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關(guān)鍵詞:預(yù)制裝配式混凝土;設(shè)計;施工
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.097
傳統(tǒng)的混凝土建筑大都采用現(xiàn)澆模式,此種施工方法有能耗大、污染高、材料利用率低、施工技術(shù)落后、成本大等諸多方面的問題,而且在工程建筑中如果調(diào)度不當會影響工程進度,因此與當前經(jīng)濟環(huán)境下的發(fā)展理念逐漸偏離,為此,預(yù)制裝配式混凝土住宅逐漸成為當前發(fā)展的必然趨勢。
1 預(yù)制裝配式混凝土住宅設(shè)計
1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計
要進行裝配式混凝土住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計首先要根據(jù)實際環(huán)境、使用需求、還有設(shè)計要求進行構(gòu)件拆分,因此對構(gòu)件的數(shù)量、質(zhì)量、型號、受力強度以及使用性能要進行合理的分析,必要的時候要進行力學的試驗性確定,以保證選擇的科學性,構(gòu)件拆分不但影響著后續(xù)的設(shè)計還影響著工程的施工,一定要科學合理。完成構(gòu)件拆分之后,我們進行裝配構(gòu)件節(jié)點設(shè)計,把裝配構(gòu)件之間、裝配構(gòu)件與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)之間通過裝配節(jié)點實現(xiàn)連接形成結(jié)構(gòu)整體。
1.2 建筑設(shè)計
預(yù)制裝配式住宅在建筑設(shè)計上要根據(jù)實際情況配合結(jié)構(gòu)設(shè)計進行。設(shè)計要保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的外立面美觀統(tǒng)一,盡可能的將結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的PC構(gòu)件產(chǎn)生的不勻稱性消除掉,遵循原則如下:
(1)保證平面功能,采用線條進行劃分、顏色上的對比、凹凸韻律的變化、紋理細節(jié)上的彌補等手段對 PC 構(gòu)件進行劃分,塑造出富有一定變化韻律的立面效果。
(2)滿足立面變化的同時要保證PC 構(gòu)件的使用性能、成本可控、施工技術(shù)可行。
(3)線條要布置合理,最好層層布置,防止因布置不合理產(chǎn)生PC 構(gòu)件種類多變,增加工作難度。
2 預(yù)制裝配式混凝土住宅施工
2.1 整體施工前準備
預(yù)制裝配式混凝土在結(jié)構(gòu)施工中,要根據(jù)設(shè)計需要提前做好模具生產(chǎn)廠家、預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠家的選擇,確定構(gòu)件臨時支撐體系、預(yù)埋件和窗框的選定等相關(guān)準備,除此之外就是常規(guī)的施工準備,務(wù)必做到精細到位。
2.2 進行構(gòu)件運輸車輛選擇、堆放場地和運輸?shù)缆沸拚?/p>
構(gòu)件運輸車輛要根據(jù)構(gòu)件的長度、寬度、高度、重量進行合理選擇,除此還要根據(jù)安全運輸?shù)南嚓P(guān)規(guī)定和現(xiàn)場的實際情況確定,一般情況下所運輸構(gòu)件的裝載長度不得超出車廂 2m 以上;構(gòu)件的裝載寬度不得超出車身寬度;構(gòu)件的高度從地面起不超過 4m;運輸構(gòu)件的重量不得超過汽車最大載重量。在進行場地道路布置時必須明確構(gòu)件的進場路線,道路凈寬不得小于 6m,運輸車輛通過時距道路邊緣不小于 0.5m,并且要根據(jù)運輸車輛的回轉(zhuǎn)半徑在道路轉(zhuǎn)彎處的內(nèi)側(cè)鋪設(shè)鋼板,如果遇到特殊情況要和道路管理的有關(guān)部門進行協(xié)商解決。
2.3 起重機的確定
裝配式混凝土構(gòu)件的吊裝需要特有的施工流程和現(xiàn)場平面布置。施工流程有構(gòu)件吊裝、支撐體系安裝拆卸及關(guān)于構(gòu)件間如何結(jié)合的施工,在施工中盡量最大限度地發(fā)揮起重機械的工效。起重機械選擇依據(jù)構(gòu)件的數(shù)量、重量、施工過程、施工環(huán)境、施工半徑、構(gòu)件位置、吊具重量、塔吊位置等因素確定。
2.4 合理進行施工階段劃分、節(jié)點控制、構(gòu)件安裝順序確定
裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工階段劃分根據(jù)1d 內(nèi)構(gòu)件可能安裝的數(shù)量確定,還要考慮實際的環(huán)境影響和澆筑量是否滿足施工使用量以及建筑間是否有伸縮縫,控制好時間節(jié)點,明確預(yù)制構(gòu)件的安裝順序,結(jié)合工作人員的工作效率和設(shè)計時對施工的特殊要求進行確定。
2.5 標準層施工步驟的確定
合理確定施工順序和標準層工期,以 7d 一個標準層為例:第 1 天,進行放線和外腳手架的加高;第 1~3 天,剪力墻配筋、模板;第2 天,進行墻體部位裝配式混凝土安裝;第 2~3 天,梁、樓板進行支撐、支模;第 2~4天,梁配筋;第 3天,進行裝配式混凝土樓梯部位安裝(1 層樓下);第 4~6天,樓板配筋施工;第 5 天,進行裝配式混凝土陽臺部位安裝;第 6 天,根據(jù)實際情況進行塔吊提升,同時進行澆筑前檢查;第 7天,混凝土澆筑。
2.6 預(yù)制構(gòu)件的支撐
預(yù)制構(gòu)件和現(xiàn)澆結(jié)合部在形成的初期對外力荷載的承受能力較低,為了防止構(gòu)件位置在側(cè)壓力的作用下出現(xiàn)偏移而影響整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,我們要對其結(jié)構(gòu)進行支撐?,F(xiàn)澆混凝土的最大側(cè)壓力=混凝土密度×新澆筑混凝土高度,可以用對拉螺栓承擔該側(cè)壓力。
2.7 預(yù)制構(gòu)件的預(yù)制施工
按設(shè)計要求對預(yù)埋件在預(yù)埋安裝前進行抗拉拔試驗;預(yù)制施工時要保證預(yù)埋件的位置要求,如果鋼筋與預(yù)埋件定位發(fā)生沖突,可適當挪動墻體配筋,范圍在-10~+10 mm;要保證預(yù)制構(gòu)件施工后,表面光滑無破損;對內(nèi)側(cè)與結(jié)構(gòu)相接面做均勻拉毛處理,拉深4~5 mm;預(yù)制構(gòu)件脫模標準是達到混凝土抗壓強度設(shè)計值的75%且不小于15 MPa;要防止預(yù)埋螺栓孔灌入混凝土,并在成型后填塞柔性泡沫棒;在預(yù)制疊合板與現(xiàn)澆層接合面做成凹凸差不小于4 mm的人工毛面。
2.8 預(yù)制構(gòu)件的安裝工藝
預(yù)制件的安裝工藝為:放線抄平鋪找平灰餅,準備工具鋪灰起吊、就位臨時固定脫鉤、矯正塞水平縫(預(yù)制件下)梳整預(yù)埋鋼筋焊接豎縫支模整體澆筑與預(yù)制件相連的梁、柱預(yù)制件頂部抄平預(yù)制件頂部鋪找平灰餅鋪灰預(yù)制件上部梁及柱澆筑。
3 結(jié)束語
預(yù)制裝配式混凝土住宅設(shè)計美觀,注重品質(zhì),施工過程環(huán)保節(jié)能,高效優(yōu)質(zhì),是當代住宅產(chǎn)業(yè)化和建筑工業(yè)化形勢下的創(chuàng)新產(chǎn)物,發(fā)展預(yù)制裝配式住宅是大勢所趨。結(jié)合實際情況將預(yù)制混凝土住宅從設(shè)計到施工全方位優(yōu)化,形成產(chǎn)業(yè)化的縱深化發(fā)展,刻不容緩。
參考文獻:
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Abstract: It exists obstacles for communication of information in the traditional production mode, resulting in low efficiency; and the separation of design and construction brought many problems. The integration of design and construction take combination, resolving part of the problems in the traditional pattern, but long separation of design and construction leads to problems in the integration of the current mode in China. From the aspect of information, this paper analyzes the development of BIM (Building Information Modeling). And then it puts forward the technical flow of BIM application in engineering & construction integrated model, providing support for the effective combination of design and construction.
