模塊化建筑結構大全11篇

緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇模塊化建筑結構范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

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模塊化建筑

模塊化建筑是一種新型的建筑結構形式，模塊化建筑結構體系，以單個房間作為一個模塊在工廠進行預制，并可在工廠對模塊內部空間進行布置與裝修，然后運輸到現場通過吊裝將模塊可靠地連接為建筑整體，模塊化結構體系預制比例高，可節約人力、物力，減少工期，綠色環保。

與傳統建筑相比，模塊化建筑其優點在于能把復雜的建筑結構簡單化，把復雜的功能系統分解為子系統，從而更易于管理和實施。模塊化建筑設計和建造是基于以下理念：一是適應的建筑設計比較廣泛，建筑過程能滿足任何新穎的建筑設計方案；二是空間模塊都是由二維平面組件構成，通過模塊化建筑制造工廠的生產裝配線以及嚴格的質量監控系統，能把所有二維構件組裝成一個個空間模塊，運輸方便，建造靈活i三是減少建筑垃圾和重復投入，綠色環保；四是減少現場的施工量，大量節約人力。

據統計，模塊化建筑結構體系的預制比例可高達85%以上，其余為現場基礎施工與模塊安裝的連接工作。模塊化建筑得到了很多建筑大師的首肯，取得了很多成功案例。比如，遠大集團在長沙蓋起30層酒店。就是采用模塊化解決方案建筑酒店，一共用了15天就完成了整個建筑的施工。施工過程中，工人像搭積木一樣，快速地安裝框架和建筑鋼材，整個建筑施工場所，沒有任何的建筑垃圾。模塊化建筑及其模塊化施工技術可謂是建筑史上的一場空前革命。

模塊化施工

模塊化施工技術更加注重小生態環境的建設，最大優點是能夠實現平行施工，大量的施工工作在制造工廠完成，有效地減少在現場的施工量，從而縮短整個項目的建設工期。不僅能夠降低施工難度，更好地保證施工質量，還能提高生產率，體現人工智能的特點，實現綠色建造達到可持續發展。

與傳統建筑施工相比，模塊化施工通過完善而嚴格的“車間”質量管理體系控制建筑質量，建筑牢固性能好，投資回報快，符合城市可持續發展戰略，環保節能性能大大高于傳統建筑模式，實現了綠色可持續發展。

模塊化施工的成功案例之一。坐落于華中科技大學建筑系館東側的石榴居，就是關于新型建筑結構體系并按照模塊化施工的有益實驗。石榴居所有建筑構件均由當地建筑工廠預制，并在現場裝配而成，建筑以膠合竹作為主要結構材料，進行整體預制，它的主體結構為30mm×600mm的門式鋼架體系，建筑結構直接暴露在室內并作為家居和儲物空間，使用較為方便。整個竹制建筑體采用輕型的預制體系，基礎為點式樁基。現場工人只需將預制工廠的主要構件以及次級構件進行對位裝配即可，而且其中85%的主體構件可以被拆解。

存在的困惑

模塊化建筑技術標準還不完善。這是制約模塊化建筑及其施工技術的關鍵因素。在我國，建筑業推廣使用模塊化建筑結構的現象越來越熱，但仍然未形成系列的規范來指導這項工作，這就使得建筑商們尤其是施工單位望而卻步，有積極采用模塊化施工技術的熱情，又擔心缺乏相關標準和規范，不能通過質量驗收。

技術工人相當匱乏。任何一項工作，都必須依靠專業技能來完成，否則就不可能得到長足發展。工廠化模塊式生產對工人的技術要求較高，而我們施工企業的工人基本上是農民工，文化程度低，無法滿足工廠化預制構配件的要求。雖然說通過工廠預制，將施工現場對技術工人技能的要求轉嫁到預制工廠，在施工一線的技術工人的數量大大減少，一線施工人員就轉移到預制工廠從事生產。但在施工現場，由于模塊化建筑的設計及施工屬于新事物，模塊化建筑的設計比較復雜，如何將模塊化建筑各個模塊單元進行連接組裝，保證結構的穩定、牢固、可靠，對現場技術工人的要求，遠遠大于傳統施工方法對工人技術素養和施工能力的要求。這也是制約我們大力推廣模塊化建筑的一個瓶頸。

模塊化建筑在普及率不高的情況下，其高昂的造價也是制約發展的瓶頸之一。由于受施工規模和異地運輸的影響，在個地方預制構建數量較少不宜開辦工廠而異地運輸費用較高的情況下，模塊化施工就會因為新開辦工廠制造成本高而放棄，只能采取現場現澆方式生產。由于目前模塊化建筑尚不普及，當建筑物規模較小，而當地又缺少預制工廠時，施工企業只能自己建廠預制構配件，或從異地預制工廠運輸預制構配件。這樣就極大地增加了施工成本，使得模塊化建筑施工不經濟最終放棄。目前，我國進行工廠化預制建筑構配件的企業主要以施工企業為主，其生產線大多從德國等發達國家進口，造價比較昂貴，如果制作的預制件達不到一定規模，就無法攤薄成本，企業就會出現虧損，要實現產業化就比較困難。

采取的措施

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二、超高層模塊化盒子結構模式的推廣與應用

超高層模塊化建筑技術為澳大利亞Hickory集團第六代模塊化建筑技術，該技術目前已應用到澳大利亞墨爾本的拉特羅布街大廈—43層高的商業住宅項目，該項目共294個模塊，目前已開始加工制造，計劃2015年10月完工，該建筑完工后，將是世界第一個商業化超高層模塊化建筑。技該術通過將建筑合理劃分為模塊化單元，模塊化單元在工廠進行流水化生產（包括模塊化單元的精裝修加工），預制比例可高達95%，模塊化盒子結構構造圖如圖2所示。模塊化單元加工完成后運輸至現場，通過提升設備將其吊放到位，并通過專業連接方式組裝成建筑整體，其現場吊裝圖如圖3所示。與傳統建筑相比，模塊化建筑采用工廠預制，現場組裝的施工方式，具有如下優點：低碳節能：模塊化建筑采用新型環保節能建筑材料、工廠標準化生產等，可以實現節能47%以上，減少二氧化碳排放51%以上，并且模塊化建筑的的材料可以100%回收利用。節省工期：模塊化建筑現場基礎施工與工程制造可同步進行，同時施工也不受天氣及季節變化等的影響，大幅度縮短建造周期，按照國外的統計發現模塊化建筑的建造周期比傳統的建造模式至少減少一半時間以上。質量優良：模塊化建筑材料由專業工廠標準化進行建造，在避免劣質材料和惡劣天氣影響施工質量的同時，可以通過標準化控制，現代化檢測以及工業化生產等手段保證建筑質量及其穩定性。經濟適用：模塊化建筑的建造成本可以通過加工前的優化設計、快速的建造過程、工廠可控環境下加工、降低項目建設過程中的不可預見因素實現有效控制；根據用戶的不同需求進行裝修，實現用戶的直接入住，而無需二次裝修。安全施工：模塊化建筑的大部分構件都在工廠事先完成，建筑結構、外層裝修和玻璃幕墻施工沒有高空作業，提高了現場施工的安全性；并且工廠環境下施工便于對施工安全進行有效控制。

三、高性能建筑保溫隔熱材料

建筑保溫隔熱材料是建筑節能的基礎，建筑護結構是建筑內部與外界環境能量傳遞的直接途徑，通過改進護結構的保溫隔熱性能，大幅度地降低其傳熱系數，是建材節能創新研究最有效的途徑。氣凝膠作為一種新型的輕質納米多孔性固態材料，具有超低的導熱性系數（導熱系數低于無對流空氣的導熱系數），但氣凝膠材料制備工藝復雜、成本高，且強度低、韌性差，制約了其在建筑隔熱保溫領域的應用。針對這些問題，通過四因素、三水平的正交實驗，得到SiO2氣凝膠的低成本與快速制備工藝的優化工藝條件，制備得到性能優異的SiO2氣凝膠；其次采用纖維增強整體成型技術，制備出具有良好力學性能、較低導熱系數、隔聲減震、耐火不燃等高性能氣凝膠隔熱保溫材料，最后根據不同的工程場合要求，研發出氣凝膠隔熱玻璃、氣凝膠隔熱保溫氈、氣凝膠隔熱保溫涂料、氣凝膠隔熱保溫膩子等高性能建筑隔熱保溫材料。其中氣凝膠隔熱玻璃與市場上其他三種玻璃相比，具有超強的保溫隔熱性能，對比結果見表2。

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一、工程概況

某工程總建筑面積為167416㎡，工程用地面積為16338㎡，工程塔樓建筑高度為273.88m，屬于超高層建筑。工程結構采用的是鋼結構框架核心筒結構體系，核心筒面積為440㎡。在工程核心筒施工過程中，應用了模塊化低位頂升鋼平臺模架體系，取得了顯著綜合效益。

二、模塊化低位頂升鋼平臺模架體系概論

模塊化低位頂升鋼平臺模架體系包括桁架鋼平臺、支撐鋼柱與定型大鋼模板、可調節移動式掛架及其防護系統、長行程高能力雙向作用油缸及其控制系統五個部分。模塊化低位頂升鋼平臺模架體系通過立柱與箱梁支撐整體式鋼平臺，在鋼平臺下懸掛模板及掛架，這種模架體系被簡稱為模塊化頂模。模塊化頂模在應用出，表現出較多優勢：

（一）因支撐立柱本身存在一定高度，相對于當前結構施工層位置來說，模塊化頂模支撐點較低，受混凝土齡期影響不大，當鋼筋模板完成后就可以進行爬升作業，施工速度與效率較高；

（二）模塊化頂模體系鋼平臺承載量很大，可以加快施工速度，提高施工效率；

（三）模塊化頂模體系支撐點只有3-6個，支撐點較少，運行平穩，針對不同結構可以靈活調節；大型油缸行程較長，可以一次頂升到位，保證了爬升作業效率；

（四）施工人員操作時，掛架全封閉，安全性良好，可以讓施工人員更加快捷方便的進行模板加工及鋼筋綁扎作業。

三、模塊化低位頂升鋼平臺模架體系在超高層建筑施工中的應用

（一）模塊化低位頂升鋼平臺模架體系實施流程

在模塊化低位頂升鋼平臺模架體系實施之前，需要進行總體策劃。由于模塊化頂模屬于新興技術，目前尚未出現專業模架體系生產公司，為確保模塊化頂模體系的順利實施，需要做好模架體系準備工作。模塊化頂模的實施流程如下：

