時間:2023-03-02 15:09:59
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇地理設(shè)計論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
二、教學(xué)過程
導(dǎo)入新課:詩句朗誦“石門城市肇興地,百年滄桑石家莊”,讓我們一起走進(jìn)石家莊。播放視頻:伴隨著“飛翔石家莊”主題曲,畫面依次出現(xiàn)貧困滯后———石家莊村、閉塞沉寂———休門胡同、現(xiàn)代繁華———北國商城、破舊不堪———原華藥廠、現(xiàn)代化企業(yè)———君樂寶乳業(yè)、上世紀(jì)60年代———第一文化宮、設(shè)施完善———人民廣場、狹窄冷清———原中山路、快速通道———槐安路、清逸秀麗———西清公園、蒸蒸日上———41中學(xué)。用身邊的地理事物引起學(xué)生的注意,激發(fā)學(xué)生的興趣。看到家鄉(xiāng)的飛速發(fā)展,又可增強(qiáng)學(xué)生熱愛家鄉(xiāng)的高尚情感。
1.聚落及其分類
師:在剛才的視頻中,同學(xué)們看到了家鄉(xiāng)的那些景觀?生:有房屋、道路、學(xué)校、公園、商場、工廠等。師:這些生產(chǎn)和生活設(shè)施以及房屋建筑,都是聚落組成部分,誰能給聚落下個定義呢?生:聚落是指人類從事生產(chǎn)和生活活動而聚居的場所,包括房屋建筑的集合體,以及與人們生產(chǎn)生活相關(guān)的各種設(shè)施。師:內(nèi)蒙古牧村、太行小山村、北京市、沙漠等是否屬于聚落,并說明理由。生:沙漠不屬于聚落。因為這片沙漠中既沒有生產(chǎn)和生活設(shè)施,也沒有房屋建筑。師:請結(jié)合生活經(jīng)驗把以上聚落并進(jìn)行分類,對其性質(zhì)和規(guī)模特點進(jìn)行區(qū)分并連線。生:鄉(xiāng)村———第一產(chǎn)業(yè),農(nóng)業(yè)人口,規(guī)模?。怀鞘小诙?、三產(chǎn)業(yè),非農(nóng)業(yè)人口,規(guī)模大。生:對比石家莊1902年鄉(xiāng)村圖片和現(xiàn)代化城市景觀圖片,分析得出城市一般是由鄉(xiāng)村發(fā)展而來的。以上設(shè)計以家鄉(xiāng)身邊的地理事物為案例,既能引起學(xué)生的注意,又遵循學(xué)生從感性到理性的認(rèn)知途徑特點,學(xué)生運(yùn)用比較法加深了對聚落及其分類的理解,易產(chǎn)生成功的欣喜,利于養(yǎng)成運(yùn)用動態(tài)眼光看待事物形成與發(fā)展的好習(xí)慣。
2.地形對聚落分布的影響
案例一:展示“石家莊西部地區(qū)衛(wèi)星圖”和“A.B兩地景觀圖”,體現(xiàn)該地有城市聚落元氏縣城,也有鄉(xiāng)村聚落A李家莊村、B高家莊村。學(xué)生分小組探究以下問題:
(1)A、B哪個是山區(qū)聚落,哪個是平原聚落?
(2)說明A.B兩聚落主要差異,并從地形角度分析形成原因。
(3)A.B哪個聚落最有可能發(fā)展為城市?生:A為山區(qū)聚落;地形崎嶇、復(fù)雜,地形對聚落分布限制性大,人們?yōu)榱朔奖闵a(chǎn)和生活,選擇地勢低平的山間谷地,相對分撒、規(guī)模小,人口少。B為平原聚落;地形平坦廣闊,地形對聚落分布限制性小,人們?yōu)榱顺浞掷没A(chǔ)設(shè)施集聚在一起成團(tuán)聚型、規(guī)模大,人口多。B平原聚落最有可能發(fā)展為城市,平原是聚落最理想的選址。學(xué)生易出現(xiàn)以下問題:
①學(xué)生對山區(qū)聚落分布的位置常表述為山坡下、山腳,語言不規(guī)范,可補(bǔ)充“天桂山小山村圖”,說明山坡山腳下都屬于山谷。
②學(xué)生想不到平原聚落呈棋盤式格局,可引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察平原聚落內(nèi)房屋排列整齊,街道平直縱橫交織成棋盤式。還可借用石家莊市這樣的平原大城市說明,市區(qū)呈現(xiàn)出典型的團(tuán)聚型、棋盤式格局。以上借用家鄉(xiāng)聚落為案例,對比分析平原和山區(qū)地形對聚落類型、分布、規(guī)模和發(fā)展的深刻影響,既能激發(fā)學(xué)生探究地理的興趣,也有利于提高學(xué)生仔細(xì)觀察、提取信息和運(yùn)用信息解決問題的能力,規(guī)范語言表述,真正掌握對比分析的學(xué)習(xí)方法。拓展延伸:學(xué)生比較南方低山丘陵區(qū)聚落和北方平原聚落的主要差異。演練提升:穿越歷史時空,回到距今6800年前新石器時代,展現(xiàn)“古代文明起源中心示意圖”和“半坡原始村落地形剖面圖”,分析下列問題:
(1)據(jù)古代文明起源中心示意圖,描述半坡村落的位置特點。
(2)據(jù)半坡原始村落地形剖面圖分析,假如你是首領(lǐng)會把居民點布局在什么地形之上?
(3)這種布局給人們的生產(chǎn)和生活帶來哪些好處?生:半坡村落位于黃河沿岸的河谷階地,好處是接近水源、避免被洪水淹沒、具有防御其他部族的入侵,野獸襲擊的功能。展現(xiàn)“半坡原始村落復(fù)原模型”和“半坡原始村落功能示意”,恢復(fù)半坡村落原貌,用事實證明學(xué)生的選擇與先民們不謀而合,對學(xué)生加以肯定和鼓勵,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的成就感。案例二:放映麗江古城景觀圖片古鎮(zhèn)中心,四方街、傳統(tǒng)的納西族婚禮、舊時衙門,木府、古城標(biāo)志,萬古樓等。師:麗江古城位于我國哪個大地形區(qū)上?云貴高原。過渡到高原聚落的選址問題。展現(xiàn)“麗江古城衛(wèi)星圖片”,利用動畫逐一體現(xiàn)麗江壩子(我國云貴高原上局部平原的地方名稱,主要分布于山間盆地、河谷沿岸和山麓地帶)、古城范圍、四方街、木府、象山、金虹山、獅子山的位置,以及源于玉龍雪山的玉河水,在城北分為三股干流引入城中。學(xué)生分小組探究以下問題:
(1)麗江古城為什么冬無嚴(yán)寒夏無酷暑?
(2)麗江古城形成發(fā)展利用了哪些有利地形條件?生:
(1)麗江緯度較低;冬季因北部山嶺阻擋,受冬季風(fēng)的影響小,故冬無嚴(yán)寒。夏季因地勢較高;故夏無酷暑。
(2)地處壩子平坦便于筑城;北西面依山冬無嚴(yán)寒;地勢較高夏無酷暑;東南面開闊交通便利;雪山為河流提供水源。教師總結(jié):地形造就了古城宜人的氣候,充足的水源,再加上平坦的地勢,非常適宜人類的生產(chǎn)和生活,利于聚落的形成和發(fā)展。說明地形不僅可以直接影響聚落的分布,還可通過影響氣候、水源、人類的生產(chǎn)活動進(jìn)一步影響聚落的形成和發(fā)展。此環(huán)節(jié)把文字信息轉(zhuǎn)換為圖像信息更直觀,擴(kuò)展思路,激活思維,為下面問題分析做好鋪墊。麗江古城是因地制宜的典范,學(xué)生可以體會人類與環(huán)境和諧統(tǒng)一的必要性,受到人地協(xié)調(diào)觀的思想教育。案例三:展現(xiàn)“塔里木盆地綠洲分布圖”及課本文字材料,學(xué)生分小組探究以下問題:
(1)在塔里木盆地中,城鎮(zhèn)的空間分布與地形地貌和交通線路有什么關(guān)系?