關(guān)鍵詞: BIM;設(shè)計施工一體化;信息交流障礙
Key words: building information modeling (BIM);engineering & construction integrated;obstacles for communication of information
中圖分類號:TU17 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)32-0137-030 引言
在工程建設(shè)發(fā)展史上,古代建筑中的設(shè)計和建造是由不同工匠承擔。隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展,工程規(guī)模越來越大,技術(shù)復(fù)雜程度越來越高,設(shè)計和施工出現(xiàn)分工。我國建筑業(yè)是國民經(jīng)濟重要物質(zhì)生產(chǎn)部門,總體規(guī)模大,在在目前工程建設(shè)模式下,設(shè)計、施工有一定的結(jié)合,但大多數(shù)仍屬于不同的專業(yè),由不同單位承擔。在這種傳統(tǒng)的模式下,帶來眾多問題,主要表現(xiàn)在:
①在長期設(shè)計、施工分開招標影響下,設(shè)計與施工單位進入時間、需求不同,設(shè)計、施工階段不能很好的搭接。一方面設(shè)計方案的可施工性存在問題,導(dǎo)致設(shè)計變更頻繁;另一方面設(shè)計缺陷和施工失誤帶來的責任權(quán)限劃分不清,引起糾紛。
②部門之間信息量增大,交流與傳遞頻繁。但各專業(yè)信息交流媒介存在局限,部門間的信息存在斷層,導(dǎo)致信息流失,難以集成與協(xié)同。
建筑業(yè)各環(huán)節(jié)存在重復(fù)作業(yè);另外不同生產(chǎn)之間信息難以協(xié)同;這兩個問題使得生產(chǎn)效率低下,帶來資源、成本的浪費。眾多研究提出解決整個工程建設(shè)行業(yè)低效率的主要方案是把設(shè)計-施工-管理過程集成在一起,形成設(shè)計施工一體化,加強項目全生命周期中最重要的兩階段的聯(lián)系,減少設(shè)計變更,節(jié)約成本。
1 建設(shè)項目設(shè)計施工一體化的應(yīng)用問題
設(shè)計施工一體化的概念要追溯到古美索不達米亞時代。20世紀80年中葉,眾多專家都印證了:采用設(shè)計施工總承包模式與其他模式相比,在工期、費用和質(zhì)量等方面都有一定的優(yōu)勢。
設(shè)計施工一體化是將設(shè)計、施工的分工與合作進行平衡、交叉,達到互動、互補和優(yōu)化。設(shè)計施工一體化可以理解為:一是從企業(yè)角度看,是設(shè)計、施工單位縱向一體化戰(zhàn)略在項目的表現(xiàn),二是從工程總承包商角度看,設(shè)計施工一體化是設(shè)計、施工單位實行設(shè)計施工總承包的一種方式。工程承包市場能更好的體現(xiàn)設(shè)計施工一體化,但目前建筑行業(yè)的企業(yè)更多的關(guān)注于企業(yè)縱向一體化,如向前期投資,后期維護等方面的發(fā)展。由于我國長期設(shè)計、施工的不同專業(yè)劃分,使得設(shè)計施工一體化建設(shè)困難重重。
1.1 總承包模式下設(shè)計施工一體化發(fā)展制約 在眾多研究中,傳統(tǒng)機制問題被認為是總承包模式中設(shè)計施工一體化發(fā)展的主要制約因素。我國建筑工程設(shè)計、施工分包的模式的弊端日益凸顯,要推進工程建設(shè)組織實施方式的改革,加快改變設(shè)計施工彼此分割的局面[1]。不管設(shè)計施工一體化采用何種模式,都要建立一個有效溝通協(xié)調(diào)機制,加強設(shè)計施工協(xié)作。
1.2 設(shè)計方案的可施工性問題 設(shè)計方案的可施工性是傳統(tǒng)模式下的重要問題,設(shè)計與施工分離是造成設(shè)計方案可施工性問題的直接原因。設(shè)計與施工的一體化才能從根本上解決建設(shè)項目的可施工性[2]。設(shè)計施工總承包中,設(shè)計的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性和決定性的主導(dǎo)地位,只有通過設(shè)計、施工的合理搭接,將施工經(jīng)驗運用到項目得早起,才能落實設(shè)計的可施工性[3]。
1.3 設(shè)計施工一體化與信息化問題 建設(shè)生產(chǎn)過程的本質(zhì)是面向物質(zhì)和信息的協(xié)作過程,項目后期的實施和運行過程的質(zhì)量直接依賴于項目前期信息的可用性、可獲得性及可靠性。隨著現(xiàn)代工程建設(shè)項目規(guī)模的擴大,施工技術(shù)的難度與要求不斷提高,各專業(yè)部門之間信息量擴大、信息的交流與傳遞更頻繁,但不能實現(xiàn)整個建設(shè)項目的信息共享。設(shè)計施工聯(lián)合體雙方要有充分的信息交流,建立信息網(wǎng)絡(luò),才能充分利用聯(lián)合體資源優(yōu)勢[4]。
目前最大的問題是設(shè)計、施工兩個階段的工作不能真正的融合,集成優(yōu)勢不明顯,綜合效益難以體現(xiàn)。要實現(xiàn)設(shè)計與施工的有效融合,需要建立有效的溝通協(xié)調(diào)機制解決總承包模式下的制約,加強信息資源的支持與共享。
2 BIM技術(shù)在設(shè)計施工一體化的應(yīng)用
建筑生產(chǎn)和信息處理是兩個不可分割的過程,推行設(shè)計施工一體化,實現(xiàn)的是建筑生產(chǎn)過程的集成;BIM技術(shù)促進的是項目信息處理過程的集成,基于BIM的設(shè)計施工一體化建設(shè)通過信息處理過程的集成實現(xiàn)生產(chǎn)過程的有效改進和重組,為不同參與方提供協(xié)作平臺,實現(xiàn)信息共享,能很好的為目前設(shè)計施工一體化的困境提供出路。
2.1 BIM技術(shù)的發(fā)展 BIM,是一種技術(shù),也是一個過程,是利用三維數(shù)字技術(shù),將建筑各構(gòu)件的物理和功能性特性等信息以模型的形式,儲存到數(shù)據(jù)庫中,并嵌套各構(gòu)件的相關(guān)聯(lián)系,提供“模擬和分析”的科學協(xié)作平臺,實現(xiàn)信息集成、共享,對項目進行管理。可從以下幾個方面理解其定義:
2.1.1 必要條件:BIM中B(Building)是輸入的客體,I(Information)是核心,M(Modeling)是過程,輸出的是三維或多維模型。
①Building:BIM的基礎(chǔ)是建筑物,建筑物是BIM的研究客體,也是信息的發(fā)出者,是BIM過程的輸入,也是各參與者的作用客體。建設(shè)項目過程中的信息都是通過對建筑物的基本屬性處理得到的,是對建筑的完整描述。
②Information:信息是BIM的本質(zhì),BIM收集、處理、共享的是信息,各參與者利用BIM獲取、更新、修改的也是信息,信息是將建筑物的屬性與多維模型,不同參與方之間聯(lián)系起來的樞紐。
③Model:模型是BIM輸出的結(jié)果,也是各參與方對建筑最接近直觀的感受,BIM集成了建筑工程項目各種相關(guān)信息的動態(tài)工程數(shù)據(jù)模型。
2.1.2 技術(shù)基礎(chǔ):以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ),建立數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)信息的參數(shù)化儲存,解決數(shù)據(jù)之間的一致性和共享問題,能被建設(shè)項目各參與方普遍使用,支持建設(shè)項目中動態(tài)信息的創(chuàng)建、管理和共享。
2.1.3 其他方面
①目標:BIM要求將工具從二維轉(zhuǎn)變到三維,并在設(shè)計、施工階段貫徹協(xié)同、綠色和可持續(xù)的理念,在完成工期、質(zhì)量、成本、安全目標的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)與環(huán)境協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展等更高層次目標。
②工具:BIM軟件是實現(xiàn)BIM思想的工具,通過應(yīng)用不同的軟件,將建筑項目全生命周期中的變化發(fā)展形成完成的脈絡(luò)。
建筑是2D的,也是3D的,建筑信息從設(shè)計師到施工人員的傳遞也經(jīng)歷了多次2D、3D的轉(zhuǎn)換。建筑師要將頭腦中3D的建筑設(shè)計轉(zhuǎn)化為2D的設(shè)計圖,施工人員在理解、分析施工圖紙的時候又將這種2D的圖紙在腦中轉(zhuǎn)化為3D的模型,與實體建筑相對應(yīng)。BIM的應(yīng)用能讓設(shè)計師直接以3D模式展現(xiàn)建筑信息,施工人員以3D模型為理解基礎(chǔ),與實體建筑相對應(yīng),減少了信息在2D、3D轉(zhuǎn)換中的信息流失,傳遞過程如圖2。
建筑信息模型也是多維的,將施工時間計劃和建筑信息模型集成可形成4D Model(四維模型),實現(xiàn)構(gòu)件或部件按建造順序進行顯示,即施工模擬;將造價信息與進度計劃、建筑信息模型結(jié)合,就形成了5D Model(五維模型),可根據(jù)施工內(nèi)容自動統(tǒng)計各個時間段需要的資金。
2.2 BIM技術(shù)在設(shè)計施工一體化中的應(yīng)用 我國BIM發(fā)展是以20世紀80年代建筑業(yè)開始信息化進程為基礎(chǔ)的。 “十五”信息化工作國家科技攻關(guān)項目推動了施工領(lǐng)域企業(yè)的信息化發(fā)展,BIM(Building Information Modeling),即建筑信息模型技術(shù)引起了我國建筑業(yè)第。2002年BIM的方法和理念由歐特克公司率先提出后,國內(nèi)興起了用信息技術(shù)實現(xiàn)變革的風潮?!笆濉逼陂g,國家明確提出要加快信息化新技術(shù)BIM在工程中的應(yīng)用,降低信息傳遞過程中衰減。
但我國工程項目信息集成管理的起步較晚,其推進過程是緩慢而艱難。對BIM的概念研究僅限于BIM的概念、特征等基本性質(zhì),更多的關(guān)注的是BIM在設(shè)計應(yīng)用后帶來的變革;施工階段將BIM應(yīng)用到項目管理的具體實際中,更好的實現(xiàn)項目目標和效益,較少偏重于BIM信息處理方面的優(yōu)勢。