模塊化低位頂升鋼平臺模架體系實施流程

（二）模塊化低位頂升鋼平臺模架體系技術準備階段

模塊化低位頂升鋼平臺模架體系技術準備階段的主要內容是模架體系的設計及制作，其中模架體系設計及確定施工方案是核心筒施工的核心；模架體系包括五個部分，選擇合適的廠家進行生產、加工；在系統制作完成之后，需要進行驗收，驗收合格后方可運送到施工現場；

（三）模塊化低位頂升鋼平臺模架體系施工階段

在施工現場，將模塊化低位頂升鋼平臺模架體系按照設計要求進行安裝，在核心筒結構施工階段，需要明確每層結構施工都是一個子運行周期，在子運行周期內施工管理，就是模塊化低位頂升鋼平臺模架體系標準層的施工管理工作。在模架體系施工過程中，可以分為三大工況，包括模架體系頂升、下箱梁回收、結構施工三部分。

當模塊化低位頂升鋼平臺模架體系檢查并組裝完畢后，需要高度重視第一次頂升作業，第一次頂升作業，為預頂升作業，可以有效檢驗模塊化頂模系統的整體性能。當預頂升完成之后，工作人員需要對模塊化頂模體系在頂升過程中所產生的各種數據進行分析，找出問題并及時解決，確保模架體系整體性能符合設計指標。

模塊化低位頂升鋼平臺模架體系預頂升流程如下：

1.頂升準備：鋼筋綁扎，模板加固；完成大鋼模板，保證模板與墻體沒有沖突；翻開掛架與墻體安全防護；確保箱梁位置符合要求；清理頂升障礙；

2.初次頂升50mm后，檢查各節點狀況；檢查油路運行狀態；檢查油缸運行情況等；

3.頂升到設計行程高度，牛腿需高于預定洞口50mm；頂升過程中，嚴密觀察模架體系，找出問題；

4.將上箱梁牛腿伸出，伸出過程需緩慢進行，確定不存在失誤后，將牛腿完成伸出；

5.上箱梁回落操作：回落速度需要控制在10mm/s以下，采取點動回落方式；上箱梁回落到位的標志是液壓系統壓力回落到空載壓力；對箱梁與箱梁牛腿進行觀測，兩者不存在空隙為正常情況；箱梁回落后恢復掛架安全防護，從而完成整個頂升作業。

在頂升過程中，需要嚴格控制頂升速率，一般將頂升速率控制在5-10cm/min左右，可以滿足施工要求。液壓系統控制臺能夠顯示出液壓油缸同步信息、油路壓力信息。如液壓系統出現不同步現象，不同步高差超過5mm內報警，超過1cm時，則油閥自動上鎖，確保模架系統運行穩定性及安全性。

在模塊化低位頂升鋼平臺模架體系中，由于模板選擇為懸掛式安裝，這就方便了模板的拆模及合模工作；模塊化低位頂升鋼平臺模架體系包括了混凝土養護層、鋼筋綁扎層、模板作業層，方便施工人員平行施工；在模塊化低位頂升鋼平臺模架體系爬升基礎上，合理安排核心筒結構施工人員及施工時間，提高施工效率。在某工程中，采取模塊化低位頂升鋼平臺模架體系施工，達到了3-4d一個標準層的施工工效。

四、模塊化低位頂升鋼平臺模架體系施工安全管理

為確保模塊化低位頂升鋼平臺模架體系充分發揮其優勢，確保超高層施工安全，需要加強施工安全管理。

（一）配備專業操作人員

模塊化低位頂升鋼平臺模架體系包括五大系統，涉及到的方面專業性要求較高，為確保模架體系穩定運行，就需要配備專業操作人員，并加強現場指導，做好專業培訓；

（二）模架體系操作符合規范要求

在模架體系操作時，需要熟悉模塊化低位頂升鋼平臺模架體系操作規范，確保模架體系能夠規范性、流程性運行，從而實現對模塊化低位頂升鋼平臺模架體系的施工質量、施工安全等系統管理；

（三）信息化管理與實時監控

為確保模塊化低位頂升鋼平臺模架體系運行的安全，需要保持模架體系在運行過程中各種信息的暢通，通過對講機及攝像頭等設備，建立信息化管理及實時監控，確保信息能夠及時傳遞與反饋；

（四）定期檢修維護

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中圖分類號： F407 文獻標識碼： A

一、引言

變電站采用模塊化裝配結構建筑模式，通過工廠生產預制，現場裝配安裝兩大階段來建設變電站，這種建設方式大大減少了變電站的占地面積，大幅縮減建設工期。隨著程序模塊化裝配式變電站在浙江，安徽等變電站的試點成功，國內外出現了許多變電站建設的模塊化產品，表明這種模塊化裝配式變電站將會成為今后變電站建設的主流模式。

二、傳統變電站的建造方案

1、 戶外型變電站

傳統戶外型變電站模式的高壓開關設備采用戶外布置形式，變壓器放置在戶外， 10kV設備采用戶內開關柜形式布置在開關室中，各電氣設備采用露天連接方式，即設備之間采用導線或母線端子排，利用戶外構支架支撐進行連接。由于高壓設備及其連接直接暴露在戶外，對環境及絕緣配合的要求較高，變電站通常構架高聳，高壓線復雜，電力設施的體積和間距較大，占用土地較多，與周邊環境不相協調，建設點選置比較困難。

2、戶內型變電站

為了解決與土地和環境的矛盾，出現了戶內型變電站，其電氣設備全部或部分安裝在戶內。其高壓設備多選用氣體絕緣封閉式設備（GIS），各電氣設備之間的連接多采用電纜方式。戶內型變電站需要現房建設，且安裝、調試工作量較大，施工周期長，總體造價約比戶外變電站高出1倍，適用于土地緊張的城市中心區域。

3、地下或半地下型變電站

這種模式接近戶內型變電站，只是將所有電氣設備全部或部分安裝在地面以下，更為有效地節省了土地面積，但是這種模式的變電站建設及維護運行費用高，只適用于土地資源更為緊缺的發達城市。

以上變電站模式各有優劣，適用于不同場所，但均是設備分散運抵現場后，再進行安裝調試的建設方式。從變電站可研立項到竣工投運，每一個變電站都需經過設計、招標、安裝、調試等復雜過程。如果把變電站設計為預制裝配式結構，相關設備由生產廠家按通用規范分模塊在工廠內安裝完畢，并且完成內部聯機和調試，到現場后只需進行外部連接、整體聯機和調試，則可以降低綜合造價，縮短建設周期，減少維護投入。

三、程序模塊化變電站建造方案

模塊化裝配式變電站是變電站建設的一場革命，改變了傳統的變電站電氣布局、土建設計和施工模式，通過工廠生產預制、現場安裝兩大階段來建設變電站。模塊化裝配式變電站是“兩型一化”變電站的具體體現，其標準化設計、模塊化組合、工業化生產、集約化施工，使變電站建設走向科技含量高、資源消耗低、環境污染少、精細化建造的道路。模塊化裝配式變電站把“三通一標”作為標準化建設的主要抓手，深化通用設計、通用造價、通用設備、標準工藝，做到優化、美化、簡化。針對面廣量大、建設工期緊迫、安質風險加大的基建實際，尋求高效、可控、標準、節能、環保、經濟的建（構）筑物建造的新模式、新方法、新途徑。

1、土建方面

全面落實資源節約、環境友好，實現社會綜合效益最大化，有以下三個方面。

系統策劃，標準先導，改變傳統電氣布置型式，廢除傳統建筑結構形式。推廣土建專業通用設計，因地制宜，美化設計，使之與城市發展、周邊環境相協調，并融入自然環境中。

貫徹建筑節能、節材、節水、節地方針，土建結構安全裕度精準，建筑耐久性與變電站運行壽命相協同，力求使建筑結構輕型化。在變電站設計方面，開展創新設計，變電站采用砂石地坪，主控樓采用工業化設計，施工采用清水墻工藝和節能環保材料，體現工業設施本色。

變現場澆筑、砌筑、粉刷為工業標準化生產檢驗合格后，送現場按標準工藝快速拼裝；變施工串聯流程為并聯流程；相應簡化凈化施工現場，減少施工期粉塵、噪音、污水污染以及水資源消耗。建筑物主體及圍墻采用裝配式結構，現場基礎、柱、梁、板、屋架一次就位，縮短了近一半施工周期。

2、電氣方面

分進線模塊、主變壓器模塊、出線模塊、綜合自動化模塊、無功補償和消弧線圈模塊，各模塊之間的現場連接是技術難點。此外必須系統制定變電站通用設計、部件加工詳圖、工廠生產工藝、現場拼裝工藝、建筑取費定額、裝配式建造管控六大標準體系。

進線模塊。各種封閉式組合電器可以作為進線模塊的基礎，目前國內110kV以上電壓等級的封閉式組合電器需要現場制作電纜連接套管，施工工藝要求嚴格。而國際上出現了工廠預制的整體式電纜套管及可以插拔式電纜插接頭，更加便于安裝及運行維護。

主變壓器模塊。變壓器模塊需要對常規變壓器的進出線端子進行改進。一次側可以采用可拔插的電纜附件或油氣套管與進線模塊相連。二次側可以考慮電纜或架空線兩種出線考慮，但需要考慮絕緣封閉的要求。

出線模塊。出線模塊目前主要有拼裝式和戶外共箱式。拼裝式采用常規的中置柜、手車式或固定式戶內開關柜，這種開關柜體積龐大、運輸、安裝困難，箱體內的維修空間也比較狹窄，廠家和用戶都感到不便。近幾年永磁機構真空斷路器的出現，生產出了緊湊型開關柜，其體積小、重量輕、維護少、吊裝和運輸方便，提高了出線模塊拼裝模式的可行性。戶外共箱式是開關設備裝在充氣箱體內，大電流參數的電纜接頭作為進出線連接并兼有隔離斷口功能，再加裝防護外罩。這種型式利用了開關設備免維護的優點，結構緊湊，體積小，維護工作量少，布局簡單，變電站的建設和運行更加簡化。以共箱式開關設備為基礎的全絕緣、全封閉型設計方案靈活、占地極小，將是今后重點推廣的技術。