(2)以上案例中,聚落的選址在地形上有何相似之處?生:
(1)(城鎮(zhèn)呈串珠狀分布于盆地邊緣的山前沖積扇上;因為該地氣候干旱,高山冰雪融水進(jìn)入盆地邊緣形成綠洲。綠洲地勢相對平坦,土壤肥沃,水源條件好,人口集中,農(nóng)牧業(yè)發(fā)達(dá)。城鎮(zhèn)多沿交通線分布,呈條帶狀;因為城鎮(zhèn)間有交通線相連,利于城鎮(zhèn)發(fā)展。
(2)以上三個案例中的聚落都是選址在地形相對平坦開闊處。
1、教材內(nèi)容問題
主要的問題是:現(xiàn)行地理教材內(nèi)容過于濃縮,流于從概念到概念,沒有大量的事實作基礎(chǔ);自然地理和人 文地理的結(jié)合不夠,理論和實踐的聯(lián)系不夠;現(xiàn)行教材結(jié)論過多,啟疑太少;封閉式問題多,開放式問題少; 代替學(xué)生思維的現(xiàn)象嚴(yán)重;缺乏學(xué)生實際操作的內(nèi)容,基本技能的訓(xùn)練也很不充分。
2、教學(xué)手段問題
對于地理教學(xué)來說,教學(xué)手段的主要問題在于表現(xiàn)地理內(nèi)容時無力。
地理教學(xué)內(nèi)容有直觀性強(qiáng),綜合性強(qiáng),信息量大,信息源種類繁多,研究尺度范圍變化大等特點,這就要 求教學(xué)手段的表達(dá)力強(qiáng),運(yùn)用靈活。而現(xiàn)有的電化教學(xué)手段有的有聲無影,有的有影無聲,有的畫面靜止,無 法進(jìn)行動態(tài)演示。即使如錄像、電影這樣有聲有影能動的教學(xué)手段,由于只能顯示某一特定的過程,畫面不能 實現(xiàn)分段、選擇、修改、縮放、分割,而且一般不能做多次的重復(fù),速度也是固定的,所以在表現(xiàn)地理教學(xué)內(nèi) 容時表達(dá)力和靈活性還是較差,顯得乏力。這些局限性大大降低了現(xiàn)有的電化教學(xué)手段在地理教學(xué)中的有效應(yīng) 用。
3、學(xué)生的接受問題
學(xué)生是教學(xué)過程中的重要一環(huán),他在很大程度上直接決定教學(xué)效果。目前的問題是:
學(xué)生對地理學(xué)習(xí)缺乏興趣。目前的課堂教學(xué)造成的心理氛圍不利于學(xué)生接受知識;傳統(tǒng)的教學(xué)過程不利于 學(xué)生及時了解學(xué)習(xí)結(jié)果,提高學(xué)習(xí)興趣;現(xiàn)有教學(xué)學(xué)生參與程度低,沒有充分體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位。
針對上述問題,雖有不同的解決方案,但計算機(jī)輔助地理教學(xué)對上述問題的解決有著獨特的優(yōu)越性。一般 來說,計算機(jī)應(yīng)用于地理教學(xué)可有以下的功能:
1、計算機(jī)有很強(qiáng)的信息儲存功能,可以儲存大量的地理事實材料,并快速檢索和提取,方便地實現(xiàn)信息 的比較、疊加。這些事實材料可以大大充實教材的概念和有關(guān)結(jié)論,促進(jìn)學(xué)生的記憶和理解。
2、計算機(jī)有很強(qiáng)的顯示功能,可以清晰地顯示自然和人文地理現(xiàn)象及其分布;可以對不同區(qū)域的信息進(jìn) 行比較、組合,將抽象信息形象化,將平面信息立體化。對局部進(jìn)行放大或縮小,通過多種表現(xiàn)方式,突出大 量信息中的主要信息。
3、計算機(jī)有很強(qiáng)的模擬仿真功能,可以形象直觀地演示地理過程。無論空間演變還是時間演變,計算機(jī) 都能形象生動地模擬,把長時間,大尺度的地理過程從大自然“搬到”室內(nèi),使這些本來很抽象的過程能夠被 學(xué)生直觀地了解。而且許多危險或昂貴的地理實驗也可以在計算機(jī)上進(jìn)行,無限重復(fù)??梢杂蓪W(xué)生親手操作, 獲得與實際動手類似的訓(xùn)練效果。
4、計算機(jī)有很強(qiáng)的邏輯分析功能,可以幫助學(xué)生清楚地分析問題,形成條理分明有序的思維方法。地理 問題是綜合性的問題,各因子間聯(lián)系復(fù)雜。計算機(jī)在分析這些問題時清晰的邏輯性有助于學(xué)生的理解。它還可 以提供大量的開放性問題,并引導(dǎo)學(xué)生思考和分析,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)造力。
5、計算機(jī)可以在無教師的情況下教學(xué),能較好地實現(xiàn)個別教學(xué),體現(xiàn)因材施教的原則。
6、計算機(jī)可以通過友好的交互方式,創(chuàng)造和諧的學(xué)習(xí)環(huán)境,增強(qiáng)學(xué)生的參與性,使學(xué)生在基本沒有思想 壓力的環(huán)境中學(xué)習(xí),并能及時了解自己的學(xué)習(xí)成果,使學(xué)生學(xué)習(xí)的成功可能性大大提高。
7、計算機(jī)存儲的信息具有可變性和可管理性,可以方便地更新和修改,為學(xué)生提供搜集整理地理資料的 訓(xùn)練。
8、計算機(jī)彌補(bǔ)了大部分電化手段的不足,還能把各種電化手段以計算機(jī)為核心組織起來,形成多媒體的 教學(xué)系統(tǒng),最大限度地有效利用教學(xué)資源。
9、計算機(jī)可以提供有趣的學(xué)習(xí)方式,大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)和運(yùn)用地理知識的興趣,使學(xué)生變被動學(xué)習(xí)地理 為主動學(xué)習(xí)地理。
總的來說,計算機(jī)對地理教學(xué)而言,表達(dá)力最強(qiáng),學(xué)習(xí)者參與性最強(qiáng),并能接受反饋的交互式教學(xué)媒體。 它對教材內(nèi)容的傳播和學(xué)生的接受起著有益的作用。但是,計算機(jī)只是一個工具,計算機(jī)功能的發(fā)揮,必須有 一個優(yōu)秀的中學(xué)地理輔助教學(xué)軟件來支持。也正是有一個優(yōu)秀的中學(xué)地理輔助教學(xué)軟件,計算機(jī)才能真正在中 學(xué)地理教學(xué)中發(fā)揮上述的優(yōu)越性。
二、計算機(jī)輔助地理教學(xué)的歷史回顧及評述
計算機(jī)輔助教學(xué)始于美國,最早是IBM公司于1958年設(shè)計的一個向小學(xué)生教授二進(jìn)制的計算機(jī)教學(xué) 系統(tǒng)。此后,美國及其他西方國家陸續(xù)開發(fā)了許多計算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)。我國是從1978年科學(xué)大會后開始 提出計算機(jī)輔助教育項目的。80年代以來,我國的計算機(jī)輔助教學(xué)研究有了很大的發(fā)展。但與發(fā)達(dá)國家相比 ,差距仍相當(dāng)大。
中學(xué)地理的計算機(jī)輔助教學(xué)的發(fā)展與整個計算機(jī)輔助教學(xué)的研究的發(fā)展是一致的。在這一領(lǐng)域,西方國家 仍然占據(jù)著領(lǐng)先地位。在那里,已經(jīng)產(chǎn)生了智能型的地理教學(xué)系統(tǒng)(如美國的SCHOLAR、WHY等), 并且建立了實用的計算機(jī)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)(如美國的PLATO)。他們的軟件已經(jīng)擺脫了單一模式,形成了各種模 式綜合的綜合模式。智能型的學(xué)習(xí)環(huán)境(Microworld)、智能型的專家教學(xué)系統(tǒng)等人工智能教學(xué)軟件是他們開 發(fā)的熱點。在中國,中學(xué)地理的計算機(jī)輔助教學(xué)是由一些高等師范院校和重點中學(xué)來研究進(jìn)行的,開發(fā)水平還 很低。雖然數(shù)量很可觀,但總的來說,目前出現(xiàn)的軟件存在著一些共同的問題:
