建能專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計創(chuàng)新改革與實踐

高興　高元　朱江

摘要： 為了完成從理論到實踐的過渡教學(xué)過程，進行了畢業(yè)設(shè)計教學(xué)改革。重點依據(jù)實際工程五個階段設(shè)計的任務(wù)及作用，改進了畢業(yè)設(shè)計任務(wù)基本內(nèi)容和質(zhì)量要求，更符合實際工程的初步設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)；采用設(shè)計院工程師和教師聯(lián)合指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計的創(chuàng)新模式，大幅度提高了畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量。

Abstract： In order to complete the transition process from theory to practice， the teaching reform of graduation project is carried out. According to the tasks and functions of the five stages of the actual project， the design tasks， the basic contents and the quality requirements of the graduation project are improved， which is more in line with the preliminary design standards of the actual project； the innovative mode of the graduation project is guided by the engineers of the design institute and teachers， which have greatly improved the quality of graduate design.

關(guān)鍵詞： 畢業(yè)設(shè)計改革；設(shè)計任務(wù)書；初步設(shè)計；聯(lián)合指導(dǎo)

Key words： graduation project reform；design task book；preliminary design；joint guidance

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）08-0247-02

0 引言

本科建能專業(yè)畢業(yè)設(shè)計大綱要求，學(xué)生結(jié)合畢業(yè)設(shè)計課題，綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識和基礎(chǔ)知識進行創(chuàng)新設(shè)計，解決工程實際問題，完成從理論到實踐的過渡教學(xué)過程。但是傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)還存在一些嚴(yán)重的問題，下達的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書內(nèi)容和作用與實際工程設(shè)計的任務(wù)內(nèi)容和作用相脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生所完成的設(shè)計內(nèi)容范圍和深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達不到實際工程各個階段設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)要求[1、2]。絕大多數(shù)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容偏重于負(fù)荷計算過程、水力計算過程、風(fēng)阻計算過程，但系統(tǒng)方案論證的目的和論點不明確，文獻綜述與方案論證脫節(jié)，設(shè)備選型依據(jù)嚴(yán)重不足，更談不上創(chuàng)新點。這樣的畢業(yè)設(shè)計不能夠完成從理論到實踐的過渡教學(xué)過程。嘗試了一下畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的教學(xué)改革。一方面，根據(jù)實際工程各個階段設(shè)計的任務(wù)和作用，調(diào)整了傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書內(nèi)容，即在設(shè)計任務(wù)書內(nèi)容范圍和深度上改進創(chuàng)新；另一方面，給一組學(xué)生配置了本地設(shè)計研究院工程師作為指導(dǎo)教師，從頭參與一個實際工程設(shè)計項目，考查一下在近3個月時間里能否完成改進的設(shè)計任務(wù)，即在設(shè)計形式上改進創(chuàng)新。最后聘請校外專家評定一下改革組和傳統(tǒng)組畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的差異程度。

1 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)的改進

參與評審省級本科建能專業(yè)的優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計資料發(fā)現(xiàn)，畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書的核心內(nèi)容基本都寫出了開題、文獻綜述、方案論證、負(fù)荷計算、水力計算、風(fēng)阻計算、設(shè)備選型、圖紙、設(shè)計說明書等工作項目的開始時間和完成時間，把設(shè)計任務(wù)書當(dāng)成了設(shè)計實施計劃來編寫。而且上述各項設(shè)計工作沒有任何質(zhì)量要求。這說明現(xiàn)行的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)要求與實際采暖空調(diào)工程設(shè)計偏離太大，導(dǎo)致學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計成果與方案設(shè)計、初步設(shè)計、擴初設(shè)計，施工圖設(shè)計這四個階段設(shè)計的要求都不符合[2]。顯然，依據(jù)傳統(tǒng)的本科畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書進行畢業(yè)設(shè)計工作，不能起到從理論到實踐的過度作用。必須改進。

