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工程論文:談通信工程教導建設的思考

加強實踐教學的層次性和遞進性

與其他高校對比,我校通信工程課程實驗設置的層次性和遞進性明顯不足。參考我校對口援助單位廈門大學信息科學與技術學院“國家級電子信息實驗教學示范中心”[2]的經驗,結合我校實際,把課程實驗分為驗證性實驗、開發性實驗和綜合性實驗。驗證性的特點是,操作多為插線和測量,操作步驟是確定的,要求準確性。開發性實驗以編程為主要方式來完成,要求的結果是確定的,但實現過程——即編程具有一定的自主性,老師需要對程序進行評價和指導。專業方向課即通信工程專業各方向的專業課,實驗一般包含一定程度的綜合性和設計性,甚至創新性,操作方式為編程或軟硬件結合。綜合性實驗要求學生運用以前學過的多門課程的知識來思考、解決問題,實驗的結果一般來說也是確定的,老師需要對實驗過程進行評價。我校通信專業驗證性實驗過多,導致學生興趣越來越不足。驗證性—開發性—綜合性實驗層次遞進性不好,不利于學生逐步積累經驗,提高能力。我校歷來對區內區外學生的培養目標是不同的。通信工程專業對區內學生的培養要求是技工型—工程師型,即以職業技術人才為主、工程師人才為輔;對區外學生的要求是工程師型—創新型,即以工程師人才為主、復合創新型人才為輔。但這一分級培養目標并未在實踐教學的培養方案上體現出來。結合我校實際,圖1和圖2分別提出了面向區外和區內學生的實踐教學培養方案。區外學生的驗證性實驗主要包括電子和計算機的專業基礎課實驗;開發性實驗包括四門專業核心課實驗以及電子線路綜合設計,四門核心實驗課學生對通信專業有總體上的把握,而電子綜設則放在大二下的后半學期,表現出色的學生選拔參與全國電子設計大賽;綜合性實驗為專業方向課實驗,包含四個方向的實驗群(每群2-4門實驗課),要求學生任選兩個方向的實驗群,鼓勵學生對綜合性實驗進行延伸開展創新性實驗項目。區內學生培養方案與區外學生的區別在于,實驗課程減少了,整體難度減低了,綜合性實驗更偏重職業技術應用而非設計開發。創新型實驗項目和開發性、綜合性實驗的最大區別在于,創新型實驗的結果是不確定的。這一不確定性既可反映在結果成敗的不確定,也可反映為結果與預期有差別,學生需要在一定規劃下在實驗過程中不斷調整具體思路。創新性實驗項目不設為專業必修項目,而是鼓勵有能力、有熱情的區外區內學生通過已在開展的“大學生創新計劃”參與。創新性實驗項目的選題既可以是老師的科研項目子課題,也可是老師的企業項目,還可以是學生聯系老師自主擇題。另一方面,需要特別注意的是,實驗實踐教學的層次性與遞進性建設和相關教學實驗室建設是密切相關的。這就要求教學實驗室建設要有必要的規劃和前瞻性。目前,我校通信工程專業相關教學實驗室設備比較落后且損壞嚴重、實訓基地尚未建立,亟須在良好的規劃指導下加快建設。

提高教師實踐教學能力,采用“雙師型”模式

在教師隊伍建設上,開展各種方式加強教師實踐教學的學習——包括組織高年級學生與教師就課程實驗的銜接做交流;組織教師到對口支援單位進行實踐教學(特別是課程實驗)的相關學習;定期邀請企業工程師來校與本校教師做交流等等。我校教師擅長知識性、理論性、前沿性教學,但缺乏企業生產實踐的鍛煉和經驗,難以把握企業一線的技術動態。采用“雙師型”教學模式是一種可行的彌補辦法[3]。“雙師型”模式指,除了本校專職教師外,聘請企業工程師擔任兼職教師。本校專職教師完全負責專業基礎課和核心課,而安排企業工程師擔任部分專業方向課及部分實訓項目。這樣有利于本校教學與企業工程師加強交流,有利于學生把握產業技術發展,有利于加強校企交流、為進一步的校企合作開辟空間,也有利于緩解我校通信工程專業師資力量不足的問題。

加快實訓基地建設,推進校企合作

企業是以盈利為目的的經營單位,校企合作必須要實現“雙贏”才能得到企業的認可。很多高校以在企業建立實習基地作為主要校企合作模式。但是學生缺乏經驗,一般很難直接給企業帶來經濟效益,還可能對人員安全、設備管理等帶來不便,所以企業(特別是中小企業)接待學生實習意愿較低。我校通信專業培養學生作為整體尚未被企業認可,在動員社會資源嘗試建立企業基地的同時更需要加強內功。校內實訓基地的建設將有助于本校學生獲得社會認可,有助于校外企業實習基地的建設。我校需要加快校內實訓基地的規劃與建設。對于通信工程專業而言,實訓基地的建立涉及昂貴的通信網絡設備的購買,在設備購買的同時應引入企業認證機制,為參加培訓的學生提供華為或中興等企業的專業技術認證[4][5]。實訓基地可同時掛牌工程技術中心,鼓勵教師以實訓基地設備為平臺,與企業進行工程技術合作。這樣有利于與企業建立聯系,為后續合作打下基礎。5結語實踐教學建設是通信工程專業人才培養的關鍵,也是一項需要不斷反思、不斷完善的建設規劃的過程,需要積極協調與發揮學校、老師、學生三者的積極性。本文從總體培養方案、區內外具體培養方案、教師隊伍建設和實訓基地建設四方面提出了思路和對策,為通信工程專業實踐教學的建設提供助力。

工程論文:對建筑工程電氣安全隱患分析

我國社會經濟的快速發展離不開建筑工程電氣施工的大力支持,對于目前電氣施工容易出現的安全隱患,需要電氣施工單位加以重視,給予有效的處理、改進。下面先是分析了建筑工程電氣安全保護的意義。 一、建筑工程電氣安全保護的意義 建筑工程電氣施工具有高危性、高事故性的特征,在進行電氣施工時需要做好安全保護措

施。一些資料表明,建筑工程電氣施工中的事故發生原因,大多不是施工人員的施工技能低造成的,而是施工人員的沒有具有相關的安全意識造成的。提高施工人員的安全意識,是建筑工程電力安全的基本保障。由此可見,對電氣施工人員進行電氣安全性教育的重要性以及必要性。堅持“安全第一”的施工原則,在員工里形成安全意識,完善企業安全隱患防范機制和管理機制。對于監督部門要根據自己的本職工作,加強施工人員監督,杜絕安全隱患的發生,保證電氣施工的安全性。

二、建筑工程電氣安全容易出現的隱患分析

1.靜電危害

當系統沒有進行必要的檢修工作以及維護保養工作、對于跨接的裝置、接地的裝置設置不完善、工作人員靜電防護不到位導致靜電危險以及靜電火花危險。

2.觸電危險

當建筑工程人員設計電氣設備的不合理、安裝電氣設備的不合理、維護系統疏忽導致電氣設備出現絕緣失效、過熱、PE線斷線等問題,對建筑工程人員造成人身的安全威脅。

3.電氣爆炸或火災危險

電氣爆炸或火災危險是由系統設計或運行中出現錯誤、操作錯誤造成電氣系統運行短路、發熱、過載等問題,容易引起局部系統的過熱,導致電氣爆炸或火災危險。

4.雷電危害及電磁危害

當電氣系統缺少一定的防雷設備或者防雷設備的設計施工有缺陷時,就會造成建筑工程電氣系統在面臨雷電環境時,容易造成雷電安全隱患。電磁隱患是由于電氣系統的高頻設備調整錯誤、屏幕設備有缺陷造成的,當工作人員長期處于電磁照射時,給工作人員的身體健康帶來危害。

二、預防建筑工程電氣設備安全隱患的方法

1.電氣設備、材料的絕緣檢查

在電氣設備、材料進場前要進行絕緣性檢查工作,更加建筑工程電氣施工質量規范規定,對設備、材料、半成品、成品進行詳細驗收,比如內部導線厚度要大于0.6mm,對于開關、插座的爬電距離、電氣間隔要大于3mm,電氣設備的電線產品還需要具有安全認證標準,保持電線、電纜絕緣層的完整、電線、電纜的厚度要保持均勻,符合規定的厚度要求。對于工藝需要而破壞的電線、電纜絕緣層要用絕緣膠帶、色相帶來捆綁,使之高于原來電線的絕緣等級。在電線鋪設檢查時,盡可能保證減少同一處電線的重疊次數。當電線不能緊貼處理,需要用水泥塊對電線層進行分離。

2.漏電保護工作

電流對人體傷害程度與電流通過人體的途徑、持續時間、電流頻率有關。對于漏電保護器可以選用30毫安每秒,這樣可以具有足夠安全性的同時滿足觸電保護需求。在建筑工程電氣系統中的漏電保護方法有兩種方式,一種是分支線保護方式,另一種是末端保護方式,其中末端保護方式是人們經常選用的方式。盡量縮小了發生觸電造成的停電范圍,使其他用戶免于受到影響,方便查找故障,使建筑工程電氣系統可靠性提升。漏電保護器在具體選用時,要考慮到以下幾點原則。一是漏電保護器要符合國家的電流動作標準,有電工產品認證會的認證。二是要符合漏電保護方法對電流動作的要求,滿足分級保護的協調原則。三是有專業部門的檢查報告和試驗合格證明文件。

3.防雷接地工作

為了防止雷電危害,可以進行防雷接地。接地可以有效釋放雷電流,對于建筑工程基礎底板的鋼筋貫通工作,底板主筋的防腐、焊接工作,需要有接地電阻阻值測試,查看電氣系統是否符合設計圖紙的有關規范。可以適當增加人工接地極來使接地電阻值降低。對于接地線的連接、端子的預留需要根據規范操作要求進行。關鍵做好建筑工程外墻防護欄桿、金屬門窗、屋面金屬的防雷工作,搞好電氣系統工序間的銜接工作,防止工序的遺漏,完善金屬設備的外殼接地工作,把立柱筋當成引下線,從上而下標記引下線立柱筋。使之貫通成一體,做好電氣設備的防腐處理、焊接處理。人工的接地引下線不能存在死角,要順直,金屬保護管和引下線電氣聯通。為了接地體屏障效果的降低,需要保持人工接地裝置間距大于5m。

4.經監理批準后施工,進行定期安全巡查

建筑工程電氣安全管理人員須對完成的每一分部分施工進行安全檢查驗收,還要隨時抽查正在進行的施工項目,將檢查結果詳細登記,詢問監理工作人員核對建筑工程電氣項目是 否符合安全標準。若安全標準達不到既定的要求,要及時進行整頓、修改。在定時安全巡查方面,在建筑工程電氣施工時每天要進行詳細的安全巡查,專職電氣安全人員還要負責記錄當天的安全臺賬。臺賬的記錄內容包括對安全隱患的詳細檢查和登記工作。最后還要形成相應的安全檢查制度,還可以把建筑工程電氣施工項目分為多個部分,要求在每個部

分安置安全指導員,確保有效預防電氣安全隱患。對于電氣施工標牌的檢查要求做到:安全標牌擺放在正確的位置,還要有針對性。

6. 加大電氣安全投入

建筑工程電氣系統施工過程中必要的安全防護設備和材料必須投入,不可偷工減料,不能抱有僥幸心理。對于保障電氣安全的資金投入要加大,配置足夠的防護設備,例如防火設備、防靜電設備的投入。那些在實施工程中故意減少的安全防護投入行為,監理公司應該對其負責單位進行嚴懲;建筑工程電氣系統施工單位要對員工進行三級安全教育,有關安全技術交底都要有監理公司參與旁聽。交接人最后進行親自簽字,不得由他人完成。

7.對監理及工程部的要求

對于監理公司,監理全部成員要對每個環節分別進行專項安全檢查,至少一周一次檢查。應按照實際針對性的進行檢查,把檢查結果和整改意見做成可考的文字,例如檢查施工單位巡檢記錄,把巡檢記錄作為監理部考核績效的一個重要依據。還要把整個安全責任分解,把責任目標分解為多份,再把分解后的安全責任傳達給工程部,讓工程部就按照此為標準對監理的安全工作進行抽查。對于工程部來說,各分管工作人員應參與每周監理部進行的檢查,同時也包括電氣系統施工單位每天進行的巡檢記錄的檢查。

總結:

當今社會發展迅速,離不開建筑工程電氣項目的建設,但電氣安全事故一直在增加,給人們的 生活帶來了重大的損失。這就需要我們在建筑工程電氣施工時,把安全管理放在最重要位置,對于出現的安全隱患及時處理,定期進行電氣安全巡查,加大建筑工程電氣安全投入對于出現的安全隱患進行及時制止,使建筑工程電氣系統可以有效預防各種安全隱患,發揮出自己對社會的應有效益。

工程論文:水利工程壩址選擇的工程地質勘察探析

1 引言

水利項目和常見的項目不一樣,它有著自身的獨特性。由于它的存在,會使得很廣闊的區域之中的水文等出現改變。進而會導致滲漏以及淤泥等問題出現。所以,要積極的關注勘察和設計等活動,要不然的話其結局會非常的不利。在選擇壩址的時候,不但要分析其地質狀態,還要探索溢洪等的建筑體的狀態,進而為后續的建設工作提供精準的參考信息。