1、軟件模式簡單,功能單一。主要是練習(xí)和操練模式、模擬仿真模式,高級的智能模式或綜合模式的軟 件基本上沒有。
2、軟件沒有充分發(fā)揮計算機(jī)的特有功能。僅僅用計算機(jī)顯示簡單的地理分布知識,用以替代掛圖、幻燈 、投影儀的作用。
3、軟件設(shè)計技術(shù)水平不高。聲音、文字、圖形配合不協(xié)調(diào),多靜止畫面,畫面可觀性較差,甚至存在科 學(xué)性錯誤;缺乏使用的操作提示,軟件結(jié)構(gòu)不利維護(hù)。
我國目前的中學(xué)地理教學(xué)軟件并不能充分滿足計算機(jī)輔助地理教學(xué)的需要,在教學(xué)中的作用有限,沒有充 分體現(xiàn)出計算機(jī)輔助地理教學(xué)的優(yōu)越性。因此,設(shè)計一個高質(zhì)量的地理教學(xué)軟件勢在必行。中學(xué)地理教學(xué)軟件 應(yīng)當(dāng)具有這樣一些特點:信息要有鮮明的地理性,且要從中學(xué)地理教學(xué)的要求出發(fā);信息量要充分,精度、難 度要適宜;信息表現(xiàn)形式要豐富、形象、生動;內(nèi)容編排既有以區(qū)域為中心的內(nèi)容,也有以專題為中心的內(nèi)容 ;使用方便,符合軟件設(shè)計的一般原則;既有助于教師教學(xué),又有利于學(xué)生學(xué)習(xí);充分發(fā)揮計算機(jī)的優(yōu)越性, 體現(xiàn)計算機(jī)的特點。
三、關(guān)于中學(xué)地理教學(xué)軟件的構(gòu)想
1、軟件設(shè)計目的
這一軟件應(yīng)當(dāng)是為中國的中學(xué)地理教學(xué)而設(shè)計,適用于初中和高中的地理教師用于輔助課堂教學(xué),也適用 于初高學(xué)生個別學(xué)習(xí)地理。是一個功能全面的綜合性實用軟件。
2、軟件設(shè)計原則
為達(dá)到設(shè)計目的,系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)有如下原則:
以中學(xué)地理教學(xué)大綱為標(biāo)準(zhǔn)選取基本內(nèi)容,但有提高的余地;具有模塊化的結(jié)構(gòu),且有一定的開放性;用 戶界面漢化,操作簡便;易于維護(hù)和更新。
3、軟件結(jié)構(gòu)和功能
系統(tǒng)的核心應(yīng)當(dāng)是一個內(nèi)部數(shù)據(jù)庫,它由兩部分組成。一部分是屬性數(shù)據(jù)庫,包括各類數(shù)值型數(shù)據(jù)的集合 ;另一部分是圖形數(shù)據(jù)庫,包括各類地圖、圖件、景觀圖、畫面的集合。這兩部分?jǐn)?shù)據(jù)庫構(gòu)成了系統(tǒng)的基本數(shù) 據(jù)庫。
總的來說,系統(tǒng)功能可分解為輸入/輸出功能、模擬與仿真功能、練習(xí)與測驗功能、計算與分析功能、數(shù) 據(jù)管理功能、教學(xué)游戲功能,這些功能都是獨立的。由此,系統(tǒng)功能可劃分為如下一些模塊來執(zhí)行,有系統(tǒng)管 理模塊,輸入處理模塊,輸出處理模塊,教學(xué)模塊,系統(tǒng)維護(hù)模塊,模擬與仿真模塊,練習(xí)與測驗?zāi)K,計算 與分析模塊,數(shù)據(jù)管理模塊,教學(xué)游戲模塊。各模塊可能還有一些小模塊或下屬子模塊。可用下面的模塊層次 結(jié)構(gòu)圖來表示。
模塊層次結(jié)構(gòu)圖清楚地表示了各模塊的層次、范圍和聯(lián)系。其中,系統(tǒng)管理模塊是系統(tǒng)的最上層模塊,所 有的模塊共享內(nèi)容數(shù)據(jù)庫(包括屬性數(shù)據(jù)庫和圖型數(shù)據(jù)庫)。
四、中學(xué)地理輔助教學(xué)軟件的應(yīng)用模式
以上對教學(xué)軟件設(shè)計的初步討論只給出了教學(xué)軟件的大致輪廓,但它在教學(xué)中的作用還不甚明了。不同用 戶在不同的硬件環(huán)境中,對軟件應(yīng)用的要求不盡相同,則軟件的作用也不同。輔助教學(xué)軟件主要用于輔助教師 的課堂教學(xué),但亦有不同的應(yīng)用模式。
系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)層次圖
(附圖 {圖})
1、面向?qū)W生的多機(jī)教學(xué)模式
在面向全體學(xué)生的課堂教學(xué)中以學(xué)生個別學(xué)習(xí)為主,教師的個別輔導(dǎo)為輔。這樣要求每個學(xué)生或每兩個學(xué) 生使用一臺單獨的微機(jī),或者可選擇另外兩種配置:即多終端單主機(jī)的多用戶系統(tǒng)或多機(jī)聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
課前學(xué)生可運(yùn)用軟件進(jìn)行預(yù)習(xí),教師也可以利用軟件進(jìn)行課前資料準(zhǔn)備,并把自己想讓學(xué)生了解的東西輸 入計算機(jī)。
上課時教師不斷提出問題,引導(dǎo)學(xué)生利用軟件提供的功能去解答問題,以達(dá)到教學(xué)目的。最后可指定學(xué)生 完成軟件提供的練習(xí),由計算機(jī)判答。教師在課堂上起一個指導(dǎo)、管理、輔助的作用,對學(xué)生出現(xiàn)的問題個別 處理。
2、面向教師的單機(jī)教學(xué)
面向教師的應(yīng)用在課堂教學(xué)中以教師為主體,主要仍是傳統(tǒng)教學(xué)的模式。課堂教學(xué)以教師的講授為主,計 算機(jī)輔助,學(xué)生基本上不參與。在課堂教學(xué)中只需一臺供教師使用的微機(jī)即可,但顯示屏幕必須足夠大,以使 教室里的學(xué)生都能看清楚屏幕上的文字。這一問題也可以采用大屏幕投影與計算機(jī)的聯(lián)結(jié)來解決,即將計算機(jī) 屏幕的輸出轉(zhuǎn)換到投影屏幕上。
課前教師可利用“編制教學(xué)程序”的功能把軟件中提供的材料和自己需要補(bǔ)充的材料按自己的授課意圖組 織起來,形成一個教學(xué)程序,供課上使用。
上課時仍以教師的講授為主,計算機(jī)按預(yù)定的程序根據(jù)教師的需要隨時顯示圖形、數(shù)據(jù)或文字材料,或者 模擬過程。最后可由計算機(jī)提供練習(xí),由學(xué)生課上完成,或?qū)⒕毩?xí)打印出來,由學(xué)生課后完成。
縱觀教學(xué)軟件應(yīng)用于課堂的兩種模式,多機(jī)教學(xué)更能發(fā)揮計算機(jī)輔助教學(xué)的優(yōu)越性。并貫徹因材施教、個 別教學(xué)的原則,符合計算機(jī)輔助教學(xué)的發(fā)展方向和未來教育改革的潮流,將會是未來計算機(jī)輔助地理教學(xué)的主 流。但單機(jī)教學(xué)模式經(jīng)濟(jì)簡便,就中國目前的中學(xué)地理教育的現(xiàn)狀來看更易于推廣應(yīng)用。在當(dāng)前中國教育地區(qū) 差異大的情況下,恐怕應(yīng)當(dāng)由低到高,由點到面地逐步提高應(yīng)用水平,使教學(xué)軟件能充分發(fā)揮它在地理教學(xué)中 的應(yīng)有作用。