對于BIM技術(shù)應(yīng)用的案例和應(yīng)用軟件都以設(shè)計階段為主導(dǎo),進行設(shè)計方案的優(yōu)化和選擇,像建筑朝向、日照、溫度濕度、風環(huán)境、聲學模擬等施工領(lǐng)域BIM還處于初級應(yīng)用,主要是利用設(shè)計單位提供的設(shè)計圖紙,先利用其它軟件建立項目的BIM技術(shù)模型,并復(fù)核檢查,進行模擬分析優(yōu)化,成本預(yù)算部門進行三維算量、成本預(yù)算。其它應(yīng)用比較多的是利用BIM的模擬、可視化進行質(zhì)量安全控制、機電設(shè)備等的碰撞檢查,如浙江城建贛州中航項目、中天建設(shè)杭州奧體中心項目等,已出現(xiàn)的大量優(yōu)秀的設(shè)計及施工案例,相比國外的技術(shù)水平,仍有較大的差距。BIM在設(shè)計、施工階段主要應(yīng)用如圖3。設(shè)計單位和施工企業(yè)的BIM應(yīng)用技術(shù)路線分析如圖4。
隨后BIM的在設(shè)計、施工領(lǐng)域的不斷應(yīng)用,人們逐漸意識到BIM的三維數(shù)字數(shù)據(jù)庫,可視化模擬等能更好的鏈接設(shè)計、施工的信息。同時借助BIM,建筑項目施工圖設(shè)計階段就需要施工方的介入,設(shè)計者與施工者在三維設(shè)計平臺上協(xié)同工作,共同商討施工圖是否符合施工工藝和施工流程的要求。目前建設(shè)工程領(lǐng)域設(shè)計、施工過程中協(xié)調(diào)性差、整體性不強等問題,都可通過設(shè)計、施工一體化來解決,而建筑信息模型BIM技術(shù)可為實現(xiàn)設(shè)計、施工一體化提供良好的技術(shù)平臺和解決思路[5]。設(shè)計施工一體化模式下BIM應(yīng)用技術(shù)路線分析見圖5。
3 結(jié)語
通過對設(shè)計施工一體化建設(shè)研究可以發(fā)現(xiàn),國內(nèi)外都經(jīng)歷了設(shè)計施工從整體到分工再一體化的過程,目前大多數(shù)研究者認為設(shè)計施工一體化的實現(xiàn)是由一個承包商負責,但具體是一個獨立實體還是聯(lián)合體形式尚無定論。
BIM在信息方面具有優(yōu)勢,將BIM應(yīng)用到傳統(tǒng)模式下,只能改善項目信息的連續(xù)性,并不能從根本上解決設(shè)計施工階段的信息流失。只有選擇適合BIM信息共享路徑的建設(shè)模式才能更好的發(fā)揮信息技術(shù)的作用。
綜上所述,BIM改變了傳統(tǒng)模式下信息共享路徑,設(shè)計施工一體化建設(shè)轉(zhuǎn)換了傳統(tǒng)模式下設(shè)計、施工的分離狀態(tài),將BIM應(yīng)用到設(shè)計施工一體化建設(shè)中,能更好的輔助項目,減少信息流失,兩者相輔相成。
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關(guān)鍵詞:工程建設(shè);項目管理;一體化承包
前言
工程建設(shè)項目管理是一項系統(tǒng)性的管理工作,其管理內(nèi)容涉及到從涉及到調(diào)試的一體化管理工作中。因此只有管理人員對于管理的內(nèi)容有著足夠的了解,才能夠在此基礎(chǔ)上切實的提升工程建設(shè)項目管理的整體水平。
1設(shè)計、制造、施工、調(diào)試一體化承包模式簡析
設(shè)計、制造、施工、調(diào)試一體化承包模式的應(yīng)用從模式應(yīng)用特點、承包人選擇要點、系統(tǒng)隔離方案確定、招標工作基本原則等方面出發(fā),對于設(shè)計、制造、施工、調(diào)試一體化承包模式進行了簡析。
1.1模式應(yīng)用特點
一體化承包模式有著自身的特點。眾所周知設(shè)計、制造、施工一體化承包模式在工程建設(shè)項目規(guī)模大和管理協(xié)調(diào)工作復(fù)雜的項目中可以得到良好的應(yīng)用。這主要是以為這一模式能夠有效的應(yīng)對專業(yè)技術(shù)性強的項目建設(shè)。其次,能夠合理的按照招標人的要求來負責項目的工程設(shè)計和制造和施工,在此基礎(chǔ)上有效的提升項目的穩(wěn)定性與責任性。同時,一體化承包模式的應(yīng)用特點還集中的體現(xiàn)在能夠?qū)τ陧椖拷ㄔO(shè)的工程質(zhì)量、工程進度、工程造價和工程安全等方面進行有效的提升,讓項目整體水平得到進一步的提升。
1.2承包人選擇要點
一體化承包模式在承包人的選擇上應(yīng)當有著明確的要求。企業(yè)在承包人的選擇過程中首先應(yīng)當努力的保證該改造工程建設(shè)項目順利完成,在這一過程中項目部門可以通過邀請國內(nèi)多家規(guī)模較大的鍋爐廠和具有鍋爐二級以上安裝資質(zhì)的施工單位到現(xiàn)場進行實地考察和技術(shù)交流,從而能夠在此基礎(chǔ)上對于承包人的資質(zhì)進行進一步的確認。另外,企業(yè)在承包人的選擇過程中還應(yīng)當確保承包人在設(shè)備專業(yè)、工藝專業(yè)、電氣專業(yè)、儀表專業(yè)、土建專業(yè)、安全監(jiān)督等方面都具有足夠的能力和人才,從而才能夠確保工程建設(shè)項目一體化水平的有效提升。
1.3系統(tǒng)隔離方案確定
一體化承包模式的關(guān)鍵是系統(tǒng)隔離方案的確定。企業(yè)在系統(tǒng)隔離方案的確定過程中首先應(yīng)當經(jīng)過多環(huán)節(jié)、多方的論證,然后在論證的結(jié)果上合理的與投標人進行技術(shù)溝通,在此基礎(chǔ)上有效的制定出承包人中標后要提前鋪設(shè)新電氣線路。其次,企業(yè)在系統(tǒng)方案確定的過程中還應(yīng)當合理的利用裝置系統(tǒng)生產(chǎn)短停的48小時與老電氣系統(tǒng)進行隔離,從而在此基礎(chǔ)上確保生產(chǎn)更加穩(wěn)定,使項目能夠順利的完成。企業(yè)在系統(tǒng)隔離方案的確定過程中,還應(yīng)當秉持著資源合理利用,努力減少浪費的原則,保證隔離方案進行更加順利的完成。
1.4招標工作基本原則
一體化承包模式有著執(zhí)行的基本原則。在進行招標工作時首先應(yīng)當要求承包人的項目經(jīng)理具有項目經(jīng)理資質(zhì),并且在項目執(zhí)行上有著足夠的經(jīng)驗。其次,企業(yè)在進行招標工作時應(yīng)當邀請不少于三家合格的承包人進行邀請招標,從而能夠在此基礎(chǔ)上真正的確保項目順利完成。還應(yīng)當全面的建立起專業(yè)的安全職能部門,對于施工安全的各個環(huán)節(jié)起到更加良好的優(yōu)化,有效的避免出現(xiàn)影響生產(chǎn)穩(wěn)定和人身安全的意外事故發(fā)生。
2工程建設(shè)項目管理的具體應(yīng)用
工程建設(shè)項目管理的具體應(yīng)用需要從施工監(jiān)理工作、檢查安全隱患、施工進度控制、施工質(zhì)量管理等方面出發(fā),對于工程建設(shè)項目管理的具體應(yīng)用進行了分析。
2.1施工監(jiān)理工作
第一步是施工監(jiān)理工作。監(jiān)理人員在施工監(jiān)理工作的過程中為了能夠有效的保證改造項目的順利實施,則應(yīng)當對于包括施工安全管理和施工質(zhì)量管理在內(nèi)的工作進行嚴格的控制。其次,管理人員在施工監(jiān)理工作的過程中還應(yīng)當努力的使項目管理更具有科學性,在這一過程中監(jiān)理單位專業(yè)工程師嚴格按照國家相關(guān)規(guī)定對承包人的設(shè)備進場的質(zhì)量進行嚴格的控制,從而能夠有效的提升全過程監(jiān)督的實際效果,這對于保證項目建設(shè)的順利進行也有著很大的幫助。監(jiān)理人員在進行施工監(jiān)理工作時還應(yīng)當做好包括圖表確認工作在內(nèi)的實施工作,能夠在保證改造施的安全性的同時也能夠有效的確保生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定的安全性,最終能夠使得項目的整體管理工作變得更加清晰化與規(guī)范化。
2.2檢查安全隱患
需要著眼于檢查出可能存在的安全隱患。企業(yè)在檢查安全隱患的過程中首先應(yīng)當建立起專業(yè)安全檢查的職能部門,從而能夠在此基礎(chǔ)上對于現(xiàn)場施工存在的安全隱患進行細致與全面的檢查。其次,企業(yè)在檢查安全隱患的過程中應(yīng)當做好定期整改工作,并且在這一過程中對于未達標的安全整改項目,堅決的進行停工。企業(yè)在檢查安全隱患的過程中還應(yīng)當制定出機動靈活的獎勵、處罰機制,有效的減少項目中存在的安全隱患。
2.3施工進度控制
關(guān)鍵是施工進度的控制工作。管理人員在施工進度控制的過程中首先應(yīng)當從改造初期的技術(shù)交流階段就做好改造方案的論證工作。其次,管理人員在施工進度控制的過程中還應(yīng)當對于質(zhì)量控制階段的各項工作都能夠做到全面參與,使得改造項目大節(jié)點按期完成。管理人員在施工進度控制的過程中還應(yīng)當確保各項改造工作完全按照項目總體網(wǎng)絡(luò)計劃實施,能夠有效的避免施工進度受到不必要的延誤。
2.4施工質(zhì)量管理
重點是施工質(zhì)量的管理。企業(yè)在施工質(zhì)量管理的過程中首先應(yīng)當著眼于建立起一支精通業(yè)務(wù)的專業(yè)項目組織機構(gòu),然后讓其深入到施工現(xiàn)場,從而能夠更加及時的了解并施工質(zhì)量的實際管理情況。其次,企業(yè)在施工質(zhì)量管理的過程中還應(yīng)當做好安全等進行施工工序進行控制,有效的避免出現(xiàn)重大施工質(zhì)量和施工安全事故發(fā)生。企業(yè)在施工質(zhì)量管理的過程中應(yīng)當確保承包人的項目經(jīng)理不僅具有過硬的專業(yè)技術(shù),并且還要具有強有力督導(dǎo)作用,確保一體化承包模式實際執(zhí)行的效率能夠得到保障。
2.5項目整體性能考核
離不開項目整體性能考核。企業(yè)在項目整體性能考核的過程中首先應(yīng)當從技術(shù)層面對項目質(zhì)量、安全、進度等方面進行控制,并且在這一過程中還應(yīng)當從項目進度資金的支付進行考核。其次,企業(yè)在項目整體性能考核的過程中還應(yīng)當著眼從項目整體性能考核結(jié)果進行資金控制,促進項目圓滿完成。與此同時,企業(yè)在項目整體性能考核的過程中還應(yīng)當根據(jù)一體化承包模式的成功經(jīng)驗,來對于細節(jié)的部分進行優(yōu)化,促進項目整體性能得到更大的提升。
3結(jié)語
工程建設(shè)項目作為一項系統(tǒng)性的項目,其質(zhì)量的提升需要以不同環(huán)節(jié)的合理一體化才能夠達到預(yù)期的效果。因此項目管理人員在工作中應(yīng)當做好一體化的執(zhí)行工作,從而能夠在此基礎(chǔ)上切實的提升工程建設(shè)項目的整體水平。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:建筑裝飾;設(shè)計;施工;一體化
一、導(dǎo)言
改革開放以來,我國經(jīng)濟飛速發(fā)展,人民群眾的生活水平和生活層次顯著提高,要求品位更高、舒適度更好、更能彰顯個性的住宅環(huán)境。傳統(tǒng)的毛坯房已經(jīng)明顯無法滿足人們這一需要,因此裝飾裝修在社會上逐漸興起。但此時的裝飾裝修,裝飾設(shè)計與施工是離散的,逐漸暴露出很多問題。在這種情況下,使裝飾設(shè)計與裝飾施工有機結(jié)合起來,形成一個整體,推行裝飾設(shè)計施工一體化,就成為時展的必然。
