侧的重合器故障后延时分闸时间很长,不符合故障处理快速性的要求。 有信道和无信道混合模式结合了两者的优点,可以根据地区配电网的时间情况进行有效组合;但它的缺点是存在着控制实现困难、结构复杂的问题,并且不经济。配电自动化系统中,无信道的故障区段定位模式由于减少了通信环节,在故障处理的可靠性和经济性方面都要优于有信道的模式;但故障区段定位过程需要多次投切开关的缺点限制了它进一步提高供电可靠性的能力。 三、基于暂态保护的配电网故障区段定位方法研究进展 目前配电自动化系统所采用的故障区段定位方法延续了电力系统继电保护中电流保护的优秀理念,其构成原理建立在检测故障前后工频或接近工频的稳态电压、电流、功率方向、阻抗等电气量的基础上,此领域的研究工作也是围绕着如何提高这种原理的性能展开的。实际上,由于输电线路具有分布参数的特性,当电网发生短路故障时,线路在故障的初始时刻一般都伴随着大量的暂态信号,故障后的初始电弧以及在电弧最终熄灭前的反复短暂熄灭和重燃会在线路上产生较宽频带的高频暂态信号;行波由色散产生的频率较集中的高频信号发生偏移和频率分散,会产生频带较宽的高频信号。这些在故障过程中产生的暂态高频电流电压信号含有比工频信号更丰富的故障信息,如故障发生的时刻、地点、方向、类型、程度等。但由于故障暂态信号具有频带宽,信号幅度较工频微弱,且持续时间短的特点,受信号提取和分析手段的限制,在传统的保护方法里被当做高频噪声滤除掉。但是,随着信号提取及分析技术的快速发展,基于暂态保护原理的故障处理技术越来越受到人们的重视。 自动化技术论文:机械自动化技术应用策略论文 摘要:随着社会的不断发展,制造技术是发展制造业的关键技术,是创造财富和为科学技术发展提供现金手段的基础。本文分析我国先进制造技术及其自动化的现状,并阐述我国先进机械自动化的发展趋势。 关键词:机械自动化技术现状应用与发展 一、引言 机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。如何发展我国的机械自动化技术,应实事求是,一切从我国的具体国情出发,做好各项基础工作,走中国的机械自动化技术发展之路。 二、机械自动化在我国的特点及作用 机械自动化的特点很多:第一,机械自动化是面向21世纪的技术,是具有明确的范畴的新的技术领域;第二,机械自动化技术是面向工业应用的技术,可以提高制造业的综合经济效益和社会效益;第三,机械自动化技术是面向全球竞争的技术,同时是驾驭生产过程的系统工程,是市场竞争优秀时间、质量和成本三要素的统一。 在工业生产中,机械自动化的作用很大:第一,机械自动化的应用,可以提高生产过程的安全性;第二,机械自动化可以提高生产效率;第三,机械自动化可以提高产品的质量;第四,机械自动化可以减少,生产过程的原材料和能源损耗。 很多方面机械自动化的特点与作用相辅相成,在工业中起到很大的作用,并且我国处于机械自动化的初期,需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。 三、我国机械自动化的现状 机械自动化技术从上世纪20年代开始发展应用以来,在各行各业都得到了迅速发展和广泛的应用,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国让处于初级操作阶段的自动化。 近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。 1.管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业拒不采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。 2.设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD技术的比例比较低。 3.制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米、纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。 4.自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化、只是智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业可见。 四、我国机械自动化的发展之路 1.结合中国生产实际进行发展机械自动化技术。先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。所以我国应结合具体生产实际,逐步实现我国机械自动化发展的全球化,一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争汇总纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力,全球化制造的第一个技术基础是网络化,网络通讯技术是制造的全球化得以实现。 2.发展投资少、见效快的低成本自动化技术。发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的而发展需要和国情。这需要我国机械自动化技术向网络化和虚拟化方向发展。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品小勺都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的额交流、加强产品开发的合作何经营管理的学习,优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,进行生产过程计划、组织管理、车间跳读、供应链及物流设计的建模和仿真,推动企业向着既竞争又合作的方向发展。 3.我国在发展机械自动化的同时还应结合我国的具体国情进行分析。在发展机械自动化的同时注意到发展的环境,实现发展机械自动化的绿色化。绿色制造通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿的设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产绿色产品,产品使用网以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制作哦啊能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时是原材料和能源的利用率达到最高。 综上所述,我国要搞好机械自动化,不但要起点高,瞄准世界先进水准,而且必须包括各种灵活的提成本、见效快的技术,坚持提高与普及相结合的方针,同时从我国具体的基本国情出发,使我国的机械自动化技术发挥应有的才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。
建筑设计专业论文:建筑设计类专业的空间启蒙教育论文 1课程思路 针对以上的问题我提出了课程的三大思路: (1)以“名作复原”与为基础提升学生对空间的理解; (2)以“名作解读”为突破口,剖析空间设计理念; (3)强调动手能力,以模型来推敲和展示空间设计的手法和效果整个课程分成了五大模块: (l)初步认识空间; (2)名作解读与名作复原; (3)空间设计原理; (4)建筑空间与建筑外部形态的关系; (5)空间设计实践。 2教学成果 为了配合前面四大模块的学习我设置了“湖滨咖啡厅”专题设计作业。经过引导大部分同学的课程作业成果令人满意.这些优秀作业都很好地体现了作者的空间设计理念,并掌握了一定的空间设计手法不仅有一定的创新性,而且能较好地解决了功能、环境、结构等空间设计的优秀问题。在学习过程中我强调了四点: (l)建筑和环境的呼应关系; (2)外部形体与内部空间密不可分; (3)光影和虚实在建筑中的的重要作用; (4)加法和减法在建筑设计过程中的运用。经过一步一步的引导掌生们开始领略到空间设计的真意并开始有意识地进行空间思考。同学们开始自觉地构建自己的设计理念,并通过运用各种设计手法将构思进行到底。 3总结 在设计过程中我一直坚持个别辅导的原则感励和强调个性与原创,因此学生的作品无论成熟与否都具有鲜明的个性构思各具特色,从上面的例子也可见一斑。动手与动脑并重促进了学生对建筑空间的理解与体会在短暂的72课时学习与实践中掌生们基本达到了空间启蒙教育的要求,初步懂得了判断、思考与设计空间,并为日后的空间设计类学习或相关学科的专业学习奠定了良好的空间与造型基础。 作者:周彝馨 单位:顺德职业技术学院 建筑设计专业论文:建筑设计技术专业毕业设计教学改革论文 摘要:毕业设计是高职建筑设计技术专业最后一次理论与实践相结合的重要教学环节。笔者以毕业设计为切入点,通过“产学”一体化教学模式,培养学生独立设计、分析、解决问题的能力,为学生步入工作岗位打下坚实的基础。 关键词:“产学”一体化教学模式;毕业设计;教学改革 1问题的提出 毕业设计是高职建筑设计技术专业最后一次理论与实践相结合的重要教学环节,是适应当前社会需求,培养学生毕业后从事建筑设计、建筑管理等方面的一线工作。虽然毕业设计在高职建筑设计技术专业毕业设计教学中扮演着重要的角色,但在最近几年中,在高职类建筑设计毕业设计教学环节时产生了诸多问题。 1.1学生毕业设计意识淡薄 因为社会就业的压力,一些学生在毕业设计时敷衍了事,投入时间远不够,设计成果利用网络下载拼凑而成。此外,还有一部分学生认为毕业设计课程不再有新颖的知识可学,不如到校外的建筑设计院去学的想法,等到相关建筑顶岗实习和毕业设计时,他们对毕业设计又缺乏进一步思考、探索,对自身缺乏更高的追求,于是整个毕业教学就趋于一种表面形式,管理混乱、松散。所有的这些反映在设计成果上与预期教学目标相去甚远,毕业生专业培养目标大大打了折扣。 1.2教材滞后 我院建筑系建筑设计技术专业建筑设计自编教材,已经启用了十多年,一直没有对教材内容进行修改,近几年,很多建筑设计规范都做了相应的修改与调整,这就使得知识跟不上行业发展;另外,教材对有关建筑法律、建筑规范教学内容的明显缺陷。 1.3毕业设计选题与工程实践脱节 在毕业设计选题设置不够合理,选题与建筑实践脱节,简单重复昨天的故事,一个题目作几届,多年一贯制,未重视因材施教,未发挥学生主观能动性、放飞学生的思路,不能很好地和学生的就业方向相结合,这样做严重地阻碍了学生的个性发展,约束了学生创作激情,促使学生消极应对毕业设计。 1.4指导形式单一、教师力量薄弱 指导形式单一,都是校内实践经验相对缺乏的教师担任毕业设计指导,毕业设计教学与工程实践脱节。在高等职业院校难觅有丰富实践经验、高水平、高学历的设计人才,难以形成有效的毕业设计指导梯队。 1.5毕业设计成果评价体系不清晰 在毕业设计最后考核既没有相应标准,成绩评定又不能完全做到公正、客观、合理、科学。对未能达到毕业设计教学要求的学生降低要求,都给予“放水”,对学生毕业设计成绩的评价持宽容的态度,从而使毕业设计质量达不到预期效果。 1.6毕业答辩缺导向性 答辩时应对学生没有向导性,学生不能很清楚、准确、有效、富有逻辑性地表达自己的设计思想、对自己毕业设计过程的设计思路未能进行卓有成效地梳理,答辩时成了学生与教师之间的一种机械、被动地一问一答的尴尬模式。这样的教学成果仅是让学生简单、初步地了解了整个建筑设计阶段的过程,却与建筑设计院实际工程的建筑设计要求具有很大的差距,致使一些学生临毕业时对建筑施工图尤其是其它专业的图纸识读能力很差,距离高职教育建筑设计技术专业的培养目标相差甚远。 2解决问题———教学改革 在毕业设计中涌现的问题,迫使对毕业设计的教学进行探索和改革,提出“产学”一体化毕业设计教学模式,即将毕业设计教学与实际工程相结合,加强理论在实践中的运用,打破传统单一的师生互动模式,转换为与业主、合作单位、相关职能部门等多方共同参与设计的教学模式,在真实的设计过程中,增强学生创新和实际操作能力,强化专业技能,培养团队协作精神,使毕业生符合市场需求,夯实进入建筑师岗位基础。 2.1毕业设计教学内容市场化 毕业设计教学内容顺应市场要求,符合建筑发展趋势,将最新、最前沿的学科知识、建筑规范、法规引入课堂,反映前沿动态,跟上本专业领域的发展水平,使毕业生一毕业进入市场就能无缝对接建筑设计岗位,较快进入建筑岗位角色。 2.2毕业设计选题真实化、工程化 对毕业设计选题进行改革,打破学生按假定任务书设计的相对静态的传统教学模式。毕业设计选题采用真实、具体工程项目,即“真题真做”方式,与建筑设计院联合,丰富毕业设计选题,激发学生学习热情,尊崇学生建筑梦想憧憬,为学生留有足够的设计发挥空间,拓展学生的知识面与视野,培养首创精神、提高创新意识,体验真实工程的工作步骤,积聚从实践中得到的知识或技能经验,达到毕业设计教学目标。 2.3“双师制”和“邀约制”教学模式合作化 毕业设计中积极实施“双师制”和“邀约制”教学模式。,聘请校外建筑设计院有实践经验的建筑师与我校校内教师一同参与毕业设计教学的合作模式,充分发挥他们实际工程经验的优势,提高毕业生实践运用能力,此外,邀请业主(建设单位)共同参与设计,使毕业设计过程教学中业主(建设单位)、建筑院建筑师、校内教师、其它相关专业等多方参与,在“真题真做”的毕业设计中,使学生能在毕业设计过程中完成岗前的职业培训,实现从学生到建筑院设计人员的实践能力转换,培养与岗位零距离对接的能力,满足企业对应用型人才的需求[1]。 2.4毕业设计评价体系标准化 为激活毕业生学习能动性,提高教学质量,充实学生专业知识、完善专业技能,营造科研生产实践的良性发展,配合“产学”教学模式,结合实际工程,对毕业设计成果的评价体系进行改革,建立客观、公正、合理、具有明确导向性的评价体系,对毕业设计成果采用定性描述、定阶段与定量测评相结合,使评价具有可比性及可操作性;将校外专家、用人单位的评价纳入评价体系,使评价主体具有广泛性与多元性。 2.5毕业设计答辩规范化 毕业答辩是毕业设计过程中最后一个重要组成部分,毕业设计答辩在毕业设计中扮演重要的引导和促进作用。这一环节,我们采取实际工程中的建筑评审会模式,学生自己制作毕业设计PPT演示文件向评审专家答辩组汇报(由专业教师、专业负责人和建筑设计院专家组成),以促使学生能更加敏捷、综合、系统地处理问题,训练学生口头表达自己设计思想的能力,加快学生适应工作岗位。通过答辩可以了解学生驾驭专业知识、分析问题的能力和毕业设计成果质量。在考核学生毕业设计成果时,坚持标准,以设计图为依据,尽量体现学生真实的设计水平。对于部分学生未完成毕业设计,或有原则性错误,或毕业设计成果不完整,答辩时概念性错误较多者,学校都要严格执行成绩评定标准。 3结语 “产学”一体化教学模式,相当程度上鼓舞了学生的学习热情,提升了学生综合分析问题的能力,增强了学生运用专业知识解决实际工程问题的能力,开拓学校与企业间联合办学的新思路。与以往内容单一的毕业设计教学相比较,“产学”一体化教学模式的探索,对我院建筑系是一次大胆且创新的教学改革,积累了一定的教学经验,改革成果初见成效,对未来毕业设计新模式的开拓创新具有积极的示范作用。 作者:万莉 彭敏 单位:江西建设职业技术学院建筑系 建筑设计专业论文:建筑设计专业化与综合化论文 摘要:清华大学建筑设计研究院院长胡绍学在考察了国际上一些大的设计公司之后认为,设计单位或公司的国际竞争力一般不取决于其规模,而取决于创意。国外设计公司的小而精,其中“社会化的协作”这一运作机制发挥着重大的作用。国外的设计公司或事务所,凭借自己优秀的建筑师和优秀的方案拿到项目后,往往将本公司不具优势的某些专业设计部分,选择并分包给其它优秀的专业事务所,合作完成整套设计。可以不必依赖本公司的规模是否很大、专业是否齐全来赢得业主。我国则习惯一个项目由一个设计单位全部承包下来,这样,即使是实力雄厚的设计单位,也很难保证整个工程在各个方面都是最优秀的。 关键词:设计品质专业化综合化 目前闯入中国的境外设计机构中,大部分是专业性很强的中小型事务所。大型、综合性的设计公司为数较少,而且往往是工程咨询公司的性质。但无论是专业还是综合性质的事务所,他们都已经取得了国内不少重大、优秀工程项目的设计权。比如创建于1978年的赫佐格和德梅隆建筑设计事务所,最初只是一个小型办公室,1997年才初具规模成为Herzong deMeuron建筑设计事务所。该公司目前在全球拥有8家合作公司和182名员工,在伦敦、旧金山、巴塞罗那和北京都有自己的分公司,一直以来它都以建筑设计为自己的主打项目,也正是藉此在国家体育馆的设计方案竞标中一举夺魁,发挥了自己的专业优势,对建筑造型的控制贯穿了“鸟巢”施工的全过程。 而创建于1936年的美国芝加哥SOM建筑设计事务所则是一家享誉全球的综合性事务所。从成立以来它已经在50多个国家完成了10000多个设计项目,包括办公大楼、银行和金融机构、政府建筑、公共建筑、私人住宅、医疗机构、宗教建筑、机场、娱乐和体育场所、学校建筑等等。从建筑设计、工程设计、民用住宅到总体规划的工作领域使它总揽了上海金茂大厦的全部设计。并于1961和1996年两次获得美国建筑协会颁发的建筑公司最高荣誉奖。目前,该公司已经在芝加哥、纽约、旧金山、华盛顿、伦敦、香港和上海设立了自己的办事机构,开始在中国攫取自己的又一桶金! 从这两个成功的境外事务所的发展轨迹来看,占有设计市场引领时代潮流似乎与公司性质并无多大因果必然联系,专业化也好,综合所也罢,重要的是有与众不同的设计思路,有为自己的设计买单的客户,而做到这一点,似乎并不是简单的公司结构性质或者管理模式的问题。 呼吁者的声音 清华大学建筑设计研究院院长胡绍学在考察了国际上一些大的设计公司之后认为,设计单位或公司的国际竞争力一般不取决于其规模,而取决于创意。国外设计公司的小而精,其中“社会化的协作”这一运作机制发挥着重大的作用。国外的设计公司或事务所,凭借自己优秀的建筑师和优秀的方案拿到项目后,往往将本公司不具优势的某些专业设计部分,选择并分包给其它优秀的专业事务所,合作完成整套设计。可以不必依赖本公司的规模是否很大、专业是否齐全来赢得业主。我国则习惯一个项目由一个设计单位全部承包下来,这样,即使是实力雄厚的设计单位,也很难保证整个工程在各个方面都是最优秀的。另外,建筑设计行业不断进行中的结构调整,要求企业间的合理协作。目前国内的大型设计企业大多是综合型的,这使得众多企业在同一平台上进行不必要的竞争,也不利于专业水准的提高。 国家政策也在鼓励专业化趋势。目前我国把施工企业资质分为总承包、专业分包和劳务分包三个序列。在最近的一次企业资质就位中,从事专业分包的企业比例相当大。据了解,设计方面的类似政策不久也会出台。 在世界范围内,专门化创作似乎已成为惯例。安德鲁事务所的规模并不大,在国家大剧院中标后,立刻寻找最好的专业公司合作。北京五合也是如此,着重发展建筑设计一个工种,在结构、水、暖、电等领域都根据项目需要寻找相应的能力最强的公司合作。为了提高竞争能力,随着设计企业的专门化,公司间协作可能会成为一种必然趋势。 近日,一本建筑专业杂志通过9个月的努力,公布了一份“2005年度民用建筑设计市场排行榜”。该刊通过对国内和境外在华的主要建筑设计机构的年营业额、年建筑设计面积、建筑师人数等指标进行的统计和分析后认为:与境外设计事务所相比,国内多数设计机构走综合路线,离国家引导和培育专业设计公司的发展重点相距甚远;国内建筑设计公司出现品牌和技术空心化现象等。因此得出一个结论就是:中国建筑设计行业急需专业化分工。 似乎所有的呼声都在暗示或者呼吁建筑设计专业化分工时代的来临。但是,就目前整个建筑设计行业而言,由综合事务所向专业化分工发展还没有成功先例可循。这就如同把一个百年老字号的“百货店”改头换面为几个时下流行的精品“专卖店”,横向切割之后再合并同类项,在没有尘埃落定之前,结果如何是谁也无法预料的。 实践者的步伐 了解到目前中国建筑设计研究院已经实施了一年多的专业化分工路线,记者采访了中建院的任庆英院长。任庆英1982年从天津大学土木工程系建筑结构专业毕业后直接进入中国建筑设计研究院,从事建筑结构抗震设计工作。 任院长首先从自身做了一个纵向比较,经过几个工程的历练之后,他曾被派到北也门公司、深圳华森公司工作了几年。回来后正赶上院里成立了专家所,领导找到他,让他将专家所结构重担担当起来。当时的专家所只有寥寥几个人,有活时再临时找人。所小,人少,揽活儿难。他们甚至接过北京某小区的设计,每平方米的设计费仅八、九元。但小区销售时很受欢迎,开发商喜上眉梢,认为设计提升了小区的档次。这次设计虽然经济收益不理想,但在房地产界产生了一定的影响,可以说取得的社会效益相当不俗。此时,院里决定将当时仅有几个人的地下所和专家所合并,成立第六设计所。 接下来,他们又在一次全国招投标中一举中标了新疆克拉玛依市综合游泳馆项目。在2000年中国建筑设计研究院举办的年度评选中,该项目获得结构设计惟一的一等奖,并荣获综合评比一等奖。他在螺蛳壳里做出了道场,几个大所开始对这个小所刮目相看,院领导也不再把这个小所看得可有可无了。 紧跟着,他们又在强手如林的竞争中拿下了北京金融街富凯大厦项目。项目合作成功后,由于金融街是房地产界的大鳄,有着极大的影响力,六所在社会和院里得到了充分的认可。金融街一鼓作气将由美国SOM公司方案中标的22万平方米的标志性建筑B7项目交给他们做施工图设计,并且开出了每平方米70元的高价。 从8元到70元,这不仅仅是单纯的数字上的提升,而是社会和市场对任庆英们的认可,也是他们劳动价值的具体体现。 2001年,任庆英出任六所所长,这也是众望所归。他也果然不负众望,将一个年产值不超过200万的二类所,带到了年产值1500万元的平台,人均产值超过50万元。这是一个综合所创造出来的奇迹。 中建院重新改组后,综合所被拆分合并同类项,任庆英出任结构专业设计研究院院长,产值同步重组,一个专业所的创收当然不可以和以前综合所相提并论。一时之间,大家的心理难以转变过来去接受这种变革。 “然而,从长远来看”,任院长话锋一转,分析了中建院重组的轨迹、现状及发展。“2000年7月18日,中国建筑设计研究院对外宣布进行业务结构‘调整’,对院所有人员全面洗牌而后再重新归类、整合。撤销原经营计划部,成立项目管理中心,撤消原来的九个综合所,组建建筑院、结构院、机电院、规划院、环艺院。建筑院、结构院分别下设三个设计所,另外还成立了崔恺、李兴钢和陈一峰三个建筑设计工作室。把咨询、规划、建筑、室内、园林景观、电气智能化、房地产等专业形成完整的一条设计产业链,由原来的纵向并列结构变为横向并列结构,由综合走向专业。而调整后项目的管理协调由管理中心统筹安排,三个专家工作室为生产、科研单位,财务独立核算。 这种做法改变了以前综合型设计院的小分队出击‘样样都做’(样样都做也难免导致样样都不精)的运作模式,在与高度专业化的设计事务所对垒时,缩小了设计品质上的差距。在一定程度上提高了自己的优秀竞争力,凭借自己的品牌和人力优势与境外设计师一争高下,抢占市场份额。除此之外,把原来下属的综合事务所打乱之后,重新分配,统一专业的人才集中到一起,分工明确,精力由面集中到点,还可以横向交流,提高了办事效率和专业程度,这和目前国际上的各大明星事务所各有所专、联合设计的模式是一致的,也适应了当前社会的专业化发展。 专业化分工以后我们也和境外事务所合作过很多项目,比如‘鸟巢’、‘首都博物馆新馆’等等,在一定程度上提高了自己的知名度和品牌影响力。但是从单纯的经济效益而言,中建院专业优化改革工作目前仍处于磨合之中,毕竟,这是一个长期的发展策略,只有在改革过程中不断发现问题,解决问题,使其健康发展,才能保证在长远发展中获得良好的经济效益。“换而言之,专业化分工的经济优势只有在长期发展过程中才可以凸现出来,目前并不是处于理想状态。这一点是现实存在的,这种做法需要时间来检验。中国建筑设计院的这次动作可以看作是一次军事演习,是一次试图与国际思路接轨的实战演习。当然,只有在演习之后”作战计划“的可操作性和有效性才会得到验证。 不一样的见解 谈到目前建筑设计专业化分工问题,翰时(A S)国际建筑设计咨询有限公司的总设计师余立博士发表了自己不同的见解。翰时国际由国内外建筑师共同创立于美国亚特兰大,2002年在中国北京正式注册,目前是一个综合性的设计咨询公司。有意思的是,它是从原来单一的建筑设计事务所转变成为现在的集建筑设计、城市设计、室内设计、景观设计为一体的综合性咨询公司,与中国建筑设计研究院的专业化分工路线正好背道而驰。 之所以做出这种转变,余立博士认为这是适应市场的需要:“目前我们公司有68人,以建筑设计为主,同时兼做结构、设备等相关专业。以前作为单一的建筑设计所我们也配合过几个项目,但是问题很多,市场很难保证,因为没有一个明确的合法条文规定约束,配合起来中间也有扯皮的现象,各自为政、责权利难以统一、管理混乱等等,再加上业主方面的因素,希望一家设计单位全部搞定,不希望多头联系也是一个促成原因。” 提及中国建筑设计研究院的改革措施,余立博士认为:“这首先是一个企业性质的问题。国家保护国营企业,这对于他们而言是一个优势,因此,即使他们的改动比较过激,甚至是铤而走险,也一样可以生存甚至生存得很不错。但是小的民营设计事务所难以做如此大规模的改动举措,如果在短期内看不到明显的经济效益,那无异于自取灭亡。其次,这样的变动也许几年以后会产生很好的经济效益,但是实施起来会比较困难。因为这是个很复杂的过程,大家都认为这是个很先进的在国外已经实行多年的东西,但实际上国外也有问题。即使在境外专业化分工的综合素质很高,也有一个经过长期检验沉淀下来的标准合法的行业规范,它依然存在很多无法磨合的问题亟待解决。比如在荷兰,他们各专业之间常会为了责权划分、管理、利益分成而打得一塌糊涂。我在澳大利亚工作的时候,发现那里的分工十分清楚,谁负责什么,什么地方谁有发言权,都很明确,结构或者设备事务所综合素质很高,各专业的贡献,利益分配,相互间的责任分担,都有很正规的文字合同、协议。而在中国等待这种政策的出台或者说要形成这个规范行业的一些行规,不是一件指日可待的事情,需要摸索很长的时间,多久?难以预料!所以说目前中国还没有这样一个成熟的大环境,很简单的专业分开为时过早,有人这么做,它为大家做先驱,它去摸索一条路,应该感谢他们的探索,但是他们付出的代价会比较高。毕竟,接受新的方式对内对外都需要假以时日。” 最后,余立博士谈到,建筑设计是一个服务行业,哪种体制能提供更好的服务,那种体制就能更好地生存,这是亘古不变的真理。长远来看的趋势不一定适合所有的人去追随,由综合到专业只是一个形式问题,一个管理模式问题。至于工作状态是否理想,是否能够塌下心来设计,是否能够让设计水平尽情发挥,都还有待观察。 不能回避的是,中国的建筑师工程师迫切需要良好健康的设计环境,而这个设计环境的产生和维护是需要很多因素来共同促进的,政策的支持、行业的配合、行规的形成。更重要的是多元化的市场需求,所有的形式变化最终只是为了一个目的,成功与否也只有这一个检验标准,那就是能否满足市场需求,从而在日益多元化的市场竞争中游刃有余。 建筑设计专业论文:建造生态建筑设计论文 1生态建筑的内涵 以生态学的基本理论观点为基础,协调建筑与环境之间关系,。以生态学的理论和方法,以建筑、自然、人类和社会四方的和谐共处,协调发展,采用科学合理的方式利用和改造自然环境,建造最适宜人类生活和发展的生态建筑。把建筑与周围的生态环境看作是一个有机的统一的整体。生态建筑是在人类生存的自然环境已经受到严重破坏的情况下提出的科学的战略思想,生态建筑的最终目标是减小人们主观愿望与客观行为对环境所形成的影响之间的距离,努力促进生态环境朝良好的趋势可持续发展。采集和使用自然资源,减少建筑建设和运行的能源消耗,科学处理废弃物是研究生态建筑的主要内容。 2生态建筑设计的原理 2.1生态建筑与自然环境和谐共生 有效保护和利用自然环境的方法包括以下两个方面,保护全球生态系统的平衡以及维护建筑物体周围生态环境系统的平衡。充分开发利用新能源,例如太阳能、水能和风能。在设计建筑物时应该结合考虑建筑周围的环境光、热、水,以及建筑视野、建筑风和建筑阴影等相关因素的影响。设计建筑绿化规划要与建筑附近的绿化体统一起来,成为系统网洛。建筑物通过窗户进行自然采光;通过在适当位置开口,用来通风,建筑设计必须充分考虑到绿化配置,减弱人工化的建筑环境:通过建设喷泉或是观赏水池等亲水设施来降低环境温度,调节气候。 2.2节约能源 建造建筑物必须以建筑物的功能性为出发点,努力减少使用能源物质,尽量不超量使用能源物质,不造成能源浪费,更加不要建造对于建筑整体结构或是使用功能没用的东西。不要过分地崇尚奢华、贵气、宏伟、奇特,等建筑风格理念。建造感性空间需要使用的材料与非结构的部分,则应该有效大力控制能源物质的损耗与消耗不能大于必要非消耗的能量物质的标准。并且大力推行通过使用自然材料或是人工制品来展示建筑的艺术性和人文情怀。尽可能建设生态建筑应该遵循的价值观是坚持使用用材料与能源的合理设计、建造的价值。 