高層建筑給水排水工程課程教學(xué)實(shí)踐與探討

李 霞

0 引言

給水排水工程是一門綜合性、技術(shù)性、實(shí)踐性的學(xué)科，《高層建筑給水排水工程》是高等工科院校給水排水工程專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)課程，也是一門比較年輕的學(xué)科。

它是在建筑給水排水工程課程的基礎(chǔ)上，著重介紹高層建筑給水、排水、消防及熱水供應(yīng)等方面的基本理論、設(shè)計(jì)原則和計(jì)算方法等知識。

1 課程現(xiàn)狀及存在的問題

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，我國的高層建筑迅猛發(fā)展，高樓林立，城市面貌日新月異。特別是20世紀(jì) 90年代以后，由于具有節(jié)省日益緊張的城市建設(shè)用地，促進(jìn)商業(yè)貿(mào)易發(fā)展，并且有利于城市規(guī)劃等優(yōu)點(diǎn)，高層建筑向著層數(shù)更多，標(biāo)準(zhǔn)更高，設(shè)備更完善，技術(shù)更先進(jìn)的方向發(fā)展。因此，進(jìn)行《高層建筑給水排水工程》的學(xué)習(xí)，掌握獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì)的能力，是目前給水排水專業(yè)學(xué)生適應(yīng)社會發(fā)展刻不容緩的任務(wù)。

近年來，各大高校也相應(yīng)針對給水排水工程專業(yè)的課程設(shè)置增設(shè)了《高層建筑給水排水工程》課程的教學(xué)工作。由于本課程是給水排水工程專業(yè)中比較年輕的學(xué)科，同時本課程是在《建筑給水排水工程》課程的基礎(chǔ)上開設(shè)的，內(nèi)容存在一定的交叉，如果在教學(xué)中處理不當(dāng)，容易導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容重復(fù)，工程性不夠突出，缺乏新穎性等不足的現(xiàn)象。

2 課程教學(xué)實(shí)踐與探討

1)明確課程設(shè)置的目標(biāo)，配合《建筑給水排水工程》課程，突出內(nèi)容，預(yù)防重復(fù)。高層建筑給水排水工程是高層建筑設(shè)備工程中最基本、最重要的組成部分之一，高層建筑給水排水工程雖然在基礎(chǔ)理論和相關(guān)學(xué)科方面與一般的建筑給水排水工程基本相同，但在技術(shù)的深度與廣度方面，在設(shè)計(jì)與施工的難度方面，管理與安全的實(shí)施方面，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般的建筑給排水工程[1]。在教學(xué)中，為避免重復(fù)教學(xué)內(nèi)容，突出技術(shù)深度和廣度，建議把兩本教材融合使用，可避免教學(xué)內(nèi)容的重復(fù)，把《建筑給水排水工程》的內(nèi)容作為本課程的基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)。例如，學(xué)習(xí)高層建筑給水系統(tǒng)時，在已經(jīng)掌握《建筑給水排水工程》的給水方式和系統(tǒng)所需水壓計(jì)算等內(nèi)容的基礎(chǔ)上，教學(xué)中配合高層建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案實(shí)例，重點(diǎn)介紹高層建筑給水系統(tǒng)的特點(diǎn)，給水豎向分區(qū)的原因，要求學(xué)生能夠根據(jù)規(guī)范要求正確地進(jìn)行系統(tǒng)豎向分區(qū)，合理地選擇高層建筑供水方式，并熟練進(jìn)行給水管道水力計(jì)算。

2)及時更新規(guī)范等教學(xué)內(nèi)容，突出新穎性。近年來，高層建筑給水排水工程的理論研究、設(shè)計(jì)計(jì)算、新型設(shè)計(jì)材料的研制、施工工藝和維護(hù)管理等方面都取得了較大的進(jìn)展，相應(yīng)知識、工藝方法、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)更新快，例如《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》已更新為2009年版，《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》已更新為 2005年版。同時，一些新技術(shù)、新設(shè)備、新材料在工程中也得到了廣泛的應(yīng)用，例如，節(jié)水、節(jié)能，高效、低能耗的新型設(shè)備;方便舒適、低噪、多功能衛(wèi)生器具;采用新型加熱設(shè)備，新型燃油(氣)鍋爐，太陽能水加熱器，各種水質(zhì)處理與水質(zhì)穩(wěn)定措施。高層建筑由于其層數(shù)大，在工程建設(shè)的規(guī)模、內(nèi)容、材料、設(shè)備和技術(shù)等方面與一般建筑都有很大不同:如給水與消防給水的壓力分區(qū)、加壓方式和系統(tǒng)形式，排水體制、通氣方式，中水回用，防噪聲、防漏、防堵措施，新設(shè)備、新材料、新技術(shù)的采用等方面都有其特點(diǎn)。因此，在教學(xué)過程中，應(yīng)注意突出高層建筑給水排水自身在以上方面采用的新標(biāo)準(zhǔn)、新技術(shù)、新設(shè)備。例如，對于高層建筑給水系統(tǒng)，由于建筑物很高，若不進(jìn)行豎向分區(qū)，則底層衛(wèi)生器具必將承受較大的壓力，帶來一系列問題[1]。因此，高層建筑給水系統(tǒng)和一般建筑主要區(qū)別在于豎向分區(qū)。而進(jìn)行豎向分區(qū)所涉及的主要設(shè)備是增壓和減壓設(shè)備，因此，應(yīng)注意以下高層建筑給水系統(tǒng)的新型設(shè)備技術(shù)的學(xué)習(xí):a.變頻調(diào)速水泵和疊壓供水技術(shù)的工作原理、特點(diǎn)和應(yīng)用;b.各種減壓設(shè)施的原理特點(diǎn)和應(yīng)用，如減壓閥、減壓水箱、減壓孔板等。以上產(chǎn)品的改進(jìn)應(yīng)用簡化了給水系統(tǒng)。

