王志强
(哈尔滨工程大学基建处,黑龙江哈尔滨 150001)
实践教学在高等教育中尤其是工科教育中占有特别重要的地位。目前很多高校都设有工程训练中心,通过工程训练中心的现代制造技术的实践训练可以有效提高大学生创新精神、专业素质、工程素质和实践能力[1]。随着高校教育水平和对大学生动手实践能力要求的不断提高,对新建工程训练中心需要更为合理的设计。
工程训练中心(以下简称训练中心)是一个资源密集的复杂系统,是建设、普及实践教学的硬件,这就要求在对工程训练中心的建设设计中要考虑充分。在其各个工艺平面的布置设计过程中,要充分了解训练中心中各实验室的教学要求、安全要求以及实践教学的性质和各项工艺要求等,下面讨论一下训练中心设计过程中的几点主要内容。
训练中心是一个集教学和实践于一体的多功能教学场所,除了对基本教学的需求外,还有很多实验设备对布局基础等有特殊要求。例如一些大型设备对基础有特殊要求如减震基础和耐冲击基础等;还有一些设备本身体积较大、重量较高或在操作过程中要求有直接对外出口,考虑到设备进入和安装应主要布置在一层。其余没有设备基础要求的轻型实验设备及器具可以布置在二层及以上。对实验室内有大型机床的,在摆放过程中其间距应满足安全生产要求。其余实验室设备摆布应考虑方便实验,有效地利用室内面积,方便学生活动出入和教师对学生进行巡回辅导,同时保证师生人身安全。
训练中心需要同时容纳大量学生的教学与实践,各个教学实验室都有多台机械同时操作,会产生很大噪声。针对噪声较大的各实验室之间,应通过设置隔音墙减少彼此之间的噪声干扰,以保证教学正常进行。对于各种隔音墙体应要求砌筑至顶,灰缝饱满,墙顶与楼板间空隙要用玻璃岩棉填实,并使用楔形橡胶条用木槌打入缝中,以起到实验室间的隔声作用。同时为了满足室内工作和学习的需要,应在噪声较大的实验室内做吸声处理,如通过噪声计算,分别采取设置吸声墙体或吸声吊顶等相关技术措施予以解决。如实验室内噪声过大,对室外产生的影响超出了《民用建筑隔声设计规范》中学校建筑允许噪声50 dB的限制要求时,还应根据计算采取选择隔声门、隔声窗等技术措施来降低噪声等级。
通风是实验室设计中不可缺少的一个组成部分。为了使实验室工作人员不吸入或咽入一些有毒的、可致病的物质,实验室中应有良好的通风[2]。训练中心的某些实验室,在实验过程中会使用氧气、乙炔等易燃、易爆气体,在建设设计过程中应考虑到不同气体应设置在不同的气瓶间内,气瓶间楼板、墙应采取防爆措施,并在设计中考虑泄爆面,泄爆面应远离人员出口及通道,以保证用气需求和用气安全。训练中心中电焊、气焊等会产生有毒、有害气体,实验室内应采用局部设置排风罩的独立机械排风设施。其他产生有毒、有害、有异味气体的房间应设置独立的排风系统。
为保证实验过程的连续性和准确性,训练中心各实验室设备供电设施的布置具有较高的要求。其中较为突出的供电要求如下:
1)各实验室应单独设配电箱,箱内设置智能数字计量表及总电源开关,当实验不需用电,或实验室无人时,室内电源要切断。
2)各重要实验室以及精密仪器实验室的配电箱处和各精密仪器分支回路上分别装设谐波保护装置,有效滤除谐波干扰,保证重要实验室以及精密仪器的使用安全。
3)在各重要实验室以及精密仪器实验室的配电箱处、各精密仪器分支回路上分别装设漏电报警探测器,随时测量配电线路的剩余(漏电)电流值,并显示漏电电流值,发出声光报警信号,并与主机联网,准确判断故障线路详细地址,保证重要实验室以及精密仪器的使用安全。
4)实验室插座均有安全接地措施。
实验及实验操作后洗手和洗涤仪器等均需要用水,供水应达到水质好、压力足、水量大等相关条件,且有足够的供水水嘴和供水设备,任何时间都能保证满足所有实验室连续用水的需要。清洗仪器及设备的废水要设计专门的废水排放设施。室内水沟的排布应相对集中,排列整齐,有利于施工和维护,转弯少、沟底有坡度,避免沟内积水。
工程实践教学受到各所高校的高度重视,为工程训练建设和改革发展提供了机遇,工程训练中心的优化设计与建设将为高校工程实践教学提供坚实的基础。
[1]朱瑞富,孙康宁,贺业建,等.综合性大学工程训练中心发展模式设计与实践[J].实验室研究与探索,2011,30(4):85-88.
[2]吴晓芳,汪 明,赵 薇,等.现代化实验室规划设计与装备配置的探讨[J].分析试验室,2009(S128):176-179.