2.3广泛利用新技术 在生态建筑中,为了达到降低能源消耗的目标,使用环境保护型的材料以及无污染洁净的施工措施,提高对对能源的使用效率和能源的循环利用;建设中使用安全无污染可循环利用的材料,采用施工措施应是能够最大化的减弱对环境的不良影响。生态建筑的设计法则是以日照的强弱程度为依据,自动调节室内的蓄热和照明系统;强化对二次能源的使用;使用节约水资源系统,根据恰当的水温,水压进行水资源回收,建筑材料要选取耐久性能强、易于分类回收循环利用的建筑材料,在建造中多使用经过安全加工处理的再生材料,以不损害自然再生系统为基础来最大化的使用自然材料,倡导工厂化作业生产,尽量减少现场作业量,以防造成环境污染,提高建筑工人的施工效率与材料的使用效率,尽量不造成浪费,建筑设计要考虑到对于建筑的维修保养的便捷性。 2.4倡导健康舒适的理念 生态建筑要能体现建筑物的实用性和功能性,这就是建筑师对于使用者的人文关怀,通过建筑物加强使用者和自然生态环境之间的交流沟通,让人们能够建筑物中生活和工作都能享受到健康,感觉到舒服在健康、舒适。主要体现在创造良好的通风对流环境,增加建筑的采光系,生态建筑一定要确保创造适宜的室内温度和湿度,保证建筑物的自然采光和自然通风系统的健全,创造良好的的视觉、声音环境以及心理感受。 3生态建筑设计方法 生态建筑的设计方法要遵循的基本原则即是最大化的存留建筑物中具有价值的生态元素,保持生态的完整性不受人为破坏,建筑物体和自然生态环境和谐共处。人类的建造行为杨改减少对自然生态环境的不良影响与破坏,并且通过生态建筑中的人为生态方式对已经被破坏的自然环境进行修复和保护。生态建筑的设计方法有两种,一是整体设计,二是单体设计。 3.1整体设计 在生态建筑设计时,就必须把需要建造的建筑物融入到整体的城市中,任何建筑物都是城市大建筑系统不可分割的一部分。建筑物作为城市整体建筑的一部分,在其设计规划时,就必须在城市总体规划的基础上,在需要建造的建筑物所在的周围区域为设计目标,考察建筑场地的地貌地形,地质河流,天气气候等一系列基本自然条件,的基本条件、通过对这些自然因素做综合分析之后再设计切实可行的经济高效的设计方案,这就是所谓的生态建筑的整体设计。首先,生态建筑必须继承城市与地域的传统的景观特色,建造出能代表城市新面貌的新景观。生态建筑设计在改变原有不合理的布局模式、重新划分的区域、完善资源配置的同时生态建筑设计还要传承城市的历史文脉,保护城市的自然地理。其次,正确处理建筑与自然环境之间的关系,与此同时还要综合考虑到生态建筑工程项目如何能创造出最大化的社会效益和经济效益。在生态建筑中怎样才能这些相互关联或是相互矛盾的元素综合在一起,进行系统的,高效的,全局的来考量,整体设计在生态建筑中的地位特别重要。 3.2单体设计 生态建筑物从构建成建筑的各具体要素来分类,可以把建筑物体划分为地面,屋顶,内墙,外墙,门窗,楼梯等等,基础、从建筑物的设计元素来看,可以把建筑分类为次要空间、主要空间、结构、秩序、交通等等:从建筑设计图纸所要表现的内容来看,则可以划分为总平面、平面、立面、剖面。从建筑所要实现的实用功能和所需要解决的实际问题的角度来看则需要考虑的是建筑物的牢固程度、承重程度,采光、保温、隔热等等。这些因素都在设计生态建筑必须要涉及的单体问题,由单体构成整体,只用把每一个单体设计好,才能建造出一个优质的生态建筑。 作者:李伟 单位:华汇工程设计集团股份有限公司 建筑设计专业论文:任务型教学高职英语建筑设计论文 一、任务型教学法 1.对任务的界定。 尽管“任务”在语言教学文献中经常可见,但不同的专家学者对其理解又各有不同。Prabhu认为:“任务是给学习者信息信号,学习者经过思考再得出结果的过程,而在信号运行过程中即在完成任务时,学习者可以对自己的思考过程进行把控”。在国外较早研究任务型语言教学理论和实践的学者是Nunan.他对任务的定义是:任务是课堂的一种活动。学习者通过理解、控制、表达等来完成任务,习得语言知识。其中,他着重强调学习者在教学实践活动中,注意力主要集中在意义上,而非在语言形式上。skehan则认为任务中表达意义是首要目的;学习者学习语言的目的需要解决交际问题;所习得的知识要与现实交际相联系。以上所述,是20世纪80年代和90年代对任务的一些具有代表性的界定。而本研究中的“任务”是指在教学中,以语言教学为媒介,行动参与者参与活动时的一种交际互动活动。其最终目的是既可以让学生在活动中学到语言知识,又可以提高学生综合运用语言的能力。 2.任务型教学法的本质。 任务型语言教学(Task-basedLanguageTeaching)就是一种以具体的任务为学习动力或动机,以完成任务的过程为学习的过程,以展示任务成果的方式来体现教学成就的一种教学方法。任务型语言教学法是语言用来表达思想,对于学习者语言的习得不是通过形式为中心的机械训练达成的,而是在完成任务的过程中主动获得语言的一种教学法。该教学法所倡导的是:学习者语言学习的目的不是要掌握语言知识和培养语言技能,而是学会用语言来做事情。这也是20世纪80年代在我国兴起的一种强调“在做中学”的语言教学方法,在外语教育界引起了人们的广泛关注。在该教学方法实施过程中,学生不是逐一学习各个语言目标,而是通过多种语言活动完成不同的交际任务。在完成任务的过程中,学生根据需要可以使用己经很熟悉的语言目标,也可以尝试使用一些不太熟悉的语言目标,另外还可以从对方那里学习一些新的语言目标。 二、任务型教学法在高职英语专业教学中的具体应用 本研究的调查对象是笔者所在的单位重庆房地产职业学院。重庆房地产职业学院是重庆大学城14所高校中唯一一所民办高校,学院占地面积950亩,现有在校学生9127余人,教职工人数602人,其中英语教师20多名;英语教学班有30个;每个英语教师担任2个以上班级的英语教学任务。本文以重庆房地产职业学院13级学生使用的《21世纪大学实用英语》综合教程学生用书第六单元的任务设计为例,阐述我们在配合课本内容的基础上对目标语言结构进行的任务型教学实践。教学内容:Followyourpassionstoacareer。教学目标:(1)理解课文内容能够回答有关问题并能对课文的主要内容作简要复述;(2)培养概括分析能力学习记笔记;(3)活化教材对课内知识进行拓展延伸培养发散思维能力;(4)学会从各种媒体获取所需信息的技能引导学生欣赏英语诗歌的魅力。教学步骤:Pre-task:引出话题“Career”,说明“任务”的设计以及在课堂教学中的应用。Question:Inthetitleofthetext,whatistheexpression“passionstoacareer”means?分析:这是进入新课前的一个导入步骤,目的是激发学生对任务的具体认知。使学生能够对这一阶段的任务感兴趣。在此阶段教师要有目的地设计任务板块。在此教学实践过程中,为激发生的兴趣,教师将各个任务板块分配给每个学生,让学生积极参与讨论到任务活动中。学生正式进入课文学习时,老师利用学生对“Career”的兴趣,调动学生的积极性,在完成任务时达到了对课文内容的深入理解。Eachgroupreporttheresultofdiscussiontothewholeclass.通过讨论结果,学生既完成了任务,又习得了知识。但在课堂教学设计的过程中教师必须牢记教学是人的活动,无论是教师还是学生,人的因素应当成为英语课堂教学设计的基本依据,教师的主要作用是如何在课堂教学中创造一种有利于学习者外语习得的条件使学生通过生生之间、师生之间的互动与交际运用语言并掌握语言。 三、结语 在英语教学的实践中,对于高职学生来说,高职英语专业的学生学习英语与初中、高中学生的学习英语是有差别的。这种差别具体表现在学习内容和方法上。学习内容上:高职专业学习英语专业化程度较高,职业定向性较强;学生实践知识丰富,动手能力强;学习方法上:高职学生自学方式日益占重要地位;学习的独立性、主动性自觉性较初高中学生强。任务型教学法的实施是基于高职学生学习特点、能力、目的和现状而提出的。在高职英语学习的教学过程中倡导任务型教学法,更能培养高职学生运用英语的听、说、读、写等综合能力。该教学法的理念与高职教育培养实用型人才的目的一致,都是提倡创设与实际生活和工作相似的情境,使学生在教师的指导下,自主完成听、说、读、写等方面相关的英语学习任务,从而提高学生英语的实际应用语言的能力。它倡导的是在整个教学过程中,学生是教学活动的主体,英语学习过程就是将不同的任务单元分解成子任务板块,用所学英语知识去“做事”,通过做事来理解和学习英语知识,从而提高学生运用英语语言的能力。任务型语言教学能为学生的语言发展提供较大的实践空间,能比较好地发挥学生的主观能动性。 作者:韩永丽 彭丽莉 王玉明 单位:重庆房地产职业学院 建筑设计专业论文:建筑设计院财务风险论文 一、建筑设计院财务风险概述 (一)建筑设计行业的特点 众所周知,建筑设计行业涉及的业务面非常广,工作复杂程度高,它又是技术性较强的行业,因此具有自身的特点。 1、建筑设计工作计划性较强 对于稍具规模的设计院来说,其承包的工程量较大,工作量也相应增加,必须使工作呈现出一定的计划性。特别是在涉及到重大基础设施项目时,应该参考国家计划,保证在规定的时间内完成所有工作,这对于设计人员的专业素养要求也随之提高。 2、经营业务的复杂性 建设设计院经营业务的负责主要从内容和业务面两个方面来考虑。在内容方面,其复杂性表现在工作程序的繁杂性,包括前期调研、详细规划、设计、工程施工等方面,每一个环节都需要投入大量的精力,否则会前功尽弃。在业务面方面,其涉及的范围广,合作方较多,任何一项工程都涉及到大量的单位。 3、财务管理的风险性 由于建筑设计院是技术投资,虽然其项目价值大,但相应的投入也会加大。受建设周期较长、资金负债经营等因素的影响,再加上设计方案的反复性,给财务管理带来了一定的难度,从而造成一定的财务风险。因此,工程量越大,其风险越高。 (二)建筑设计院的财务风险特点 建筑设计院的业务有其自身的特殊性,因而其财务风险和其它行业相比也具有不同的特点,根据建筑设计院的业务内容和业务面的考虑,其主要具备以下两个特点。首先,资金回笼的风险加大。建筑设计院的工作属于总工程的前期方面,受不确定因素的影响,随时都会面临风险。比如,在设计方案提出后不能顺利通过,则可能会增加再设计的资金投入,甚至因设计不合格而失去竞争资格,导致前期投入的资金无法回笼。其次,由于工程涉及到的单位众多,在工程竣工后,收益分配也成为一大难题。建筑设计院的工作和施工单位的工作相比不具备竞争优势,分配会向施工方倾斜,这对于设计院自身和设计人员都是致命的打击。 二、建筑设计院财务风险的成因 任何企业出现财务风险都和内外部因素紧密联系,建筑设计院也不例外。要想有效防范建筑设计院的财务风险,必须对其成因深入剖析。 (一)外部因素 对于建筑设计院而言,造成财务风险的外部因素主要包括以下几点。第一,激烈的市场竞争。随着市场需求的多样化,各类建筑设计公司喷涌而出,竞争进一步加剧,无序的竞争给整个行业带来了混乱,从而使财务风险加剧。第二,政治经济因素。一方面,国家的政策具有阶段性,不断波动会给建筑设计院造成动荡,其主要表现在:当国家的贷款利率上调时,会直接影响到负债企业的资金稳定性。另一方面,经济形势的复杂性导致建筑设计院在各项工作中面临着更大的挑战。这两方面的原因使得建筑设计院的收入不稳定,加大财务风险。第三,合作关系。建筑设计院涉及的业务面较广,其合作单位也相应增多,形成了一条完整的产业链,当其中某一单位出现问题时,势必会波及到建筑设计院,给财务带来了一定的风险。 (二)内部因素 相比于外部因素,建筑设计院内部的因素才是造成财务风险的主要因素。其内部因素主要包括以下几个方面:第一,财务管理意识单薄。建筑设计院偏重于工程设计和工程总承包,涉及到的资金额较大,利润可观,长期处于资金稳定的状态,因而管理者忽视了财务管理的重要性,没有制定详细的管理细则。第二,财务人员专业素养不够。建筑设计院的业务特点导致其重视设计人才的引进和培养,而在某种程度上忽视了财务人员队伍的建设,财务人员的不专业决定了其财务风险控制能力不高。第三,粗放式投资方式。在追求利润最大化的思想引导下,企业在资金投入时没有进行详细评估,导致资金回笼困难。第四,内部审计和控制制度不健全。建筑设计院内部在财务管理方面凭经验行事,带有很大的随意性,缺少完善的审计和控制制度,无法作出科学的财务风险控制决策。第五,员工流动性大。注册建筑师注册结构师等高级人才因为市场需求高,引进人才所需成本增加,且在激烈的竞争中跳槽现象时有发生,进一步加大了企业成本。 三、建筑设计院财务风险控制的策略 制定建筑设计院财务风险策略,必须熟悉把握经济大背景和企业内部的实际情况,以长远性的目光,制定具有前瞻性的控制策略,最大限度降低财务风险。 (一)灵活把握市场环境 在当前,经济形势变幻莫测,如一味墨守成规,不将建筑设计院的发展融入到市场大背景中,则会使其陷入被动状态,从而影响其财务的稳定性。因此,作为建筑设计院,应该建立专门化的团队,对外部环境进行分析和预测;作为管理者,要以开放的眼光看问题,认识到财务风险控制的重要性,熟悉掌握国家关于贷款利率等方面的政策,及时对设计院财务管理方面的工作进行调整。 (二)建立财务风险预警机制 建筑设计院涉及到的资金额较大,理应建立相应的财务风险预警机制。通过加强财务管理的自动化来完成计算、统计、监控等一系列的管理环节,建立起一套完善的管理制度。首先,预警机制的建立不能离开建筑设计院的业务特点,并在充分考虑外部环境的前提下做好财务核算,对财务报表严格要求。另外,还应划出专项资金作为风险资金,最大程度将财务风险其次,要具备前瞻性。要及时关注经济市场动向,特别是在大的市政基础项目上,要增大对收益的管理力度。 (三)实现全面财务预算管理 建筑设计院作为建筑行业的高端产业链,应该用现代化的管理手段来实现企业的稳定和长远和发展,实现全面财务预算管理就是一个重要的方面。要实现建筑设计院全面财务预算管理,必须从基础入手,建立起一套完整的管理制度。首先,应该建立财务预算管理机构。财务管理要有专门的机构,不能成为管理层的附庸,降低其科学性和公正性。第二,要加强对投资和运营方面的财务预算,使所有的资金有处可查,并在投资前进行细致的风险预估,减少不必要的风险。第三,要提升财务人员的专业素养。加大对财务人员的考核力度,引进具备现代化财务管理理念的员工,进行优胜劣汰,保持财务管理队伍的先进性。 (四)加强对收益分配的管理 对于建筑设计院而言,对收益分配环节进行把关是防范财务风险的中要方面。首先,在外部方面,涉及到的单位众多,建筑设计院应对自身的价值有正确认识,协调好和其它单位的利益分配问题,防止资金漏洞的产生。在建筑设计院内部,利益的分配要注重生产要素的影响,关注技术类人员的收益问题,尽量避免按岗位分配的弊端。 (五)加强内部审计和控制管理 首先,建筑设计院的财务管理应在管家的法律法规框架下进行,遵循市场发展的规律。其次,建筑设计院内部要定期组织培训,学习新的财政税务政策,不断更新知识,提升自身的业务能力。另外,要建立完善的财务管理制度,对容易忽略和业务交叉的部分进行明确的规定,减少内部人员的不当操作,保持建筑设计院内部财务管理的透明性和公平性。 四、结语 总之,建筑设计院具有其自身的特点,其财务风险也呈现出一定的特殊性,因此,要认真分析内外部因素,找准造成财务风险的原因,从基础部分着手,从加强内部控制、提升财务人员的专业素养等方面来对财务风险进行有效控制。 作者:陈洁红 单位:浙江同方建筑设计有限公司 建筑设计专业论文:老龄社会住宅建筑设计论文 1老龄社会下我国养老模式的趋势 目前老年居住模式主要有居家养老和社会养老两种,其中居家养老是以家庭居住为优秀的养老模式;社会养老则是指老年人居住在老年性服务机构安度晚年的模式。我国现行的主要养老模式是居家养老,而且多项调查显示,绝大多数老年人乐于接受的养老方式正是居家养老,这就证明,我国在进入老龄化社会后老年居住模式的主流趋势仍然是居家养老。由此可见,作为建筑设计人员,研究探讨新形势下老龄住宅建筑的合理性和人性化是必要而迫切的。 2老龄社会住宅建筑设计原则 2.1老年人在生理、心理、社会方面的特殊需求 步入老年以后,人的心理和生理发生了老化现象,主要表现有身体各项机能的变化(机能衰退、体力下降);感觉功能的变化(反应迟钝、行动迟缓);心理功能特征的变化(敏感、承受能力差,易产生孤独感和被抛弃的消极心理,有强烈参与正常社会生活的心理)、生活结构的变化(对亲人、环境和一些专门服务与设施的依赖性变强)等。 2.2老年社会住宅建筑的设计原则 建筑设计应当以人为本,当人不能适应环境的时候,就要让环境适应人,我们要把人的需要始终放在设计首位。老年住宅要以上述特殊需求为依据,在建筑的各个细节中体现安全、便利、舒适和健康的原则,让有自主行动能力的老人能够更长久地生活自理,让行动略有不便的老人能够减少对别人的依赖,让生活不能自理的老人便于接受照顾。 3老龄社会住宅建筑外部环境设施 3.1道路系统 1)车行道路: 主要考虑外部救援时无阻碍和延迟,如道路宽度应全程适合消防车和救护车通行;机动车道路应设置减速带和手控红绿灯等。 2)步行道路: 全程采用无障碍设计。如尽量不用台阶而用坡道解决地面高差问题,以满足需要以轮椅代步的老人的需求;坡道表面进行防滑处理;坡道上安装防跌落的保护设施等。 3)地面铺装: 应选用有弹性、防滑、不易脱落损坏并易于清扫的材料。保证一定的粗糙度,以使轮椅的轮子、拐杖、助行器等能贴牢地面而不易于滑动;地面还应有良好的排水系统以免雨天打滑。 3.2绿地环境系统 1)休闲活动场: 老年活动场地宜分成动态活动区和静态活动区。动态活动区以健身活动为主,外围应有大树及休息设施,以利于老年人活动后休息。静态活动区主要供老人们晒太阳、下棋、聊天等,可利用大树荫、廊、花架等,保证夏季有足够的遮荫,冬季有足够的阳光。 2)景观小品计: 老年人各项生理机能下降,对安全要求高于年轻人,在设计时应特别注意安全防护要求。 3)植物配置: 植物选择应迎合老年人心理特点,多选择老茎生花的紫荆、深秋红叶和花开百日的紫薇以及青松等可以激发老人遐想的植物,焕发其生命活力。 4)环境可识别性: 由于视力和记忆力的衰退,老年人容易迷失方向,因此要加强环境的可识别性,在环境细部的处理上可设计醒目的标志牌。如路标、导游图、指示牌、雕塑等来加强老年人对环境的可识别性。 3.3公共服务设施居住区内的公共服务 设施既是家庭生活的延伸和补充,也是进一步满足物质和精神需要的重要渠道,种类包括医疗、教育、文化、体育、商业等,本文着重探讨老年人经常使用部分应注意的设计事项。 1)医疗门诊: 保障老年人的健康保健、紧急急救,医疗服务设施非常重要。为适应居家养老,社区门诊应建立辖区内60岁以上老人的健康档案,以配合日常生活服务、紧急医疗及事故救助的需要;并配设从事老年常见病患诊治的专业医护人员,为社区老人日常生活提供服务;建筑物对外部分应能供担架和轮椅出入。 2)体育设施: 在社区中应设置一些适合老年人活动的体育设施,如单杠、压腿杠、乒乓球台等,以满足锻炼需求。 3)文化设施: 老年人对精神充实更加渴望,因此要有一些文化设施如宣传栏、展示栏,展放一些报纸、科普知识、老年人保健知识等。 4)公共厕所: 应充分考虑老年人的如厕方便,在重点绿化区和室外活动较集中的地段及组团绿地中合理布局必要的公厕、洗手间。在具体作法上要注意无障碍设计,例如室内外高差不宜超过150mm;地面防滑不得积水;标志清晰不受遮挡;在专用厕位内设呼叫器、挂物钩和足够的轮椅回转空间等。 4老龄社会住宅细节设计 4.1楼层选择 为老龄住宅选择楼层位置要考虑几项因素,便于老年人独自或护理者协助外出和往返;遇有停电和电梯故障时减少麻烦;遇有急病求医时能乘担架外出;遇有紧急事故发生时利于紧急疏散。综合看老龄住宅的楼层还是以低为好,具体建议为:处于自主行动期的适合楼层最多不超过9层;处于介助期的适合楼层不超过4层;处于介护期的适合楼层首选1层,最多不超过4层。 4.2公用部分 弱势居民家门口的小环境要保持方便和低风险,这就要求相关设施环环相扣联成整体,形成保护系统。例如出入口实行人车分流;出入口平台的宽度、高度无障碍;出入口设声控照明设施;公共走廊、户门和电梯轿厢尺寸应能容急救担架进入;电梯厅净宽应大于1800mm,满足轮椅回转等等。 4.3套内空间 1)起居室和餐厅: 老人随着年龄的增长在家停留的时间也会增长,因此设计一个称心如意的休闲空间能使他们身心获益。起居室的规模最小应大于15平米;电视墙避免正对采光口,方便日间看电视;起居室与餐厅尽量靠近或集中,并在老人会客、进餐的位置留出轮椅席位。 2)卧室: 老人活动能力随年龄增加而减退,停留在卧室的时间也会增长,最终卧室将成为他们全天使用的生活空间,因此老龄住宅卧室设计至关重要。老人卧室应向阳;应有开阔视野和良好日照,窗外5m以内不应有树冠遮挡;卧室至户门的全程应使担架水平通过;在安放好主要家具后要留出不小于1500mmX1500mm的轮椅回转空间;卧室内灯开关及电源、电视、电话等插座位置应能适应床位变更;床头设置紧急呼救的固定按键等。 3)厨房: 厨房是正常和弱势居民使用差别最为明显的部位。高龄和残障者对狭小空间环境的利用和适应程度较低,因此在设计老龄住宅厨房时考虑以下几点:地面没有高差;通道应能通过助行器或轮椅;洗池、操作台高度在770mm—800mm范围内(常人操作高度在810mm—830mm范围);灶具应为电热方式,避免可燃气体等。 4)卫生间: 卫生间的使用频率会随着老人年龄的增长而增加,并且是老年人意外事故的高发区,因此在卫生间中出现救助的问题应予以重视,布置厕位、浴位和洗漱位时要减少或消除引发意外事故的环境因素。卫生间门宽应大于800mm;地面采用高度防滑材料;厕位靠墙一侧设安全抓杆;抓杆上方设呼叫器;坐便器高度应比正常人坐便器高出200mm;浴位设置不应临近窗户;浴位旁应设安全抓杆和坐凳;洗漱盆的高度应在700mm-780mm范围内(常人洗漱盆高度在780mm-850mm范围)等 5)阳台: 直射阳光和良好视野对增进身心健康有积极作用,尤其对户外活动日趋减少的老年人帮助更大,因此阳台的作用十分特殊。为保证具备轮椅回转,阳台深度应在1200mm-1500mm之间;许多老年人有在躺椅或轮椅上晒太阳的习惯,而阳台的实体栏板太高会形成较大的阴影区,所以应以栏杆、扶手或安全玻璃来保障安全而将实体部分降低,而且最好使用竖向栏杆和扶手。 5结束语 对人整个生命期的尊重,是社会文明和进步的体现,也反映了一个国家的文化传统和道德准则,同时在某种程度上反映了一个国家经济的发展水平。 作者:张红梅 单位:山西省第二建筑设计院 建筑设计专业论文:全寿命绿色建筑设计论文 1面向全寿命周期的绿色建筑设计 1.1绿色建筑设计的原则 1.1.1环保性原则 在我国当前社会发展形势下,人们的环保意识不断增强,建筑作为一个高污染的行业,在面向全生命周期的绿色建筑设计中,就必需考虑到环保性原则,环境是绿色建筑的基础,只有充分考虑到环境的协调性,采取有效的节能技术,将生态、环保等问题紧密的集合起来,从而减少建筑的能耗,提高资源的利用效率,降低环境的污染程度。 1.1.2合理性原则 建筑材料巨大的资源消耗在对施工中合理性提出要求的同时,也对建筑设计提出了合理性的要求,使建筑设计在经济条件的制约下进行。建筑方案及施工图应通过有效的设计方法,在建筑的总体布局、空间组合、使用功能和技术选择等方面进行优化设计,以有限的经济条件达到建筑的建设要求,或在限定的经济条件下创造出较多的使用价值。因此,全面地分析建筑消耗、合理平衡建设成本和消费成本是提高建筑合理性的关键。另外,还要从现实经济条件出发,对技术设置进行恰当的选择,有机协调建筑诸要素,提高综合效益。 1.1.3适用性原则 工程建筑的目的就是为了满足当代社会发展的需要,随着人们生活方式以及审美观念的转变,人们对建筑性能的要求也在不断的发生变化。在面向全寿命周期的绿色建筑设计中,适用性原则是设计的根本出发点,只有认识到建筑设计目的的重要性,才能设计出更好的建筑产品。 1.2设计目标的确认 在我国当代社会发展形势下,环境、资源等问题越来越突出,而建筑行业作为一个能耗高、污染重、浪费大的行业,发展绿色建筑已成为我国当前建筑行业发展的重中之重。为此,在绿色建筑设计中,就必须明确目标,面向全寿命周期,秉着节约、环保、绿色的理念,根据建筑功能的需求制定相应的目标,从而为建筑设计指明方向。 1.3建筑材料的选择 建筑材料是建筑工程的基础,然而在我国当前工程建设过程中,建筑材料存在着浪费大、利用不合理的现象,为此在面向全寿命周期的绿色建筑设计中,必须针对实际工程,科学、合理的计算出建筑工程中所需要的建筑材料,全面比较,做到整体上择优而用,提高建筑材料的利用率和回收率,从而实现建筑的可持续发展。 1.4建筑后期设计 在我国当前建筑工程中,建筑功能、建筑技术以及设备的选择对全寿命周期的成本都有着重要的影响。为此在绿色建筑设计中,为了更好的保障建筑使用性能,确保建筑使用寿命,就必须充分考虑到影响建筑全寿命周期的因素,遵循设计原则,选择先进的技术和设备,一座易于改造的建筑才会拥有更长的使用寿命和更高的使用效益。只有将先进的技术与装备都应用到实际的操作中去,才能更好的满足社会发展的需求。 2结语 在这个经济快速发展的今天,建筑行业不断扩大,建筑能耗、污染、浪费问题也越来越越突出,严重影响到我国社会的稳定发展。在走可持续发展道路中,发展绿色经济、环保经济、节约经济已成为我国当前社会发展的主要方向,而建筑的材料、设备、技术与建筑全寿命周期成本有着重大关联,为此在面向全寿命周期的建筑设计中,就必须重视绿色设计,协调环境与经济的可持续发展,提高建筑资源的利用效率,从而为建筑效益提供保障。 作者:肖开春 单位:烟台德和冶金设计研究有限公司 建筑设计专业论文:约束与创造建筑设计论文 1在建筑设计中的理念 在进行建筑工程的建设过程中,对建筑进行设计是进行建筑工程的重要环节,建筑设计主要是指设计者在建筑工程开展前,依照建筑的要求以及任务对施工过程进行设计。在设计过程中提前设定一些可能会发生的问题,并提出相应的解决对策,通过图纸的形式将这些解决方案表达出来,用来对备料以及进行施工组织的时候提供参照。 2建筑设计过程中涉及到约束条件 社会人文的约束;历史背景的约束;科学发展技术的约束;美学理念的约束;有关法律法规的约束;可持续发展的约束。自然条件的约束;对土地利用的约束片;气候原因的约束;交通状况造成的约束;现存建筑的约束对建筑功能进行约束;工作能力的约束;社交需求的约束;以及居住性能的约束;还有休憩功能要求方面的约束。常规性在某一地区大同小异的地形,地质,气候条件约束等。特殊约束指某一建筑所特有的,区别于常规建筑的个性化约束条件,如社会人文环境约束,特定历史环境约束,自然物质环境约束,特定地形条件约束等。普遍约束指所有建筑所拥有的约束条件,如正常的经济技术支持体系约束。 3创造同约束之间的关系 正是因为有约束条件的存在,才能够促使建筑事业可以不断进行创新,从而满足不同的约束条件,让建筑可以与时俱进。现代的建筑是建立在传统的建筑基础之上的,在不同时期吗,也会有相应反映每一时期的建筑物。在特定时期内的建筑物很多都象征着相应皇权以及宫廷标志。在对建筑进行处理的过程中也会相应的体现出统治者的喜好。比如说在东方建筑中对斗拱的设计。随着科技进步,建筑设计也更加的轻盈以及奇特了,比如巴塞罗那的德国馆就是具有极其简洁设计的代表,其主要是由几片墙以及钢柱所组成的,范斯沃斯的住宅同样是非常简单的,主要是由几片玻璃以及两块板以及八根钢柱所构成的。现代的建筑既不同于古代建筑中繁琐的工序,也不同过渡期内极简式的风格,更多的是出于对适用以及经济还有美观考虑。设计更加符合现代人追求快速高效的生活节奏。在不同时期,不同历史背景下会有不同的建筑设计,每一时期的建筑都是有着自己的灵魂的。在不同条件的约束下,设计师也探究不一样的建筑手段,因此才会有现在各种各样各具特色的标志性建筑。比如在赖特设计的流水别墅中就是对流动水流的设计,让静态的建筑变的具有动态。除了对建筑材料的选择以及不同墙面之间进行横竖的穿插,将自然同建筑之间进行融合。贝律铭在设计美国的国家美术馆时就是依据地形的特色,利用地理环境进行创造。在进行法国的卢浮宫扩建宫设计的时候,设计师也是巧妙的在建筑物中开除新的地下入口,后期在国家大剧院进行设计的时候也是采用的这种方式,只不过前者是选用了玻璃,后者是通过水面进行设计,制造出两种不同视觉上的效果。 4结语 对于建筑建筑来说对建筑的设计是其中比较关键的环节。在进行建筑设计是建筑建设中重要的环节,在实际的建筑设计中,约束性以及创造性也在建筑的设计中有所应用。同时伴随着这两方面在建筑设计中进行应用,使得现在的建筑水平有了很大的提高,现代建筑的质量也得到了很大的提升。本文就针对在建筑设计中对创造以及约束进行研究分析。往往会有一些局限性,而这些局限性就是一种约束,局限性能够限制设计师们创造力的发挥和体现,但是局限性却能够在某种情况下有效地激发设计师的潜力。而在当前的建筑设计中,随着建筑行业的发展,约束和创造也在建筑设计中得到了广泛的应用,而随着约束与创造在现代建筑设计中的应用,使得当前的建筑设计水平得到了大幅度提升,从而使现代建筑的质量和性能都有所提高。