二、建筑裝飾企業(yè)設(shè)計施工一體化概述
1、建筑裝飾設(shè)計與施工。顧名思義,我們把圍繞建筑物主體所進行的裝飾設(shè)計,稱為建筑裝飾設(shè)計;所進行的施工作業(yè),稱為建筑裝飾施工。
2、建筑裝飾設(shè)計施工一體化。簡單來說,一體化是指企業(yè)將建筑裝飾相關(guān)各專業(yè)分工系統(tǒng)聯(lián)系起來,使建筑裝飾設(shè)計與建筑裝飾施工形成有機的整體。建筑裝飾設(shè)計施工一體化體現(xiàn)了建筑裝飾設(shè)計與建筑裝飾施工之間的內(nèi)在關(guān)系。
三、傳統(tǒng)裝飾裝修存在的問題
傳統(tǒng)模式的裝飾裝修極少出現(xiàn)專業(yè)建筑裝飾公司的身影,絕大部分都是通過施工外包來進行的,專業(yè)化程度很低,存在著很多的問題。
1、存在安全隱患。盲目的裝飾裝修,一定程度上破壞了建筑主體的地基基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu),降低了建筑物的安全系數(shù);另外,裝修材料的易燃性特點,增加了火災(zāi)的發(fā)生概率,這些都造成了不容忽視的安全隱患。
2、存在質(zhì)量隱患。裝飾裝修材料市場的混亂和不規(guī)范,再加上缺乏統(tǒng)一的裝修質(zhì)量標準,給裝飾裝修帶來了很大的質(zhì)量隱患。
3、環(huán)境污染嚴重,影響人體的身體健康。裝飾裝修過程中,所造成的“裝修污染”,極大地危害著人體的健康。
4、裝飾裝修人員專業(yè)素質(zhì)不高,影響了裝飾裝修的效果和層次;
5、浪費現(xiàn)象嚴重。為更好地解決這些問題,降低危害,推行建筑裝飾設(shè)計施工一體化刻不容緩。
四、設(shè)計施工一體化對建筑裝飾企業(yè)的重要意義
隨著建筑裝飾技術(shù)和理念的不斷進步和成熟,建筑裝飾施工中,專業(yè)化施工越來越細,各專業(yè)設(shè)計施工之間聯(lián)系愈來愈緊密。對裝飾施工而言,裝飾設(shè)計逐漸成為不可分割的部分
在這種情況下,開展建筑裝飾企業(yè)設(shè)計施工一體化,是建筑裝飾企業(yè)專業(yè)拓展的必然趨勢,提升了建筑裝飾企業(yè)的競爭檔次與核心競爭力,是其求生存、謀發(fā)展的內(nèi)在必然需要。
1、是建筑裝飾企業(yè)專業(yè)拓展的必然趨勢。建筑裝飾企業(yè)要想滿足社會對建筑裝飾提出的更高要求,就必須突破傳統(tǒng)體制的束縛,實施專業(yè)拓展,同時具備建筑裝飾設(shè)計與建筑裝飾施工的能力,獲得專業(yè)資質(zhì),這也在客觀上推動了設(shè)計施工一體化的完善與發(fā)展。
2、提升了企業(yè)的核心竟爭能力。通常來說,裝飾施工側(cè)重于物化,主要要滿足使用功能的實現(xiàn);而裝飾設(shè)計則側(cè)重于物質(zhì)和精神的結(jié)合,還要滿足其感觀功能的實現(xiàn)。建筑裝飾設(shè)計施工一體化,提升了企業(yè)的設(shè)計水平和施工能力,使企業(yè)脫離了低層次的無序競爭,使建筑裝飾企業(yè)優(yōu)勢更明顯,競爭力更強。
3、是建筑裝飾企業(yè)發(fā)展的內(nèi)在必然需要。企業(yè)要想長足發(fā)展,就必然要進行不斷的自我完善和調(diào)整,以適應(yīng)環(huán)境的復(fù)雜變化。為適應(yīng)競爭日益激烈的裝飾市場環(huán)境,建筑裝飾企業(yè)就必須牢固樹立建筑裝飾設(shè)計施工一體化的優(yōu)勢,這也是企業(yè)求生存、謀發(fā)展的內(nèi)在必然需要。
五、推進建筑裝飾設(shè)計施工一體化的措施
1、實現(xiàn)一體化與專業(yè)化的互補。建筑裝飾的設(shè)計施工是一個系統(tǒng)工程,包涵很多相關(guān)專業(yè),相當復(fù)雜。就目前的實踐來看,建筑裝飾企業(yè)的設(shè)計能力還很薄弱,個性化不夠,還離不開與其他專業(yè)設(shè)計的合作;而單純的專業(yè)設(shè)計,雖然專業(yè)性較強,但管理分散、各自為政,很難進行有效的協(xié)調(diào),都具有局限性。但同時我們也應(yīng)該清醒的認識到二者之間存在互補性。建筑裝飾設(shè)計施工一體化優(yōu)勢的發(fā)揮,是建立在專業(yè)分工技術(shù)優(yōu)勢基礎(chǔ)上的,否則就難以滿足業(yè)主個性化的要求;而專業(yè)設(shè)計要想更好地發(fā)揮作用,體現(xiàn)專業(yè)優(yōu)勢,也必須緊緊依靠建筑裝飾設(shè)計施工一體化。
2、需要持續(xù)不斷地提高企業(yè)的能力與內(nèi)涵。裝飾設(shè)計僅僅是專業(yè)分工設(shè)計的一部分,單獨的裝飾設(shè)計是無法滿足客戶的整體需求的,為此,企業(yè)要不斷發(fā)展和提高,增強自身的能力與內(nèi)涵。
(1)發(fā)揮自身優(yōu)勢,增強綜合協(xié)調(diào)能力。裝飾裝修過程中,裝飾設(shè)計是首先進行的,然后再進行其他的配套專業(yè)設(shè)計。這樣,我們就要充分發(fā)揮裝飾設(shè)計的領(lǐng)先優(yōu)勢,以其為主導(dǎo),增強綜合協(xié)調(diào)能力,加強合作,兼顧其它,形成穩(wěn)定、良好的合作關(guān)系,使建筑裝飾整體協(xié)調(diào),更為完美。
(2)引進高素質(zhì)專業(yè)人才,提高專業(yè)設(shè)計水平,提升專業(yè)資質(zhì)等級
建筑裝飾設(shè)計施工一體化,也給建筑裝飾企業(yè)提出了更高的要求。因此建筑裝飾企業(yè)要全面提升人員素質(zhì),一方面大力引進高素質(zhì)專業(yè)設(shè)計人才,擴充裝飾設(shè)計隊伍,另一方面要立足本身,加強教育培訓,努力形成設(shè)計理念先進、施工技藝嫻熟、講究誠信、合作意識強的設(shè)計施工隊伍, 提高企業(yè)的綜合設(shè)計施工能力。
同時還要高度重視,努力提高企業(yè)的專業(yè)設(shè)計資質(zhì)等級。
3、充分發(fā)揮建筑裝飾設(shè)計師的優(yōu)勢作用
建筑裝飾設(shè)計師在設(shè)計施工一體化中,發(fā)揮著獨特作用。(1)其專業(yè)知識提升了企業(yè)的整體素質(zhì),提高了企業(yè)設(shè)計水平;(2)建筑裝飾設(shè)計師的有效監(jiān)督,有助于提升裝飾的內(nèi)在品質(zhì),確保項目的質(zhì)量;(3)建筑裝飾設(shè)計師的個性化設(shè)計方案,有助于建筑裝飾企業(yè)在競爭中立于不敗之地。
六、結(jié)束語
建筑裝飾企業(yè)設(shè)計施工一體化,既提升了裝飾設(shè)計能力,又加強了裝飾施工管理,實現(xiàn)了設(shè)計與施工的完美結(jié)合,更好地滿足了業(yè)主的需求和市場發(fā)展的需要。更為重要的是,一體化的發(fā)展,實現(xiàn)了資源的有效利用,促進了低碳經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展,更能體現(xiàn)低碳社會的要求,是社會發(fā)展的必然趨勢。
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】公共建筑;空間界面;一體化;作用
隨著建筑與城市的互動增多,城市和建筑一體化設(shè)計的思潮和實踐逐漸開始涌現(xiàn)。整體設(shè)計是一體化設(shè)計的本質(zhì),其目標在于建立一種城市與建筑的綜合體系強調(diào)城市與建筑的功能和空間設(shè)計過程的不可分離。從職能上看,城市職能和建筑職能能夠互相接納和緊密聯(lián)系;從空間形態(tài)上看,城市公共空間與建筑內(nèi)部立體空間形成交叉疊合和有機串聯(lián)。因此,作為空間形態(tài)和功能的物質(zhì)載體,建筑與城市空間界面也相應(yīng)的呈現(xiàn)出了一體化的趨勢。公共建筑往往與人們的城市生活息息相關(guān),是城市中的重要建筑類型,代表著一個城市的主要形象。公共建筑無論是在其設(shè)計理念還是在其建造投資力度等方面都優(yōu)于其他建筑類型,致使一些新的設(shè)計理念大量在公共建筑中使用和表達。本文主要針對公共建筑空間界面的一體化設(shè)計進行討論。
一、公共建筑空間界面的一體化設(shè)計的概念解析和特性
隨著公共建筑與城市的關(guān)系日趨緊密和復(fù)雜,建筑空間與城市空間在形態(tài)和職能上的交集越來越多。因此,在城市空間領(lǐng)域也滲透了空間界面一體化的設(shè)計理念。在奧斯卡?紐曼的人類行為活動與城市形體環(huán)境關(guān)系的研究中,曾提出了一個由私密性空間、半私密性空間、半公共空間及公共空間構(gòu)成的空間體系。他認為人的各種行為活動要有相應(yīng)的領(lǐng)域。在建筑空間中,建筑公共空間指的是供人們公共活動的空間,一方面,它是建筑內(nèi)部各個空間之間、建筑空間與城市空間之間的過渡與聯(lián)系,另一方面,是從屬于建筑并有別于私人空間以及城市空間的公共活動的空間。
(一)公共建筑空間界面的城市性
隨著城市化的進程加快,建筑形態(tài)日新月異,人類城市生活越來越頻繁,城市的空間形態(tài)與功能也日趨復(fù)雜而豐富,城市空間與建筑空間逐漸成為一個有機統(tǒng)一體,而不再是界限分明的兩個獨立部分。
1、公共建筑在其空間功能上具有城市性。隨著建筑空間與城市空間之間關(guān)系的日益密切,公共建筑空間一方面在承擔建筑本身的職能的同時,另一方面也承擔了更多城市空間的職能。在空間領(lǐng)域和空間職能上,建筑的公共空間與城市的公共空間存在交叉和重疊的現(xiàn)象
2、公共建筑在空間形態(tài)上具有城市性。一方面,在外部空間上,公共建筑與城市空間的一些構(gòu)成要素相連, 是城市使用者的共同容器,共同形成城市的空間骨骼和性格特點。另一方面, 在外部空間上,公共建筑具有城市空間的尺度感,是城市空間延續(xù)建筑空間的體現(xiàn)。
(二)公共建筑空間界面的場所性
廣闊性和中心性是場所的兩個重要特點,每個場所都有各自的中心,并且從內(nèi)部可感受到寬廣的空間。人類的社會性涉及很多方面,作為社會性的一種重要形式,交往必然會產(chǎn)生各種形式的公共活動,而活動的開展離不開活動空間。公共建筑空間能夠為活動事件提供發(fā)生地。人性化的公共空間必須實現(xiàn)活動主體、活動事件以及活動場所三者的有機結(jié)合。公共建筑的公共空間不僅促使主體創(chuàng)造活動,而且活動本身強化了空間的場所性。公共建筑空間界面良好的場所性往往能夠促使空間發(fā)生多種活動事件。
(三)公共建筑空間界面的開放性
和城市公共空間一樣,公共建筑空間具有開放的特性,不僅在空間形式上而且在使用行為上具有開放性,便于人們到達和參與。作為一個重要場所,公共建筑空間能夠便于市民開展學習工作、娛樂、休閑和交往等多方面的活動。因此,公共空間能否發(fā)揮效能的前提是市民參與度。