2 選壩的時候要開展的勘察工作

在天然的背景之中,地質狀態優秀的壩址總數是不多的,特別是大規模的水利工程,對于地質對規定很是嚴苛,無法合乎當前的規定。此處講到的最合理的規劃是比對來看的,就算是最優秀的也會面對一些不利要素。所以,地質狀態不是很好,估算費用較高的規劃是不應該落實的。在選址的時候,工程地質論證的主要內容包括區域穩定性、地形地貌、巖土性質、地質構造、水文地質條件和物理地質作用以及建筑材料等,同時還應該分析或許會出現的一些地質現象以及處理此類現象要耗費的人力物力等。接下來具體的探索。

2.1 關于地區的穩定性

該項要素的探索在水利工程的建設活動中有著非常積極的作用。針對壩址以及那些要探索的區域,開展穩定性的測試活動意義很是關鍵。尤其是地震的干擾關乎到其選擇,通常來講,烈度是由地震機構提供的,但對于重大的水利樞紐工程要進行地震危險性分析和地震安全性評價。所以,對于大規模的水電項目,在開展該項探索工作的時候,要協調有關的人員積極地分析穩定性相關的內容。

2.2 地形地貌

它是明確壩形的關鍵參考內容,而且其對于項目的布局以及建設條件等有一定的制約意義。狹窄、完整的基巖“V”型谷適合修建拱壩,寬高比大于2的“U”型基巖河谷區宜修建混凝土重力壩或砌石壩。寬敞河谷地區巖石風化較深或有較厚的松散沉積層,一般適于修建土壩。對于不一樣的地貌區域,它的巖性和構造等具有自身的很多獨特性,像是寬闊的區域,它的階地特征等存在一些滲漏性的現象。通常老河道掌控著滲漏的方式等。所以,在選取地址的時候要積極的分析該項要素。

2.3 巖土性質

巖性對于建筑的穩定性來講有著非常積極的意義,其對于選址來講,是要認真分析的一項要素。我們國家已經完工的和正在建設的高壩,有超過一半的都是建設在有著較高的強度的巖基之上,一別的是設置在砂巖等上面,很少會存在于強度較小的巖石之中。經由項目的具體分析,我們得知要結合壩體的具體狀態等對其關鍵的事項開展探索。

2.3.1 侵入的塊狀結晶巖體,一般致密堅硬、均一、完整、強度大、抗水性強、滲透性弱,是修建高混凝土壩最理想的地基,其中尤以花崗巖類為最佳。這類巖石需注意它們與圍巖以及不同侵入期的邊緣接觸面,平緩的原生節理,風化殼和風化夾層的分布,選壩時避開這些不利因素。

2.3.2 噴出巖類強度較高、抗水性強,也是較理想的壩基。像是東部的一些靠海區域以及東北等區域的壩體都是設置在這種狀態之中。噴出巖的噴發間斷面往往是弱面,存在風化夾層、夾泥層及松散的砂礫石層,還有凝灰巖的泥化和軟化等,對壩基抗滑穩定性的影響不可忽視。此外,玄武巖中的柱狀節理,透水性很強,在選壩時也須注意研究。

2.3.3 深變質的片麻巖、變粒巖、混合巖、石英巖等,強度高、抗水性強、滲透性差,同樣是非常優秀的壩基。不過在此類巖體之中進行選取活動的時候,要分析一些具體的要素,比如軟弱層等,在選取壩體的時候,不應該存在于軟弱物質非常多的區域之中。

2.3.4 沉積巖中,以厚層的砂巖和碳酸鹽巖為較好的壩基。這類巖石壩基較巖漿巖、變質巖的條件復雜。這是因為在厚層硬巖層中常夾有軟弱巖層,這些夾層力學強度低,抗水能力差,易構成滑移控制面。碎屑巖類如礫巖、砂巖等,強度與膠結物類型有關,一些膠結物在水的作用下可能產生溶解、軟化、崩解、膨脹等。在構造變動下往往發生層間錯動,經由次生活動會出現泥化反應。在選取壩址的時候要積極的分析此項內容。

除此之外,在開展比對分析的時候,松散層具有非常積極的作用。在修筑土壩的時候,要確保其設置在基巖之中,假如河床的遮蓋層太厚的話,就導致開挖總數增加,此時建設條件就會變得非常繁瑣。因此當別的狀態大體上一樣的時候,要把項目選取在覆蓋層的尺寸不是很寬的區域之中。一些區域由于該層的尺寸太厚,必須要用土石壩比選松散土體壩基的壩址時,須研究滲漏、滲透變形和振動液化等問題,而且應避開如淤泥類土等軟弱、易變形土層。

2.4 地質構造

這個要素在選取的時候也具有非常顯著的意義,對于那些地形非常敏感的壩體來講,作用更是顯著。在地震多發的區域之中,在選取的時候要躲避活斷層,要設置在地質穩定的區域之中。在選壩前的可行性研究時,應進行區域地質研究,查明區域構造格局,尤其要查明目前仍持續活動或可能活動斷裂的分布、類型、規模和錯動速率,并預測發生水庫誘發地震的可能及震級。國外有些水壩就因橫跨活斷層而壩體被錯開或致垮壩。地質構造也經常控制壩基、壩肩巖體的穩定。在層狀巖體分布地區,傾向上游或下游的緩傾巖層中存在層間錯動帶時,在后期次生作用下往往演化為泥化夾層,若有其他構造結構面切割的話,對壩基抗滑穩定極為不利,在選壩時應特別注意。因為緩傾巖層的構造變動一般較輕微,容易被忽視。陡傾甚至倒轉巖層,由于構造形變強烈,巖石完整性受到強烈破壞,在選壩時更要特別注意查清壩基內緩傾角的壓性斷裂。總之,要盡可能選擇巖體完整性較好的構造部位作壩址,避開斷裂、裂隙強烈發育的地段。

2.5 水文地質條件

在將滲漏事項當成是關鍵要素的巖溶區域之中進行壩體的選取工作的時候,要積極地分析水文地質要素。站在防滲的層次上分析,其壩址的尋求要設置在具有隔水層的區域之中。而且要積極的分析項目是不是存在滲漏性,庫區最好是強透水層底部有隔水巖層的縱谷,且兩岸的地下分水嶺較高。當巖溶區無隔水層可以利用的情況下,壩址應盡可能選在弱巖溶化地段。這就要求仔細分析研究巖層結構、地質構造和地貌條件。

3 結束語

通過具體的情況我們得知,選壩是當前建設工作中非常關鍵的一個事項,其關乎到建筑體的安全性以及穩定性。地質要素在選壩的時候有著非常積極的意義,選取優秀的壩址,并據此合理配置水利樞紐的各個建筑物,進而切實的發揮出積極的地質要素的優勢,避免不利現象的出現。

工程論文:變電站綜合自動化改造工程實踐

論 文 摘 要:最近幾年,國家電網正處于變電站綜合自動化改造工程的密集階段,結合阜陽供電公司在變電站綜自改造工作中繼電保護專業的經驗和體會,同大家一起探討,同時提出繼電保護專業在改造工程中應注意的一些問題及采取的措施。

關 鍵 詞:繼電保護;自動化改造;安全運行

近年來,隨著電網改造的深入開展,大量的變電站綜合自動化改造工程(以下簡稱“綜自改造”)的工作正在進行中。變電站的綜自改造與繼電保護及二次回路的改造關系密切,它主要表現在信號的傳送方面。對于老變電站來說,就是把一次設備的信息狀態通過二次回路和繼電保護裝置傳遞到網絡監控后臺機上,以達到減少運行人員對現場設備操作和巡視次數的目的。

一、變電站綜合自動化改造工程概述

綜自改造工程是一項復雜的工作。對于老變電站的改造來說,它牽扯到對用戶的停電、運行人員的操作、一次專業設備改造的工作和二次專業技術改造的工作。為了保障對用戶的可靠供電,電力生產者有義務對停電時間進行嚴格地規劃和控制。應提前對要進行綜自改造的變電站進行現場勘查工作,做好“三措一案”(組織措施、技術措施、安全措施和施工方案)后,對于需要停電的工作,就要制定停電計劃并報上級生產部門審批,然后在規定的時間內向運行方式部門提交停電申請,提前在規定的時間內通知用戶,并且與上級主管部門及相關專業進行溝通,確保施工過程中各專業工種之間的銜接配合,以最大化地縮短工期,減少停電時間,及時為用戶供應優質的電能。

綜自改造工程是一個需要多專業班組相互配合的復雜工作,以阜陽供電公司(以下簡稱“我公司”)為例,運行人員屬運行工區管轄;一次人員由修試所管轄,又分屬變壓器、開關、試驗和油化專業;二次專業人員由計量所和調度所管轄,在變電站的綜自改造二次回路中,表計由計量專業負責,計量回路以外的二次回路由調度所負責,而調度所又分為保護專業、自動化專業和通信專業。眾多的專業人員在同一個工作中同時出現,安全問題就成為了綜自改造工程的關鍵所在。

二、做好變電站綜合自動化改造工程的途徑和方法

結合筆者作為繼電保護工作者20年的工作經驗和體會,主要從保證人身安全、確保繼電保護裝置安全運行的設備安全和杜絕繼電保護“三誤”發生的角度論述如何做好變電站綜自改造工程工作。

1.防治人身觸電,確保工作人員的人身安全

在綜自改造工程施工開始前,為了確保工作人員的人身安全,必須按照《繼電保護及安全自動裝置現場保安規定》的要求做好開工前的各項準備工作,辦理相關手續,制定具有可操作性的“標準化作業指導書”和符合實際的“現場操作票”,具備經過審核符合實際的施工圖紙,工程施工所必需的設備、材料、施工風險分析,等確保人身安全和設備安全的措施。

工作負責人是現場工作的第一責任人。進入變電站實施變電站綜自改造工程后,確保人身安全,就要充分履行工作負責人的安全職責。工作負責人在開工前應做好以下幾點工作。

(1)開工前“三交待”:交待工作任務要清楚明了;交待安全措施要具體詳盡;交待技術要求要全面細致。

(2)接受任務“三明確”:工作任務明確,安全措施明確,操作步驟明確。

(3)嚴格執行現場工作“八不準”,即精神不振不能工作、應辦工作票而未辦工作票不準工作、應停電不停電不準工作、應驗電接地不驗電接地不準工作、不經許可不準工作、安全距離不夠不準工作、無人監護不準工作、安全措施不明確不準工作。

(4)要求對工作班成員進行“三查”,即查著裝是否符合要求,查精神狀態是否良好,查使用的安全工器具是否符合要求。

(5)工作許可人許可工作后,工作負責人要陪同工作許可人到現場再一次確認工作票所列安全措施是否符合現場實際和施工安全后,方可對工作班進行工作安全交底。待交待完現場工作任務、工作地點、人員分工、帶電部位、現場安全措施和注意事項后,確保每一個工作班成員均已知曉并簽字確認后方可對許可其工作。在施工過程中不準憑經驗工作,不得擅自擴大工作范圍和隨意變更安全措施,必須改變安全措施或擴大工作范圍的要重新辦理工作票并重新履行許可手續。

為了確保施工過程中的人身安全,必須要有工作負責人在現場監護。但也不能完全依賴工作負責人對工作班成員的監護,現場施工地點分散、工作班組混亂、人員分散,工作負責人不可能監護到每一名工作班成員,因此分工作負責人在綜自改造工作中是必不可少的。由各個專業設立本專業的工作小組負責人(為了有效區分工作負責人與分工作負責人,我公司的工作負責人穿印有“工作負責人”的紅馬甲,分工作負責人穿印有“專責監護人”的紅馬甲),該小組負責人對自己的專業工作任務和人員進行監護,工作人員之間互相提醒,以保證工作安全,由此達到人人有人監護的目的。

2.確保繼電保護裝置安全運行的設備安全

綜自改造施工往往時間短、任務重,小組之間的配合工作一定要做好,合理地安排工作順序是筆者總結出的重要經驗。在我公司,工作許可手續完成后,首先由修試人員進行一次設備的改造工作,同時保護及計量人員分別到保護室和端子箱拆除的需要拆除二次回路接線,自動化人員進行后臺調試,保護及計量拆除的二次線工作結束后,立即組織人員敷設電纜,大約修試所進行的一次設備工作結束,二次電纜基本敷設完成。一次人員撤離現場后,由二次人員在開關端子箱和保護室同時進行二次電纜工作,三個小組同時工作,互相配合,電纜頭制作、對線工作完成后,三個小組又分開,各自完成所屬專業的接線工作。最后進行調試和做傳動工作。在做繼電保護裝置調試的過程中,自動化專業小組聯系運行人員核對保護裝置上傳到后臺的信號與保護裝置發出的信號、集控站收到的信號是否一致,若不一致則再次更正。