通过本文对约束与创造在建筑设计中应用的深入分析,相信读者对其也有了更深刻的认识。总而言之,为了提高建筑设计的水平,还必须对约束与创造在建筑设计中的应用进行进一步分析。而随着科学技术的日新月异和建筑行业的发展,可以预见在今后的建筑设计中,约束与创造的应用必定会更加成熟完善。 作者:于平 单位:江西省建筑设计研究总院 建筑设计专业论文:消能减震技术下民用建筑设计论文 1消能减震技术的概论 在发生地震时,地震源向地表传递地震波,建筑物受地震波的影响,特别是对民用建筑物影响,会出现建筑物摇动、结构发生振动、变形、甚至倒塌。所以,消能减震技术在建筑物的应用是缓解地震灾害冲击的重要选择。消能减震技术简单的来说,就是通过技术手段把地震灾害直接与建筑物的能量降低、减弱,把建筑物基础结构支撑点、剪力墙等构件设计成耗能部件,基础结构与建筑上部结构分离,通过耗能杆和阻尼器,防止地震能量向建筑物上部输入,达到保护建筑安全的目的。 2民用建筑结构设计的主要消能减震技术措施 民用建筑的消能减震措施非常之多,有对地基进行特殊处理的,有设置抗震装置的,也有对建筑结构上层进行设计的等。但在实际运用中,一个建筑物有可能都应用了以上几种措施,有些会更多。但总的来说,建筑物的消能减震设计关键还在于地基采用的特殊减震材料和建筑隔震层的设计。 2.1建筑消能建筑材料的应用 消能减震材料的应用主要作用于建筑的地基,地震对建筑物的直接作用也是地基,所以建筑物要达到消能减震的最佳效果是在地基上做一些主要的设计,这样也是最能达到效果,也是最直接的处理手段。建筑地基的隔震,通常是通过铺设一些特殊的材料来削弱地震时的地震波,把地震产生的能量吸收一部分,达到消除地震波对上层建筑的破坏。在民用建筑结构设计中,消能减震措施都使用传统的施工工艺,主要的材料是粘土和砂子,或者在地基上直接使用粘土和砂子垫层。随着科学的发展进步,国际上很多建筑物把沥青作为消能建筑的材料,并且达到很好的效果,现今已经得到了广泛的应用。 2.2建筑基础设置减震装置和隔离层的应用 减震装置和隔离层这种消能减震措施主要应用于建筑物在地基与建筑上部连接之间,减震装置的设置可以对地震能量降低2/3左右,通常采用的办法有摩擦滑移隔震、粘弹性隔震等,应用比较灵活,对材料没有局限,可根据具体情况进行选择。建筑隔离层与隔离装置相比效果不是非常明显,它减震的效果在2/10左右,它的作用无法参与到建筑设计的整体中去,因此减震效果明显差一些。但它适用于旧房的减震改建,施工简单、易操作。所以两者都是我们设计者值得关注的,充分体现它们的区别和作用是关键。 3对于建筑物消能减震技术的主要措施 3.1消能减震技术应用的加固措施 近年来,自然灾害对建筑的损坏受到大部分人的关注,也是大家都关心的问题。随着这种安全意识的加强,民用建筑抗震加固是人们迫切的需求。消能减震的应用也直接关系到人民生命财产的安全,所以在设计的时候,要在地基部分采用特殊材料处理之外,还需要设计减震装置甚至是减震层来削弱地震对建筑物的作用力,确保能有效的对抗地震等自然灾害。针对建筑物的抗震加固,我们一定要根据建筑物的结构设计和基础条件等因素来完成相应的工作。 3.2在建筑物性能和需求的消能减震措施 在建筑物的消能建筑设计方法上,我们需要根据建筑物的基本性能和消能需求等作出有效的设计措施。而混合消能支撑系统(VD-BRB系统)是我们选择的最佳措施,它的主要设计方法是在建筑物的底层配置防屈曲消能支撑,并在其它的建筑层配置粘滞阻尼器。所以在我们对建筑物进行消能减震设计的过程中,要精确进行结构验算,在保证建筑物变形的最大限度、结构的最大承载力等是否符合规范要求,用最有力的数据来判断消能减震技术的可行。如果可行,就需要我们确定阻尼器的数量和最大优化它的布置方式,保证结构达到预先验算的结果;如果不能满足建筑物性能和需求的,需要我们及时调整方案,增加阻尼器的数量和布置方式进行消能减震加固。所以混合消能支撑系统(VD-BRB系统)是建筑物面对不同的性能和需求时,可以实现有效的管控,因为它的变量只有阻尼器的变化,可以根据实际需要进行设计和应用。所以它的有效主要体现在以下几个方面; 1)混合消能支撑系统(VD-BRB系统)有比较高的性价比; 2)对地震波能力可以第一时间反应和削弱消耗,降低建筑本身对抗的风险; 3)可配置子阻尼器合理的在各种自然灾害中发挥作用; 4)采用改进的基于性能和需求的消能减震方法进行加固设计比较便捷。 5)阻尼器的应用有利于改善结构薄弱层的抗震性能; 6)能够有效减少结构加固的工作量,且对建筑结构的影响小;现在我们对于住房追求越来越高,民用建筑日趋渐多,尤其是一些超高层的建筑物,如果地震一旦发生,我们对建筑物没有加入消能减震的技术进去,可想而知,后果是怎样。建筑抗震中的消能减震技术能够很大的程度上降低地震对结构的损害,并且消能减震技术是一个较为成熟、施工方便,在高层建筑中的应用很广泛。同时对建筑物的抗震加固也有广泛的应用前景,可以说是抗震加固技术的主流。 作者:杨小兵 单位:太原理工大学建筑设计研究院 建筑设计专业论文:绿色建筑及绿色建筑设计论文 1绿色建筑与绿色建筑设计的基本概念 与传统建筑不同,绿色建筑从项目实施规划、设计阶段,就将环境因素纳入考虑、分析的范围,力求人造建筑与自然环境充分结合,降低建筑生产对自然环境的负面影响。建筑使用时可以满足人们生活、居住、工作的要求,为使用者提供安全、舒适、绿色、环保的居住空间;使用期限到期后的拆除回收阶段也不会对自然环境产生明显损害。绿色建筑是环保理念的一个重要发展分支,是环保理念和建筑产业相结合的产物。它将人造建筑和自然环境在设计上有机地结合为一体,从而达到生态环境健康发展的目标。绿色建筑以可持续发展为中心思想,遵循科学规划、高效利益资源、废弃物循环利用、建筑功能丰富、居住效果优良为原则,为使用者实现物质和精神两个方面的享受,同时达到自然资源和能源利用效率的最大化,将建筑对自然环境的负面作用降到最低。绿色建筑设计是绿色建筑的前提和基础。设计者在正式开始设计前,对项目选址周边环境开展细致深入地调查研究,全面地掌握项目所在地自然地质状况和社会环境。在此基础上,围绕客户提出的要求,进行科学合理的建筑设计。通过大量先进、高端的建筑材料、施工机械和管理方法,为用户提供健康和舒适的生活环境,并最大限度地降低能耗和建设及使用成本。实施绿色建筑设计需要全面考虑自然环境、建筑本身使用效能及项目投资等多种影响因素,综合利用各种资源,采用系统论的管理方法进行设计,达到建筑在社会效益、环境效益和经济效益上的最优化。 2开展绿色建筑设计的基本原则 2.1坚持以人为本的原则 为使用者创造一个健康的人居环境是绿色建筑设计的一项重要职责。围绕这个中心,绿色建筑设计在室内空气质量、热环境、噪音和电磁场辐射等方面进行了大量深入的改良设计,在很大程度上降低了上述环境因素对人体产生的负面影响。在设计细节上,绿色建筑设计主要或全部采用毒害低施工材料或无毒材料。在墙面和吊顶等重要建筑部分,尽量使用绿色无毒、低毒涂料,一般以陶瓷、硬木等材料进行地面装修,这些材料不含CH3O,化学耗氧量低,有利于人体健康。在建筑系统和机械系统材料选择方面,尽量选择潜在污染能力小的材料,对于污染能力大的木制品、地毯、涂料、密封膏、织物等能不用就不用。通过合理设计,科学设置进风口和出风口,确保室内空气流通状况良好。提高室内热环境水平,根据人体需要选择最适合的温度、湿度和气流,让使用者获得最佳感受。提高供水质量,有条件的可以选用直饮水。在采光方面,既要考虑到使用者对光线的实际需求,有利于人体健康,又要通过必要的调整,使室内光照环境更加美观,并且有利于节能。通过使用吸声材料或采用隔音设计,提高建筑隔音效果,为使用者提供一个安宁舒适的环境。 2.2坚持能耗最低的原则 所谓能耗最低,有两个方面的含义,一是指建筑施工材料在生产和运输过程中消耗的能源最少,二是指建筑工程施工过程中消耗的能源最少。下面分别进行说明:(1)建筑材料生产运输过程中能耗最小化。绿色建筑的理念不仅仅在于建筑物本身及其建筑施工过程,更是要追溯到施工材料的生产过程中去。由于建筑市场对材料的选择决定了施工材料发展的方向,所以在进行建材选择时,要在满足施工要求的同时,尽量选择生产能耗低的建筑材料和可以回收再利用的材料,比如金属材料等,以实现建筑业的良性持续发展。此外,为减少施工材料在运输环节的能耗,在选择材料时,要将注意力向本地生产、运输线路短、成本低的施工材料倾斜。(2)建筑使用过程中消耗能源最小化。建筑的使用过程一般都比较长,这个阶段的能耗水平在建筑从施工到拆除整个过程各个阶段中是最高的。提高建筑节能水平,就要以使用阶段为重点。通过科学合理的设计,提高建筑整体节能水平。通过对建筑平面布局、平面形状、进深、体形系数、表面面积系数、长宽比和朝向等形体设计及墙体、门窗、屋顶、热缓冲区等部位的优化设计,都可以有效改善建筑保温隔热性能,降低建筑能耗。 2.3大力推广新型清洁能源的利用 为降低能源压力,人们已经在多方面开发新型能源应用。光伏太阳能以其资源丰富、清洁环保的特性称为新世纪重点开发的新型能源之一。加大太阳能在建筑行业的应用,可以有效降低建筑能耗。常见的有在屋顶、墙壁、玻璃等部位使用太阳能设备,通过光电转换,将太阳辐射转换为热能和电能,供建筑正常运转使用。除此之外,风能也是我国重点开发的新能源之一。我国幅员广阔,风能资源充沛,通过风力发电设施,可以将风能变为建筑使用的电能。 2.4坚持环境负荷最低化原则 开展绿色建筑设计,最基本的一项原则是保护环境,降低建筑建设、使用及废弃过程中对自然环境的污染。其中重要一项内容是减少建筑施工期间排放的建筑垃圾、废水、废气等。(1)选择环保型建筑材料。当前建筑行业在生产过程会产生大量废弃物,并造成巨额资源、能源消耗。针对这个问题,设计人员在选择建筑施工材料时,不仅要考虑经济成本,还要考虑环境成本,尽量在满足使用要求的前提下选择对周边环境污染少的施工材料,常见的有生态水泥、绿化混凝土、高性能长寿建筑材料、家居舒适化和保健化建材等。多使用预制构件,避免产生建筑垃圾。(2)施工工艺科学合理。施工方法、施工工艺可以认为是各种资源、材料的使用、加工方法。通过合理的优化设计,使用更加环保的施工方法,提高材料使用效率,降低废弃物产生。 3结束语 绿色建筑符合环境保护理念,是今后建筑产业发展的主要方向之一。推进绿色建筑设计的深入研究,有利于降低能耗、减少环境污染,提高经济效益、生态效益和环境效益,对于我国建筑行业实现可持续发展具有十分重要的意义。广大建筑企业要牢牢抓住我国产业结构调整的宝贵契机,加大绿色建筑研究应用力度与投入,努力提高市场竞争力,争取实现经济效益和社会效益的最大化。 作者:许霖清 单位:浙江鸿翔建筑设计有限公司 建筑设计专业论文:建筑师住宅建筑设计论文 1中小住宅建筑设计中可能出现的问题 随着经济的快速发展,人们的物质生活水平得到了较大的提升,对于居住环境及户内品质都有了更高的要求。开发商在这种新市场行情下,若想取得更大的市场份额,就要将“低建筑密度、高绿化率”作为定位目标。即使在“90平方米,70%”的政策环境下,也要努力做到这一点。但是现阶段最常面对的问题就是:若单层建筑面积较小,在容积率不改变的情况下,楼栋数和楼层数就会增加,楼栋数的增加就意味着楼间距会有所缩小。同时还要综合考虑每个地方的日照标准,要保证各栋楼达到国家要求的最低日照时间,就要对楼栋数量以及楼层数进行严格的控制。所以楼栋数、楼栋间距和容积率之间务必要取得较好的平衡。但为了实现在一定容积率的前提下的“低建筑密度、高绿化率”的设计目标,那么就需要放弃一梯两户或一梯三户等不经济的设计。由原本一梯最多四户转变为一梯最少四户,增加单栋建筑面积,减少楼栋数量。就最简单的住宅项目来讲,将底层的建筑面积设置为S1,建筑用地总面积设置为S2,总建筑面积设置为S,容积率为2,建筑密度为20%,这样即为:S1=0.2,S2=252,S=10S1,能够建设10层;在项目容积率低于2的情况下,可以按照小高层项目进行设定开发,能够保证较低的建筑密度。相反,若项目设定为高层住宅,容积率就是主要的考虑因素。小高层的消防标准相对较低,楼内公共交通面积要求较小。高品质、大户型的住宅项目一般会选用一梯两户作为主要户型。楼栋间间距的大小,取决于楼房建筑的高低,楼房建筑高度和楼栋间距是呈正相关关系。在建造低容积率的开发项目时,就要求设计者在设计的过程中达到“低建筑密度,高绿化率”的居住环境要求。低容积率的开发项目,在技术上的要求也没有那么严苛,所以也不存在一些根本性的技术问题。目前我国的基本国情就是人口众多,但是人均土地资源紧缺,在城市开发过程中,各地政府都在贯彻节约土地资源这一基本政策。在城市土地公开招标的文件中,很多都会要求中小户型占到一定的比例,以满足经济实力较弱的刚需群体的需求。当前建筑开发商面临的首要问题就是如何在既保证住宅品质的前提下又能够解决好高容积率这个问题。 2高容积率的中小户型住宅建筑设计 2.1总平面布置 总平面布置的基本要求就是在“低建筑密度,高绿化率”的开发理念下,为居民营造优越的居住环境。要想使此目标得以实现,需要从以下几个方面着手:首先就是做到最大可能的减少楼栋数。在平面上就应该适度地考虑如何加大单层的建筑面积,争取做到每栋单元能够达到六户左右的同时,还能够做到可以多单元拼接,使楼栋间布置更加合理、组合更加灵活。这么做的优点不仅可以体现在增加单栋建筑面积上,还体现在居民用户公摊面积比例大大降低。其次就是充分利用建筑高度上限,增加建筑层数,同时合理设置建筑层高,若在每层原有的基础上再降低2cm左右,这样一栋建筑物就可以多出两层的建筑面积。向上增加层数和平面上加大单层建筑面积这两种方法相比较之后会发现,竖向上增加层数此种方法优于平面上加大单层建筑面积方法,究其原因是一旦使用加大单层建筑面积和降低层高这两种方法,就不可避免地以牺牲住宅品质为代价。户均建筑面积的降低是规划指标是否变动的基础和前提,通常情况下,户均建筑面积的降低,就会带动总户数的增加,总户数的增加必然也会导致规划指标的增加。随着各方面的增加,建筑商会面临一系列的问题,其中最主要的问题就是车位数的增加。停车位的增加,必然导致居民居住环境的下降,要想解决此类问题,小区建设者应该以地下停车位为主,地面停车位为辅,争取最大限度地降低车辆对小区居民生活的影响。 2.2建筑单位综合性设计分析 2.2.1建筑面积公摊比例研究分析 理性购房者对于建筑面积公摊比例是比较重视的。力争将其控制在15%以内,若高于20%,购房者就会很难接受。18层以上高层设计,一梯2户、4户中,每一层公共交通面积大约设计为40m2或者是70m2。根据每一户建筑面积90m2计算,建筑面积公摊比例分别为22.22%、19.44%。因此说,90m2以下中小型住宅单元若想控制公摊面积,最好是选用一梯5、6的户型。同时,建筑设计需要对电梯、楼梯、过道等公共交通空间进行综合优化,以使其面积低于上述标准。通过降低公共交通面积的方式降低建筑面积公摊比例是建筑设计首要思考的。 2.2.2精细化户型设计分析 现代住宅主要由客厅、书房、卫生间、卧室、餐厅、阳台等组成,通过适度的联系空间进行组合,这样才能保证动静分区。根据不同的产品定位以及客户所需,进行差异化和针对性的户型设计是十分必要的。但是在“90平方米,70%”的政策要求下,住宅的户型设计只是满足这些还是远远不够的,而是要求建筑师在限定的面积内设计出高品质的户内居住空间。建筑师在设计过程中应重视对人的行为方式和人体工程学进行综合性思考。应将灶台、洗菜池、冰箱、洗衣机、洁具三大件等小元素纳入户型设计的综合考量之中。住宅内每一寸空间都需要进行精细化的设计,这样才能保证在户型设计过程中,做的面积可控、功能齐全、尺度适当、空间整齐。 2.2.3避免出现无效空间 随着相关条例的出现,以往房地产发展过程中备受关注的“大与豪”设计理念已经转变为舒适、自由的新理念。要去除户型设计中“大与豪”的弊病,就应该将其中的无效空间去除掉,所谓的无效空间就是:空间在压缩或是消除之后所具备的功能不会消除。 (1)客厅: 在降低无效空间的选择上,客厅是最有潜质的。客厅的主要功能就是视听。客厅内安装壁挂式彩电已是流行趋势,电视视距最佳为3.54m。U型沙发长边大约为3.8m。试听空间只有在3.5m~4m之间才是舒适的。所以适当地压缩客厅面宽可减少无效空间,同时也不会对客厅空间的功能完整性造成太大影响。 (2)卫生间: 卫生间内功能完善。很多情况下,业主很难接受马桶正对门的设计方式,但是要是马桶不正对门设计的情况下,布置方式就会增加无效空间。在设计上到底是迁就业主的喜好还是坚持科学合理性设计,这是一个很难的选择。 (3)厨房与餐厅: 厨房长边开门和餐厅并联,此种方式两者之间有着较短的距离,联系也是相对比较便捷的。U型灶台布置占用面积较小,有着较高的操作效率。方正的餐厅空间更加适合餐桌的放置,无效空间最小。 (4)阳台: 阳台所具备的功能,除去晾晒以及养鸟种花等功能之外,不同的家庭会根据自身爱好丰富阳台内容。在同样的面积上,大面宽小进深的阳台所具备的使用功能更加全面。 (5)卧室: 卧室除了摆放床、床头柜之外,还需要考虑衣柜的位置。若卧室空间过于局促,在设计上,应考虑尽量设计低窗台凸窗,因其不计入建筑面积,又能拓展室内空间,开阔视野。 3结语 相关文件出台之后,各地区政府对于“90平方米,70%”这一政策标准进行了深一层次的细化,现阶段内很多开发商会通过打擦边球的方式增加赠送面积,相关政府部门会加大控制力度。房地产行业现在已经进入了全品质时代,住宅商品房需要增加卖点才能保证销售量。在新的政策环境下,住宅户型设计的灵感以及创新需要有所提升。所以说,房地行业已经进入了全新的设计时代,建筑师需要不断地提升自身素质才能保证不被市场淘汰。 作者:杨儆 单位:厦门华旸建筑工程设计有限公司 建筑设计专业论文:地铁建筑设计论文 1车站建筑设计 1.1车站总平面设计思路与要点 地铁的设计需要综合考虑原建筑征用拆迁占地以及后期的商业开发等众多问题,在实际设计中可以将地铁车站建设与物业综合开发相结合起来,统一规划,同步实施,对城市的发展有着积极的作用,所以地铁建设之初应多加考虑,并根据当地的特点选择与之相协调的结合设计模式。 1.1.1地铁公司主导进行结合设计 对于由地铁公司自行组织开发的地铁上盖物业,该模式具有无可比拟的优势。地铁公司作为地铁线路建设的业主,能够统一协调地铁和物业这个有机的大系统。通过对这种“地铁+物业”的模式进行系统化的规划构建,从而可以实现充分利用各方面设计专家的智慧设计出美观的地铁物业结合发展的建筑方案。 1.1.2地铁公司与物业开发商组成联合设计团队 进行结合设计。这种形式是由地铁公司联合物业开发商共同组建设计团队进行项目建设设计工作,在设计的过程中双方设计人员进行及时有效的沟通,对设计接口的处理进行协商处理,旨在从源头上充分提高建筑项目的设计质量,满足双方业主的意愿。 1.1.3地铁公司与物业开发商平等进行结合设计 协调。地铁前期的规划需要充分考虑到政府相关方面政策的限制,而在地铁站点周边又存在着较多的独立物业开发地段,尽管这些地块不受地铁设计开发公司的控制,但是考虑到整个城市环境的美观设计以及乘客流量的互补等方面,需要将地铁的站点同周边的设计环境有效地衔接起来,地铁建筑公司和物业开发商双方进行平等友好的协调设计。这种设计模式在地铁设计中最为复杂,需要综合考虑多方面因素,从全局出发进行工作创新,切实处理好设计接口的问题,避免出现“错、漏、碰、缺”等不良现象。 1.2车站各层建筑布置及功能分区 一般在车站站厅层的两端,设有设备以及管理用房。车站主要的管理用房布置在站厅层两端,在这些管理用房设备中还需要留有一条直通地面的消防通道口。站台层是指地下二层的楼层,同样的设备区和管理房一般需要设在站台层的两端。一般在该楼层安排管理人员将楼梯间和车站站厅两端的设备相互联系起来。车站的集散厅一般设置在公共区域内,通过检票机和栅栏将整个区域划分成付费区和非付费区,在公共区域内通过设计出多个出入口实现对乘客的集散功能。出入口的方式采取楼梯和电动扶梯相组合的形式出现,此外在各个出入口还需要单独设置垂直电梯以方便残疾等特殊人群进出车站。乘客从入口进入站厅层的非付费区域,只有通过到售票口买票或者刷卡的方式经过安检和检票机进入到公共区域的付费区域,进而由下行楼梯或者电动扶梯或者是垂直电梯等方式经展厅层下到站台层乘坐地铁。同样的下车出战的乘客则需要以相反的步骤完成出站。只有将车站内部各个区域划分明确,完成各自分工,从而才能实现乘客有序地进出车站,上下乘车,从而能够很好地满足交通性建筑的特点。 2地铁建筑装修设计 装修设计是地铁建筑设计的重要构成部分之一,是车站在建筑设计过程中的延续和深化。我们只有通过装修设计实现对整个环境空间的营造。车站的装修既需要保证整体的风格,又需要反映出当地特有的建筑特色,满足乘客们的审美,从中感受到温暖和关怀,从而喜欢乘坐地铁出行,使之成为出行的首选。地铁建筑的装修设计首先需要考虑的便是其功能性和实用性,由于地铁本身是一个客流量较大的交通模式,因而在装修设计的过程中切忌华而不实。在完善其各项功能装修的基础之上,还需要做到体现出一定的现代化气息和地域性人文特色,旨在满足大众乘客的审美追求,力求避免小型车站出现封闭沉闷压抑的感觉,而是要为乘客营造出一个舒适温馨愉悦的乘车环境。这便需要合理有效地利用起灯光、色彩以及材质的变化,通过虚实结合的处理方式对站台厅的布局进行设计,墙面和柱子的表面需要选用浅色的玻化砖,地面同样以浅色的花岗岩为主,而在条块分割处则可以通过深色花岗岩完成分割,关高灯箱的光源则可以以荧光灯为主,从而减少地下空间的压抑感觉。在完成了车站内部的装修布置的同时还需要考虑车站地面建筑的装修同周边环境的匹配和协调,同时还需要给出市民显著的轨道交通建筑所具备的主要特点,备用房间的装修满足了各种工艺要求的前提下尽可能实现简单经济实用的原则。至于地铁建筑装修材料的选择则需要秉承耐腐蚀、不可燃烧以及防潮方便清洁和容易维护的原则,材料需要保证良好的稳定性性能以及较为合理的标准价格。对于地面的选材则需要充分考虑防滑、耐磨损以及防止静电和吸尘性能良好的优质建材。地铁建筑的照明,需要选用高照度且低耗能的节能荧光灯具,并且在车站内部各个部门基本型标准化的位置布置。灯具和平板条之间的结合需要考虑到安装和维修时的便捷。此外,灯具还可以选用外设散光片的装饰性面罩从而有效地节省能源。在对地铁建筑进行路引和广告灯箱的设计时,力求在维持整体和谐美观的基础上做到醒目亮眼,便于乘客记忆,方便乘客有序快速地进出地铁车站,从而实现站内整体环境的协调统一。站内广告灯箱的设置同样需要遵循格式化统一化的要求进行布局规划,保证在不妨碍乘客正常出行的情况下设置布局。 3结语 总而言之,地铁车站的建筑需要在有限的地面面积上向纵向延伸以实现充分利用空间资源的目的,我们在设计时需要尽可能地降低车站的造价和缩减其规模。这是由于地下空间的作业本身是一个高造价高投资的工程,为国家节约成本为社会节约资源是我们每个人都应当具备的意识,更何况集体的工程项目。地铁车站在设计时需要格外注意公共区域的布置,这便需要设计者从乘客的心理出发,努力为乘客们营造一个良好的乘车环境,满足现代社会以及未来时代人们出行的需要。 作者:王兆雄 单位:中铁工程设计院天津有限公司 建筑设计专业论文:防火设计民用建筑设计论文 1建筑材料的选择 对以往的民用建筑火灾事故进行分析,发现建筑材料是引起火灾的重要因素,有很多建筑材料具有可燃性,在高温或者明火的条件下,就会出现燃烧现象,从而引起建筑火灾。当民用建筑发生火灾时,有的建筑材料会释放出有毒有害的气体,对人体造成极大的危害,同时这些有害气体还会对人员疏散及消防救援造成极大的阻碍,因此,在进行民用建筑设计时,选择合理的建筑材料有十分重要的意义。设计人员在进行民用建筑设计时,要对建筑材料的燃点、性能等进行综合考虑,从而有效地提高民用建筑防火能力。 2建筑设计中平面布局对建筑防火的影响 合理的建筑平面布局能有效地提高建筑防火能力,同时当建筑发生火灾后,还能有效地降低火灾带来的损失,因此,设计人员在进行民用建筑平面设计时,要严格的按照相关建筑防火规定进行设计,确保建筑平面设计及布局均符合《建筑防火规范》的各项规定,对于不同的场所,其平面布局存在一定的差异,以商场平面布局为例,商场是人员、物资高度集中的场所,如果发生火灾,人员的紧急疏散是十分重要的,因此,商场的营业厅不能设置在地下三层,只有这样才能为人员安全撤离提供方便。对于幼儿园,由于幼儿园的小孩子比较多,他们的火灾逃生能力十分弱,因此,设计人员不能将幼儿园设计在高层建筑物的高楼层中,同时为确保幼儿的安全撤离,还要专门设计幼儿出入口。 3民用建筑设计的安全疏散问题 安全疏散是民用建筑防火设计的重点内容,设计人员在对民用建筑的安全疏散进行设计时,要从疏散的宽度、距离、楼梯间等三方面进行考虑,其中疏散的距离为安全疏散的重中之重,设计人员在进行安全疏散距离设计时,不仅要符合《建筑设计防火规范》的具体规定,还有注意以下问题:在具体的民用建筑防火设计中,对于公共性活动空间的安全疏散距离,最近疏散口的最短距离要控制在30m,房间最远点距离疏散口的距离要控制在15m。这两点虽然在建筑设计防火规范中没有明确的规定,但设计人员必须重视这两点。对于房间内部与房门的距离,设计人员要将其控制在走道两侧最大间距范围内,当建筑内部装有自动喷水灭火器,房间内部与房门的距离可以在相关规定中增加1/4的距离。对于丁字形内走道等特殊情况,设计人员要对两安全出口的距离进行考虑,同时对于袋形走道的长度,设计人员需要加倍进行计算。这里的安全出口是指能够直接通到室外的楼梯间或者外门,同时通往防火区的防火门也可以当成安全出口,设计人员要保证防火区的安全出口不少于2个,当防火墙上有防火门相连,并且相邻两个防火分区的面积没有超过一个防火分区面积的1.4倍,设计人员可以设计1个安全出口。 4民用建筑的防火区和防烟区 设计人员在确定防火分区面积时,要重点考虑最大防火分区面积的限定,由于设计人员很容易忽略防烟区的设计,仅仅将防烟区设计在地下车库中,这对建筑火灾救援带来极大的不便,因此,设计人员在进行民用建筑防火设计时,要特别注重防烟区的设计。在《高层民用建筑设计防火规范》中规定:对于净高不超过6米的房间,需要设计相应的挡烟垂壁,并对防烟分区进行划分,确保各个防烟分区的面积小于500平方米,同时设计人员还要保证不能将防火分区和防烟分区混淆,严禁防烟分区跨入防火分区。对于地下车库,设计人员要根据实际情况,设置合理的机械排烟系统,并保证防烟分区的面积小于2000平方米。对于高层建筑的固定窗扇房间、无窗房间、地下公共场所、超过20米的无自然排烟走道,设计人员要严格的按照《高层民用建筑设计防火规范》设计防火区及防烟区,从而有效地提高民用建筑防火能力。 5民用建筑结构中的防火技术 在民用建筑设计中,建筑的构造很容易处理,但也容易被设计人员忽视,从而在建筑防火设计中存在一定的问题。对于L型、C型高层建筑,其内转角不便设计防火墙,如果设计人员将防火墙设计在高层建筑内转角周围,要将两墙之间门窗洞口最小边缘水平距离控制在4米;当墙面的一侧设置有固定乙级防火窗,这不需要对水平距离进行考虑;对于紧邻防火墙两侧的门窗,要将最边缘距离控制在2米,如果相邻防火墙门窗水平距离小于2米,设计人员需要根据实际情况,设计固定乙级防火窗对其进行弥补。设计人员要根据楼板的极限耐火性,选用合理的不燃烧体,每隔2-3层将楼板分隔开来,从而提高民用建筑的整体防火能力,当民用建筑的总体高度超过100米,要每层均使用不燃烧体对楼板进行分隔,同时,还要将井壁检修门设计成丙级防火门。对于同层的封闭楼梯间内墙及防烟楼梯间前室,设计人员要设计合理的疏散门,除了疏散门以外,严禁设置其他门窗;对于消防电梯,要保证每层都能停靠,同时还要将电梯前室设置在靠近墙外的位置;对于通往直通室外的出口,设计人员要保证其距离不超过30米。由于当前的《建筑防火设计规范》中,只对钢筋锈蚀问题进行规定,没有考虑到火灾对钢筋的影响,因此,设计人员还要分析火灾对钢筋的影响。由于建筑发生火灾后,钢筋会发生变形,与混凝土的粘结力下降,因此,设计人员要根据实际情况,适当的加大钢筋的保护层厚度,从而有效地提高建筑耐火性。在《建筑设计防火规范》中规定,预应力钢筋混凝土结构的保护层需要小于普通混凝土保护层,这无疑会降低预应力钢筋混凝土构件的防火能力,因此,设计人员要采用吊装后下表面抹灰的方法,来提高预应力钢筋混凝土构件的耐火能力。 6结语 建筑防火设计对人们的生命财产安全有很大的影响,因此,设计人员在进行民用建筑设计时,要充分考虑建筑火灾的影响因素,合理的应用防火技术,不断提高建筑防火能力,最大限度降低火灾的发生率及火灾带来的损失,有效地促进和谐社会的构建。 作者:刘吉武 胡立群 单位:青岛时代建筑设计有限公司 建筑设计专业论文:异型柱高层建筑设计论文 1异型柱的使用原则及特点 异型柱的主要特点为,首先,在尺寸规格上具有优势,如其厚度通常在300mm左右,和墙体等厚,其框架也和墙体规格相同。另外,采用异型柱之后,可以有效避免建筑物内部出现梁柱现象,使内部宽敞,管线良好,进而增加了内部结构的美观程度。另外,采用异型柱之后,还能够节省施工材料。其次,异型柱能够有效降低墙体的厚度,使房屋显得更加轻巧、灵活,增加了建筑物的使用功能。