通過設(shè)計形式、材料、亮度和色彩,公共建筑空間在,在某方面對人心里會形成一種暗示,借此人們便可以推測出此空間進入的可行性??蛇M入性的強弱會對該公共空間開放性的強弱產(chǎn)生影響。
(四)公共建筑空間界面的邊界模糊性
在公共建筑空間界面中,建筑空間引入城市步行街道,中庭作為交通的轉(zhuǎn)換空間,屋面成為了市民活動的場所。建筑與城市空間分界逐漸模糊,發(fā)生交叉、重疊以及滲透的情況。隨著大型綜合體建筑的出現(xiàn),城市空間與建筑空間在功能和形態(tài)上發(fā)生交集,原有的城市、建筑二元結(jié)構(gòu)也己經(jīng)發(fā)生了明顯變化,建筑的立面不再是城市空間和建筑空間的界限,城市與建筑呈一體化的趨勢發(fā)展。
二、公共建筑空間界面一體化設(shè)計的影響與作用
(一)美學影響與價值
在建筑學的發(fā)展史上,科學技術(shù)往往起著決定性影響的推動作用。工業(yè)革命推動了現(xiàn)代主義建筑審美觀的發(fā)展,追求功能至上,空間高效的利用使得建筑空間形態(tài)多以理性的直線主要構(gòu)成元素。隨著現(xiàn)代計算機技術(shù)的快速發(fā)展,生產(chǎn)力取得了明顯的發(fā)展,人們的思維習慣也隨之發(fā)生了變化。計算機強大的運算和模擬功能一方面是 “混沌理論”發(fā)展的實施平臺,另一方面也是建構(gòu)一些復(fù)雜的非線性建筑形體的技術(shù)保證。隨著審美的巨變,當中的重要幾個支流是致使建筑界面一體化造型變化主要影響因素,是界面一體化造型的重要理念支撐。
(二)混沌學
界面一體化的設(shè)計變傳統(tǒng)上追求和諧、秩序、穩(wěn)定以及純粹的美學觀為尋求模糊的美、多樣性的美以及復(fù)雜性的美的混沌學美學觀,是一種動態(tài)的美。開放性、模糊性以及流動性是建筑混沌的具體體現(xiàn)。不確定的變化和跳躍的思維往往能夠激發(fā)人的想象力,建筑空間界面一體化中隨機的、靈活自由的混沌思維可以使建筑變化豐富,讓人產(chǎn)生一種時空的錯位感。
建筑通過變換三維中多向度,使用者在空間中往往從一個點可以感知多個空間的形態(tài)特征,空間與空間之間沒有嚴格意義上的分界。最初對不模糊化的空間邊界的好奇心理漸漸地變成一種對動態(tài)的、變換多樣的建筑形態(tài)的欣賞和追求。
(三)生態(tài)美學
建筑學無論是仿生的,還是原生態(tài)的自然意象,都從新的層面上探索建筑作為人工物與自然的微妙關(guān)系。在整體上,建構(gòu)更具物化、更真實;在其細節(jié)的處理上,則略顯含蓄的意象,呈現(xiàn)出一種與自然滲透融合的狀態(tài),有機生命的精神被賦予、生命的活力與美感在建筑中得以體現(xiàn)。作為自然的一部分,人類的情感動力與藝術(shù)靈感必然受到自然界萬物的啟發(fā)與影響。從古典建筑到現(xiàn)代建筑的純粹幾何形象,人們一再摒棄本有的復(fù)雜性與非線性,建筑與自然的聯(lián)系越來越疏遠。隨著生態(tài)與可持續(xù)發(fā)展思想的深入人心以及對宇宙自然的進一步認識,越來越多的人開始重新將視野放回到所處的地球環(huán)境中去。在現(xiàn)代建筑創(chuàng)作中,實現(xiàn)自然意象與建筑的融入,較深層次地探索和表現(xiàn)建筑與自然的關(guān)系,使建筑呈現(xiàn)出一種自然與生命的生態(tài)美學。
結(jié)束語
公共建筑空間中的界面一體化是在當今科學技術(shù)發(fā)展和社會意識形態(tài)進步的背景下產(chǎn)生并發(fā)展起來的。在一定程度上,公共建筑空間界面的一體化設(shè)計滿足了時展和人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)文化的需要,滿足了的需求,對時代的進步和發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】化工建筑防腐蝕設(shè)計問題
中圖分類號:S611 文獻標識碼:A
化工工廠的車間在生產(chǎn)過程中,由于散發(fā)酸性氣體,使廠房建筑結(jié)構(gòu)遭致不同程度的腐蝕破壞。為保證車間廠房結(jié)構(gòu)的正常使用和安全耐久,建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)防應(yīng)當在設(shè)計中予以足夠的重視。對于防腐蝕建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計,要從我國當前化工生產(chǎn)的實際情況出發(fā),既要防止標淮過高,增加廠房造價,又要防止忽視合理設(shè)防,使維修頻繁,影響生產(chǎn)。
一、工廠建筑防腐蝕工程設(shè)計的必要性
建筑防腐蝕工程是針對來自正常生產(chǎn)工藝過程所致的;或因操作不嚴、管理不善,因受周圍環(huán)境影響所致的;或因工業(yè)建筑或構(gòu)筑物在腐蝕性介質(zhì)作用下侵蝕頻繁,往往達不到其應(yīng)有的耐久年限。如鹽酸、硫酸、堿和鹽等介質(zhì),致使鋼筋混凝土構(gòu)件受到很大的破壞,鋼筋銹蝕、混凝土開裂的現(xiàn)象比比皆是,對設(shè)備和廠房建筑產(chǎn)生強烈的腐蝕破壞作用,嚴重的會使地基、基礎(chǔ)及上部承重構(gòu)件損壞,造成廠房下沉、墻身開裂,甚至不同程度地削弱了構(gòu)件的承載力,危及結(jié)構(gòu)安全,需要進行防腐處理,必要的還要進行加固。因此有必要從選材和防護措施上、結(jié)構(gòu)構(gòu)造上考慮侵蝕性介質(zhì)的影響,按照相應(yīng)規(guī)范進行設(shè)計,以保證建筑物和構(gòu)筑物應(yīng)有的強度和穩(wěn)定性;還應(yīng)從結(jié)構(gòu)布置上、結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型上及結(jié)構(gòu)構(gòu)造方面采取有利于防止腐蝕的措施,設(shè)計應(yīng)因地制宜,除了考慮到防腐措施外,還應(yīng)和工藝、設(shè)備、通風、排水等專業(yè)一起采取綜合措施,才能取得較好的效果,只有多方面配合協(xié)作才能減少和避免廠房建筑結(jié)構(gòu)的腐蝕。
防腐工程設(shè)計應(yīng)注意的問題
1、了解腐蝕介質(zhì)特征
充分了解腐蝕介質(zhì)的特征并以此作為設(shè)防的依據(jù)。工業(yè)建筑中損害建筑結(jié)構(gòu)的腐蝕介質(zhì)主要有酸、堿、鹽、有機溶劑四類。工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常接觸的酸性腐蝕介質(zhì)有硝酸、鹽酸、硫酸、鉻酸、磷酸等,它們對磚、水泥、鋼材、木材等大多數(shù)建筑材料起化學破壞作用,且破壞力遠比堿類和鹽類介質(zhì)明顯。由于氫離子的作用,稀酸的腐蝕性常常大于濃酸,比如硫酸。高濃度的硫酸,可以用鐵罐儲存;而低濃度的硫酸對鐵有很強的腐蝕性。工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常接觸的堿性腐蝕介質(zhì)有氫氧化堿、碳酸堿、氨水等,根據(jù)堿在水溶液中的離解程度與產(chǎn)生氫氧根離子的多少,可分為強堿和弱堿,堿性介質(zhì)主要對瀝青類、水玻璃類、硫磺類材料有化學腐蝕作用,而對大多數(shù)普通建筑材料無侵蝕或影響很小。工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常接觸到的鹽類腐蝕介質(zhì)有硫酸鈉、硫酸氫鈉、氯化鈉、碳酸銅、碳酸氫鈉等,鹽類介質(zhì)的溶液粘性小,滲透力強,且干燥后要結(jié)晶膨脹,它與金屬、混凝土、水泥砂漿、普通磚等建筑材料發(fā)生作用后,可以生成復(fù)鹽,通過溶出作用和結(jié)晶造成破壞,尤其在干濕交替的情況下,腐蝕破壞更嚴重。工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常接觸到的有機溶劑有乙醇、丙酮、氯仿、汽油、苯及酯類等,它們對混凝土、水泥砂漿、石材、普通磚等非金屬材料, 特別是瀝青、聚氯乙烯塑料、合成樹脂等有機建筑材料有化學腐蝕和化學溶脹的作用。只有掌握了各類腐蝕介質(zhì)的特征,才能作出合理可靠的防腐工程設(shè)計。
2、考慮各種情況下腐蝕介質(zhì)的破壞作用
工業(yè)生產(chǎn)中,酸、堿、鹽、有機溶劑等腐蝕介質(zhì)往往是由于設(shè)備、管道、閥門不密閉而散落揮發(fā)在廠房內(nèi),以氣相、液相和固相三種形式出現(xiàn),對建筑物造成腐蝕破壞。氣相腐蝕是指介質(zhì)在廠房內(nèi)外空氣中擴散造成的腐蝕,梁、板、屋架、門窗、內(nèi)外墻面等都易遭到這種腐蝕。液相腐蝕是指介質(zhì)直接滴落在房屋的局部構(gòu)件上,當受到水的沖洗時,隨之流散到排水溝管及廠房的地基和基礎(chǔ)而造成腐蝕破壞。固相腐蝕是指介質(zhì)在堆放和運送途中散落在樓地面上,以及生產(chǎn)過程中粉塵漏散、飄落在建筑物的各個角落而造成的腐蝕。氣相的腐蝕常常為人們所忽略,這是由于酸性氣體在生產(chǎn)過程中絕大部份是不會外逸的,但生產(chǎn)過程不可能完全處于正常狀態(tài),因此,應(yīng)對氣相的腐蝕給予重視。在一般生產(chǎn)中,氣相的腐蝕常常會定期或不定期的產(chǎn)生,此外,生產(chǎn)的不正常狀態(tài)或檢修過程中,高濃度、高溫度的混合腐蝕介質(zhì)的排放,也是經(jīng)常發(fā)生的,因此,設(shè)計時應(yīng)充分考慮這些情況,做到防腐設(shè)計合理可靠。
三、工業(yè)建筑防腐蝕工程設(shè)計的具體措施
1、正確選擇耐腐蝕材料
防腐蝕工程設(shè)計,首先要正確選擇耐腐蝕材料。防腐蝕工程設(shè)計人員,應(yīng)熟悉各種防腐蝕材料的主要性能和特點。因為任何一種防腐蝕材料都有其優(yōu)點和弱點,能抵抗任何腐蝕介質(zhì)的萬能防腐材料是沒有的。只有對這些常用的防腐蝕工程材料技術(shù)性能有所了解,才能正確靈活運用這些防腐蝕材料,保證防腐蝕工程質(zhì)量。在防腐蝕工程中,由于選材料不當而造成的工程質(zhì)量事故常有發(fā)生,設(shè)計人員應(yīng)予重視。
2、防腐蝕工程的防滲性和整體性
在防腐蝕工程的設(shè)計中,不僅要求考慮耐蝕性,還應(yīng)妥善處理防腐蝕工程的整體性和防滲性,否則不能保證防腐蝕工程的使用效果。各種耐腐蝕塊材在襯砌和使用中,要考慮采用耐腐蝕的防滲隔離層,以保證防腐蝕工程有可靠的防滲能力。一般多采用瀝青材料、橡膠材料和玻璃鋼等作防滲隔離層。任何防腐蝕工程,在建筑結(jié)構(gòu)本身設(shè)置分開的變形縫,常有設(shè)備或管線穿過樓面,槽罐本體上也常設(shè)置管道出口。這些部位的節(jié)點和縫,都要作妥善的防滲處理,否則防腐蝕工程不能保證使用效果。
3、加覆蓋層和貼面材料