為了保證在保護裝置調試過程中不發生微機保護裝置設備的損壞事故,結合筆者工作的實際經驗,主要應做到以下幾點。

(1)試驗前應仔細閱讀試驗大綱及有關說明書 。

(2)盡量少拔插裝置模件,不觸摸模件電路,不帶電插拔模件。

(3)使用的電烙鐵、示波器必須與屏柜可靠接地。

(4)試驗前應檢查屏柜及裝置在運輸中是否有明顯的損傷或螺絲松動。特別是CT回路的螺絲及連片,不允許出現絲毫松動的情況。

(5)校對程序校驗碼及程序形成時間。

(6)試驗前對照說明書,檢查裝置的CPU插件、電源插件、出口插件上的跳線是否正確。

(7)試驗前檢查插件是否插緊。

(8)試驗前檢查裝置規約設置是否與后臺相匹配。

3.杜絕繼電保護“三誤”的發生

通過以上各點的嚴格執行,保護裝置本身基本上不會發生人為原因造成的設備損壞事故,但是這還不能保證繼電保護“三誤”不發生。要杜絕繼電保護“三誤”,還必須從以下幾個方面做好工作。

(1)防誤傳動:嚴禁使用短接出口接點的方法來傳動保護裝置,以防止不小心跑錯位置而誤動運行設備。插拔繼電器和插件,應先斷電,防止繼電器和插件插錯位置,嚴防繼電保護“三誤”事故的發生。

(2)防其它保護誤動作:保護裝置上電試驗前,應檢查接線是否正確,校驗功能、出口壓板是否正常。對交流回路加電流、電壓時,要注意把外回路斷開,防止反充電或引起其它保護裝置誤動。

(3)防誤整定:因為試驗的需要而修改定值,一定要牢記在調試工作結束時務必改回原定值。工作終結前會同運行人員對定值核對,確認無誤,并打印、雙方簽名并交運行人員存檔。

(4)防短路、短路和接地:在保護裝置試驗完畢后,將打開的二次回路、連片按照繼電保護安全票和措施票進行逐項恢復,并要求第二人進行核對,保證其正確性,防止出現開路、短路、斷路等可能影響安全運行的事故發生。

三、確保設備安全運行的具體措施

在變電站綜自改造工作調試試驗結束后,人身安全得到了保障,繼電保護裝置不會發生人為原因的設備事故。繼電保護“三誤”得到有效控制后,還應保證改造后的設備安全運行,工作人員還要進一步做一些工作,確保改造設備安全運行。

帶負荷測向量工作在改造工作完成后,是必不可少的一道工作程序,電力設備投運后,必須進行保護的帶負荷測向量檢查,通過向量圖分析交流回路接線,確認正確后,方可將保護投入運行。例如,筆者在進行110kV東平變電站綜自改造時,由于10kV高壓室內設備改造成保護測控裝置與開關柜一體工作,承包給安裝公司施工,在#1主變低壓側141開關改造結束后,#1主變保護投入運行前進行帶負荷測向量的工作中發現,#1主變低壓側差動保護回路和低壓側后備保護回路中電流回路的向量為反極性,給保護設備的正確動作帶來了隱患,因此保護班人員及時采取措施,將電流回路的極性及時調整回路,保證設備的安全穩定運行。

對設備運行后發現的缺陷和異常要及時消除;不能解決的,在經過分析后,在不影響運行的前提下,需要報請上級部門并做好記錄向運行人員進行交底,運行中重點巡視,并盡快消除組織消缺驗收時發現的缺陷和異常。例如,2004年我公司110kV阜南變綜字改造工程中需要將原先為電磁型的變壓器保護更換為南銳繼保公司的RCS-9000型微機變壓器保護。改造工作結束后,進行帶負荷側向量工作時,發現高壓側電流為反相序。阜南變是一座單電源終端變電站,由于歷史原因,整個變電站都處在反相序的特殊電力系統下運行,由于很難把110kV進線線路和35kV、10kV出線全部停運,把反相序調整為正相序電力系統下運行。由于RCS-9000型微機主變保護是按照正相序電力系統進行設計的保護裝置,可能造成保護裝置的誤動或拒動。在征得生產部門領導(總工程師)同意的前提下,將主變保護的定值11點鐘接線方式強制改為1點鐘接線方式,加強巡檢力度,待條件允許后再將反向序調整為正相序,此項工作終于在220kV白果變投入運行后,于2009年7月完成。現在反相序已調整為正相序,為阜南變主變保護正常運行創造了合格的運行條件。工程中的反事故措施要嚴格按國家電網十八條反措的要求執行。

公用電壓互感器的二次回路只允許在控制室內有一點接地,為保證接地可靠,各電壓互感器的中性線不得接有可能斷開的開關或熔斷器。已在控制室一點接地的電壓互感器二次線圈,宜在開關場將二次線圈中性點經放電間隙或氧化鋅閥片接地,其擊穿電壓峰值應大于30·Imax伏(Imax為電網接地故障時通過變電站的可能最大接地電流有效值,單位為kA)。

工程論文:關于土建工程技術的創新和發展

一、我國土建工程的現狀

近年來,隨著我國科學技術的不斷發展和經濟實力的不斷增強,我國土木工程業事業獲得了突飛猛進的發展。現如今土木工程在實踐和研究方面已經取得了顯著的成就,無論是結構力學分析還是結構設計的理論和方法以及結構的施工工藝,都取得了非常大的突破,尤其是近年來,隨著科學技術的發展,在高層大跨結構方面的成就更是令世人矚目。然而,我國土建工程技術仍存在許多問題,在項目建設工程中,常會出現工程結構位移、變形、滲漏水、剛度和強度不足、斷面尺寸不精確等問題,這些問題的出現將會嚴重影響到整個土建工程的質量。一般情況下。出現這些問題的原因除了人為原因和外部環境的影響外,便是由于施工技術存在不足導致的。

二、土建工程技術的重要性

隨著土建工程行業的不斷發展,土建工程的規模越來越大。因此,為了滿足人們日益增長的需要,促進土建施工技術的發展,提高土建工程的施工技術。現階段,隨著社會生產力的不斷發展進步,一方面給技術創新的經濟和管理基礎提供了保障,另一方面,技術實現創新又反過來能夠促進生產力的發展進步。但是目前,我國建筑工程施工行業技術創新水平與社會生產力發展的要求還存在著一定的矛盾。技術創新作為土建企業獲取競爭優勢的重要手段,以及在激烈的市場競爭中立于不敗之地的重要保證,就必須利用先進的科學技術來強化企業的實力與競爭力,推動企業施工技術的不斷改良與創新,同時積極將建筑施工技術創新的成果應用到實際中去。

三、土建產業技術創新的方法

3.1 土建產業創新過程的人才管理

企業技術中心應是技術創新的基本組織機構,其體系包括決策層、咨詢層、管理層和執行層。這些組織機構對于土建工程產業的發展有著至關重要的作用,決策層應是企業技術中心的技術委員會,對企業的科技發展政策、研究開發方向和對集團發展具有全局性、戰略性及超前性的重大科技開發項目、重大引進技術、設備的立項和執行,起決策、立法咨詢和監督的作用。咨詢層是由眾多專家構成的,其作用是探討新的技術規劃,提出新的設計方案。管理層是很重要的,主要負責整個生產過程的管理,運籌整個企業的生產轉換,技術創新。執行層負責貫徹落實企業的技術創新規劃和計劃,并結合各成員企業的實際組織開展科技創新、成果推廣和成果產業化活動。這些機構進行有效的管理之后,還應該進行整體的人才管理。最重要的就是重視人才,建立有效的激勵機制,推動技術創新工作。土建施工企業必須牢固樹立人才就是財富,人才就是效益,人才就是競爭力,人才就是發展后勁的觀念,積極落實人才隊伍的培養工作。不僅如此,還要在企業招聘的過程中把握人才,能夠慧眼識英,學歷僅僅是考慮的一部分,最主要的還是在于人才的創新能力。企業要穩定和吸收一大批勝任新形勢下技術創新工作的骨干力量,為企業的長期發展奠定良好的基礎。對于人員的管理還包括培養大家的創新意識,使得人們的創新思想跟上企業的技術創新步伐。

3.2 建立完善的技術創新體制

企業要進行技術革新,首先必須要有合理完整的技術創新體制,這樣才能統籌企業的技術創新。這一體制的制定必須要有專門的人員進行長期的規劃與探討,在了解了市場的動向,國家的政策、同行的優勢等多方面條件的基礎上進行設計與編寫,經過一些列的探討與審核才能通過,保證思路清晰與完整。只有具備了完善的技術創新體制才能夠對企業的整體創新發展進行指導,以促進土建產業創新與發展。

3.3 利用社會的創新資源

土建產業企業要進行技術的創新,就要充分利用社會的科技創新資源,大力開展產學研結合, 補充和提高企業的創新能力。其實,就目前的情況來看,我國有一部分土建施工企業一般都是有一定的技術創新能力的,只是,企業還沒有這種創新理念,研究的深度還不夠。但是,社會上卻有很多相關方面的研究,在土建行業來看是可以被運用的。我國眾多的科研院所和大專院校卻在土建施工的一些方面有獨到的研究。這些研究在企業技術創新過程中是可以被很好地應用的。

此外, 這些單位一般都有許多科技信息渠道, 能及時了解到國際土建方面的最新發展水平, 所以, 土建企業應該時刻把握這一信息,建立相關的企業信息部門,或成立專門的外聘專家委員會, 并就有些科技創新項目與這些單位開展聯合攻關,這樣展開合作就可以更進一步的促進土建企業的技術創新。

3.4 多渠道籌集資金、加大技術創新投入

目前,一些企業之所以不愿意進行技術創新,較為重要的一個原因是他們缺少相關的技術研發資金。所以,最重要的就是解決資金問題。首先政府要對資金問題負起責任,對土建企業的技術創新給予支持,設置多個鼓勵項目,如資金補貼、專家咨詢、項目管理等,這樣的支持對于企業的創新是十分有動力的,尤其是進行資金的補貼,政府在企業進行創新時給予資金的投入,減少了企業的預算,有利于企業本身的技術創新。另一方面,企業自身也有有資金問題的解決方案,進行多渠道的融資。例如設立企業技術創新基金, 多渠道、多形式籌集技術創新資金。企業所屬單位或成員企業應按上一年產值的一定比例提取技術創新基金。

3.5新型高分子材料的應用

在土建工程施工過程中,高分子材料的應用能夠顯著增強地基基礎的承載能力,同時對地下水起到一定的阻隔作用,加強地基的安全性和穩固性、延長其使用壽命,改善混凝土的性質,增強建筑物保溫、耐火、耐腐蝕的性能。

高性能混凝土技術。這項技術主要應用于高層建筑和大跨度建筑,可以提升建筑物的堅固性,增強建筑物的抗震性能,目前比較常用的種類有:聚合物混凝土、高性能混凝土、浸漬高分子混凝土以及碳纖維材料復合混凝土等。

土工復合材料。該材料目前在土建工程建設中應用較為廣泛,因為土工織物具有耐腐蝕和耐微生物侵蝕的優勢,所以該技術的主要作用就是保護土體,提高土體的強度、改良土體性質等。該技術常用于

水利設施和環境保護工程、公路、鐵路等交通設施的建設等方面。 高分子化學灌漿材料。該材料的應用時間較短,是一項新興的技術。因為其化學性能上的優勢,所以在對建筑物,特別是水利建筑物的加固和防滲工作中得到了廣泛的應用。目前高分子化學灌漿材料主要有環氧樹脂類灌漿材料、聚氨酯類灌漿材料和甲基丙烯酸酯類灌漿材料等。

四、結語

綜上所述,我國建筑工程施工技術的整體水平離世界先進水平尚有一定差距,這就要求土建工程企業在今后的發展中,能夠結合著我國土建工程的實際發展狀況,積極創新施工技術,并在此基礎上不斷學習國先進的施工技術,將其運用到我國的土建施工中。

工程論文:論土建結構工程的安全性和耐久性

由中國工程院土木水利建筑學部發起,并會同國家安全生產監督管理局、國家工業建筑診斷與改造工程技術中心、國家自然科學基金委員會工程與材料學部共同主辦,清華大學結構工程與振動教育部重點實驗室承辦的“土建結構工程的安全性與耐久性”科技論壇,于2001年11月17~18日在清華大學舉行。論壇的宗旨是:分析我國土建結構工程的安全性與耐久性現狀,交流近年來這一領域的研究成果,探討亟待解決的重大問題與應對途徑,并積極提出建議為政府有關部門制定或修訂相關的技術政策或技術標準提供參考依據,以期土建工程結構的安全性與耐久性能夠更好地適應我國現代化建設的需求,適應我國經濟轉型后面向市場經濟的需求。

會議收到論文報告58篇并印發了文集,有140人參加會議,在第一天的大會和第二天的分組會上分別有17位和26位專家作了報告,另外還安排了半天時間進行自由發言和討論。會議氣氛熱烈,取得了預期的效果,不同觀點之間也進行了較為充分的交流。

鑒于這一會議的論壇性質,以下僅就會上提出的一些問題及建議作一歸納,提交與會專家考慮并審議。

一、土建結構工程的安全性

結構安全性是結構防止破壞倒塌的能力,是結構工程最重要的質量指標。結構工程的安全性主要決定于結構的設計與施工水準,也與結構的正確使用(維護、檢測)有關,而這些又與土建工程法規和技術標準(規范、規程、條例等)的合理設置及運用相關聯。

1.我國結構設計規范的安全設置水準

對結構工程的設計來說,結構的安全性主要體現在結構構件承載能力的安全性、結構的整體牢固性與結構的耐久性等幾個方面。我國建筑物和橋梁等土建結構的設計規范在這些方面的安全設置水準,總體上要比國外同類規范低得多。