二、地理學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計概述
“學(xué)習(xí)環(huán)境”是指學(xué)生與學(xué)習(xí)資源之間面對面交流的一種學(xué)習(xí)狀態(tài)或?qū)W習(xí)境況。地理學(xué)習(xí)環(huán)境是在地理學(xué)特征基礎(chǔ)上運(yùn)用所有教學(xué)資源創(chuàng)設(shè)的有利于提高學(xué)生地理知識和技能學(xué)習(xí),形成空間思維能力的環(huán)境。學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計是新時期教育思想和理論變革的產(chǎn)物,是建立在二十世紀(jì)以來建構(gòu)主義和認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論發(fā)展基礎(chǔ)上的新學(xué)習(xí)理論。它是能較好體現(xiàn)信息社會教育特征的一種現(xiàn)代教學(xué)設(shè)計,旨在創(chuàng)立一種有效學(xué)習(xí)、積極學(xué)習(xí)的環(huán)境以促進(jìn)學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的自我理解和掌握、促進(jìn)學(xué)生自我認(rèn)識能力提高。
1.地理學(xué)習(xí)環(huán)境研究現(xiàn)狀
關(guān)于學(xué)習(xí)環(huán)境研究,很多學(xué)者從不同角度做出了許多努力。Hannafin&Land在1997年提出建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境的核心要素即心理學(xué)基礎(chǔ)、教學(xué)論基礎(chǔ)、文化基礎(chǔ)和實用基礎(chǔ)。當(dāng)今很多關(guān)于學(xué)習(xí)環(huán)境的研究都建立在這四個基礎(chǔ)之上,鐘志賢在2005年也提出任何學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計都離不開五大理論視角,即心理學(xué)的、教育學(xué)的、技術(shù)的、文化的和實用主義的視角。情境化思維與真實境脈在學(xué)習(xí)環(huán)境建構(gòu)中具有重要作用,Brown等認(rèn)為知識、思維和學(xué)習(xí)的境脈相互聯(lián)系。一些建構(gòu)主義環(huán)境提供了宏情境,將相關(guān)信息置于或者鑲嵌其中,而不是提供孤立的信息。學(xué)習(xí)環(huán)境也重視多種觀點的協(xié)商和解釋,許多建構(gòu)主義學(xué)者強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的社會中介,通過探索、協(xié)商和解釋,理解得以深化。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境另一個潛在價值觀是個人信念和經(jīng)驗為新的理解提供獨特的個人框架。地理學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計研究屬于學(xué)科學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計研究,目前大部分關(guān)于學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計的研究都著眼于通識教育的角度,國內(nèi)關(guān)于學(xué)科學(xué)習(xí)環(huán)境的研究尚處于起步階段,地理學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計的研究也較少。
2.地理學(xué)習(xí)環(huán)境研究趨勢
學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)建主要有兩種關(guān)于情境的理論,森杰的實習(xí)場理論和萊夫和溫格的實踐共同體理論。Senge將這種設(shè)計看作創(chuàng)設(shè)實習(xí)場。所謂實習(xí)場即一種與真實場地分開的情境脈絡(luò),所有努力都是為將真實的活動安置在這個境脈中,學(xué)習(xí)者遇到的問題將和真實環(huán)境下相一致,即一種模擬真實環(huán)境的境脈。拋錨式教學(xué)、基于問題的學(xué)習(xí)和認(rèn)知學(xué)徒制就是實習(xí)場的典型案例。萊夫和溫格(Lave&Wenger,1991)提出實踐共同體的概念來體現(xiàn)活動將個體與共同體加以聯(lián)系的重要性和共同體使個體事件合法化的重要性。羅斯(Rose,1998)認(rèn)為實踐共同體就是具有共同成員介入共同的任務(wù),具有相關(guān)的實踐和資源,具有沒有異議的背景假設(shè),共同人可以寫常識和實際理由。筆者認(rèn)為創(chuàng)建一種符合學(xué)生認(rèn)知方式、符合地理學(xué)特征、具有時代特征的學(xué)習(xí)環(huán)境是地理學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計的研究重點,應(yīng)具有以下趨勢:豐富地理學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計的理論基礎(chǔ),體現(xiàn)學(xué)科特性;緊隨時代潮流,善用信息技術(shù)輔助學(xué)習(xí)環(huán)境;切合新課程理念,促進(jìn)地理課程發(fā)展;不斷創(chuàng)新方法和技術(shù),拓展地理學(xué)習(xí)環(huán)境的深廣度。
三、地理教學(xué)設(shè)計和學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計差異分析
地理教學(xué)設(shè)計與學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計作為兩種預(yù)設(shè)型地理教學(xué)模式,根據(jù)以上論述可以看出,教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計與學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計無論起源還是具體趨勢都有一定差異,主要表現(xiàn)在建構(gòu)的基礎(chǔ)、設(shè)計的目標(biāo)、關(guān)注的對象、操作的方法等方面。
四、從地理教學(xué)設(shè)計到學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計變化動因
1.更切合新課程理念