在有腐蝕的環(huán)境下,可以在混凝土表面加一具有較好粘結(jié)力和彈性的貼面材料層或覆蓋層。如果該貼面材料層或者覆蓋層粘結(jié)力和彈性較差的話,該保護層可能會產(chǎn)生裂縫,甚至脫落。此保護層可以選用花崗巖、瓷磚、瀝青氈等材料,根據(jù)材料的特性與實際的使用要求進行選擇使用。由于化工企業(yè)還存在火災(zāi)、爆炸等危險,因此耐腐蝕材料的選用還要進行綜合性的考慮,例如,如果表面要求既能防腐蝕又不會產(chǎn)生火花,這時就不能選擇花崗巖作為貼面材料層,因為花崗巖能夠產(chǎn)生火花;如果表面要求既能防腐蝕又能承受檢修荷載,則需要選用貼面材料,而不能選用脆性材料。
4、提高混凝土致密度與表面處理
混凝土越致密,就越難被腐蝕,因為腐蝕介質(zhì)很難滲入致密的混凝土。通過正確的設(shè)計混凝土的配合比例,降低水灰比值,仔細選擇集料顆粒大小的級配,采用抽真空、養(yǎng)護、振搗密實等方法,即可得到致密的混凝土?;蛘卟捎没瘜W方法對混凝土的表面進行處理,使得混凝土中的氫氧化鈣轉(zhuǎn)變成致密的難溶物質(zhì)?;诔杀镜目紤],通常采用碳酸化方法,即在混凝土構(gòu)件投入使用之前,先將構(gòu)件在空氣中進行碳化處理使其產(chǎn)生致密的碳酸鈣外殼。對混凝土表面使用硅酸鹽(如硅酸鎂、硅酸鋅)的水溶液進行處理可以提高混凝土的抗?jié)B性和耐腐蝕性。
總結(jié)
工業(yè)建筑防腐蝕工程設(shè)計所涉及的問題是非常繁雜的。要做好防腐蝕設(shè)計必須認真執(zhí)行有關(guān)規(guī)范,總結(jié)實際工程經(jīng)驗,吸取新的科研成果,采用新材料,從而達到技術(shù)先進,實用安全,經(jīng)濟合理的目的。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:化工工藝;工藝設(shè)計;安全問題;措施
中圖分類號:S611文獻標識碼: A
引言
在當前社會背景下,人們在日常生產(chǎn)過程中的安全防范意識不斷的提升,并且對生產(chǎn)建設(shè)工藝的設(shè)計要求也在深人推進之中,加快了人們對化工工藝設(shè)計過程中存在的安全隱患問題做更多的關(guān)注以及重視。在目前化工工藝設(shè)計過程中,化工單位非常重視工藝安全問題,所以化工工藝設(shè)計過程中安全環(huán)節(jié)的控制就顯得尤為重要。另外,化工工藝設(shè)計和進行生產(chǎn)時在實踐應(yīng)用方面有很多必要條件,一定要嚴格規(guī)范并且正確執(zhí)行國家相關(guān)法律法規(guī),同時還要進一步研究化工工藝在設(shè)計過程中的安全問題與控制措施,對化工工藝設(shè)計實行嚴格把關(guān),推動化工工業(yè)的快速發(fā)展。
一、化工工藝設(shè)計概述
眾所周知,化工產(chǎn)業(yè)具有生產(chǎn)危險性大的特征,所以為了能夠確?;ぎa(chǎn)業(yè)生產(chǎn)全過程的安全性,使整個化工生產(chǎn)系統(tǒng)處于穩(wěn)定運行狀態(tài),必須要在化工工藝的設(shè)計階段本著科學的思想,嚴格按照化工工藝的有關(guān)規(guī)定要求進行設(shè)計,靈活地運用相關(guān)專業(yè)知識,合理設(shè)計確定化工工藝方案。安全生產(chǎn)是任何產(chǎn)業(yè)賴以生存的生命線,尤其是作為生產(chǎn)安全風險指數(shù)高的化工產(chǎn)業(yè)更應(yīng)將生產(chǎn)安全問題放在產(chǎn)業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略高度,深入地剖析化工生產(chǎn)過程中存在的不安全因素,積極地采取有效的防控措施,達到化工產(chǎn)業(yè)的安全生產(chǎn)。剖析化工生產(chǎn)中存在的不安全因素的前提條件是必須要對原材料及產(chǎn)品的特性熟知;通?;ぎa(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)⒒ぎa(chǎn)品的危險程度劃分為五個等級。危險等級的劃分依據(jù)主要是根據(jù)化工生產(chǎn)過程中所使用的原材料,儲存原材料的環(huán)境、原材料經(jīng)生產(chǎn)加工后所形成的新的產(chǎn)品特性,如物理性、化學性等。根據(jù)不同危險等級的化工產(chǎn)品,確定各種類型化工產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的防火間距及防爆等級。進而以此為標準,在化工工藝設(shè)計過程中選擇滿足生產(chǎn)需求的操作方式,防火材料及防火設(shè)備。
二、化工工藝設(shè)計的類別
1、概念設(shè)計
概念設(shè)計就是假象設(shè)計,其是模擬建立規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中設(shè)備實行的,概念設(shè)計通常是在中試前實行,最終目的就是為了可以檢查工藝條件與生產(chǎn)路線的合理性。
2、中試設(shè)計
中試內(nèi)容與任務(wù)通常是對小試中確定的條件與工藝路線進行檢查,試制相關(guān)產(chǎn)品考核的運用性能,考驗工藝系統(tǒng)的連續(xù)運轉(zhuǎn)可靠性,收集設(shè)計工藝需求的工藝與工程數(shù)據(jù),這一系列內(nèi)容與業(yè)務(wù)在檢驗的過程中可以是一部分也可以是所有,這需要根據(jù)具體情況進行檢驗。
3、初步設(shè)計
初步設(shè)計主要是對化工項目設(shè)計中的第一個階段進行優(yōu)化,其成果是總概算書與初步的設(shè)計說明書。依照基礎(chǔ)設(shè)計與批準的設(shè)計相關(guān)任務(wù)書以及廠址選取報告,對項目在技術(shù)與經(jīng)濟方面實行總體研究和詳細建設(shè)計劃的計算。另外,初步設(shè)計結(jié)果一定要滿足工程審查與施工準備以及設(shè)施訂貨和項目招標等相關(guān)要求,可以提供良好的建廠投資依據(jù)。
4、施工圖設(shè)計
施工圖紙設(shè)計主要是依照上級下達的初步設(shè)計相關(guān)審批意見,把初步設(shè)計過程中確定的設(shè)計計劃與原則,依據(jù)建筑和非標準設(shè)施制作的相關(guān)要求,對布置與重要施工方式進行具體化以及明確化,同時解決初步設(shè)計過程中未解決的各種問題。
三、化工工藝的特點
設(shè)計基礎(chǔ)資料通常是由科研單位依照原有的實驗數(shù)據(jù)與相關(guān)資料進行編制而形成的。因為未通過工業(yè)化生產(chǎn)的相關(guān)檢驗與完善,同時數(shù)據(jù)的可靠性與完整性比不上常規(guī)裝置。由于化工設(shè)備的工藝流程非常獨特,包含了設(shè)施種類比較多與規(guī)格較為特殊,而設(shè)備的性能化不管是非標準設(shè)施的設(shè)計,還是進行定型設(shè)施的選擇等都提出了比較高的要求。另外,化工工藝設(shè)計的工作量非常大,比如說整體投資較大與設(shè)施較多以及管道多種多樣,并且處理的物料也非常特殊,而在管道設(shè)計過程中還要進行特殊考慮。為了可以迅速占領(lǐng)市場與縮短施工周期,一般情況下化工工藝設(shè)計常常要打破規(guī)定的設(shè)計周期,一邊開發(fā)一邊進行設(shè)計,同時一邊建設(shè)一邊修改設(shè)計方案的現(xiàn)象非常普遍。化工工藝設(shè)計具備的特點,導(dǎo)致潛在的隱患不斷被放大,所以在化工工藝設(shè)計過程中對危險進行識別與控制就變得非常重要,并且相關(guān)工作人員一定要格外重視。
四、化工工藝設(shè)計中安全問題與對策
化工工藝設(shè)計過程中的安全問題通常是指生產(chǎn)時存在的安全隱患與造成損失的不安全要素。所以在化工工藝設(shè)計過程中一定要加強對危險意識的識別,運用相應(yīng)措施控制事故隱患,盡可能不運用不安全技術(shù)與危險產(chǎn)品以及設(shè)施,同時利用對應(yīng)的控制措施。
1、化工工藝物料安全問題的控制
化工工藝在生產(chǎn)過程中運用的原材料與半成品以及中間產(chǎn)品和副產(chǎn)品等相關(guān)物質(zhì)都是以各種狀態(tài)存在,也就是氣態(tài)與液態(tài)及固態(tài),這一系列物質(zhì)全具備相應(yīng)的特殊物理與化學性質(zhì),在某種狀態(tài)下會形成危險或是危害。所以,一定要對擁有危害特性的相關(guān)物質(zhì)進一步了解與掌握,并且對該種類物質(zhì)的穩(wěn)定性與化學反應(yīng)以及毒性等進行識別,從而做出分析與評價,避免或是在一定程度上降低危害的發(fā)生。
2、化工工藝設(shè)計路線中安全問題的控制
化工工藝設(shè)計中的某一種反應(yīng)常常會關(guān)系到多條工藝路線,因此在設(shè)計過程中一定要進行綜合考慮,選擇一條生產(chǎn)更為安全或是可以將危害降到最低的設(shè)計路線。工藝設(shè)計過程中還要對物料與生產(chǎn)條件以及設(shè)施等運用進行綜合考慮,盡可能利用沒有危害或是危害比較低的物料。另外,可以運用新設(shè)施與新技術(shù),其可以在一定程度上降低廢氣與廢水以及廢渣的排放,同時對三廢進行回收與循環(huán)運用,從而減低對環(huán)境造成的污染度。
3、化工工藝設(shè)計中反應(yīng)設(shè)備安全問題的控制
化工反應(yīng)作為產(chǎn)品生產(chǎn)中的核心內(nèi)容,利用化學反應(yīng)獲取相應(yīng)產(chǎn)物的過程中也形成了很多安全性問題,其中某些問題可能會導(dǎo)致發(fā)生重大事故,所以反應(yīng)設(shè)備的設(shè)計與選用一定要進行科學分析與計算?;ぴO(shè)計中化學反應(yīng)的種類非常多,導(dǎo)致反應(yīng)安全控制有一定的難度。除此之外,化工反應(yīng)過程中還存在反應(yīng)失控時的潛在危機,因此對反應(yīng)物反應(yīng)速度與熱效應(yīng)進行控制就顯得尤為重要??梢栽诨すに囋O(shè)計過程中減小進料量與控制相關(guān)物料的加熱速度以及強化冷卻能力等諸多控制手段,而在反應(yīng)設(shè)備正常運行時,可能會發(fā)生容器超壓導(dǎo)致變形甚至出現(xiàn)損壞現(xiàn)象,非常容易導(dǎo)致重大事故的發(fā)生,所以可以在容器上面設(shè)置壓力釋放裝備。
結(jié)束語:
綜上所述,在化工工藝設(shè)計過程中不但要正確與嚴格執(zhí)行國家相關(guān)法規(guī)與標準規(guī)范,還要提高對化工工藝設(shè)計與生產(chǎn)時安全工作的重視度。熟練掌握設(shè)計與生產(chǎn)時相關(guān)安全隱患和危險識別,同時還要對設(shè)計方案中的漏洞與缺點進行完善,從本質(zhì)上預(yù)防與控制事故的發(fā)生,進而促進化工安全生產(chǎn)。
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關(guān)鍵詞:化工工藝設(shè)計;實踐環(huán)節(jié);教學改革