1.1構件承載能力的安全設置水準

與結構構件安全水準關系最大的二個因素是:1)規范規定結構需要承受多大的荷載(荷載標準值),比如同樣是辦公樓,我國規范自1959年以來均規定樓板承受的活荷載是每平方米150公斤(現已確定在新的規范里將改回到200公斤),而美、英則為240和250公斤;2) 規范規定的荷載分項系數與材料強度分項系數的大小,前者是計算確定荷載對結構構件的作用時,將荷載標準值加以放大的一個系數,后者是計算確定結構構件固有的承載能力時,將構件材料的強度標準值加以縮小的一個系數。這些用量值表示的系數體現了結構構件在給定標準荷載作用下的安全度,在安全系數設計方法(如我國的公路橋涵結構設計規范)中稱為安全系數,體現了安全儲備的需要;而在可靠度設計方法(如我國的建筑結構設計規范)中稱為分項系數,體現了一定的名義失效概率或可靠指標。安全系數或分項系數越大,表明安全度越高。我國建筑結構設計規范規定活荷載與恒載(如結構自重)的分項系數分別為1.4和1.2,而美國則分別為1.7和1.4,英國1.6和 1.4 ;這樣根據我國規范設計辦公樓時,所依據的樓層設計荷載(荷載標準值與荷載分項系數的乘積)值大約只有英美的52%(考慮人員和設施等活載)和85%(對結構自重等恒載),而設計時? 菀勻范ü辜?芄懷惺芎稍氐哪芰Γㄓ氬牧锨慷確窒釹凳?泄兀┤匆?扔⒚攔娣陡叱齙?0~15%,二者都使構件承載力的安全水準下降。日本與德國的設計規范在某些方面比英美還要保守些。一些發展中國家的結構設計多根據發達國家的規范,就如我國解放前和建國初期的結構設計方法參照美國規范一樣。至于中國的香港和臺灣,至今仍分別以英國和參考美國規范為依據。這里需要說明的是,在其他建筑物的活荷載標準值上,與國外的差別并沒有象辦公樓、公寓、宿舍中這樣大。不同材料、不同類型的結構在安全設置水準上與國際間的差距并不相同,比如鋼結構的差距可能相對小些。

公路橋梁結構的情況也與房屋建筑結構類似,除車載標準外,荷載分項安全系數(我國規范對車載取1.4,比國際著名的美國AASHTO規范的1.75約低25%)與材料強度分項安全系數均規定較低。

盡管我國設計規范所設定的安全貯備較低,但是某些工程的材料用量反而有高于國外同類工程的,這里的問題主要在于設計墨守陳規,在結構方案、材料選用、分析計算、結構構造上缺乏創新。

1.2 結構的整體牢固性

除了結構構件要有足夠承載能力外,結構物還要有整體牢固性。結構的整體牢固性是結構出現某處的局部破壞不至于導致大范圍連續破壞倒塌的能力,或者說是結構不應出現與其原因不相稱的破壞后果。結構的整體牢固性主要依靠結構能有良好的延性和必要的冗余度,用來對付地震、爆炸等災害荷載或因人為差錯導致的災難后果,可以減輕災害損失。唐山地震造成的巨大傷亡與當地房屋結構缺乏整體牢固性有很大關系。2001年石家莊發生故意破壞的惡性爆炸事件,一棟住宅樓因土炸藥爆炸造成的墻體局部破壞,竟導致整棟樓的連續倒塌,也是房屋設計牢固性不足的表現。

1.3 結構的耐久安全性

我國土建結構的設計與施工規范,重點放在各種荷載作用下的結構強度要求,而對環境因素作用(如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學介質侵蝕)下的耐久性要求則相對考慮較少。混凝土結構因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導致的結構安全事故,其嚴重程度已遠過于因結構構件承載力安全水準設置偏低所帶來的危害,所以這個問題必須引起格外重視。我國規范規定的與耐久性有關的一些要求,如保護鋼筋免遭銹蝕的混凝土保護層最小厚度和混凝土的最低強度等級,都顯著低于國外規范。損害結構承載力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高結構構件承載能力的安全設置水準,在一些情況下也有利于結構的耐久性與結構使用壽命。

2.調整結構安全設置水準的不同見解

我國結構設計規范的安全設置水準較低,與我國建國后長期處于短缺經濟和

計劃體制的歷史條件有關。但是,能夠對土建結構取用較低的安全水準并基本滿足了當時的生產與生活需求,而且業已歷經了較長時間的考驗,這是國內土建科技人員經過巨大努力所取得的重大成就;但是,由于安全儲備較低,抵御意外作用的能力相對不足。如果適當提高安全設置水準將有利于減少事故的發生頻率和提高工程抗御災害的能力。國內發生的大量工程安全事故,主要是由于管理上的腐敗和不善以及嚴重的人為錯誤所致。現在提出要重新審視結構的安全設置水準,主要是基于客觀形勢的變化,是由于我們現在從事的基礎設施建設要為今后的現代化奠定基礎,要滿足今后幾十年、上百年內人們生產生活水平發展的需要,有些土建結構如商品房屋則更要滿足市場經濟條件下具備商品屬性的需要。國內近幾年來已對建筑結構安全度的設置水準組織過幾次討論,在如何調整的問題上存在較大的意見分歧,這次科技論壇上同樣反映了這些不同的見解: 1)認為我國現行規范的安全設置水準是足夠的,并已為長期實踐所證明,而國外就沒有這種經驗。我國取得的這一成功經驗決不能輕易丟掉,在安全度上不能跟著英美的高標準走;安全度高了是浪費,除個別需調整外,總體上不必變動。

認為我國規范的安全度設置水準盡管不高,但在全面遵守標準規范有關規定,即在正常設計、正常施工和正常使用的“三正常”條件下,據此建成的上百億平米的建筑物絕大多數至今仍在安全使用,表明這些規范規定的水準仍然適用;但是理想的“三正常”很難做到,同時為了縮小與先進國際標準的差距以及鑒于可持續發展和提高耐久性的需要,在物質供應條件業已改善的市場經濟條件下,結構的安全設置水準應適當提高。這種提高只能適度,因為我國目前尚屬發展中國家。

3)認為我國規范的安全設置水準應該大體與國際水準接近,需要大幅度提高。這是由于隨著我國經濟發展和生活水平不斷提高,土建工程特別是重大基礎設施工程出現事故所造成的風險損失后果將愈益嚴重,而為了提高工程安全程度所需要的經費投入在整個工程(特別是建筑工程)造價中所占的比重現在已愈來愈低,材料供應也十分充裕。過去的低安全水準只是適應了以往短缺型計劃經濟年代的需要,但決不是沒有風險,如果規范的安全水準較高,曾經發生過的有些安全事故本來是可以避免的,而規范的這一缺陷在一定程度上為“三正常”的提法所掩蓋。在建的工程要為將來的現代化社會服務,安全性上一定要有高標準。低的安全質量標準在參與將來的國際競爭中也難以被承認,即使結構設計的安全設置水準能夠提高到與發達國家一樣,由于我們的施工質量總體較差,結構的安全性依然會有差距。

3、結構設計規范的概率可靠度設計方法

自1984年國家建委和國家建設部頒布了建筑結構設計統一標準以來,我國的建筑結構設計規范已從80年代末期起拋棄了傳統的多安全系數設計方法,從而統一采用以概率理論為基礎的可靠度設計方法;其它的工程部門如公路、鐵路、港口、水利的結構設計規范也正在或計劃作這樣的轉變。我國規范的可靠度設計方法是參考國際上的相應標準ISO2394并經過國內科技人員努力后得以實施的。將可靠度設計方法用于結構設計規范,在國際學術界內通常被看成是一種發展趨勢,但在工程內界則存在不同看法。盡管有了ISO2394,國外卻鮮有重要或著名的結構設計規范已直接采用了可靠度設計方法,至今仍采用多安全系數設計方法或稱荷載抗力系數法。在我國,對于建筑結構設計規范中的可靠度設計方法以及企圖將我國各個行業的各種結構設計規范都用可靠度方法統一起來的做法,雖然工程設計界頗有微詞,但學術界持贊成和肯定者是主流,不過仍不時有人對可靠度方法用于設計規范的適用性提出質疑。這次科技論壇上則較為集中地反映了對規范可靠度方法的意見分歧。

對我國規范的可靠度設計方法持肯定意見的專家認為這是重大的科技進步,可靠度方法對安全度的概率定義要比定值的安全系數更清晰、更科學、更合理,當然概率可靠度設計方法本身尚有不少缺陷,有待進一步修改完善。持相反意見的人則認為,結構設計規范所面向的是類型多樣的復雜群體,在安全度上需要考慮的不確定性與不確知性非常復雜,并不是“從統計數學觀點出發的概率定義”所能科學描述或處理;規范可靠度方法在我國十多年的實踐表明,它并沒有給結構設計的安全性帶來明顯實效,反而造成了安全概念上的某些混亂;對工程技術人員來說,結構的安全度用可靠指標和虛假的失效概率表達后變得更加不可揣摩和模糊不清,不如安全系數那樣從安全儲備出發的度量方法更為直觀和便于處理具體工程的安全問題;現行設計規范中的可靠度方法很不成熟,存在不少根本缺陷;他們認為半概率的多安全系數方法更適用于規范,也不排斥可靠度分析的結果可以作為一種參考,在綜合判斷安全系數的合理取值時予以考慮。

二、土建結構工程的耐久性

土建結構工程的耐久性與工程的使用壽命相聯系,是使用期內結構保持正常功能的能力,這一正常功能包括結構的安全性和結構的適用性,而且更多地體現在適用性上。

1、土建結構工程的耐久性現狀

大多數土建結構由混凝土建造。混凝土結構的耐久性是當前困擾土建基礎設施工程的世界性問題,并非我國所特有,但是至今尚未引起我國政府主管部門和廣大設計與施工部門的足夠重視。

長期以來,人們一直以為混凝土應是非常耐久的材料。直到70年代末期,發達國家才逐漸發現原先建成的基礎設施工程在一些環境下出現過早損壞。美國許多城市的混凝土基礎設施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的時期內就出現劣化;據1998年美國土木工程學會的一份材料估計,他們需要有1.3萬億美元來處理美國國內基礎設施工程存在的問題,僅修理與更換公路橋梁的混凝土橋面板一項就需800億美無,而現在聯邦政府每年為此的撥款只有50~60億美元。另有資料指出,美國因除冰鹽引起鋼筋銹蝕需限載通行的公路橋梁已占這一環境下橋梁的1/4。發達國家為混凝土結構耐久性投入了大量科研經費并積極采取應對措施,如加拿大安大略省的公路橋梁為對付除冰鹽侵蝕及凍融損害,鋼筋的混凝土保護層最小厚度從50年代的2.5cm逐漸增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm,而混凝土強度的最低等級也從50年代的C25增到后來的C40,橋面板混凝土從不要求外加引氣劑、不設防水層到必須引氣以及需要設置高級防水膠膜并引入環氧涂膜鋼筋。而我國遭受鹽凍侵蝕地區的公路橋梁在耐久性設/！/計方面至今仍無明確要求,對混凝土保護層和強度的要求僅為2.5cm與C25,與上面提到的加拿大50年代水準一致。國內

按這種標準設計的一座? 笄牛?ǔ珊蠼?年,由于鹽凍侵蝕,現已不得不部分拆除重建。 我國建設部于80年代的一項調查表明,國內大多數工業建筑物在使用25~30年后即需大修,處于嚴酷環境下的建筑物使用壽命僅15~20年。民用建筑和公共建筑的使用環境相對較好,一般可維持50年以上,但室外的陽臺、雨罩等露天構件的使用壽命通常僅有30~40年。橋梁、港工等基礎設施工程的耐久性問題更為嚴重,由于鋼筋的混凝土保護層過薄且密實性差,許多工程建成后幾年就出現鋼筋銹蝕、混凝土開裂。海港碼頭一般使用十年左右就因混凝土順筋開裂和剝落,需要大修。京津地區的城市立交橋由于冬天灑除冰鹽及冰凍作用,使用十幾年后就出現問題,有的不得不限載、大修或拆除。鹽凍也對混凝土路面造成傷害,東北地區一條高等級公路只經過一個冬天就大面積剝蝕。我國鐵路隧道用低強度的C15混凝土作襯砌材料,密實度和抗滲性差,不耐地下水與機車廢氣侵蝕,開裂與滲漏嚴重;對幾個路局所轄的隧道進行抽樣調查表明,漏水的占50.4%,其中1/3滲漏嚴重,并導致鋼軌等配件銹蝕以及電力牽引地段漏電,影響正常運行,而1999年頒布的鐵路隧道設計規范仍未能對隧道的耐久性問題采取適當的對策,如適當提高混凝土的最低強度等級和在混凝土中摻入化學纖維等。

耐久性問題的嚴重性和迫切性在于我們許多正在建設的工程仍未吸取國際和國內的大量慘痛教訓,還沿著老路重蹈覆轍。一些北方城市新建成的立交橋和高速公路橋,仍沒有在材料性能和結構構造等方面采取必要的防治凍融和鹽害的綜合措施。甚至大型工程如2000年投入運行的珠海蓮花跨海大橋,其主體結構在浪濺區仍采用不耐海水干濕交替侵蝕的C30混凝土與3~4cm厚的保護層厚度。