綜合自動化模塊。綜合自動化模塊包括保護屏、交直流屏、電度表屏、通信屏等后臺部分，目前采用的是常規變電站的標準設備。

無功補償和消弧線圈模塊。無功補償和消耗線圈可以采用敞開式布置加頂罩，也可以采用戶內設備安裝在箱體內。目前也沒有新的適用技術。

四、其他補充

程序模塊化裝配式建造模式需要預制件、鋼構件現代化工廠作支撐，需要對傳統土建工程招標及標段劃分作調整，需要對采購方式與施工組織重新定義。

程序模塊化變電站的建設過程，通過工廠生產預制、現場裝配安裝兩大階段縮短土建施工周期，減少工程建設人員，簡化檢修維護工作。通過探索實踐，完善出設計、加工、施工、管理、定額等標準，從而有效地控制工程質量、建筑周期和工程造價。其標準化設計、模塊化組合、工業化生產、集約化施工，使變電站建設走向科技含量高、資源消耗低、環境污染少、精細化建造的道路。

結束語

程序模塊化變電站建造在推廣的過程中肯定會遇到很多的問題，但隨著科學技術的進步與創新，隨著人們發明創新意識的提高和思維的開拓，模塊化裝配式變電站建設應用一定會越來越廣泛，在工程建設資源集約化、環保先行的社會發展大環境推動下，模塊化裝配式變電站的技術、產品和實施經驗一定會很快成熟起來，并必將成為新形勢下變電站建設的重要選擇方案之一，并不斷適應高速發展的城市建設過程。

參考文獻：

[1] 柳國良等；變電站模塊化建設研究綜述[M]；電網技術；2008年32（14）

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中圖分類號：G6420；U45文獻標志碼：A文章編號：10052909（2016）03007204近年來，隨著高速公路、鐵路建設及城市地下空間開發的蓬勃發展，出現了越來越多的隧道工程，交通、市政建設領域對隧道工程專業技術人才的需求量不斷增大。培養創新能力、應用能力及解決能力實際問題較強的應用型專業人才是地方本科院校的主要辦學目標之一[1-2]。筆者在隧道工程教學過程中發現，該課程內容覆蓋面廣，且較為零散，采用按教材章節順序進行授課的傳統教學模式難以達到良好效果，亟需探索新的教學模式。

起源于德國的“模塊化教學”[3]方法，可以較好解決上述問題。該方法是基于學習遷移理論基本原理，把課程內容分解成若干個部分，再將具有相同或相近主題的內容進行整合，形成具有內在聯系的單元模塊并進行教學[4-6]，可以提高學生學習的靈活度，激發學生學習的積極性和主動性，進而提高教學質量。文章以武漢工程大學土木工程專業、道路橋梁與渡河工程專業為例，探索模塊化教學方法在隧道工程課程中的應用。

一、隧道工程課程特點及教學現狀

（一）內容覆蓋面廣

目前我校采用的教材是彭立敏、劉小兵主編的《隧道工程》[7]，同時參考了丁文其[8]、覃仁輝[9]、朱永全[10]等主編的教材。這些教材的主要內容大體上包括：緒論、隧道勘測設計、隧道主體結構與附屬結構、圍巖分級與圍巖壓力、隧道支護結構的設計計算、隧道施工方法、隧道施工工藝及技術、高速鐵路隧道、隧道常見病害及處治方法、隧道施工組織與管理、運營管理與維護等。可見，隧道工程課程內容涵蓋面廣，包含了規劃、設計、施工、運營管理等過程的各個方面，既有基本概念和理論，又有施工工藝和方法；既包含技術層面問題，又包含管理層面問題。

（二）主要內容之間獨立性強

隧道工程課程不僅知識點多，而且其主要內容之間具有較強的獨立性。如隧道勘測設計、圍巖分級、圍巖壓力等，主要涉及工程地質、巖土工程勘察、巖體力學等知識；隧道主體結構與附屬結構，主要涉及建筑結構等知識；隧道施工，主要涉及工程爆破、工程機械等知識；隧道支護，主要涉及巖土工程、建筑材料等知識。

（三） 與先行課程關系密切

隧道工程課程一般在第七或第八個學期開設，在此之前，學生應修完所有專業基礎課和大部分專業方向課，掌握相應的專業基礎知識。該課程的主要內容和先行課程之間存在密切聯系，具體見表1。表1隧道工程課程主要內容與先行課程關系課程內容相關先行課程隧道工程勘測設計工程地質、工程測量、道路勘測設計隧道主體、附屬結構建筑結構、鋼筋混凝土結構圍巖分級、圍巖壓力、支護結構計算工程地質、巖體力學、材料力學、彈性力學、鋼筋混凝土結構隧道施工土木工程施工、施工組織與管理隧道支護巖土工程、建筑材料、地下結構防水隧道通風及高速鐵路隧道空氣動力學問題流體力學、施工組織與管理（四）教學困境

綜上，隧道工程課程內容龐雜，涉及土木工程專業大部分基礎知識，導致學生在學習該課程時存在理解不透徹、記憶不深刻等問題，學習積極性普遍不高。如何激發學生學習興趣，是授課教師面臨的一大挑戰。

另一方面，隧道工程課程內容具有較強的綜合性，如將這些零散的內容按照某種屬性或規律進行適當歸納、分類，使之成為若干個相互聯系的有機整體，則不僅能夠提升學生的學習興趣，還可以幫助學生構建專業知識體系，使學生對專業知識的認知和理解上升到新的高度。

二、模塊化教學設計

針對上述問題，采用模塊化基本理論和方法，并根據涉及科學、工程問題的不同，將隧道工程課程主要內容歸為基本概念、地質及力學問題、施工方法、新技術新方法、運營管理與維護等5個模塊（表2），具體分述如下：

（一） 基本概念模塊

主要包括隧道的定義、分類、發展歷史、隧道主體結構與附屬建筑等。隧道工程是地下工程的一種，有別于一般建筑工程，該模塊主要介紹隧道工程中的名詞、定義及相關基本知識。

（二）地質、力學及支護結構模塊

主要包括隧道工程勘測設計、圍巖分類、圍巖壓力、隧道支護結構的計算等。隧道修建在巖土體中，其支護結構的形式主要取決于圍巖的工程特性，隧道開挖與支護的核心問題是圍巖力學特性及圍巖與支護結構的相互作用，即圍巖的地質力學問題。

（三）傳統施工方法模塊

主要包括鉆爆法施工、掘進機法施工、隧道輔助施工作業、新奧法等。根據隧道工程所在巖土體性質的不同，可以分為巖質隧道和土質隧道。巖質隧道多采用鉆爆法或掘進機法施工，土質隧道多采用盾構法（掘進機法的一種）。新奧法不是具體的施工方法，但目前幾乎所有隧道的施工都采用新奧法的基本理念和原理。

（四）非傳統施工方法模塊

主要包括高速鐵路隧道工程、城市地鐵隧道工程、海底隧道工程等。近年來出現了上述特殊環境和技術條件下的隧道工程，與之配套的新技術、新方法也日趨成熟，其占有重要地位。

（五） 施工管理與運營維護模塊

主要包括隧道施工組織管理、運營階段的養護與維修等。隧道工程是隱蔽工程，在施工過程中作業空間有限，作業環境危險性高，且各工序之間相互干擾大。在正常運營階段，車輛沖擊、廢氣排放、地下水、圍巖等因素對襯砌耐久性造成不利影響，隧道交通事故、火災等更是會造成嚴重后果。這兩個方面的問題均需要通過實施管理來解決。表2隧道工程教學內容模塊化設計（Ⅰ）編號模塊名稱主要內容學時分配1基本概念隧道分類及發展歷史1隧道主體結構2隧道附屬結構12地質、力學及支護結構隧道工程勘測設計2隧道圍巖分類1隧道圍巖壓力1隧道支護結構的計算13傳統施工方法鉆爆法施工2掘進機法施工1隧道輔助施工作業2新奧法24非傳統施工方法高速鐵路隧道工程2城市地鐵隧道工程1海底隧道工程15施工管理與運營維護隧道施工組織管理2隧道運營階段養護與維修2上述方法是將隧道工程作為土木工程的一個分支學科來進行探討，包括理論、方法和工程技術等多個方面。此外，和橋梁工程、道路工程、房屋建筑工程一樣，也可以將隧道工程作為工程項目的一種，相應的課程主要內容圍繞隧道工程從規劃到設計、施工，再到后期管理等。按照該思路，可以將隧道工程課程的內容劃分為：隧道工程基本理論與基本概念、隧道工程規劃選址與設計、隧道工程施工、隧道運營管理4個模塊，這4個模塊則直觀反映了隧道工程項目建設的大體流程（圖1）。

三、模塊化教學實施及效果評價

武漢工程大學土木工程專業創辦于1992年，是學?！笆濉敝攸c建設學科之一，為一級學科碩士學位授權點、湖北省楚天學者設崗學科、省級品牌專業。該學科現設有建筑工程方向、交通土建方向，以及道路橋梁與渡河工程。隧道工程是我校土木工程專業（交通土建方向）及道路橋梁與渡河工程專業學生的專業方向課。2014年開始，將上述模塊化教學方法應用于我校土木工程專業（中英班）、土木工程專業（交通土建方向）及道路橋梁與渡河工程專業的隧道工程課程。

首先，按照表2中的方法，從內容屬性的角度出發進行模塊劃分，在講授每一個模塊之前，提醒學生復習與之相關的課程內容；在講授課程的過程中，提醒學生講授的內容涉及哪些專業基礎知識，從而讓學生認識到專業基礎知識對于后續專業課學習的重要性。其次，在每一個模塊內容講授完畢時，歸納總結該模塊的主要內容，詳細分析將這些內容作為一個模塊的原因，讓學生理解同一模塊中各部分內容之間的內在聯系。再次，在全部課程內容講授完畢時，引導學生回顧課程內容，分析各部分內容之間的邏輯關系，幫助學生建立專業思維，構建專業知識體系。最后，采用上述工程項目建設階段模塊（圖1），引導學生再次回顧教學內容，可以有效促進學生的開放性思維，并全面提升學生運用專業知識分析和解決工程問題的能力。

經過一年多的模塊化教學探索和實踐，該課程教學取得了一定成效，學生的學習積極性得到普遍提升。學生反映，在學習隧道工程課程過程中，較全面地回顧了先行課程涉及到的知識，對專業知識體系的認識上升到了新的高度。

