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建筑電氣與智能化專業(yè)是為適應(yīng)信息化、智能化時代下國家智慧城市和智能建筑發(fā)展的需要而成立的新工科專業(yè)。教育部分別于2006年3月及2012年9月批準(zhǔn)“建筑電氣與智能化”為工學(xué)/土建類試辦專業(yè)(代碼:080712s)及正式的工學(xué)/土木類新專業(yè)(代碼:081004)。目前全國有近百所高校設(shè)置了該專業(yè)[1]。南華大學(xué)建筑電氣與智能化專業(yè)是在南華建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)和電氣工程及自動化專業(yè)基礎(chǔ)上于2011年成立,在2012年由教育部正式批準(zhǔn)的土木類新專業(yè),2012年開始正式招生,是全國少數(shù)設(shè)置在土木工程學(xué)院的建筑電氣與智能化專業(yè)。學(xué)院設(shè)有齊全的土木工程類專業(yè),為更好地服務(wù)于建筑行業(yè),培養(yǎng)具備土木工程、電氣工程和信息類學(xué)科交叉知識的復(fù)合應(yīng)用型人才提供了強(qiáng)有力的支撐,畢業(yè)生受到行業(yè)企業(yè)的廣泛歡迎。南華大學(xué)建筑電氣與智能化專業(yè)于2020年被認(rèn)定為湖南省一流專業(yè)建設(shè)點(diǎn),同時率先開展工程教育專業(yè)認(rèn)證的申請工作,通過持續(xù)改進(jìn),不斷探索工程教育認(rèn)證背景下適合專業(yè)發(fā)展的課程體系建設(shè)道路。
1建筑電氣與智能化課程體系建設(shè)現(xiàn)狀
建筑電氣與智能化專業(yè)涉及的學(xué)科多、范圍廣,隨著新工科教學(xué)改革的不斷深入,各高校專業(yè)總學(xué)分也在進(jìn)一步壓縮,專業(yè)課程安排時間一般集中在大二下學(xué)期至大四上學(xué)期,學(xué)生在有限的課時內(nèi)需要掌握的專業(yè)知識內(nèi)容多,跨度大,難度較大[2]。同時,不同高校在本專業(yè)的課程設(shè)置和同一課程的學(xué)時設(shè)置上會有差異。近兩年,土木類下的建筑電氣與智能化專業(yè)在電子信息與電氣工程類專業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行工程教育認(rèn)證申請。許多高校將建筑電氣與智能化專業(yè)開設(shè)在電氣或信息工程學(xué)院下,由于師資力量與結(jié)構(gòu)的差異,教師的科研背景和工作經(jīng)驗(yàn)多集中于電氣相關(guān)專業(yè),在課程體系建設(shè)中,專業(yè)課程難度的設(shè)置、培養(yǎng)目標(biāo)與對能力的要求也相對更側(cè)重于電氣專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[3]。建筑電氣與智能化專業(yè)成立之初,由于缺少直接對口的相關(guān)碩士點(diǎn)、博士點(diǎn),學(xué)生多選擇電氣或信息類專業(yè)碩士點(diǎn)繼續(xù)深造,這就出現(xiàn)了學(xué)生在研究生專業(yè)考試中,有些課程在本科都沒有學(xué)過的情況。為滿足學(xué)生的升學(xué)要求,高校在課程體系建設(shè)中綜合考慮學(xué)生的考研需求,開設(shè)課程和難度設(shè)置上會有差異,例如電氣專業(yè)考研專業(yè)課程電路理論和自動控制原理在不同高校的學(xué)時和難度目標(biāo)要求均有區(qū)別。近年來,本專業(yè)碩士點(diǎn)、博士點(diǎn)也陸續(xù)開設(shè),比如安徽建筑大學(xué)設(shè)立了與智能建筑領(lǐng)域相關(guān)的“節(jié)能工程與樓宇智能化”碩士點(diǎn),是全國首個在智能建筑領(lǐng)域設(shè)立碩士點(diǎn)的單位。西安建筑科技大學(xué)設(shè)立了我國第一個“智能建筑環(huán)境技術(shù)”二級學(xué)科博士點(diǎn)[4,5],這些專業(yè)點(diǎn)多集中于建筑節(jié)能與建筑環(huán)境專業(yè)領(lǐng)域,與建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程等土木類專業(yè)結(jié)合較多,相關(guān)課程也具有多專業(yè)交叉貫通的特征。
2南華大學(xué)建筑電氣與智能化專業(yè)課程體系的建設(shè)