如果說新課程背景下的教學(xué)設(shè)計是“以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)”的“雙主理念”下的教學(xué)設(shè)計,充分體現(xiàn)以學(xué)生為中心,那么地理學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計將是一種完全以學(xué)生為中心創(chuàng)設(shè)的環(huán)境。以學(xué)生為中心、以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)環(huán)境,提供了互動的、鼓勵性的活動,能滿足個人獨特的學(xué)習(xí)興趣和需求,在不同復(fù)雜程度下加深理解。近年來以學(xué)生為中心的認(rèn)識論如雨后春筍般大量出現(xiàn),這些理論就包括諸如基于問題的學(xué)習(xí)、拋錨式教學(xué)、認(rèn)知學(xué)徒制、交互式教學(xué)、基于目標(biāo)的情境、基于項目的學(xué)習(xí)、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境和開放學(xué)習(xí)環(huán)境等。盡管在應(yīng)用范圍、技術(shù)和方法上這些方式都各有不同,但基本上都體現(xiàn)了如何加深學(xué)生理解的本質(zhì)和最適于促進(jìn)學(xué)習(xí)的方法的相似假設(shè)。另外,地理學(xué)習(xí)環(huán)境是在與實際極其相似的境脈中培養(yǎng)學(xué)生獨立自主解決問題的探究能力和學(xué)生相互之間交流合作的能力,解決的這些問題也都與生活中面臨的問題相類似。因此,學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計所創(chuàng)設(shè)的是一種與新課標(biāo)“學(xué)習(xí)對生活有用的地理,學(xué)習(xí)對終生發(fā)展有用的地理”理念相契合的環(huán)境。在這樣的環(huán)境下,獲取知識與技能不再是學(xué)習(xí)惟一目標(biāo),培養(yǎng)個人能力,促進(jìn)自身全面發(fā)展與獲取地理知識一起成為地理學(xué)習(xí)環(huán)境所追求的結(jié)果。
2.理論基礎(chǔ)更合理
教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計建立在客觀認(rèn)識論基礎(chǔ)上,受到行為主義和信息加工理論的影響。由于行為主義力求用外顯的行為來解釋學(xué)習(xí),而信息加工理論依賴于符號認(rèn)知,集中于有意識的推理和思維,忽視文化和物理的情境脈絡(luò),因此教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計是從系統(tǒng)的角度關(guān)注系統(tǒng)要素,偏重微觀知識的呈現(xiàn)、傳遞和教學(xué)策略的設(shè)計,注重學(xué)習(xí)結(jié)果和學(xué)生外在行為變化的分析。雖然不同學(xué)習(xí)環(huán)境有不同的理論支持,如情境理論、分布式認(rèn)知、活動理論、建構(gòu)主義理論等,但它們大多建立在主觀認(rèn)識論或主客觀互動的認(rèn)識論上。學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計是從宏觀角度關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)活動,注重學(xué)習(xí)情境的設(shè)計、認(rèn)知工具和資源的設(shè)計以及學(xué)習(xí)共同體的設(shè)計。這種設(shè)計是動態(tài)的,沒有固定的步驟和策略,以一種框架的、非線性的形式提供一些設(shè)計的思想和原則,從理論上來說也更加合理,地理學(xué)習(xí)環(huán)境更加符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律。
3.現(xiàn)代技術(shù)不斷發(fā)展
伴隨時代的進(jìn)步和科技的發(fā)展,在教育領(lǐng)域中信息技術(shù)的應(yīng)用逐步擴(kuò)展,地位日漸突出。首先,教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的發(fā)展從技術(shù)角度分析基于攝影、幻燈、投影、無線電廣播、電影、電視、語言實驗室、計算機(jī)等多媒體。其次,從信息傳播角度來看,這些媒體內(nèi)容的表征是單一的、播放式的、線性的,人們通常把這些媒體只當(dāng)作教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的一個要素,設(shè)計者通過比較不同媒體的教學(xué)特性、教學(xué)作用并結(jié)合所講教學(xué)內(nèi)容選擇合適的教學(xué)媒體。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)發(fā)展為當(dāng)前教育信息技術(shù)的主要基礎(chǔ),這類信息技術(shù)以信息處理為核心,以硬件、軟件等為手段。從信息傳播角度分析,這類信息技術(shù)內(nèi)容的表征是綜合的、交互的、非線性的,人們不再把信息技術(shù)只看作教學(xué)系統(tǒng)的一個要素。在這種環(huán)境中,教室的實體界限開始變得模糊,學(xué)習(xí)活動可以不分時間與地點在一個虛擬的“電子教室”中進(jìn)行,數(shù)據(jù)庫中存儲有許多與課程相關(guān)的輔助教材與練習(xí)題,學(xué)習(xí)者可透過網(wǎng)絡(luò)更快速與便捷地獲得參考資料,與同學(xué)交流溝通更趨便利。通過各種網(wǎng)絡(luò)通訊工具,學(xué)生之間可以匿名方式討論交流,這里的學(xué)生不再限制于一個班級一個學(xué)校,而有可能來自不同省區(qū),甚至不同國家。學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計關(guān)注如何利用信息技術(shù)營造互動的教學(xué)環(huán)境和學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)習(xí)環(huán)境中如何促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動、實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)以及培養(yǎng)學(xué)生的高級思維能力等是重要的考慮因素,也是學(xué)習(xí)環(huán)境的優(yōu)勢。
1引言
滴灌是當(dāng)今世界最先進(jìn)的灌水技術(shù)之一。在正確的系統(tǒng)設(shè)計和高水平的田間作物水分管理條件下,滴灌系統(tǒng)能夠適時適量地進(jìn)行灌溉,在作物的根區(qū)創(chuàng)造出適宜的水、肥、氣、熱條件,從而獲得節(jié)水、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的效果。全國微灌面積約300萬畝,其中大部分是“九五”期間發(fā)展起來的。我國進(jìn)入WTO后,國外設(shè)備與國產(chǎn)設(shè)備價格差距正逐步縮小。新世紀(jì)我國進(jìn)入全面建設(shè)小康社會,經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)都在進(jìn)行調(diào)整,“2001年~2010年微灌發(fā)展戰(zhàn)略”表明灌溉未來的發(fā)展趨勢是精確灌溉和節(jié)約能量。計算機(jī)控制將是灌溉自動控制系統(tǒng)的一個組成部分,將氣象、土壤、水分、作物資料等的數(shù)據(jù)輸入計算機(jī),計算機(jī)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,輸出指令,電磁閥根據(jù)指令操作灌溉系統(tǒng)工作。這樣,在滴灌系統(tǒng)設(shè)計中根據(jù)土壤資料和滴頭流量確定滴頭間距顯得愈加重要。滴頭間距過密,使?jié)駶欀丿B區(qū)域加大,會加大不必要的工程投資;滴頭間距過大,會使作物根系不能得到足夠的水分,無法達(dá)到滴灌節(jié)水高產(chǎn)的效果。本文介紹在確定新疆伊寧葡萄滴灌設(shè)計中,采用的布瑞斯勒(Bresler)公式確定滴頭間距方法。