另外,异型柱使用之后,有效减少了施工材料,这无形中减少了墙体内填材料的使用量,减少了墙体自重,从而提高了抗震性能。再次,异型柱的使用,极大提高了墙体的结构性能,避免了传统墙壁具有短肢剪力的弊端,所以,使用效果更加突出。所以,异型柱具有自身优势,能够完善建筑内部结构,提高内部美观效能,同时能够减轻墙体自重,对于提高建筑物抗震性能具有重要意义。 2异型柱施工要点 2.1异型柱的施工类型 目前,应用在高层建筑物中的异型柱主要有三种,分别为L形、T形、十字形,这几种异型柱的共同特点为肢高与肢厚比不大于4。异型柱在施工过程中,施工人员主要将注意力集中在其结构设计及空间布置方面。在此基础上,逐渐形成了异型柱施工方式,主要包括施工模板、钢筋、混凝土及其它施工材料。其中模板主要用在混凝土浇筑过程中,起到固定效果,从而有效控制了混凝土浇筑不便及浇筑之后形状不易控制等弊端。 2.2异型柱施工原理 首先严格检查施工材料,如模板、钢筋及混凝土材料等。之后安装模板,固定钢筋,再实施混凝土浇筑。等混凝土浇筑之后,需要将模板按顺序拆除,之后采取一定保护措施。 2.3操作流程 施工准备阶段→柱、墙体弹线环节→异型柱中的钢筋绑扎及验收环节、模板制作及固定环节、构架搭设环节→模板安装→模板校正及加固环节→梁、模板及钢筋安装环节、混凝土输送泵管安装环节→隐蔽验收环节→施工之后混凝土养护工作→模板拆除及成品保护工作→异型柱整体验收工作。 2.4施工要点 首先,施工之前准备工作。施工中需要用到混凝土、钢筋、模板等施工材料。为了提高施工质量,需要对这些施工材料进行严格检验。尤其是对混凝土原材料,如水泥、砂子、外添加剂、骨料等,进行严格检查。水泥质量要高,水化热不能太高;砂子务必干净,不能含有泥沙;骨料大小必须匀称,颜色也应符合要求;根据施工要求选用合适的外添加剂。钢筋不能受到严重腐蚀,质量需符合施工要求。模板需要根据施工要求订制。其次,钢筋绑扎环节。钢筋是混凝土的骨架部分,其质量好坏,直接影响着混凝土质量高低,应给予重视。在绑扎之前,需要事先将模板内部的杂物清理干净,才能进入之后的浇筑环节。另外,钢筋接头数目也有严格要求,如钢筋接头应安装在构件受力最小的部位,并且在纵向受力之内,接头数目不能超过1个。这样,才能保证钢筋绑扎质量,进而提高施工要求。再次,模板固定工作。根据异型柱尺寸要求及其它使用规定,选用适合的模板。一般情况下,应用在异型柱中的模板主要规格为,模板厚度为10mm,加固方木为50mm×80mm的规格。在具体施工时,需要采用单根钢管,然后将异型柱设置成方形,最后对阴角部位定形。由于用到钢管,其一端固定,一端和柱箍垂直相接。另外,在施工时,需要对不同的异型柱采用不同的施工方式,由于模板固定在异型柱施工中具有较高的重要性,所以,固定之后需要组织相关专家检验,合格之后,才能投入使用。第四,混凝土施工。混凝土搅拌好之后,需要运送到施工现场,在浇筑时,需要控制好坍落度,一般为160-180mm,之后需要用到振捣棒,振捣结实,但不能和模板边缘接触。在浇筑时,为了提高浇筑质量,需采用分层浇筑,即将整个混凝土浇筑分成若干部分,逐层浇筑。由于异型柱的强度等级不同,框架内部的混凝土强度等级值也应有所差别,才能保证施工要求。第五,模板拆除工作。混凝土浇筑之后,做好成品养护工作,当达到拆除模板要求时,按照拆除规定拆卸。 2.5施工质量控制 首先,模板安装环节。模板在异型柱施工中具有重要作用,只有将模板工作做到位,才能保证混凝土浇筑符合施工要求。在模板设计时,需要考虑到异型柱的结构特征、荷载大小及施工材料等,才能保证具备良好的承载力、刚性及稳定性。另外,设计出的模板,还能具备承载混凝土的重量及侧压力。为了提高模板质量及硬度,在设计时需要采用明胶带,以控制施工缝。模板设计好之后,在固定之后,需要清除里边的杂质,再实施混凝土浇筑,才能保证浇筑质量。其次,钢筋环节。钢筋是混凝土的骨架部分,不仅要求质量合格,还要求安装符合施工规定。具体表现为,规格、尺寸、数量、相邻之间的距离及接头位置等。在混凝土浇筑之前,务必将这些做到位,才能够保证混凝土具有良好的稳定性。另外,钢筋切割之后,在连接时,需要按照施工规定,对接头位置做合理规定。再次,混凝土浇筑。为了保证浇筑质量,需要采用分层浇筑方式,之后,做好浇筑检查工作,合格之后,再采取及时的养护工作。在混凝土浇筑过程中,需要指出的是振捣棒施工要符合施工规定。 3结语 我国建筑施工规模不断扩大,人们对施工要求也有所提高,异型柱结构的应用,提高了建筑物内部结构的合理性,也使建筑结构设计更加灵活及方便。本文就异型柱结构在高层建筑设计中的应用进行分析,希望具有参考价值。 作者:尹有君 陈刚 乔安宇 单位:大连市建筑设计研究院有限公司 建筑设计专业论文:医院综合病房楼建筑设计论文 1功能性 作为建筑的基本属性,满足病房楼的功能性是设计者应遵循的基本原则。随着医疗水平的不断提高,现代化医院综合病房楼也更加注重功能的人性化及多样化。 1.1通道 由于城市用地紧张,大型医院大都采用高层或超高层建筑设计,这就给垂直交通及平面交通带来了巨大压力;考虑到病房楼的人员流动性相对门诊楼略低,且医用电梯、货用电梯、污物电梯、手术转运专用电梯分离等因素,垂直交通电梯配备的数量应满足各功能的要求。平面通道作为人员及病床平面流动的路径应满足宽度要求,配备防撞带、扶手及地脚灯,以便患者出行。在每层还应设置病患活动区,为患者康复、家属来访等待提供空间。 1.2病房 从平面布局来说,病房一般安排在南侧向阳一面,同时配备独立卫生间,如有淋浴系统则应考虑防滑以及无障碍设施配备。病房内隔帘、输液吊轨、送回风口以及照明灯具等均应在综合天花设计阶段安排妥当。患者床头综合医疗槽不仅包括医疗气体接口,还应有床头灯、呼叫系统、电源插座及网络插座等,以满足不同情况的使用。值得注意的是,综合医疗槽接口的位置以及病房墙面电源插座、电视插座的位置都应根据现场尺寸结合家具摆放位置提前确定,这对后期的使用方便与否来讲至关重要。 1.3护士站及辅助用房 辅助用房包括处置室、治疗室、抢救室、换药室、医护办公室、值班室、更衣室、示教室、茶室、库房、配膳室、开水间、公共卫生间及污洗间等,这些房间有的可以根据功能进行合并,如配膳室及开水间,但功能必不可少。有水房间如公共卫生间、配膳室及处置室等应考虑防水防滑设计,特别是配膳室应与公共卫生间均做地面防水层处理,以保证使用时不对楼下房间造成影响。护士站作为每层的关键区域应布局在中心位置,使得护理人员能够最快的到达各个病房,同时紧靠通道拥有良好的视野,以便随时观察各个病房及病区出入口人员流动情况。 2舒适性 在医院建筑设计中,优美的医疗空间可减缓患者的心理忧虑,提高工作人员的工作效率,对患者的治疗与康复有很大帮助。在进行综合病房楼的设计时,我们应该充分考虑人的生理结构、行为习惯及思维方式等,在满足功能性的基础上,对诸如色彩、材料、形态等各个方面进行优化处理,使患者及工作人员使用起来更加方便、舒适。这无疑是对使用者的尊重和满足,在设计中体现了人文关怀。同时,社会医疗模式与理念的转变使医疗设施内的功能组成与工作方式都发生改变。现代医疗服务模式更加趋向社会化、人文化。因此现代医院综合病房楼更应注重医疗空间、环境的营造与设计。舒适性设计应重视以下3个方面。 2.1住院患者的舒适性设计 住院患者作为综合病房楼服务的主体,必须满足患者对环境的需求,将对患者的关爱和尊重体现出来。由于现代医院医疗资源相对集中,患者来自五湖四海,文化背景、经济背景、病情严重程度及就医需求各有不同,这就要求设计时不仅满足基本的医疗服务需求,还应根据不同的生活习惯、消费能力及信仰,考虑不同层次患者的需求,这也体现“以患者为中心”的人性化设计思想。其中,病房是患者住院治疗和康复所处时间最长的房间,在整个住院环境中最为重要。设计时应考虑高度的居住性,尽可能让患者有“家”的感觉。营造一个安静、整齐、清洁的环境,有适宜的温度、湿度,同时拥有良好的通风;这就要求设备专业在设计选型时考虑既满足规格又安静的通风产品,配备完善的设备,一般要求电视、空调等,也需要在设计时考虑好接口及位置等情况;整个病区的色彩要求协调统一,尤其是病房内的色彩,对患者的心理活动影响最大。淡雅柔和的色调可以使患者心情平静、开朗,能够增添战胜疾病的信心,进而改善自身的生理功能,促进身体的康复。另外,由于大多患者身体抵抗力弱,病房的设计需要更加重视环保因素,材料及工艺必须满足各项环保指标,保证给患者提供有利于康复的环境。 2.2医护人员的舒适性设计 好的工作环境对人的工作效率和心理状况会产生有益的影响。医护人员担负着救死扶伤的艰巨任务,长期工作在紧张的情绪中。如果在进行医院建筑的设计时没有充分考虑医护空间的舒适性,使他们在较差的建筑环境中工作,必然会对身体健康状态造成影响,进而导致医疗质量和服务态度下降,增加医疗事故的发生率。在实际设计中,应注意按使用功能配置足够的空间,同时做好照明、通风、强弱电点位等配置,提高设计工作的人性化,如护士站的整体家具配备与各个监护系统及楼宇自控系统的统一安排,使医护人员工作更方便、舒适,有效缓解紧张的情绪,提高工作效率。 2.3陪护人员空间的舒适性 现代医院综合病房楼设计还应重视陪护人员空间的设计。中国是一个有着五千年历史的文明国家,尊老爱幼是我们国家自古以来的传统美德。大部分的患者都是在家属陪伴下就医,住院期间更是会有家属轮流陪护,有的则会雇佣专人陪护。以往的病房楼设计往往忽视陪护人员,他们由于没有陪护空间或陪护空间狭小导致休息不好,加上患者病情的影响,心情难免焦虑烦躁,极易导致医患矛盾产生。如今的“医闹”现象大部分就是由陪护人员引起的。因此,在设计时应考虑到陪护空间以及卫生间、开水锅等配套设置的容量问题,促进医患和谐,体现人性的关爱。 3安全性 综合病房楼作为高层建筑,人员密集,且住院患者多有行动不便及年老体虚者。在设计阶段就应杜绝安全隐患,全面考虑,满足各项规范的要求,从而保证医院建筑的安全。 3.1医疗安全 设计人员应该在设计前期与使用科室充分沟通,了解医院的医疗流程及感染等方面要求,作出既满足建筑设计规范又符合医疗需求的设计,避免在建成后发现安全隐患再进行改造,造成不必要的浪费。针对综合病房楼的设计,应保证污物电梯与客梯分开,医患分流。做法通常为一个防火分区配备两条垂直通道,这样不仅有效降低感染风险,也满足了消防安全性。病房层建议采取环形通道设计,南侧为患者通道,北侧为工作人员通道,减少交叉的同时也有利于快速疏散。同时设置新风换气系统,保证各个房间的空气流通。 3.2消防安全 按现行建筑设计防火规范,医院多层病房楼的消防等级不低于二级。设计时应满足规范的各项强制性要求,如防火门、防火隔离带、消防安全通道、消防电梯的设置,消火栓、消防排烟、自动喷洒、烟感报警、消防广播等各系统的设置,以及施工材料的防火性能、耐火等级等因素。应认真做好消防设计,不要有遗漏及疏忽,同时保证各个系统的联动调试正常。 3.3使用安全 由于患者的身份特殊,病房楼的设计还应考虑使用时的安全性。现代医院综合病房楼大多为高层建筑,此时就应注意避免开放式外阳台,选择开启角度小的上悬窗。室内墙、柱的阳角应做成圆角或外包防撞护角,走廊设置扶手,地面选用易清洁及防滑的材料。 4结语 总之,现代医院综合病房楼设计应结合功能性、舒适性及安全性的设计原则,与使用部门充分沟通;根据医院的特点,运用医疗流程原理结合医院建筑规范,以“以人为本,尊重患者,爱护员工”的设计理念,考虑医院的发展和医疗行业的变化,才能使医院建筑设计科学合理,与时俱进,适应可持续发展的需要。 作者:黄毅博 单位:北京大学第三医院 建筑设计专业论文:建筑设计素描教学论文 一、素描在建筑设计技术专业人才职业技能养成中的重要意义 按照通常的看法,建筑是一门关于造型的艺术,素描也是一门关于造型的艺术。素描以其精谨的造型要求、简单的工具材料、丰富的表现手段及其独特的审美价值,在专业造型素质的构建过程中具有普遍意义,成为了在造型艺术学习过程中进行造型能力训练和审美素质养成的首选。素描与建筑艺术设计有着造型和审美上的密切联系,也成为建筑造型艺术的重要基础之一。高等职业院校建筑设计技术专业的素描基础课程是从认知三维世界的角度出发,根据建筑艺术设计的空间造型需要而开设的一门必修课程。素描可以培养学习者精准的形态观察能力、活跃的空间思维能力、严谨的形态构造能力和丰富的绘画表现能力,还可以对学习者起到开阔艺术视野、加强艺术素养、提高审美情趣的作用。学好素描可以增强学习者敏锐的视觉感受能力,完善学习者的空间思维能力,提高学习者的空间建构能力,还可以提升学习者的形态表现能力,顺利地表达设计理念。正是由于素描在能力培养方面的显著作用,使得素描课程在建筑设计技术专业的人才职业技能养成中具有非常重要的基础地位。 二、课程教学要以职业技能素质养成为优秀 建筑设计技术专业的素描课程应该把握本专业培养的人才所具备的职业技能要求这一关键环节来组织教学内容,换句话说,教学应该为人才的职业技能养成服务,教学内容必须符合专业教学要求。建筑设计专业的学生要具有建筑设计能力和造型表达能力,就必须具有一定的视觉感受能力、空间造型能力和审美能力。视觉感受能力包括接受视觉信息的能力以及视觉信息的分析处理能力。空间造型能力是由空间形象的构想思维能力以及思维活动成果的形象外化表达能力所构成的。空间形象的构想思维能力我们称之为构思,思维活动成果的形象外化表达能力我们称之为绘画。简单地说,建筑设计技术专业学生的造型能力由两个部分构成,即构思能力和绘画能力。构思能力的素质要求指向空间构成的可能性与合理性,绘画能力的素质要求指向外化表达的准确性和有效性。审美能力包括审美主体对形式美感的认识与评价能力以及创造与表达能力等,认识与评价能力包括对美的感受力、对美的判断力,创造与表达能力包括对美的想象力、对美的外化表达。这三种能力是相辅相成和相互促进的关系,缺一不可。建筑设计技术专业开设素描课程的目的,就是通过素描教学和训练有效培养并提高学习者的视觉感受能力、空间造型能力和审美能力。在这三者中,空间造型能力是建筑设计专业的优秀技能,也是课程教学的重心所在,素描课程的教学应以空间造型能力养成为最基本优秀,兼顾视觉思维能力和审美能力的养成。 三、基于专业特点和职业技能要求组织教学内容 目前,多数高等职业学校建筑设计技术专业的素描课程还是参照传统的绘画类专业教学模式确定的建筑素描课程教学内容。一般来说素描课程安排在第一学年的第一学期,教学课时大多控制在80至96个学时之间。教学内容大致是作为三部分安排:石膏几何模型写生(几何模型单体及组合体的写生、浮雕柱头花饰写生)、静物素描写生、建筑与自然风景写生。从这些内容来看,大体上是延续以绘画学科发展为目的的教学价值取向,以明暗(光影)写生为主要表现手段,以研究其形体结构、透视关系、质量感觉为主要目的,大量的时间用于探索如何真实地再现对象和相应的表现技巧上。这样的教学内容安排对建筑设计技术专业的教学来说是不恰当的。建筑的三维空间展现是其最基本的形态特点,这一点和雕塑艺术有一定的相似之处,而与绘画相去甚远。即使是雕塑,与建筑对三维空间的塑造形式也是不同的,雕塑对空间塑造的重点在形体的空间存在形式上,注重的是形体的外在形式,而建筑对空间塑造的重点是形体空间存在状态和的内部空间构建并重,甚至更注重内部空间的构建。“虽然绘画中包含了几乎所有的艺术规律,但将它作为建筑的基础还是应有所选择。”传统的素描教学力求造型诸因素的全面和完整,对建筑设计技术专业来说,在不到100个课时的学习时间内,让学习者掌握全面完整的素描学科知识和能力的做法是不现实的,更是没有必要的。作为建筑造型基础的素描教学,在内容上更应该凸显空间结构以及美感教育的重要地位,基于专业特点和职业技能要求组织教学内容。把握建筑区别于其他造型艺术门类的特点,基于专业的职业技能要求来构建课程,以形体特征、空间结构、透视规律、形式美感为优秀来组织素描的教学内容,形成以结构研究为主的结构素描和以视觉传达为主的表现素描两个内容模块。结构素描训练以几何体和几何体组合为主要内容,研究形体的基本结构以及形体在空间中的透视变化,研究不同形体组合结构的构造关系;表现素描训练以多种表现形式为主要内容,探索光影色调、质感表现、肌理感受、特征速写、精细描绘、意象表达、抽象表现等不同艺术表现形式的美感特征。通过两个内容模块的教学培养学习者的空间造型能力、形象表达能力和审美能力。 四、根据学习者状况进行有针对性的教学 建筑设计技术专业的学生美术基础普遍偏低,美术基础与高等学校建筑类专业对新生入学美术素养的要求相差甚远。这就需要从事建筑素描教学的教师根据建筑设计技术专业课程时间少、学生基础弱的实际状况有针对性地进行教学活动。具体来说:第一,把形体和结构、空间与透视、体量与质感、光影和明暗等造型各要素分解开,有选择、有重点地进行专题性研究,力求在有限的时间内重点解决特定问题。第二,在学生具备一定的造型基础之后,进行不同表现形式的尝试,而不是一味地通过调节光影表现。对同一表达内容,寻求多种表现方式,可以是即兴速写式的寥寥数笔,也可以是写实式的精致描绘,还可以是兴之所至式的大笔挥洒等。教师要引导学习者观察并体会不同表现形式产生的不同情感变化和心理印象,促进学习者主动寻找恰当的表现形式。第三,针对特定的教学内容制作相应的教学器具作为教学的辅助,可以加快学习者的接受速度和理解程度。如讲解几何体在空间中的透视变化,就可以用画框绷平一张丝网,直立在学习者面前,让学习者透过丝网观察几何体,丝网纤维空隙构成为一个个的坐标方格,学习者马上就对透视现象有了最为直观的印象,并很容易就能理解透视变化的规律。第四,对于一些特定的教学内容,可以进行适当的临摹练习,通过临摹优秀的素描作品,学习者能够快速掌握一些素描的表现技法并开阔视野。通过有针对性的教学活动,并“创造内容丰富、生动活泼的教学环境,让学生积极主动地学习”,能够有效地在较短的时间内解决具体的某些问题,尤其是专题式的课题教学活动的教学效果较为显著。建筑设计技术专业的素描教学,要以建筑设计技术专业背景为出发点,以本专业的职业素质养成为目的,借助但不拘泥于传统的绘画型的素描教学。依据教育教学规律和学科特点大胆进行尝试,探索适合建筑设计要求的造型能力养成与艺术表现能力养成的素描教学模式,并不断完善和革新,才能真正为专业人才培养服务。 作者:夏其磊 单位:郧阳师范高等专科学校 建筑设计专业论文:信息管理下建筑设计论文 一、强化建筑设计管理的重要性 (一)有利于降低工程造价 建筑设计管理工作对工程造价的预算和控制工作起着决定性的作用,设计工作涉及到了建筑物的规模、体积的大小,而建筑物的规模和体积就决定了使用多少建筑材料、使用哪种类型的施工设备、雇佣多少施工人员,而这些都是与工程成本关联最大的因素,最终影响到了建筑工程的投资预算。因此,建筑设计管理环节工作质量的提高,能够降低造价、更好的掌握工程预算,而且设计管理工作的到位等同于在第一步就做出精确细致的预算,为做好整体的工程预算工作打好了基础。 (二)有利于提高建筑工程整体质量 建筑设计方案和施工图纸是整个工程项目施工的指向标,它的作用就是引导工程项目的顺利开展和进行,并对项目开展过程中的一些问题给予解决措施,因此对建筑设计进行管理能够极大的提高建筑工程开展的质量和进度,能够有效避免施工中的一些问题。部分施工单位不注重建筑设计管理方面的工作,导致工程正常施工时出现施工环节错乱、设计图纸与实际需要偏差较大等,甚至因为设计的不合理导致工程事故的发生。所以,要想提高建筑工程项目的质量就必须重视建筑设计的管理。 二、建筑设计管理中存在的主要问题分析 (一)界面管理问题 在建筑工程项目中,一些设计的遗漏、缺陷、纠纷以及索赔等全都发生在界面上,并且界面上的纠纷也最难处理,现阶段,在建筑工程项目设计管理中,界面管理主要存在以下两个方面的问题:其一,各个设计专业在交界处存在严重的设计冲突,无法实现有效衔接。其二,设计与施工可行性出现矛盾。当前我国建筑设计普遍存在设计方案与工程实际施工想矛盾的状况,不仅造成了施工资源的浪费,还会导致施工质量的下降,必须给予重视。 (二)信息管理问题 在整个建筑项目设计管理中,设计信息因直接决定着设计方案的质量而占据着重要的地位。我国现在的建筑设计信息管理仍存在诸多问题,较为显著的问题:首先,管理人员的管理思想和现行管理模式存在弊端。建筑信息的及时性和先进性达不到要求。其次,由于我国现存法律不够完善、管理制度仍在改进、社会环境仍在改善等等条件,使得西方引进的这些管理思想和模式不但没发挥其先进行,反而成了工程项目设计信息管理的阻碍。再次,工程项目设计信息管理技术的应用需要极高的专业素质才能驾驭和推行,专业素质不足的工作人员将无法准确操作建筑设计信息管理,而且在一些思维相对狭窄,考虑情况不全,我国的建筑行业目前极度缺乏这些高素质人才。最后,我国建筑设计信息化管理设备不够先进和全面,在相关的设计信息化管理软件和硬件上与西方发达国家存在较大差距,这些差距导致我国设计信息的传递不够准确和及时,极大的干扰了设计方案设定的相关决策。 (三)设计质量评价问题 当前我国有多种建筑设计质量评价方式,这些质量评价方式都能在一定程度上满足设计管理的需求,能够保证建筑工程设计的质量,但是王亚卓天津华汇工程建筑设计有限公司天津300384这些评价方式都存在一些缺陷和不足。下文就是这些评价方式所存在的不足之处的共同点: 1.非常规性。 当前我国建筑设计评价普遍存在非常规性的缺陷,这主要是由于建筑设计评价单位缺乏对建筑设计的认识,而且相关的管理制度不够健全。这一问题的存在,导致建筑设计评价工资的开展缺乏规律性和行业常规性。三级审查市目前较为常用的建筑设计评价方式。 2.有限性。 在进行建筑设计的评价是,主要参与者缺乏广泛性和代表性,评价人员局限于建筑设计的专业人员,这虽然能够保障建筑设计的规范性,却无法满足建筑设计相关利益人员的共同需求,极大的降低了建筑设计的适用性。另外,评价工作的开展往往不够及时和有效,当前许多评价工作是在建筑施工进行或者项目施工完成后才开展的,这导致建筑设计的评价工作无法充分发挥其价值和职能,严重的降低了建筑设计评价工作的质量。 三、解决建筑设计管理问题的有效对策研究 (一)构建完整的建筑设计管理组织框架 提高建筑工程设计的质量光靠人是不行的,还需要一套完整合理的质量管理体系来维持。这套体系的存在可以在无形之中约束着工程设计人员的行为,使他们在被约束的情况下加强对施工的管理工作,加强对每一个施工细节的严密监视。这里需要强调的是因地制宜四个字,主要指设计管理工作要从施工单位的实际情况出发,结合自身的科技含量、施工方法,以此为基础制定管理体系,依靠健全的质量管理体系从侧面提高建筑设计的质量。 (二)加强建筑设计质量控制 建筑设计方案和施工图纸的质量直接决定着整个工程的质量,因此必须提高对其的控制力,而要想提高控制,就被必须从以下几点进行:首先,要加强对建筑设计方案和施工图纸的监理和审查,监理单位是建筑工程设计管理一个非常重要的组成部分,具有重大的作用和影响力。当前我国的监理工作存在诸多的不足和缺陷,如:过分注重相互竞争而忽视了对监理工作质量的提高;缺乏相应软件建设,这些都极大的影响了监理市场的发展和工作的进一步提升。其次,要建立设计方案和施工图纸的讨论制度,相关数据的设计不能光依赖设计人员,还需要施工人员和工程技术师给予相关的建议和意见。最后,要提高班工程设计人员的专业素质和思想品质,因为设计人员的工作水平怎么样,在很大程度上决定了设计方案和施工图纸的质量,因此,不论是施工人员,还是设计人员,甚至是监督人员,都要积极提高其专业素质和思想品质。 (三)建立健全设计界面管理协调机制 设计界面可以说是决定建筑设计质量的关键所在,因此,必须积极解决设计界面存在的问题。首先要做的就是建立健全协调机制。这可以从两方面进行,第一就是建立无等级协调模式,这可以有效的解决设计界面出现的问题,避免部门之间矛盾的产生,这种模式最大的优点是不存在强制性管理指令,所有问题均可以通过沟通协商得到解决;另一方面可建立专家评审组。当各方对冲突问题存在较大的分歧,且无法通过协商解决时,便可以通过专家评审组对相关问题进行分析,然后做出评价和决策,以此来解决各方的冲突。 四、结论 综上所诉,当前我国建筑设计管理虽然取得极大的进步,但是问题仍然存在,对于现存的设计管理问题,我们不能忽视和轻视,要积极采取针对性措施进行解决,只有这样才能保证建筑设计管理的质量,从而提高建筑工程的质量。 作者:王亚卓 单位:天津华汇工程建筑设计有限公司
土木概论论文:土木工程概论 摘 要 土木工程既是一门科学,同时也是一门应用技术,是为人服务的的职业,它建设了整个文明的物质基础。土木工程的根本工作目的是不断的提高生活的质量。所以我们不仅仅是一个工程技术人员,也是社会的建设者,积极的投身社会建设是我们应尽的责任。 关键词 土木工程 自然科学 工程师 现状及未来 现代的土木工程已经是一门多学科交叉的综合,相关的自然科学和社会科学学科的进步都会对土木工程的发展产生影响。作为土木工程理论的一个支柱,力学在19-20世纪取得了巨大的发展。由于实际需要的推动,力学发展出许多小的门类,如弹性力学,损伤力学等,都服务于土木工程。现在的理论力学已经达到了一个相当成熟的境界。数学工具和计算机技术的发展也使得一些以前无法分析的问题可以为工程师们所掌握。本时间初,随着边界层理论的发展,流体力学逐渐发展,并在此基础上发展出了湍流理论。固体力学也有很大的发展,对土木工程有直接作用的断裂力学的发生使得工程师们可以比较可靠的估计建筑物的强度和可靠性。这一发展改变了设计的观念。大大推动了结构研究的发展。预应力理论的提出标志着力学理论进入了一个新时期。另一方面,有限元分析等新的数学分析方法在计算机技术的支持下迅速发展,拓宽了工程师的研究对象,使得工程师们能够把握更加复杂的系统。数学工具的发展不但作用在结构分析计算上,也体现在优化设计当中。概率与数例统计的应用完善了各种结构物的计算。材料科学的发展为土木工程带来了广阔的发展空间,新的工程材料,如碳纤维,高强度混凝土,高分子复合材料等加入到土木工程的应用中来,为工程师提供了更多的选择。 在不同的专业方向上,随着超高层建筑的发展,结构理论也不断发展,从框架到剪力墙再到筒式体系,越来越成熟。在桥梁工程方面,从比较原始的板梁桥,拱桥发展到现代常用的斜拉桥,悬索桥。发展不但体现在形式上,而且也体现内涵上。多种技术的交叉运用突破了单纯的桥梁结构的种类划分。并且出现了一些独特的斜桥和曲线桥。 电脑在土木工程设计上的重要性,已不再需要辩论。利用电脑绘制各类平面、立面、剖面、细部等二度空间图集已成为全球事务所的标准方法。CAD技术使得工程师从烦琐的绘图作业中解放出来,大大提高了效率。CAD最重要的一个功能是它的虚拟现实功能,可以直观的反应和模拟建筑的外观,结构,以及在不同外力作用下的效果。在国家大剧院的设计中,太原理工大学土木系结构分析工作站,采用ANSYS软件成功地对中国国家大剧院进行了结构分析。验证计算内力、多种载荷组合工况下的变形、结构抗震分析以及验证结构设计的合理性与可靠性。 和工业化大生产相适应,土木工程也经历了一个标准化规范化的过程。现在土木工程的规范化和标准化已经达到了相当的高度,不仅仅完成了单位和术语的统一,也形成了一整个由行业规范和国家强制标准共同构成的标准体系。统一的标准和规范使得技术资料有更大的通用性,同时也保证工程设施的可靠性。现代土木工程的建设,尤其是大型基础设施的建设,牵涉到社会的各个方面。对社会产生巨大的影响,包括经济的,政治的,甚至思想观点的影响。广泛的社会协作是现代土木工程的一个重要特点。小到一个城市道路岔口的改造。大到三峡工程这样的世纪工程,都体现了社会对土木的影响,有协助也有干预。从工程建设的规划,立项,预算到建设过程,社会力量广泛的参与其中。同时工程自身也会对社会影响产生回馈。工程对资金,材料,设备,人员的要求,工程对周围环境的影响,工程建成后使用过程中的经济,环境等问题,都不仅限于土木工程技术本身。 在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的优秀部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构,流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。 信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点是但又不仅仅限于CAD方面,也对工程进度的管理。运行中数据资料的收集,分析,整理。对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。我国现在正是基本建设的高潮。信息化也成为专家系统技术的基础。程序的解题能力不仅取决于它所采用的形式化体系和推理模式,而且取决于它所拥有的知识。要使一个程序具有智能,必须向它提供大量有关问题领域的高质量的信息输入。 人性化则是近年来兴起的,主要是在体现在关系到人们日常生活使用的工业民用建筑方面。设计,施工,维护,使用都对土木建筑提出了人性化的要求。国外为此提出过3E的概念。实用 、经济、优美,是一个逐渐提高的要求。我国现在在这方面还有欠缺,更多的注重了第一层次实用性的要求,对后两者有所欠缺。 