2.1以評促建,不斷探索契合工程教育認(rèn)證理念的智能建筑領(lǐng)域復(fù)合型人才培養(yǎng)模式建筑電氣與智能化專業(yè)是南華大學(xué)大力支持、重點(diǎn)建設(shè)的新工科專業(yè),近年來通過一流專業(yè)的認(rèn)定和工程教育認(rèn)證的申請,結(jié)合南華大學(xué)辦學(xué)特色,緊扣以人才培養(yǎng)為中心的辦學(xué)指導(dǎo)思想,建設(shè)以培養(yǎng)政治合格,具有高素質(zhì)、交叉學(xué)科知識和創(chuàng)新能力的智能建筑領(lǐng)域復(fù)合應(yīng)用型人才為目標(biāo)的課程教學(xué)體系,力爭建設(shè)成特色鮮明、社會服務(wù)能力強(qiáng)的國內(nèi)一流專業(yè)。學(xué)生畢業(yè)5年左右在社會與專業(yè)領(lǐng)域預(yù)期能夠達(dá)成的目標(biāo):(1)理解并堅(jiān)守職業(yè)道德規(guī)范,具備良好的人文素養(yǎng)、敬業(yè)精神、社會責(zé)任感,能綜合考慮法律、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展等因素,在工程實(shí)踐中承擔(dān)社會責(zé)任;(2)掌握扎實(shí)的數(shù)學(xué)、物理等自然科學(xué)知識以及計(jì)算機(jī)和外語知識,具備在實(shí)際工作中正確分析與解決問題的能力;(3)具備獨(dú)立從事建筑電氣與智能化及相關(guān)領(lǐng)域復(fù)雜工程項(xiàng)目分析、設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成的能力;(4)具有科學(xué)思辨習(xí)慣和能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)合作意識和組織管理能力;(5)具有全球化意識和國際視野、自主學(xué)習(xí)和終生學(xué)習(xí)能力,能跟蹤建筑電氣與智能化及相關(guān)領(lǐng)域的前沿研究成果并能實(shí)現(xiàn)多學(xué)科知識交叉融合。
2.2反復(fù)研討,持續(xù)修訂和優(yōu)化畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)及其支撐課程權(quán)重本專業(yè)根據(jù)工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求,以12項(xiàng)畢業(yè)要求為綱,組織了20余次討論,不斷凝練畢業(yè)要求的12個方向內(nèi)容,符合本專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo);科學(xué)分解畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn),體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的各階段需求。以畢業(yè)要求1為例,如圖1所示,分解指標(biāo)1-3分別從工程的知識理解與描述、運(yùn)用工程知識推導(dǎo)提出方案和分析與改進(jìn)三個層面依次推進(jìn)畢業(yè)要求的達(dá)成,同時課程設(shè)置指標(biāo)1以公共基礎(chǔ)課支撐為主,指標(biāo)2以學(xué)科基礎(chǔ)課支撐為主,指標(biāo)3主要以專業(yè)基礎(chǔ)課作為支撐完成。
2.3持續(xù)改進(jìn),建立面向產(chǎn)出的課程目標(biāo)達(dá)成情況評價(jià)機(jī)制本專業(yè)根據(jù)“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”工程認(rèn)證理念,形成了貫穿教學(xué)全過程、覆蓋全部教學(xué)環(huán)節(jié)的課程目標(biāo)評價(jià)及持續(xù)改進(jìn)機(jī)制,于2018年開始建立課程目標(biāo)達(dá)成情況的評價(jià)機(jī)制,目前形成了完整的制度性文件。該評價(jià)機(jī)制于2018年開始實(shí)施,已實(shí)施3輪,覆蓋所有專科基礎(chǔ)課和專業(yè)課,實(shí)施對象為2015級、2016級和2017級3屆本專業(yè)畢業(yè)生。
2.3.1評價(jià)工作的責(zé)任機(jī)構(gòu)、責(zé)任人和主要職責(zé)成立課程評議組(隸屬于學(xué)院本科教學(xué)指導(dǎo)委員會),評議組由專業(yè)負(fù)責(zé)人、學(xué)院教學(xué)督導(dǎo)、系主任、專業(yè)核心課程負(fù)責(zé)人、學(xué)院教務(wù)辦主任組成,其職責(zé)是:(1)評價(jià)依據(jù)合理性的確定;(2)課程考核內(nèi)容合理性審核;(3)課程達(dá)成度評價(jià)審議;(4)課程持續(xù)改進(jìn)效果審查。課程評價(jià)責(zé)任人為課程負(fù)責(zé)人,其主要職責(zé)是評價(jià)樣本的選擇,課程達(dá)成度評價(jià)計(jì)算,組織完成《課程目標(biāo)達(dá)成度分析》,考試試卷分析,根據(jù)課程評議組反饋意見對課程進(jìn)行整改[6]。
2.3.2評價(jià)過程(1)梳理支撐課程目標(biāo)達(dá)成的考核資料,課程目標(biāo)的達(dá)成是以教學(xué)內(nèi)容為依托,以教學(xué)方法為手段,通過考核結(jié)果(如:考試成績、作業(yè)成績、測驗(yàn)成績、平時表現(xiàn)等)來充分體現(xiàn)。逐一分解各個教學(xué)過程對不同課程目標(biāo)的支撐情況。(2)收集與整理數(shù)據(jù),依據(jù)課程目標(biāo)考核內(nèi)容,整理考試成績、作業(yè)成績、課堂測驗(yàn)、平時表現(xiàn)等相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。(3)課程目標(biāo)達(dá)成度計(jì)算,根據(jù)支撐課程目標(biāo)相關(guān)考核環(huán)節(jié)得分、課程總評分計(jì)算課程分目標(biāo)達(dá)成度和課程總目標(biāo)達(dá)成度[7,8]。2.3.3評價(jià)方法基于定性與定量相結(jié)合的原則,采用課程考核成績分析法對課程考核結(jié)果進(jìn)行評價(jià)。課程總目標(biāo)達(dá)成度在0.6以上,則認(rèn)為課程目標(biāo)達(dá)成。