通常建筑機電項目工程設(shè)計分為方案設(shè)計、初步設(shè)計、擴初設(shè)計、施工圖設(shè)計和二次深化設(shè)計五個階段設(shè)計。這五個階段設(shè)計的文件和圖紙是按照甲方項目開發(fā)和建設(shè)過程的工作需求來完成的。比如項目開發(fā)初期要報批、辦理手續(xù)時候，就要用到方案設(shè)計文件和圖紙；開發(fā)項目需要資金貸款，則需要設(shè)計概算，這就要求機電各個專業(yè)在初步設(shè)計過程完成的；招標(biāo)工作則需要使用擴初設(shè)計文件和圖紙[1-3]；施工階段則需要施工圖設(shè)計文件和圖紙，復(fù)雜的采暖通風(fēng)工程還需要二次深化設(shè)計文件和圖紙；項目竣工驗收則需要竣工文件和圖紙。顯然，這五個階段設(shè)計的文件和圖紙的內(nèi)容范圍和內(nèi)容深度是有一定區(qū)別的。

針對上述五個階段設(shè)計的文件內(nèi)容和圖紙內(nèi)容，本科畢業(yè)設(shè)計是不可能在2-3月期間全部完成的，這就涉及到明確本科畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容范圍和深度問題。需要參考實際工程中這五個階段設(shè)計的任務(wù)要求，精選出適合本科畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)要求，讓學(xué)生明白搞完一項畢業(yè)設(shè)計完成了五個階段設(shè)計的哪些部分工作，畢業(yè)設(shè)計文件能起到什么作用。

參照實際建筑工程項目的建設(shè)程序和各個階段設(shè)計任務(wù)要求，結(jié)合建能專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計要從理論向?qū)嵺`過度的要求，聘請了當(dāng)?shù)卦O(shè)計研究院工程師作為指導(dǎo)教師，共同編制出新的建能專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)內(nèi)容、質(zhì)量要求和實施計劃。該任務(wù)內(nèi)容和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，基本符合實際采暖、空調(diào)通風(fēng)工程項目的初步設(shè)計任務(wù)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。這也是對建能專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計的定位。總的設(shè)計時間需要83日，基本符合各個高校畢業(yè)設(shè)計的時間計劃要求。

2 畢業(yè)設(shè)計文件的改進

由于建筑工程中的方案設(shè)計文件用于辦理工程建設(shè)的有關(guān)手續(xù)；設(shè)計概算文件用于貸款籌集資金的依據(jù)；擴初設(shè)計文件用于招投標(biāo)工作的依據(jù)；施工圖設(shè)計文件用于施工的依據(jù)，因此，無論是項目開發(fā)單位、施工單位、監(jiān)理單位，還是政府相關(guān)職能部門，都高度重視各個階段設(shè)計的文件部分。而現(xiàn)行本科畢業(yè)設(shè)計的文件，雖然也包括設(shè)計說明和圖紙兩個部分，但是編制的主要內(nèi)容重點在計算過程，與實際工程的設(shè)計文件框架內(nèi)容差距太大，起不到應(yīng)用作用。新的任務(wù)內(nèi)容基本涵蓋了暖通工程初步設(shè)計的文件范圍，與實際工程設(shè)計文件的主要框架內(nèi)容相符合。設(shè)計文件的改進也是實現(xiàn)從理論到實踐的過度教學(xué)過程的必經(jīng)之路。