有專家估計,我國“大干”基礎設施工程建設的高潮還可延續20年,由于忽視耐久性,迎接我們的還會有“大修”20年的高潮,這個高潮可能不用很久就將到來,其耗費將倍增于當初這些工程施工建設時的投資。

使混凝土結構的耐久性問題進一步加劇的原因有:

1) 由于混凝土的質量檢驗習慣上以單一的強度指標作為衡量標準,導致水泥工業對水泥強度的不適當追求,使水泥細度增加,早強的礦物成份比例提高,這些都不利于混凝土的耐久性。我國對水泥質量的檢驗在強度上只要求不低于規定的最低許可值,而國外則同時還要求不高于規定的最高值,如果強度超過了也被認為不合格,這種要求還有利于水泥產品質量的均勻性。

2) 工程施工單位不適當地加快施工進度,尤其是政府行政領導對工程進度的不適當干預。混凝土的耐久性質量尤其需要有足夠的施工養護期加以保證,早產有損生命健康的概念同樣適用于混凝土。國內媒體上大加宣傳的所謂幾個月就修成一條大路、建成一座大橋、或蓋成一幢高樓的工程以及搶工獻禮工程,很可能就是今后注定要花掉更多資金進行大修的短命工程。提前完成合同規定施工期的在國外要被罰款,因為意味著工程質量有遭到損害的可能。

3) 環境的不斷惡化,如廢氣、酸雨,我國的酸雨面積已超過國土的30% 。

當前迫切需要進行的工作是盡快編制橋梁、隧道、港工等基礎設施工程耐久性設計的技術條例,修訂補充現行規范中對結構耐久性的要求。首先需要明確的是各種基礎設施工程的設計工作壽命,在重要工程的設計文件中必須有使用壽命的要求和論證。當前在建的眾多工程在耐久性上之所以仍然沿著重蹈覆轍的道路走,很重要的一個原因是工程設計施工技術人員在耐久性上沒有可資遵循的新依據。更為嚴重的是現行規范中的有些條文,本身就對耐久性有害。為了提高混凝土耐久性,在混凝土中合理使用粉煤灰、礦渣等礦物摻合料是重要的技術手段,國外有的規范甚至規定在橋梁等混凝土結構中必須加入粉煤灰等摻合料,而我國的鐵路混凝土橋隧施工規范仍在明文禁止使用。此外,工程技術界還存在長期形成的一些過時的看法,對改善混凝土的耐久性能造成阻力。例如,顧慮會影響混凝土強度而不愿使用引氣劑,而引氣本應作為改善混凝土耐久性和工作性的常規手段;又如,希望加大水泥用量來保證混凝土強度,而盡可能低的水泥用量本應是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途徑。

在修訂規范的耐久性要求上,交通部于2001年頒布的港工混凝土結構防腐蝕技術規范已為其它土建工程行業起到較好的示范作用。我們一方面要參照國內外已有的資料和經驗,盡快編寫出相應的設計施工技術文件以應急需,另一方面則要安排系統的研究項目,加大耐久性研究工作的支持力度;混凝土結構的耐久性是當前國際上結構工程學科最為重要的前沿研究領域之一,而我國在這一方面相當落后。混凝土的耐久性研究離不開原材料和環境等特定條件,需要考慮本國的特點,是不能完全依賴國外研究成果的。

重視混凝土結構的耐久性也是可持續發展的需要。生產混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗國土資源并破壞植被與河床,水泥生產排放的二氧化碳已占人類活動排放總量的1/5~1/6,而我國排放的二氧化碳量已居世界第二。我國現在每年生產5億多噸水泥,與之相伴的是年耗20多億方的砂石,長此以往實難以為繼。延長結構使用壽命意味著節約材料,而耐久的混凝土一般又應是水泥用量較低和礦物摻合料(工業廢料)用量較高的混凝土,所以耐久的混凝土正適應環境保護的需要。國際上對橋梁、隧道等土木工程的設計工作壽命多為100年,有的如英國為120年。考慮到耐久性不足所造成的巨大經濟損失和資源浪費,國際上近年來有要求將這些工程的最低工作壽命進一步延長的趨勢,如提出城市環境中的橋梁至少應有150年。

2.土建結構工程使用階段的正常檢測與維護

結構耐久性和使用壽命的概念,與使用階段的檢測、維護和修理不能分割,對處于露天和惡劣環境下的基礎設施工程來說尤其如此。為了保證結構安全性和耐久性,一些工程在建成后的使用過程中,應該進行定期檢測和維護。我國有結構工程的設計規范與施工規范,但沒有如何使用的規范。有些工程倒塌事故,例如最近四川宜賓的南門大橋發生橋面坍落事故,就是因為橋面結構與主拱之間的吊桿在連接處發生銹蝕,如果有定期的檢測要求,這樣的事故很有可能避免。有些國家對于結構的損壞可能導致公眾安全的建筑物與橋、隧等公共工程,強制規定必須定期檢測;即使是建筑物的玻璃幕墻和外墻面磚等建筑部件,因其墜落后容易傷及公眾,也有強制定期檢測的要求。我國由于施工管理水平和事故操作人員的素質相對較差,質量控制與質量保證制度不夠健全,規范對結構安全與耐久性的設置水準又相對較低,已建的工程中往往存在較多隱患,所以更有必要從法制上確定土建工程的正常使用和定期檢測的要求。對于土建結構工程的安全質量,雖然政府已作出了設計與施工的責任單位和個人需對其“終身負責”的規定,但是這種要求執行起來缺乏可操作性。要將結構安全質量事故減少到最低程度,還應以預防為主,通過例行檢測及時發現問題。

現在國內有大量土建工程因步入老化期需要診治,也

有大量已建的違章工程需要評估,更有許多工程發生病害需要診斷和加固,各地已涌現了不少從事土建工程診斷、治理與加固的隊伍,并有蓬勃發展成為一種新興行業的趨勢。出現問題和病害以后再來治理固然重要,但是我們應該更加強調預防。對于在役土建工程的檢測和評估,要建立相應的法規和標準,要有從業人員的注冊和從業機構的資質認證制度,在管理體制上予以規范。 從國家對公共工程建設的投資和對工程設計的要求來看,需要有工程整個使用期限即全壽命費用支出的論證。只注意工程項目建設的一次投資支出,很少考慮工程建成后需要正常維護與修理的長期費用,不但可能損害工程使用壽命和正常使用功能,而且經濟上算總賬會很不合算。在發達國家,由于新建工程少,用于維修的費用往往更為主要,英國1978年的土建維修費上升到1965年的3.7倍,1980年的維修費占當年土建費用總支出的2/3。我國雖是發展中國家,現在正大興土木,可是過去建成的大量工程已經或過早老化。國內40%公路橋梁的橋齡已大于25年,加上進入90年代以后交通量猛增,超載嚴重,以往的設計標準又低,路、橋的維修問題十分突出。由于養護維修費用得不到保證,造成工程安全隱患并在以后需要支出更多的大修費用。在土建工程的投資上,希望有關部門能加大已建工程維修的費用。

為加速路橋等公共工程建設,國家現在鼓勵投資公司出資并給以一定期限如30年的經營收入作為補償。如果對重要土建工程有必須進行定期檢測與評估的法規,就能保證這些工程在一定期限后歸還國家管理和經營時的良好功能,對于設計工作壽命為100年的橋梁,至少還可正常使用70年,而不至于30年到期后國家接收的已是一個破舊的工程。

三、技術規范的作用與管理

這次科技論壇對于土建結構工程技術規范的定位、作用與管理也進行了討論并提出了一些看法。

長期以來,受計劃經濟體制的影響,我們往往視技術規范為法,將規范的具體規定和要求等同于法律條文來對待。技術規范或規程,與各種技術條例、技術要求、工法、指南等技術文件一樣都是技術標準,本身不具有法律作用,只當工程各方(業主、設計、施工企業)認同作為設計與施工的依據并在契約的基礎上,才能作為法律仲裁的依據。將技術問題法制化并強制執行,不利于技術進步和創造性的發揮,反而容易成為推卸責任的借口。當然,政府部門從國家和公眾的整體利益出發,需要在安全、環保等重大原則上對土建工程的設計施工提出必須滿足的最低要求并制定相應的法規,但法規一般并不需要提供如何達到這些要求的具體技術途徑和方法,后者是技術標準的任務。政府也可以原則認可或批準某些重要的技術規范或其中某些內容使用。

土建工程有著強烈的個性,需要工程技術人員針對具體特點去解決設計與施工問題。所以規范作為技術標準宜強調其指導性而不是強制性。如果規范條文看作為一般意義上的法律條文,就有可能束縛設計施工人員的主動創造性并阻礙新技術的應用。。我國土建工程在結構設計上與國外相比的最大差距就在于方案與技術上的創新,這與以往過分強調規范的法律地位從而形成所謂“結構設計就是規范加計算”的傾向不無關聯。我國的技術規范在編寫風格上也有模仿法律的傾向,極少提及使用者需要注意規范可能存在的某些不足之處或允許并鼓勵使用者在某些問題上可以另辟蹊徑。如果在設計施工中要取代規范中已經落后過時甚至有害的技術規定,則無異于違法行為。相反,只要墨守規范,即使出了事故,就可不負法律責任。這樣就在客觀上降低了對工程技術人員的業務技能要求與職責要求,不利于提高我國建筑企業和從業人員的素質以及參與今后的國際競爭。為了消除這些負面影響并杜絕鉆規范條文的空子進行偷工減料,應有必要建立這樣的共識并作出規定,即遵守了規范條文并不意味著就可免除法律責任。國外有些規范就是這樣規定的。

企圖不斷加強技術規范的強制性來解決屢禁不止的工程事故,不是解決問題的有效途徑。現在,有關主管部門將建筑結構設計規范中的部分條文抽出來,明確列為強制性條文,同時規定各個設計單位完成的設計,須通過有關部門或其授權委任的其他企事業設計單位的審查,而審查的主要內容就在于對照規范強制性條文的要求,其任務已類似于執法;這種做法是否明智似可商榷。我國土建工程事故頻繁的原因,主要在于管理不善,特別是管理環節上的腐敗;其次是施工操作人員素質低,又難以短期解決;過分強調規范的地位與作用,未能建立與規范配套的完整標準體系,比如缺乏指南、工法等更為詳盡具體的技術文件,可以用來指導和規范設計與施工的各個具體環節,也有一定的關系。從設計角度看,出現事故主要不是由于沒有按照規范強制性條文的規定,而是方案性的錯誤或忽略主要的設計條件;也有一些工程則因過去的設計標準過低,耐久性不足,在使用過程中又缺乏應有的例行檢測而導致失效。其實,要做到設計規范強制條文的要求最為容易,為此請專業人士審查似無必要。重要的工程設計應規定請專業單位全面審核,其要點也應在結構方案、構造方法與計算分析的原則上。從結構設計的國家規范中抽出的強制性條文不免支離破碎,個別條文的規定也不一定適合某些地區和某些工程的具體特點,反而造成麻煩。

我國幅員廣闊,各地經濟發展很不平衡,技術力量懸殊,環境條件各異,客觀上要求規范能給設計人員更多靈活性,少一些強制性,這樣才能更好地在規范的指導下,根據工程的特點和具體條件去解決問題。總之,在規范標準上,要擺脫計劃經濟年代遺留下來的過分強求統一、較少考慮個性和缺乏實事求是靈活性的傾向。要提倡和鼓勵各省市編制地方性規范,在工程的安全性和耐久性標準上,可有不同的設置水準。比如上海、北京、廣州這些大城市應該高些,在抗震防災要求上,更應區別對待。 全國性的規范訂得愈詳細,其適用性可能變得愈差,造成的混亂也可能愈多;特別象巖土工程那樣的規范更是如此。

技術標準中的強制性越多,也意味著政府有關部門在具體技術問題上需要承擔的責任越重,而這些本來不該是政府部門的職責。規范中的要求是最低要求,在安全設置水準上,政府需要干預的也應是保證公眾安全的最低要求。對于土建結構的抗震設計,政府有關部門至今仍規定任何部門和個人不得隨意提高抗震的設防標準(建抗586號文件)。事實上,如將商品房的抗震設防烈度提高1度,抗震能力可提高約1倍,而增加的房屋造價相當有限,在眾多城市中可能僅及居民用于室內裝修費用的幾分之一。政府的這一規定無異于限制居民只能購置抗震安全質量標準最低的房屋,如果發生地震造成損害,有關部門如何解釋?

