模块化建筑结构大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇模块化建筑结构范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

篇（1）

模块化建筑

模块化建筑是一种新型的建筑结构形式，模块化建筑结构体系，以单个房间作为一个模块在工厂进行预制，并可在工厂对模块内部空间进行布置与装修，然后运输到现场通过吊装将模块可靠地连接为建筑整体，模块化结构体系预制比例高，可节约人力、物力，减少工期，绿色环保。

与传统建筑相比，模块化建筑其优点在于能把复杂的建筑结构简单化，把复杂的功能系统分解为子系统，从而更易于管理和实施。模块化建筑设计和建造是基于以下理念：一是适应的建筑设计比较广泛，建筑过程能满足任何新颖的建筑设计方案；二是空间模块都是由二维平面组件构成，通过模块化建筑制造工厂的生产装配线以及严格的质量监控系统，能把所有二维构件组装成一个个空间模块，运输方便，建造灵活i三是减少建筑垃圾和重复投入，绿色环保；四是减少现场的施工量，大量节约人力。

据统计，模块化建筑结构体系的预制比例可高达85%以上，其余为现场基础施工与模块安装的连接工作。模块化建筑得到了很多建筑大师的首肯，取得了很多成功案例。比如，远大集团在长沙盖起30层酒店。就是采用模块化解决方案建筑酒店，一共用了15天就完成了整个建筑的施工。施工过程中，工人像搭积木一样，快速地安装框架和建筑钢材，整个建筑施工场所，没有任何的建筑垃圾。模块化建筑及其模块化施工技术可谓是建筑史上的一场空前革命。

模块化施工

模块化施工技术更加注重小生态环境的建设，最大优点是能够实现平行施工，大量的施工工作在制造工厂完成，有效地减少在现场的施工量，从而缩短整个项目的建设工期。不仅能够降低施工难度，更好地保证施工质量，还能提高生产率，体现人工智能的特点，实现绿色建造达到可持续发展。

与传统建筑施工相比，模块化施工通过完善而严格的“车间”质量管理体系控制建筑质量，建筑牢固性能好，投资回报快，符合城市可持续发展战略，环保节能性能大大高于传统建筑模式，实现了绿色可持续发展。

模块化施工的成功案例之一。坐落于华中科技大学建筑系馆东侧的石榴居，就是关于新型建筑结构体系并按照模块化施工的有益实验。石榴居所有建筑构件均由当地建筑工厂预制，并在现场装配而成，建筑以胶合竹作为主要结构材料，进行整体预制，它的主体结构为30mm×600mm的门式钢架体系，建筑结构直接暴露在室内并作为家居和储物空间，使用较为方便。整个竹制建筑体采用轻型的预制体系，基础为点式桩基。现场工人只需将预制工厂的主要构件以及次级构件进行对位装配即可，而且其中85%的主体构件可以被拆解。

存在的困惑

模块化建筑技术标准还不完善。这是制约模块化建筑及其施工技术的关键因素。在我国，建筑业推广使用模块化建筑结构的现象越来越热，但仍然未形成系列的规范来指导这项工作，这就使得建筑商们尤其是施工单位望而却步，有积极采用模块化施工技术的热情，又担心缺乏相关标准和规范，不能通过质量验收。

技术工人相当匮乏。任何一项工作，都必须依靠专业技能来完成，否则就不可能得到长足发展。工厂化模块式生产对工人的技术要求较高，而我们施工企业的工人基本上是农民工，文化程度低，无法满足工厂化预制构配件的要求。虽然说通过工厂预制，将施工现场对技术工人技能的要求转嫁到预制工厂，在施工一线的技术工人的数量大大减少，一线施工人员就转移到预制工厂从事生产。但在施工现场，由于模块化建筑的设计及施工属于新事物，模块化建筑的设计比较复杂，如何将模块化建筑各个模块单元进行连接组装，保证结构的稳定、牢固、可靠，对现场技术工人的要求，远远大于传统施工方法对工人技术素养和施工能力的要求。这也是制约我们大力推广模块化建筑的一个瓶颈。

模块化建筑在普及率不高的情况下，其高昂的造价也是制约发展的瓶颈之一。由于受施工规模和异地运输的影响，在个地方预制构建数量较少不宜开办工厂而异地运输费用较高的情况下，模块化施工就会因为新开办工厂制造成本高而放弃，只能采取现场现浇方式生产。由于目前模块化建筑尚不普及，当建筑物规模较小，而当地又缺少预制工厂时，施工企业只能自己建厂预制构配件，或从异地预制工厂运输预制构配件。这样就极大地增加了施工成本，使得模块化建筑施工不经济最终放弃。目前，我国进行工厂化预制建筑构配件的企业主要以施工企业为主，其生产线大多从德国等发达国家进口，造价比较昂贵，如果制作的预制件达不到一定规模，就无法摊薄成本，企业就会出现亏损，要实现产业化就比较困难。

采取的措施

篇（2）

二、超高层模块化盒子结构模式的推广与应用

超高层模块化建筑技术为澳大利亚Hickory集团第六代模块化建筑技术，该技术目前已应用到澳大利亚墨尔本的拉特罗布街大厦—43层高的商业住宅项目，该项目共294个模块，目前已开始加工制造，计划2015年10月完工，该建筑完工后，将是世界第一个商业化超高层模块化建筑。技该术通过将建筑合理划分为模块化单元，模块化单元在工厂进行流水化生产（包括模块化单元的精装修加工），预制比例可高达95%，模块化盒子结构构造图如图2所示。模块化单元加工完成后运输至现场，通过提升设备将其吊放到位，并通过专业连接方式组装成建筑整体，其现场吊装图如图3所示。与传统建筑相比，模块化建筑采用工厂预制，现场组装的施工方式，具有如下优点：低碳节能：模块化建筑采用新型环保节能建筑材料、工厂标准化生产等，可以实现节能47%以上，减少二氧化碳排放51%以上，并且模块化建筑的的材料可以100%回收利用。节省工期：模块化建筑现场基础施工与工程制造可同步进行，同时施工也不受天气及季节变化等的影响，大幅度缩短建造周期，按照国外的统计发现模块化建筑的建造周期比传统的建造模式至少减少一半时间以上。质量优良：模块化建筑材料由专业工厂标准化进行建造，在避免劣质材料和恶劣天气影响施工质量的同时，可以通过标准化控制，现代化检测以及工业化生产等手段保证建筑质量及其稳定性。经济适用：模块化建筑的建造成本可以通过加工前的优化设计、快速的建造过程、工厂可控环境下加工、降低项目建设过程中的不可预见因素实现有效控制；根据用户的不同需求进行装修，实现用户的直接入住，而无需二次装修。安全施工：模块化建筑的大部分构件都在工厂事先完成，建筑结构、外层装修和玻璃幕墙施工没有高空作业，提高了现场施工的安全性；并且工厂环境下施工便于对施工安全进行有效控制。

三、高性能建筑保温隔热材料

建筑保温隔热材料是建筑节能的基础，建筑护结构是建筑内部与外界环境能量传递的直接途径，通过改进护结构的保温隔热性能，大幅度地降低其传热系数，是建材节能创新研究最有效的途径。气凝胶作为一种新型的轻质纳米多孔性固态材料，具有超低的导热性系数（导热系数低于无对流空气的导热系数），但气凝胶材料制备工艺复杂、成本高，且强度低、韧性差，制约了其在建筑隔热保温领域的应用。针对这些问题，通过四因素、三水平的正交实验，得到SiO2气凝胶的低成本与快速制备工艺的优化工艺条件，制备得到性能优异的SiO2气凝胶；其次采用纤维增强整体成型技术，制备出具有良好力学性能、较低导热系数、隔声减震、耐火不燃等高性能气凝胶隔热保温材料，最后根据不同的工程场合要求，研发出气凝胶隔热玻璃、气凝胶隔热保温毡、气凝胶隔热保温涂料、气凝胶隔热保温腻子等高性能建筑隔热保温材料。其中气凝胶隔热玻璃与市场上其他三种玻璃相比，具有超强的保温隔热性能，对比结果见表2。

篇（3）

一、工程概况

某工程总建筑面积为167416㎡，工程用地面积为16338㎡，工程塔楼建筑高度为273.88m，属于超高层建筑。工程结构采用的是钢结构框架核心筒结构体系，核心筒面积为440㎡。在工程核心筒施工过程中，应用了模块化低位顶升钢平台模架体系，取得了显著综合效益。

二、模块化低位顶升钢平台模架体系概论

模块化低位顶升钢平台模架体系包括桁架钢平台、支撑钢柱与定型大钢模板、可调节移动式挂架及其防护系统、长行程高能力双向作用油缸及其控制系统五个部分。模块化低位顶升钢平台模架体系通过立柱与箱梁支撑整体式钢平台，在钢平台下悬挂模板及挂架，这种模架体系被简称为模块化顶模。模块化顶模在应用出，表现出较多优势：

（一）因支撑立柱本身存在一定高度，相对于当前结构施工层位置来说，模块化顶模支撑点较低，受混凝土龄期影响不大，当钢筋模板完成后就可以进行爬升作业，施工速度与效率较高；

（二）模块化顶模体系钢平台承载量很大，可以加快施工速度，提高施工效率；

（三）模块化顶模体系支撑点只有3-6个，支撑点较少，运行平稳，针对不同结构可以灵活调节；大型油缸行程较长，可以一次顶升到位，保证了爬升作业效率；

（四）施工人员操作时，挂架全封闭，安全性良好，可以让施工人员更加快捷方便的进行模板加工及钢筋绑扎作业。

三、模块化低位顶升钢平台模架体系在超高层建筑施工中的应用

（一）模块化低位顶升钢平台模架体系实施流程

在模块化低位顶升钢平台模架体系实施之前，需要进行总体策划。由于模块化顶模属于新兴技术，目前尚未出现专业模架体系生产公司，为确保模块化顶模体系的顺利实施，需要做好模架体系准备工作。模块化顶模的实施流程如下：

模块化低位顶升钢平台模架体系实施流程

（二）模块化低位顶升钢平台模架体系技术准备阶段

模块化低位顶升钢平台模架体系技术准备阶段的主要内容是模架体系的设计及制作，其中模架体系设计及确定施工方案是核心筒施工的核心；模架体系包括五个部分，选择合适的厂家进行生产、加工；在系统制作完成之后，需要进行验收，验收合格后方可运送到施工现场；