3 畢業(yè)設(shè)計突出應(yīng)用節(jié)能新技術(shù)、新設(shè)備

優(yōu)秀的設(shè)計作品的突出特點是能體現(xiàn)出創(chuàng)新與突破。在當(dāng)今國家號召建筑節(jié)能減排的背景下，建能專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計在完成設(shè)計任務(wù)過程中，在建筑節(jié)能方面體現(xiàn)創(chuàng)新與突破也是優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計的必備條件。尤其是針對大型綜合性商業(yè)建筑采暖、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計，可以將新型節(jié)能技術(shù)、節(jié)能設(shè)備和新材料應(yīng)用于設(shè)計當(dāng)中。例如，北方地區(qū)普遍存在這樣一個問題，由于南北向差異，導(dǎo)致大型商業(yè)建筑南北向負(fù)荷差異顯著，而空調(diào)水系統(tǒng)用相同溫度的冷凍水處理負(fù)荷導(dǎo)致北側(cè)供回水溫差多數(shù)時間小于5℃，甚至出現(xiàn)2-3℃。這說明整個系統(tǒng)偏離了標(biāo)準(zhǔn)工況運行，是典型的大馬拉小車現(xiàn)象，浪費了電能。這就需要突破傳統(tǒng)的設(shè)計思想，要把傳統(tǒng)的水系統(tǒng)改進一下，通過冷量梯級利用，擴大供回水溫差，變頻控制流量技術(shù)是整個系統(tǒng)向標(biāo)準(zhǔn)工況靠近[4-6]。還有春秋交替季節(jié)，使用冷卻塔免費制冷系統(tǒng)[7、8]、低溫變風(fēng)量送風(fēng)系統(tǒng)[9、10]、通風(fēng)系統(tǒng)的置換補風(fēng)技術(shù)[11、12]、螺旋式高效熱交換器設(shè)備[13]、蒸汽凝結(jié)水回收再利用節(jié)能技術(shù)[14、15]、設(shè)備系統(tǒng)集成技術(shù)[16]等等，將這些新型節(jié)能技術(shù)、新型節(jié)能設(shè)備都應(yīng)用于畢業(yè)設(shè)計中。

4 改進前后畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量比較評價

一個班級29名學(xué)生，選出6名普通學(xué)生作為A組，由當(dāng)?shù)卦O(shè)計院2名工程師和本校1名教師聯(lián)合指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計，設(shè)計題目都是本市高層辦公大樓采暖、空調(diào)通風(fēng)工程設(shè)計，其他23名學(xué)生作為B、C、D組由本校教師，按照傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書內(nèi)容指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計。最后聘請校外6名專家評審了A組6名和B組2名、C組2名、D組2名的畢業(yè)設(shè)計，按照100制打分。評分結(jié)果相差很大，A組全部超過90分，其余B、C、D組6名成績在60-70分之間。可見，A組的設(shè)計成果得到專家的好評，說明通過本次畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的教學(xué)改革與創(chuàng)新，明顯提高了畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量。

參考文獻：

[1]李志.淺談擴初設(shè)計深度在建筑設(shè)計中的作用[J].科技風(fēng)，2010，21：151-152.

[2]高興主編.建筑設(shè)備施工組織與管理一點通[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[3]王金艷.施工圖預(yù)算的作用及降低工程造價的途徑[J].河北科技，2004，1：26-27.

[4]肇宇，高興.風(fēng)機盤管系統(tǒng)冷量梯級利用隊末端設(shè)備的影響[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào)，2010，29（6）：75-77.

[5]茅柳豪，高興.新型空調(diào)大溫差水系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用研究[D].遼寧：大連海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文，2017.

[6]娜日莎，高興.高層建筑空調(diào)水系統(tǒng)大溫差節(jié)能設(shè)計研究[J].制冷與空調(diào)，2014，5：542-546.

[7]馬最良.冷卻塔供冷系統(tǒng)運行能耗影響因素的研究與分析[J].暖通空調(diào)，2000，30（6）：20-22.

[8]王翔.冷卻塔供冷系統(tǒng)設(shè)計方法[J].暖通空調(diào)，2009，39（7）：99-104.

[9]趙鳳羽.VAV空調(diào)系與四管制風(fēng)機盤管系統(tǒng)的比較[J].潔凈與空調(diào)技術(shù)，2009，79（3）：5-9.

[10]陳儉.改雙管定風(fēng)量系統(tǒng)為變風(fēng)量系統(tǒng)的方法[J].節(jié)能，2003，257（12）：21-22.

[11]高興.舊廚房空調(diào)換氣系統(tǒng)改進潛力分析[J].暖通空調(diào)，2005，35（5）：88-92.

[12]高興.舊廚房空調(diào)換氣系統(tǒng)改進及測試分析[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào)，2004，23（5）：53-57.

[13]高興主編.建筑環(huán)境設(shè)備與管理[M].北京：機械工業(yè)出版社，2015.

[14]徐曉晨，張興文，高興，等.酒店節(jié)水系統(tǒng)工程設(shè)計與應(yīng)用[J].能源工程，2003，4：59-62.

[15]張捍民，張興文，高興，等.賓館污水及蒸汽凝結(jié)水的再生回用工程[J].中國給水排水，2003，19（2）：72-74.

[16]江億著.建筑設(shè)備自動化[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.