王志強
(哈爾濱工程大學基建處,黑龍江哈爾濱 150001)
實踐教學在高等教育中尤其是工科教育中占有特別重要的地位。目前很多高校都設有工程訓練中心,通過工程訓練中心的現代制造技術的實踐訓練可以有效提高大學生創新精神、專業素質、工程素質和實踐能力[1]。隨著高校教育水平和對大學生動手實踐能力要求的不斷提高,對新建工程訓練中心需要更為合理的設計。
工程訓練中心(以下簡稱訓練中心)是一個資源密集的復雜系統,是建設、普及實踐教學的硬件,這就要求在對工程訓練中心的建設設計中要考慮充分。在其各個工藝平面的布置設計過程中,要充分了解訓練中心中各實驗室的教學要求、安全要求以及實踐教學的性質和各項工藝要求等,下面討論一下訓練中心設計過程中的幾點主要內容。
訓練中心是一個集教學和實踐于一體的多功能教學場所,除了對基本教學的需求外,還有很多實驗設備對布局基礎等有特殊要求。例如一些大型設備對基礎有特殊要求如減震基礎和耐沖擊基礎等;還有一些設備本身體積較大、重量較高或在操作過程中要求有直接對外出口,考慮到設備進入和安裝應主要布置在一層。其余沒有設備基礎要求的輕型實驗設備及器具可以布置在二層及以上。對實驗室內有大型機床的,在擺放過程中其間距應滿足安全生產要求。其余實驗室設備擺布應考慮方便實驗,有效地利用室內面積,方便學生活動出入和教師對學生進行巡回輔導,同時保證師生人身安全。
訓練中心需要同時容納大量學生的教學與實踐,各個教學實驗室都有多臺機械同時操作,會產生很大噪聲。針對噪聲較大的各實驗室之間,應通過設置隔音墻減少彼此之間的噪聲干擾,以保證教學正常進行。對于各種隔音墻體應要求砌筑至頂,灰縫飽滿,墻頂與樓板間空隙要用玻璃巖棉填實,并使用楔形橡膠條用木槌打入縫中,以起到實驗室間的隔聲作用。同時為了滿足室內工作和學習的需要,應在噪聲較大的實驗室內做吸聲處理,如通過噪聲計算,分別采取設置吸聲墻體或吸聲吊頂等相關技術措施予以解決。如實驗室內噪聲過大,對室外產生的影響超出了《民用建筑隔聲設計規范》中學校建筑允許噪聲50 dB的限制要求時,還應根據計算采取選擇隔聲門、隔聲窗等技術措施來降低噪聲等級。
通風是實驗室設計中不可缺少的一個組成部分。為了使實驗室工作人員不吸入或咽入一些有毒的、可致病的物質,實驗室中應有良好的通風[2]。訓練中心的某些實驗室,在實驗過程中會使用氧氣、乙炔等易燃、易爆氣體,在建設設計過程中應考慮到不同氣體應設置在不同的氣瓶間內,氣瓶間樓板、墻應采取防爆措施,并在設計中考慮泄爆面,泄爆面應遠離人員出口及通道,以保證用氣需求和用氣安全。訓練中心中電焊、氣焊等會產生有毒、有害氣體,實驗室內應采用局部設置排風罩的獨立機械排風設施。其他產生有毒、有害、有異味氣體的房間應設置獨立的排風系統。
為保證實驗過程的連續性和準確性,訓練中心各實驗室設備供電設施的布置具有較高的要求。其中較為突出的供電要求如下:
1)各實驗室應單獨設配電箱,箱內設置智能數字計量表及總電源開關,當實驗不需用電,或實驗室無人時,室內電源要切斷。
2)各重要實驗室以及精密儀器實驗室的配電箱處和各精密儀器分支回路上分別裝設諧波保護裝置,有效濾除諧波干擾,保證重要實驗室以及精密儀器的使用安全。
3)在各重要實驗室以及精密儀器實驗室的配電箱處、各精密儀器分支回路上分別裝設漏電報警探測器,隨時測量配電線路的剩余(漏電)電流值,并顯示漏電電流值,發出聲光報警信號,并與主機聯網,準確判斷故障線路詳細地址,保證重要實驗室以及精密儀器的使用安全。
4)實驗室插座均有安全接地措施。
實驗及實驗操作后洗手和洗滌儀器等均需要用水,供水應達到水質好、壓力足、水量大等相關條件,且有足夠的供水水嘴和供水設備,任何時間都能保證滿足所有實驗室連續用水的需要。清洗儀器及設備的廢水要設計專門的廢水排放設施。室內水溝的排布應相對集中,排列整齊,有利于施工和維護,轉彎少、溝底有坡度,避免溝內積水。
工程實踐教學受到各所高校的高度重視,為工程訓練建設和改革發展提供了機遇,工程訓練中心的優化設計與建設將為高校工程實踐教學提供堅實的基礎。
[1]朱瑞富,孫康寧,賀業建,等.綜合性大學工程訓練中心發展模式設計與實踐[J].實驗室研究與探索,2011,30(4):85-88.
[2]吳曉芳,汪 明,趙 薇,等.現代化實驗室規劃設計與裝備配置的探討[J].分析試驗室,2009(S128):176-179.