（三）模块化低位顶升钢平台模架体系施工阶段

在施工现场，将模块化低位顶升钢平台模架体系按照设计要求进行安装，在核心筒结构施工阶段，需要明确每层结构施工都是一个子运行周期，在子运行周期内施工管理，就是模块化低位顶升钢平台模架体系标准层的施工管理工作。在模架体系施工过程中，可以分为三大工况，包括模架体系顶升、下箱梁回收、结构施工三部分。

当模块化低位顶升钢平台模架体系检查并组装完毕后，需要高度重视第一次顶升作业，第一次顶升作业，为预顶升作业，可以有效检验模块化顶模系统的整体性能。当预顶升完成之后，工作人员需要对模块化顶模体系在顶升过程中所产生的各种数据进行分析，找出问题并及时解决，确保模架体系整体性能符合设计指标。

模块化低位顶升钢平台模架体系预顶升流程如下：

1.顶升准备：钢筋绑扎，模板加固；完成大钢模板，保证模板与墙体没有冲突；翻开挂架与墙体安全防护；确保箱梁位置符合要求；清理顶升障碍；

2.初次顶升50mm后，检查各节点状况；检查油路运行状态；检查油缸运行情况等；

3.顶升到设计行程高度，牛腿需高于预定洞口50mm；顶升过程中，严密观察模架体系，找出问题；

4.将上箱梁牛腿伸出，伸出过程需缓慢进行，确定不存在失误后，将牛腿完成伸出；

5.上箱梁回落操作：回落速度需要控制在10mm/s以下，采取点动回落方式；上箱梁回落到位的标志是液压系统压力回落到空载压力；对箱梁与箱梁牛腿进行观测，两者不存在空隙为正常情况；箱梁回落后恢复挂架安全防护，从而完成整个顶升作业。

在顶升过程中，需要严格控制顶升速率，一般将顶升速率控制在5-10cm/min左右，可以满足施工要求。液压系统控制台能够显示出液压油缸同步信息、油路压力信息。如液压系统出现不同步现象，不同步高差超过5mm内报警，超过1cm时，则油阀自动上锁，确保模架系统运行稳定性及安全性。

在模块化低位顶升钢平台模架体系中，由于模板选择为悬挂式安装，这就方便了模板的拆模及合模工作；模块化低位顶升钢平台模架体系包括了混凝土养护层、钢筋绑扎层、模板作业层，方便施工人员平行施工；在模块化低位顶升钢平台模架体系爬升基础上，合理安排核心筒结构施工人员及施工时间，提高施工效率。在某工程中，采取模块化低位顶升钢平台模架体系施工，达到了3-4d一个标准层的施工工效。

四、模块化低位顶升钢平台模架体系施工安全管理

为确保模块化低位顶升钢平台模架体系充分发挥其优势，确保超高层施工安全，需要加强施工安全管理。

（一）配备专业操作人员

模块化低位顶升钢平台模架体系包括五大系统，涉及到的方面专业性要求较高，为确保模架体系稳定运行，就需要配备专业操作人员，并加强现场指导，做好专业培训；

（二）模架体系操作符合规范要求

在模架体系操作时，需要熟悉模块化低位顶升钢平台模架体系操作规范，确保模架体系能够规范性、流程性运行，从而实现对模块化低位顶升钢平台模架体系的施工质量、施工安全等系统管理；

（三）信息化管理与实时监控

为确保模块化低位顶升钢平台模架体系运行的安全，需要保持模架体系在运行过程中各种信息的畅通，通过对讲机及摄像头等设备，建立信息化管理及实时监控，确保信息能够及时传递与反馈；

（四）定期检修维护

篇（4）

中图分类号： F407 文献标识码： A

一、引言

变电站采用模块化装配结构建筑模式，通过工厂生产预制，现场装配安装两大阶段来建设变电站，这种建设方式大大减少了变电站的占地面积，大幅缩减建设工期。随着程序模块化装配式变电站在浙江，安徽等变电站的试点成功，国内外出现了许多变电站建设的模块化产品，表明这种模块化装配式变电站将会成为今后变电站建设的主流模式。

二、传统变电站的建造方案

1、 户外型变电站

传统户外型变电站模式的高压开关设备采用户外布置形式，变压器放置在户外， 10kV设备采用户内开关柜形式布置在开关室中，各电气设备采用露天连接方式，即设备之间采用导线或母线端子排，利用户外构支架支撑进行连接。由于高压设备及其连接直接暴露在户外，对环境及绝缘配合的要求较高，变电站通常构架高耸，高压线复杂，电力设施的体积和间距较大，占用土地较多，与周边环境不相协调，建设点选置比较困难。

2、户内型变电站

为了解决与土地和环境的矛盾，出现了户内型变电站，其电气设备全部或部分安装在户内。其高压设备多选用气体绝缘封闭式设备（GIS），各电气设备之间的连接多采用电缆方式。户内型变电站需要现房建设，且安装、调试工作量较大，施工周期长，总体造价约比户外变电站高出1倍，适用于土地紧张的城市中心区域。

3、地下或半地下型变电站

这种模式接近户内型变电站，只是将所有电气设备全部或部分安装在地面以下，更为有效地节省了土地面积，但是这种模式的变电站建设及维护运行费用高，只适用于土地资源更为紧缺的发达城市。

以上变电站模式各有优劣，适用于不同场所，但均是设备分散运抵现场后，再进行安装调试的建设方式。从变电站可研立项到竣工投运，每一个变电站都需经过设计、招标、安装、调试等复杂过程。如果把变电站设计为预制装配式结构，相关设备由生产厂家按通用规范分模块在工厂内安装完毕，并且完成内部联机和调试，到现场后只需进行外部连接、整体联机和调试，则可以降低综合造价，缩短建设周期，减少维护投入。

三、程序模块化变电站建造方案

模块化装配式变电站是变电站建设的一场革命，改变了传统的变电站电气布局、土建设计和施工模式，通过工厂生产预制、现场安装两大阶段来建设变电站。模块化装配式变电站是“两型一化”变电站的具体体现，其标准化设计、模块化组合、工业化生产、集约化施工，使变电站建设走向科技含量高、资源消耗低、环境污染少、精细化建造的道路。模块化装配式变电站把“三通一标”作为标准化建设的主要抓手，深化通用设计、通用造价、通用设备、标准工艺，做到优化、美化、简化。针对面广量大、建设工期紧迫、安质风险加大的基建实际，寻求高效、可控、标准、节能、环保、经济的建（构）筑物建造的新模式、新方法、新途径。

1、土建方面

全面落实资源节约、环境友好，实现社会综合效益最大化，有以下三个方面。

系统策划，标准先导，改变传统电气布置型式，废除传统建筑结构形式。推广土建专业通用设计，因地制宜，美化设计，使之与城市发展、周边环境相协调，并融入自然环境中。

贯彻建筑节能、节材、节水、节地方针，土建结构安全裕度精准，建筑耐久性与变电站运行寿命相协同，力求使建筑结构轻型化。在变电站设计方面，开展创新设计，变电站采用砂石地坪，主控楼采用工业化设计，施工采用清水墙工艺和节能环保材料，体现工业设施本色。

变现场浇筑、砌筑、粉刷为工业标准化生产检验合格后，送现场按标准工艺快速拼装；变施工串联流程为并联流程；相应简化净化施工现场，减少施工期粉尘、噪音、污水污染以及水资源消耗。建筑物主体及围墙采用装配式结构，现场基础、柱、梁、板、屋架一次就位，缩短了近一半施工周期。

2、电气方面

分进线模块、主变压器模块、出线模块、综合自动化模块、无功补偿和消弧线圈模块，各模块之间的现场连接是技术难点。此外必须系统制定变电站通用设计、部件加工详图、工厂生产工艺、现场拼装工艺、建筑取费定额、装配式建造管控六大标准体系。

进线模块。各种封闭式组合电器可以作为进线模块的基础，目前国内110kV以上电压等级的封闭式组合电器需要现场制作电缆连接套管，施工工艺要求严格。而国际上出现了工厂预制的整体式电缆套管及可以插拔式电缆插接头，更加便于安装及运行维护。

主变压器模块。变压器模块需要对常规变压器的进出线端子进行改进。一次侧可以采用可拔插的电缆附件或油气套管与进线模块相连。二次侧可以考虑电缆或架空线两种出线考虑，但需要考虑绝缘封闭的要求。

出线模块。出线模块目前主要有拼装式和户外共箱式。拼装式采用常规的中置柜、手车式或固定式户内开关柜，这种开关柜体积庞大、运输、安装困难，箱体内的维修空间也比较狭窄，厂家和用户都感到不便。近几年永磁机构真空断路器的出现，生产出了紧凑型开关柜，其体积小、重量轻、维护少、吊装和运输方便，提高了出线模块拼装模式的可行性。户外共箱式是开关设备装在充气箱体内，大电流参数的电缆接头作为进出线连接并兼有隔离断口功能，再加装防护外罩。这种型式利用了开关设备免维护的优点，结构紧凑，体积小，维护工作量少，布局简单，变电站的建设和运行更加简化。以共箱式开关设备为基础的全绝缘、全封闭型设计方案灵活、占地极小，将是今后重点推广的技术。

综合自动化模块。综合自动化模块包括保护屏、交直流屏、电度表屏、通信屏等后台部分，目前采用的是常规变电站的标准设备。

无功补偿和消弧线圈模块。无功补偿和消耗线圈可以采用敞开式布置加顶罩，也可以采用户内设备安装在箱体内。目前也没有新的适用技术。

四、其他补充

程序模块化装配式建造模式需要预制件、钢构件现代化工厂作支撑，需要对传统土建工程招标及标段划分作调整，需要对采购方式与施工组织重新定义。

程序模块化变电站的建设过程，通过工厂生产预制、现场装配安装两大阶段缩短土建施工周期，减少工程建设人员，简化检修维护工作。通过探索实践，完善出设计、加工、施工、管理、定额等标准，从而有效地控制工程质量、建筑周期和工程造价。其标准化设计、模块化组合、工业化生产、集约化施工，使变电站建设走向科技含量高、资源消耗低、环境污染少、精细化建造的道路。

结束语

程序模块化变电站建造在推广的过程中肯定会遇到很多的问题，但随着科学技术的进步与创新，随着人们发明创新意识的提高和思维的开拓，模块化装配式变电站建设应用一定会越来越广泛，在工程建设资源集约化、环保先行的社会发展大环境推动下，模块化装配式变电站的技术、产品和实施经验一定会很快成熟起来，并必将成为新形势下变电站建设的重要选择方案之一，并不断适应高速发展的城市建设过程。