土木工程发展到今天已经深入到社会的各个方面,发挥着重要的作用,并且必然会随着社会的发展而继续进步。我们作为未来的土木工程师,不但要继承和发扬老一辈工程师的严谨求是,正直诚信,创新进取的优良品质,也要用现代的科学理论武装自己,不单包括专业知识,也包括的其他方面的知识。而且我们更应该在实践中锻炼,总结,提高。 土木概论论文:概论土木工程基础施工技术要点 摘要:随着经济的迅速发展,建筑行业的崛起,建筑工程的质量成为人们关注的焦点,而作为建筑工程项目最根本的项目基础施工就成为了整个项目的重中之重,故本文主要从土木工程基础施工技术要求、基础施工技术特点、基础施工技术及土木工程基础施工技术要点四个方面进行了详细的分析与介绍,以供参考。 关键词:技术;要点;特点; 前言:建筑工程项目中基础工程的施工关系着整个工程的质量,对工程的质量起着决定性的作用,所以对基础工程施工中存在的问题进行科学合理的解决是非常必要的。 一、土木工程基础施工技术要求分析 (一)基坑土方的开挖 进行基坑的开挖时应遵循如下原则:“分层开挖,先撑后挖”,先进行开挖顺序以及分层厚度的确定,然后进行连续施工,以防地基土出现扰动现象。整个开挖过程都必须认真进行检查,进行地下水位以下的挖土施工应进行科学降水。 (二)土方填筑及其压实 在进行土料的选用过程中应注意如下问题:一是碎石类、砂土及其含水量同压实要求相符的黏性土可选为填筑土料。二是淤泥,膨胀性土,冻土及有机含量超过8%、含硫酸盐超过5%的土等不能当作填筑土。压实的方法包括振动法、碾压法、夯实法及通过工具进行压实等方法。压实过程中必须注意压实功、土的含水量及每层铺土厚度。填土应由低到高,由下向上整个宽度分层铺填碾压或夯实。填方要分层实施并尽可能使用同类土进行填筑。要在相对的两边或者周围一起进行回填和夯实。并且当天的填筑要在当天进行压实。而且要保证填土压实的质量符合规范的要求。 二、土木工程基础施工技术特点分析 (一)复杂性分析 我国工程地质条件非常复杂,淤泥质土、湿陷性黄土、冻土、溶岩地质等广泛分布。同时我国地震频发,地基基础的影响是非常大的。如此复杂的地质条件加大了地基基础工程的勘察设计处理以及工程施工的难度。 (二)严重性分析 从某种程度上讲,建设工程一旦建成投入使用,地基基础出现质量事故问题往往是无法弥补的,它所带来的损失远远大于地基基础工程建设所要投入的成本。地基基础工程一旦出现质量问题,往往会引起地基失稳。建设工程整体结构的破坏,这是建设工程致命性、毁灭性的重大质量事故,直接危及人们的生命和财产安全。由于地基基础承受上部建筑实体的全部荷载,因此一旦出现局部损坏,其损坏程度扩散很快,而事故的发生又往往是突发性的,加剧了其危害性和严重性。 (三)隐蔽性分析 从主体结构本身复杂的工序衔接来看,房屋建筑地基及基础工程施工后一道工序都在不同程度上覆盖前一道工序,工序质量具有明显的隐蔽性,这就是加强隐蔽工程的检查验收的原因所在。 (四)多发性分析 在过去的一段时间内,由于地基基础设计或施工不当等原因导致的房裂屋倒现象时有发生造成了严重的损失。 (五)困难性分析 由于地基基础工程是地下工程,具有隐蔽性,事故处理的施工操作困难性较大。另外,地基基础承担了上部荷载,如果发生质量问题,采取措施进行必然会影响到建筑物上部结构的性能因此它的处理是非常困难的。 三、 土木工程基础施工技术 土木工程的施工过程中较为常见的基坑开挖技术包括浅基坑的开挖技术和深基坑的开挖技术,以下分别对其进行阐述。 (一) 浅基坑的开挖及其支护技术 1、土方的边坡应以当地的土质、开挖的深度及其方法、边坡的留置时间、坡顶的荷载情况、排水及降水状况以及当地的气候条件等因素为依据进行确定。 2、在土质均匀及湿度正常,基坑或管沟地面的标高高于地下水位,且敞露时间较少时,在挖土深度一定的情况下可不进行放坡和加支撑,但是,开挖深度不可超过相关规定。再次,土质及其湿度适宜,且地质情况相对较好的情况下,当基坑或管沟的底面标高高于地下水位时,开挖深度应不超过5m,且可不加支撑。 3、对于永久性的挖方边坡而言,应根据设计的相关要求进行放坡。最后,在山体整体稳定的情况下,临时挖方的边坡若相对使用时间较长且高度低于10m 时,可以以实际条件设计坡度。浅基坑的土壁支撑技术一般包括灌注桩、板桩、横撑、深层搅拌桩及地下连续墙等。 (二) 深基坑的开挖及其支护技术 在深基坑的开挖过程中,为了保证坑基开挖过程中土壁的稳定性,通常采用临时支挡来确保深基坑土壁的稳定性。对于透水挡土支护结构而言,可采用工字钢桩加横挡板、预制桩、双排灌注桩等进行挡土;对于止水挡土结构而言,主要包括了钢板桩、地下连续墙、化学注浆桩以及深层搅拌水泥土墙等结构;对于支撑部分的结构而言,可采用悬臂、锚拉式支护,或土层锚杆、型钢水平支撑等结构。 四、 土木工程基础施工技术要点 (一)土壁的稳定 土壁稳定的关键在于土体内粘结力与摩擦阻力之间的平衡。如果土体失去此平衡,就会发生塌方,从而影响工程工期,也会给周围的建筑和人造成危害。要保证土壁稳定,应先放足边坡,并且边坡的留设要符合一定的要求。另外,边坡坡度的大小则要依据土壤特性、地质条件和施工的条件和方法等多种因素而定。比如,粘性土质的边坡应陡些,人工或机械挖土、明沟排水时边坡不宜太陡,应平缓些;基坑旁边有主要建筑物的情况下,边坡比例宜在1∶1.0~1∶1.5 范围内;无地下水且工期较短,可不放坡而留设直槽时,开挖的深度不能超过以下数值:以砂土为填充物的密实、中密实砂土及碎石类土为1m;可塑、硬塑的轻亚粘土和亚粘土为1.25m;以粘性土为填充物的可塑、硬粘粘土及碎石类土为1.5m:坚硬粘土为2m。此外,为了土壁的稳定,还应设置支撑,不仅可以降低土方量、减少施工面,还可以使放坡不受场地限制。在坑槽的边缘应尽量不要堆置大量的材料和土方或者机械设备;在挖好坑槽后应当立即进行地下和基础结构的建造;雨期不宜对滑坡地段进行挖方,应先整治,然后开挖,开挖顺序为由上至下;如果有危险不稳定的情况时,应先进行妥善的处理。 (二)排水技术要点 土体干燥是土方施工中最为关键的因素,因此,在施工过程中,排水工作一定要做好。一般而言,施工的排水可分为两种:明排水法,即运用截、抽和疏的排水方法。截,截住水流;抽,开挖基坑时,在坑底留设集水井和排水沟,使水流顺着排水沟汇集到集水井中,之后用水泵将水抽出;疏,疏干积水。人工降低地下水位法:在开挖基坑之前,在基坑的周围安设足够数量的滤水管,将水抽走,在工程完工之前,保证地下水位始终在坑底之下。保证了坑基土体的干燥,可以有效的防止流砂,并改善施工条件。尽管如此,在降水前,一定要考虑原有的工程建筑物可能产生的附加位移和沉降引起倾斜、开裂、倒塌及地面塌陷。因此,在施工必要时,要采取一定的防护措施。 (三) 填土及压实技术 设计合理的填方边坡,选择合适的土料及填筑方法,可以确保填土的强度和水稳性。土壤中如果有机物含量较大或石膏含量超过2%,则不能作为填土所用。施工时,填方工程宜分层铺土然后压实,若用同类的土壤来填筑最好。如采用了不同类型的土壤填筑时,应当把透水性较小的土壤放置于透水性较大的土壤之上。为了避免填方内有水囊形成,严禁将不同类型的土壤混合且不均一的使用。 (四) 基坑监测技术 基坑监测技术是为了防止基坑施工发生意外,确保安全,一般分为以下几方面: 1、基坑边坡变形观测,了解基坑支护的变化状态,以监测数据为依据,结合开挖的地质情况,对支护参数进行适当调整,确保工程的安全性。如果发现基坑支护存在异常情况,则应该采用支撑或者回填等方法,提高基坑边坡的安全系数。 2、监测的内容除了量测基层位移情况和观察地表开裂的位置和列宽,还要对基坑的渗水情况和漏水情况变化进行观察。 3、布置监测点,选择在基坑支护变化最大的地段,或者局部地质条件不利的地段。 4、监测技术的施工内容有以下几个方面:以施工单位为主体,量测基坑的位移,如果基坑支护工程已竣工,则由建设单位负责测量,将测量点布置在基坑支护的施工图纸上;在支护的施工期间,保持每天监测一次的密度,在完成基坑开挖或者基坑变形稳定后,再适当减少监测的次数;雨水季节的监测和支护安全水害来源的监测,要查明渗水的原因,譬如生产排水、生活排水、管道渗水、贮水池、化粪池渗漏水等,以便及时采取排水措施;在施工开挖期间,加强基坑顶部侧面位移和开挖深度比值的观察,及时分析原因,为提出适当支护方法和加固措施提供基本条件。 总之,对土木工程中基础施工技术进行科学的研究,能够在很大程度上保证施工的进度和施工的质量,实现企业的经济效益和社会效益。 土木概论论文:关于《土木工程概论》课程教学研究与探讨 【摘要】本文根据土木工程概论课程的性质与特点,结合我院人才培养方案和个人实际教学经验,提出了提高教学效果与教学质量的意见和建议,对改进高等院校《土木工程概论》课程的教学方式和方法具有一定的借鉴作用。 【关键词】土木工程概论 教学效果 教学质量 《土木工程概论》是高等院校土木工程专业及其相关专业本科生必修的专业入门课,通过对本课程的学习,学生可以全面了解土木工程所涵盖的领域及其各个分支学科所涉及的内容。 一、学情分析 《土木工程概论》是我院工程管理专业大一学生的一门基础必修课,由于工程管理类学生与土木工程专业学生的培养目标不同,目前,对14级工程管理专业85名学生做了一项简单的调查,有90%的学生能够通过对该门课程的学习增强对专业的热爱和兴趣,有5%的同学处于中立状态,有3%的同学越来越不喜欢这个专业,还有2%的同学很少参与到教与学的过程中来。 针对这种情况以及学生对该门课程的认识与态度,结合自身在教学过程中的一些体会,就如何提高《土木工程概论》课程的教学效果做了一点思考。 二、课程的特点 《土木工程概论》课程主要讲授土木工程的各个层面的知识和内容,较为详尽地介绍了土木工程各个分支学科所涉及的主要内容和知识,其课程的主要特点如下: 1.课程内容范围广泛 《土木工程概论》这门课程的主要特点是其包含的内容非常多,涉及的知识面非常的广,包括各类工程结构勘测、设计、施工、管理、监理、经济和计算机应用等多方面的内容,其中每一章的内容实际上是一门课程甚至是一门学科。 2.教学内容比较陈旧、更新较慢 教材对于任何专业任何课程的学生和教师而言都是极为重要的,没有了教材,学生对知识的掌握如同没有载体且很难实现,而优秀的教材是促使学生快速掌握知识并引领学生入门的最佳途径。目前我院所采用的《土木工程概论》教材是国家“十一五”规划教材,内容涉及面是很广、很全,但教材内容仅仅涉及专业知识的表面问题,对深层次的专业知识接触较少,而且对建筑领域最新的产品、前沿学科的介绍偏少,当然,这是任何教材都不能解决的根本性问题,因为教材的更新远远跟不上时代引领下的土木工程学科发展。 3.教学内容以理论实践相结合为主 《土木工程概论》课程涉及的教学内容虽然浅显,但与工程实际联系又非常密切,教材内容应该以工程案例为切入点,全面展示土木工程的经济技术、建筑风貌和所采用的新型建筑材料,以及土木工程中常见问题的处理方法,从而适度地拓展学生的视野,为学生了解专业、学习专业知识以及确定学习目标和方向奠定了一定的基础。 二、提高教学效率与课堂教学的思考与建议 1.教师自身水平的提高 良好的教学效果需要高素质的任课教师来保障。今年是我院教学质量建设年,我院在如何提高教学效果以此来提高整体教学质量方面做了很多努力,如:教学过程的教学督导,在《土木工程概论》课程的教学督导中,督导专家提出,要加强教师自身对建筑领域的新思想、新材料、新工艺以及新产品的积累,通过实际工程案例来丰富课堂,不断提高学生学习的兴趣。 2.教材内容的及时更新 《土木工程概论》课程的教学内容往往以理论为主,而且传统的都是课堂灌输。在我院16学时的课程课时安排下,要全面的了解每个章节、每个过程,这无疑是一个难题,所以要不断的通过更新教材的内容,结合现有的建筑实物,去激发学生主动学习相关内容,与时俱进,如在讲解隧道工程时,可以以今年在中国扬州新建的扬州瘦西湖双层公路隧道工程、兰州新建的南山路伏龙坪隧道工程为支撑,提高学生学习的兴趣、积极性。 3.教学方法的提高与改变 《土木工程概论》的根本使命是为学生以后学习专业课程开好头,旨在提高学生对专业学习的兴趣,所以,学习方法的改进与引导就显得更为重要,在本门课程的教学过程中,我们在传统的理论的教学方式的基础上,充分利用多媒体资源,如进行建筑材料讲解过程中尽可能多地使用图片去认识;如在活动桥讲解时使用动画来理解;如隧道的施工等使用视频来讲解,诸如此类的方式方法显得更加直观、立体,真正能够体现出浅显易懂,取得事半功倍的效果。 4.加强学生对课余时间的利用引导学生自主学习 大学学习时间比较自由,课后少了很多的作业,这样就多了很多能够自己安排的时间,如何利用好这些时间去学习更多的知识,我们在本门课程中,针对每次所学内容,要求学生课后检索相关的信息,如检索目前世界上或中国最高的建筑物及其基本概况等,通过这样的方式去引导和培养学生自主学习的方法、习惯和能力。 5.课堂上采用简单的专业词语 在国家教育部2001年提出的在本科教育中推进双语教学的意见后,很多高等院校逐渐要求双语教学。而我院作为一所独立院校,从实际出发,在进行本门课程的教学过程中,使用一些简单的专业词汇(如:梁beam、板plate、柱column等),使学生熟悉相关的专业词汇,为后续课程的学习、广泛查阅专业文献起到帮助与促进作用。 三、结束语 《土木工程概论》课程,虽然内容多、广、全、专业,但是要做到授课内容涵盖面广、力求浅显易懂、课程结构清晰,这就需要所有老师和学生的共同努力。我们在这里主要是通过这样一门专业基础课程的学习,让学生在学好专业知识的同时,初步树立专业思想和工程方法,提高学生对土木工程专业的学习兴趣,引导学生利用好自己的大学学习时间,遵循学习规律,培养专业兴趣,建立热爱土木工程专业的感情和对土木工程事业的责任心,努力完成从中学到大学的转变,为今后积极主动地学好专业课程、培养良好的自主学习的习惯与能力打下基础。更重要的是使学生在大学阶段树立正确的人生观、价值观和世界观,确定好自己今后所要奋斗的方向与目标,成为一个社会有用之人。 土木概论论文:《土木工程概论》教学研究 摘要:《土木工程概论》作为大土木背景下土木工程专业学生接触到的第一门专业课,肩负着把新生引入土木工程行业大门、使他们了解并热爱这个专业的重要使命。在该课程的教学过程中,教师要对该课程准确地定位,采用理论与实际工程事例相结合的教学方法,采用现代化的教学手段,提高教学效率、培养学生学习兴趣,培养出适合时代需要和科技发展要求的土木工程专业人才。 关键词:土木工程;教学;方法 《土木工程概论》课程是土木工程专业的必修课及其他相关专业的选修课,开设时间为大一第一学期。《土木工程概论》在整个土木工程专业课程体系中起着十分重要的向导作用,肩负着把只具备数理化基础知识的高中生迎接入土木工程行业大门,并使他们了解、熟悉进而热爱这个专业的重要使命。《土木工程概论》这门课程包含的内容非常丰富,涉及的知识面非常的广,包括与土木工程专业相关的各类工程结构勘测、设计、施工、管理、监理、经济和计算机应用等内容。因此,《土木工程概论》这一门课程对任课教师提出了非常高的要求。首先,教师需具备非常丰富的专业知识,必须对大土木背景下面众多学科都有深入的了解;其次,土木工程专业是在众多工程实践中建立起来的理论和知识,这要求教师具备丰富的实际工程经验,在讲授课程中理论联系实际进行讲授;此外,《土木工程概论》是相对较新的一门课程,目前还没有比较成熟的、高效的经典教学方法。因此,对于这一课程,展开深入的教学、教法研究,切实提高课堂效率,让刚入学的大学新生对土木工程专业培养起浓厚的兴趣,培养出具备扎实的专业技能的土木工程高级专业技术人才,为祖国的现代化建设增添新鲜血液,具有重要的意义。本文基于作者近年来一直从事《土木工程概论》课程的教学工作,在教学过程中对教学定位、教学方法、教学手段不断摸索、创新。 一、教学定位准确 课程的教学定位非常重要,教学定位决定了在教学过程中所应用到的教学方法、教学手段,等等。在“大土木”背景下,《土木工程概论》课程教学目的是:使学生较全面地了解土木工程专业所涉及的领域、包含的内容、所获得的成就及未来发展情况,从宏观的视角了解土木工程专业的综合性、社会性及其在技术、经济与管理方面的统一性,初步涉及一些基础专业概念;引导学生了解自己对大土木下众多学科中感兴趣的方面,建立热爱土木工程专业的感情和对土木工程事业的责任心,为今后积极主动地学好专业课程、培养自主学习的能力打下思想基础。《土木工程概论》这一课程的定位,就是让学生通过教师的讲授,对“大土木”背景下涉及到的学科,包括建筑工程、交通工程、岩土工程、桥梁隧道工程等方向所涉及到的基础的工程各类、所需要的专业技能都有一定的了解;在了解清楚每一个学科的内容及相关方向后,逐渐对土木工程专业产生浓厚的兴趣,为今后选择方向的时候做好充分准备。兴趣是最好的老师,也是最大的前进动力,是学生在以后工作岗位上能做出贡献的最重要的前提条件。只有使土木工程学生真正选择了一个自己喜欢的方向,才能真正喜欢这一份职业,才能发挥最大的潜能。因此,《土木工程概论》这一课程应定位于激发学生对土木工程专业的兴趣,并挖掘在“大土木”背景下自己感兴趣的学科方向,为将来选择学科方向及就业方向做好充分的准备。 二、教学方法得当 教学方法是课堂的灵魂,是学生激情的催化剂。不当的教学方法,会使课堂毫无生气,教学效率低下;得当的教学方法,能使学生学习起来事半功倍,并能培养浓厚的学习兴趣。土木工程专业是一门实践性非常强的学科,众多的设计理论、施工技术方法等都是在实际的工程中遇到了相应的问题,然后集众多工程人员的智慧而提出来的。对于刚入学的新生来说,如果在还没有充分了解土木工程内涵、特点的情况下,对他们讲解一些专业术语、专业词汇、专业理论,他们是难以理解和接受的。作者认为,想要让土木工程新生快速地了解一个设计理论的来龙去脉、一种施工方法的技术要点,最直接、最有效的办法便是结合相关的工程实例进行讲解。当教师把工程实例展示给学生后,学生能非常直观、快速地领会这种理论或者方法的背景,理解起来就非常容易。加强工程实例的讲解,使土木工程专业新生快速了解土木工程专业入门知识,形象地再现土木工程所涵盖的学科内容和涉及的多方面知识,达到提高对土木工程的兴趣、提高教学效果的目的。因此《土木工程概论》课程教学中工程实例的讲解显得十分重要。在授课的过程中列举工程案例,通过分析案例的背景、发生的机制、产生后果的原因等可以加深学生对问题的理解,进而引发对此类问题处理方法的思考;其次,要求教师所列举的工程事故一定要带有较为强的时效性,接近学生的实际生活,让他们的切身感受更为强烈。例如当讲到关于地基不均匀沉降的专题时,除了讲授一些书本上已有的经典例子外,还可以列举近期上海一商住楼的突然倒塌的工程实例进行讲解分析。这样,一方面可以提高学生的学习兴趣,另一方面也可以起到培养学生现代工程意识和思维方式的作用,使这些未来的工程师们能够树立现代工程人才的价值观,养成严谨的工程观并把它贯穿于以后的学习和工作当中去。 三、教学手段灵活 教学手段是课堂的推进器,合适的教学手段能使学生更快速地掌握大量的信息。随着现代信息技术的发展和互联网应用的日益普及,多媒体技术越来越多的应用在高校教学中。多媒体技术可以是一种利用多媒体仪器,将授课内容集合文字、图像、声音以及动画等形式,多角度、多视角、全方位的呈现教学内容的教学手段。多媒体技术的使用,可以让课堂教学形式新颖、活泼。特别是对于《土木工程概论》这一信息量大、与实际工程紧密相关的专业课程的讲授,充分利用多媒体技术进行辅助教学,能够将抽象的理论通过计算机技术惟妙惟肖地演示出来,为学生提供丰富多彩的视觉、听觉和立体图像等刺激性环境,进而极大地诱发和调动学生的学习动机和愿望。在利用多媒体辅助教学的过程中,多媒体技术担当着信息载体与传达手段的角色,其教学目标、教学组织和进程控制仍需由教师掌控。因此,对于课件的制作,教师应先仔细研究教学内容,并依据教学大纲制定详细的教学计划,从而建立一个完整的教学框架结构,该结构可借鉴传统教学方式中循序渐进的结构,以体现教学方式的连贯性。对于多媒体技术的使用,不应仅仅局限于对课件的制作,还应充分利用已有的丰富的网络的资源,如一些视频资源。对于《土木工程概论》来说,英国国家地理频道推出的系列纪录片“伟大工程巡礼”就是一部非常优秀且合适的视频资源,该系列纪录片纪录全球最具野心和愿景的工程建筑案是如何展开的。藉由各式各样的档案以及高解析度、专业拍摄的影片,节目里将叙述每项工程落成背后的精彩、戏剧性、充满英雄胆识的故事。由主要设计师、工程师、专案经理及工地人员,来说明他们如何克服挑战,打造现代最高、最长、最快和最复杂的工程建筑案。在《伟大工程巡礼》系列节目中,可以见识建构我们日常生活的建筑工程奇观。因此,通过该系列片的播放,不但可以激发起学生对土木工程专业的强烈兴趣,而且看到各种伟大的建筑在自己同行手中从无到有地落成,有利于培养他们的专业自豪感与成就感,从而找到对土木工程专业的高度认同感,与此同时,也学习了相关的专业知识,了解了当今世界最全的建筑技术。因此,充分利用网络上优质的资源进行教学,是一种一举多得的教学手段。 《土木工程概论》是一门重要的专业基础课程,教师要充分掌握该课程的特点,将课程定位准确,采取理论与实际工程实例相结合的教学方法,采用合理、先进、现代化的多媒体等教学手段,主次分明、深入浅出地讲授好这门课程。同时,充分发挥教师的创造性,为学生营造良好的学习氛围,激发学生的学习兴趣,为土木工程专业的学生大学期间的学习打下良好的专业基础,培养出适合时代需要和科技发展要求的土木工程的专业人才。 土木概论论文:提高《土木工程概论》课程教学质量的实践与探索 摘要:针对高职院校《土木工程概论》课程教学内容多、实践教学环节薄弱、教材相对落后、教师实践经验不足等问题进行了探讨,提出了提高《土木工程概论》课程教学质量的意见和建议,对改进高职院校《土木工程概论》课程的教学方式和方法具有一定的借鉴作用 关键词:高职院校;土木工程;概论;教学;探索 《土木工程概论》课程是土建类各专业的一门非常重要的职业基础课程,在整个课程的设置体系中起着先导和启蒙作用,肩负着把完全不具备专业知识的学生引入到土木工程行业的大门,使学生从综合教育跨入到土木建筑专业教育的重任。通过《土木工程概论》课程的学习,可以使学生了解土木工程行业的基本情况,了解土木工程行业在整个国民经济中的地位和作用,从而激发学生学习专业课程的兴趣,树立专业思想,为学生学习后续专业基础课和专业技能课程理清思路,指明方向。因此,《土木工程概论》课程在整个土建类专业的教学中具有非常重要的现实意义。 一、《土木工程概论》课程的主要特点 《土木工程概论》课程主要讲授土木工程的各个层面的知识和内容,较为详尽地介绍了土木工程各个分支学科所涉及的主要内容和知识,其课程的主要特点如下。 1.课程内容范围广泛。《土木工程概论》课程的内容非常广泛,其涉及的教学内容囊括了土木工程专业的所有领域,甚至包括了土木工程专业的许多相关课程的教学内容[1]。由于土木工程概论课程为土木工程专业的引导课程,编写《土木工程概论》课程教材者往往在教材编写时涵盖的内容非常宽广,但知识点的内容却非常浅显,很多内容如基础工程、港口工程、交通工程、建筑材料等在内容的安排上基本上都是点到为止。因此,在《土木工程概论》课程的教学过程中如何有效地取舍教材内容,是每位任课教师所面临的主要问题。 2.教学内容以理论实践相结合为主。《土木工程概论》课程涉及的教学内容虽然浅显,但与工程实际联系又非常密切,教材内容应该以工程案例为切入点,全面展示土木工程的经济技术、建筑风貌和所采用的新型建筑材料,以及土木工程中常见问题的处理方法,从而适度地拓展学生的视野,为学生了解专业、学习专业知识以及确定学习目标和方向奠定了一定的基础。 3.教学内容需要不断更新和补充。《土木工程概论》课程所涉及到的课程内容往往与现有的工程实际紧密相关,随着我国经济的快速发展,建筑行业的不断壮大,我国的建筑业得到了前所未有的发展,但《土木工程概论》课程的教材在很长一段时间内却不能如建筑工程的发展一样快速进行更新,导致很多内容滞后于工程实际。如出现在许多教材中的世界排名第一高楼:台北101大楼,现早已被迪拜的迪拜塔所超越。教材内容的滞后使得学生不能及时了解到建筑界新的发展,极大地阻碍了学生与工程实际的有效接轨,不利于学生的有效成长。因此,如何在教材内容滞后的情况下,要求教师密切关注建筑界的发展动向,灵活地增加新的教学内容和工程案例,是每位承担《土木工程概论》课程任课教师的职责和义务。 二、《土木工程概论》课程的教学现状 1.实践教学环节缺乏。在土木工程概论课程的教学过程中,我们不难发现有相当一部分在读学生,甚至极个别任课教师都片面地认为:《土木工程概论》课程仅仅是土建工程类专业的入门课程,是一门新生刚刚入学后的专业思想教育课程,其作用仅仅是学生了解到本专业的概况和基本风貌,激发学生学习专业课程的兴趣和热情。该课程的主要学习目标见下页图1。这种片面的认识导致很多高职院校在教学计划的制定过程中,将《土木工程概论》课程仅作为专业的职业选修课程,课时量极少(大多数院校该课程为32学时,2个学分,个别院校该课程仅仅为24学时,1.5个学分),为了将《土木工程概论》中的众多章节(一般该课程共计15章左右,涵盖了土木工程的各个领域,如土木工程发展史、土木工程材料、基础工程、建筑工程、交通工程、桥梁工程等)都讲完,绝大多数教师以纯理论的授课形式蜻蜓点水般地完成《土木工程概论》课程枯燥的教学任务,缺少非常必要的实践教学环节,导致学生的学习兴趣不高,这和在制定人才培养方案时将土木工程法概论课程作为土建工程类各专业的先行引导课程,以此来提高学生对专业的了解及热爱度的初衷发生了一定的背离,久而久之学生将会慢慢产生一种对专业的排斥心理,这对培养学生有效的学习专业技能课程的兴趣极为不利,甚至产生一定的消极影响。 2.教材内容更新较慢。教材对于任何专业任何课程的学生和教师而言都是极为重要的,没有了教材,学生对知识的掌握很难实现,而教学中优秀的教材是促使学生快速掌握知识并引领学生入门的最佳途径。目前我国《土木工程概论》课程的教材很多,但是大多数教材中不乏许多“十二五”规划教材,内容涉及面极广,但教材内容仅仅涉及专业知识的表面问题,对深层次的专业知识接触甚少,而对于建筑领域中的新工艺、新产品及建筑的前沿学科的介绍普遍偏少,教材内容比较陈旧,不能反映当今社会的土木工程的发展现状,这是因为当今我国的土木建设发展速度极快,无论是高层建筑、大跨度桥梁,还是超长的隧道工程和地下工程的结构形式、施工工艺以及建筑材料的发展速度都是日新月异的,然而教材的更新远远跟不上土木工程学科的发展速度[2],任课教师如何根据时代的发展及时补充教学内容是《土木工程概论》教师面临的主要问题。 3.教学安排不尽合理。(1)课程的重视度不够,教师安排缺乏考虑。许多高职院校对《土木工程概论》课程不够重视,在该课程教师的安排上,往往认为任何教师都可以上,更为严重的是很多高职院校将该课程交给刚刚从学校毕业的年轻教师负责讲授,由于教材本身的缺陷,再加上青年教师教学经验和工程实战经验都不足,在教学过程中,难以用理论联系实际,这样就会导致教师会根据自己的喜好选择讲授内容,讲授过程找不到章节的相互联系性,导致授课章节相对独立,课程的整体性较弱,使得大多数学生在学习过程中“知其然而不知其所以然”,对课程内容体系的掌握不足很容易造成学生“只见树木,不见森林”不良的结果。(2)教学学时不够,考核方式过于简单。通过走访、调研发现,很多高职院校《土木工程概论》课程的授课课时普遍偏少,授课课时最少的院校只有16学时,大多数都在30学时左右。由于《土木工程概论》这门课程所包含的内容非常广泛,并且部分内容在今后的教学过程中很难再涉及到,若按专业课程的标准进行讲解,如此少的教学时数,怎能达到教学计划设置本课程的预期教学目标。同时,在走访中了解到,很多高职院校在本门课程的教学过程中,所采用的考核方式基本上都过于简单,有的院校通过做作业的形式完成,有的院校因为课程内容过多,采用开卷考试的形式完成,有的院校以期末对本课程的总结完成,有的院校以闭卷记忆性基础知识为考试内容,考试内容并未突出专业的基本特色。众多的考核形式,仅仅限于一些基本的常识,使得考核流于形式,学生经过这样的考核,基本上全部过关,这就给刚刚进入大学校园的学生造成一种错误的认识:学习不学习都能过关,学好学不好都是一样[3],这种错误的认识使得很多大学生缺失了学习热情,得过且过,部分学生沉迷于网络游戏不能自拔。这与我们开设本课程对学生所学专业起到启蒙、引导作用的初衷发生背离。 4.教学方法与手段落后。调查表明,大多数高职院校《土木工程概论》课程缺乏相应的实践教学内容,很多任课教师在课程的教学过程中,以课堂理论灌输式的教学方式为主,辅以简单的工程案例教学法;课堂上,任课教师陶醉于自己的讲授内容中,讲课讲得口干舌燥,而讲台下的学生却听得耐性全无,睡觉的睡觉,说话的说话,开小差的开小差,玩手机的玩手机;师生之间缺乏应有的互动以及学生进行独立思考的时间和动手训练的机会,结果使得教师“一厢情愿”的陶醉于自己卖力的课程讲授中,而学生始终不知所云[1]。