規范等技術標準的管理體制亟待改善。建國以來,由政府部門負責統管并指定有關企事業單位分別承擔每本規范編寫和修訂工作的做法已越來越不能適應當前的形勢,有些在經費和人力上得不到保證,平時基本上沒有專門人員去搜集了解規范使用中的問題并及時修改補充規范條文;面對新的結構型式、新的材料和新的工藝,規范的過時條文不但成為推廣新技術的阻力,而且有被誤用或盲目套用而造成工程質量安全事故。

發達國家有關土建結構工程的規范及與之配套的各類技術標準多由行業協會或專業學會編制及管理,規范的翻新周期短,不象我們要長達10年以上。我國的學會與協會重復設置,分工不明,并且至今還依附于某一政府部門,基本上只起到政府職能部門非官方代言人的作用,距離獨立和富有活力的健全機構還差的很遠,如何發揮這些機構在技術標準編寫和管理中的作用也是值得探討的一個問題。建議隨著改革的深入,整頓合并有關的學會、協會,加強其職能,并逐漸成為技術標準編制管理的主體。

四、準備提交政府有關部門考慮的建議

為了改善我國土建結構工程的安全性與耐久性,這次論壇中提出了以下建議供政府有關部門考慮,:

1、橋梁、隧道、道路、港口等基礎設施工程的混凝土結構耐久性,已是當前亟待采取措施應對的重大問題。否則,一些工程的正常使用功能和安全性將得不到有效保證,我國的現代化建設和國民經濟會蒙受巨大損失,并將給生產和公眾生活帶來長期困擾。 建議國家建設部、交通部、鐵道部主管土建工程設計標準的部門,能對工程的耐久性要求作重點審查,明確土建工程的設計應有最低使用壽命的要求,重要工程的設計文件中應有正常使用壽命和耐久性設計的獨立章節與論證;

建議國家自然科學基金委員會能在今后一段時期內對混凝土工程耐久性的基礎理論研究給予重點支持;

建議國家安全生產監督管理局為在近期內編訂有關法規標準給以立項資助;

建議中國工程院土木水利建筑學部在其咨詢研究項目中,聯絡國內有關專家,促進土建結構耐久性設計指導性技術條例的編制。

2、土建工程使用過程中的安全性,應有定期的檢測和正常的維護修理加以保證。對于重要土建工程,我國尚無必須進行安全檢測的法規。在基礎設施工程的投資上有重新建、輕維修的傾向,不利于工程壽命和投資效益。

建議對橋、隧等重要公共基礎設施和公共建筑物,在其使用期內實施強制性的定期安全檢測。為此,需要制定法規,編制相應的技術標準;對于土建結構工程的檢測與評估,需要建立從業人員的注冊制度和從業機構的資質認證與監管體制。凡屬已建工程的安全診斷也可一并歸入這一行業。

建議政府有關部門在橋、隧、道路等土建基礎設施工程投資上,根據需要,加大工程維修費的比例。

3、完善技術標準體系與管理體制,發揮學會、協會在技術標準編制、修訂和管理中的作用;逐步淡化技術規范條文的強制性質;鼓勵編制地方性規范(標準)和企業標準,適應不同地區在環境地質和經濟、技術水平上的差異,并鼓勵科技創新和技術進步。

工程論文:試論鐵路通信工程接入網技術和應用

前言:結合以往實踐經驗整理論證,鐵路通信長期以來承接著生產運輸項目組織、鐵路沿線不同站點調度指揮、行車信號計算機網絡連鎖監測、貨運電子制票、生產維修、信息高速傳輸等職務,如若此類工程接入網技術控制期間,衍生任何不良沖突狀況,都會對我國鐵路運輸事業長期可持續發展前景,產生深度限制危機。事實上,經過鐵路列車高速化改革影響,技術人員為了充分協調鐵路運輸指揮和維修管制等需求,貫徹人機控制和提升運輸效率等指標,便不得不開發應用全新樣式的通信傳輸和接入模式,從此落實鐵路通信網的升級改造任務。

一、接入網通信技術內涵機理論述

依照國際電信聯盟標準部提供的ITU-TG、963指導建議,涉及接入網(Access Network),可以被視為業務節點和用戶網絡接口之間保留的各類傳送實體媒介,其在OSI/RM中繼、中間系統中扮演通信子網支撐要素角色,借此全部或是部分取代傳統用戶本地線路網結構,當中包含重復應用、交互式銜接和系統化傳輸等功能。其間提供特殊形態的傳輸媒質,多樣、靈活性顯著,能夠順利支持不同類型和業務的布置拓展訴求。截至至今,我國鐵路通信工程接入網技術在接入模式上,已經順勢劃分出有線和無線接入兩類。有關其在我國布置拓展的現實狀況主要表現為:

1、有線接入技術方面

亦可稱作是高速率數字用戶環路控制技術,主張透過3對左右的雙向雙絞線,進行基群數字速率信號對稱傳送,傳輸距離穩定在3~5km之間,此時上下和下行速率基本上一致。整個工序流程中,技術人員利用回波抵消貫徹一對雙絞線全雙工傳輸,特定編碼和調制渠道大幅度提升信號傳輸質量,多線對并行傳輸途徑降低每對雙絞線以上的傳輸實效等指標,借此增加無中繼傳輸空間距離。而非對稱數字用戶環路技術,整體上迎合視頻點播VOD系統規范訴求。其整體優勢在于不需要額外針對雙絞線作出任何調整,即可獲取較為可觀的信息傳輸速率。在有線電視、不同區域中心和光節點之間,主要發揮光纖連接,光節點和不同設備之間的同軸電纜連接功效,需要借助副載波調制,使得原有的CATV單向傳輸系統順勢過渡成為雙向傳輸系統。透過光纖向用戶延伸的距離觀察鑒定,則細化出光纖-路邊、光纖-大樓、光纖-家等架構,當中價格相對經濟合理,能夠在時間成熟基礎上及時擴單到FTTH,是切實可行的。

2、無線接入技術方面

此類接入網絡,主張部分或是全部引入無線傳輸媒介,借此為不同用戶開放供應固定和移動終端業務類型,即固定和移動接入。其大體結構,是利用控制器具、基站、用戶終端設備等,配合微波一點多址、蜂窩和微蜂窩技術銜接疏通,整個工序流程銜接便利且建設簡易,如今已經得到大力推廣覆蓋。

二、我國鐵路通信系統內部開發沿用接入網技術的必要支持性因素研究

首先,OAN技術。實質上就是在本地或是遠程交換模塊-用戶之間,開發推展光纖通信傳輸系統,全程配合光纖進行以往銅質雙絞線替代。

其次,XDSL技術。此類技術主張沿用既有雙絞銅線傳輸方式,不單單能夠節約一定的路費,同時對于鐵路通信網系統來講,適用性較強。

再次,DPG技術,其希望配合普通樣式的電話線,在交換機和用戶終端內部,進行多路電話復用傳輸技術穿插,確保多路電話信號得以流暢性傳輸轉接。不過此類技術,始終是短期克制用戶線不足的手段,無法系統化迎合端口之間信號透明化傳輸訴求。所以,如若鐵路通信系統中長期沿用該類技術,而不做出適當的改革調試,最終必然會嚴重限制鐵路接入網發展規劃前景。

最后,以太網技術。具體就是配合以太網交換機,進行不同局域網網段自由銜接,至此衍生出規模更大的局域網。此時,以太網交換機能夠在不同端口之間設置多個對點專用通道,其間順勢綻放寬帶獨占掌控功效,從此大幅度降低網絡擁塞危機滋生幾率,真正提升該類網絡傳輸效率。

三、日后接入網技術在我國鐵路通信領域內部靈活應用拓>！

現如今我國社會信息化改革步伐日漸加快,對于鐵路通信網安全運營功能提出更加嚴格的規范要求,希望借此全面發揮鐵路機構全網運營優勢地位,拓展并完善鐵路電信全新增值服務項目,為旅客和網絡覆蓋區域的用戶,廣開方便之門。如在全方位鐵路運輸咨詢信息和火車票推定查詢等業務支持下,旅客隨時可以透過手機進行相關郵件收取發送。但現實中,我國不同區域鐵路通信系統設施還是不夠先進,如若短時間無法予以全面克制,必將會對鐵路運輸網絡發展產生致命性打擊。透過現下我國鐵路通信系統發展實況觀察驗證,其時刻表現出道具應用效率高、組網方式靈活等特征,尤其是在旅客通話質量和等級優化需求滿足基礎上,列車工作人員隨時可以借助已有的業務通信調度功能,進行應急通信和收容沿線作業布置。以上行為模式基本上都和我國鐵路通信事業可持續發展訴求不謀而合,因此大多數鐵路客運專線,如今已經推廣落實該類系統,借此彰顯鐵路移動通信一切創新式服務功能,如列車地理位置實時定位追蹤,令列車之上工作人員可以隨時隨地進行車輛自動調度。

四、結語

綜上所述,我國鐵路積極引進現代接入網技術,其核心動機在于通過強化接入網施工技術和組網模式的研究實效,進行我國鐵路通信現代化事業可持續發展支持性策略探索論證。作為內部專業化工作人員,必須積極采用數字式調度交換機,進行接入網調度主用系統流暢性接入控制,全程依靠接入網供應的音頻專線加干纜中的實回線,以及傳統樣式的DC27調度機總機,提供充分詳盡的調度備用數據,進一步提升該類調度系統的可靠性,維護行車人員的生命財產安全。

工程論文:探究水電工程中的生物保護

生物多樣性影響評價程序

生物多樣性影響評價可以分為評價篩選、確定評價范圍、確定影響源和受影響者、影響的定量化、提出緩解措施以及剩余影響評估6部分[5]。評價篩選評價篩選用來決定某個項目是否需要部分的或者完整的環境影響評價,是確定評價范圍的基礎,確定了需要深入研究的關鍵影響因子。考察工程項目影響的區域是否位于已確認的生物多樣性敏感區(如自然保護區等),工程是否影響到重要物種的棲息地,是否直接危害到珍稀物種的生存。如果存在上述問題中的某一問題或多個問題,則需要評價工程對生物多樣性產生的影響。確定評價范圍確定評價范圍要充分立足于現狀的數據信息基礎,需要的基礎數據資料包括:保護區的位置及邊界、珍稀動植物生活環境、受保護物種的分布區、被受保護物種所利用的動植物的分布等,在劃定評價范圍的時候都要給予充分的考慮。確定影響源、受影響者和影響途徑從影響成因、影響結果確定工程對生物多樣性造成的影響,包括確定是否侵犯了珍稀物種的棲息地、破壞了非生命環境或直接引起某物種的滅絕;確定工程的哪一部分哪一階段對生物多樣性產生了影響,是施工過程還是工程的正常運營,還是工程設計的問題;確定工程如何對生物多樣性造成影響,也就是確定影響途徑。影響定量化根據上面對影響源、受影響者和影響途徑的分析,科學預測生物多樣性受影響的程度。如:生物棲息地將遭到破壞的面積,受影響珍稀物種的數量,受影響生物體數目占該種生物體全部數目的比例,物種數量的變化對其它物種將造成的影響,對整個生態系統的多樣性造成的影響等。制定解決措施根據定量化影響分析結果,針對性提出減少負面影響的對策。依據生物保護目標,解決措施分為3類:避免、減緩和補償措施。避免措施:采取可行性措施最大程度上避免潛在影響;采取合適的替代方案;針對生物多樣性影響巨大的項目考慮采用“不實施”方案。減緩措施:對于不可避免的影響,應采取一切可能的可行的減緩措施,包括:工程設計時盡量考慮保護生物多樣性;采用影響較小的新技術;移植或遷移保護;將工程施工限制在特定的地域和季節內;工程建成后改善或恢復受影響區域的生態系統。補償措施:因工程建設而消失的物種或棲息地可以在其它地方得到重現。補償性種植(如森林等);重建新棲息地(如濕地、人造海岸等);原有棲息地的擴建及改善。生物多樣性具體評價過程中優先考慮采取避免措施,其次考慮減緩措施,最后是末端措施也就是考慮采取破壞后的補償措施。剩余影響評估與決策綜合分析結果,預測執行緩解措施以后工程所剩余的對生物多樣性的影響以及這種影響出現的可能性。在剩余影響評估中要創建公眾參與平臺,積極進行公眾調查,確定剩余影響的可接受程度。決策者根據剩余影響判斷是否實施該項目,或確定實施哪套可選方案。