2計算方法
現(xiàn)將以色列滴灌專家布瑞斯勒(Bresler)教授確定滴頭間距的程序介紹如下。
2.1土壤的物理水力性質(zhì)
根據(jù)所討論的土壤類型,從不同類型土壤的典型物理水力參數(shù)(表1)中查出,砂壤土的飽和土壤滲透系數(shù)以及土壤特性常數(shù)為:
表1不同類型土壤的典型水力參數(shù)
土壤
-h()
()
()
粘土
1.02~104
8.64×10-4
2.54×10-6(0.009)
壤土
1.3~890
7.26×10-3
1.44×10-5(0.05)
砂壤土
43.3~300
1.69×10-2
3.9×10-4()
砂土
58.4~147.2
0.466×10-2
1.27×10-2(45.7)
2.2計算飽和區(qū)土壤浸潤最大半徑
根據(jù)布瑞斯勒(Bresler)提出的水份浸潤土壤后期飽和區(qū)不同滴頭流量最大半徑公式(1),計算幾種可能選擇滴頭不同流量時的最大半徑:
(1)
式中:——浸潤飽和區(qū)最遠(yuǎn)半徑,
——土壤特性系數(shù),
——滴頭設(shè)計流量,
——飽和土壤滲透系數(shù),
當(dāng),
當(dāng)時,
2.3選擇適宜土壤含水率上下限
根據(jù)采集的土樣,用壓力膜法,獲得一組土壤水吸力與土壤含水率間的試驗數(shù)據(jù)。以土壤水吸力為縱坐標(biāo),土壤含水率為橫坐標(biāo),畫出一條土壤水分特性曲線(圖1)。選擇適當(dāng)?shù)呐R界土壤含水量值,就可以從該曲線中獲得相應(yīng)的土壤水吸力值,此值的負(fù)值為非飽和土壤水的基質(zhì)勢,也就是相應(yīng)的臨界土壤水勢值。
圖1砂壤土水分特性曲線
從圖1中查得:田間持水量(占土壤體積百分比)時,;
適宜土壤含水率上限為田間持水量的90%,時,;適宜土壤含水率下限為田間持水量的60%,時,。
2.4計算轉(zhuǎn)換土壤水勢函數(shù)的比值
根據(jù)公式(2)可以計算轉(zhuǎn)換土壤水勢函數(shù)臨界值與飽和值的比值:
(2)
式中:——轉(zhuǎn)換土壤水勢函數(shù),
——飽和土壤的轉(zhuǎn)換土壤水勢函數(shù)值,
——非飽和土壤臨界土壤水勢函數(shù)時轉(zhuǎn)換土壤水勢函數(shù)值,
——臨界土壤水勢,,
——自然對數(shù)
當(dāng)時,
當(dāng)時,
當(dāng)時,
2.5計算無因次土壤特性常數(shù)值α
應(yīng)用土壤飽和區(qū)最大濕潤半徑,采用以下公式
(3)
計算無因次土壤特性常數(shù)值。式中為無因次土壤特性常數(shù)值,其他同前。
當(dāng)時,,
當(dāng)時,,
2.6查出相應(yīng)的無因次半徑值
定義非飽和區(qū)濕潤徑向半徑與飽和區(qū)徑向最大半徑比值為無因次半徑,
(4)
式中:——無因次徑向半徑;
——非飽和區(qū)徑向半徑。
無因次半徑與呈函數(shù)關(guān)系,根據(jù)不同的值,繪出——曲線,如圖2所示,從圖2中可以根據(jù)不同的值和值查出無因次半徑值。
當(dāng)時,,
時,
時,
時,
圖2無因次半徑值表
2.7計算非飽和區(qū)濕潤徑向半徑
從公式(4)中可推出,,可以計算非飽和區(qū)設(shè)計不同滴頭流量的臨界徑向半徑值,滴頭間距為:
(5)
式中:——滴頭間距,;
采用公式(5),計算滴頭間距如下:
時,
時,
時,
2.8確定滴頭間距
將應(yīng)用土壤水力特性和不同滴頭流量計算濕潤區(qū)徑向半徑的結(jié)果列出,計算滴頭間距如下表2。
表2計算滴頭間距列表
參數(shù)
量綱
選擇采用公式
流量
1
飽和區(qū)
半徑
1
臨界
水勢
2
水勢
比值
2
土壤常數(shù)值
4
無因次
半徑
3
滴頭
間距
5
1
2
5.63
-10
0.844
0.048
1
11
-100
0.183
2.1
24
-200
0.033
10
56
2
4
10.60
-10
0.844
0.09
1
21
-100
0.183
1.9
40
-200
0.033
6.5
138
對于某一確定的土壤水勢值,在滴頭流量與其間距之間,均可選擇最佳的組合。如表2中,滴頭流量的滴頭,滴頭間距時,從地表滴頭算起的土壤濕潤體的徑向濕潤半徑,在沿著毛管的方向,濕潤區(qū)可以重疊,而時的滴頭的濕潤范圍過大,所以選擇滴頭流量,滴頭間距的滴頭比較合理。
3小結(jié)
傳統(tǒng)的重力灌溉方法其主要的設(shè)計規(guī)范之一是在地表獲得均勻的配水方案,而滴灌的配水方式是從每一個滴水源遵循土壤水力特性規(guī)律向土壤滲透的過程。這樣,在滴灌設(shè)計中,為了提高滴灌系統(tǒng)的水分和養(yǎng)分的有效利用率,滴頭間距和滴頭流量必須與土壤的濕潤特性和作物的灌水頻率周期及灌水時間相適應(yīng),而土壤濕潤體的徑向距離和距離滴頭的濕潤體深度的估算對設(shè)計和管理滴灌系統(tǒng)顯得十分重要。
布瑞斯勒(Bresler)確定滴頭間距的程序給我們提供了基本的準(zhǔn)則:根據(jù)土壤的水力學(xué)特性資料和以及設(shè)計滴頭流量,采用布瑞斯勒(Brasler)提出土壤飽和區(qū)浸潤最大徑向半徑公式計算出值,然后根據(jù)其相關(guān)的公式可以計算出不同滴頭流量時的合理的滴頭間距。
參考文獻(xiàn)
1陳渠昌,吳忠渤等,滴灌條件下沙地土壤水分分布與運(yùn)移規(guī)律,灌溉排水,1999,18(1)
2蘭,李昭軍等,滴灌條件下土壤水分分布特性研究,水土保持研究,2000,3,第7卷第一期
(一)設(shè)計與采購的關(guān)系。設(shè)計與采購?fù)瑢貳PC模式中,在相關(guān)環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)配合、不可分割。設(shè)計向采購提供設(shè)備材料請購單及詢價技術(shù)文件,由采購加上商務(wù)文件后組成完整的詢價文件。采購負(fù)責(zé)組織詢價,設(shè)計負(fù)責(zé)對制造廠商的報價進(jìn)行技術(shù)評審;供采購確定供貨廠商,設(shè)計負(fù)責(zé)對供貨廠商提供的技術(shù)文件及圖紙進(jìn)行審查與確認(rèn)。在設(shè)備制造過程中,設(shè)計協(xié)助采購處理有關(guān)設(shè)計技術(shù)問題,必要時設(shè)計參加由采購組織的關(guān)鍵設(shè)備材料的檢驗工作。
(二)設(shè)計與施工的關(guān)系。工程設(shè)計完成后,設(shè)計向施工方提供工程項目設(shè)計圖紙、文件。在參建各方審圖的基礎(chǔ)上及時進(jìn)行圖紙會審設(shè)計交底,向EPC工程總承包項目的施工方和監(jiān)理方說明設(shè)計意圖,解釋設(shè)計文件,明確設(shè)計要求。根據(jù)施工需要及時提供設(shè)計服務(wù),解決施工中出現(xiàn)的有關(guān)設(shè)計問題,并對設(shè)計變更進(jìn)行有效管理和控制。施工方應(yīng)參與設(shè)計可施工性的分析論證,參加重大設(shè)計方案討論。