参考文献：

[1] 柳国良等；变电站模块化建设研究综述[M]；电网技术；2008年32（14）

篇（5）

中图分类号：G6420；U45文献标志码：A文章编号：10052909（2016）03007204近年来，随着高速公路、铁路建设及城市地下空间开发的蓬勃发展，出现了越来越多的隧道工程，交通、市政建设领域对隧道工程专业技术人才的需求量不断增大。培养创新能力、应用能力及解决能力实际问题较强的应用型专业人才是地方本科院校的主要办学目标之一[1-2]。笔者在隧道工程教学过程中发现，该课程内容覆盖面广，且较为零散，采用按教材章节顺序进行授课的传统教学模式难以达到良好效果，亟需探索新的教学模式。

起源于德国的“模块化教学”[3]方法，可以较好解决上述问题。该方法是基于学习迁移理论基本原理，把课程内容分解成若干个部分，再将具有相同或相近主题的内容进行整合，形成具有内在联系的单元模块并进行教学[4-6]，可以提高学生学习的灵活度，激发学生学习的积极性和主动性，进而提高教学质量。文章以武汉工程大学土木工程专业、道路桥梁与渡河工程专业为例，探索模块化教学方法在隧道工程课程中的应用。

一、隧道工程课程特点及教学现状

（一）内容覆盖面广

目前我校采用的教材是彭立敏、刘小兵主编的《隧道工程》[7]，同时参考了丁文其[8]、覃仁辉[9]、朱永全[10]等主编的教材。这些教材的主要内容大体上包括：绪论、隧道勘测设计、隧道主体结构与附属结构、围岩分级与围岩压力、隧道支护结构的设计计算、隧道施工方法、隧道施工工艺及技术、高速铁路隧道、隧道常见病害及处治方法、隧道施工组织与管理、运营管理与维护等。可见，隧道工程课程内容涵盖面广，包含了规划、设计、施工、运营管理等过程的各个方面，既有基本概念和理论，又有施工工艺和方法；既包含技术层面问题，又包含管理层面问题。

（二）主要内容之间独立性强

隧道工程课程不仅知识点多，而且其主要内容之间具有较强的独立性。如隧道勘测设计、围岩分级、围岩压力等，主要涉及工程地质、岩土工程勘察、岩体力学等知识；隧道主体结构与附属结构，主要涉及建筑结构等知识；隧道施工，主要涉及工程爆破、工程机械等知识；隧道支护，主要涉及岩土工程、建筑材料等知识。

（三） 与先行课程关系密切

隧道工程课程一般在第七或第八个学期开设，在此之前，学生应修完所有专业基础课和大部分专业方向课，掌握相应的专业基础知识。该课程的主要内容和先行课程之间存在密切联系，具体见表1。表1隧道工程课程主要内容与先行课程关系课程内容相关先行课程隧道工程勘测设计工程地质、工程测量、道路勘测设计隧道主体、附属结构建筑结构、钢筋混凝土结构围岩分级、围岩压力、支护结构计算工程地质、岩体力学、材料力学、弹性力学、钢筋混凝土结构隧道施工土木工程施工、施工组织与管理隧道支护岩土工程、建筑材料、地下结构防水隧道通风及高速铁路隧道空气动力学问题流体力学、施工组织与管理（四）教学困境

综上，隧道工程课程内容庞杂，涉及土木工程专业大部分基础知识，导致学生在学习该课程时存在理解不透彻、记忆不深刻等问题，学习积极性普遍不高。如何激发学生学习兴趣，是授课教师面临的一大挑战。

另一方面，隧道工程课程内容具有较强的综合性，如将这些零散的内容按照某种属性或规律进行适当归纳、分类，使之成为若干个相互联系的有机整体，则不仅能够提升学生的学习兴趣，还可以帮助学生构建专业知识体系，使学生对专业知识的认知和理解上升到新的高度。

二、模块化教学设计

针对上述问题，采用模块化基本理论和方法，并根据涉及科学、工程问题的不同，将隧道工程课程主要内容归为基本概念、地质及力学问题、施工方法、新技术新方法、运营管理与维护等5个模块（表2），具体分述如下：

（一） 基本概念模块

主要包括隧道的定义、分类、发展历史、隧道主体结构与附属建筑等。隧道工程是地下工程的一种，有别于一般建筑工程，该模块主要介绍隧道工程中的名词、定义及相关基本知识。

（二）地质、力学及支护结构模块

主要包括隧道工程勘测设计、围岩分类、围岩压力、隧道支护结构的计算等。隧道修建在岩土体中，其支护结构的形式主要取决于围岩的工程特性，隧道开挖与支护的核心问题是围岩力学特性及围岩与支护结构的相互作用，即围岩的地质力学问题。

（三）传统施工方法模块

主要包括钻爆法施工、掘进机法施工、隧道辅助施工作业、新奥法等。根据隧道工程所在岩土体性质的不同，可以分为岩质隧道和土质隧道。岩质隧道多采用钻爆法或掘进机法施工，土质隧道多采用盾构法（掘进机法的一种）。新奥法不是具体的施工方法，但目前几乎所有隧道的施工都采用新奥法的基本理念和原理。

（四）非传统施工方法模块

主要包括高速铁路隧道工程、城市地铁隧道工程、海底隧道工程等。近年来出现了上述特殊环境和技术条件下的隧道工程，与之配套的新技术、新方法也日趋成熟，其占有重要地位。

（五） 施工管理与运营维护模块

主要包括隧道施工组织管理、运营阶段的养护与维修等。隧道工程是隐蔽工程，在施工过程中作业空间有限，作业环境危险性高，且各工序之间相互干扰大。在正常运营阶段，车辆冲击、废气排放、地下水、围岩等因素对衬砌耐久性造成不利影响，隧道交通事故、火灾等更是会造成严重后果。这两个方面的问题均需要通过实施管理来解决。表2隧道工程教学内容模块化设计（Ⅰ）编号模块名称主要内容学时分配1基本概念隧道分类及发展历史1隧道主体结构2隧道附属结构12地质、力学及支护结构隧道工程勘测设计2隧道围岩分类1隧道围岩压力1隧道支护结构的计算13传统施工方法钻爆法施工2掘进机法施工1隧道辅助施工作业2新奥法24非传统施工方法高速铁路隧道工程2城市地铁隧道工程1海底隧道工程15施工管理与运营维护隧道施工组织管理2隧道运营阶段养护与维修2上述方法是将隧道工程作为土木工程的一个分支学科来进行探讨，包括理论、方法和工程技术等多个方面。此外，和桥梁工程、道路工程、房屋建筑工程一样，也可以将隧道工程作为工程项目的一种，相应的课程主要内容围绕隧道工程从规划到设计、施工，再到后期管理等。按照该思路，可以将隧道工程课程的内容划分为：隧道工程基本理论与基本概念、隧道工程规划选址与设计、隧道工程施工、隧道运营管理4个模块，这4个模块则直观反映了隧道工程项目建设的大体流程（图1）。

三、模块化教学实施及效果评价

武汉工程大学土木工程专业创办于1992年，是学校“十二五”重点建设学科之一，为一级学科硕士学位授权点、湖北省楚天学者设岗学科、省级品牌专业。该学科现设有建筑工程方向、交通土建方向，以及道路桥梁与渡河工程。隧道工程是我校土木工程专业（交通土建方向）及道路桥梁与渡河工程专业学生的专业方向课。2014年开始，将上述模块化教学方法应用于我校土木工程专业（中英班）、土木工程专业（交通土建方向）及道路桥梁与渡河工程专业的隧道工程课程。

首先，按照表2中的方法，从内容属性的角度出发进行模块划分，在讲授每一个模块之前，提醒学生复习与之相关的课程内容；在讲授课程的过程中，提醒学生讲授的内容涉及哪些专业基础知识，从而让学生认识到专业基础知识对于后续专业课学习的重要性。其次，在每一个模块内容讲授完毕时，归纳总结该模块的主要内容，详细分析将这些内容作为一个模块的原因，让学生理解同一模块中各部分内容之间的内在联系。再次，在全部课程内容讲授完毕时，引导学生回顾课程内容，分析各部分内容之间的逻辑关系，帮助学生建立专业思维，构建专业知识体系。最后，采用上述工程项目建设阶段模块（图1），引导学生再次回顾教学内容，可以有效促进学生的开放性思维，并全面提升学生运用专业知识分析和解决工程问题的能力。

经过一年多的模块化教学探索和实践，该课程教学取得了一定成效，学生的学习积极性得到普遍提升。学生反映，在学习隧道工程课程过程中，较全面地回顾了先行课程涉及到的知识，对专业知识体系的认识上升到了新的高度。

四、结语

基于学习迁移理论基本原理，按照涉及科学、工程问题的不同，将隧道工程课程内容分为基本概念模块以及地质、力学及支护结构模块、传统施工方法模块、非传统施工方法模块、管理与维护模块等。此外，按照工程项目建设的阶段，将该课程内容划分为：基本理论与基本概念、规划选址与设计、施工、运营管理4个模块。二者联系紧密，互为补充。实施该模块化教学方法，提高了学生的学习积极性，促进学生深入理解课程内容，培养学生运用专业基础知识分析、解决专业问题的能力，帮助学生构建专业知识体系，收到了良好效果。

需要指出的是，模块化教学方法绝不是简单地将课程内容划分模块分别讲解。在实际操作过程中，需要引导学生去分析、思考划分模块的依据以及各模块之间的内在联系，并站在教材编者的角度去分析课程的内容构成，从而帮助学生构建专业知识体系，培养学生善于运用专业知识分析和解决实际工程问题的习惯和能力。课堂上应适当组织学生进行研究性学习，并布置课程作业，充分发挥学生自主性，实现师生之间互动。

参考文献：

[1]高. 应用型人才培养的“模块化”建筑教学研究[J]. 高等建筑教育，2015，24（2）：73-77.

[2]路江. 浅析模块化教学改革中的若干问题[J].合肥学院学报：自然科学版，2015，25（2）：74-77.

[3]徐理勤，赵东福，顾建民. 从德国汉诺威应用科学大学模块化教学改革看学生能力的培养[J].高教探索，2008，24（3）：70-72.

[4]赵超. 大学语文“模块化教学”探索[J].教育评论，2014，30（12）：125-127.

[5]李向农，万莹. 留学生预科汉语模块化教学模式的探索与实践[J].华中师范大学学报：人文社会科学版，2013，52（6）：176-181.

[6]王淑青，雷桂斌，熊正烨，等. 基于模块化的单片机实践教学模式改革[J].电气电子教学学报，2014，36（4）：100-104.

[7]彭立敏，刘小兵. 隧道工程[M].长沙：中南大学出版社，2009.