四、結語

基于學習遷移理論基本原理，按照涉及科學、工程問題的不同，將隧道工程課程內容分為基本概念模塊以及地質、力學及支護結構模塊、傳統施工方法模塊、非傳統施工方法模塊、管理與維護模塊等。此外，按照工程項目建設的階段，將該課程內容劃分為：基本理論與基本概念、規劃選址與設計、施工、運營管理4個模塊。二者聯系緊密，互為補充。實施該模塊化教學方法，提高了學生的學習積極性，促進學生深入理解課程內容，培養學生運用專業基礎知識分析、解決專業問題的能力，幫助學生構建專業知識體系，收到了良好效果。

需要指出的是，模塊化教學方法絕不是簡單地將課程內容劃分模塊分別講解。在實際操作過程中，需要引導學生去分析、思考劃分模塊的依據以及各模塊之間的內在聯系，并站在教材編者的角度去分析課程的內容構成，從而幫助學生構建專業知識體系，培養學生善于運用專業知識分析和解決實際工程問題的習慣和能力。課堂上應適當組織學生進行研究性學習，并布置課程作業，充分發揮學生自主性，實現師生之間互動。

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篇（6）

對于高職數學課的任課老師來說，高職數學需改革早已是共識，從教育的理念、內容、方法與手段都需改革，但真正付諸實施的少，成功的案例少之又少。本文筆者都是從事數學及建模教學的一線老師，還有建工專業老師，積累了很多數學與建工相融合的經驗。本文就是將數學建模思想融入到高職建筑工程類數學課中，重構高職數學課，以期對同行有借鑒意義。

一、高職院校數學建模開展的必要性與可行性

高職數學教學的現狀是，源于本科，自然成為本科數學的壓縮版，完全的公理化體系，對于生源本來就不太理想的高職院校來說，內容偏難，教師傳授的方法與手段也略顯陳舊。因此，對于注重實用性的高職院校來說，數學課往往不受重視，能少開就少開，能不開就不開，數學課的空間被嚴重擠壓。

而數學建模就是將各專業中實際的問題轉化為數學模型，其素材本來就脫胎于實際問題，其實用性更是與高職教育的理念相契合。另外，高職數學建模不僅弱化了數學理論體系的嚴密性，突出其實用性，不再是空對空的理論，學生可以參與進來，去探索、發現，一定程度上打消了學生對數學的畏難情緒。通過參加全國大學生數學建模競賽，不僅提振了學生學習數學、鉆研科學的興趣，更為學校在全國范圍內打開了知名度，一定程度上拓展了高職數學課的空間。

二、我校數學建模與建工專業結合的實踐教學的經驗

我校數學建模課已開展了幾年，在平時教學中，任課老師倡導學生將掌握的數學基礎知識（尤其是微積分）與自己的專業聯系起來，與實際應用問題聯系起來，逐漸形成自己的建模能力，提高自己應用數學知識動手解決實際問題的能力。任課老師也通過數學建模課，將數學理論、思想、方法通過數學建模逐漸滲透到我校招牌專業――建筑工程中，并與建工專業老師共同探討建工類數學建模案例，積累諸多的建筑類相關素材，并將其加工整理為微積分模型，一方面增加了《工程數學》的實用性，另一方面提高了學生的參與度。

我校現在正在實施數學課改革，就是將模塊化教學引入進來，數學課不再是以章節為單位，而是以模塊為單位，例如將微積分分成函數模塊、極限模塊、導數模塊、積分模塊、微分方程模塊等。每個模塊分若干案例，例如導數模塊分成導數意義案例、近似計算案例、最值案例等，每次課要完成案例中的幾項任務，由任務驅動案例，進而帶動完成一個模塊。例如：函數最值模塊就分成開區間案例和閉區間案例，而開區間案例可由例如建筑力學中最大安全系數等相關專題作為若干任務。而案例的完成過程就是一個完整的數學建模過程。

目前重構后的課程一定程度上改變了數學理論教學與實踐脫節的現象，學生慨嘆微積分在各領域的應用廣泛性與深入性，從而提高了學生學習數學的興趣，也培養了學生的創新思維能力。

三、數學建模思想融入建工數學教學探索與案例

數學建模思想的“融入”不是簡單的“插入”，即將數學建模的例子插入數學課中，或用幾個學時講解幾個數學模型例子。這樣，雖然在一定程度上可以提高學生對數學的學習興趣，但遠遠不能培養學生自己動手建立數學模型的能力，而且這些應用實例往往會與課程的知識體系割裂。應當在不影響微積分的課程體系的基礎上，盡量充分地與建工專業有機結合，達到真正融入的效果。

接下來通過微積分中某些模塊中代表性的案例說明我們具體的做法。

案例1：極限理論和專業知識的結合：

以混凝土的強度發展和齡期的關系為例，在正常養護條件下，混凝土的強度隨齡期的增長不斷發展，最初7～14d內強度發展最快，以后逐漸緩慢，28達到設計強度，28后強度仍在緩慢發展，增長過程課延續數十年之久。

對于學生來說就很難理解，實際上隨著天數無限增大，混凝土的強度豈不是也在無限增大，但是強度再增大都是有一定的限制的，這實際上就是微積分中的極限理論。而上述案例便可作為建工專業學生講授極限理論時引入的問題，接著再進一步引入極限的理論。

案例2：積分理論和專業知識的結合：

以計算混凝土的方量為例，下圖是一個圓柱體的框架柱：計算混凝土方量時可以建立數學模型，運用二重積分的方式得到混凝土的計劃使用方量（數學計算式子）。

求解過程實際上運用的就是微積分中的定積分理論，若用微元法將其加工整理還可得到任意構件的求解思路。規則的構件如此，推而廣之，如果涉及不規則的建筑結構構件，應用積分的方式計算混凝土的方量更是既快捷又準確。

案例3：概率與極限理論和專業知識的結合：

任何一幢建筑物都是由屋蓋，樓板，梁，墻（或柱），基礎等構件組成，這種構件在房屋中互相聯結，互相支承，合理的構成各種形式的平面或空間體系，起到建筑物的骨架作用。這種骨架，稱為建筑結構，簡稱結構。結構的安全、穩定、耐久在設計與施工中是需要考慮的至關重要環節。事實上，從建筑結構的設計計算發展過程不難看出：在建筑計算理論方面，正是運用了數學中的概率及極限理論才讓建筑結構的設計計算手段發展到如今的先進水平。

近代：20世紀40年代：考慮砼塑性性能的破壞階段計算方法，采用了單一的安全系數；50年代：極限狀態計算，規定了極限狀態，有三個系數，荷載、材料系數和工作條件系數（1966年規范）。

近來：以概率論為基礎的極限狀態計算法，89年規范（GBI10-89）及現今使用的規范（GB50010-2002）。

以上只是筆者重構建工類數學課過程中的部分例子，而在高職教學里將數學建模的思想融入到建工類數學教學中肯定是一條值得探索和實踐的路子。

以上僅是筆者在平時教學中遇到的問題及其自己的思考，更是近年來積累的經驗。希望本文能對同行有一定的借鑒意義。

參考文獻：

篇（7）

一、“卓越工程師”培養模式

應用型本科高校工程管理專業“卓越工程師”的培養應注重學生的實踐能力、創新能力和創業能力培養，以工程技術為主線，與國家建筑工程管理人才執業資格的要求對接，以培養應用型卓越工程師的眼光探索改革課程體系和教學內容，強化工程項目技術背景，重視工程的實踐性、應用性，著重培養學生的工程意識、工程興趣及工程能力。

應根據行業人才需求調研，依托本專業人才培養優勢和特色，通過專業指導委員會審定，制定應用型本科“卓越工程師教育培養計劃”培養方案，創建“卓越工程師”實驗班?？傮w思路應體現工程建設知識，工程素質和工程能力培養的綜合特征，特別在實踐教學環節的設計上，應與工程實際緊密結合。培養模式設計如圖1所示。

二、以項目管理知識體系為導向的課程體系設置改革

工程管理專業主要是培養能在工程建設領域一線工作的，能進行項目決策，有效組織、管理和實施工程實踐和技術開發活動的全過程管理的復合型高級管理人才，項目管理是工程管理專業人才的培養目標。中國工程項目管理知識體系（CPMBOK）是指以工程服務過程為主線，采用了“模塊化結構”，便于知識的按需組合和更新。工程服務過程包括了項目與工程項目、項目管理與工程項目管理等概念、特點、生命周期、過程模式等，以及工程項目及其管理在策劃評價、規劃設計、實施竣工等各階段的主要工作內容。

按照“卓越工程師”培養模式的要求，在培養目標和課程設置上應體現“模塊化”的工程項目管理學科知識體系和行業的最新理念。此模塊化的課程體系也是將原來強調學科知識體系轉變為以工程項目實踐為主線，在現有工程管理人才培養模式基礎上可采用“平臺+模塊”課程體系，平臺中的課程是學生必須掌握的共同知識，一般包括公共基礎、專業基礎等方面，反映了人才培養的基本規格和全面發展的共性要求。模塊是由多個相互獨立的專業模塊和專業方向模塊課程組成的，是可以由教師和學生共同根據自己的興趣和特長選修的專業層面的課程，按照工程服務過程和周期的知識模塊來設置課程，從淺到深、從先到后的邏輯順序，體現了人才培養的多元化要求。由此可見，“平臺+模塊”課程體系實際上是分別按照對學生的共性和個性要求進行設計和構建的一種模塊化課程體系。模塊化課程體系是一種能夠較好地滿足卓越工程師培養的課程體系結構。

三、國內外高校工程管理專業課程設置情況

美國工程管理專業開設的審批都是由美國建筑工程教委員會（ACCE）來完成，ACCE對各大學工程管理專業四年制本科進行專業評估，使畢業生具有對建筑項目全過程的管理和現場施工監管能力。工程管理專業主要是面向建筑行業，所以ACCE的課程設置總的要求是，使學生具備在建筑業中進行領導工作的能力以及成為對社會負責任的一員。課程反映出社會、經濟和技術方面的發展，以及行為科學、定量科學中新知識在建筑業中的應用。ACCE 規定的課程主要包括：一般教育（一學期18個周課時），包括人文、社會科學及交往溝通技巧等。數學與科學（一學期18個周課時），包括數學及各種定性、定量的方法，物理、化學、計算機等。建筑科學（一學期24周課時），包括建筑材料及實驗；靜力學、動力學、材料力學、土力學、水力學、力學；結構力學、機械學、電工學、道路、排水；工地臨時設施、模板、腳手架、基礎工程、工程測量；可行性研究、價值工程、現場規劃、房建法規等。預算與管理（一學期21周課時），包括微觀和宏觀經濟學；會計與財務、企業管理、房地產市場學等。建筑（一學期27周課時），包括制圖、規范、合同文件、計算機應用、報價與投標、項目設施、項目控制等，包含案例。其他課程（一學期12周課時）。