2.3.4評價(jià)結(jié)果及持續(xù)改進(jìn)根據(jù)課程目標(biāo)達(dá)成情況評價(jià)結(jié)果,結(jié)合學(xué)生評教反饋意見和教學(xué)督導(dǎo)組聽課意見,形成《課程目標(biāo)達(dá)成度分析》并提交給學(xué)院本科教學(xué)指導(dǎo)委員會評議。進(jìn)一步完善課程目標(biāo)、更新教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法、調(diào)整考核內(nèi)容和方式,修訂課程教學(xué)大綱。課程目標(biāo)達(dá)成情況為課程教學(xué)質(zhì)量考核及教學(xué)改革的重要依據(jù)[5]。
2.4持續(xù)改革教學(xué)方法與方式,打造線上、線下“金課”,不斷探索課程思政,構(gòu)建“知識、能力、素質(zhì)”三位一體的理論教學(xué)體系完整及系統(tǒng)的特色課程群和優(yōu)秀課程建設(shè)對專業(yè)特色的形成起到重要的支撐作用。目前,本專業(yè)核心課程體系中80%的課程都已開設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程,大部分授課內(nèi)容和相關(guān)教學(xué)材料都公布在教學(xué)網(wǎng)站上,以省級線下一流本科課程《建筑設(shè)備》和《建筑供配電與照明技術(shù)》《建筑電氣控制及PLC應(yīng)用》等課程為代表構(gòu)建工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程群,以省級信息化應(yīng)用教學(xué)課程《建筑供配電與照明技術(shù)》的網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)課程為主線,打造線上“金課”,以《建筑智能環(huán)境學(xué)》和開放性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)為主線,打造教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)“金課”。以國家級虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目為主線,打造虛擬仿真“金課”。以專業(yè)導(dǎo)論、集中實(shí)踐和研討課為代表,打造課程思政、專業(yè)思政育人平臺。
3問題與展望建筑電氣與智能化專業(yè)
作為具有多學(xué)科交叉特色的新工科專業(yè),專業(yè)課程涉及范圍廣,跨度大,學(xué)生就業(yè)與升學(xué)方向多,同時工程教育認(rèn)證還需要跨專業(yè)領(lǐng)域申請,這些都為課程體系建設(shè)中課程目標(biāo)的達(dá)成與畢業(yè)要求的支撐設(shè)置增加了難度。同時,進(jìn)一步構(gòu)架課程思政方案,深入推進(jìn)三全育人,從專業(yè)學(xué)科特點(diǎn)出發(fā),細(xì)化各門專業(yè)課程育人方案,以立德樹人為核心目標(biāo),抓住提高人才培養(yǎng)能力核心點(diǎn),通過課程思政引領(lǐng)專業(yè)課堂教學(xué)與專業(yè)實(shí)踐教學(xué)全過程,以實(shí)現(xiàn)學(xué)生價(jià)值觀塑造、知識傳授、創(chuàng)新創(chuàng)造能力培養(yǎng)等教學(xué)目標(biāo),也是下一步課程體系建設(shè)的重要任務(wù)之一??傊?,建設(shè)一個既有利于學(xué)生寬口徑知識基礎(chǔ)學(xué)習(xí),又符合未來用人單位需求的知識、能力與素質(zhì)并重的課程體系,南華大學(xué)建筑電氣與智能化專業(yè)在探索適應(yīng)未來智慧城市發(fā)展需求的復(fù)合型人才培養(yǎng)體系的道路上還任重道遠(yuǎn)。
作者:張振峰 劉澤華 謝東 周立峰 單位:南華大學(xué)
建筑電氣專業(yè)研究2
1方艙概念及現(xiàn)有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