此外,教学手段也过于单一,传统板书教学和播放课件的教学手段已难以满足当前《土木工程概论》课程的多元化教学方式的需要,使刚进校的学生学习兴趣急剧降低,始终处在被动的学习状态中,不利于今后专业课程的教学。 三、提高教学质量的思考与建议 1.重视师资队伍的建设。良好的教学效果需要高素质的任课教师来保障。由于《土木工程概论》课程涉及的土木工程领域非常广泛,涉及建筑工程、交通工程、桥梁工程、港口工程、地下工程、水利水电工程等相关知识,这就要求任课教师不仅有丰富的教学经验,更应当积累一定的工程管理和工程处理的经验以及扎实的专业知识背景。因此,高职院校土建类专业建立起一支稳定的,老中青相互结合的高素质教师队伍是提高并保证教学质量的前提条件.同时,由于社会的快速发展,新的施工手段和新型材料不断出现,而教材往往滞后于现代科技很长一段时间,因此,各高职院校应要求任课教师平时注意知识的搜集、积累、整理和总结,及时将现代土木工程领域中的新的知识、新工艺、新材料及时地补充给学生,使学生能够及时融入到社会中,跟上时代的发展。 2.重视教学方法的创新。《土木工程概论》课程的教学内容常常以理论偏多,学生学习兴趣不高,对一些极为专业的、抽象的教学内容很难理解甚至不理解。为提高学生的学习兴趣,这就要求我们的教师充分备课,在课堂上用简单、易懂、简明的教学方法使初学的学生能够尽快地消化和理解教学内容。 为培养学生自主学习的能力和创新思维能力,任课教师应不断尝试和不断完善教学方法,如采用启发式、讨论式、案例式等一系列教学方法相互融合的多元化教学方法[4],以激发学生的学习兴趣和学习的主动性。例如,很多教师在本课程的教学过程中常采用的教学方法――案例教学法及讨论式,多种教学方法的灵活综合应用,可以有效地引导学生自主探究和体验知识的发生过程,还原学生原来的科学思维活动,以培养学生的创新思维和创新能力[5]。其教学方法的应用见下页图2。 3.提倡多元化教学手段的综合应用。采用传统的一支粉笔、一块黑板为教学手段的授课方式,很难生动地讲授《土木工程概论》课程的教学内容。因此,各高职院校应提倡任课教师积极探索先进的、现代化的教学手段,如,多媒体、网络、投影等。通过图像、声音、文字、板书等几方面的有机结合,把教学内容立体地展现在学生面前,以弥补采用传统教学手段授课带来的不足。《土木工程概论》课程的另一个重要手段就是任课教师应及时对学生学习中存在的一些问题尽行有效地反馈,可通过作业、答疑、测试,跟学生网上聊天等各种渠道和形式来了解学生对知识的需求情况,以及学生在学习中存在的疑惑,这样任课教师就可以及时引入新的教学手段来保证教学质量的有效提高,从而提高学生学习的积极性。 另外,在考核方式上,任课教师应不断探索,寻找并不断完善教学评价体系。课程考核是检查任课教师教学效果、评价学生学习效果的有效手段之一,为了有效地提高《土木工程概论》课程的教学质量和教学效果,对现行的以期末闭卷考核为主的教学评价体系必须进行改革。探索灵活多样的考核方式,如,开卷和闭卷相结合、平时小论文和期末综合论文相结合、基础知识与应用能力相结合等多种考核方式,逐步形成有利于学生综合素质提高和能力培养的新的考核评价机制[1]。 四、结束语 《土木工程概论》课程是土木工程各专业的一门职业基础课程,教学内容多、涉及面广,这就要求任课教师采用合理的、多元化的教学手段和方法,激发学生的学习兴趣,从而培养出适合当今时代需要的专业技能复合型人才。 作者简介:蔡小玲(1970-),女,陕西西安人,硕士,副教授,研究方向:土木工程专业理论教学及学院基建工程管理工作。 土木概论论文:水文与工程地质专业土木工程概论课程教学探索 [摘 要]水文与工程地质在各种土木工程建设选址、勘察及工程运行对环境影响评价中意义重大。土木工程概论具有内容覆盖广、发展变化快的特点,同时存在现有的教材内容滞后、教学方式单调、授课素材收集困难等不足。如何开展土木工程概论课程教学,以确保得到良好的教学效果,是亟待探讨的问题。根据水文与工程地质专业与土木工程的关系,从精选教学内容、改进课堂教学模式、穿插专题讲座、知名人物与实验平台介绍、新近土木工程建筑介绍及授课教师优选与培养等方面对土木工程概论的教学进行了探讨,并把探讨结果运用于教学实践。改进后的教学效果表明学生能够全面掌握本课程的知识,提高了学生的学习效率及学习本课程的兴趣,并激发了从事土木工程的就业热情。 [关键词]土木工程 教学内容 教学模式 我国土木工程建设有着飞快的进步,房地产产业和住宅的大发展、高速公路和高速铁路网的迅猛兴起,增强了我国的综合实力。城市建设中的基坑开挖不仅越来越深,而且开挖对周围环境的影响越发敏感;全国30多座城市已建或在建地铁,大冶露天铁矿开采的边坡高度达到800多米,海底隧道、煤矿开采的深度最深达到1000多米。同时,近些年我国工程建设中事故频发,如杭州风情大道地铁基坑倒塌事故、上海莲花河畔景苑7#楼倾倒事故、青岛输油管道爆炸事件。因此,我国对工程建设场地选址及场地内地质条件要求越来越高,水文与工程地质工作是土木工程建设重要的、不可缺少的基础工作。 1998年教育部颁布《普通高等学校本科专业目录》,将原来的结构、桥梁、道路、岩土、矿井建设、城镇建设等8个专业合并为土木工程专业,成为一个宽口径的大专业土木工程,具有内涵广泛、支系众多、科目复杂的特点,涵盖领域极为广泛,对学科全貌充分认识与把握,以期培养出的学生“理论基础扎实,专业知识面广,实践能力强,综合素质高,并有较强的科技运用、推广、转换能力”。[1] [2]土木工程概论课程涵盖工业与民用建筑、交通土建、地下工程、岩土工程、市政工程、水利水电工程及国防工程等广泛领域。[3] [4] [5]通过对土木工程概论课程的学习,对刚进入大学的水文与工程地质专业学生以后从事土木工程相关的勘察、设计、施工、监理、管理等领域从事技术或管理工作有个较为全面的认识。 一、水文与地质专业对土木工程的重要性 资源开发和基础建设在国民经济中有着十分重要的意义。道路桥梁建设、煤矿资源调查等项目开展初期和建设过程中都必须对工程地质自然灾害、水文与工程地质条件、不良地质现象及工程对周围环境的影响进行评价和调查。资源开发利用、基础设施建设造成的水文与工程地质条件的恶化,对人类的生产和生活造成极大的影响,如采矿导致的地面沉降、人工开挖对边坡稳定性的影响、尾矿库对地下水的污染、水库蓄水诱发区域性地震,特别是近年来由于经济发展导致的全国大范围的雾霾天气。故此在各类地质环境评价、资源开发利用以及地基基础工程建设等过程中,不仅需要从业人员懂得水文与工程地质专业知识,而且会科学管理各种工程。但从现实情况来看,高级应用型技术人才普遍不足。 水文与工程地质的毕业生,既有厚实的专业理论基础、宽广的专业知识,又有较强的实践技能,可在大型工矿企业、城市、城镇从事给排水、地下水及区域环境评价等方面从事水文地质调查工作,也可在有关部门从事飞机场、港口、海岸带海洋环境、铁路、公路、隧道、水库等土木工程方面的工程地质勘查工作。 二、土木工程概论课程的特点 (一)涵盖内容全面 本课程包括材料力学和结构概念、建筑工程类型及施工工艺、飞机场工程的选址及建设、地下工程类型及施工工艺、桥梁工程的类型及施工工艺、道路工程的选线及种类、铁路工程、海口工程、给排水工程、海洋工程、土木工程中的灾害等内容,其中不仅涉及材料力学、结构力学、土力学、钢筋混凝土结构等力学内容,还涉及规划、施工及监理方面的内容,因此学好这门课程,对于刚跨进高等学校大门的水文与工程地质专业的学生而言,理解本专业的培养目标意义重大。 (二)发展变化快 土木工程虽然是一门古老的学科,但其领域随相关学科的发展、经济建设和社会进步的需要而不断深化、不断拓展。 (三)应用性广 随着城市化的发展,我国对能源需求越来越大,高层及超高层建筑越来越多,建筑基础形式多以桩基础等深基础为主,这不仅要求水文与工程地质专业毕业生掌握扎实的专业基础知识,同时又为毕业生就业提供了更多的机会。 三、土木工程概论课程存在的不足 (一)教材内容的滞后 土木工程建设种类、规模发展日新月异,由于时效性,教材不可能及时反映土木工程的变化,已淘汰的施工工艺技术甚至还有可能在现有的教材中出现。 (二)课堂教学方式不丰富 土木工程概论课程涉及的工程种类多、工程性很强。现代多媒体的运用相较于传统的黑板教学而言,能够大大提高教学效率,在很短的时间内扩大了学生的知识面。涉及高层建筑、桥梁、隧道等工程的施工工艺的流程、各种施工机械的操作过程,学生如不到工地现场则不能很好地掌握关键施工技术,这就导致教学效果不理想,学生对知识的掌握不牢靠。 (三)教学素材收集难 由于土木工程涉及交通、土建、港口、海洋等方面,其覆盖面相当广泛,要收集各种工程的典型性素材有相当的难度。 四、土木工程概论课程教学改革 (一)精选教学内容 土木工程概论课程的教学目标是开拓学生土木工程的视野、培养学生土木工程的意识、激发学生持久的学习动力。因此在讲课时可选择生动宏伟的建设场景和案例,如上海中心基坑施工、广州东塔基坑施工、三峡大坝工程、港珠澳大桥建设及世界各地的海底隧道工程等,以此来让学生建立土木工程的整体和发展思维,从而提高他们学习后续课程的兴趣和质量。同时,在教学中将学生带到实际工程现场,进行现场教学,让学生提前接触生产实际,掌握一些现场施工的知识,为他们走向工作岗位奠定坚实基础。 (二)采用形式多样的教学方法 为激发学生学习兴趣、提高课堂效率,各种如桥梁类型、隧道类型、飞机场形式等可以用静态多媒体直观、形象地展现出来,以此提高学生对工程的直观认识,加深学生的理论知识,以较少的教学时间收到很好的教学效果。土木工程概论内容丰富多彩,为避免课程内容变得枯燥无味,教师在课堂教学中不应仅仅以静态图片的形式向学生讲解土木工程的有关概念、理论,这样易让学生产生厌学情绪。课间播放一些隧道施工、深基坑维护施工的教学短片,如人工挖孔桩、港珠澳大桥施工录像、广州东塔的施工动画、管桩打入施工过程、双排桩施工过程、锚杆支护施工过程、越江隧道施工动画、边坡加固施工过程。通过教学录像的播放,让学生掌握各种土木工程的施工方法。 (三)穿插专题讲座 为了让学生了解土木工程的最新发展状况,针对新近的一些深大基坑工程、桥梁工程及土木工程方面的试验平台做专题讲座,如上海莲花河畔景苑7#楼倾倒事故分析、上海中心深基坑支护工程、港珠澳大桥施工、国内外离心机试验、动态空心圆柱剪切试验等。随着城镇化的进展,近年来淮南新建了一批深基坑工程、桥梁工程、隧道工程。在教学过程中,邀请现场技术人员到课堂上来给学生做讲座,如进行过“搅拌桩维护施工”、“地下连续墙施工”、“拉森板桩维护施工”、“地下空间施工”、“打入桩施工”等专题讲座。专题讲座不仅充实了教学内容、开拓了学生的知识面,而且能引导学生从事土木工程的就业方向。 (四)知名人物及实验平台介绍 为增加水文与工程地质专业学生对国内外高校土木工程专业的认识及针对部分学生今后考研的情况,教师在讲解到各种土木工程时,可穿插些相关的历史人物、当代知名学者及国内的一些重点实验室的介绍。如讲到桥梁工程时,可讲一讲茅以升事迹、卢沟桥事件、国内外知名高校桥梁工程专业的知名学者及同济大学的桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室;讲到地下工程时,可介绍同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室的离心机试验机、动态空心圆柱剪切仪;讲到铁路工程时,可介绍一下中国首位铁路工程师詹天佑、同济大学的道路与交通工程教育部重点实验室;讲建筑工程时,可说一说建筑大师贝聿铭的杰出成就等;讲到土木工程灾害时,可介绍同济大学的土木工程防灾国家重点实验室。 (五)新近知名土木工程建筑介绍 国内外的知名建筑发展日新月异,现有的教材很难跟上其发展变化。因此,在讲授土木工程概论时,应介绍国内外最新的土木工程建设进展,以增加本课程的时效性,从而激发学生的学习热情。讲土木工程材料时,可穿插装修材料的最新发展状况;讲高层建筑时,可介绍国内正在建设的摩天大厦,如上海中心大厦;讲桥梁工程时,可穿插东海大桥、杭州湾大桥的建设情况;讲高铁建设工程时,可结合京福高铁来讲;讲水利工程时,可以介绍一下我国西南地区正在建设的水电站,如向家坝水电站、白鹤滩水电站以及金沙江、雅砻江、大渡河等“三江”水电基地。通过讲解一些知名重大工程建设的情况,可以拉近水文与工程地质专业学生与土木工程之间的距离,以此激发学生学习本门课程的兴趣。 (六)授课教师的优选与培养 土木工程概论涉及现有的各种工程,要求授课教师不仅要具有宽广的知识面,而且要有丰富的实践经验,为此要选具有丰富科研经历的教师授课本门课程。近年来,由于高等学校招生规模的扩大和高校教师数量的不足,尤其是有一批青年教师缺乏实践经验,致使土木工程概论的教学存在一些问题。因此,不仅要求有经验的教师对年轻教师进行传、帮、带,鼓励年轻教师参与相关研究课题中,而且为了掌握土木工程的最新进展,年轻教师要经常参加国内外的相关学术会议,在寒暑假期间,尽量去工地实习、锻炼,掌握现场施工的细节,不断更新土木工程概论的教学内容。 五、结论 土木工程概论课程教学改革可起到几点作用:1.提高学生学习土木工程概论课程的兴趣、效率,激发了水文与工程地质专业学生将来从事土木工程建设的热情。2.使学生更深刻地认识到土木工程概论课程的重要性,加深理解水文工程地质对各类工程的影响,以及各类工程与水文工程地质间的相互作用与关系。3.提高了学生在土木工程建设中,保护水文与工程地质环境的自觉性,能够让学生认识并分析不良水文与工程地质条件,并能针对具体问题提出处理措施。 土木概论论文:“土木工程概论”课程教学改革刍议 摘要:“土木工程概论”是土木工程及其相关专业的专业基础课,在整个课程体系中起着十分重要的先导作用,它对培养学生专业兴趣、开拓专业视野和形成创新思维具有积极意义。分析了该课程教学中存在的四个主要问题:内容宽泛粗浅,缺乏实践性的内容;经典教材匮乏;对任课教师的要求很高;课时过少,考核方式简单。结合课程定位与专业特点,提出了对“土木工程概论”课程教学改革的几点建议,包括增加课时量和实践性,重视教材及教师队伍建设,改革教学方法与考核方式,以及提高人文素养与综合素质等,并提出了一些具有可操作性的措施。 关键词:土木工程概论;课程教学;教学方法;考核模式 土木工程作为一个专业覆盖面广、行业涉及面宽、对国民经济发展具有巨大推动作用的行业,在国民经济中具有非常重要的作用。1998年教育部颁布《普通高等学校本科专业目录》,将原来的桥梁、道路、岩土等专业合并为土木工程,形成了一个宽口径的“大土木”专业,这一调整的目标是培养具有较宽理论基础、较强适应能力、较广专业视野的土木工程专门人才。在这一大背景下,“土木工程概论”课程应运而生。目前,国内各高校普遍针对土木工程及其相关专业本科生开设了该课程。“土木工程概论”的教学目的是:[1-4]使学生较全面了解土木工程专业所涉及的领域、包含的内容、所获得的成就及未来发展方向;从宏观视角了解土木工程专业的综合性、社会性及其在技术、经济与管理方面的统一性,初步涉及一些基本专业概念;引导学生了解自己对大土木下属众多学科中最感兴趣的方面,建立热爱土木工程专业的感情和对土木工程事业的责任心,为今后积极主动地学好专业课程、培养自主学习的能力打下基础。 相对于“土力学”或“画法几何”等专业基础课程,“土木工程概论”课程开设历史较短,目前还没有形成较为成熟的、被普遍认同和推崇的教学方法。因此,针对该课程展开深入的教学教法研究,对于切实提高课堂效率、改善教学效果无疑都大有裨益。 一、课程教学中存在的问题 现阶段“土木工程概论”课程在高校一般是作为土木工程专业的必修课及其他相关专业的选修课,开设时间一般为大一或大二期间。“土木工程概论”范围涵盖本专业全貌,这就要求学生必须站在学科全局的高度,对学科全貌充分认识与把握,以期做到理论基础扎实、专业知识面广、实践能力强、综合素质高,并有较强的运用和推广能力。[5]“土木工程概论”课程的任务是培养学生认识土木工程的专业范畴,初步建立解决问题的工程方法,掌握各类土木建筑工程的基本概念、基本理论和基本方法,为学习相关的后续课程打好必要的基础,能应用土木工程的理论和方法对一些简单的工程实际问题进行定性分析。[6-8]目前“土木工程概论”课程教学中主要存在以下问题: 1.内容宽泛粗浅,缺乏实践性的内容 作为一门引论性质的课程,它所涵盖的领域极为广泛,其内容涉及到工程材料、建筑工程、道路与铁道工程、桥梁工程、隧道与地下工程、岩土工程、水利工程、给排水工程、海洋工程、机场工程、项目管理、防灾减灾等,内容庞杂粗浅,课本往往只能点到即止。另外,书本概述性文字偏多,但囿于课时,课堂上大部分时间只能用于理论知识的讲解,缺少实践性的内容作为支撑。土木工程是一门实践性很强的学科,所有相关理论的出发点和归宿都是工程实践。[9]若能将讲授与实践有机结合起来,对于学生学习兴趣的培养和学习效果的改善都将产生巨大的帮助。 2.经典教材匮乏 开设土木工程专业的高校很多,相应的《土木工程概论》教材不一而足。事实上,出于各种原因,各高校往往热衷于组织本校师资力量来编纂教材,以满足课程开设需要。笔者认为,这样做虽然可行,但其合理性仍值得商榷。一方面,由于“土木工程概论”是一门内涵丰富、更新迅速、适用广泛的专业基础课,对于上海地区高校适用的《概论》教材,在四川或北京的高校同样适用,各校各自为政式地编著自己“独特的”《概论》教材实非必要,反而造成了人力物力财力的巨大浪费;另一方面,当师资力量不足时,教材之间抄袭严重,内容编排几近相同,与其说是自力更生,还不如说是自欺欺人。 3.对任课教师的要求很高 鉴于课程的重要性,教育部曾要求“要配备对土木工程有着深刻认识且具有丰富实践经验的教师来讲授这门课”。高校的实际情况是,具有丰富实践经验的教师往往还承担着更为繁重的专业课程的教学任务,而“概论”课程常常是由经验不丰富的讲师承担。但青年教师通常对自己的研究方向比较熟悉,而对于其他不相关的方向则知之甚少。由于实践不足,在讲述工程实例时就难以做到旁征博引、生动活泼、深入浅出。 4.课时过少,考核方式简单 就笔者的教学经历来看,“土木工程概论”课程的授课学时介于16~24学时之间,也就是说,每次上课(90分钟)都要讲完一章的内容,如建筑工程、道路与铁道工程等,由于知识点很多,难度较大,教学效果令人担忧。“概论”的考核方式大多采取开卷考试或提交小论文的形式,急功近利的学生常常只盼着“毕其功于一役”,疏于平时的学习积累,掌握知识的牢固性大打折扣。 二、“土木工程概论”的教学改革 1.增加课时量,增添实践性内容 建议在以后的课程设置中适当增加课时量。在现阶段的教学中,由于课时较少,课程教学质量难以保障。对于关键问题的讲解,应当更为全面而周详地讲述,尽量讲细讲透。例如讲述斜拉桥与梁桥的关系时,应结合“构造特点”“传力路径”“受力特征”“建造材料”等要点来综合讲述,这就需要增加课时量作为前提和保证。 “土木工程概论”的教学内容必须“理论联系实际”,从而培养出实用型人才。一方面,任课教师在授课前可通过网络等渠道收集关于土木工程的最新案例,对其新知识、新技术等进行整理、分析和总结,确保传授的知识与现实世界不脱节。另一方面,为了让学生更直观地认识各种土木工程,可适当安排一些现场教学,增加其感性认识,加深其对于土木工程的认识和理解,同时也有利于增加其学习兴趣。 2.重视教材及教师队伍建设 教材是教学观念和方法的反映,教材建设是提高教学质量的重要环节,是实现人才培养目标的关键。教材合理与否直接关系到教学效果。教材的内在质量要求教材具有科学性、可读性、知识性、思维性、启发性和教学的适用性。《土木工程概论》教材应当坚持实用性原则,尽量选用内容浅显易懂、条理清晰、图文并茂,且着重以介绍土木工程各学科的基本知识和共同特性为重点的教材。笔者建议应由全国性的各大学会组织人手联合编纂教材(每3~5年更新修订一次),然后在高校推广使用。 从教学规律上说,教师在教学过程中起主导作用,教学效果与教师素质直接相关。本课程由于涉及工程领域较多,这就要求任课教师不但要有丰富的教学经验,而且还要有扎实的专业背景知识和丰富的工程实践经验。因此,建立一支稳定的、高素质的教学队伍是改善教学效果的必要条件。就目前国内高校实际情况而言,主要有以下两种途径:一是在中青年教师中培养一批专业知识广博、科研实践能力强、教学基本功扎实的专业骨干教师承担本课程的教学任务;二是采取不同学科多位骨干教师共同授课的方式,每位教师讲授自己最擅长的学科方向,共同完成整门课程的教学任务。此外,应鼓励开设课程教法研讨会,各相关学科的教师聚集一堂,共同商讨、探索教学内容与教学方法。对于有条件的高校,还可提倡国际合作交流,尽快了解和吸收国内外土木工程领域的最新成果,以不断提高自身的业务素质。 3.教学方法和手段创新 为了培养学生的自主学习能力和创新思维,应逐步推广和不断完善启发式、讨论式、参与式教学方法,处理好教师主导和学生主动的关系,调动学生的学习积极性,激发学生的创造性思维。对于认真思考、积极回答问题的学生可以给予适当的奖励绩点,计入期末总成绩。要重视现代化教学技能,积极探索多媒体等现代信息技术手段,通过图像、声音、文字三者的有机结合,把教学内容立体、有序、生动地展现在学生面前。尤其是对于信息量大、难以描述的教学内容和最新研究成果、重大工程介绍等,更应该采用现代信息技术。例如在每一章讲授部分结束后,笔者会给学生播放一段事先精心准备好的土木工程教学视频,并同步进行必要的讲解,如“超级工程”“Discovery”等都为“土木工程概论”课程教学提供了丰富的素材。 4.考核方式改革 考核是检查教学效果的有效手段,为了提高“土木工程概论”课程的教学质量,对现行的考核方式进行改革势在必行。应积极探索灵活多样的考核方式,消除传统考核方式的弊端。笔者建议丰富考核内容,采取多种手段和方式对学习效果与成绩进行评价,如考勤、课堂问答、课后作业、读书(考察)报告、课程论文、开卷考试等,这样可以弥补单一、枯燥的考核方式的不足,逐步形成有利于促进学生综合素质提高和能力培养的考核评价机制。有条件的高校还可以推行理论考试和实践考试相结合的方式。 5.人文素养与综合素质的养成 人文素养的优秀内容是对人类生存意义和价值的关怀,这就是“人文精神”。这其实是一种为人处世的基本的“德性”“价值观”和“人生哲学”,科学精神、艺术精神和道德精神均包含其中。人文社会学科包括美学、艺术、社会学、经济、人文历史、文学、哲学等等。[10]这些学科不直接对专业发展提供作用,但对于造就土木工程师的社会与人格素质具有极大的意义,并由此影响着其价值观与相应的思维、行动。人文素养是培养综合型人才的前提和基础,这对于理工科学生的教育具有独特而重要的作用。在对学生进行专业教育的同时,进行人文社会学科的灌输和熏陶,并把这些纳入人才培养计划和教学计划,从教育内容、教育主体、教育环境和教育方式上把德智体美几方面有机统一起来,促进学生全面发展,实现培养目标。 三、结语 第一,应根据“土木工程概论”课程特点,编制浅显易懂、条理清晰、图文并茂、与时俱进,且着重以介绍土木工程各学科的基本知识和共同特性为重点的教材,同时建设一支高素质的教学队伍。 第二,增加课时量,增加实践性内容,采用启发式、讨论式、参与式的教学方法,处理好教师主导和学生主动的关系,调动学生的学习积极性,激发学生的创造性思维。重视现代化教学技能,积极探索多媒体等现代信息技术手段。 第三,丰富考核内容,采取多种手段和方式对学习效果和成绩进行评价,弥补单一、枯燥的考核方式的不足,逐步形成有利于促进学生综合素质提高和能力培养的考核评价机制。有条件的高校还可以推行理论考试和实践考试相结合的方式。 第四,在对学生进行专业教育的同时,进行人文社会学科的灌输和熏陶,从教育内容、教育主体、教育环境和教育方式上把德、智、体、美几方面有机统一起来,促进学生的全面发展,并为其以后的专业课程学习打下良好的基础,培养出适合时代需要和科技发展要求的土木工程专业人才。 土木概论论文:职高土木工程概论课程教学探索 摘要土木工程概论是在教育部1998年进行专业目录调整,大土木专业建立后新出现的一门面向入学新生的必修课程,也是一门新兴课程。主要介绍土木工程(专业)内涵、土木工程形式、特点、最新成就、发展方向以及土木工程材料、建造方式等内容,还包括土工程学生应具备的知识、能力和学习方法。目的是使学生一入学就了解土木工程的广阔领域,感觉到专业成后可以大有作为,从而产生强烈的学习欲望,建立对专业的深厚感情,树立投身祖国建设事业的信念。 关键字职高;土木工程;概论教学 为提高职高土木工程概论课程的授课效果,在总结同行相关研究成果的基础上,从激发学生学习兴趣、树立专业荣誉感、改革教学方法、灌输可持续发展理念、设计职业规划、提高教师执教水平等方面,结合该课程的知识结构特点对授课方法进行了系统探讨。实践表明,相关教学方法的改革有效激发了学生的学习热情,丰富了教学内容, 提高了教学质量。 1注重对学生工程意识与专业素质的培养 土木工程的综合性、实践性比较强,要求工程技术人员要具有很强的工程意识和专业技能。专业技能有待于日后不断学习与实践训练得到充实,而工程意识的养成非一朝一夕之功,它是集专业知识、技能、经验、甚至是教训的不断积累而逐渐形成的综合素质。在现阶段,学生还没有积累足够的专业知识与技能,主要是使学生建立完整的工程概念并从专业角度理性分析问题的意识。如:在讨论房屋工程的建设过程时,介绍它包括规划、审批、勘察、设计(建筑、结构和设备)、施工、验收、交付使用等阶段,使学生清楚工程建设的过程是各部门、多工种全面协调合作的过程,牵一发而动全身,从而建立统筹整体、协同工作的大局意识。工程意识的培养关键在于教学过程中不能照本宣科,而要理论联系实际,灌输实际工程具有系统性和完整性的思想,使学生对土木工程有一个感性认识,形成一个完整的工程概念,树立专业的思维方式,为工程意识逐渐形成日后的自觉行为打下坚实的基础。 2根据课程特点采用启发性、典型工程实例引导等教学方式 孔子说:“不愤不启,不悱不发”,这八个字的意思就是要实行启发式教育,把学生作为教学的中心,使学生在学习的整个过程中保持着主动性,主动地提出问题,主动地思考问题,主动去发现,主动去探索。启发式教育的优秀就是要培养学生独立思考和创新思维。所谓教是为了不教,就是要使学生自己掌握学习的方法,提高创新的能力。该课程面向刚入学还没有建立工程、专业概念的新生,既要向他(她)们介绍土木工程形式、建造技术、发展等知识,更要传授他(她)们专业的知识体系、学习方法,包括课程学习、设计、实习和实验等环节的注意问题,帮助他们转变思维方式,还要帮助他(他)们树立专业观念、工程意识,通过课程学习让他(她)们热爱上建设事业,热爱上土木工程专业,激发起学好专业的兴趣,使学生在进一步接触专业的其他课程前,充分了解将来可能的工作岗位、工作环境,极大提高学生在本科的学习过程中寻找适合自己的方向,有目的性地学习,提高学习的有效性。组织学生根据自己的爱好结合课程内容进行专题演讲,可极大地提高学生的学习兴趣,锻炼学生的能力,效果更好。有条件的话课余时间安排若干场有关土木工程各领域发展前沿的讲座,聘请设计或施工企业知名的设计、建造师、和其他专家,让学生与工程领域的专家学者见面,探讨土木工程发展成就、专业技术现状及发展前景等弥补课程教学之不足。 3改进教学方法与手段是提高教学效果的关键 《土木工程概论》课的内容繁杂,涉及面广,图片丰富,叙述性强,如果以课堂灌输的方式教学,不仅教师讲的口干舌燥,而且学生听得枯燥乏味,为了提高教学效果,关键是要采取灵活多样的教学方法与手段。首先,利用多媒体教学。以多媒体为载体,通过丰富的图片、视频和动画等素材实现理论知识与工程实际的结合,使学生对土木工程的知识结构、应用领域和发展动态能够有比较清晰的了解和感知。制作与教学内容相符的教学课件,通过大量直观明了的图像配合抽象内容的叙述,并结合参观进行现场教学,如充分利用校内实践教学基地;或者通过参观校园内的现有建筑及建筑工地现场等进行现场教学,使学生的工程意识得到极大提高。可观看与土木工程有关的DVD录像片,欣赏优雅闻名的悉尼歌剧院、令人惊叹的埃及金字塔、气势恢宏的故宫建筑群、雄伟壮观的万里长城、融合最前沿技术的奥运场馆等,这些古今中外优秀的工程范例深深吸引着学生,激励学生为之奋斗,既对学生进行了工程美学教育,也增强了学生的学习动力与社会责任感。其次,结合问题式教学,使学生养成查阅文献的学习习惯。 “填鸭式”的课堂教学使师生间缺少必要的互动与学生的独立思考,况且学时有限,学习知识光靠老师课堂传授是远远不够的,采用问题式教学可启发学生深入思考。如古代土木工程离我们较远,讲起来比较抽象、乏味,若提问:山西应县木塔为何历经多次大地震仍完好无损?埃及金字塔在历史上有什么作用?古人是怎样开采如此巨型石材的?又如何建造高程如此精确的工程的?这些问题既活跃了课堂气氛,又能激发学生的学习兴趣。教师也可留些问题让学生课后解决,如在“土木工程中的灾害”之“地震”一节中,在讲解地震发生的原因、危害及抗震防震的方针及措施等问题后,联系1906年美国旧金山大地震,1923年日本关东大地震,1976年唐山大地震,再让学生回去查阅5.12四川汶川地震的发生原因、强度等级、危害范围、社会影响等文献,并思考今后如何防震减灾,作为工程技术人员应肩负起哪些社会责任等。