目前國內有300多所高校開設了工程管理專業，這些院校以綜合性質的、工科性質的和財經性質的院校為主。湖北地區有很多高校都開設了工程管理專業以及相關專業，如武漢大學、華中科技大學、華中農業大學、華中師范大學、湖北大學、武漢工程大學等。專業設置情況如表1所示。

四、工程管理專業課程體系結構

1、課程體系的價值取向

一是滿足培養目標需要的課程體系必須達到工程管理專業培養標準的知識、能力和素質要求，隨著卓越工程師的培養目標和培養標準的調整，課程體系要作相應的變化。

二是課程體系應體現學科專業領域整體的發展，既要重視學科的綜合性和交叉性，又要注重構成課程教學內容的知識和信息的有效性和穩定性，所以課程的確定要經過充分的人才需求調研。

三是課程體系和課程教學內容要注重系統性，具體到工程管理專業課程設置就是要按照中國工程項目管理知識體系的系統來決定課程和教學內容。

四是課程體系應體現學科發展的前沿性，在工程項目管理領域，知識和技術的發展日新月異，要把握國內外管理學科的最前沿知識，將最新的知識及時地融入到課程教學和實踐教學中。

2、模塊化課程體系結構

按照“平臺+模塊”的課程體系，工程化背景下的平臺課程的設置要求具有寬廣的覆蓋面，要具備一定的理論深度和知識廣度。平臺中的課程是學生必須掌握的共同知識，一般包括工程技術平臺課程、管理平臺課程、工程經濟平臺課程、法律平臺課程。工程技術類課程應占較大比例，以秉持“工管融合、以管理為方向、以工程為基礎”的學科發展道路。模塊課程體系的設置，首先按照培養目標的要求，以培養學生能力為主線，以工程項目生命周期為主線組織課程體系，可按照由淺入深的原則，以學年為單位設計四個模塊課程。

按照工程項目管理知識體系（PMBOK）的導向，根據工程管理專業應用型本科“卓越工程師”培養目標，構建模塊化課程體系結構魚骨圖，其中平臺課程主要指專業基礎課，平臺課程1指工程技術類課程，平臺課程2指經濟和管理類課程，模塊課程主要指專業課和專業拓展課，模塊課程1至4指按照工程項目生命周期為主線設置課程，如圖2所示。

五、工程管理專業課程設置

1、確定主干課學科和核心課程

一是主干學科：包括土木工程、管理學。二是核心課程：基礎核心課程包括工程力學、結構力學、工程經濟學、建筑結構、建筑材料、管理學原理；專業核心課程包括土木工程施工技術、工程項目管理、建筑工程概預算、建筑工程招投標與合同管理、房地產開發與經營、建筑法規。

2、確定模塊化課程體系的框架

根據工程管理專業“卓越工程師”培養模式下的模塊化課程體系結構，安排各學年的課程，如圖3所示。

課程體系的改革就是要強化工程意識，重視實踐教學環節，走產學合作的辦學之路?？梢越⒁慌鄬Ψ€定的校外實習、實訓基地，同時在校內形成教學、科研、生產相結合的多功能實驗室和實習實訓基地。在課程教學中，重視課程的實踐環節和校企合作課程建設，充分利用實驗、實訓室進行課堂教學，努力塑造學生的工程意識和創新素質。

六、結語

課程體系在人才培養模式中處于核心地位，課程體系的改革是專業教育改革深入教學環節的最佳切入點。應用型本科高校應按照“卓越工程師教育培養計劃”要求改革工程管理專業人才培養的體制，形成一整套既適應經濟需要又適應行業需要的工程管理教學體系、知識層次和培養制度，以滿足經濟建設和社會發展對工程管理專業工程師的需求。我們的研究僅僅是一個小的分支，重點在于培養學生的實踐能力和創新能力，課程體系有待在實踐中加以檢驗，逐步完善，力圖形成一套科學可行的模式。

（注：本論文來自武漢市教育科學“十二五”規劃課題《面向武漢國家中心城市建設應用型本科專業人才培養模式創新研究──以工程管理專業為例》（2013C067）。）

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篇（8）

摘要：BIM（建筑信息模型）的應用，使工程項目造價管理從2D向ND不斷發展，促進了工程造價管理的信息化和精細化進程.本文通過分析總結傳統造價管理在建筑經濟大環境下存在的問題，結合BIM的特征，研究BIM技術在工程造價管理中的應用.

關鍵詞 ：BIM；工程造價；三維碰撞；信息共享

中圖分類號：TU723；TU2文獻標識碼：A文章編號：1673-260X（2015）02-0049-03

隨著我國綜合國力的提升，作為國民經濟支柱之一的建筑業也在蓬勃發展，然而，與之對應的工程造價管理卻存在著諸多問題.基于傳統造價模式存在的種種弊端，我國“十二五”計劃提出了全面運用建筑信息模型進行造價管理的理念.

1 工程造價管理

工程造價管理是運用科學、技術原理和方法，在統一目標、各負其責的原則下，為確保建設工程的經濟效益和社會權益而對建筑工程造價管理及建筑工程價格所進行的全過程、全方位的符合政策和客觀規律的組織活動[1].

2 我國造價管理的現狀

我國工程造價模式從根據手工繪圖計算發展到軟件繪圖算量，計價方式也從定額模式發展到清單計價模式，經過幾十年的發展，正在不斷的改進完善[2].但是，整個造價行業的發展水平與當前經濟、社會的發展水平之間仍存在一定的差距，存在諸多弊端.

2.1 我國造價管理人員素質偏低

在西方國家，造價管理模式已相對成熟，由具備較高專業知識和素質的人員進行造價管理，但在國內，造價管理者呈現老齡化的趨勢，對造價管理的認識存在一定的滯后性.部分從業人員雖系工程造價專業出身，但其專業知識與現代化的造價管理需求之間仍存在較大差距.

2.2 我國造價管理模式與市場脫節

在計劃經濟時代，建筑造價管理大多采用行政管理的計價方式，建筑工程造價大多依據計劃價格和行政規定進行編制.其次，除了國家有關部門制定的定額外，各省級行政單位往往也根據自身情況制定本省定額.這些計價資料往往是以大城市的價格水平為依據進行編制，其他地區的市場價格難以得到反映[3].

2.3 我國造價管理信息化程度低

雖然，我國大部分建筑企業已使用造價軟件，但是我國在工程造價管理方面的信息化起步較晚，普及不到位.而且，現在基本通過二維圖紙進行項目的造價預算，對造價師讀圖能力要求很高，容易引起工程量的漏算或者錯算.

2.4 傳統造價管理的局限性

第一，隨著經濟和技術的發展，出現了大批技術復雜的大型工程，傳統造價的模式已不能滿足這些建筑的施工要求.第二，目前我國建筑工程“三超”現象嚴重，工程質量難以保證，工期一再拖延，造價難以控制[4].第三，工程項目造價數據難以高效共享，各階段管理人員難以協同作業.

3 BIM在工程造價中的應用

3.1 BIM簡介

BIM（Building Information Modeling）的中文譯名為“建筑信息模型”，即推行建筑工程設計、施工以及管理工作工程信息模型化和參數化[5].美國國家BIM標準（NBIMS）組織將其定義為“建設項目物理和功能特性的數字化表達，實質是一個共享的知識資源庫，為項目在全生命周期中的決策提供可靠信息和依據.在項目不同階段，不同利益相關方通過在BIM中輸入、提取、更新和修改信息，支持和反應其各自職責的協同工作”[6].

3.2 全過程造價管理

20世紀90年代初，我國提出了“全過程造價管理”理論，即要求工程造價的計算與控制必須從立項就開始，直到工程竣工為止[7].全過程造價管理要求建設單位在實施各個環節時，采取動態控制措施，將工程項目總投資控制在合理范圍之內.

3.3 BIM在全過程工程造價中的應用

如前所述，我國工程造價管理中存在諸多問題，而BIM具有可視化、模型化、參數化等特點.利用BIM建模，將圖紙通過可視化形象地演示出來，可以避免由于各專業分開設計造成的碰撞.再有，利用BIM可以將施工過程中各階段的數據進行整合，形成數據庫，為建筑運營過程中問題的解決提供了便利.下面主要從模塊化計價模式、三維碰撞檢驗、信息積累和共享等方面來闡述BIM在工程項目造價管理中的作用.

3.3.1 基于BIM的模塊化計價模式研究

工程預算的準確性往往決定著一個工程項目能否成功實施，而工程量計算以及造價信息的準確性影響著工程造價.模塊化計價原理是在分析整個工程項目的基礎上，綜合以上影響工程造價的兩個主要因素，將建筑工程分解成若干模塊，再將這級模塊依次分解成獨立的下級模塊.在模塊全部分解完成后，各級模塊保持相對獨立的同時也全面覆蓋了整個工程項目[8].這種模塊化的建筑信息模型從整個建筑的生命周期出發，一方面可以實現從設計咨詢到初步設計再到施工圖設計等各階段的信息細化和實時更新；另一方面可以滿足數據信息的共享，有助于提高參與工程建設各單位的協調性與效率[9].

蘇州中心廣場項目由10幢建筑構成，總投資約285億元.該工程地下面積20余萬平方米，地下單層建筑面積達7萬平方米，每層施工段達到24個之多，中億豐建設公司運用魯班BIM技術建立模型，利用模塊化進行施工分區，自動分析每個模塊人材機的消耗，制定資源計劃，便于有效控制項目成本.

由此可以看出，通過BIM技術對建筑進行模塊化管理，使建筑物形成一個有機的整體，對各模塊各施工階段的分析進行精細化管理，從眾多方案中選擇最優方案，進而節約施工成本，提高造價水平.