為適應(yīng)國家戰(zhàn)略發(fā)展需要,2013年教育部、中國工程院聯(lián)合出臺了《卓越工程師教育培養(yǎng)計劃通用標準》,為高等院校培育工程技術(shù)人才提出了新的標桿,也提供了新的契機。在眾多工科專業(yè)中,化工專業(yè)涵蓋過程工業(yè)的各個部門,對高質(zhì)量各類型的工程技術(shù)人才需求十分迫切?;すに囋O(shè)計課便是培養(yǎng)化工專業(yè)優(yōu)秀工程技術(shù)人才的一門不可多得的課程,在高等工程教育的深化改革中越發(fā)展現(xiàn)出其在本科教學課程體系中無可替代的作用和地位。
1化工工藝設(shè)計課簡介
化工工藝設(shè)計課(以下簡稱“工藝設(shè)計課”)目前在國內(nèi)大多數(shù)設(shè)立化學工程與工藝專業(yè)的院校都有開設(shè),一般安排在本科四年級,是在學生學完專業(yè)基礎(chǔ)課之后,綜合運用專業(yè)基礎(chǔ)課、制圖以及經(jīng)濟、安全等方面的專業(yè)知識解決問題的一次訓練,更能夠迫使學生從做題的情境切換到工程實際的情境,因而能加快學生的思維向工程思維轉(zhuǎn)變,能切實提高學生處理工程實際問題的能力。因此,與本專業(yè)的理論課相比,工藝設(shè)計課在優(yōu)秀工程技術(shù)人才的培養(yǎng)方面具有獨特的優(yōu)勢。然而,由于多種原因,工藝設(shè)計課還存在著不少問題,這門課的優(yōu)勢還遠未被充分發(fā)掘,應(yīng)有的教學效果還遠未達到。
2工藝設(shè)計課存在的問題及原因剖析
縱觀國內(nèi)開展工藝設(shè)計課的高等院校,目前該課程教學過程中發(fā)現(xiàn)的主要問題可歸納為以下五點。
2.1設(shè)計要求和難度一降再降
工藝設(shè)計課教學效果難以達到預(yù)期,很大程度上源于設(shè)計要求和難度的一降再降。一方面,信息時代生活節(jié)奏越來越快,壓力越來越大,很多本科生為了提高自己的競爭力,不得不分心考研、考證、實習、聯(lián)系出國、進實驗室、參加學生工作和社會實踐,難以專注于專業(yè)課程學習本身。因此,學生們能真正投入到工藝設(shè)計課中的時間越來越少。例如,每年都有大量學生參加考研,考研之后緊接著就是畢業(yè)設(shè)計,使得學生很難充分重視工藝設(shè)計這門課。另一方面,化工設(shè)計工作量巨大,真正的設(shè)計從來都是團隊共同作業(yè)才能完成。但在實際教學中,為防止學生抄襲而催生的“一人一題”的強制要求,也使得教師很難提出由多人共同完成一個設(shè)計任務(wù)的設(shè)想,因而也不得不降低對個人的要求和難度。
2.2設(shè)計題目缺乏精心設(shè)計
設(shè)計題目的合適與否對教學效果影響甚大,但從目前情況看,不少設(shè)計題目缺乏精心設(shè)計,衍生出如下幾類問題。(1)與《化工原理》、《反應(yīng)工程》等經(jīng)典先修課程脫節(jié)嚴重。近年來,有一部分帶設(shè)計課的指導(dǎo)教師認為,設(shè)計應(yīng)該做真題,不應(yīng)該做所謂的“假題”,甚至于設(shè)計題目就是指導(dǎo)教師團隊正在做的工程項目。這就使得設(shè)計題目中所涉及的核心反應(yīng)和分離單元經(jīng)常不是經(jīng)典的反應(yīng)器和單元操作(如吸收、精餾),有時會大量涉及氣體吸附、膜分離、結(jié)晶、離子交換等非傳統(tǒng)的化工的單元操作,有時甚至還因為新技術(shù)保護的原因無法獲得設(shè)計所必需的數(shù)據(jù)。此外,即便有些題目來源于經(jīng)典的傳統(tǒng)化工工藝,但如完全忠實于實際項目,沒有必要的簡化處理,也必會造成工藝系統(tǒng)過于龐大、題目過于復(fù)雜,使學生感到一下子難以承受,不利于短學時性質(zhì)的工藝設(shè)計教學。(2)“一人一題”設(shè)計的考慮不夠周全?!耙蝗艘活}”的初衷是限制學生抄襲。然而,很多設(shè)計題目,設(shè)計變量很少,甚至只有生產(chǎn)強度一個變量,使得學生的設(shè)計題目之間沒有本質(zhì)區(qū)別,無法杜絕學生抄襲。只要有個別學生做出來,其他學生只需簡單地線性變換,仍可效仿,無需經(jīng)過足夠的個人思考。(3)未充分體現(xiàn)“整體設(shè)計”,僅是單元操作的簡單組合。工藝設(shè)計課的工藝計算過程,應(yīng)充分體現(xiàn)過程、工藝的整體設(shè)計。然而,目前的許多設(shè)計題目,其設(shè)計條件沒有涉及單元之間的耦合,使得學生無需深刻認識過程和全流程,便可迅速進入到各個單元操作的計算階段,其教學效果約等于化工原理課程設(shè)計,缺失了對學生大局觀的培養(yǎng)。
2.3缺乏高效的“過程管理”
目前很多院校完全采用“結(jié)果管理”的教學模式,存在很大問題。所謂完全采用“結(jié)果管理”,即設(shè)計開始階段做一次較為充分的宣講,對設(shè)計過程不甚關(guān)心,完全以最終的報告和圖紙定成績。有些教師迫于科研壓力,不愿在設(shè)計課上投入時間精力實施過程管理,甚至以“設(shè)計課以學生為主、學生自己完成”為理由,過度精簡了設(shè)計過程中的師生互動環(huán)節(jié)。當然,也有很多教師非常重視過程管理,投入了大量的精力,但效率不高,其重要原因就是容許學生自由發(fā)揮的地方過多,學生的設(shè)計計算結(jié)果五花八門,教師很難對學生的階段性進展做出高效反饋,甚至會打擊青年教師的信心。誠然,設(shè)計沒有標準答案,充分開放的設(shè)計題目更有利于啟發(fā)學生,但這更多是針對設(shè)計大賽或是畢業(yè)設(shè)計。對于學時有限的工藝設(shè)計課教學,筆者不敢茍同。
2.4指導(dǎo)教師與真實設(shè)計資料的接觸非常有限
近年來入職的青年教師,受到目前高等院校大環(huán)境影響,學術(shù)型的居多,大多沒有經(jīng)歷過多少設(shè)計實踐,自身工程設(shè)計底子薄。即使是有一定經(jīng)驗的教師,也有很多沒接觸過真正的、有代表性的設(shè)計資料。筆者所在的教研室只是收藏了一些早期的紙質(zhì)版的圖紙供學生學習,能反映當今化工廠、化工車間設(shè)計成果的圖紙(特別是CAD電子版的圖紙)還非常有限。學生們從未見過規(guī)范的設(shè)計文件和圖紙,他們上交的報告和圖紙都與行業(yè)規(guī)范相差甚遠。
2.5先修課程缺乏對工藝設(shè)計課的鋪墊
工藝設(shè)計課是一門綜合運用所學專業(yè)知識的實踐性課程,應(yīng)該讓學生能夠在學習過程中將所學知識充分用到解決實際問題中去,這樣會激發(fā)學生內(nèi)心中的成就感,更加明白終身學習的重要性。然而,從目前看,學生學過的先修專業(yè)課程,對工藝設(shè)計課的鋪墊不夠,常常與設(shè)計題目脫節(jié)嚴重,這會使得“大學上的課沒用”的思潮抬頭,學生聽課的積極性大減。例如,《化工工藝學》和《化工設(shè)計》這兩門課是工藝設(shè)計課的直接先修課,但這些課程間的溝通合作還遠遠不夠,從而不能將工藝設(shè)計題目中涉及的工藝流程在這些先修課上有所伏筆,提高了學生們面對工藝設(shè)計題目時要邁過的門檻。又如,認識實習、生產(chǎn)實習等實習環(huán)節(jié),也是理論與實際聯(lián)系的重要橋梁,但也很少跟工藝設(shè)計課之間建立緊密的關(guān)聯(lián)[5]。我們常常不能將工藝設(shè)計題目中涉及的過程、車間和設(shè)備在實習階段就讓學生有所了解,這就使得工藝設(shè)計只能停留在課堂教學而沒有實習支撐。
3改進工藝設(shè)計課的若干措施
筆者結(jié)合自己的教學實踐以及在學生階段的一些設(shè)計經(jīng)歷,嘗試總結(jié)了一些可能對解決上述問題有所改善的措施,分五點陳述如下。
3.1精心安排設(shè)計時間
(1)盡早動員,盡早布置題目。《化工工藝設(shè)計》的全員動員應(yīng)在四年級上學期開學即進行,最好能和另一門設(shè)計類實踐課《化工原理課程設(shè)計》的全員動員合并進行。這樣做好處有二:①學生通過一次集合就知曉大四的設(shè)計開課整體情況,便于其合理安排時間;②這樣安排可以使得在《化工原理課程設(shè)計》結(jié)束后順理成章地布置《化工工藝設(shè)計》的題目,給學生更多的準備時間應(yīng)對難度更大的《化工工藝設(shè)計》。
(2)盡量避開考研沖刺期??煽紤]將官方的開課時間定在春季學期,實際教學則可以跨年度。具體地說,是從考研結(jié)束之后那一周算起,完整進行4~5個自然周。筆者所在教研室一直推行這個方針,最大限度地減少了考研對工藝設(shè)計課的影響。
(3)給學生較為充足的報告撰寫時間。在教學環(huán)節(jié)結(jié)束后,推遲1~2周(甚至整個寒假)收繳報告和圖紙,給學生充足的報告撰寫時間。如果寒假之前時間不夠,則順延到年后,但無論是否順延,都統(tǒng)一在春季學期的第一周做完并上交報告,以減少對《畢業(yè)設(shè)計》環(huán)節(jié)的干擾。
3.2精心制定設(shè)計題目
(1)設(shè)計題目應(yīng)更強調(diào)過程和整體。應(yīng)通過設(shè)計條件的合理設(shè)定,使得任何一個單元操作都不可能獨立求解,籍此強化過程物料衡算和過程設(shè)計的概念,使學生認識到過程設(shè)計不是單元操作設(shè)計的簡單加和,有利于培養(yǎng)學生的大局觀和主人翁意識。
(2)拉開“一人一題”設(shè)計條件的差異。通過設(shè)置不同的設(shè)計條件參數(shù),對設(shè)計題目分組,使組與組之間在一開始便存在較大差別。這樣即便無法完全杜絕抄襲,但也增加了抄襲的難度,迫使試圖“偷懶”的學生不得不思考別人的結(jié)果哪些可以借鑒,哪些不能簡單照搬,在這樣的“詢問他人+自我思考”中也潛移默化地達到了教學的目的,“少數(shù)人栽樹、多數(shù)人乘涼”的狀態(tài)得到有效的遏制。
(3)設(shè)計的前期計算應(yīng)有相對確定的參考答案。設(shè)計的物料衡算、熱量衡算和設(shè)備工藝尺寸計算部分,應(yīng)有相對確定的參考答案,作為指導(dǎo)教師進行過程控制的重要依據(jù)。原因有四:①由答案反推過程,有利于及時糾正低級錯誤,有利于引導(dǎo)學生主動思考;②結(jié)合結(jié)果控制的管理,當有嚴格時間限制時,往往比純過程控制效果更好;③能提高當面交流的效率,有利于提高學生的學習體驗,也有助于提升青年教師信心,使其快速成長;④設(shè)計的開放性體現(xiàn)在多個方面,諸如PID設(shè)計就能充分訓練學生的發(fā)散思維,沒必要從工藝計算就開始發(fā)散。
(4)避免重復(fù)訓練。設(shè)計題目最好應(yīng)包括反應(yīng)器設(shè)計。如果沒有反應(yīng)器,指導(dǎo)教師還應(yīng)充分注意所帶班級《化工原理課程設(shè)計》的題目,使得核心單元操作與《化工原理課程設(shè)計》有所區(qū)別。
3.3完善成績評定方式
最終成績應(yīng)是設(shè)計步驟(設(shè)計過程)、答辯(測驗)、說明書撰寫、圖紙繪制等環(huán)節(jié)的成績總和。其中,設(shè)計步驟(設(shè)計過程)環(huán)節(jié)是過程監(jiān)控性質(zhì)的,應(yīng)規(guī)定學生在每個節(jié)點必須完成的任務(wù),且對其完成情況作出快速、準確的評估;答辯(測驗)環(huán)節(jié)也是過程監(jiān)控性質(zhì)的,是教師了解學生投入情況的另一個重要窗口,是對抄襲行為的必要威懾。