水利水電工程環境影響評價中引入生物多樣性影響評價的必要性

生物本身是生態系統的重要組成要素,表征生態系統的資源屬性,因此在水利水電工程環境影響評價中進行生物多樣性影響評價是非常必要的,也是貫徹堅持以保護生態為前提全面加強水電開發環境保護工作的根本途徑。我國傳統的水利水電工程環境影響評價對于生物多樣性的衡量和監測、工程的間接影響、未列入保護范圍的地區生物多樣性的保護、非珍稀物種的保護、不同利益團體對生物多樣性保護的認識水平等方面的問題沒有深入考慮,亟待于將生物多樣性影響評價納入到環評中,深入研究生物多樣性影響評價技術方法,制定科學的評價標準,在水電開發過程中制定生物多樣性保護措施。4水利水電工程對生物多樣性的影響在我國,水利水電工程的主要開發方式有:大江大河上的區域性重點工程(如三峽工程)、跨流域調水工程(如南水北調工程)、河流梯級開發、地方性中小型電站等。水利工程和水電工程可能帶來的生態影響有如下:一般的水利工程對于河流生態系統的脅迫主要表現在兩方面[10]:(1)自然河流的渠道化。包括河流平面形態直線化,即將蜿蜒曲折的天然河流改造成直線或折線型的人工河流;河道橫斷面幾何形態規則化,即把自然河流斷面的復雜形狀變成梯形、矩形及弧形等規則幾何形狀;河床和邊坡材料的硬質化,即渠道的邊坡及河床采用混凝土、砌石等硬質材。自然河流渠道化必然會導致生物多樣性的降低,兩岸生態環境的變化與水文環境的改變,對生態環境帶來極大的負面影響;(2)自然河流的非連續化。非連續化包括沿水流方向及垂直水流方向的非連續。一類是筑壩使沿水流方向的河流非連續化,改變了天然水文情勢的變化,流動的河流生態系統變成了相對靜止的人工湖,流速、水深、水溫及水流邊界條件都發生了重大變化,對生物的生境與棲息地產生極大的影響,導致生物種類與數量都會發生一定的變化。另一類非連續化是由于河流兩岸建設的防洪堤造成的側向水流的非連續性,堤壩妨礙了汛期主流與岔流之間的溝通,阻止了水流的橫向擴展;把干流與灘地和洪泛區隔離,使岸邊地帶和洪泛區的棲息地發生改變;原來可能擴散到灘地和洪泛區的水、泥沙和營養物質,被限制在堤防以內的河道內;該類非連續化終而導致兩岸植被面積明顯減少,魚類無法進入灘地產卵和覓食,失去了避難所,魚類、無脊椎動物等減少,導致灘區和洪泛區的生態功能退化。水電工程(尤其是大型工程)的興建在不同程度上改變了水體的天然狀態,必然會對其周圍的環境造成一定的影響。水電工程(尤其是水庫大壩工程)對生物多樣性的影響主要是由于水庫蓄水、下泄受阻、流水貯存以及下泄控制4個方面造成的[11]。本文從影響途徑來進行大壩工程對生物多樣性的影響分析。(1)水庫蓄水。①增加巖石壓力——增加地震頻次——影響陸生動物數量——改變陸生生物多樣性;②庫區土地淹沒——損失岸邊棲息地——岸邊動植物數量改變——改變岸邊生物多樣性;③地下水位上升——增加庫區周圍土壤濕度——影響岸邊植物數量——改變岸邊生物多樣性;④增加淺水面積——形成新的岸邊棲息地——岸邊動植物數量改變——改變岸邊生物多樣性;⑤壩上形成湖泊——改變壩上水生生物棲息地——昆蟲種類及數量增加;⑥被淹沒的有機物分解——釋放營養物質——影響浮游生物數量——富營養化風險/魚類食物增加——影響魚類的種類和數量——改變水生生物多樣性;⑦有機物分解增加氧消耗——形成厭氧環境——影響浮游生物及水生動植物數量——改變水生生物多樣性。(2)下泄受阻。①水庫入流流速減緩——庫尾泥沙沉積——庫區水生棲息地改變——影響上游河濱植物數量及庫中浮游生物的繁殖——影響水生動物種類及數量——影響河濱及庫中生物多樣性;②水庫泥沙沉降——庫中水體混濁度下降/營養物累積——影響水庫浮游生物繁殖——影響水生動物種類及數量——影響庫中生物多樣性;③下游清水下泄——改變下游河道沖淤——改變下游河道形態——影響下游水生動植物種類及數量——改變下游河道水生生物多樣性;④清水下泄——減少河漫灘泥沙淤積——改變河漫灘形態及營養含量——影響河漫灘動植物種類及數量——改變下游河漫灘生物多樣性;⑤清水下泄——減少河口三角洲泥沙淤積——改變海岸形態及營養含量——影響河口 三角洲植物種類及數量——改變河口三角洲生物多樣性;⑥阻擋遷徙物種的運動——影響河流中的遷徙物種——改變下游河道、河漫灘、河口三角洲的生物多樣性。(3)流水貯存。①水庫表面熱輻射——調節局部空氣溫度——影響岸邊植物種類及數量——改變岸邊生物多樣性;②水庫表面蒸發——增加局部空氣濕度——有利于昆蟲生長繁殖;③水庫水體熱量分層——改變水庫的物理化學性質——影響浮游生物繁殖及庫中植物種類及數量——影響庫中動物種類及數量——改變庫中水生生物多樣性;④水庫熱量分層——影響下泄水溫——改變下游河水的物理化學性質——影響下游浮游生物及植物數量——影響下游動物種類及數量——改變下游河道水生生物多樣性;⑤減少年平均下泄流量——增加下游河水鹽度——影響下游浮游生物及植物數量——影響下游動物種類及數量——改變下游河道水生生物多樣性;⑥下泄水流吸收空氣中的氮和氧——影響壩下魚類生存環境——改變下游河道水生生物多樣性。(4)下泄控制。①水庫水位波動——庫岸侵蝕——影響庫區植物數量——改變岸邊生物多樣性;②庫岸侵蝕——水庫中侵蝕物分解——庫中營養物增加——影響浮游生物及水生動植物的數量——改變庫中水生生物多樣性;③水位波動——影響庫中水生棲息地——影響水生動植物的種類及數量——改變庫中水生生物多樣性;④降低下游洪峰流量/改變河流自身規律——減少下游漫灘洪水——改變河漫灘的鹽平衡/減少河漫灘營養物泥沙含量——影響河漫灘動植物種類及數量——改變河漫灘三角洲的生物多樣性;⑤下游頻繁快速的流量變化——改變河岸及河床侵蝕——改變下游河道形態——影響下游水生動植物種類及數量——改變下游河道水生生物多樣性;⑥改變洪峰的大小及時間——改變遷徙信號——影響河道中遷徙魚類的數量——改變下游河道水生生物多樣性。基于以上分析,水利水電工程通過改變流域和河流的水土資源時空分布、工程產生的占壓、水力隔斷和遺傳基因阻隔作用,最終對生態系統與生物多樣性產生不利影響,特別在我國水電資源豐富的地區一般與生物多樣性豐富地區相重合。因此,開展生物多樣性影響評價,盡可能地避免或緩解不利影響,是水利水電工程環境影響評價中不可或缺的重要部分。

水利水電工程中的生物多樣性影響評價現狀

工程對生物的影響大多是通過直接改變生境而間接影響生物多樣性,尤其是水利工程產生的水土資源開發模式變化引發生態變化、水動力學條件和水文情勢變化及水土資源時空改變對河流生境和流域重要棲息地的影響。因此,關注生境的變化可以及時預測生物多樣性的改變,同時應盡量保持河道的自然特點及水流的多樣性,各項工程建設時盡量保持沿河濕地、沼澤地的水源補給,以及有序地保留水、陸連續通道,為各類水生物及兩棲生物提供覓食、棲息和繁衍的空間。以影響途徑分析為主鏈,評價除了珍稀魚類以外的水生生物的影響,注意“top-down”效應[14]。淡水生態系統中高營養級類群可以對低營養級類群產生強烈的影響,最終導致整個生態環境的改變,這一現象被稱作下行(top-down)效應。Top-down效應還表現在當原來生態系統中的高營養級類群缺少時,也會造成生態系統結構與功能發生變化。因此,在淡水生態系統的生物多樣性保護中,應注意高營養級類群的保護。從工程施工和正常運行兩個階段來評價項目對陸生動植物的影響。施工期對陸生生物多樣性的影響主要是鋪路、開挖和棄渣對植被的破壞及噪聲對動物棲息地的影響;正常運行階段對植物的影響主要是淹沒及沼澤化,對動物的影響大多是間接的,通過對生境及其捕食植物的影響而作用于動物。定量預測水利水電工程導致的生物多樣性損失。采用定量評價方法量化生物多樣性損失的大小,亦可預測工程建設帶來的生物多樣性減少的貨幣價值,據此與工程運行的經濟效益相比較以供決策。保護生態系統完整性。由于人力活動的干擾,生物生存的空間越來越小逐漸成為一個個“孤島”。該種生態環境下生長的生物近親繁殖,導致逐步退化直至消亡,因此保持生態系統完整性是保護生物多樣性的重要方面。水利水電工程修建過程中,需要構建“生物廊道”、“生物島嶼”,保障上游與下游、陸地與水域間的水力聯系,保障河流系統中生物通道的聯通性。提出針對性保護對策。堅持以就地保護為主,遷地保護為輔,兩者相互補充[8]。陸生動物保護:對于淹沒線以上陸生動物的保護,關鍵是保護現有的自然植被,保護其原有生境;對于生活在水庫淹沒線以下的陸生動物,在庫區附近非淹沒區選擇相似的新棲息地,規劃好遷移通道,在蓄水前實施遷移保護。陸生植物保護:依次選擇就地保護、移植保護、異地重建等措施。水生動物和魚類保護:建立自然保護區、設置過魚設施、人工增殖放流、采用生態調度方式等。

工程論文:鋼筋加工及安裝工程的施工技術要點

摘 要:鋼筋加工及安裝工程施工是建筑工程上不可或缺的重要工作,在加強建筑工程質量控制的同時,對鋼筋工程的施工質量要求也在不斷提高,并采取措施對鋼筋加工及安裝的質量進行控制,避免鋼筋在加工及安裝上出差錯。

關鍵詞:建筑施工;鋼筋加工及安裝;質量控制

1 鋼筋工程的制作

鋼筋加工制作時,要將鋼筋加工表與設計圖復核,檢查下料表是否有錯誤和遺漏,對每種鋼筋要按下料表檢查是否達到要求,經過這兩道檢查后,再按下料表放出實樣,試制合格后方可成批制作,加工好的鋼筋要掛牌堆放整齊有序。

1.1鋼筋表面應潔凈,粘著的油污、泥土、浮銹使用前必須清理干凈,可結合冷拉工藝除銹。

1.2鋼筋調直,可用機械或人工調直。經調直后的鋼筋不得有局部彎曲、死彎、小波浪形,其表面傷痕不應使鋼筋截面減小5%。

1.3鋼筋切斷應根據鋼筋號、直徑、長度和數量,長短搭配,先斷長料后斷短料,盡量減少和縮短鋼筋短頭,以節約鋼材。

1.4鋼筋彎鉤或彎曲

1.4.1鋼筋彎鉤。形式有三種,分別為半圓彎鉤、直彎鉤及斜彎鉤。鋼筋彎曲后,彎曲處內皮收縮、外皮延伸、軸線長度不變,彎曲處形成圓弧,彎起后尺寸不大于下料尺寸,應考慮彎曲調整值。

鋼筋彎心直徑為2.5d,平直部分為3d。鋼筋彎鉤增加長度的理論計算值:對轉半圓彎鉤為6.25d,對直彎鉤為3.5d,對斜彎鉤為4.9d。

1.4.2彎起鋼筋。中間部位彎折處的彎曲直徑D,不小于鋼筋直徑的5倍。

1.4.3箍筋。箍筋的末端應作彎鉤,彎鉤形式應符合設計要求。箍筋調整,即為彎鉤增加長度和彎曲調整值兩項之差或和,根據箍筋量外包尺寸或內包尺寸而定。

1.4.4鋼筋下料長度應根據構件尺寸、混凝土保護層厚度,鋼筋彎曲調整值和彎鉤增加長度等規定綜合考慮。

2 鋼筋綁扎與安裝

鋼筋綁扎前先認真熟悉圖紙,檢查配料表與圖紙、設計是否有出入,仔細檢查成品尺寸、心頭是否與下料表相符。核對無誤后方可進行綁扎。

采用20#鐵絲綁扎直徑12以上鋼筋,22#鐵絲綁扎直徑10以下鋼筋。

2.1墻

2.1.1墻的鋼筋網綁扎同基礎。鋼筋有90°彎鉤時,彎鉤應朝向混凝土內。

2.1.2采用雙層鋼筋網時,在兩層鋼筋之間,應設置撐鐵(鉤)以固定鋼筋的間距。

2.1.3墻筋綁扎時應吊線控制垂直度,并嚴格控制主筋間距。剪力墻上下兩邊三道水平處應滿扎,其余可梅花點綁扎。

2.1.4為了保證鋼筋位置的正確,豎向受力筋外綁一道水平筋或箍筋,并將其與豎筋點焊,以固定墻、柱筋的位置,在點焊固定時要用線錘校正。

2.1.5外墻澆筑后嚴禁開洞,所有洞口預埋件及埋管均應預留,洞邊加筋詳見施工圖。墻、柱內預留鋼筋做防雷接地引線,應焊成通路。其位置、數量及做法詳見安裝施工圖,焊接工作應選派合格的焊工進行,不得損傷結構鋼筋,水電安裝的預埋,土建必須配合,不能錯埋和漏埋。

2.2梁與板

2.2.1縱向受力鋼筋出現雙層或多層排列時,兩排鋼筋之間應墊以直徑15mm的短鋼筋,如縱向鋼筋直徑大于25mm時,短鋼筋直徑規格與縱向鋼筋相同規格。

2.2.2箍筋的接頭應交錯設置,并與兩根架立筋綁扎,懸臂挑梁則箍筋接頭在下,其余做法與柱相同。梁主筋外角處與箍筋應滿扎,其余可梅花點綁扎。

2.2.3板的鋼筋網綁扎與基礎相同,雙向板鋼筋交叉點應滿綁。應注意板上部的負鋼筋(面加筋)要防止被踩下;特別是雨蓬、挑檐、陽臺等懸臂板,要嚴格控制負筋位置及高度。

2.2.4板、次梁與主梁交叉處,板的鋼筋在上,次梁的鋼筋在中層,主梁的鋼筋在下,當有圈梁或墊梁時,主梁鋼筋在上。

2.2.5樓板鋼筋的彎起點,如加工廠(場)在加工沒有起彎時,設計圖紙又無特殊注明的,可按以下規定彎起鋼筋,板的邊跨支座按跨度1/10L為彎起點。板的中跨及連續多跨可按支座中線1/6L為彎起點。(L-板的中一中跨度)。