3.3.2 基于BIM的三維碰撞檢驗研究

三維碰撞的管線檢驗，即施工技術人員在正式施工以前對管線進行檢驗并解決大量構件碰撞的問題.目前，我國的設計院基本都是采取分專業設計的模式，且大部分設計都是二維平面設計，因此會產生設計不合理導致各專業管線之間、管線與建筑結構的碰撞，給施工帶來麻煩，造成返工或者浪費，導致工程造價的增加.如圖3，由于二維平面空間有限，容易忽視在實際操作中構件與構件之間的碰撞問題，而利用三維可視化視圖，可以很快發現構件之間的碰撞問題.對于一些復雜的大型工程，利用BIM技術進行三維碰撞檢測具有顯著的優勢.通過建立BIM模型，利用碰撞檢驗系統整合各專業模型，自動找出各模型間的碰撞點，直接在模型中修改，自動生成修改后的圖形.

2011年，江蘇正方園集團利用魯班BIM技術對無錫地鐵控制中心項目進行碰撞檢查，發現碰撞點440多處，經過雙方協商確定需要修改的碰撞點共145處.如果這些碰撞點不提前消除，可能會造成15~20萬元的成本損失及10~20天的工期延誤[10].

因此，利用BIM的可視化功能進行碰撞檢測，不但能消除在設計中存在的碰撞，還能降低返工和建材浪費的可能性，從而優化施工方案，避免工期延誤，降低工程造價.

3.3.3 基于BIM的信息積累和共享研究

近年來，施工單位和造價單位在完成施工項目和預決算之后，與項目有關的數據信息基本都以紙質文檔或Word、Excel、PDF等格式的電子文檔進行保存[11].這樣2D形式的電子檔，在施工結束之后基本都存放在檔案館，利用價值也很小.而通過BIM建模，在全過程造價周期中，所有的數據采集、處理和改進都在同一個建筑模型中進行，保護了信息的完整性；同時，用BIM建筑信息模型代替紙質的圖紙和數據進行保存，有利于資料的積累，方便以后的查看和反復利用.

利用BIM技術，在全壽命周期的各階段的技術人員可以隨時查看各時段的數據，通過信息化的終端和BIM數據后臺在計算機中完成數據的表達、交流和共享.如圖5，通過BIM將一個個獨立的崗位聯系到了一起，以前，通常進行的是流水施工，設計、采購、施工、造價之間缺少信息的交流.

上海中心大廈的主體建筑結構高度為580米，總高度632米，總建筑面積57萬平方米.在項目中采用魯班PDS系統管理和共享BIM數據，項目部成員可以隨時訪問.在施工過程中如遇到工程變更等突況，可以第一時間上傳到MC系統，實時更新，材料人員根據MC系統上的數據進行材料采購，減少浪費.

總而言之，BIM信息的積累和共享使得各方能夠準確獲取實物量，從而制定采購計劃，避免不必要的材料浪費，及時確認變更工程量及工程進度款，并進行費用的審核，避免不必要的成本支出[12].

4 結語

BIM技術在工程項目全過程造價中的應用，通過可視化建模，有助于減少視圖的誤差；通過碰撞檢驗，有益于優化施工方案、控制成本；通過動態數據庫，有利于各管理線的協同工作、信息共享.BIM技術的應用，可以有效的解決我國傳統管理模式下“三超”、信息脫節、信息化程度低等問題，為我國建筑行業的發展提供幫助.

雖然，我國“十二五”計劃提出了全面運用建筑信息模型進行造價管理的理念，但目前BIM的應用尚處于初級階段，在全過程造價管理方面的潛在應用價值還沒有充分發揮出來.然而，BIM時代已經來臨，BIM必將成為我國未來建筑業發展的大趨勢，所以BIM軟件亟須不斷摸索嘗試，從而逐漸成長為符合我國建筑行業標準的應用軟件，解決傳統技術在造價管理中的局限性.

參考文獻：

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篇（9）

1土木工程專業的實驗教學特點

土木工程專業的實驗與實踐教學具有行業的特殊性。

（1）空間體量巨大。土木工程的服務對象是建筑物、橋梁、隧道，一般體量巨大?，F在世界最高的建筑物高度超過800m，橋梁的最大跨度達1991m，超高層建筑物的單根柱子、單根樁基的承載能力上萬噸。進行這些結構或構件的實體實驗幾乎是不可能的，即使是縮尺實驗，也存在實驗構件及加載設備體量大、實驗環境惡劣、實驗費用高的問題，限制了學生的參與。

（2）施工周期長。土木工程的建設周期一般比較長，世界最高建筑物———迪拜塔的建設歷時6年，通常一幢普通的住宅樓施工工期也需要1年以上。由于時間的限制，學生的認識實習和生產實習無法得到工程建設全過程的體驗。

（3）工程參與方多。土木工程存在不同的建設參與方（建設方、設計方、施工方、監理方等），在學生認識實習和生產實習過程中，往往只能體驗其中某一方的工作，無法從不同參與方的視角去感受和經歷工程。

（4）危險性高。土木工程實驗很多是破壞性試驗，并且是脆性破壞，具有一定的突然性，學生在實驗過程中的安全問題十分突出。同時，由于施工現場工序復雜、人員眾多，而很多學生又缺乏施工經驗和對危險源的判別能力，這使得很多施工單位在安排學生的認識實習和生產實習時存在顧慮。

（5）實驗難度大。在土木工程的實驗中，災害環境（如臺風、火災、地震、滑坡和泥石流等）的模擬設備造價高（大型地震模擬振動臺的造價上億元、大型風洞的造價幾千萬元）。災害環境實驗難度大、危險性大、費用高。為解決土木工程傳統理論教學與學生工程化培養之間的矛盾，拓展實驗及實踐教學的深度和廣度，提高實驗教學的實效，實現理論教學與實踐教學的緊密結合，特別是進行災害環境對土木工程影響的分析、解決重大工程的防災問題，盡可能減少實驗成本和潛在危害，東南大學在課堂理論教學、原有實體實驗、認識實習和生產實習的基礎上，利用專業的仿真軟件，采用多媒體技術以及網絡通信平臺，構建了具有高度真實感、直觀性和精確性的虛擬仿真實驗教學平臺，作為實體實驗及實踐教學的有益補充和創新［1－5］。

2實驗教學資源建設

早在2005年“工程結構設計原理”與2006年“建筑結構設計”國家精品課程建設期間，東南大學就開始組建土木工程計算機輔助結構設計實驗室，此后結合“土木工程施工”、“工程合同管理”、“結構力學”及“工程結構抗震與防災”幾門國家精品課程和其他相關課程的建設，又相繼成立了土木工程施工虛擬仿真實驗室、土木工程管理信息化等實驗室。2013年通過資源整合，依托國家級土木工程實驗教學示范中心，成立了東南大學土木工程虛擬仿真實驗教學中心。中心面向土木工程、建筑學、交通工程及其他相關專業，形成了“三層次、四模塊、五結合”的教學體系。（1）三層次：按照人才培養需求與教學規律，將實驗教學內容劃分為基礎訓練、提高訓練和創新訓練；（2）四模塊：按專業知識體系與工程實踐規律，搭建土木工程設計、施工、管理、創新實踐4個虛擬仿真實驗平臺；（3）五結合：與理論課程相結合、與實體實驗相結合、與科研項目相結合、與實際工程相結合、與企業實踐相結合。其中，四模塊的18門實驗課程支撐8門專業主干課程與12門實體實驗實踐課程，輻射其他16門專業課程，基本覆蓋了土木工程專業的主要專業課。

2．1土木工程結構分析與設計虛擬仿真模塊

模塊主要包括：（1）基本構件虛擬仿真、樓蓋設計虛擬仿真及單層工業廠房設計虛擬仿真等基礎訓練層次的虛擬仿真實驗項目；（2）建筑結構抗震虛擬仿真、高層建筑結構設計虛擬仿真、大跨空間結構設計虛擬仿真及橋梁結構設計虛擬仿真等提高訓練層次的虛擬仿真實驗項目；（3）復雜結構虛擬仿真、基于MTS混合實驗、大跨橋梁抗風虛擬仿真、結構構件抗火虛擬仿真等創新訓練層次的虛擬仿真實驗項目，是“工程結構設計原理”、“建筑結構設計”與“工程結構抗震與防災”這3門國家級精品資源共享課的重要建設內容。結構分析與設計虛擬仿真實驗項目充分體現了CDIO（conceive－design－implement－operate）的工程教育理念［6－7］，是從工程的構思到概念設計，再進行仿真分析，根據仿真分析結果對概念設計進行優化調整，最后按優化后結構進行施工圖設計的全過程虛擬仿真實驗，實現虛實結合的實踐教學。以特色實驗項目“基于MTS系統混合模擬實驗平臺”為例，傳統的建筑物抗震防災實驗大多數是對整個結構進行的，由于整體實驗成本較高且實驗項目較多，導致實驗場地和實驗時間安排緊張。為了提高實驗項目的實際效果和設備的有效利用，將結構的大部分替換為數值子結構并采用計算機進行仿真，而只有小部分結構在實驗室進行足尺實驗（見圖1）。仿真實驗具有參數可調、實驗方案可擴展、不存在硬件損耗的特點，能夠加深學生對實驗的理解；實體實驗具有真實可靠、直觀性強的特點，能夠提高學生的動手能力和觀察能力。采用計算機仿真實驗與實體實驗相結合的手段，可以有效提高學生綜合應用所學知識的能力。同時，實時混合實驗作為目前最先進的抗震防災實驗手段之一，有助于培養學生的創新意識，提高學術水平。

2．2土木工程施工虛擬仿真模塊

該模塊主要包含基本施工技術虛擬仿真、復雜工程施工技術虛擬仿真及關鍵施工技術仿真分析3部分?；臼┕ぜ夹g虛擬仿真主要包括土方、樁基礎、模板、鋼筋工程等施工過程的虛擬仿真，是模塊的基礎訓練部分；復雜工程施工技術虛擬仿真主要是針對超高層建筑結構、大跨空間結構、大跨橋梁結構等典型工程施工全過程的虛擬仿真，向學生介紹最新的施工技術和復雜工程的施工組織，它是模塊的提高訓練部分；關鍵施工技術仿真分析部分主要針對全新的施工技術，通過對施工過程中關鍵部分的仿真分析，確保施工的順利和安全，它是模塊的創新訓練部分。以典型實驗項目“大跨橋梁結構施工虛擬仿真”為例，該實驗項目以銅陵長江大橋工程為案例，與中鐵大橋局集團和柳州歐維姆機械股份有限公司合作完成。對該工程的施工全過程進行了虛擬仿真，包含樁基礎施工、沉井施工、主塔施工、鋼桁梁吊裝施工、斜拉索施工等子系統（見圖2）。通過該項目的學習，學生可以了解大跨斜拉橋施工的主要步驟、施工工藝、技術措施等。