3.4加強設(shè)計類課程的中青年教師培養(yǎng)
(1)提高準入門檻。首先,從事化工設(shè)計實踐環(huán)節(jié)教學的教師,必須有化學工程與工藝的專業(yè)背景,最好是參加過設(shè)計大賽或本科畢業(yè)設(shè)計題目為設(shè)計型題目。其次,青年教師接手設(shè)計課也必須有聽課、助課等自我修煉的過程,特別是沒有時間較長、強度較大的實踐經(jīng)歷的青年教師。
(2)鼓勵設(shè)計課相關(guān)的教師“走出去”訪問學習。鼓勵工藝設(shè)計課相關(guān)的教師,包括從事《化工設(shè)計》理論課教學的老師,多去化工專業(yè)排名前列的院校走訪,聽聽那些口碑較好的老師的《化工設(shè)計》理論課,了解其授課內(nèi)容,學習其先進的課堂組織方式和授課方式。筆者本科階段上過天津大學王靜康院士負責的《化工設(shè)計》課,深刻體會到:把《化工設(shè)計》理論課上好,是調(diào)動學生興趣的第一步;否則,學生就會本能地對設(shè)計實踐課產(chǎn)生抵觸情緒,很難談得上有興趣。
(3)下大力氣收集、整理真實的設(shè)計案例。學院和教研室應(yīng)設(shè)法為一部分指導(dǎo)教師創(chuàng)造去設(shè)計院實訓的機會,積累一些真實的設(shè)計案例,至少是獲得一些標準規(guī)范的PID、平立面布置、設(shè)備、配管設(shè)計等圖紙,加以分類,做好資源共享管理。
3.5加強不同專業(yè)課教師之間的溝通、協(xié)作
在此筆者有兩個特別建議:
①特別建議帶設(shè)計的指導(dǎo)教師參加實習。比如,在生產(chǎn)實習過程中,要求學生認真體會工藝設(shè)計相關(guān)的工藝和單元操作,了解廠區(qū)總圖布置、設(shè)備布置、管線走向、監(jiān)控室設(shè)計等,學習工程實際中的反應(yīng)器和多組分分離系統(tǒng)。
②特別建議《化工工藝設(shè)計》的指導(dǎo)教師也從事《化工原理課程設(shè)計》的教學,甚至是帶同一個班。同一位老師帶班,更有利于講清楚這兩門設(shè)計課的相通點和不同之處,使得工藝設(shè)計課能夠盡量多涉及過程和整體,避免在單元操作的局部中糾纏不清。筆者已通過這種模式連續(xù)帶班了2屆學生,效果良好。
4結(jié)語
工藝設(shè)計課是化工專業(yè)設(shè)計類實踐環(huán)節(jié)的典型代表,綜合性和應(yīng)用性都很強。在高等工程教育深化改革方面,工藝設(shè)計課是大有可為的,應(yīng)引起相關(guān)專業(yè)、相關(guān)院校和相關(guān)部門的高度重視。一方面,必須從學校、學院和教研室層面重視起來,為支持設(shè)計課的發(fā)展、構(gòu)筑合理的專業(yè)培養(yǎng)體系精心謀劃、大膽創(chuàng)新;另一方面,這門課以及化工設(shè)計相關(guān)的指導(dǎo)教師應(yīng)當意識到自己身上的責任和使命,下大力氣提高組織教學的水平和業(yè)務(wù)水平。如此經(jīng)過全方位多角度的改進,工藝設(shè)計課的教學質(zhì)量才會不斷提高,才會在培養(yǎng)高層次工程技術(shù)人才方面發(fā)揮更大的作用。
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關(guān)鍵詞:化工設(shè)備;腐蝕;防護
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.020
工業(yè)化的快速發(fā)展,使得工業(yè)產(chǎn)值在逐年增加,逐漸發(fā)展成為我國經(jīng)濟的主打產(chǎn)業(yè)之一,經(jīng)濟發(fā)展地位不容忽視。新時期,化工行業(yè)的規(guī)模在不斷擴大,化工設(shè)備也變得更加先進,機械設(shè)備昂貴,是企業(yè)斥巨資為生產(chǎn)與加工而購置的工具,但是由于在化學生產(chǎn)與加工過程中被腐蝕,使得設(shè)備的使用質(zhì)量下降,使用壽命縮短,且生產(chǎn)日常用品與人直接接觸,會危害人的健康。為保證企業(yè)的利潤,保證人們的生命健康,控制企業(yè)成本,做好化學設(shè)備的防護工作變得尤為重要。
1 現(xiàn)代化工設(shè)備腐蝕的主要表現(xiàn)形式
1.1 根據(jù)腐蝕程度進行劃分
(1)全部腐蝕。全部腐蝕是指腐蝕的程度很高,但是其危害相對較小是在金屬與具有腐蝕性的介質(zhì)進行接觸時,致使金屬的整個表面或大面積產(chǎn)生均勻的腐蝕狀態(tài)。一旦被腐蝕,金屬的厚度會逐漸變薄,經(jīng)過長時間的腐蝕后,該金屬的受壓能力與承受能力會降低,致使管道與壓力容器的安全性受到制約。在管道與壓力容器中,全部腐蝕是最為常見的現(xiàn)象。全部腐蝕若呈現(xiàn)均勻的狀態(tài),其危害性相對較小,能夠讓工人提前感知,能夠明確看到設(shè)備被腐蝕,員工會提高安全風險意識[1]。
(2)局部腐蝕。局部腐蝕是腐蝕現(xiàn)象主要發(fā)生在金屬的一個區(qū)域,并未將整個金屬面進行覆蓋,其他區(qū)域可能會出現(xiàn)一定的腐蝕點或未腐蝕的情況。局部腐蝕的速度與全部腐蝕相比,其所蔓延的速度較快,具有突然性與突發(fā)性,平時很難發(fā)現(xiàn),可能會導(dǎo)致更大的損失。通常情況下,局部腐蝕主要表現(xiàn)為沖蝕、縫隙性腐蝕、氫腐蝕等[2]。
1.2 根據(jù)腐蝕原理進行劃分
(1)化學腐蝕。化學腐蝕是金屬與相應(yīng)的介質(zhì)發(fā)生了化學反應(yīng),并產(chǎn)生了新的化學物質(zhì),此過程被稱之為化學腐蝕。需要注意的是化學腐蝕發(fā)生時,金屬與介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)中間沒有電流或電荷產(chǎn)生[3]。例如Mg在甲醇中發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。同時,若化學設(shè)備的表面為非金屬類材料,其在非電解質(zhì)或電解質(zhì)中都可發(fā)生化學腐蝕現(xiàn)象。
(2)電化學腐蝕。電化學腐蝕是金屬與電解質(zhì)溶液間的反應(yīng),二者發(fā)生的反映為電化學反應(yīng),致使金屬的本體受到嚴重的破壞。電化學腐蝕的產(chǎn)生,主要是陽極失電子、陰極得電子,進而會產(chǎn)生電子的流動,是電化學腐蝕與化學腐蝕的主要區(qū)別。
2 現(xiàn)代化工設(shè)備的腐蝕防護技術(shù)應(yīng)用
(1)嚴格控制設(shè)備的構(gòu)成材料?;ぴO(shè)備大都比較昂貴,且體積大,開展化工生產(chǎn)與加工對密封性要求高,否則由于密封性差而導(dǎo)致毒氣或有害氣體泄露,會帶來嚴重的危害。因此,為了提升化工設(shè)備使用的安全性,應(yīng)嚴格控制設(shè)備的制作材料,對該設(shè)備所處的工作環(huán)境進行調(diào)查與分析,對該環(huán)境中可能導(dǎo)致設(shè)備被腐蝕的現(xiàn)象予以分析,基恩人選擇合適的防腐材料,做到防止或減輕腐蝕的目的。材料的選擇過程非常關(guān)鍵,在選材時必須及時了解材料的抗腐蝕性、力學性能、物理性能等,利于保證設(shè)備的使用質(zhì)量與年限,同時還能保證化工產(chǎn)品的安全性,進而提高經(jīng)濟效益。
(2)強化對設(shè)備結(jié)構(gòu)的控制。若想達到防護的效果,避免設(shè)備被腐蝕的情況,應(yīng)強化對設(shè)備結(jié)構(gòu)的有效控制,優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計,必須前期具備防腐意識[4]。例如,在結(jié)構(gòu)設(shè)計部分,必須設(shè)置腐蝕的余量,要設(shè)置簡單的結(jié)構(gòu)模式,禁止殘留物或液體被腐蝕,進而可有效避免縫隙的產(chǎn)生,降低腐蝕的發(fā)生概率。同時,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,應(yīng)避免發(fā)生沖蝕腐蝕現(xiàn)象,禁止出現(xiàn)應(yīng)力集中的情況,強化對設(shè)備的有效防護,以增強其抗腐蝕性。
(3)實施先進的表面處理技術(shù)。一般情況下,腐蝕發(fā)生都是由剛剛接觸的表面所產(chǎn)生的,表面金屬材料與相應(yīng)的介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而造成腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生,必須實施先進的表面處理技術(shù),以達到設(shè)備防護的效果。表面技術(shù)的應(yīng)用,應(yīng)使用表面改性技術(shù)、涂層鍍層技術(shù)來對表面進行規(guī)范性的處理,若設(shè)備外表面材料極易受到腐蝕,應(yīng)對材料的性質(zhì)予以改善,并讓材料具備力學、化學和物理學性能,增強設(shè)備表面的硬度、高疲勞強度和抗腐蝕性,進而保證設(shè)備不會被腐蝕,延長設(shè)備的使用壽命。
通過涂層保護的方式,能讓設(shè)備避免的敏感性金屬材料與外部介質(zhì)被隔離,通過涂層保護的方式進行隔絕,可大大增強設(shè)備的抗腐蝕性,進而保證設(shè)備的運行質(zhì)量,保證化工產(chǎn)品的應(yīng)用質(zhì)量。在防腐工程施工時,涂層材料必須具有高度的抗腐蝕性,且基本材料具有很強的附著性,且表面要具有高度的均勻性,厚度一致,且整個外涂層表面要保持完整,且其孔隙要較小。工作人員應(yīng)及時對設(shè)備所接觸的腐蝕性環(huán)境予以了解,進而將各項要素與條件考慮其中,以達到良好的防腐效果。同時,還應(yīng)對腐蝕環(huán)境下介質(zhì)、pH值、溫度、壓力和流速等因素予以全面考量,進而提高化學設(shè)備的抗腐蝕性,降低化工企業(yè)由于腐蝕而產(chǎn)生的額外支出。
3 結(jié)束語
綜上所述,通過對現(xiàn)代化工設(shè)備的腐蝕情況來看,按破壞程度來分可分為全部與局部腐蝕,若按照腐蝕的原理可分為化學腐蝕和電化學腐蝕,一系列腐蝕現(xiàn)象會造成嚴重的危害。為更好的應(yīng)對化工設(shè)備腐蝕性問題,應(yīng)保證材料選擇的規(guī)范性,優(yōu)化設(shè)備的結(jié)構(gòu)性設(shè)計,運用更為先進的表面處理技術(shù)對化工設(shè)備的表面進行處理,建設(shè)防腐工程,降低防腐指數(shù),提高設(shè)備的使用價值,保證人們放心的使用化工類商品。
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