[8]丁文其，杨林德. 隧道工程[M].北京：人民交通出版社，2012.

[9]覃仁辉，王成. 隧道工程[M].重庆：重庆大学出版社，2013.

篇（6）

对于高职数学课的任课老师来说，高职数学需改革早已是共识，从教育的理念、内容、方法与手段都需改革，但真正付诸实施的少，成功的案例少之又少。本文笔者都是从事数学及建模教学的一线老师，还有建工专业老师，积累了很多数学与建工相融合的经验。本文就是将数学建模思想融入到高职建筑工程类数学课中，重构高职数学课，以期对同行有借鉴意义。

一、高职院校数学建模开展的必要性与可行性

高职数学教学的现状是，源于本科，自然成为本科数学的压缩版，完全的公理化体系，对于生源本来就不太理想的高职院校来说，内容偏难，教师传授的方法与手段也略显陈旧。因此，对于注重实用性的高职院校来说，数学课往往不受重视，能少开就少开，能不开就不开，数学课的空间被严重挤压。

而数学建模就是将各专业中实际的问题转化为数学模型，其素材本来就脱胎于实际问题，其实用性更是与高职教育的理念相契合。另外，高职数学建模不仅弱化了数学理论体系的严密性，突出其实用性，不再是空对空的理论，学生可以参与进来，去探索、发现，一定程度上打消了学生对数学的畏难情绪。通过参加全国大学生数学建模竞赛，不仅提振了学生学习数学、钻研科学的兴趣，更为学校在全国范围内打开了知名度，一定程度上拓展了高职数学课的空间。

二、我校数学建模与建工专业结合的实践教学的经验

我校数学建模课已开展了几年，在平时教学中，任课老师倡导学生将掌握的数学基础知识（尤其是微积分）与自己的专业联系起来，与实际应用问题联系起来，逐渐形成自己的建模能力，提高自己应用数学知识动手解决实际问题的能力。任课老师也通过数学建模课，将数学理论、思想、方法通过数学建模逐渐渗透到我校招牌专业――建筑工程中，并与建工专业老师共同探讨建工类数学建模案例，积累诸多的建筑类相关素材，并将其加工整理为微积分模型，一方面增加了《工程数学》的实用性，另一方面提高了学生的参与度。

我校现在正在实施数学课改革，就是将模块化教学引入进来，数学课不再是以章节为单位，而是以模块为单位，例如将微积分分成函数模块、极限模块、导数模块、积分模块、微分方程模块等。每个模块分若干案例，例如导数模块分成导数意义案例、近似计算案例、最值案例等，每次课要完成案例中的几项任务，由任务驱动案例，进而带动完成一个模块。例如：函数最值模块就分成开区间案例和闭区间案例，而开区间案例可由例如建筑力学中最大安全系数等相关专题作为若干任务。而案例的完成过程就是一个完整的数学建模过程。

目前重构后的课程一定程度上改变了数学理论教学与实践脱节的现象，学生慨叹微积分在各领域的应用广泛性与深入性，从而提高了学生学习数学的兴趣，也培养了学生的创新思维能力。

三、数学建模思想融入建工数学教学探索与案例

数学建模思想的“融入”不是简单的“插入”，即将数学建模的例子插入数学课中，或用几个学时讲解几个数学模型例子。这样，虽然在一定程度上可以提高学生对数学的学习兴趣，但远远不能培养学生自己动手建立数学模型的能力，而且这些应用实例往往会与课程的知识体系割裂。应当在不影响微积分的课程体系的基础上，尽量充分地与建工专业有机结合，达到真正融入的效果。

接下来通过微积分中某些模块中代表性的案例说明我们具体的做法。

案例1：极限理论和专业知识的结合：

以混凝土的强度发展和龄期的关系为例，在正常养护条件下，混凝土的强度随龄期的增长不断发展，最初7～14d内强度发展最快，以后逐渐缓慢，28达到设计强度，28后强度仍在缓慢发展，增长过程课延续数十年之久。

对于学生来说就很难理解，实际上随着天数无限增大，混凝土的强度岂不是也在无限增大，但是强度再增大都是有一定的限制的，这实际上就是微积分中的极限理论。而上述案例便可作为建工专业学生讲授极限理论时引入的问题，接着再进一步引入极限的理论。

案例2：积分理论和专业知识的结合：

以计算混凝土的方量为例，下图是一个圆柱体的框架柱：计算混凝土方量时可以建立数学模型，运用二重积分的方式得到混凝土的计划使用方量（数学计算式子）。

求解过程实际上运用的就是微积分中的定积分理论，若用微元法将其加工整理还可得到任意构件的求解思路。规则的构件如此，推而广之，如果涉及不规则的建筑结构构件，应用积分的方式计算混凝土的方量更是既快捷又准确。

案例3：概率与极限理论和专业知识的结合：

任何一幢建筑物都是由屋盖，楼板，梁，墙（或柱），基础等构件组成，这种构件在房屋中互相联结，互相支承，合理的构成各种形式的平面或空间体系，起到建筑物的骨架作用。这种骨架，称为建筑结构，简称结构。结构的安全、稳定、耐久在设计与施工中是需要考虑的至关重要环节。事实上，从建筑结构的设计计算发展过程不难看出：在建筑计算理论方面，正是运用了数学中的概率及极限理论才让建筑结构的设计计算手段发展到如今的先进水平。

近代：20世纪40年代：考虑砼塑性性能的破坏阶段计算方法，采用了单一的安全系数；50年代：极限状态计算，规定了极限状态，有三个系数，荷载、材料系数和工作条件系数（1966年规范）。

近来：以概率论为基础的极限状态计算法，89年规范（GBI10-89）及现今使用的规范（GB50010-2002）。

以上只是笔者重构建工类数学课过程中的部分例子，而在高职教学里将数学建模的思想融入到建工类数学教学中肯定是一条值得探索和实践的路子。

以上仅是笔者在平时教学中遇到的问题及其自己的思考，更是近年来积累的经验。希望本文能对同行有一定的借鉴意义。

参考文献：

篇（7）

一、“卓越工程师”培养模式

应用型本科高校工程管理专业“卓越工程师”的培养应注重学生的实践能力、创新能力和创业能力培养，以工程技术为主线，与国家建筑工程管理人才执业资格的要求对接，以培养应用型卓越工程师的眼光探索改革课程体系和教学内容，强化工程项目技术背景，重视工程的实践性、应用性，着重培养学生的工程意识、工程兴趣及工程能力。

应根据行业人才需求调研，依托本专业人才培养优势和特色，通过专业指导委员会审定，制定应用型本科“卓越工程师教育培养计划”培养方案，创建“卓越工程师”实验班。总体思路应体现工程建设知识，工程素质和工程能力培养的综合特征，特别在实践教学环节的设计上，应与工程实际紧密结合。培养模式设计如图1所示。

二、以项目管理知识体系为导向的课程体系设置改革

工程管理专业主要是培养能在工程建设领域一线工作的，能进行项目决策，有效组织、管理和实施工程实践和技术开发活动的全过程管理的复合型高级管理人才，项目管理是工程管理专业人才的培养目标。中国工程项目管理知识体系（CPMBOK）是指以工程服务过程为主线，采用了“模块化结构”，便于知识的按需组合和更新。工程服务过程包括了项目与工程项目、项目管理与工程项目管理等概念、特点、生命周期、过程模式等，以及工程项目及其管理在策划评价、规划设计、实施竣工等各阶段的主要工作内容。

按照“卓越工程师”培养模式的要求，在培养目标和课程设置上应体现“模块化”的工程项目管理学科知识体系和行业的最新理念。此模块化的课程体系也是将原来强调学科知识体系转变为以工程项目实践为主线，在现有工程管理人才培养模式基础上可采用“平台+模块”课程体系，平台中的课程是学生必须掌握的共同知识，一般包括公共基础、专业基础等方面，反映了人才培养的基本规格和全面发展的共性要求。模块是由多个相互独立的专业模块和专业方向模块课程组成的，是可以由教师和学生共同根据自己的兴趣和特长选修的专业层面的课程，按照工程服务过程和周期的知识模块来设置课程，从浅到深、从先到后的逻辑顺序，体现了人才培养的多元化要求。由此可见，“平台+模块”课程体系实际上是分别按照对学生的共性和个性要求进行设计和构建的一种模块化课程体系。模块化课程体系是一种能够较好地满足卓越工程师培养的课程体系结构。

三、国内外高校工程管理专业课程设置情况

美国工程管理专业开设的审批都是由美国建筑工程教委员会（ACCE）来完成，ACCE对各大学工程管理专业四年制本科进行专业评估，使毕业生具有对建筑项目全过程的管理和现场施工监管能力。工程管理专业主要是面向建筑行业，所以ACCE的课程设置总的要求是，使学生具备在建筑业中进行领导工作的能力以及成为对社会负责任的一员。课程反映出社会、经济和技术方面的发展，以及行为科学、定量科学中新知识在建筑业中的应用。ACCE 规定的课程主要包括：一般教育（一学期18个周课时），包括人文、社会科学及交往沟通技巧等。数学与科学（一学期18个周课时），包括数学及各种定性、定量的方法，物理、化学、计算机等。建筑科学（一学期24周课时），包括建筑材料及实验；静力学、动力学、材料力学、土力学、水力学、力学；结构力学、机械学、电工学、道路、排水；工地临时设施、模板、脚手架、基础工程、工程测量；可行性研究、价值工程、现场规划、房建法规等。预算与管理（一学期21周课时），包括微观和宏观经济学；会计与财务、企业管理、房地产市场学等。建筑（一学期27周课时），包括制图、规范、合同文件、计算机应用、报价与投标、项目设施、项目控制等，包含案例。其他课程（一学期12周课时）。

目前国内有300多所高校开设了工程管理专业，这些院校以综合性质的、工科性质的和财经性质的院校为主。湖北地区有很多高校都开设了工程管理专业以及相关专业，如武汉大学、华中科技大学、华中农业大学、华中师范大学、湖北大学、武汉工程大学等。专业设置情况如表1所示。

四、工程管理专业课程体系结构

1、课程体系的价值取向

一是满足培养目标需要的课程体系必须达到工程管理专业培养标准的知识、能力和素质要求，随着卓越工程师的培养目标和培养标准的调整，课程体系要作相应的变化。

二是课程体系应体现学科专业领域整体的发展，既要重视学科的综合性和交叉性，又要注重构成课程教学内容的知识和信息的有效性和稳定性，所以课程的确定要经过充分的人才需求调研。