“方艙醫(yī)院”這一概念來自解放軍野戰(zhàn)機(jī)動醫(yī)療系統(tǒng),常指臨時搭建、便于移動的醫(yī)院,通常由一系列具有不同醫(yī)療功能的方艙組合而成。針對本次疫情傳播性強(qiáng)、輕癥及無癥狀患者多、患重癥人數(shù)比例較少的情況,對高大密閉空間建筑進(jìn)行改造,容易實(shí)現(xiàn)有組織的空氣流通,利于對隔離人員的集中觀察及護(hù)理,工程實(shí)施上可實(shí)現(xiàn)快速的平急轉(zhuǎn)換。因此,目前各地方艙的建設(shè)大都是利用現(xiàn)有的展廳、體育館、廠房等高大密閉空間建筑進(jìn)行改造。2020年年初,全國各地區(qū)編制的方艙導(dǎo)則、標(biāo)準(zhǔn),主要參照《傳染病醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50849、《醫(yī)療建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ312等國家、行業(yè)現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范,對于用電負(fù)荷等級的確定、供配電系統(tǒng)的要求、應(yīng)急電源系統(tǒng)的設(shè)置均按醫(yī)療建筑標(biāo)準(zhǔn)要求,相較于2022年新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第九版)和現(xiàn)今對于平急轉(zhuǎn)換快速建設(shè)要求,現(xiàn)階段的方艙醫(yī)院建設(shè),在滿足對新型冠狀病毒肺炎診療的情況下,更加強(qiáng)調(diào)臨時性、應(yīng)急性、快速實(shí)施性、平急轉(zhuǎn)換性等特點(diǎn)。
2相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)原則
根據(jù)現(xiàn)行的方艙醫(yī)院建設(shè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,從醫(yī)療救治角度看,方艙醫(yī)院主要收治新冠病毒無癥狀感染者和輕型確診病例,收治對象原則上生活能夠自理、年齡小于60歲,無急性發(fā)作期的呼吸系統(tǒng)和心腦血管系統(tǒng)等基礎(chǔ)性疾病及精神疾病。根據(jù)收治病患類型,建筑、醫(yī)療工藝專業(yè)一般將方艙醫(yī)院功能區(qū)分為患者收治區(qū)域(污染區(qū))、醫(yī)護(hù)人員活動區(qū)(外置清潔區(qū)),患者收治區(qū)域和醫(yī)護(hù)人員活動區(qū)之間連通設(shè)置衛(wèi)生通過區(qū)域,其中,患者收治區(qū)域(污染區(qū))分為室內(nèi)和室外。為便于快速應(yīng)急改造不對既有建筑造成永久性破壞,室外區(qū)設(shè)置臨時箱式房,主要功能為醫(yī)護(hù)活動區(qū)(清潔區(qū))、患者進(jìn)入、衛(wèi)生間及盥洗區(qū)、PCR核酸檢測、移動CT等設(shè)備設(shè)施使用。既有建筑室內(nèi)區(qū)主要功能為患者病床區(qū)、護(hù)士站及臨時應(yīng)急救治區(qū)等。圖1所示為方艙隔離點(diǎn)設(shè)置參考示意圖。暖通專業(yè)盡量利用既有建筑空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng),強(qiáng)調(diào)方艙醫(yī)院室內(nèi)氣流有組織流通,做到有序排放的原則,不按呼吸道傳染病醫(yī)院設(shè)置三區(qū)兩通道及對壓力梯度有明確要求。為確保實(shí)現(xiàn)方艙醫(yī)院有組織的空氣流通,患者收治區(qū)域、衛(wèi)生通過區(qū)域、醫(yī)護(hù)人員活動區(qū)域分別獨(dú)立設(shè)置送、排風(fēng)系統(tǒng)。當(dāng)既有建筑患者收治區(qū)域原有通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)無法滿足方艙醫(yī)院使用需求時,相應(yīng)增加通風(fēng)、空調(diào)設(shè)施。給排水專業(yè)為利于應(yīng)急后場館恢復(fù)對于排水管道病毒消殺,原則上不利用既有建筑的衛(wèi)生間,在室外醫(yī)務(wù)人員活動區(qū)、患者收治區(qū)設(shè)置外置醫(yī)患衛(wèi)生間、盥洗區(qū)、淋浴區(qū)等,選用分散式電能制備熱水設(shè)備為醫(yī)務(wù)人員活動區(qū)、衛(wèi)生通過區(qū)、患者收治區(qū)提供生活熱水。電氣專業(yè)確保基本的電源供應(yīng),滿足醫(yī)患及配套設(shè)施的供電可靠性、安全性和使用需求,確保消防安全,滿足快速實(shí)施和安裝的建設(shè)要求。
3電氣專業(yè)改造原則及系統(tǒng)評估
既有建筑改造應(yīng)充分利用現(xiàn)狀條件、轉(zhuǎn)換便捷迅速、減少對既有建筑原有設(shè)施的拆改或以易于恢復(fù)的原則進(jìn)行設(shè)計(jì),不能對既有電氣系統(tǒng)進(jìn)行破壞,不影響已有固定設(shè)施,以減少損失,降低費(fèi)用。優(yōu)先利用既有建筑變配電系統(tǒng)、照明及應(yīng)急照明系統(tǒng)、電氣防火系統(tǒng)及智能化系統(tǒng)。遵循上述改造原則,利用既有建筑改造為方艙醫(yī)院時,應(yīng)對電氣各系統(tǒng)進(jìn)行評估。首先,對供配電系統(tǒng)電源進(jìn)行評估,確保既有建筑供電電源負(fù)荷等級不低于二級負(fù)荷,如不滿足應(yīng)考慮在室外設(shè)置箱式柴油發(fā)電機(jī)組或應(yīng)急移動發(fā)電車等設(shè)施。其次,依據(jù)所在市/區(qū)級衛(wèi)健委對方艙醫(yī)院診療信息化、安全防范等需要,對既有建筑各智能化系統(tǒng)進(jìn)行評估,如不滿足方艙醫(yī)院防控診療要求,應(yīng)增設(shè)或升級相應(yīng)智能化弱電系統(tǒng)。最后,對電氣消防防火系統(tǒng)進(jìn)行評估,包括火災(zāi)自動報(bào)警及聯(lián)動系統(tǒng)、應(yīng)急照明系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)等,確保電氣消防防火系統(tǒng)正常運(yùn)行,對于新建室外外置清潔區(qū)和污染區(qū),應(yīng)按現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行電氣消防防火設(shè)計(jì),并納入既有建筑電氣消防防火系統(tǒng),確保消防安全。