2．3土木工程管理虛擬仿真模塊

該模塊包含工程項目管理、工程造價管理、工程合同管理和工程管理BIM綜合4個部分。傳統的信息技術類課程教學模式比較注重信息系統管理知識的介紹和基礎軟件操作，但是存在信息技術類知識體系在不同部分之間的割裂問題，使學生難以形成結構化、模塊化的專業信息技術能力和素質。土木工程管理虛擬仿真實驗平臺對傳統課程設置模式進行了改革，根據多學科對信息技術的應用需求，注重學生專業核心能力的培養，形成信息技術類實驗課程平臺。以典型實驗項目“工程管理BIM綜合虛擬仿真”為例，該項目根據給定的工程項目設計（包括建筑、結構、設備等）方案、相應的城市規劃條件以及有關的地理環境數據，從施工單位、設計單位或咨詢單位的角度進行項目建筑設計方案的多維可視化仿真（見圖3），并利用BIM模型進行輔助施工管理，包括項目的日照分析、建筑能耗分析、綠色建筑評價、建筑體量計算等。

2．4土木工程創新實踐虛擬仿真模塊

本模塊主要分為基于創新訓練計劃的虛擬仿真和基于學生參加科技競賽的虛擬仿真兩部分，以滿足學生課外研學課程的需要，在實驗項目的設計上充分體現CDIO的工程教育理念。學生根據項目的要求，利用已學的專業知識，對結構進行概念設計，然后運用仿真分析軟件進行模型計算分析，根據仿真分析結果對模型設計進行優化，完成實體模型的制作，將制作好的模型進行加載或讓其完成特定功能。通過本模塊實驗項目的訓練，可以加深學生對各類結構體系、設計分析的理解和認識，使學生在知識運用能力、創新能力、動手能力、團隊協作精神等方面得到全面提升［8－9］。以典型實驗項目“創新結構體系虛擬仿真實驗”為例（見圖4），要求學生設計并制作創新結構模型，以反映學生的力學概念、結構概念和創新思維。實驗項目鼓勵節能減排、循環經濟的創新思路，旨在通過指導學生對結構概念設計、基本構件受力狀態、空間結構體系及特點、典型工程案例分析等內容的學習，培養學生勤于觀察與思考，并動手制作結構模型的能力，使學生能夠從結構整體上把握建筑物的結構體系及受力特點，并通過學習報告、制作模型及加載體驗的方式提高學生的動手實踐能力和創新意識。

3教學特色

3．1依托優質教學資源建設虛擬仿真實驗平臺

土木工程虛擬仿真實驗教學中心長期堅持實體實驗項目建設和虛擬仿真項目建設相結合，通過國家級教學團隊的規劃，完善了實驗教學體系，并將學生實驗訓練的學時數比例由總學時的19％增加到25％。中心依托國家級土木工程實驗教學示范中心，與理論教學緊密結合，進行虛實結合的實驗教學資源建設，有力地支撐了6門國家精品課程、5門國家級精品資源共享課程和1門國家級視頻公開課的建設，提升了課程建設和專業建設的水平。2013年，土木工程專業以優秀成績第4次通過住建部高等教育土木工程專業評估委員會的評估，在2012年的全國學科評估中，東南大學土木工程學科名列全國第三。

3．2來源于科研項目，面向創新能力培養

中心依托“國家預應力工程技術中心”、“混凝土與預應力混凝土教育部重點實驗室”等國家和部省級科研基地，不斷地將最新科研成果轉化為虛擬仿真實驗項目。通過把科研成果轉化為實驗教學內容，把科研方法融入實驗教學活動，向學生傳授科研理念、科研文化、科研價值，使學生了解科技最新發展和學術前沿動態，激發科研興趣，啟發科研思維，培養科研道德，提升學生科學研究和科技創新能力。

3．3來源于工程實踐，面向工程實踐能力培養

中心的大量虛擬仿真實驗項目來自于真實的工程實例，是以實際工程為背景，解決工程實際問題為目標的“實戰型”項目。通過真實項目的演練，指導學生綜合運用專業知識，進一步培養學生的工程素質和實踐能力，為社會輸送合格的“來之能戰”的畢業生。已將典型重大工程轉化為實驗項目的實例有：（1）山東博物館屋蓋薄壁箱型結構虛擬仿真；（2）廣州南站大跨空間結構溫度應力虛擬仿真；（3）廣州白云機場復雜鑄鋼節點虛擬仿真；（4）潤揚長江大橋大跨橋梁抗風虛擬仿真；（5）深圳大運會體育館鋼結構安裝施工虛擬仿真；（6）滬通長江大橋橋梁沉井施工全過程虛擬仿真。

3．4面向防災減災，開展災害虛擬仿真

現代土木工程的最大威脅來自于各種自然災害和人為災害———地震、臺風、海嘯、火災、爆炸、泥石流等。各種災害因其巨大的時空尺度而難以再現，因其復雜的生成原因而無法重復，所以要借助現代虛擬仿真技術進行演示。中心依托云計算中心每秒37萬億次峰值浮點計算能力，運用大型虛擬仿真分析軟件，開展地震、臺風、火災及爆炸等災害的模擬，提升學生防災意識和減災水平。

4結束語

通過多年的建設，東南大學土木工程虛擬仿真實驗教學中心已經成為由國家級教學團隊及國家級教學名師負責規劃和建設，面向土木工程、工程管理2個國家級高等教育特色專業和其他相關專業的實驗實踐教學基地，為“結構力學”、“工程結構設計原理”、“建筑結構設計”、“工程結構抗震與防災”、“土木工程施工”、“工程合同管理”等6門國家級精品課程和其他相關課程開展虛擬仿真實驗教學，面向7個專業的學生開展創新訓練。2014年，該中心獲批為國家級土木工程虛擬仿真實驗教學中心。

參考文獻（References）

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篇（10）

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1674-2117（2014）04-0026-02

1 引言

利用先進的信息技術優化環境藝術設計專業的課堂教學，運用模塊化理論將整個模型逐級模塊化、深化、細化，重視整體環境觀的教育，樹立整體的建筑觀、景觀設計觀和室內設計觀，運用生態審美意識去培養“開拓型、會通型、應用型”的環境藝術設計創新人才是適合于21世紀可持續發展的現代設計教育模式。實行分段式教學機制具有科學依據：針對環境藝術設計專業的特點，接軌學院、資源共享實現共同教育；強化學生的基礎能力、專業技能，有助于使學生獲得較為全面的訓練，提高學生的整體控制能力；強調跨學科、多技能的素質教育，借助信息技術的優勢進一步讓學生培養扎實的專業基礎、活躍的思維、開闊的學術視野，從而培養處具有較高藝術修養、較強設計能力的復合型人才。

2 現代信息環境下環境藝術設計專業摸塊化教學模型結構

本科教學對教學模型的探索是一個永恒的話題。根據自己多年環境藝術專業的求學經驗、設計實踐經驗、工程實踐經驗、在大學環境藝術設計專業的教學經驗，以及從科研項目開題以來對國內這個領域的專業人員多年的采訪和收集資料過程中獲取的資料、直接和間接經驗，試圖以系統工程學、模塊化理論、整體論、還原論為方法論和信息技術化手段一一建立一個現代信息環境下的環境藝術設計專業模塊化教學新模型。作為嘗試解決這個問題的辦法，其基本思路是：先將整個教學系統按照模塊化理論分離出7個大模塊，再按照這7個大模塊的學習內容和要求來設計更多的相關子模塊來構成整個教學的信息系統，這些子模塊可根據當前信息時代對學生專業能力的需要增加或減少、更新內容、升級換代。再按照子模塊中更小的模塊的邏輯性歸納成新的層次，根據學校的信息技術設備的實際情況最終形成每學年的課程表。

關于教學模塊的分離、更新、增加、減少、歸納以及為模塊創造一個“外殼”：為了便于宏觀上的教學管理，把整個教學系統分離成幾個大的教學模塊，即教學模塊的分離，例如，本文將整個教學系統分為“室內、建筑、景觀、規劃、史論、設計基礎、實習”7個大模塊，通過將模塊不斷地分離、更新、增加、減少、歸納，以及為模塊創造一個“外殼”，使模塊本身的內涵以及模塊內部子模塊之間以及模塊與模塊之間的相互關系發生變化，最后導致教學模型不斷發生變化。同時，教學控制體系內容也要隨著設備和技術的調整做出相應調整。所以我們說，伴隨著教學模塊的分離、更新、增加、減少、歸納，以及為模塊創造一個新的“外殼”，專業教學模型呈現為動態的、開放的教學模型體系。專業教學模型與教學控制體系都是動態的、開放的模型和控制體系。穩定是暫時的、相對的，變化是永恒的、絕對的。

3 環境藝術設計專業教學新模型的四個核心內容

3.1 五年制教學模型

環境藝術設計專業以五年制的教學模型為宜。環境設計專業范圍較廣，實踐性強，涉及學科門類較多，運用到的信息和科技技術也相對多，如：設計基礎、建筑基礎、建筑設計、專業基礎、室內設計、景觀設計、設計歷史及理論、電腦軟件學習及使用、畢業設計及論文等。尤其是專業實踐一項耗費時間較多，環境藝術設計專業是一個實踐性很強的專業，現在幾乎所有學校的學生參與實踐的時間都不夠、以至于所學專業知識與實踐連接不上。

3.2 四段式教學模型

設置四段式教學模型，是參考了國內外的專業教學模型以及目前國內的專業教學與實踐的實際情況而定的。

3.2.1 有針對性設計的、計算機輔助教學的基礎教學模塊（1學年）

現在許多學校的設計基礎部教學，是將所有設計專業的學生放在一起學，不分專業，強調共性，忽略個性，但是在有些院校比如清華大學美術學院基礎部的教學，在經歷了20多年的歷史后，逐漸變成了現在的狀態。即：利用信息技術輔助教學，在提高效率的同時保持共性并展開個性教學，強調設計基礎教學的專業適應性、方向性，并非每個專業的基礎教學都一樣，而是有相同部分有不同部分，而不同部分的課程及內容正是針對各自不同的專業特點而設。