三是课程体系和课程教学内容要注重系统性，具体到工程管理专业课程设置就是要按照中国工程项目管理知识体系的系统来决定课程和教学内容。

四是课程体系应体现学科发展的前沿性，在工程项目管理领域，知识和技术的发展日新月异，要把握国内外管理学科的最前沿知识，将最新的知识及时地融入到课程教学和实践教学中。

2、模块化课程体系结构

按照“平台+模块”的课程体系，工程化背景下的平台课程的设置要求具有宽广的覆盖面，要具备一定的理论深度和知识广度。平台中的课程是学生必须掌握的共同知识，一般包括工程技术平台课程、管理平台课程、工程经济平台课程、法律平台课程。工程技术类课程应占较大比例，以秉持“工管融合、以管理为方向、以工程为基础”的学科发展道路。模块课程体系的设置，首先按照培养目标的要求，以培养学生能力为主线，以工程项目生命周期为主线组织课程体系，可按照由浅入深的原则，以学年为单位设计四个模块课程。

按照工程项目管理知识体系（PMBOK）的导向，根据工程管理专业应用型本科“卓越工程师”培养目标，构建模块化课程体系结构鱼骨图，其中平台课程主要指专业基础课，平台课程1指工程技术类课程，平台课程2指经济和管理类课程，模块课程主要指专业课和专业拓展课，模块课程1至4指按照工程项目生命周期为主线设置课程，如图2所示。

五、工程管理专业课程设置

1、确定主干课学科和核心课程

一是主干学科：包括土木工程、管理学。二是核心课程：基础核心课程包括工程力学、结构力学、工程经济学、建筑结构、建筑材料、管理学原理；专业核心课程包括土木工程施工技术、工程项目管理、建筑工程概预算、建筑工程招投标与合同管理、房地产开发与经营、建筑法规。

2、确定模块化课程体系的框架

根据工程管理专业“卓越工程师”培养模式下的模块化课程体系结构，安排各学年的课程，如图3所示。

课程体系的改革就是要强化工程意识，重视实践教学环节，走产学合作的办学之路。可以建立一批相对稳定的校外实习、实训基地，同时在校内形成教学、科研、生产相结合的多功能实验室和实习实训基地。在课程教学中，重视课程的实践环节和校企合作课程建设，充分利用实验、实训室进行课堂教学，努力塑造学生的工程意识和创新素质。

六、结语

课程体系在人才培养模式中处于核心地位，课程体系的改革是专业教育改革深入教学环节的最佳切入点。应用型本科高校应按照“卓越工程师教育培养计划”要求改革工程管理专业人才培养的体制，形成一整套既适应经济需要又适应行业需要的工程管理教学体系、知识层次和培养制度，以满足经济建设和社会发展对工程管理专业工程师的需求。我们的研究仅仅是一个小的分支，重点在于培养学生的实践能力和创新能力，课程体系有待在实践中加以检验，逐步完善，力图形成一套科学可行的模式。

（注：本论文来自武汉市教育科学“十二五”规划课题《面向武汉国家中心城市建设应用型本科专业人才培养模式创新研究──以工程管理专业为例》（2013C067）。）

【参考文献】

[1] 王雪青：中美英工程管理专业本科教育的比较及其启示[J].中国大学教学，2010（6）.

[2] 陈金陵、梁桥：教学型高校土木工程专业应用型卓越工程师培养模式研究初探[J].中国建设教育，2010（11）.

[3] 王煊、杨增科：基于“卓越工程师教育培养计划”的工程管理专业人才培养[J].中国电力教育，2012（10）.

[4] 杨太华、、潘华、蔡依平：工程管理类专业卓越工程师培养路径探索[J].中国电力教育，2011（24）.

[5] 蒋时节、祝亚辉、任波、周俐：工程管理专业应用型本科人才培养模式创新―基于工程项目管理知识体系的模块化教学初探[J].学理论，2010（5）.

[6] 方德斌：工程管理专业大学生创新能力培养的影响因素研究[J].中国电力教育，2009（12）.

[7] 刘武成、王进、王冬梅：工程管理专业应用型人才培养的课程体系改革与实践[J].理工高教研究，2008（2）.

[8] 林健：“卓越工程师教育培养计划”专业培养方案研究[J].清华大学教育研究，2011（4）.

[9] 林健：面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究，2011（5）.

[10] 郑皎：工程管理专业应用型人才培养探索[J].山西高等学校社会科学学报，2012（2）.

[11] 王淑雨：国内外工程管理专业人才培养模式比较分析[J].教育教学论坛，2011（11）.

[12] 胡小芳、成楠：国内外工程管理专业设置和课程安排的比较研究[J].高等建筑教育，2008（6）.

篇（8）

摘要：BIM（建筑信息模型）的应用，使工程项目造价管理从2D向ND不断发展，促进了工程造价管理的信息化和精细化进程.本文通过分析总结传统造价管理在建筑经济大环境下存在的问题，结合BIM的特征，研究BIM技术在工程造价管理中的应用.

关键词 ：BIM；工程造价；三维碰撞；信息共享

中图分类号：TU723；TU2文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）02-0049-03

随着我国综合国力的提升，作为国民经济支柱之一的建筑业也在蓬勃发展，然而，与之对应的工程造价管理却存在着诸多问题.基于传统造价模式存在的种种弊端，我国“十二五”计划提出了全面运用建筑信息模型进行造价管理的理念.

1 工程造价管理

工程造价管理是运用科学、技术原理和方法，在统一目标、各负其责的原则下，为确保建设工程的经济效益和社会权益而对建筑工程造价管理及建筑工程价格所进行的全过程、全方位的符合政策和客观规律的组织活动[1].

2 我国造价管理的现状

我国工程造价模式从根据手工绘图计算发展到软件绘图算量，计价方式也从定额模式发展到清单计价模式，经过几十年的发展，正在不断的改进完善[2].但是，整个造价行业的发展水平与当前经济、社会的发展水平之间仍存在一定的差距，存在诸多弊端.

2.1 我国造价管理人员素质偏低

在西方国家，造价管理模式已相对成熟，由具备较高专业知识和素质的人员进行造价管理，但在国内，造价管理者呈现老龄化的趋势，对造价管理的认识存在一定的滞后性.部分从业人员虽系工程造价专业出身，但其专业知识与现代化的造价管理需求之间仍存在较大差距.

2.2 我国造价管理模式与市场脱节

在计划经济时代，建筑造价管理大多采用行政管理的计价方式，建筑工程造价大多依据计划价格和行政规定进行编制.其次，除了国家有关部门制定的定额外，各省级行政单位往往也根据自身情况制定本省定额.这些计价资料往往是以大城市的价格水平为依据进行编制，其他地区的市场价格难以得到反映[3].

2.3 我国造价管理信息化程度低

虽然，我国大部分建筑企业已使用造价软件，但是我国在工程造价管理方面的信息化起步较晚，普及不到位.而且，现在基本通过二维图纸进行项目的造价预算，对造价师读图能力要求很高，容易引起工程量的漏算或者错算.

2.4 传统造价管理的局限性

第一，随着经济和技术的发展，出现了大批技术复杂的大型工程，传统造价的模式已不能满足这些建筑的施工要求.第二，目前我国建筑工程“三超”现象严重，工程质量难以保证，工期一再拖延，造价难以控制[4].第三，工程项目造价数据难以高效共享，各阶段管理人员难以协同作业.

3 BIM在工程造价中的应用

3.1 BIM简介

BIM（Building Information Modeling）的中文译名为“建筑信息模型”，即推行建筑工程设计、施工以及管理工作工程信息模型化和参数化[5].美国国家BIM标准（NBIMS）组织将其定义为“建设项目物理和功能特性的数字化表达，实质是一个共享的知识资源库，为项目在全生命周期中的决策提供可靠信息和依据.在项目不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中输入、提取、更新和修改信息，支持和反应其各自职责的协同工作”[6].

3.2 全过程造价管理

20世纪90年代初，我国提出了“全过程造价管理”理论，即要求工程造价的计算与控制必须从立项就开始，直到工程竣工为止[7].全过程造价管理要求建设单位在实施各个环节时，采取动态控制措施，将工程项目总投资控制在合理范围之内.

3.3 BIM在全过程工程造价中的应用

如前所述，我国工程造价管理中存在诸多问题，而BIM具有可视化、模型化、参数化等特点.利用BIM建模，将图纸通过可视化形象地演示出来，可以避免由于各专业分开设计造成的碰撞.再有，利用BIM可以将施工过程中各阶段的数据进行整合，形成数据库，为建筑运营过程中问题的解决提供了便利.下面主要从模块化计价模式、三维碰撞检验、信息积累和共享等方面来阐述BIM在工程项目造价管理中的作用.

3.3.1 基于BIM的模块化计价模式研究

工程预算的准确性往往决定着一个工程项目能否成功实施，而工程量计算以及造价信息的准确性影响着工程造价.模块化计价原理是在分析整个工程项目的基础上，综合以上影响工程造价的两个主要因素，将建筑工程分解成若干模块，再将这级模块依次分解成独立的下级模块.在模块全部分解完成后，各级模块保持相对独立的同时也全面覆盖了整个工程项目[8].这种模块化的建筑信息模型从整个建筑的生命周期出发，一方面可以实现从设计咨询到初步设计再到施工图设计等各阶段的信息细化和实时更新；另一方面可以满足数据信息的共享，有助于提高参与工程建设各单位的协调性与效率[9].

苏州中心广场项目由10幢建筑构成，总投资约285亿元.该工程地下面积20余万平方米，地下单层建筑面积达7万平方米，每层施工段达到24个之多，中亿丰建设公司运用鲁班BIM技术建立模型，利用模块化进行施工分区，自动分析每个模块人材机的消耗，制定资源计划，便于有效控制项目成本.

由此可以看出，通过BIM技术对建筑进行模块化管理，使建筑物形成一个有机的整体，对各模块各施工阶段的分析进行精细化管理，从众多方案中选择最优方案，进而节约施工成本，提高造价水平.

3.3.2 基于BIM的三维碰撞检验研究

三维碰撞的管线检验，即施工技术人员在正式施工以前对管线进行检验并解决大量构件碰撞的问题.目前，我国的设计院基本都是采取分专业设计的模式，且大部分设计都是二维平面设计，因此会产生设计不合理导致各专业管线之间、管线与建筑结构的碰撞，给施工带来麻烦，造成返工或者浪费，导致工程造价的增加.如图3，由于二维平面空间有限，容易忽视在实际操作中构件与构件之间的碰撞问题，而利用三维可视化视图，可以很快发现构件之间的碰撞问题.对于一些复杂的大型工程，利用BIM技术进行三维碰撞检测具有显著的优势.通过建立BIM模型，利用碰撞检验系统整合各专业模型，自动找出各模型间的碰撞点，直接在模型中修改，自动生成修改后的图形.