(三)設(shè)計與試運(yùn)行的關(guān)系。在EPC工程總承包項目試車調(diào)試階段,設(shè)計提出必要的試運(yùn)行操作原則和技術(shù)要求,配合項目業(yè)主對工程的試車調(diào)試給予必要的技術(shù)指導(dǎo)與服務(wù),針對工程試運(yùn)行過程中的問題,由設(shè)計提出處理方案并及時解決。
二、基于EPC的設(shè)計管理思考
EPC模式很好地解決了當(dāng)前設(shè)計管理中的問題,這種模式的優(yōu)勢在于:(1)設(shè)計、采購、施工均由總包單位負(fù)責(zé),統(tǒng)籌協(xié)調(diào)非常方便,可以很快地解決項目建設(shè)中出現(xiàn)的問題,提高了效率;(2)有利于設(shè)計、采購、施工的整體方案優(yōu)化。合同承包商在設(shè)計的早期階段已介入項目,能把自己在施工工藝、降低成本、縮短工期等方面的技術(shù)知識體現(xiàn)在設(shè)計文件中,減少施工中出現(xiàn)問題的可能性;(3)有利于實現(xiàn)項目目標(biāo),能有效地對項目全過程進(jìn)行進(jìn)度、費(fèi)用和質(zhì)量的綜合控制;各合同承包商在控制成本、工期、質(zhì)量等方面都有獨特的優(yōu)勢,總承包商可以集這些優(yōu)勢于一身,使固定價格合約的實現(xiàn)成為可能;(4)業(yè)主只與一個單位打交道,便于合同雙方協(xié)調(diào),避免了多頭協(xié)調(diào)產(chǎn)生的障礙??偝邪讲粌H提供設(shè)計、采購和施工統(tǒng)籌服務(wù),也提供建設(shè)項目的融資、項目建成后的使用培訓(xùn)和維修等全過程服務(wù)。鑒于目前EPC模式還是一個新興的工程管理模式,市場上采用還不廣泛,為此本文提出如下建議:
(一)轉(zhuǎn)變觀念意識。從根本上轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的設(shè)計觀念和意識,樹立工程項目建設(shè)全局統(tǒng)籌協(xié)調(diào)思想,建立適應(yīng)EPC工程總承包項目特點的新型設(shè)計管理體制,逐步實現(xiàn)由過去傳統(tǒng)的設(shè)計管理體制向總承包設(shè)計管理方向的轉(zhuǎn)化,使工程設(shè)計逐步納入EPC工程總承包項目管理中,成為其中一部分,充分發(fā)揮設(shè)計的核心作用和優(yōu)勢,使工程設(shè)計更好地為EPC工程總承包項目服務(wù)。
(二)設(shè)計文件的質(zhì)量和深度。在EPC模式下,工程項目對設(shè)計質(zhì)量要求更高、設(shè)計深度要求更細(xì)。設(shè)計質(zhì)量是決定工程質(zhì)量、控制工程費(fèi)用的主要因素,是決定工程項目成敗的關(guān)鍵。高度重視工程項目可行性研究報告、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計工作,切實提高可研報告和各階段設(shè)計文件的質(zhì)量和深度,確保其可行性、先進(jìn)性、合理性??尚行匝芯繄蟾媸谴_定工程項目投資的依據(jù),也是工程設(shè)計的重要文件。企業(yè)必須投入足夠的時間和精力到可行性研究中,對工程項目市場、技術(shù)、生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)等方面進(jìn)行全面論證。得出的可研報告內(nèi)容要全面、詳細(xì)、準(zhǔn)確、適用,技術(shù)方案先進(jìn)可行、經(jīng)濟(jì)合理,避免因投資估算不準(zhǔn)而產(chǎn)生偏差。初步設(shè)計是施工圖設(shè)計的依據(jù),在編制初步設(shè)計文件時,其內(nèi)容與深度應(yīng)按照EPC工程總承包項目的要求進(jìn)行。設(shè)計方案和設(shè)備選型明晰合理、初設(shè)概算完整準(zhǔn)確,確保初步設(shè)計文件內(nèi)容的完整性、準(zhǔn)確性,確保初步設(shè)計文件的深度滿足施工圖設(shè)計的要求。避免因初步設(shè)計文件編制深度不夠、初步設(shè)計概算不準(zhǔn)而產(chǎn)生設(shè)計偏差。施工圖設(shè)計作為項目實施的依據(jù),必須做到內(nèi)容全面,表達(dá)清晰,預(yù)算準(zhǔn)確。避免出現(xiàn)無謂的錯誤和不必要的變更,保證項目實施流暢,節(jié)約成本。
2低碳包裝設(shè)計概述
“低碳生活”頻繁地走進(jìn)人們的日常生活中,各種信號表明低碳時代已經(jīng)到來。
2.1低碳包裝設(shè)計的概念
所謂的低碳包裝設(shè)計,就是指在包裝設(shè)計的初期,考慮好如何降低所設(shè)計產(chǎn)品在生產(chǎn)、存儲、運(yùn)輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)物質(zhì)及能源的消耗,從而最大限度地減少二氧化碳的排放量,減少對人體和自然環(huán)境的危害[5]。
2.2低碳包裝設(shè)計的材料
包裝材料在包裝設(shè)計中起著美化產(chǎn)品、保護(hù)產(chǎn)品、方便存儲和運(yùn)輸?shù)茸饔?。常見的包裝材料有紙質(zhì)、玻璃、塑料、金屬、木質(zhì)以及陶瓷等。每種材料都有各自的優(yōu)缺點,因此在低碳包裝設(shè)計中的材料選擇上,除了要符合產(chǎn)品特性外,還應(yīng)選擇最低碳、最適合的材料[6]。1)紙質(zhì)材料。紙質(zhì)包裝材料是最為普遍的一種包裝材料,種類繁多,便于回收再利用。紙質(zhì)材料的包裝。目前對于回收再利用廢紙的技術(shù)相當(dāng)成熟,可以根據(jù)具體需求重新將廢紙材料進(jìn)行分解生成不同的二次紙質(zhì)產(chǎn)品,實現(xiàn)再次利用。這將有效地控制能源的消耗,減少對環(huán)境的污染。2)可食用的材料。這種包裝材料是可食用的,比如糖葫蘆外面包裹的那層糯米紙,盛裝冰淇淋的蛋筒。這種材料正常情況下不會產(chǎn)生垃圾,便不會造成二次污染。3)自然材料。自然的包裝材料是利用原生態(tài)的材料,通過擠壓、編制、組合等方式制造產(chǎn)品的外包裝,當(dāng)取出產(chǎn)品后,包裝還可以存儲其他東西,例如買雞蛋時外包裝是用竹子或草編制的提籃,當(dāng)把雞蛋取出后,提籃還可以用來盛放其他物品,進(jìn)行合理利用。4)可降解材料??山到獍b材料,即某一特定時間段內(nèi),通過光降解或生物降解等途徑,將材料進(jìn)行降解??山到獾乃芰习b材料仍然持有塑料材質(zhì)的基本特征,使用后,隨著生命周期的結(jié)束,將會被光、土壤或水中的生物所分解,最后回歸大自然,不會留下任何有害物質(zhì)。
2.3低碳包裝設(shè)計的目標(biāo)
低碳的包裝設(shè)計除了要滿足包裝的基本功能外,還要符合低碳設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)。低碳包裝設(shè)計要求在包裝設(shè)計的初期就從低碳方面進(jìn)行考量,降低所設(shè)計的產(chǎn)品在生產(chǎn)、存儲、運(yùn)輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)的物質(zhì)及能源的消耗。包裝設(shè)計過程中,每個環(huán)節(jié)都不能忽視,在包裝材料方面要選擇節(jié)能、可回收、可再利用生產(chǎn)的材料。整個包裝設(shè)計過程中要盡量減少對環(huán)境的污染,同時有效地降低能源消耗,降低二氧化碳的排放[7]。
2.4低碳包裝設(shè)計的方法