4電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
既有建筑改造為方艙醫(yī)院時,應(yīng)優(yōu)先利用現(xiàn)狀供配電系統(tǒng)電源,以節(jié)省投資;并采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì),增強(qiáng)使用的通用性,從而簡化施工安裝流程,做到快速轉(zhuǎn)換。(1)標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)層面,可根據(jù)方艙醫(yī)院建筑使用功能的重復(fù)性和通用性特點(diǎn),在方艙設(shè)置隔離設(shè)施功能用房(如醫(yī)護(hù)辦公室、衛(wèi)生間、淋浴間、垃圾間、穿脫防護(hù)服、病患病床區(qū)等),由于數(shù)量是隨著方艙接納患者的規(guī)模變化而重復(fù)性增減,不止設(shè)置一間,因此,可對上述區(qū)域采用標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計(jì)。如:1)外置清潔區(qū)和污染區(qū)箱式房,通過整合和簡化不同使用功能箱式房電氣系統(tǒng)配置,增強(qiáng)單體箱式房模塊單元的通用性,簡化箱式房電氣系統(tǒng)的種類,便于快速生產(chǎn)和安裝。2)患者收治區(qū)域(污染區(qū))和醫(yī)護(hù)人員活動區(qū)(外置清潔區(qū))新增臨時配電箱(柜)、電氣設(shè)備,布置、管線敷設(shè)應(yīng)與建筑空間模數(shù)相協(xié)調(diào),采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì),適當(dāng)考慮使用需求調(diào)整產(chǎn)生的用電容量變化,預(yù)留一定電源備用條件。3)對于新增臨時設(shè)施強(qiáng)、弱電線纜,在地面敷設(shè)時宜避開人員通行及貨物運(yùn)輸通道,當(dāng)無法避開時,應(yīng)采取防護(hù)措施。4)臨時電源線路地面敷設(shè)可采用橡膠或硬質(zhì)PVC馬道,考慮地面馬道的氣味對患者的影響,室內(nèi)優(yōu)先采用硬質(zhì)PVC馬道、室外采用橡膠馬道,實(shí)現(xiàn)臨時線路的快速敷設(shè)和保護(hù)。(2)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能利用既有建筑供配電系統(tǒng)電源,方艙醫(yī)院強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)組織的空氣流通,污染區(qū)及潛在污染區(qū)通風(fēng)設(shè)施、消毒設(shè)施供電電源負(fù)荷等級按既有建筑最高負(fù)荷等級確定,且不應(yīng)低于二級負(fù)荷即可,如不滿足,則再在室外設(shè)置箱式柴油發(fā)電機(jī)組或應(yīng)急移動發(fā)電車等設(shè)施。既有建筑改造為方艙醫(yī)院時,除應(yīng)滿足快速平急轉(zhuǎn)換和安全可靠,還應(yīng)根據(jù)方艙醫(yī)院診療需求,考慮電氣各系統(tǒng)的使用和維護(hù)的便利性。方艙醫(yī)院新增配電箱(柜)、控制箱(柜)及臨時敷設(shè)的主干線路不應(yīng)設(shè)在患者收治病床區(qū),宜設(shè)置在清潔區(qū)或?qū)S门潆婇g內(nèi);清潔區(qū)、污染區(qū)、潛在污染區(qū)應(yīng)分別設(shè)置配電回路;通風(fēng)系統(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng)的電源應(yīng)獨(dú)立設(shè)置。(3)其他系統(tǒng)設(shè)計(jì)方艙醫(yī)院為滿足診療和管理需要,需設(shè)置信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、廣播和信息發(fā)布系統(tǒng)等。1)信息化系統(tǒng):建立清潔區(qū)和污染區(qū)信息網(wǎng)絡(luò)互通,具備電子病歷系統(tǒng)和信息統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)。2)安全防范系統(tǒng):在患者收治病床區(qū)、工作人員辦公生活區(qū)等設(shè)置視頻安防監(jiān)控系統(tǒng),各主要出入口、患者收治病床區(qū)等重要部位設(shè)置監(jiān)控?cái)z像機(jī)。護(hù)士站設(shè)置一鍵報(bào)警按鈕,根據(jù)管控要求接入工作人員辦公生活區(qū)。