2011年，江苏正方园集团利用鲁班BIM技术对无锡地铁控制中心项目进行碰撞检查，发现碰撞点440多处，经过双方协商确定需要修改的碰撞点共145处.如果这些碰撞点不提前消除，可能会造成15~20万元的成本损失及10~20天的工期延误[10].

因此，利用BIM的可视化功能进行碰撞检测，不但能消除在设计中存在的碰撞，还能降低返工和建材浪费的可能性，从而优化施工方案，避免工期延误，降低工程造价.

3.3.3 基于BIM的信息积累和共享研究

近年来，施工单位和造价单位在完成施工项目和预决算之后，与项目有关的数据信息基本都以纸质文档或Word、Excel、PDF等格式的电子文档进行保存[11].这样2D形式的电子档，在施工结束之后基本都存放在档案馆，利用价值也很小.而通过BIM建模，在全过程造价周期中，所有的数据采集、处理和改进都在同一个建筑模型中进行，保护了信息的完整性；同时，用BIM建筑信息模型代替纸质的图纸和数据进行保存，有利于资料的积累，方便以后的查看和反复利用.

利用BIM技术，在全寿命周期的各阶段的技术人员可以随时查看各时段的数据，通过信息化的终端和BIM数据后台在计算机中完成数据的表达、交流和共享.如图5，通过BIM将一个个独立的岗位联系到了一起，以前，通常进行的是流水施工，设计、采购、施工、造价之间缺少信息的交流.

上海中心大厦的主体建筑结构高度为580米，总高度632米，总建筑面积57万平方米.在项目中采用鲁班PDS系统管理和共享BIM数据，项目部成员可以随时访问.在施工过程中如遇到工程变更等突况，可以第一时间上传到MC系统，实时更新，材料人员根据MC系统上的数据进行材料采购，减少浪费.

总而言之，BIM信息的积累和共享使得各方能够准确获取实物量，从而制定采购计划，避免不必要的材料浪费，及时确认变更工程量及工程进度款，并进行费用的审核，避免不必要的成本支出[12].

4 结语

BIM技术在工程项目全过程造价中的应用，通过可视化建模，有助于减少视图的误差；通过碰撞检验，有益于优化施工方案、控制成本；通过动态数据库，有利于各管理线的协同工作、信息共享.BIM技术的应用，可以有效的解决我国传统管理模式下“三超”、信息脱节、信息化程度低等问题，为我国建筑行业的发展提供帮助.

虽然，我国“十二五”计划提出了全面运用建筑信息模型进行造价管理的理念，但目前BIM的应用尚处于初级阶段，在全过程造价管理方面的潜在应用价值还没有充分发挥出来.然而，BIM时代已经来临，BIM必将成为我国未来建筑业发展的大趋势，所以BIM软件亟须不断摸索尝试，从而逐渐成长为符合我国建筑行业标准的应用软件，解决传统技术在造价管理中的局限性.

参考文献：

〔1〕张树捷.BIM在工程造价管理中的应用研究[J].建筑经济,2012(2):20-24.

〔2〕曹祥军.基于BIM技术工程造价管理信息化研究[J].安徽建筑,2012(6).:205-207.

〔3〕周建.关于工程造价预结算审核的探讨[J].中国城市经济,2011(15).

〔4〕方后春.基于NIM的全过程造价管理研究[D].大连：大连理工大学,2012.

〔5〕李静,方后春,罗春贺.基于BIM的全过程造价管理研究[J].建筑经济,2012(9):96-100.

〔6〕汪茵,高平,宋蓉.BIM在工程前期造价管理中的应用研究[J].建筑经济,2014(8)：64-67.

〔7〕龚维丽.工程造价的确定与控制（第二版）[M].北京：中国计划出版社,2001.

〔8〕刘伊生,戴建武,杨立杰.基于BIM的住宅工程模块化计价模式研究[J].建筑经济,2013(8):98-101.

〔9〕柴鑫伟.基于BIM的建筑工程动态造价信息库构建与实施研究[J].科技与管理,2015(3):67-70.

篇（9）

1土木工程专业的实验教学特点

土木工程专业的实验与实践教学具有行业的特殊性。

（1）空间体量巨大。土木工程的服务对象是建筑物、桥梁、隧道，一般体量巨大。现在世界最高的建筑物高度超过800m，桥梁的最大跨度达1991m，超高层建筑物的单根柱子、单根桩基的承载能力上万吨。进行这些结构或构件的实体实验几乎是不可能的，即使是缩尺实验，也存在实验构件及加载设备体量大、实验环境恶劣、实验费用高的问题，限制了学生的参与。

（2）施工周期长。土木工程的建设周期一般比较长，世界最高建筑物———迪拜塔的建设历时6年，通常一幢普通的住宅楼施工工期也需要1年以上。由于时间的限制，学生的认识实习和生产实习无法得到工程建设全过程的体验。

（3）工程参与方多。土木工程存在不同的建设参与方（建设方、设计方、施工方、监理方等），在学生认识实习和生产实习过程中，往往只能体验其中某一方的工作，无法从不同参与方的视角去感受和经历工程。

（4）危险性高。土木工程实验很多是破坏性试验，并且是脆性破坏，具有一定的突然性，学生在实验过程中的安全问题十分突出。同时，由于施工现场工序复杂、人员众多，而很多学生又缺乏施工经验和对危险源的判别能力，这使得很多施工单位在安排学生的认识实习和生产实习时存在顾虑。

（5）实验难度大。在土木工程的实验中，灾害环境（如台风、火灾、地震、滑坡和泥石流等）的模拟设备造价高（大型地震模拟振动台的造价上亿元、大型风洞的造价几千万元）。灾害环境实验难度大、危险性大、费用高。为解决土木工程传统理论教学与学生工程化培养之间的矛盾，拓展实验及实践教学的深度和广度，提高实验教学的实效，实现理论教学与实践教学的紧密结合，特别是进行灾害环境对土木工程影响的分析、解决重大工程的防灾问题，尽可能减少实验成本和潜在危害，东南大学在课堂理论教学、原有实体实验、认识实习和生产实习的基础上，利用专业的仿真软件，采用多媒体技术以及网络通信平台，构建了具有高度真实感、直观性和精确性的虚拟仿真实验教学平台，作为实体实验及实践教学的有益补充和创新［1－5］。

2实验教学资源建设

早在2005年“工程结构设计原理”与2006年“建筑结构设计”国家精品课程建设期间，东南大学就开始组建土木工程计算机辅助结构设计实验室，此后结合“土木工程施工”、“工程合同管理”、“结构力学”及“工程结构抗震与防灾”几门国家精品课程和其他相关课程的建设，又相继成立了土木工程施工虚拟仿真实验室、土木工程管理信息化等实验室。2013年通过资源整合，依托国家级土木工程实验教学示范中心，成立了东南大学土木工程虚拟仿真实验教学中心。中心面向土木工程、建筑学、交通工程及其他相关专业，形成了“三层次、四模块、五结合”的教学体系。（1）三层次：按照人才培养需求与教学规律，将实验教学内容划分为基础训练、提高训练和创新训练；（2）四模块：按专业知识体系与工程实践规律，搭建土木工程设计、施工、管理、创新实践4个虚拟仿真实验平台；（3）五结合：与理论课程相结合、与实体实验相结合、与科研项目相结合、与实际工程相结合、与企业实践相结合。其中，四模块的18门实验课程支撑8门专业主干课程与12门实体实验实践课程，辐射其他16门专业课程，基本覆盖了土木工程专业的主要专业课。

2．1土木工程结构分析与设计虚拟仿真模块

模块主要包括：（1）基本构件虚拟仿真、楼盖设计虚拟仿真及单层工业厂房设计虚拟仿真等基础训练层次的虚拟仿真实验项目；（2）建筑结构抗震虚拟仿真、高层建筑结构设计虚拟仿真、大跨空间结构设计虚拟仿真及桥梁结构设计虚拟仿真等提高训练层次的虚拟仿真实验项目；（3）复杂结构虚拟仿真、基于MTS混合实验、大跨桥梁抗风虚拟仿真、结构构件抗火虚拟仿真等创新训练层次的虚拟仿真实验项目，是“工程结构设计原理”、“建筑结构设计”与“工程结构抗震与防灾”这3门国家级精品资源共享课的重要建设内容。结构分析与设计虚拟仿真实验项目充分体现了CDIO（conceive－design－implement－operate）的工程教育理念［6－7］，是从工程的构思到概念设计，再进行仿真分析，根据仿真分析结果对概念设计进行优化调整，最后按优化后结构进行施工图设计的全过程虚拟仿真实验，实现虚实结合的实践教学。以特色实验项目“基于MTS系统混合模拟实验平台”为例，传统的建筑物抗震防灾实验大多数是对整个结构进行的，由于整体实验成本较高且实验项目较多，导致实验场地和实验时间安排紧张。为了提高实验项目的实际效果和设备的有效利用，将结构的大部分替换为数值子结构并采用计算机进行仿真，而只有小部分结构在实验室进行足尺实验（见图1）。仿真实验具有参数可调、实验方案可扩展、不存在硬件损耗的特点，能够加深学生对实验的理解；实体实验具有真实可靠、直观性强的特点，能够提高学生的动手能力和观察能力。采用计算机仿真实验与实体实验相结合的手段，可以有效提高学生综合应用所学知识的能力。同时，实时混合实验作为目前最先进的抗震防灾实验手段之一，有助于培养学生的创新意识，提高学术水平。

2．2土木工程施工虚拟仿真模块

该模块主要包含基本施工技术虚拟仿真、复杂工程施工技术虚拟仿真及关键施工技术仿真分析3部分。基本施工技术虚拟仿真主要包括土方、桩基础、模板、钢筋工程等施工过程的虚拟仿真，是模块的基础训练部分；复杂工程施工技术虚拟仿真主要是针对超高层建筑结构、大跨空间结构、大跨桥梁结构等典型工程施工全过程的虚拟仿真，向学生介绍最新的施工技术和复杂工程的施工组织，它是模块的提高训练部分；关键施工技术仿真分析部分主要针对全新的施工技术，通过对施工过程中关键部分的仿真分析，确保施工的顺利和安全，它是模块的创新训练部分。以典型实验项目“大跨桥梁结构施工虚拟仿真”为例，该实验项目以铜陵长江大桥工程为案例，与中铁大桥局集团和柳州欧维姆机械股份有限公司合作完成。对该工程的施工全过程进行了虚拟仿真，包含桩基础施工、沉井施工、主塔施工、钢桁梁吊装施工、斜拉索施工等子系统（见图2）。通过该项目的学习，学生可以了解大跨斜拉桥施工的主要步骤、施工工艺、技术措施等。