学生通过查阅资料将课本知识融会贯通,学会汲取前人或他人的知识,提升理性的思维能力;并通过撰写读书报告或总结报告,训练学生写作的能力,为今后书写摘要、论文、报告等文章奠定写作基础,养成遇到问题查阅文献的学习习惯。 总之,《土木工程概论》课的内容十分庞杂,而实践性、综合性又强,需要在“大土木”工程要求的基础上建立合理的教学体系和教学内容,引入工程美学教育,通过现场教学和参观等实践环节,采取灵活多样的教学方法与手段,激发学生浓厚的学习兴趣,使学生形成完整的工程脉络,具备初步的专业知识,引导学生顺利迈进专业的大门。 土木概论论文:工程管理类专业“土木工程概论”课程教学的探索与实践 摘要:“土木工程概论”是工程管理专业的专业基础课,在整个课程体系中起着十分重要的先导作用,同时该课程也是电力工程管理专业的专业课,是对学生专业知识的必要补充。针对该课程内容广泛而不深入、理论多而实践少的特点,结合在实际教学中遇到的学时少、学生基础知识缺乏的问题,立足两专业不同的培养目标,从教学内容的取舍、教学方法与教学手段的运用、考核模式的确定以及教师队伍建设等方面进行探讨,提出了提高教学效果的具体措施。 关键词:电力工程管理;土木工程概论;课程教学 作者简介:王素芳(1977-),女,山西黎城人,上海电力学院经济与管理学院,副教授;杨太华(1963-),男,贵州仁怀人,上海电力学院经济与管理学院,教授。(上海 200090) 基金项目:本文系上海电力学院教改基金资助项目(项目编号:20101412)的研究成果。 上海电力学院目前共有两个工程管理类专业,即工程管理专业和电力工程管理专业,在两专业的本科教学中均涉及土木工程相关知识的认知性教育,且均以“土木工程概论”这门课程为载体,具有内容宽泛、信息量大的特点。而两专业的培养目标不同,在对土木工程认知教育的定位与教学目标上也有所不同。对于工程管理专业,“土木工程概论”课程安排在大一第二学期,是学生入学以后接触到的第一门土木类专业基础课,在整个课程体系中起着十分重要的先导作用,[1]旨在培养学生基本的土木工程素养,使学生对土木工程知识从概念、原理、过程、技术等各环节有初步的认识,[2]从而激发其学习的兴趣,尤其土木工程技术类课程肩负着把这些完全外行的学生引入土木工程行业大门,使他们了解并热爱本专业的重要使命。对于电力工程管理专业,“土木工程概论”课程作为专业类课程安排在大三第一学期,是学生专业知识的必要补充,学生关于电力工程建设中土建工程方面的知识将主要来源于本课程,教学目的旨在使学生了解土木工程的基本知识,具备建筑识图的能力,熟悉建筑构造、建筑结构、建筑施工和建筑材料等关于建筑工程的基本内容,为后续专业课程学习打下基础。 鉴于此,本文旨在探索针对两专业的土木工程认知教学模式,力求在充分利用现有资源的基础上,提高教学效果,实现学生对土木工程知识的最大认知度。 一、课程的特点 鉴于两专业课程目标的不同定位,在制定教学计划时选择了不同的教材。对于工程管理专业侧重于全面介绍土木工程的基本情况,即大土木的知识,包括土木工程材料、建筑工程、基础工程、交通工程、桥梁工程、港口工程、水利水电工程、给排水工程、土木工程施工、建设项目管理等基本知识;[3]而电力工程管理专业在认知教育上侧重于建筑工程的相关知识,包括建筑制图、建筑构造、建筑结构、建筑施工、建筑设备和建筑材料等,[4]针对专业特色还适当补充了电力建筑的知识。 虽然授课内容有较大不同,但是作为概论类课程,两门课程有以下共同特点。 1.课程内容广泛而不深入 对于工程管理专业,课程范围涵盖本专业土木工程技术类课程全貌以及部分优秀的管理类专业课程,涉及本专业许多相关课程的内容,对于电力工程管理专业,课程范围也基本涵盖了所有主要的建筑工程类课程内容。每一章的内容就是一门课程甚至一门学科,如桥梁工程这一章涉及桥梁学科的内容,而建筑施工这一章涉及了施工技术和施工组织学两门课程的内容,教材在编著时考虑覆盖的内容广泛而不深入,因此在深度上都是点到为止。[2] 2.课程教学理论多而实践少 课程内容大都介绍一些基本概念和基本理论,对于某些内容虽然也会列举工程实例,但只是进行理论性地阐述和介绍,没有实践内容或者实践课程来支撑。有些章节虽然也涉及一些具体的专业知识(如电力工程管理专业中的建筑识图知识、建筑构造知识和电力建筑知识等),但没有安排相应的实践课程。 二、教学中存在的主要问题 在土木工程类课程中,“土木工程概论”是一门较新的课程,相对于其他已经讲授多年的课程而言,本课程的教学实践和教学研究都不是很成熟,[5]而且无论是教材还是教学研究多数是面向土木工程专业的学生,在针对工程管理专业和电力工程管理专业学生的教学中,主要存在以下问题: 1.教材内容多而学时少 鉴于本课程的特点,教材涵盖内容非常广泛,而课时只有32个,要想在较短的时间里将丰富的专业基础知识传授给学生,是一件较困难的事情。 2.学生缺乏相关基础知识 工程管理专业的学生在大一第二学期即学习本课程,而电力工程管理专业的学生虽然在大三第一学期才接触本课程,但是前期几乎没有任何先修的相关课程,也就是说,两专业的学生都是在不具备任何专业基础的情况下来学习本门课程,而课程内容多学时少,使得讲课进度较快,学生对部分内容理解困难,进而影响学习兴趣。 三、提高教学效果的措施 1.根据专业特点,对授课内容进行取舍 由于课时较少,没有条件详尽介绍教材各章节的内容,这就需要教师充分了解教材内容,再根据各专业特点对教材内容进行取舍,在尽可能反映课程全貌的基础上,利用有限的课时抓住重点及难点,其他内容则简单带过留给学生自行阅读。[2,6]比如对于工程管理专业,教学的重点应该是土木工程材料、建筑工程、基础工程、土木工程施工和建设项目管理等。结合学校电力特色的教育,在特种工程中可以重点介绍火电厂的冷却塔、输变电工程中的输电塔,在水利水电工程中可以重点介绍水电站厂房及各种坝体,而对于交通工程、桥梁工程和港口工程等内容可以简单介绍。对于电力工程管理专业,重点是使学生具备建筑识图的能力,熟悉建筑物的构造和建筑结构特点,熟悉各种建筑材料,尤其是与电力建筑关系较密切的钢材和混凝土等材料,了解建筑施工技术;而建筑设备中应重点讲解建筑电气的知识,其他内容可以简略。现有教材均没有专门介绍电力建筑的章节,教师在教学中还需搜集资料,补充发电厂建筑、输变电建筑和变电站建筑等电力建筑的基本知识。 任课教师应在确定了全部教学内容并确定了章节学时后,再开始准备每堂课的教学内容,并且必须明确每堂课的内容重点和难点,然后有意识地引导学生去领会这些问题,只有这样才能起到事半功倍的效果。 2.采用启发式、互动式教学和案例教学 土木工程和人们的生活相关,能够在日常生活中举出很多鲜活的例子,尽管学生尚不具备专业基础知识,但他们已具有一定的生活积累和较高的思维活动能力。教师在讲授具体的专业知识时,可以以学生熟悉的工程建筑为切入点,首先吸引学生的注意力,继而结合专业知识进行讲解,这样就容易使学生在轻松的氛围下接受枯燥的专业知识。比如在讲授地基沉降时,可以将比萨斜塔作为一个重点案例来介绍,通过比萨斜塔的建造过程使学生理解地基沉降的知识,围绕比萨斜塔展开的纠偏大讨论又可以使学生了解很多关于建筑纠偏的知识。 在教学过程中除了利用丰富的案例,教师还应鼓励学生积极思考,通过各种各样的启发或暗示来引导学生,通过营造互动的教学环境来调动学生的学习积极性,活跃学生的思维,在充满乐趣的情景中进行教学,达到既传授知识又提高综合能力的目的。[2,5]如在讲授房屋基本构件梁、板、柱时,可启发学生在教室里观察,根据自己感官认识和课堂讲授内容来理解各种构件的特点及其在建筑物中的作用,在此基础上教师可以进一步拓展,介绍更多不同截面形式与材料的基本构件。在介绍建筑结构实例时,可以以学生熟悉的教学楼或图书馆为例,事先拍摄相关图片,由教师提出问题,让学生讨论,然后由教师进行点评或给出正确答案。还可以师生互换角色,让学生来讲授有关内容,然后由教师和同学进行讨论,这样都能收到良好的效果。 3.丰富教学手段 目前的“土木工程概论”课程在课堂讲授中主要采用多媒体为主、板书为辅的教学手段,通过多媒体所展现的图片和视频,可以弥补实践环节的不足,[6]使学生全方位地了解工程建筑的各方面知识。但是单纯按课件内容来讲,很容易让学生产生视觉疲劳,影响听课效果,因此,除了对学生进行启发,引入案例和增加师生互动之外,教师还应注意及时更新自身储备的知识,随时搜集身边有用的信息并将其带入到课堂中,增强讲课内容的知识性、趣味性和时效性。比如在讲到超高层建筑时,可以讲在建的上海中心;在讲高速铁路时,可以讲我国高铁建设的历程及其中的一些重要事件。结合这些热点事件去讲,会提高学生听课的兴趣,另外还可以适时引入一些历史典故和人物故事,这都需要教师平时的积累。 在教学过程中,增加与学生的沟通,注重学生的反馈也是一个很重要的教学手段。及时了解学生的接受知识的程度,课外通过作业、答疑和小测验了解学生对知识的掌握,与学生聊天、发邮件和发放调查问卷可以全方位了解学生对本门课程的看法和意见,教师通过学生的反馈信息,可以及时引入解决办法,提高教学水平。 本课程课时较少,为了完成教学任务,除了在授课过程中突出重点、详略得当以外,可以采用布置课程论文和布置课程调研的方法,调动学生在课余时间学习,弥补课时的不足。比如要求工程管理专业学生完成一篇与土木工程内容相关的课程论文,教师给出参考题目和科技论文范文,学生可以灵活选择自己感兴趣的题目,最终论文成绩与平时成绩相结合,作为总评成绩的一部分。实践证明,这一方法能有效地促使学生发挥主观能动性,在搜集素材完成论文的过程中,拓宽了学生视野,使其学到了一些较为前沿的知识,同时锻炼了学生撰写科技论文的能力。而对于电力工程管理专业学生,则根据其学习内容安排了课程调研,在学习完建筑构造和建筑结构的知识后,要求学生以小组为单位完成对一个独立建筑物的构造和结构情况调查,并写出调查报告。实践证明,这一方法巩固了课堂知识,培养了学生的团队合作能力。但通过学生反馈也发现,每一调查小组人数(5~6个)偏多,限制了学生积极性的发挥,这在今后教学中可以改进。 4.与工程实践相结合 土木工程是一门实践性很强的学科,在土木工程的发展过程中,实践经验常先行于理论知识,[7]在教学过程中适当安排实践教学是十分必要的。对于实践教学可以采用以下几种方式的组合:播放工程录像,了解工程建设的内容;安排学生参观校内实验室,一方面参观实验室的建筑结构和构成,一方面参观实验室的仪器设备,通过教师的讲解,增强学生对课堂知识的理解和所学专业的认识,提高学习兴趣;布置课程调研,通过学生自主地观察和实践,了解身边建筑物的构造和组成;安排学生参观已建成的典型工程和有代表性的在建工程,使学生对土木工程知识有一个感性的认识,增强学习的兴趣和信心。 5.引入灵活多样的考核模式 由于本课程知识覆盖面大而内容不够深入,如果采用传统的单一理论考试方式,则缺乏灵活性,限制了学生的思维空间,给学生带来较大负担,也违背了本门课程的培养目标。采用课程论文的考核方式比较灵活,但无法杜绝学生的抄袭现象,在成绩评价时难以解决公平的问题,还可能导致学生不重视平时学习的现象。 为了准确全面地反映学生的学习情况,对学生的考核应包括平时考核与期末考核。平时成绩主要由考勤、课堂表现、作业情况、小测验、课程论文或课程调研成绩组成,目前平时成绩所占比例为30%,有条件时应适当加大平时成绩比例。在平时成绩中,课程论文或课程调研的成绩应至少占到总评成绩的15%。期末成绩可采用开卷或闭卷考试。总之,考核只是手段,不是目的,学生只有掌握了正确的学习方法,培养了学习兴趣,理解了所学内容才能真正达到教学目的。 6.加强教师队伍建设 本课程教学内容十分广泛,涉及大土木的各个领域和建筑工程的方方面面,每一章的内容就是一门课程甚至是一门学科。因此,本课程的教与学都有一定的难度。[8]要想每一章都讲得非常精彩,最好分别由不同专业方向的老师来讲授,但只有土木学科比较齐全的高校才具备这样的条件。这就要求学校必须建立一支高素质的教学团队,建立一支理论知识扎实、实践经验丰富的“双师”型教师队伍,积极鼓励教师到国内外优秀高等院校进修深造,鼓励教师开展科学研究,从事科技论文的写作,参加国内外学术交流会议,从事教学改革的探讨,到生产第一线锻炼,拓宽教师视野,提高教师素质。 四、结论 “土木工程概论”课程涉及内容广泛,教与学都有一定的难度。本文总结了该课程的特点,根据在教学实践中遇到的问题,结合学生的反馈,立足两专业不同的培养目标,从教学内容的取舍、教学方法与教学手段的运用、考核模式的确定以及教师队伍建设等方面进行探讨,以期提高教学效果,提高学生学习兴趣,为工程管理专业学生顺利进入专业课程学习打下基础,为电力工程管理专业学生补充扎实而必要的土木工程知识。 土木概论论文:工程实例教学在“土木工程概论”课程教学中的应用探讨 摘要:“土木工程概论”课程是土木工程专业一门重要的专业入门课程。阐述了进行工程实例教学的思路和优点,指出在具体教学过程中可根据教学需要, 通过教学设计将典型的工程案例、媒体热点和身边的工程项目补充到课程教学中去, 将工程实例所涉及的知识点进行有针对性的分析讲解,做到课堂教学和工程实践教学有机结合。实践表明,在课堂教学中进行工程实例教学可有效调动学生学习的主观能动性,激发学生的学习兴趣,有效提高课堂教学效果。 关键词:土木工程概论;工程实例教学;课程教学 作者简介:卓德兵(1985-),男,湖南张家界人,吉首大学城乡资源与规划学院,助教。(湖南 张家界 427000) 土木工程是建筑、岩土、地下建筑、桥梁、隧道、道路、铁路、矿山建筑、港口等工程的统称,其内涵为用各种建筑材料修建上述工程时的生产活动和相关工程技术,包括勘测、设计、施工、维修、管理等。[1] 对于刚刚经历高考,跨入大学校门的大多数土木工程专业新生来说,“土木工程”是一个比较陌生的概念。对于土木工程究竟是什么,土木工程专业大学四年到底学什么,学生毕业以后能够干什么似乎知之甚少。而作为土木工程专业重要的专业入门基础课程——“土木工程概论”的开设,旨在以较少的课时和通俗易懂的方式将土木工程丰富的内容展示给刚入校的土木工程专业新生,让学生能够在较短的时间内熟悉土木工程专业的历史进程、土木工程的基本属性、主要内容、大学本科的课程设置、就业前景以及职业规划等内容,以便学生尽快了解并热爱这个行业,培养专业学习的兴趣,树立学习的目标,为后续课程的学习奠定良好的基础。 由于“土木工程概论”是一门相对较新且内容十分宽泛的课程,各高校在开设这门课程的时候,由于各自的办学历史、专业设置和发展定位不一样,在教学内容取舍、学期安排、课时设置、教学方法与教学手段的选择等方面都会不尽相同,目前也无成熟的参照模式,虽然有关学者已对此做了大量改革探索,但目前仍然不算成熟。[2]吉首大学根据自身特色结合新颁布的《高等学校土木工程本科指导性专业规范》,将课时设置为16,具体是安排到大一第一学期进行授课。本文结合笔者在吉首大学土木工程系多年的教学实践经验,对如何在“土木工程概论”课堂教学中运用工程实例教学法辅助教学进行了有益的探索。 一、传统教学中存在的问题 相对于土木工程专业其他已经讲授多年的课程而言,“土木工程概论”是一门较新的课程,在拓宽专业范围的特定背景下,这门课程教学存在的主要问题有:课程内容特别多,而学时安排相对比较少,教师在较少的课时里将丰富的专业知识传授给大一新生存在一定的难度;传统的教学方法与手段比较单一,通常是以教师课堂全讲授为主,学生往往处于被动接受状态,上课积极性不高;教学过程中无实践教学环节,纯理论的授课方式难以提起学生的兴趣,教学效果难以保证;教材更新速度不能适应教学实际。土木工程行业发展非常迅速,但是学生所使用教材因为各种原因无法跟上行业的发展,课程的教材建设存在滞后问题。[3] 二、工程实例教学法 1.工程实例教学的思路 工程实例教学是指根据教学需要,通过教学设计,挖掘教材内涵,将新闻中和身边的有关土木工程的新鲜事物、前沿知识、工程案例(成功的、失败的、令人鼓舞的、令人震撼的)补充到课程教学中去,充分发挥任课老师的主观能动性,将工程实例所涉及的课本相关章节的专业知识点进行有针对性的分析讲解,使学生在听工程实例讲解的同时,深刻理解该案例所涉及的专业知识点。 2.工程实例教学的优点 工程实例教学法打破了传统的课堂教学模式,能很好地做到理论联系实际,密切结合当前典型的工程案例、媒体热点和身边的工程项目,做到课堂教学和课外实践有机结合,有效提高课堂教学效率,发挥学生的主观能动性,提高学生的学习兴趣,同时还能克服课堂内容多而学时少、教学方法和教学手段单一、教材建设滞后、更新速度慢、信息量不足等缺点。生动形象地对学生进行系统的工程实例教育,使学生从心灵深处接受现代工程的熏陶,开拓学习视野,活跃工程思维,激活学习动力,确定人生奋斗方向。[4] 三、工程实例教学的具体应用 1.列举典型工程案例 (1)超高层建筑。在讲解超高层建筑的时候,可列举2010年建成的当前世界第一高楼——迪拜哈利法塔,说明高层建筑在设计和施工过程中需要注意的事项。比如设计上着重解决侧向受力和竖向受力问题,侧向重点在于抗侧力体系的选择,抗风设计和抗震设计,而竖向重点解决竖向压缩、徐变收缩等竖向变形问题。另外在施工中要考虑将高强混凝土一次泵送到600多米高的问题等等。 (2)钢结构。在讲解钢结构的优缺点时,可结合美国的世界贸易大厦案例来进行说明,先重点介绍其所采用的材料和结构形式,说明钢结构适用于建造高层建筑结构,然后播放一段世贸大厦在911恐怖袭击中轰然倒塌的视频,并分析其倒塌的原因来说明钢结构的致命缺点是其抗火性能差。 (3)桥梁。在讲解桥梁抗风设计的时,可给学生介绍桥梁典型的风载破坏案例,例如最具代表性是位于美国华盛顿州塔科马海峡大桥,该桥于1940年7月1日通车,而就在四个月后戏剧性地被微风摧毁。通过给学生播放该桥被微风摧毁的视频,复原当时的场景,让学生深刻体会到桥梁抗风设计的重要性。 2.结合身边工程项目 在进行“土木工程概论”授课的时候,可充分利用身边的教学资源及工程项目对学生进行现场教学,利用课余时间组织学生参观校内和当地比较具有代表性的项目,来加深学生对书本知识的理解和掌握。例如,在讲解混凝土结构建筑时,笔者引导学生到学校主教学楼、图书馆、食堂以及附近的高层住宅等参观,让学生加深对框架、框架剪力墙和剪力墙等建筑结构形式的认识,并现场观察梁、柱、板、墙等重要受力构件,熟悉每一类构件的作用、形状、尺寸、布置以及受力变形特点,并理解力在构件中的传递过程。而在讲解不同结构形式的桥梁的时候,笔者组织学生到附近的矮寨特大悬索桥、鸬鹚湾刚架桥、大庸桥、观音桥等典型的悬索、斜拉、拱桥、刚架桥等进行现场参观教学,让学生理解不同结构形式桥梁的组成、受力特点以及相互间的区别。通过现场教学拉近了土木工程与学生之间的距离,使学生认识到每天的生活都与土木工程息息相关,也会让学生在以后的生活和学习当中更加留意身边的工程案例。 3.联系当前媒体热点 (1)上海楼脆脆。在介绍基础工程这一章节桩基特点时,笔者给学生重点介绍了当前媒体特别关注的“上海楼脆脆”。2009年6月27日,上海一栋刚竣工还未交付使用的高楼,由于不正确的两次堆土施工导致房屋桩基础在侧向挤压力作用下断裂,从而导致楼房整体倒覆。通过此案例说明桩基主要用来承受轴向压力作用,而在侧向力作用下,桩基极容易破坏。 (2)芦山楼坚强。在讲到防灾减灾这一章节内容时,笔者给学生介绍了被媒体誉为“楼坚强”的芦山县人民医院。2013年4月20日四川省雅安市芦山县发生7.0级地震。距离震中10余公里的芦山县城,当时地震烈度等级介于八九度之间,设计烈度为七度的芦山县人民医院新门诊综合楼却几乎毫发未伤。究其原因,是大楼地基与地面建筑之间采用了83根橡胶支座,形成良好的隔震,从而阻止地震作用向上传递。此案例说明了隔震能有效减弱结构在地震作用下的反应,从而达到减小地震对房屋结构破坏作用的目的。 (3)三亚楼歪歪。在讲解地基不均匀沉降的时候,则可以以三亚市中级人民法院为例。该法院办公楼建于1996年,主楼共12层,在投入使用13年后,三亚中院启动了装修、改造计划。而在办公楼改造、装饰过程中,由于加装了过重的钢结构和使用了过多的大理石等装饰材料,大楼楼体严重超负荷,使得大楼原有的地基无法承受新增的压力,导致大楼主体出现倾斜,成为危房。 (4)武汉桥坚强。在介绍桥梁施工时,笔者列举了武汉长江大桥,该桥竣工于1957年10月,大桥修起后经历了70多次撞击仍无恙,最大一次撞击发生在2011年6月6日,一艘万吨级油轮撞上7号桥墩,撞击后,大桥桥墩除有擦痕外,没有其他问题。该桥之所以如此坚固,是因为在修建过程中采用了当时世界领先的“栽牙齿”工艺。通过这个案例,有效地说明了施工工艺对桥梁的安全和可靠是否能达到设计要求起到至关重要的作用。 四、结论 “土木工程概论”是土木工程专业一门重要的专业入门课程,通过这门课程的学习,使学生在较短时间内熟悉土木工程所涉及领域的内容和发展情况,以便学生尽快了解并热爱这个专业,培养学生学习的兴趣,树立学习的目标,为后续课程的学习奠定良好的基础。工程实例教学是指根据教学需要,通过教学设计将典型的工程案例、媒体热点和身边的工程项目补充到课程教学中去,充分发挥任课老师的主观能动性,将工程实例所涉及的课本相关知识点进行有针对性的分析讲解,使学生在听工程实例讲解的同时深刻理解该案例所涉及的专业知识点。它打破了传统的课堂教学模式,有效克服传统教学的不足,做到课堂教学和工程实践教学有机结合。实践表明,在课堂教学中进行工程实例教学可有效调动学生学习的主观能动性,激发学生的学习兴趣,有效提高课堂教学效果。 土木概论论文:概论基坑土方开挖在土木工程中的应用 摘要:加强基坑土方开挖在土木工程中的应用的研究是十分必要的。本文作者结合多年来的工作经验,对基坑土方开挖在土木工程中的应用进行了研究,具有重要的参考意义。 关键词:深基坑;土方开挖;施工技术 中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号: 1工程概况 某建筑工程楼高9层,地下室设有2层,基础采用高强度预应力管桩,主体采用筋混凝土框架结构,地下室开挖深度在10.4~8.4m。 2深基坑施工技术 2.1施工顺序 根据目前现场的施工条件,结合现场和地质环境情况,拟定以下施工顺序:坡顶排水沟施工降水井施工土方开挖土锚施工喷射混凝土施工土方开挖至坑底竣工验收场地移交。 2.2土方开挖原则与施工 根据设计图纸及场地地质条件,本基坑拟分4~5层开挖,每层开挖深度不超过2m,开挖过程严格遵守“先撑后挖,严禁超挖”的坑槽挖土原则,同时根据基坑监测数据,调整开挖深度及开挖范围,做到信息化施工;在土方开挖前,认真熟悉预应力管桩的施工资料,对桩顶未送至设计标高的工程桩的桩位在土方未开挖前做好标识,避免工程桩在土方开挖中被挖掘机碰伤。 2.2.1开挖机械选择 第二层土方开挖中管桩较稀时和第一层土方开挖时选用进口型履带式1m3反铲挖机;第二层土方开挖中管桩较密时和第三层土方开挖时选用进口型履带式0.7m3反铲挖机,以免碰坏工程桩。 2.2.2开挖路线及车辆行驶路线 基坑开挖以机械开挖为主,人工修理边坡和清理坑底为辅,自卸汽车运土、弃土。开挖由南到北,由西到东,分区开挖,每个开挖区安排两个作业面,其中一个为沿基坑围护四周开挖6m宽边槽的开挖作业面,以满足喷锚施工工作面的要求;另一个作业面为基坑大面积土开挖。 开挖方法为反向逆向循环渐进的施工方法,车辆从主入口进场后直接由坡道下至基坑,装土后直接由坡道驶出基坑。基坑坡道采用双车道,坡面填碎碴以防陷车。坡道处管桩需提前截桩,以保护管桩。开挖施工中沿基坑周边设置渗水、积水坑,用潜水泵抽水、排水,且利用流水段开挖层次高差作为降水、排水措施。 基坑开挖前先放基坑开挖边线及每层开挖的坡底线,基坑开挖中,随基坑开挖进程逐个放出每个承台挖土边线和挖土标高,以及时控制机械挖土和人工清土。 2.2.3土方开挖施工 (1)基坑开挖层次标高。第一层开挖至设计标高-1.50,开挖深度在1.2~3.0m;第二层开挖至设计标高-3.50,开挖深度2m;第三层开挖至设计标高-5.50,开挖深度2m;第四层开挖至设计标高-7.50,开挖深度2m;第五层开挖至设计标高-9.50,开挖深度2m。 (2)开挖顺序自南往北推进,东西两侧向中间集中推进,机械运行路线为反向逆行接力式循序渐进的开挖,开挖型式采用沟端开挖、单沟侧面开挖和挖宽沟相结合的形式,汽车为单侧向装土。 (3)汽车场内层次间上、下交通运行拟采用斜坡道直接下坑底的平面开挖运行,坡道净宽8m,i=1∶6。 (4)在开挖过程中应预先挖出一些临时集水坑,将基坑内的水导入集水坑中,通过水泵将坑内的水抽至地面上的集水坑,再通过城市污水管排走。 2.2.4土方开挖施工要点 (1)土方开挖必须严格按照本方案设定的顺序进行分段分层开挖,严格做到开挖一层,支护一层;上层未支护完、混凝土未达到设计强度的100%,不得开挖下一层,同时不得在大雨天开挖施工。 (2)机械开挖应留300mm的土层用于人工清底、修坡、找平,以保证基底标高和边坡坡度正确、平整,避免超挖和土层遭受扰动。 (3)土方开挖前必须先放边坡线,土方开挖中必须随开挖进度放出各承台的开挖边线及各承台的开挖标高,以便及时控制开挖深度及边线,避免超挖或开挖不足,以避免夯填土或大量的人工挖土和大量的人工运土。 (4)坑底人工的清土、基坑边角部位和桩边机械开挖不到之处的土方应配备足够的人工及时清运至挖机作业半径范围内,及时通过挖机将土方挖走,以免误工误时。 (5)基坑开挖尤其是最底一层开挖中必须特别小心,避免挖斗碰撞基桩;在各层开挖中均应避免挖机直接碾压桩头,若挖机无法避开密集的桩头时,需先截掉部分桩头。 2.3坡顶排水沟及防护栏施工 (1)坡顶排水沟施工。据设计图纸中提供的数据,每10m及各个剖面的转点测放出剖面坡顶排水沟中心轴线的平面位置(坡顶线往外0.65m处为排水沟中心位置),打竹片桩做记号,再用水准仪测出该点的高程,结合设计图纸中提供的高程及尺寸计算出该点的开挖深度及宽度,用挖掘机进行开挖施工,人工配合基底及坡顶整平。排水沟采用12墙机砖砌筑,沟底用M10砂浆抹平。排水沟高度及宽度按设计图纸中尺寸(300×300mm)进行砌筑施工。排水沟按0.3%的坡度从中间向两边排水,在四个角点位置各设置一组沉淀池对坡顶的地表水、外界流水及基坑内抽出的积水进行三级沉淀处理后再排入市政管道网。 (2)防护栏施工。防护栏采用Φ48壁厚3mm的钢管组装而成。栏杆立柱采用钢管立柱,每4m设置1根,埋深1m,露出地面高度为2m;栏杆横向利用钢扣件固定钢管,每0.5m设置一道。防护栏杆设置在排水沟与坡顶边线中间,即坡顶边线往水沟方向0.5m。 3质量控制 在基坑开挖之前,对相关已有工程项目的调查研究发现,已往施工的类似深基坑工程中基坑坡顶水平位移存在不足与缺陷所占的比例最高,为72.50%。究其原因,主要是地面超载、基坑降排水不当造成的,与土方开挖顺序不合理、开挖速度过快及支撑混凝土养护时间不足也存在一定的相关关系。结合本工程的实际,在基坑开挖期间对不同的工序采取对应的施工预防措施。 (1)根据施工场地周围建筑物和地下管线、现行技术标准、地质资料做好深基坑施工方案和施工操作规程,通过技术交底,使施工人员认识到:深基坑开挖支撑施工是整个基坑施工中的关键工序;基坑开挖应严格按照“时空效应”理论,采用分区、分层、分段挖土,并遵循“开槽支撑、随挖随撑、分层开挖、严禁超挖”的原则,沿支撑横向按规定长度逐段开挖,随挖随撑,并及时加设支撑轴力。 (2)采用拉槽开挖时,必须留护壁土;每层拉槽高度不超过3m,护壁土顶部支撑紧跟拉槽工作面。 (3)因基坑开挖面以上为粉质粘土和淤泥质粘土,在基坑开挖前15d及开挖过程中对基坑内进行轻型井点疏干降水,疏干粘土层中的潜水或上部滞水,达到地基加固目的,以提高土体的抗剪强度,便于基坑抽槽开挖时倒运土方车辆行走。 (4)在基坑开挖过程中,要紧跟支撑的进展,对围护结构变形和地层移动进行监测,根据监测资料及维护结构变形警标,及时采取措施改进,控制变形。 (5)开挖至坑底时,应避免人为及自然因素对坑底土体造成扰动,减少坑底土的暴露时间,及时在坑底形成“水平支撑”,避免发生支护桩“踢脚”及坑底土体隆起等现象,确保基坑的整体稳定。 4结束语 本工程自开挖至开挖结束,全过程基坑无论是当日变形量还是累计变形量均稳定受控。项目从开始就十分重视土方开挖和地下水问题,项目部事前做好了应急预案,应对复杂的问题,由于各项措施有效,技术保障到位,基坑施工基本取得成功。 土木概论论文:概论土木工程结构减震控制方法 摘 要: 本文主要介绍了土木工程结构减震控制方法, 详细阐述了4 种方法的原理与应用研究概况, 介绍了结构控制Benchmark 问题, 最后对今后的发展趋势做了展望,以供工程人员参考。 关键词: 土木工程;结构减震控制;发展趋势 1被动控制 被动控制不需要提供外部能量, 而通过减震、隔震装置来消耗振动能量, 同时阻止振动在结构中的传播, 它具有构造简单、造价低、易于维护且无需外界能源支持等优点而被 广泛应用。被动控制主要包括基础隔震、耗能减震和调谐减震。 1. 1基础隔震 “基础隔震”是在建筑物与基础之间设置一层具有足够可靠度的“隔震层”(也称“隔震系统”), 以控制地面运动向上部结构的传递。