3)多元化教學(xué)，活躍課堂氣氛，提高教學(xué)效率。由于課程教學(xué)已經(jīng)有《建筑給水排水工程》的基礎(chǔ)，在課堂教學(xué)過程中，可采用案例教學(xué)法、情景教學(xué)法和討論引導(dǎo)法等多種方案有機(jī)結(jié)合的方式，根據(jù)相應(yīng)高層案例介紹相應(yīng)的工程背景并提出問題，引導(dǎo)學(xué)生利用原有的《建筑給水排水工程》的知識結(jié)構(gòu)和經(jīng)驗(yàn)，對新案例進(jìn)行討論式探討，教師與學(xué)生充分互動，鼓勵學(xué)生對書本知識不能照單全收，要運(yùn)用多種思維，引導(dǎo)學(xué)生找到解決問題的方法。例如，高層建筑消火栓給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算可按以下方法進(jìn)行:a.首先選用高層建筑消火栓給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算案例，帶領(lǐng)學(xué)生觀察周邊的高層建筑消火栓給水系統(tǒng)，根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等新規(guī)范進(jìn)行消防管網(wǎng)布置;b.引導(dǎo)學(xué)生回顧已有的多層消火栓給水管網(wǎng)水力計(jì)算知識，在此過程中，鼓勵學(xué)生獨(dú)立思考、自由表達(dá)自己的看法或提出問題共同討論，在討論中有區(qū)別地找出高層消火栓給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范要求及設(shè)計(jì)計(jì)算特點(diǎn);c.最終確定高層消防管網(wǎng)的計(jì)算內(nèi)容以及計(jì)算方法。這樣，一方面可以使學(xué)生復(fù)習(xí)已掌握的知識，另一方面可以在區(qū)別中學(xué)習(xí)和掌握新內(nèi)容，提高課堂教學(xué)效率。

4)突出鮮明的專業(yè)工程性，重視實(shí)踐能力的培養(yǎng)。國內(nèi)興辦給水排水專業(yè)的學(xué)校各式各樣，但給水排水工程專業(yè)的畢業(yè)生絕大多數(shù)都從事給水排水工程的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營，即從事于給水，排水工程領(lǐng)域的工作，其執(zhí)業(yè)身份為注冊公用設(shè)備工程師。因此在教學(xué)過程中，教學(xué)人員一方面應(yīng)不斷提高個人的工程實(shí)踐能力，另一方面應(yīng)注重專業(yè)的工程性教學(xué)，從工程的角度去側(cè)重教學(xué)。例如，由于高層建筑層數(shù)多，面積大，功能復(fù)雜，使用人數(shù)多，火災(zāi)危險性大，因此，高層建筑給水排水工程所涉及的內(nèi)容越來越多，對其設(shè)計(jì)深度、標(biāo)準(zhǔn)化的要求也越來越規(guī)范，比低層建筑有更高的要求，必須通過精心的設(shè)計(jì)、施工與有效的管理，各專業(yè)的密切配合，才能保證其運(yùn)行的安全和使用舒適、方便、衛(wèi)生。因此，在設(shè)計(jì)案例教學(xué)中，特別是在工程實(shí)例的選題和分析中，注意從工程方面出發(fā)，結(jié)合高層建筑、結(jié)構(gòu)等其他相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)內(nèi)容配合學(xué)習(xí)，讓理論設(shè)計(jì)更加結(jié)合實(shí)際工程。

3 結(jié)語

高層建筑給水排水工程在設(shè)計(jì)、施工材料的更新，隔音與防振，計(jì)算機(jī)軟件的進(jìn)一步開發(fā)等方面都有待于探索，我們應(yīng)該根據(jù)《高層建筑給水排水工程》的課程特點(diǎn)，重視學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，不斷加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐與改革，探索更加有效的教學(xué)手段，及時對課程教學(xué)和內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整和拓展，以取得更好的教學(xué)效果。

[1] 王春燕，張 勤.高層建筑給水排水工程[M].重慶:重慶大學(xué)出版社，2009.

[2] 王增長.建筑給水排水工程[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2005.

[3] 徐進(jìn)強(qiáng).高層建筑給排水設(shè)計(jì)實(shí)例分析[J].山西建筑，2009，35(12):188-189.