3.2.2 網絡資源拓展條件下的建筑設計課程模塊（2學年，含建筑設計實踐）

建筑設計是環境藝術設計的重要基礎之一，據本人訪談專業人士統計的結果發現，無論是裝飾設計公司的業務領導還是環境藝術設計專業畢業的從業人員，在談到建筑和室內設計、景觀設計的關系時，無不強調環境藝術設計專業的畢業生在建筑知識方面的匱乏導致在工作中的被動。在這里需要強調的是，環藝系開設的工科內容和開在建筑系的工科內容是不完全一樣的，在這里的內容重點更多的是強調該科內容和室內設計的關系，這是一個室內設計師所必備的知識技能，這一課程模塊的教學設計需要借助大量的網絡信息資源。

3.2.3 計算機設計軟件使用下的模糊景觀設計與室內設計專業教學模塊（1學年，含工程實踐）

這一階段主要學習室內設計及景觀設計的基本理論、基本知識和相關的設計技能，使學生通過學習室內設計及景觀設計理論鍛煉設計思維能力，通過專業造型基礎、設計原理與方法、計算機軟件技術和其他相關的信息技術、工作室及工程實踐能力的基本訓練，具備了解室內設計及景觀設計的歷史及現狀，了解專業最新成就的發展趨勢。

3.2.4 信息技術下景觀設計或室內設計教學模塊，并以所選方向作為畢業設計（1學年，含實習）

最后一年的分專業教學，是讓學生在前面一年設計基礎、兩年建筑設計基礎和一年“景觀、室內模糊教學”的基礎上，根據自己的喜愛，學有所專，學有所長，同時也在畢業之際做出一個有深度的設計項目。環境藝術設計只能以建筑設計為基礎開出兩個專業方向，景觀設計和室內設計，而建筑設計由專門的建筑系來完成正規的專業教學。無論是美院建筑系還是工科建筑系，一般還要5年，環藝系在有限的時間里既不要去重復別人的路子，更不要忘記了自己的任務。

四段式5年制教學模式，一年級培養學生從“自然人”到掌握一定專業知識的“專業人”；二三年級開始打好專業基礎——建筑設計基礎課程；從四年級到五年級，則重點培養學生從專業人到具有一定職業能力的設計者，以開拓型、會通型、應用型的創新人才為育人建設重點；從五年級到畢業則選擇一門作為突破，再提高，并對本科階段的學習作一總結。

3.3 增加有關工學課程

這一塊內容具體落實在四段式教學的第二段里面，“兩年制的建筑設計課程模塊”。主要包括建筑物理、建筑結構、建筑材料等課程，增加有關工學課程的出發點是基于工程設計及施工實踐的需要。工學課程的缺失是目前國內藝術院校環境藝術設計專業的軟肋?；谖目祁愃囆g院校的學生的理工基礎，可以將有關工學課程的內容在難度上區別于工科類建筑學院，但是一定要有。環境藝術設計專業是一門藝術和技術結合的專業，這在業內和實踐中已成共識，在這里所說的技術，除了當前信息化環境下的信息技術，還有就是相關的工學內容。

3.4 文理兼收模式

文理科兼收的優勢就在于使該專業學生進入社會后，在該專業的高端和中段都有相當數量的學生保持優勢。現在的專業設置狀態是：幾乎所有美術學院的環境藝術設計專業均為文科類生源；國內的一些工學院及林學院的一些相關專業是理工科生源。這樣的狀態使學生在個人優勢上不斷擴展，但是在專業“短板”方面卻沒有得到長足的長進和補充。文理兼收的模式不僅可以使文、工科學生在專業技能、教師信息化教學手段上互通有無、取長補短、共同進步，甚至在思維方式、學習方式和工作態度等諸方面都有互補優勢。

4 結語

環境藝術設計教學的模塊化模型，還有很多不足之處，我們從中可以看出這一專業存在的問題和解決方法，尤其是隨著現代信息化技術的發展，信息技術逐漸運用到環境藝術設計和教學中，教學設計應該從信息技術這一個輔助手段多加考慮。希望我的探索能夠為環境藝術設計專業的教學提供幫助，不足之處還請指正。

（濟寧職業技術學院，山東 濟寧 272100）

參考文獻：

[1]徐曉星.高職院校教師設計工作室建設的探索[J].科技信息，2012，（12）.

篇（11）

中圖分類號：TM645 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）30-0302-01

近十年來，我單位已完成煤礦瓦斯電站可研、初設、施工圖共有幾十余項，盡管裝機規模不同，單機容量不同，但在瓦斯電站主廠房布置上，都存在許多共同之處。根據以往瓦斯電站的規模、設計經驗以及現場的反饋意見，為了更方便于今后的設計工作，我單位對瓦斯電站發電機房進行了模塊化設計探索，主要針對單臺700KW及以下機組，以期提高瓦斯電站設計技術水平，縮短設計周期，減少設計成本，提高工作效率。

一、發電機房工藝布置要求

（一）、發電機組的布置形式

根據煤礦提供的瓦斯發電工程可利用瓦斯量、建設條件、開發利用年限及發電設備的年運行小時數，瓦斯電站所要安裝機組的單機容量，從而確定瓦斯電站的建設規模即總裝機容量。

瓦斯發電機組可采用集裝箱式安裝方式或廠房安裝方式，該模塊設計只針對瓦斯發電機組廠房安裝方式。

1、當機組容量在3～12臺機組（即3≤n≤12）時，根據業主所提供的場地，盡量選擇單列布置。

2、當機組容量在15～30臺機組（即15≤n≤30）時，根據業主所提供場地，考慮到操作人員的便利性及經濟造價，盡量安排雙列布置。

發電機組無論是單列布置還是雙列布置，為了降低廠房噪音及減輕發電機組的震動，每臺機組需安裝消音器，即機組與消音器宜一對一設置。消音器一般安裝在廠房外約2500mm的位置。

煤礦瓦斯發電工程內及周邊有熱用戶時，根據業主的需求宜安裝余熱鍋爐，利用瓦斯發電機組的余熱供熱，可以部分替代或完全替代礦井鍋爐房的負荷，利于節能減排，本標準設計全部按有余熱鍋爐模式。余熱鍋爐一般安裝在廠房外，與消音器在同一側，距消音器約3500mm的位置。位置的確定還要看現場情況及業主的要求。

（二）、工藝對土建的要求

1、根據以往瓦斯電站的規模、設計經驗及現場反饋意見，發電機組中心間距不小于4.5m。

對于700kw以下瓦斯發電機組，每臺機組的基礎跨度是6m，當機組單排布置時，為了便于發電機組的拆裝及運輸，在發電機一側宜留有不小于2500mm的檢修空間，另一側留有不小于1500mm的人行通道；當機組雙排布置時，機組的兩側作為人行通道，其距離不小于1500mm，機組之間為檢修通道，其距離不小于3000mm。

2、瓦斯發電機組上方，宜設置供機組日常檢修用的起吊裝置。

3、廠房結構應根據業主要求優化設計，以滿足業主對廠房內的溫度、采光及通風要求。

二、發電機房建筑結構模式確定

發電機房布置首先要根據工藝布置要求設定柱距，確定橫向長度，再根據發電機單機長度、余熱鍋爐等設備的擺放位置，預留人行通道和設備檢修通道，確定廠房跨度。具體內容如下：

1、發電機單列布置時，廠房跨度一般為≤12米，根據工藝起吊要求，廠房高度一般設定在6米至8米即可滿足要求。在跨度一側設置人行通道，一側設置檢修通道，按《建筑設計防火規范》（GB50016-2006）要求，在檢修通道兩側布置外開大門?？缍葍蓚雀鶕S房高度設置單層或雙層窗，以滿足通風和采光要求。

2、發電機雙列布置時，廠房跨度一般為18米或21米，根據工藝起吊要求，廠房高度一般大于10米，在跨度兩側預留人行通道，中間設置檢修通道，按《建筑設計防火規范》（GB50016-2006）要求，在檢修通道兩側布置外開大門。跨度兩側根據廠房高度設置雙層窗，

以滿足通風和采光要求。

發電機房跨度不同，相對應的機房建筑及結構布置也不同，設計方案如下：

（一）、跨度小于等于12米的發電機房建筑模式

1、發電機房建筑布置：

機房按發電機臺數（3≤n≤12）采用單列式布置，中間柱距為5.0m，邊柱距6.0m。以12臺為例，最長柱距不小于62.0m，廠房內設1至2臺電動葫蘆起吊梁。

機房要求自然采光和通風，廠房兩側均設一層采光通風窗，并滿足防火、防爆、隔音要求。

機房內按工藝要求設置檢修和安全通道。±0.000m層作排水坡度，

并設下水管道，便于沖洗排水，并在適當部位設沖洗水池。

2、結構布置型式：

（1） 跨度小于12m發電機房盡可能采用鋼筋混凝土結構形式， 雖然施工周期較長但施工方便且造價較低，一般為設計首選。

（2） 跨度等于12m發電機房盡應可能采用門式剛架輕型房屋鋼結構形式，因為可直接采購標準件，不僅大大減少施工人員數量，降低成本，還可提高勞動生產力縮短施工周期，盡早產生經濟效益，。

（3） 基礎形式根據具體地質報告選型設計?？刹捎弥陋毩⒒A、杯口基礎、樁基等型式。

（二）、跨度等于18米、21米的發電機房建筑模式

1、發電機房建筑布置：

機房按發電機臺數（15≤n≤30）采用雙列式布置，中間柱距為5.0m，邊柱距6.0m。以30臺為例，最長柱距不小于77.0m，廠房內設1臺單梁起重機。

機房要求自然采光和通風，廠房兩側均設雙層窗，并滿足防火、防爆、隔音要求。

機房內按工藝要求設置檢修和安全通道?！?.000m層作排水坡度，并設下水管道，便于沖洗排水，并在適當部位設沖洗水池。

2、結構布置型式：

（1） 跨度等于18m、21m發電機房盡應可能采用門式剛架輕型房屋鋼結構形式，因為可直接采購標準件，不僅大大減少施工人員數量，

降低成本，還可提高勞動生產力縮短施工周期，盡早產生經濟效益。

（2） 基礎形式根據具體地質報告選型設計?？刹捎弥陋毩⒒A、杯口基礎、樁基等型式。

針對本文所討論的模塊化設計，實際工作中也具有相應的模塊化設計圖紙，因篇幅所限，對圖紙部分進行了省略，僅以文字部分與設計同行和相關專業人士探討。