它包括上部结构、隔震装置和下部结构三部分, 如图1。基础隔震装置主要有橡胶垫和滑动支座。 1.1.1基本原理 由结构力学可知, 延长结构的周期, 给于适当阻尼会使结构的加速度反应大大减弱, 而隔震层确实能够延长结构的水平自振周期, 本身又有一定的阻尼。同时, 结构的大位移主要由结构底部与地基之间的隔震系统提供, 而不是由结构自身的相对位移承担, 从而也就减小了上部结构的地震位移反应。因而通过“隔震层”使建筑物与地基隔开, 可以延长建筑物的水平自振周期, 使地震各种破坏力对上部建筑无直接拉力, 减小上部结构的地震反应。 图1结构隔震体系的组成 1.1.2适用场地及结构 隔震建筑所在场地应属于抗震有利地段或是采取抗震措施的不利地段。隔震建筑适合于比较稳定的地基, 土质越硬, 隔震效果越好。地震波穿过地基土到达结构基础, 如果土质非常软, 地震波中的高频成分被滤掉, 地基土产生长周期运动, 延长刚性结构的周期将放大而不是减小结构的地震反应。对于可能产生液化的土层, 应采取相应的措施进行处理。“基础隔震”只能用于抗震, 不能用于抵御风振。 1.1.3结构计算方法 隔震建筑计算包括上部结构计算、基础计算和隔震层变形计算。隔震层的计算要根据当地的地震波情况进行。在保证大震时隔震层安全的前提下, 隔震使上部结构的地震作用比不隔震时有所降低, 确认与降低后的地震作用相应的不隔震时的地震烈度及隔震后地震作用进行上部结构设计计算。上部结构和基础对自重、风荷载、积雪荷载等的验算, 采用与非隔震相同的方法进行。因为目前的隔震支座只具有隔离水平地震的功能, 对垂直地震没有隔震效果。 1. 2吸振减震 吸振减震技术是在主体结构中附加子结构, 使结构的振动发生转移, 即使结构的振动能量在原结构和子结构之间重新分配, 从而达到减小结构振动的目的。常见的吸振减震装置有调频质量阻尼器( TMD) 、调频液体阻尼系统( TLD) 、调频液柱式阻尼系统( TLCK ) 、质量泵和液压—质量控制系统( HMS) 等。类似地, 楼层加层减震技术是运用结构被动调谐质量减震的基本原理, 在已有楼房上加层, 达到提高已有楼房耐震性能的一种技术方法。 1.3耗能减震 耗能减震技术是把结构物中的某些构件( 如支撑、剪力墙等) 设计成耗能部件或在结构物的某些部位( 节点或连接处) 设置阻尼器, 在小荷载作用下, 耗能杆件和阻尼能处于弹性状态, 在强烈地震作用下, 耗能装置首先进入非弹性状态,大量消耗输入结构的能量, 使主体结构避免进入明显的非弹性状态, 从而保护主体结构不受破坏。 按照耗能装置的不同, 耗能减震体系可分为两类: 耗能构件减震体系和阻尼器耗能减震体系。前者包括各种耗能支撑( 如方框耗能支撑、圆形耗能支撑、K 形偏心耗能支撑等) 和耗能剪力墙( 如横缝剪力墙、竖缝剪力墙、周边缝剪力墙和阻尼器剪力墙等) 。后者包括摩擦阻尼器、弹塑性耗能器( 软钢耗能器、铅挤压阻尼器、记忆合金耗能器等) 、粘弹性阻尼器、粘滞阻尼器等。耗能减震技术吸收了传统的延性结构的设计思想, 同时又克服了延性构件损坏后难以修复的缺点, 具有性能稳定、技术条件简单、适用范围广、经济可靠等优点, 已在新建工程、建筑抗震加固及震后修复工程中得到广泛的应用。耗能减震体系适用于高层建筑、超高层建筑和高耸构筑物, 对抗震和抗风都有效, 而且性能可靠, 但装设数量少时作用不大,数量多时造价显著增加。 2主动控制 结构主动控制是利用外部能源, 在结构受激励振动过程中, 对结构施加控制力或改变结构的动力特性, 从而迅速地减小结构的振动反应。主动控制系统主要包括传感器、控制器和作动器3 个组成部分。 目前有关主动控制的研究内容主要分为主动控制算法和主动控制装置研究两部分。主动控制装置主要有主动质量阻尼系( AMD) 、主动拉索系统( ATS ) 、主动支撑系统( ABS) 、主动空气动力挡风板控制系统( ADA) 和气体脉冲发生器控制系统( PC) 等。主动控制算法是主动控制的基础, 它的目标是使主动控制系统在满足其状态方程和各种约束条件下, 选择合适的增益矩阵, 寻找最优的控制参数, 使系统达到较优的性能指标, 实现对结构的最优控制。目前, 它的研究基本上是以理论分析、数据模拟分析为主, 且已取得较大的成就, 但主动控制技术尚未成熟。从目前已有的研究来看, 其可行性还受到一些条件的制约: 2.1 主动控制系统在地震中运作问题。日本采用AMD 和HMD 的高层建筑, 在风振和环境振动时主动控制系统运作正常, 取得很好的控制效果。但在大地震时, 很大部分的主动控制系统因故未能运作。 2.2 时滞问题。主动控制系统在工作时由于信号处理、运算、电液伺服作动自动作等都需要一定的时间, 因此时间滞后问题是不可避免的。时滞对控制系统的性能有很大影响,它使系统稳定性变差, 控制效率降低, 甚至可能产生负效应。目前, 可以通过补偿的方法来修正时滞。 2.3 能量问题。主动控制系统的运作需要依靠外部能源的输入, 如何在地震中保证有可靠的能源, 需要特别注意。 2.4 设备维护问题。作为生命线工程的大跨度桥梁的使用寿命最少为几十年, 甚至上百年, 相应的主动控制系统也需要在这么长的时间内保持使用功能完备, 如何能保证系统的完善, 特别是作为优秀构件的计算机的有效性也是需要解决的问题。 3半主动控制 半主动结构控制参数控制, 它是依赖于结构的振动反应或动荷载的信息实时改变结构的参数来减小结构的反应。它更易于实施, 并且它的控制系统更为可靠。半主动结构控制的控制效果优于被动控制, 略逊于主动控制。半主动控制不需要外界能量输入, 因而是一种很有发展前景的抗震控制方法。刘季研制了变刚度半主动控制系统并成功地完成了振动台试验,是我国第一个半主动振动试验。刘文锋对变结构控制系统进行了研究。这种措施的实质是瞬时地改变结构的动力特性, 使之能够主动地适应外荷载的变化。 4混合控制 混合控制就是结构中简单地联合施加主动控制和被动控制, 以减少结构在外界荷载作用下的动力响应, 提高结构的抗震、抗风能力。例如, 底层大空间高层建筑结构的质量比柔性底层的多层建筑的质量大得多。因而, 其底层和上部结构的地震反应就很大, 必须控制。HDS 这种被动控制系统能够有效地减少底层地震反应, 但它对上部结构的控制效果相对较差; 而安装在结构顶端的AMD 主动控制系统又有显著的控制效果, 但它需要较大的控制力和相应设备, 却又较难实现。祁凯提出了采用混合控制系统HDS- AMD 控制该类建筑地震反应的控制方法。该控制系统包括两部分, 即安装在底层的HDS 被动控制和安装在顶层的AMD 主动控制系统。 5结论 目前, 被动控制的研究较热, 这其中基础隔震的技术已相对成熟, 主要用于桥梁及以剪切变形为主的刚性结构上。上部结构的耗能减震技术发展也较快。随着研究工作的进展, 相信在该项技术的应用上会有较大进展。结构的主动控制以及以参数控制为标志的第二代结构振动控制——半主动控制和智能控制, 至少目前还很难在我国大量应用。这里既有技术的原因, 也有经济的原因。所以我国目前仍应以研究、推广和应用被动控制技术为主。 土木概论论文:概论土木工程中的绿色施工及可持续发展 摘要:随着我国城市建设的发展,土木工程项目越来越多,土木工程和我们人类的生产生活紧密相连,涉及范围很广,比如城市各类建筑、市政道路交通、桥梁建设等等。但是,在这些工程建设为人们带来便利的时候也同时消耗了大量能源。面对日益严重的能源危机,当前世界各国都在倡导绿色环保理念,近年来,我国也致力于推行土木工程绿色施工管理,以促进我国土木工程的可持续发展。 关键词:土木工程;绿色施工;管理;措施;可持续发展 土木工程绿色施工是一个比较系统性的工程,涉及多种领域,我国的绿色施工相对较晚一些,与世界发达国家相比还存在一定的差距,因此,在管理过程中暴露出来许多问题,亟待解决。本文中对绿色施工管理中出现的问题进行了分析,以实现我国城市建设的可持续发展。 1.土木工程中绿色施工管理存在的问题 绿色施工在中国还处于起步阶段,大多数企业只注重“面”上的绿色建筑,降低施工噪音,减少施工扰民,减少对环境的污染等,对绿色施工的理解不全面、不完整,对绿色施工技术也是被动接受,仍以传统的思维模式和规范的施工方式进行施工,不能系统地运用适当的技术和科学的管理方式进行“绿色施工”全过程管理,更不用说企业把绿色施工能做为企业的竞争力和发展方向。具体问题有: 1.1相关制度实施细则不够具体,可操作性需在实践中进一步提高相关制度在执行时尚有空白之处。个别建设项目审批部门在审批建设项目时,只考虑局部利益、只重视短期经济效益,而忽略了或轻视了长期的环境效益,以牺牲当地环境为代价,而换取经济的一时发展。 1.2环境保护意识的缺乏与淡薄。一方面全民环境保护意识有待进一步提高。以城市垃圾处理为例,多数人已能做到垃圾收集、处理,简单地进行“可回收”与“不可回收”分类,但对再细化的分类处置知之甚少,甚至很多环卫工人也不清楚。另一方面包括施工管理人员及施工一线劳务人员在内的从业人员环保意识、绿色施工理念的缺乏,会导致在具体的施工过程中出现急功近利破坏环境的行为。而更严重的是人们破坏了环境后,还往往意识不到自己对环境造成的伤害。 1.3部分施工企业对绿色施工不够重视。一方面个别施工企业片面追求经济效益,将环保成本“外化”,以牺牲环境为代价,追求自己项目的利润最大化。另一方面部分施工企业管理水平、技术水平有限,制约了其绿色施工的开展。 2.推行绿色施工实现可持续发展的措施 2.1进行广泛深入的宣传、教育是推进绿色施工的基础。目前,人们对环境保护意识淡薄,尚未形成与现代工业科技社会相适应的新环境观,对绿色施工的认识仍然不足。只有通过各种宣传途径,提高全社会的环境保护意识,营造全社会环保氛围,才能提高全社会的绿色施工意识。对参与工程建设各方进行强化教育,使其正确全面理解绿色施工,充分认识绿色施工的重要性,让企业能在绿色施工中受益并找到新的利润增长点,从而促使其在施工过程中注重采用绿色施工工艺。同时加强对建筑一线员工的教育与培训,提高他们的综合素质,让建筑施工的一线人员,认识到追求企业的利润最大化不能以牺牲自然环境为代价,使他们自觉地、积极地参与到绿色施工的实施过程中来。 2.2建立健全科学的、系统的绿色施工相关法规。在人们的思想意识尚未达到理性的自觉时,需要靠政府部门制定切合实际的法规的引导。制定有前瞻性的市场规则和法规体系,形成一个自上而下强大推动力,才能激发自下而上的积极呼应。继续加强对环境保护、资源节约、绿色施工等方面的法律、技术标准及规范的要求,并不断随着新技术、新工艺的发展进行更新。 2.3加强行政管理部门对绿色施工的管理,是推进绿色施工的保障。完善建筑项目审批制度,以项目的社会效益、经济效益和环境效益作综合、科学的评判,保证建筑项目的科学性、长期性。可在招标文件中明确承包商应在投标书中说明的有关可持续发展的要求,并在工程承包合同中予以覆盖;可提出承包商应通过ISO14001环保认证的要求。加强行政监管体系、健全绿色施工技术的标准支撑体系、制定绿色施工评估体系,引导建筑业转向绿色可持续发展。在工程质量验收或文明工地评优时增加或突出绿色施工技术的验收或考评。还可建立绿色施工责任制、施工单位的社会承诺保证机制、社会各界共同参与监督的制约机制。 2.4加强财政税收等经济杠杆作用是推进绿色施工的重要手段。有效的经济体制,是促进绿色施工的有效手段。一方面通过收费遏制或减少建筑业对环境的污染。另一方面通过税收调节,政策扶持,鼓励绿色施工技术及方法的研究及运用。对那些有力贯彻可持续发展思想新建或改建建筑物的公司,给予减税、奖励或使其得到更多的建设项目等优惠措施。另外,也可以选择补贴、预付金返、排污权交易等方式。 3.土木工程绿色施工管理的具体措施 3.1节约资源 建设项目通常要使用大量的材料、能源和水资源。减少资源的消耗,节约能源,提高效益,保护水资源是可持续发展的基本观点。施工中资源(能源)的节约主要有以下几方面内容: ①水资源的节约利用。通过监测水资源的使用,安装小流量的设备和器具,在可能的场所重新利用雨水或施工废水等措施来减少施工期间的用水量,降低用水费。 ②节约电能。通过监测利用率,安装节能灯具和设备、利用声光传感器控制照明灯具,采用节电型施工机械,合理安排施工时间等降低用电量,节约电能。 ③减少材料的损耗。通过更仔细的采购,合理的现场保管,减少材料的搬运次数,减少包装,完善操作工艺,增加摊销材料的周转次数等降低材料在使用中的消耗,提高材料的使用效率。 ④可回收资源的利用。可回收资源的利用是节约资源的主要手段,也是当前应加强的方向。主要体现在两个方面:一是使用可再生的或含有可再生成分的产品和材料,这有助于将可回收部分从废弃物中分离出来,同时减少了原始材料的使用,即减少了自然资源的消耗;二是加大资源和材料的回收利用、循环利用,如在施工现场建立废物回收系统,再回收或重复利用在拆除时得到的材料,这可减少施工中材料的消耗量或通过销售来增加企业的收入,也可降低企业运输或填埋垃圾的费用。 3.2减少环境污染,提高环境品质 工程施工中产生的大量灰尘、噪音、有毒有害气体、废物等会对环境品质造成严重的影响,也将有损于现场工作人员、使用者以及公众的健康。因此,减少环境污染,提高环境品质也是绿色施工的基本原则。常用的提高施工场地空气品质的绿色施工技术措施可能有:①制定有关保护室内外空气品质的施工管理计划。②使用低挥发性的材料或产品。③安装局部临时排风或局部净化和过滤设备。④进行必要的绿化,经常洒水清扫,防止建筑垃圾堆积在建筑物内,贮存好可能造成污染的材料。⑤采用更安全、健康的建筑机械或生产方式,如使用商品混凝土、砂浆代替现场混凝土搅拌,可大幅度地消除粉尘污染。⑥合理安排施工顺序,尽量减少一些建筑材料,如地毯、顶棚饰面等对污染物的吸收。 3.3减少场地干扰、尊重当地环境 施工中减少场地干扰、尊重基地环境对于保护生态环境,维持地方文脉具有重要的意义。业主、设计单位和承包商应当识别场地内现有的自然、文化和构筑物特征,并通过合理的设计、施工和管理工作将这些特征保存下来,应注意以下几点:①场地内哪些区域将被保护、哪些植物将被保护,并明确保护的方法。②怎样在满足施工、设计和经济方面要求的前提下,尽量减少清理和扰动的区域面积,尽量减少临时设施和施工用管线。③场地内哪些区域将被用作仓储和临时设施建设,如何合理安排承包商、分包商及各工种对施工场地的使用,减少材料和设备的搬动。④废物将如何处理和消毁,如有废物填埋,应分析其对场地生态、环境的影响。 4..结语 绿色施工已成为土木工程建设最为关注的焦点,虽然我中对绿色施工做出了明确的规定,但真正落实绿色施工的企业寥寥无几,施工现场的资源消耗、环境污染、建筑垃圾等让人瞩目惊心。绿色施工严重存在着动员不够、管理不够、监管不够等问题,亟待进一步完善和加强绿色施工管理。 土木概论论文:浅谈有关于土木工程的概论 【摘 要】土木工程是个庞大的学科,但最主要的是建筑,建筑无论是在中国还是在国外,都有着悠久的历史,长期的发展历程。整个世界每天都在改变,而建筑也随科学的进步而发展。力学的发现,材料的更新,不断有更多的科学技术引入建筑中。以前只求一间有瓦盖顶的房屋,现在追求舒适,不同的思想,不同的科学,推动了土木工程的发展,使其更加完美。 【关键词】土木工程;建筑;力学;材料。 引言 土木工程这门学科是极其古老的,在人类有了自己的文明之时就已经有了这一方面的知识,它与人类的生产生活密切相关。其中土木工程的三要素有“材料、施工、理论”,在这三要素之间的相互促进与渗透,我们的土木工程才能发展到今天这种地步,而其中最为关键的是材料。但是时到今日,土木工程的理论仍有很多地方不是很完善,理论与实际也有格格不入的地方,需要通过我们的努力,是土木工程的技术水平更上一层。 1.对土木工程历史、现状的认识 古代土木工程的时间跨度大致从旧石器时代到17世纪中叶。在这一时期修建各种设施主要依靠经验,没有什么设计理论。所用工具也很简单,只有斧、锤、刀、铲和石夯等手工工具。随着后期的发展,在房屋建筑、桥梁工程、水利工程、高塔工程等方面都取得了辉煌的成就。一些文明古国的不少传世杰作,至今巍然屹立。 近代土木工程的时间跨度从17世纪中叶到20世纪中叶,前后约300年时间。在此期间,建筑材料从以天然材料为主转向以人造材料为主,建造理论也从主要以总结长期建造经验向重视科学兼顾经验转变。建造技术方面,一些性能优异的大型机械伴随着各种极为有效的施工方法的出现,使得人们开始能建造结构复杂或所处环境恶劣的土木工程。1687年牛顿总结出力学三大定律,为土木工程奠定了力学分析的基础。随后,在材料力学、弹性力学、和材料强度理论的基础上,土木工程的结构设计有了比较系统的理论指导。 现代土木工程起始于20世纪中叶,发展至今,土木工程在建筑材料、结构理论和建造技术方面都取得了极其巨大的进步。建筑材料方面,高强度混凝土、高强低合金钢、高分子材料、钢化玻璃越来越多地出现在建筑上。结构理论方面,利用电子计算机强大的运算和绘图能力,力学分析和计算的结果更加符合结果的实际情况,使得在结构设计上更为可靠。 2.土木工程的技术 土木工程是“民用工程”,它是建造各种工程的统称。它的原意是与“军事工程”相对应的。历史上土木工程、机械工程、电气工程、化工工程都属于民用性的。它还包括水利工程、港口工程;而在我国,水利工程和港口工程也成为与土木工程十分密切的相对独立分支。 最早的土木工程的材料用的是泥土、木料和其他的天然材料,后来在人们的反复实践中才出现瓦砖等人工材料,砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技术得到了飞速的发展。从十九世纪中叶开始,冶金业冶炼并轧制出抗拉和抗压强度都很高、延性好、质量均匀的建筑钢材,随后又生产出高强度钢丝、钢索 。随着这种新材料钢材的出现,是土木工程建筑物的结构形式变得各式各样。 十九世纪20年代,波特兰水泥制成后,混凝土问世了。混凝土骨料可以就地取材,混凝土构件易于成型,但混凝土的抗拉强度很小,用途受到限制。不能制造大跨度的建筑结构,但是,从三十年代开始,出现了预应力混凝土,这是通过实践与理论的力学分析之后,出现在土木工程领域的新技术。现代的建筑多用钢筋混凝土或者预应力混凝土结构,混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的工程结构形式,这是土木工程的又一次飞跃发展。 土木工程作为一个重要的基础学科,有其重要的属性:综合性,社会性,实践性,统一性。土木工程为国民经济的发展和人民生活的改善提供了重要的物质技术基础,因此,建筑业和房地产成为许多国家和地区的经济支柱之一。 3.土木工程的展望 在这个“世界村”的年代,我们首先考虑到的问题不是经济利益,而是当今世界的环境问题,土木工程的发展路线必然走得是可持续的科学的发展路线。随着我国改革开放的不断深入和经济的迅速发展,中国将面临一个更大规模的建设高潮。而且这样一个优良的发展环境已经受到并将继续受到西方国家的急切关注。 放眼世界,美国的现代化进程可谓先进,而现今资料表明:未来美国要投入16000亿美元来解决已建工程的不安全状态,譬如,氯离子所引发的建筑锈蚀等等。作为当代土木工程师,在传承前人辉煌成就的同时,也必须多多吸取已出事故的教训,在今后的工作中进行创新改良,实现可持续发展。 作为跨世纪的一代,这一大好形势为我们提供了空前难得的施展才干、向国际水平冲击的良好机遇。当代土木工程自动化正向着全面化发展,而计算机的运用,将使其变为现实。土木工程的信息化是用计算机、通信、自动控制等信息汇集处理高新技术对传统土木工程技术手段及施工方式进行改造与提升,使其更加科学、合理,有效地提高效率,降低成本; 实现土木工程的信息化将引起土木工程企业管理方式的深刻革命,促使企业管理理念和手段的革新;还能使项目管理层与企业管理层及劳务作业层信息收集渠道畅通、信息资源共享。 当然,可持续发展,绝不是一味地追求节省,而是要寻求一种最合理的中间状态,既要保证建筑有足够的创意,也要追求完美的技术经济指标,以最少的投入获得最大的效益。现今,建筑世界已经进入到生态美学的时代,注重文化、生态、工程与环境之间的关系,注重人性化、节能与可持续发展,才是当代工程师的着眼方向。 4.结束语 总的来说土木工程是一门古老的学科,它已经取得了巨大的成就,未来的土木工程将在人们的生活中占据更重要的地位。土木工程师总是在不断的求索中。设计出一个最简单的结构,最少的耗费,最大的功用。这真是作为一个土木工程师所应当承受的责任与义务。作为一个未来的土木工程师,我们的道路依然相当艰辛,我们要为国家的土木工程事业发展献出属于自己的一份微薄之力。 作者简介: 杨森,出生年:1992,籍贯:四川,性别:男,学历:本科在读,研究方向:土木工程。 土木概论论文:土木工程概论课程教学改革与实践 【摘要】土木工程概论是专业整合形成土木工程专业(大土木)后出现的一门新兴课程,本文探讨了该课程特点、教学中存在问题,提出了编制(选择)优质教材、组成课程组授课、丰富教学方式(手段)以及改进成绩评定方式等改革措施。 【关键词】土木工程概论;课程;改革措施 前言 土木工程概论是在教育部1998年进行专业目录调整,大土木专业建立后新出现的一门面向入学新生的必修课程,也是一门新兴课程。主要介绍土木工程(专业)内涵、土木工程形式、特点、最新成就、发展方向以及土木工程材料、建造方式等内容,还包括土工程学生应具备的知识、能力和学习方法。目的是使学生一入学就了解土木工程的广阔领域[1],感觉到专业成后可以大有作为,从而产生强烈的学习欲望,建立对专业的深厚感情,树立投身祖国建设事业的信念。 该课程具有以下特点: (1)课程较新,不同于力学、建筑学、结构设计等传统课程,还未形成非常成熟的教学体系; (2)受众特殊,面向的是没有任何基础的新生,讲授的却是专业性较强的内容; (3)内容涉及面广,涵盖土木工程(专业)的方方面面,即包括专业情况、知识体系、能力要求及学习方法,还包括各种工程形式、建造以及管理等方面的知识; (4)教学目的特殊,其他课程以传授知识、培养能力为主,该课程要求学生掌握的内容不多,主要是帮助学生了解大土木的内涵、树立专业观念、培养专业学习兴趣、了解研究发展的方向。 由于上述原因,导致在目前的课程教学实践中存在一些问题,未能很好地发挥该课程的的重要作用,为改善教学效果,许多开设土木工程的院校对该课程教学改革进行了有益的探索,在分析了目前土木工程概论教学存在问题的基础上,我们也结合自身情况进行了相应的教学改革实践。 1 存在问题 重视不足。由于课程的新兴性和介绍性特点,一些学校对该课程重要性认识不足,选派教师、安排学时、教师授课以及学生学习等环节往往不如骨干课程受重视。 课程内容把握差距大。这有教材的原因也有教师的原因,有些教材内容带有很强的作者或学院背景,本人(学院)哪些方面比较强,往往重点介绍;有些教材重理论介绍,有些教材重建设实例展示;有些教材注重过去发展,有些教材注重未来展望,故此教材内容、形式不统一。因为该课程内容相当宽泛,很少有教师能够熟悉课程涉及的全部内容,教学实践中有些授课教师熟悉部分多讲,不熟悉部分少讲、不讲,所以各院校该课程的学习相差较大。 讲授方式不固定。目前教学实践中一般由一名教师主讲和多名教师共同讲授两种方式。一人讲存在局限性,如前述,土木工程涵盖过去的多个专业,涉及工程建设的各环节,某一教师不可能是各方面的行家;有些院校组织各方面资深学者就土木工程的某些方面作专题讲座的形式来讲授,深度和前瞻性都能满足,但作为课程的系统性不能保证。 教学方法单一。我国高校传统的教学方法通常只关注教与学,对学生怎样学、学什么、学多少及学生的认同感关注不够[2],在教与学的关系中,“教”虽然起着指导作用,但终究是外在的东西,只有“学”才是内在的。学生只有通过主动刻苦的学习,才能把知识内化成自己的才能[3]。目前土木工程概论的教学实践中也存在重知识、轻方法,重灌输、轻互动,重教师、轻学生等问题。 教学改革实践 选择优质教材,结合专业方向设置制定教学大纲,课程内容既考虑土木工程丰富内涵和知识的系统性,又有学院自身的特点。我院土木工程专业共开设建筑工程、道路与桥梁工程两方向,拟开设港口工程方向。首先参考了江见鲸等[4]、罗福午[5]、丁大钧等[6]、陈学军[7]等多版本教材,最终选定了江见鲸先生、叶志明教授主编的土木工程概论教材及相应CAI教学课件作为教材,其余作为参考教材。江见鲸教材的优点,根据我院专业培养目标要求对其内容做适当的详略处理,30学时课程,建筑工程、交通土建、土木工程施工各用4课时,工程材料、基础工程港口工程、土木工程师设计方法各用2学时,其余适当介绍主要内容。 由于教材编制的时效性,至少落后工程实践2年以上,所以教材使用中,应注意及时将土木工程的新理论、新技术、新方法、新材料及新建典型工程等信息补充至教学中,保证课程的先进性。 2.组织课程组,系统授课。结合前述两种授课方式的特点,我们成立了以专业负责人主的土木工程概论课程组共5人,其中教授2人、副教授3人,有博士学位2人,硕士学位2人,专长涉及建筑工程、岩土、交通工程、施工组织与管理等方面,这些教师不但有较高的专业水平还有深厚的工程或研究背景。课程组共同讨论修订教学大纲,由负责人进行课程统筹,制定教学计划,基础工程、交通工程、施工和设计方法等章节由4名教师主讲,其余内容由课程负责人讲授。 3.根据课程特点采用启发性、典型工程实例引导等教学方式。总理在会见第五届高等教育部级教学成果奖获奖代表和北京市优秀教师时提出,孔子说:“不愤不启,不悱不发”,这八个字的意思就是要实行启发式教育,把学生作为教学的中心,使学生在学习的整个过程中保持着主动性,主动地提出问题,主动地思考问题,主动去发现,主动去探索。启发式教育的优秀就是要培养学生独立思考和创新思维。所谓教是为了不教,就是要使学生自己掌握学习的方法,提高创新的能力。该课程面向刚入学还没有建立工程、专业概念的新生,既要向他(她)们介绍土木工程形式、建造技术、发展等知识,更要传授他(她)们专业的知识体系、学习方法[8],包括课程学习、设计、实习和实验等环节的注意问题,帮助他们转变思维方式,还要帮助他(他)们树立专业观念、工程意识,通过课程学习让他(她)们热爱上建设事业,热爱上土木工程专业,激发起学好专业的兴趣,使学生在进一步接触专业的其他课程前,充分了解将来可能的工作岗位、工作环境,极大提高学生在本科的学习过程中寻找适合自己的方向,有目的性地学习,提高学习的有效性。 组织学生根据自己的爱好结合课程内容进行专题演讲,可极大地提高学生的学习兴趣,锻炼学生的能力,效果更好。 有条件的话课余时间安排若干场有关土木工程各领域发展前沿的讲座,聘请设计或施工企业知名的设计、建造师、和其他专家,让学生与工程领域的专家学者见面,探讨土木工程发展成就、专业技术现状及发展前景等弥补课程教学之不足。 五、采用丰富教学方式,采用多媒体教学、典型工程实例介绍、工程现场讲解、教师网络答疑等多种方式,配合课堂教学。充分利用丰富的多媒体资源,有效使用各种媒体的信息传递手段,提高授课效果与效率。为使土木工程专业的新生能尽早对本专业有一定的了解,培养其学习兴趣,多媒体授课时,尽可能采用图片、动画、视频内容,充分展示了土木工程各个领域的典型实例,以生动活泼的方式,以声音、视觉的冲击加强学生的感性认识。 教学中应充分利用教师的个人特点,利用自己丰富的专业背景和工程及研究经验,将他们多年积累的工作经验、解决问题的思维方式传授给学生,以自身的经历与成就感染学生,增强学生的认同感和专业荣誉感,才可能给予刚入大学校门满载热情、焦虑、迷茫的新生指明专业方向[2], 满足他们的求知欲,充分挖掘和发挥学生的自学能力和表现能力。 改革学生成绩评定方法。应综合考察学生的学习表现、知识水平、能力水平,要真正了解学生的课程学习效果。所以学生成绩至少应由四部分组成:平时出勤情况,大约应占10%左右;课堂互动环节表现,大约占10%左右;课程作业,应作为主要考察内容,可以用小论文形式或调查报告形式。考虑到要求受教育者接受综合课程的教育, 以便他们能够在从事工程活动的同时考虑到自然界和人类社会的普通联系, 并且学会从综合的角度对这样一些问题加以思考和解决[9],作业不应是简单的问答形式,一般需要学生对课程知识的综合理解和应用,通过观察和思考,需要学生的主观思维和逻辑判断才能做出,以培养学生的辩证思维方法和自学能力,例如关于工程实例的调查研究报告或学习某种工程材料、形式、建造方法的收获体会,通过作业还可以锻炼学生理论联系实际能力,既增加学生对土木工程的充分了解,也锻炼了写作的能力,此部分成绩至少占50%;对课程知识的掌握程度以测验形式检验,可安排2-3次测验,成绩占30%左右。通过这样的评价体系可以更好、更客观地反映学生的学习效果,也更符合课程的性质及特点。 经过几年的改革探索,本院土木工程概论课程教学团队已基本形成,教学效果明显提高,学生对专业的认知有明显提高,专业学习兴趣十分浓厚,学生对该课程的评价在同专业内名列前茅,由主讲教师编制的的教学课件获得全国高等学校土木工程专业多媒体教学课件竞赛二等奖和河北省第十二届多媒体教育软件大奖赛三等奖。今后我们还将继续努力进行土木工程概论课程的改革探索,为更好的实现专业培养目标做贡献。