3)出入口控制系統(tǒng):可根據(jù)服務(wù)、管理流程設(shè)置,采用非接觸式控制方式。當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時,門禁應(yīng)可以遠(yuǎn)方解除。4)按隔離單元設(shè)置對講系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)患者收治病床區(qū)與工作人員辦公生活區(qū)語音的雙向?qū)χv功能。5)廣播和信息發(fā)布系統(tǒng)等宜接入現(xiàn)狀建筑對應(yīng)系統(tǒng)中。此外,根據(jù)診療防控工作要求,設(shè)置與疾控中心、應(yīng)急指揮中心、相關(guān)醫(yī)療機(jī)構(gòu)等的專用通信接口,預(yù)留遠(yuǎn)程會診系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)等信息化應(yīng)用和信息設(shè)施系統(tǒng)的接口。
5結(jié)束語
高大密閉空間建筑改造為方艙醫(yī)院,盡管因既有建筑條件不同,設(shè)計(jì)方案、策略會千差萬別,但溯本求源,從滿足診療救治使用功能的角度出發(fā),以滿足疫情救治的快速平急轉(zhuǎn)換為切入點(diǎn),采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì),盡可能利用現(xiàn)有電氣系統(tǒng),避免對既有建筑造成永久性改造,在滿足診療及管理的要求下,適度設(shè)置智能化系統(tǒng)等設(shè)計(jì)要點(diǎn),確保方艙醫(yī)院改造的可實(shí)施性和經(jīng)濟(jì)性。
作者:裴雷 單位:北京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司
建筑電氣專業(yè)研究3
近年來,我國綜合國力的提升以及環(huán)境問題的升級,綠色健康的理念越來越被全社會所重視,而隨著近年來“以人為本”的觀念開始滲透到社會的各個角落,除了建筑基本使用功能外,人們開始關(guān)注建筑的舒適性、安全性以及相關(guān)的健康問題。習(xí)總書記在十九大報(bào)告中提出了“健康中國”的戰(zhàn)略,而2020年突如其來的新冠疫情更是加劇了大眾對健康不斷增長的需求與健康建筑供給側(cè)不足之間的矛盾,未來健康建筑將為整個產(chǎn)業(yè)帶來巨大的變革。1健康建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀1.1國外的健康建筑的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)近年來,健康、舒適、低碳環(huán)保的理念在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的傳播,國際上許多國家和組織都制定了相關(guān)的健康建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。美國的WELL標(biāo)準(zhǔn)是第一部較為系統(tǒng)完整的根據(jù)“以人為本”的理念提出的認(rèn)證評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),將研究對象由建筑本身改為建筑的使用者身上,重點(diǎn)關(guān)注物理環(huán)境如何支持生產(chǎn)效率、身體健康、舒適感乃至幸福感,探索建筑物和使用者的健康舒適之間的關(guān)系。在最新2018年5月30日的WELL建筑v2版本中更是在V1版本的7大類別基礎(chǔ)上構(gòu)建了空氣、水、光、熱舒適、運(yùn)動、營養(yǎng)、聲環(huán)境、材料、精神和社區(qū)十大新元素,涵蓋了生理、心理和社會三方面來對建筑的屬性進(jìn)行多角度評價(jià)。WELL標(biāo)準(zhǔn)并未明確定義什么是健康建筑,而是闡述了該標(biāo)準(zhǔn)在健康評價(jià)方面的作用:在包括建筑設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等全生命周期的各階段均采用使得人身體更加健康的干預(yù)措施,通過科學(xué)的手段增加人的舒適度,打造一個能改善使用者營養(yǎng)、健康、睡眠,乃至幸福感的環(huán)境。1.2國內(nèi)的健康建筑的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)在2017年,中國建筑學(xué)實(shí)施發(fā)布了T/ASC02-2016《健康建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》,我國健康建筑的建設(shè)和評價(jià)起步比較晚,既需要結(jié)合我國的具體情況,又需要借鑒國際上的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn),進(jìn)而穩(wěn)步推進(jìn)健康建筑的相關(guān)評價(jià)工作。