2．3土木工程管理虚拟仿真模块

该模块包含工程项目管理、工程造价管理、工程合同管理和工程管理BIM综合4个部分。传统的信息技术类课程教学模式比较注重信息系统管理知识的介绍和基础软件操作，但是存在信息技术类知识体系在不同部分之间的割裂问题，使学生难以形成结构化、模块化的专业信息技术能力和素质。土木工程管理虚拟仿真实验平台对传统课程设置模式进行了改革，根据多学科对信息技术的应用需求，注重学生专业核心能力的培养，形成信息技术类实验课程平台。以典型实验项目“工程管理BIM综合虚拟仿真”为例，该项目根据给定的工程项目设计（包括建筑、结构、设备等）方案、相应的城市规划条件以及有关的地理环境数据，从施工单位、设计单位或咨询单位的角度进行项目建筑设计方案的多维可视化仿真（见图3），并利用BIM模型进行辅助施工管理，包括项目的日照分析、建筑能耗分析、绿色建筑评价、建筑体量计算等。

2．4土木工程创新实践虚拟仿真模块

本模块主要分为基于创新训练计划的虚拟仿真和基于学生参加科技竞赛的虚拟仿真两部分，以满足学生课外研学课程的需要，在实验项目的设计上充分体现CDIO的工程教育理念。学生根据项目的要求，利用已学的专业知识，对结构进行概念设计，然后运用仿真分析软件进行模型计算分析，根据仿真分析结果对模型设计进行优化，完成实体模型的制作，将制作好的模型进行加载或让其完成特定功能。通过本模块实验项目的训练，可以加深学生对各类结构体系、设计分析的理解和认识，使学生在知识运用能力、创新能力、动手能力、团队协作精神等方面得到全面提升［8－9］。以典型实验项目“创新结构体系虚拟仿真实验”为例（见图4），要求学生设计并制作创新结构模型，以反映学生的力学概念、结构概念和创新思维。实验项目鼓励节能减排、循环经济的创新思路，旨在通过指导学生对结构概念设计、基本构件受力状态、空间结构体系及特点、典型工程案例分析等内容的学习，培养学生勤于观察与思考，并动手制作结构模型的能力，使学生能够从结构整体上把握建筑物的结构体系及受力特点，并通过学习报告、制作模型及加载体验的方式提高学生的动手实践能力和创新意识。

3教学特色

3．1依托优质教学资源建设虚拟仿真实验平台

土木工程虚拟仿真实验教学中心长期坚持实体实验项目建设和虚拟仿真项目建设相结合，通过国家级教学团队的规划，完善了实验教学体系，并将学生实验训练的学时数比例由总学时的19％增加到25％。中心依托国家级土木工程实验教学示范中心，与理论教学紧密结合，进行虚实结合的实验教学资源建设，有力地支撑了6门国家精品课程、5门国家级精品资源共享课程和1门国家级视频公开课的建设，提升了课程建设和专业建设的水平。2013年，土木工程专业以优秀成绩第4次通过住建部高等教育土木工程专业评估委员会的评估，在2012年的全国学科评估中，东南大学土木工程学科名列全国第三。

3．2来源于科研项目，面向创新能力培养

中心依托“国家预应力工程技术中心”、“混凝土与预应力混凝土教育部重点实验室”等国家和部省级科研基地，不断地将最新科研成果转化为虚拟仿真实验项目。通过把科研成果转化为实验教学内容，把科研方法融入实验教学活动，向学生传授科研理念、科研文化、科研价值，使学生了解科技最新发展和学术前沿动态，激发科研兴趣，启发科研思维，培养科研道德，提升学生科学研究和科技创新能力。

3．3来源于工程实践，面向工程实践能力培养

中心的大量虚拟仿真实验项目来自于真实的工程实例，是以实际工程为背景，解决工程实际问题为目标的“实战型”项目。通过真实项目的演练，指导学生综合运用专业知识，进一步培养学生的工程素质和实践能力，为社会输送合格的“来之能战”的毕业生。已将典型重大工程转化为实验项目的实例有：（1）山东博物馆屋盖薄壁箱型结构虚拟仿真；（2）广州南站大跨空间结构温度应力虚拟仿真；（3）广州白云机场复杂铸钢节点虚拟仿真；（4）润扬长江大桥大跨桥梁抗风虚拟仿真；（5）深圳大运会体育馆钢结构安装施工虚拟仿真；（6）沪通长江大桥桥梁沉井施工全过程虚拟仿真。

3．4面向防灾减灾，开展灾害虚拟仿真

现代土木工程的最大威胁来自于各种自然灾害和人为灾害———地震、台风、海啸、火灾、爆炸、泥石流等。各种灾害因其巨大的时空尺度而难以再现，因其复杂的生成原因而无法重复，所以要借助现代虚拟仿真技术进行演示。中心依托云计算中心每秒37万亿次峰值浮点计算能力，运用大型虚拟仿真分析软件，开展地震、台风、火灾及爆炸等灾害的模拟，提升学生防灾意识和减灾水平。

4结束语

通过多年的建设，东南大学土木工程虚拟仿真实验教学中心已经成为由国家级教学团队及国家级教学名师负责规划和建设，面向土木工程、工程管理2个国家级高等教育特色专业和其他相关专业的实验实践教学基地，为“结构力学”、“工程结构设计原理”、“建筑结构设计”、“工程结构抗震与防灾”、“土木工程施工”、“工程合同管理”等6门国家级精品课程和其他相关课程开展虚拟仿真实验教学，面向7个专业的学生开展创新训练。2014年，该中心获批为国家级土木工程虚拟仿真实验教学中心。

参考文献（References）

［1］教育部高教司．教育部高等教育司关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知［EB／OL］．（2013－08－13）［2015－04－01］．

［2］石松泉，沈红，梁伟，等．虚实结合的电工电子实验教学体系的设计［J］．实验技术与管理，2008，25（8）：184－186．

［3］蔡卫国．虚拟仿真技术在机械工程实验教学中的应用［J］．实验技术与管理，2011，28（8）：76－78．

［4］吴涓，孙岳民，雷威，等．东南大学机电综合虚拟仿真实验教学中心建设规划思路与进展［J］．实验技术与管理，2014，31（10）：5－9．

［5］王卫国．虚拟仿真实验教学中心建设思考与建议［J］．实验室研究与探索，2013，32（12）：5－8．

［6］李平，毛昌杰，徐进．开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设提高高校实验教学信息化水平［J］．实验室研究与探索，2013，32（11）：5－8．

［7］李亮亮，赵玉珍，李正操，等．材料科学与工程虚拟仿真实验教学中心的建设［J］．实验技术与管理，2014，31（2）：5－8．

篇（10）

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1674-2117（2014）04-0026-02

1 引言

利用先进的信息技术优化环境艺术设计专业的课堂教学，运用模块化理论将整个模型逐级模块化、深化、细化，重视整体环境观的教育，树立整体的建筑观、景观设计观和室内设计观，运用生态审美意识去培养“开拓型、会通型、应用型”的环境艺术设计创新人才是适合于21世纪可持续发展的现代设计教育模式。实行分段式教学机制具有科学依据：针对环境艺术设计专业的特点，接轨学院、资源共享实现共同教育；强化学生的基础能力、专业技能，有助于使学生获得较为全面的训练，提高学生的整体控制能力；强调跨学科、多技能的素质教育，借助信息技术的优势进一步让学生培养扎实的专业基础、活跃的思维、开阔的学术视野，从而培养处具有较高艺术修养、较强设计能力的复合型人才。

2 现代信息环境下环境艺术设计专业摸块化教学模型结构

本科教学对教学模型的探索是一个永恒的话题。根据自己多年环境艺术专业的求学经验、设计实践经验、工程实践经验、在大学环境艺术设计专业的教学经验，以及从科研项目开题以来对国内这个领域的专业人员多年的采访和收集资料过程中获取的资料、直接和间接经验，试图以系统工程学、模块化理论、整体论、还原论为方法论和信息技术化手段一一建立一个现代信息环境下的环境艺术设计专业模块化教学新模型。作为尝试解决这个问题的办法，其基本思路是：先将整个教学系统按照模块化理论分离出7个大模块，再按照这7个大模块的学习内容和要求来设计更多的相关子模块来构成整个教学的信息系统，这些子模块可根据当前信息时代对学生专业能力的需要增加或减少、更新内容、升级换代。再按照子模块中更小的模块的逻辑性归纳成新的层次，根据学校的信息技术设备的实际情况最终形成每学年的课程表。

关于教学模块的分离、更新、增加、减少、归纳以及为模块创造一个“外壳”：为了便于宏观上的教学管理，把整个教学系统分离成几个大的教学模块，即教学模块的分离，例如，本文将整个教学系统分为“室内、建筑、景观、规划、史论、设计基础、实习”7个大模块，通过将模块不断地分离、更新、增加、减少、归纳，以及为模块创造一个“外壳”，使模块本身的内涵以及模块内部子模块之间以及模块与模块之间的相互关系发生变化，最后导致教学模型不断发生变化。同时，教学控制体系内容也要随着设备和技术的调整做出相应调整。所以我们说，伴随着教学模块的分离、更新、增加、减少、归纳，以及为模块创造一个新的“外壳”，专业教学模型呈现为动态的、开放的教学模型体系。专业教学模型与教学控制体系都是动态的、开放的模型和控制体系。稳定是暂时的、相对的，变化是永恒的、绝对的。

3 环境艺术设计专业教学新模型的四个核心内容

3.1 五年制教学模型

环境艺术设计专业以五年制的教学模型为宜。环境设计专业范围较广，实践性强，涉及学科门类较多，运用到的信息和科技技术也相对多，如：设计基础、建筑基础、建筑设计、专业基础、室内设计、景观设计、设计历史及理论、电脑软件学习及使用、毕业设计及论文等。尤其是专业实践一项耗费时间较多，环境艺术设计专业是一个实践性很强的专业，现在几乎所有学校的学生参与实践的时间都不够、以至于所学专业知识与实践连接不上。