2.2.6框架梁節點處鋼筋穿插十分稠密時,應注意梁頂面主筋間的凈間距要有留有30mm,以利灌筑混凝土之需要。

2.2.7鋼筋的綁扎接頭應符合下列規定:(1)搭接長度的末端距鋼筋彎折處,不得小于鋼筋直徑的10倍,接頭不宜位于構件最大彎矩處。(2)受拉區域內,Ⅰ級鋼筋綁扎接頭的末端應做彎鉤,Ⅱ級鋼筋可不做彎鉤。(3)鋼筋搭接處,應在中心和兩端用鐵絲扎牢。(4)受拉鋼筋綁扎接頭的搭接長度,應符合結構設計要求。(5)受力鋼筋的混凝土保護層厚度,應符合結構設計要求。(6)板筋綁扎前須先按設計圖要求間距彈線,按線綁扎,控制質量。(7)為了保證鋼筋位置的正確,根據設計要求,板筋采用鋼筋馬凳縱橫@600予以支撐。

3 鋼筋接長的要求

3.1對焊操作要求:Ⅱ、Ⅲ級鋼筋的可焊性較好,焊接參數的適應性較寬,只要保證焊縫質量,拉彎時斷裂在熱影響區就較小。因而,其操作關鍵是掌握合適的頂鍛。

采用預熱閃光焊時,其操作要點為:一次閃光,閃平為準;預熱充分,頻率要高;二次閃光,短、穩、強烈;頂鍛過程,快速有力。

3.2電弧焊:鋼筋電弧焊分幫條焊、搭接焊、坡口焊和熔槽四種接頭形式。

3.2.1幫條焊:幫條焊適用于Ⅰ、Ⅱ級鋼筋的接駁,幫條宜采用與主筋同級別,同直徑的鋼筋制作。

3.2.2搭接焊:搭接焊只適用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級鋼筋的焊接,其制作要點除注意對鋼筋搭接部位的預彎和安裝,應確保兩鋼筋軸線相重合之處,其余則與幫條焊工藝基本相同。一般單面搭接焊為10d,雙面焊為5d。

3.2.3鋼筋坡口焊對接分坡口平焊和坡口立焊對接。

3.3豎向鋼筋電渣壓力焊:電渣壓力焊是利用電流通過渣池產生的電阻熱將鋼筋端溶化,然后施加壓力使鋼筋焊合。

電渣壓力焊施焊接工藝程序:安裝焊接鋼筋安裝引弧鐵絲球纏繞石棉繩裝上焊劑盒裝放焊劑接通電源,“造渣”工作電壓40~50V,“電渣”工作電壓20~25V造渣過程形成渣池電渣過程鋼筋端面溶化切斷電源頂壓鋼筋完成焊接卸出焊劑拆卸焊盒拆除夾具。

3.3.1焊接鋼筋時,用焊接夾具分別鉗固上下的待焊接的鋼筋,上下鋼筋安裝時,中心線要一致。

3.3.2安放引弧鐵絲球:抬起上鋼筋,將預先準備好的鐵絲球安放在上、下鋼筋焊接端面的中間位置,放下上鋼筋,輕壓鐵絲球,使接觸良好。放下鋼筋時,要防止鐵絲球被壓扁變形。

3.3.3裝上焊劑盒:先在安裝焊劑盒底部的位置纏上石棉繩,然后再裝上焊劑盒,并往焊劑盒滿裝焊劑。

安裝焊劑盒時,焊接口宜位于焊劑盒的中部,石棉繩纏繞應嚴密,防止焊劑泄漏。

3.3.4接通電源,引弧造渣:按下開頭,接通電源,在接通電源的同時將上鋼筋微微向上提,引燃電弧,同時進行“造渣延時讀數”計算造渣通電時間。

“造渣過程”工作電壓控制在40~50V之間,造渣通電時間約占整個焊接過程所需通電時間的3/4。

3.3.5“電渣過程”:隨著造渣過程結束,及時轉入“電渣過程”,同時進行“電渣延時讀數”,計算電渣通電時間,并降低上鋼筋,把上鋼筋的端部插入渣池中,徐徐下送上鋼筋,直至“電渣過程”結束。

“電渣過程”工作電壓控制

在20~25V之間,電渣通電時間約占整個焊接過程所需通電時間的1/4。

3.3.6頂壓鋼筋,完成焊接:“電渣過程”延時完成,電渣過程結束,即切斷電源,同時迅速頂壓鋼筋,形成焊接接頭。

3.3.7卸出焊劑,拆除焊劑盒、石棉繩及夾具。

卸出焊劑時,應將料斗卡在劑盒下方,回收的焊劑應除去溶渣及雜物,受潮的焊劑應烘、焙干燥后,可重復使用。

3.3.8鋼筋焊接完成后,應及時進行焊接接頭外觀檢查,外觀檢查不合格的接頭,應切除重焊。

工程論文:探討規劃多媒體教學環境工程設計

本文闡述了現多媒體的設計,根據教學環境的改變而改變,為了更好的完善教學功能和管理的功能,作者對此也是做出了分析及探討。

1.設計思想及基本原則

多媒體環境的設計基本原則:為學校多媒體教學提供可靠保障,提高學校多媒體教學化程度和多媒體教學技術水平,適應現代化教學的趨勢。

設計思想:項目設計方案上采用較先進的技術,選用設備上運用適當超前的理念,提高設備技術參數,力爭在幾年內不落后,多媒體環境建設應根據學校實際情況進行項目子系統的設計。

2.多媒體教學環境前期設計

對于新建多媒體教學大樓,在教學樓建筑設計時,就應該考慮多媒體環境所涉及的結構設計、管線設計、安防設計和供電需求設計等內容,多媒體環境建設人員與建筑設計人員應及時溝通,并將這些內容在建筑設計圖紙中體現,在教學樓土建時整體建設,預留好相應管線管道、供電線路等。

建筑設計時對管線的考慮主要用于多媒體設備的布線、安防系統的布線、網絡系統的布線以及內部語音系統的布線。除了各樓層間弱電豎井應充分考慮到這些布線需求外,同時在豎井相應位置應考慮電源插座,為這些系統的中繼設備供電。

建筑設計還應該考慮主控室、管理室、設備間、安保監控室的設置。主控室主要用于服務器、主交換機、內部語音系統設備的放置,主控人員的值班地等;管理室主要是多媒體維護管理人員的值班室,一般安排在大樓主進門通道位置附近,主要考慮上課教師借還設備和尋求服務支持方便。主控室和管理室可緊鄰安排,也可將主控室和管理室整體考慮,安排在一個房間,中間用玻璃隔斷分開。如果教學樓的規模較大,就要考慮設備間。設備間主要是用于網絡系統的接入層和匯聚層交換機的放置,設備間的位置應與最遠處教室網絡布線距離不超過100米,在教學樓中可考慮多個設備間。安防監控室主要是監控系統的放置和安防人員的值班室,可根據教學樓的實際情況進行布置。

供電需求設計是必須考慮的一個問題。除了教學樓的照明等用電外,還需考慮多媒體設備的用電量,多媒體設備的用電量根據實際情況還應預留空調用電容量,一般單個教室(含空調)不超過8kW。教室電源應采用多組空氣開關控制,多媒體設備和空調電源應對應單獨分組開關。

3.多媒體教學環境子項目設計

多媒體教學環境是一個整體系統,主要考慮的是多媒體教學使用功能和多媒體教學環境的管理功能。多媒體教學使用所涉及的子項目主要有多媒體教室設備系統、教學信息顯示系統、網絡系統、課件服務器存儲系統等,多媒體教學管理的子項目有網絡安全與控制系統、多媒體講臺IC卡鎖控制系統、內部語音系統、大樓安防系統等。

3.1 多媒體教室設備系統

為了滿足多媒體教學的基本需要,多媒體教室的標準配備包含多媒體投影機、計算機、功放音箱、有線(無線)話筒、電動屏幕及中控系統、影碟機、錄像機、展示臺等設備。其中影碟機、錄像機、展示臺這些設備通常是電視新聞專業課、書畫藝術及欣賞課等需要,為可選設備,不用每個教室都配置。

普通的多媒體教室投影機通常選用3LCD液晶投影機,一般100座大小教室選用亮度為3000ANSI流明就可以了,200座或以上座位大教室可以選取3500ANSI流明或4000ANSI流明亮度投影機,再高亮度指標的投影機由于性價比較低一般不選用。在目前DLP數碼投影機應用得較少,主要是同樣標稱亮度參數上其亮度實際測試與LCD液晶投影機有差異,并且DLP投影機在動態圖像的表現上比LCD投影機稍差。

在中控設備的選擇上盡量選用具有“一鍵通”功能、操作簡單的中控,這樣可以免去對教師使用多媒體設備的適應時間,減少教師在使用中的出現問題幾率。

在無線話筒的選擇上可考慮具有2.4GHz無線對頻或紅外對頻功能的話筒。這種話筒相對于傳統UHF(VHF)話筒來說有一個無可比擬的優勢:話筒(發射機)可以通用,教師中途換教室上課不用另外更換話筒,同時對于大規模集中使用不用考慮錯頻問題,在管理上如果話筒有問題也可迅速用其他話筒替代,不用刻意尋找同頻點話筒。

3.2 教學信息顯示系統

教學信息顯示系統主要用于及時顯示本樓教學信息安排和其他相關信息,應有網絡與教務處等相關部門連接,可通過網絡對教學信息進行更新。教學信息顯示系統主要由LED顯示屏、網絡和顯示系統服務器組成。在大樓主要出入口安裝采用雙基色LED的顯示屏,每塊屏面積根據安裝位置實際情況設計,一般6平方米左右。安裝在室內的顯示屏多采用普通亮度的LED,安裝在室外的顯示屏需要選用高亮LED顯示。LED顯示屏所顯示內容可以是教學樓教室課程安排、考試考場安排、學生所需的公告信息等,主要顯示文字信息。

3.3 多媒體講臺IC卡鎖控制系統

IC卡鎖控制多媒體講臺從2002年高校多媒體教學環境大規模建設時開始應用,隨后建設的多媒體教室講臺一般都采用IC卡鎖。IC卡鎖具有去掉鑰匙,采用非接觸式IC卡來開啟講臺柜門,能方便地設置權限的特點。同時可以將IC卡直接發放給教師使用,省卻管理人員逐個開講臺柜的工作;如果采用集中式網絡控制管理,IC卡還可以在主控計算機上進行遠程控制講臺柜門的開關,強化多媒體教學環境的管理,是多媒體管理不可或缺的一項功能。

3.4 網絡系統及網絡安全系統

較大規模多媒體教學大樓的網絡系統一般采用三層架構形式構建,外線一般可以用千兆光纖接入。三層架構的核心層、匯聚層可用光纖直接連接,接入層與終端(多媒體教室計算機)之間可用超五類雙絞線連接,一般桌面理論速度可達到百兆。

安放核心層交換機的機柜一般放置在主控機房;匯聚層和接入層交換機可配合配線架安裝在機柜中,機柜應具有良好的散熱性能。這些機柜根據教室分布放置在與最遠信息接入點(教室)小于100米的位置。

在布線過程中應對每根網線進行詳細標記,并整理成完整的布線圖、交換機端口與配線架網線的對應關系表等資料。在網絡安全方面,可采用硬件防火墻和殺毒軟件相結合的手段。硬件防火墻處于本樓網絡外線接入前端,可有效防范和隔離本樓外部病毒的侵入;在教室計算機上安裝殺毒軟件和設置安全策略也是一種有效的防范病毒的手段,也可以在教室計算機上安裝硬盤還原卡來對硬盤進行還原保護。

3.5 內部語音通話系統

為了教師在上課期間方便聯系,可設計樓內語音通話系統。樓內語音通話系統有多種形式,如IP電話系統、樓內對講系統、內線電話系統等,根據實際情況可選擇不同的語音系統結構。

3.6 課件服務器存儲系統

課件服務器存儲系統為教師提供FTP上傳空間服務,教師申請服務器空間后,在任何一個能上網的電腦上都可以將自己所需的授課內容上傳到自己的空間中,上課時訪問FTP空間下載課件或上課資料使用。也可以將多媒體教學環境設備運行情況、相關通知、信息等通過網頁形式在服務器,便于全校師生瀏覽。

3.7 大樓安全防衛系統

多媒體教學樓的安防也是需要重點考慮的一個問題。為保障多媒體教學樓的安全,一般可采用紅外監控和視頻監控相結合的安防系統,在每間教室的投影機處和講臺柜處要分別安裝紅外探測頭,用于晚間的安防;在經費允許的情況下,可采用全視頻監控系統,對整個教學樓進行監控。在經費緊張的情況下,可簡化在每層樓的樓道安裝視頻監控。紅外探頭和攝像頭的信號都由安防監控室監測,可構成較嚴密的安全體系。

4.結語

設計多媒體的樓宇都是屬于一個繁瑣的系統工程,不單單是設計人員的規劃,也是和設計人員自身聯系在一起,設計的初衷就必須考試多媒體環境所需要的各類要求;需要。對在建多媒體教學樓來說,只要能認真考慮到本文所述的系統,就能有完善的教學功能及其管理的功能。