相比于國外WELL建筑V2標(biāo)準(zhǔn),我國的《健康建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》在評價(jià)對象上要求必須為全裝修的建筑,不包括臨時建筑、毛坯建筑等;在評價(jià)指標(biāo)上包含6個一級的指標(biāo):空氣、舒適、水、健身、人文、服務(wù);對于指標(biāo)的限制角度以及指標(biāo)的限制方式均有所不同,更多是通過相關(guān)的指標(biāo)和規(guī)范來進(jìn)行控制;在權(quán)重上《健康建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》對于不同的建筑類別賦予不同的指標(biāo)權(quán)重;在評價(jià)方式及等級上,《健康建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》分為施工圖審查之后的設(shè)計(jì)評價(jià)及建筑通過竣工并投入使用一年之后的運(yùn)營評價(jià),設(shè)計(jì)評價(jià)和運(yùn)營評價(jià)是相互獨(dú)立的過程,同一個項(xiàng)目可以同時獲得雙認(rèn)證;而評價(jià)指標(biāo)上《健康建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》分為控制項(xiàng)以及評分項(xiàng),控制項(xiàng)是項(xiàng)目認(rèn)證的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn),只有通過控制項(xiàng)才能進(jìn)行下一步的評分,控制項(xiàng)一共約110分,項(xiàng)目需要根據(jù)相關(guān)的條款進(jìn)行打分,通過控制項(xiàng)的項(xiàng)目按照加權(quán)計(jì)算得出的總得分?jǐn)?shù)評定相關(guān)的級別。
2健康建筑中電氣專業(yè)需要注意的事項(xiàng)
2.1健康建筑中的照明設(shè)計(jì)在健康建筑中營造一個健康、舒適的照明環(huán)境非常重要,在照明設(shè)計(jì)中著重考慮一下幾個要素。
2.1.1色溫一般我們用光源的色溫來表示光源的顏色特征,即燈的發(fā)射光的表觀的顏色。色溫的選擇與美學(xué)、心理學(xué)等專業(yè)相關(guān),取決于照度、室內(nèi)空間各表面及家具布置的顏色、使用場所條件等,一般在低照度場所多用暖色光源,高照度場所多采用冷色光源;與此同時,它也與我們的健康息息相關(guān),科學(xué)研究表明,色溫越高,藍(lán)光含量也越高,而藍(lán)光成分可能導(dǎo)致黃斑病變以及白內(nèi)障等眼部惡性疾病。因此,要限制此指標(biāo)防止色溫過高引發(fā)的藍(lán)光危害。
2.1.2顯色性和色容差照明的光源顯色指數(shù)越高,室內(nèi)環(huán)境的視覺質(zhì)量就越好,因此,應(yīng)根據(jù)室內(nèi)外的視覺活動情況,分別對不同情形的顯色性進(jìn)行要求。而由于光譜中相對較為缺乏紅色,導(dǎo)致光源復(fù)現(xiàn)出來的色域出現(xiàn)很大程度減小,這樣就導(dǎo)致了照明場景過于單一,進(jìn)而影響了整體環(huán)境的質(zhì)量,因此需要對于特殊顯色指數(shù)R9的要求。另外,LED燈具的顏色偏差越接近,越能達(dá)到最佳的照明效果,而根據(jù)國內(nèi)的已竣工的實(shí)際項(xiàng)目反饋,7SDCM的產(chǎn)品仍能輕易的分辨出顏色的偏差,因此,為了保證視覺舒適性,應(yīng)注意室內(nèi)外色容差指標(biāo)分別不大于5SDCM和7SDCM。
2.1.3頻閃隨著LED燈具的普及,頻閃現(xiàn)象越來越引起人們的注意。頻閃輕則引發(fā)視覺疲勞,加重視覺負(fù)擔(dān),重則誘發(fā)偏頭痛、癲癇等腦部疾病,因此,從舒適健康的角度必須對相關(guān)指標(biāo)給予限制,如照明產(chǎn)品的閃變指數(shù)不大于1,人員長時間停留的場所的頻閃效應(yīng)可視度不大于1,頻閃比的指標(biāo)不應(yīng)大于6%。
2.1.4光生物安全性我們長期生活的環(huán)境中既有人工光源,也離不開自然光,而容易被忽視的光輻射危害(如紫外線輻射危害、紅外輻射危害、熱輻射危害以及藍(lán)光危害等)可能對我們的人體健康產(chǎn)生不利影響。為了保證使用人員的健康安全,需要用光生物安全性等級這個指標(biāo)來評估健康建筑的光環(huán)境。照明產(chǎn)品的光生物安全性可分為四類:無危險(xiǎn)類(RG0)、1類危險(xiǎn)(RG1)、2類危險(xiǎn)(RG2)和3類危險(xiǎn)(RG3),為盡可能減小光生物危害,健康建筑中應(yīng)選擇無危險(xiǎn)類(RG0)照明產(chǎn)品使用。
2.1.5空間照度分布視野內(nèi)合適的亮度分布應(yīng)控制在人的眼睛可以適應(yīng)的范圍上。適宜的亮度分布可以提高人的對比靈敏度、視覺敏銳度以及眼睛的視功能效率,這是讓人在視覺層面感覺舒適的重要條件,因此應(yīng)該避免視野內(nèi)的表面亮度相差過大,進(jìn)而引發(fā)視疲勞。此外,由于決定亮度的因素不僅包括空間的表面照度,還包括材料的反射特性,所以還應(yīng)該綜合的考慮室內(nèi)空間的材料?;诖?,合理地設(shè)計(jì)空間各表面的反射比與照度分布對于健康舒適的環(huán)境尤為關(guān)鍵。