3.2 四段式教学模型

设置四段式教学模型，是参考了国内外的专业教学模型以及目前国内的专业教学与实践的实际情况而定的。

3.2.1 有针对性设计的、计算机辅助教学的基础教学模块（1学年）

现在许多学校的设计基础部教学，是将所有设计专业的学生放在一起学，不分专业，强调共性，忽略个性，但是在有些院校比如清华大学美术学院基础部的教学，在经历了20多年的历史后，逐渐变成了现在的状态。即：利用信息技术辅助教学，在提高效率的同时保持共性并展开个性教学，强调设计基础教学的专业适应性、方向性，并非每个专业的基础教学都一样，而是有相同部分有不同部分，而不同部分的课程及内容正是针对各自不同的专业特点而设。

3.2.2 网络资源拓展条件下的建筑设计课程模块（2学年，含建筑设计实践）

建筑设计是环境艺术设计的重要基础之一，据本人访谈专业人士统计的结果发现，无论是装饰设计公司的业务领导还是环境艺术设计专业毕业的从业人员，在谈到建筑和室内设计、景观设计的关系时，无不强调环境艺术设计专业的毕业生在建筑知识方面的匮乏导致在工作中的被动。在这里需要强调的是，环艺系开设的工科内容和开在建筑系的工科内容是不完全一样的，在这里的内容重点更多的是强调该科内容和室内设计的关系，这是一个室内设计师所必备的知识技能，这一课程模块的教学设计需要借助大量的网络信息资源。

3.2.3 计算机设计软件使用下的模糊景观设计与室内设计专业教学模块（1学年，含工程实践）

这一阶段主要学习室内设计及景观设计的基本理论、基本知识和相关的设计技能，使学生通过学习室内设计及景观设计理论锻炼设计思维能力，通过专业造型基础、设计原理与方法、计算机软件技术和其他相关的信息技术、工作室及工程实践能力的基本训练，具备了解室内设计及景观设计的历史及现状，了解专业最新成就的发展趋势。

3.2.4 信息技术下景观设计或室内设计教学模块，并以所选方向作为毕业设计（1学年，含实习）

最后一年的分专业教学，是让学生在前面一年设计基础、两年建筑设计基础和一年“景观、室内模糊教学”的基础上，根据自己的喜爱，学有所专，学有所长，同时也在毕业之际做出一个有深度的设计项目。环境艺术设计只能以建筑设计为基础开出两个专业方向，景观设计和室内设计，而建筑设计由专门的建筑系来完成正规的专业教学。无论是美院建筑系还是工科建筑系，一般还要5年，环艺系在有限的时间里既不要去重复别人的路子，更不要忘记了自己的任务。

四段式5年制教学模式，一年级培养学生从“自然人”到掌握一定专业知识的“专业人”；二三年级开始打好专业基础——建筑设计基础课程；从四年级到五年级，则重点培养学生从专业人到具有一定职业能力的设计者，以开拓型、会通型、应用型的创新人才为育人建设重点；从五年级到毕业则选择一门作为突破，再提高，并对本科阶段的学习作一总结。

3.3 增加有关工学课程

这一块内容具体落实在四段式教学的第二段里面，“两年制的建筑设计课程模块”。主要包括建筑物理、建筑结构、建筑材料等课程，增加有关工学课程的出发点是基于工程设计及施工实践的需要。工学课程的缺失是目前国内艺术院校环境艺术设计专业的软肋。基于文科类艺术院校的学生的理工基础，可以将有关工学课程的内容在难度上区别于工科类建筑学院，但是一定要有。环境艺术设计专业是一门艺术和技术结合的专业，这在业内和实践中已成共识，在这里所说的技术，除了当前信息化环境下的信息技术，还有就是相关的工学内容。

3.4 文理兼收模式

文理科兼收的优势就在于使该专业学生进入社会后，在该专业的高端和中段都有相当数量的学生保持优势。现在的专业设置状态是：几乎所有美术学院的环境艺术设计专业均为文科类生源；国内的一些工学院及林学院的一些相关专业是理工科生源。这样的状态使学生在个人优势上不断扩展，但是在专业“短板”方面却没有得到长足的长进和补充。文理兼收的模式不仅可以使文、工科学生在专业技能、教师信息化教学手段上互通有无、取长补短、共同进步，甚至在思维方式、学习方式和工作态度等诸方面都有互补优势。

4 结语

环境艺术设计教学的模块化模型，还有很多不足之处，我们从中可以看出这一专业存在的问题和解决方法，尤其是随着现代信息化技术的发展，信息技术逐渐运用到环境艺术设计和教学中，教学设计应该从信息技术这一个辅助手段多加考虑。希望我的探索能够为环境艺术设计专业的教学提供帮助，不足之处还请指正。

（济宁职业技术学院，山东 济宁 272100）

参考文献：

[1]徐晓星.高职院校教师设计工作室建设的探索[J].科技信息，2012，（12）.

篇（11）

中图分类号：TM645 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）30-0302-01

近十年来，我单位已完成煤矿瓦斯电站可研、初设、施工图共有几十余项，尽管装机规模不同，单机容量不同，但在瓦斯电站主厂房布置上，都存在许多共同之处。根据以往瓦斯电站的规模、设计经验以及现场的反馈意见，为了更方便于今后的设计工作，我单位对瓦斯电站发电机房进行了模块化设计探索，主要针对单台700KW及以下机组，以期提高瓦斯电站设计技术水平，缩短设计周期，减少设计成本，提高工作效率。

一、发电机房工艺布置要求

（一）、发电机组的布置形式

根据煤矿提供的瓦斯发电工程可利用瓦斯量、建设条件、开发利用年限及发电设备的年运行小时数，瓦斯电站所要安装机组的单机容量，从而确定瓦斯电站的建设规模即总装机容量。

瓦斯发电机组可采用集装箱式安装方式或厂房安装方式，该模块设计只针对瓦斯发电机组厂房安装方式。

1、当机组容量在3～12台机组（即3≤n≤12）时，根据业主所提供的场地，尽量选择单列布置。

2、当机组容量在15～30台机组（即15≤n≤30）时，根据业主所提供场地，考虑到操作人员的便利性及经济造价，尽量安排双列布置。

发电机组无论是单列布置还是双列布置，为了降低厂房噪音及减轻发电机组的震动，每台机组需安装消音器，即机组与消音器宜一对一设置。消音器一般安装在厂房外约2500mm的位置。

煤矿瓦斯发电工程内及周边有热用户时，根据业主的需求宜安装余热锅炉，利用瓦斯发电机组的余热供热，可以部分替代或完全替代矿井锅炉房的负荷，利于节能减排，本标准设计全部按有余热锅炉模式。余热锅炉一般安装在厂房外，与消音器在同一侧，距消音器约3500mm的位置。位置的确定还要看现场情况及业主的要求。

（二）、工艺对土建的要求

1、根据以往瓦斯电站的规模、设计经验及现场反馈意见，发电机组中心间距不小于4.5m。

对于700kw以下瓦斯发电机组，每台机组的基础跨度是6m，当机组单排布置时，为了便于发电机组的拆装及运输，在发电机一侧宜留有不小于2500mm的检修空间，另一侧留有不小于1500mm的人行通道；当机组双排布置时，机组的两侧作为人行通道，其距离不小于1500mm，机组之间为检修通道，其距离不小于3000mm。

2、瓦斯发电机组上方，宜设置供机组日常检修用的起吊装置。

3、厂房结构应根据业主要求优化设计，以满足业主对厂房内的温度、采光及通风要求。

二、发电机房建筑结构模式确定

发电机房布置首先要根据工艺布置要求设定柱距，确定横向长度，再根据发电机单机长度、余热锅炉等设备的摆放位置，预留人行通道和设备检修通道，确定厂房跨度。具体内容如下：

1、发电机单列布置时，厂房跨度一般为≤12米，根据工艺起吊要求，厂房高度一般设定在6米至8米即可满足要求。在跨度一侧设置人行通道，一侧设置检修通道，按《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）要求，在检修通道两侧布置外开大门。跨度两侧根据厂房高度设置单层或双层窗，以满足通风和采光要求。

2、发电机双列布置时，厂房跨度一般为18米或21米，根据工艺起吊要求，厂房高度一般大于10米，在跨度两侧预留人行通道，中间设置检修通道，按《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）要求，在检修通道两侧布置外开大门。跨度两侧根据厂房高度设置双层窗，

以满足通风和采光要求。

发电机房跨度不同，相对应的机房建筑及结构布置也不同，设计方案如下：

（一）、跨度小于等于12米的发电机房建筑模式

1、发电机房建筑布置：

机房按发电机台数（3≤n≤12）采用单列式布置，中间柱距为5.0m，边柱距6.0m。以12台为例，最长柱距不小于62.0m，厂房内设1至2台电动葫芦起吊梁。

机房要求自然采光和通风，厂房两侧均设一层采光通风窗，并满足防火、防爆、隔音要求。

机房内按工艺要求设置检修和安全通道。±0.000m层作排水坡度，

并设下水管道，便于冲洗排水，并在适当部位设冲洗水池。

2、结构布置型式：

（1） 跨度小于12m发电机房尽可能采用钢筋混凝土结构形式， 虽然施工周期较长但施工方便且造价较低，一般为设计首选。

（2） 跨度等于12m发电机房尽应可能采用门式刚架轻型房屋钢结构形式，因为可直接采购标准件，不仅大大减少施工人员数量，降低成本，还可提高劳动生产力缩短施工周期，尽早产生经济效益，。

（3） 基础形式根据具体地质报告选型设计。可采用柱下独立基础、杯口基础、桩基等型式。

（二）、跨度等于18米、21米的发电机房建筑模式

1、发电机房建筑布置：

机房按发电机台数（15≤n≤30）采用双列式布置，中间柱距为5.0m，边柱距6.0m。以30台为例，最长柱距不小于77.0m，厂房内设1台单梁起重机。

机房要求自然采光和通风，厂房两侧均设双层窗，并满足防火、防爆、隔音要求。

机房内按工艺要求设置检修和安全通道。±0.000m层作排水坡度，并设下水管道，便于冲洗排水，并在适当部位设冲洗水池。

2、结构布置型式：

（1） 跨度等于18m、21m发电机房尽应可能采用门式刚架轻型房屋钢结构形式，因为可直接采购标准件，不仅大大减少施工人员数量，

降低成本，还可提高劳动生产力缩短施工周期，尽早产生经济效益。

（2） 基础形式根据具体地质报告选型设计。可采用柱下独立基础、杯口基础、桩基等型式。

针对本文所讨论的模块化设计，实际工作中也具有相应的模块化设计图纸，因篇幅所限，对图纸部分进行了省略，仅以文字部分与设计同行和相关专业人士探讨。