2.1.6室外照明健康建筑的室外照明應(yīng)主要考慮照度和色溫。夜間昏暗的光照環(huán)境,容易產(chǎn)生交通事故、犯罪率增加等惡劣影響。為確保室外公共活動區(qū)域的安全,應(yīng)對人行道、非機(jī)動車道路面平均照度、最小水平照度、最小垂直照度、最小半柱面標(biāo)準(zhǔn)值提出要求。而根據(jù)現(xiàn)有研究,同等照度下,色溫越高,對褪黑素的抑制效果越明顯。因此,從以人為本角度出發(fā),為了讓人在夜間休息得更好,需要對室外場所的照明色溫進(jìn)行限制。
2.1.7眩光控制通常由特定表面反射產(chǎn)生的眩光被稱為反射眩光。它和直接眩光一起構(gòu)成室內(nèi)眩光的主要來源。它們往往會改變表面的可見度,進(jìn)而影響舒適感乃至健康,通常我們可以采取一些措施降低眩光的影響。首先,在設(shè)計(jì)階段燈具布置的時候就應(yīng)該避免將燈具設(shè)置在容易產(chǎn)生眩光的區(qū)域;其次,房間的內(nèi)部裝飾設(shè)計(jì)時盡可能采用低光澤的裝修裝飾材料;最后,要對燈具表面亮度進(jìn)行限制,如規(guī)定限制直接型燈具的遮光角。
2.1.8生理等效照度光是維持我們?nèi)梭w節(jié)律非常重要的一環(huán)。光線不僅通過照射產(chǎn)生視覺效果,還對內(nèi)分泌、人體節(jié)律、生長等產(chǎn)生重要的影響。生理等效照度就是反映光對人體生理節(jié)律影響的重要指標(biāo),它既包含了光譜強(qiáng)度又考慮到光譜敏捷性。白天時間充足的光照可以讓人充滿活力,工作學(xué)習(xí)有更高的效率;而在夜間光線會抑制人體內(nèi)的褪黑素的分泌,進(jìn)而影響人的睡眠質(zhì)量。為了提高睡眠質(zhì)量,維持人體生理節(jié)律,可以采用調(diào)節(jié)光輻射的強(qiáng)度和光譜功率分布兩種方式。根據(jù)前文提到的研究,色溫值越高(短波成分較高),對褪黑素的抑制越明顯,在設(shè)計(jì)時應(yīng)該進(jìn)行相關(guān)的考慮。工程實(shí)踐中生理等效照度是由相關(guān)的比例系數(shù)乘以視覺照度求得的,這里的比例系數(shù)是和光源光譜功率分布相關(guān)的測量值。
2.1.9照明控制健康建筑中的照明控制不應(yīng)僅僅把重點(diǎn)聚焦在智能化與控制上,更應(yīng)該注重對于照明需求本質(zhì)的理解與滿足,進(jìn)而營造更好的視覺環(huán)境。首先,照明控制系統(tǒng)應(yīng)具有足夠的靈活性,可以自由的調(diào)整照度、色溫以及實(shí)施分組控制,為人們在不同時間、不同場景提供不同的照明方案提供控制基礎(chǔ)。其次,應(yīng)該注意控制系統(tǒng)與自然光的結(jié)合,通過控制系統(tǒng)與遮陽系統(tǒng)的聯(lián)動控制,及時調(diào)節(jié)照度,在保證室內(nèi)照度滿足使用的同時減少電能損耗,并能避免陽光對于室內(nèi)的眩光作用。
2.2健康建筑中的智能化設(shè)計(jì)
2.2.1空氣質(zhì)量監(jiān)控及發(fā)布系統(tǒng)健康建筑中可設(shè)置具有檢測PM2.5、PM10、CO2等數(shù)據(jù)的空氣質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng),其具有實(shí)時顯示并存儲1年以上數(shù)據(jù)的功能。同時,可以與室內(nèi)調(diào)節(jié)空氣質(zhì)量的設(shè)備組成自動控制系統(tǒng),根據(jù)污染物的濃度設(shè)置報(bào)警提醒,并發(fā)送給用戶。
2.2.2地下車庫CO濃度檢測裝置地下車庫容易積累大量的CO尾氣,損害人體的健康,因此需要設(shè)置CO自檢測系統(tǒng)來保證濃度低于危害水平。自動檢測系統(tǒng)主要分為三個部分:CO探測器、聯(lián)動的風(fēng)機(jī)控制器、計(jì)算機(jī)平臺。CO探測器用來檢測CO的濃度,當(dāng)超過危害值時將報(bào)警信號傳到控制器自動連鎖排風(fēng)。
2.2.3智能家居近年來,智能家居產(chǎn)品的發(fā)展日新月異,不斷地推陳出新,從人的生理、心理、安全需求等多個角度滿足人們的使用體驗(yàn)。如家用小夜燈,在臥室的床邊、客廳走道、衛(wèi)生間門口等位置安裝低照度低色溫的小夜燈,節(jié)能的同時可以有效保證起夜的時候的安全。在床頭和衛(wèi)生間設(shè)置的緊急呼叫按鈕連接物業(yè),便于突發(fā)情況的緊急求助。AI智能聲控系統(tǒng),可以有效避免回家找不到遙控器的情況,利用APP智能控制家中所有的智能家居,包括但不限于空調(diào)、新風(fēng)、電視、智能馬桶蓋、智能照明系統(tǒng)等。
3結(jié)語
伴隨著我國生活水平的提高,基于國際上的WELL標(biāo)準(zhǔn)以及我國《健康建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》的設(shè)計(jì)理念越來越深入我們的建筑設(shè)計(jì)中,其更加符合我國目前及未來對于建筑中國民健康標(biāo)準(zhǔn)的要求,滿足“以人為本”的理念下,人們對于健康環(huán)境以及身心健康的廣泛需求。
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作者:王越 司崇偉 單位:遼寧省建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司