2.4.1控制成本低碳包裝設(shè)計要求在包裝設(shè)計之初,確保體現(xiàn)包裝應(yīng)有的功能性的同時,也要考慮到產(chǎn)品可能在生產(chǎn)制造、運(yùn)輸流通的過程中產(chǎn)生的能源的消耗。產(chǎn)品在設(shè)計初期就已經(jīng)確定了包裝設(shè)計的成本,如不及時考慮這些成本,在產(chǎn)品開始投入制造生產(chǎn)后,就很難再壓縮成本,可能會產(chǎn)生二次浪費(fèi)[8]。
2.4.2綠色化的包裝材料所謂綠色化的包裝材料,就是指對人們的身心健康無毒無害的材料,可回收再利用的材料,對自然生態(tài)環(huán)境起到了一定保護(hù)作用的材料。如瓦楞紙,可食用的糯米紙,可降解的塑料材料以及竹子等自然材料。
2.4.3合理化的包裝結(jié)構(gòu)包裝結(jié)構(gòu)在滿足保護(hù)商品的基本屬性的同時,也要便于消費(fèi)者攜帶和使用。合理化的包裝結(jié)構(gòu)能給消費(fèi)者在使用過程中帶來愉悅的心情,有助于二次購買行為的發(fā)生[9]。而包裝設(shè)計初期就要考慮功能的合理性,包裝功能的使用完成后,還能夠繼續(xù)加以利用,這樣才能達(dá)到低碳環(huán)保和重復(fù)利用的目的。
2.4.4簡化的包裝設(shè)計簡化的包裝設(shè)計包括視覺上的簡化和整體上的簡化。低碳包裝設(shè)計需要對包裝視覺上加以簡化,即利用最簡單的元素,傳遞最重要的信息,讓消費(fèi)者在快節(jié)奏的生活中,一目了然地抓住產(chǎn)品的特性。包裝整體上的簡化主要體現(xiàn)為剔除繁瑣的附加包裝,利用最簡化的包裝,體現(xiàn)產(chǎn)品以及包裝的各個基本屬性。
3低碳設(shè)計理念的應(yīng)用
3.1選用低碳環(huán)保材料月餅包裝歸根結(jié)底也只是用來實現(xiàn)盛裝月餅的作用,無論選材多么昂貴,在完成盛裝功能后,便會被無情的丟棄,造成大量的資源浪費(fèi)。因此在設(shè)計月餅包裝時,要選用低碳環(huán)保的材料,例如紙質(zhì)材料、可降解材料、自然材料、可食用材料等,這些材料可回收再利用,降低資源與能源的消耗,有效保護(hù)自然的生態(tài)平衡。
3.2簡化的月餅包裝設(shè)計繁瑣的層次包裝以及不合理的材料選擇,大大增加了能源的消耗。簡化月餅的包裝設(shè)計,是低碳包裝設(shè)計的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。繁瑣的月餅包裝設(shè)計見圖2,它分為4層,第一層是塑料,對單粒月餅起到保護(hù)的作用。第二層是金屬盒,對月餅的美化作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于保護(hù)作用。第三層是木質(zhì)盒,仍然考慮的是外觀上的美化。第四層是紙盒包裝袋,便于提拎。第二層和第三層是可有可無的,最終可簡化到只有兩層的包裝設(shè)計。簡化繁瑣的月餅層次包裝,便于消費(fèi)者品嘗產(chǎn)品,且節(jié)省了資源,減少了二氧化碳的排放量。目前過度包裝的現(xiàn)象極其嚴(yán)重,實行簡化的月餅包裝設(shè)計能夠達(dá)到立竿見影的效果。
3.3簡化月餅包裝加工工藝越復(fù)雜的東西成本就越高,月餅包裝也不例外,為了視覺上提升月餅的檔次,將簡單的包裝工藝盡可能地復(fù)雜化。除了平印、絲網(wǎng)印刷外,又添加了凹凸印、燙印等表現(xiàn)不同紋理的印刷工藝。這些工藝都需要專門的人去開發(fā)和執(zhí)行,不僅消耗了人力,也消耗了大量的物力,對資源造成了浪費(fèi)[10]。簡化月餅包裝盒的工藝,可減少資源消耗,回收時進(jìn)行加工再利用的成本也會降低,符合中國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。從消費(fèi)者方面來看,目前消費(fèi)者在購買商品時也越來越理性,不會因為加工工藝的繁簡而對產(chǎn)品產(chǎn)生特殊的青睞,簡單的工藝反而會讓消費(fèi)者理性地認(rèn)為所買的是產(chǎn)品,而不是包裝。因此,簡化月餅包裝加工工藝具有可行性。
1濱河帶狀綠地在城市綠地系統(tǒng)中的常規(guī)定位
1.1在幾千年的人類文明進(jìn)化史中,河流一直扮演著重要角色
一些濱河而居的村落隨著商業(yè)的發(fā)展而逐漸形成了一個個龐大的城市。但是,伴隨著科技的進(jìn)步,穿越城市的河流有很多已經(jīng)不再扮演資源和物流通道的作用。其角色的轉(zhuǎn)變似乎更能體現(xiàn)人類社會的事態(tài)炎涼。很少有人會懷疑每個城市都會有一條河流穿過,由于河流在城市中的功能和地位不同,城市管理者們賦予了她們不同的待遇,對于那些主干水系,由于富有人文情調(diào)和自然風(fēng)光而得到城市的重視,這些河流的濱河地段往往是一個城市商業(yè)、文化、休閑的核心地段,在整個城市綠地系統(tǒng)中聲名顯赫,唯我獨尊,比如上海的黃浦江,哈爾濱的松花江等等。
而那些支流,盡管在城市生態(tài)系統(tǒng)中起到一定的作用,但由于其功能、名氣、位置、自然風(fēng)光等方面存在不足,那么在城市綠地系統(tǒng)中的待遇就差得多,有些居然淪為垃圾河和污水河。更有甚者被城市用地填埋,永久地結(jié)束了自己的歷史使命。目前的城市管理者們由于經(jīng)濟(jì)和水利安全方面的考慮,將這些河流的功能定位于行洪河道、排污河道,與這些河流相鄰的綠地變成了功能單一的防護(hù)綠地。在近幾年的工作中有幸接觸到了幾條類似命運(yùn)的河流濱河綠地改造,由于城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,這些河流有幸等來了受到尊重的機(jī)會,這些河流綠地將和周邊用地緊密結(jié)合共同為城市發(fā)揮更廣泛的作用。
1.2重視河流作為城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的作用
從理論上說,我們應(yīng)該學(xué)會理智地順從自然的流變,但是對于中國這樣快速發(fā)展的國家來說,做到這一點需要犧牲一些眼前利益,可持續(xù)發(fā)展的觀念會遇到一些阻力。但可喜的是所有的城市都接受了可持續(xù)的觀念,并付諸實施。山東德州岔河風(fēng)景區(qū)和臨沂沂河兩岸的景觀設(shè)計就是這樣的兩個案例,本論文的形成就得益于在這兩個項目設(shè)計過程中得到的啟發(fā)。這兩個城市的領(lǐng)導(dǎo)在城市發(fā)展戰(zhàn)略中認(rèn)識到了濱河綠地的重要性,同其他類型的城市綠地相比,濱河帶狀綠地的基礎(chǔ)條件有著明顯的優(yōu)勢。
第一、除已經(jīng)規(guī)劃的濱河城市綠地外(指河道防洪堤外城市預(yù)留綠地),由于不占用城市建設(shè)用地,如將其開發(fā)成休閑綠地將會減少大量的投資。
第二、生態(tài)條件優(yōu)秀。每一條河流都是一條生態(tài)廊道,盡管在河道沿線上有一些水利設(shè)施的攔截,但洪水和帶狀防護(hù)林仍然有效保持了城市與外界元素交流的通道,來自鄉(xiāng)間的清爽的空氣通過河流廊道。在一些沒有受過污染的河道中,優(yōu)美的濕地,成片的樹林為魚類和鳥類提供了良好的棲居環(huán)境。相比于這些條件,一般的城市綠地由于多數(shù)都是孤立的斑塊,彼此之間很難聯(lián)系,因此在生機(jī)活力方面明顯不足。
第三、水質(zhì)有保障,親水環(huán)境好。在南方的一些富水城市,由于水網(wǎng)密布,綠地系統(tǒng)中的水質(zhì)基本由保證。但是對于干旱地區(qū)的城市,城市綠地中的水體一般都是通過管道和運(yùn)河的形式引進(jìn)水體,通過挖湖堆山的形式創(chuàng)造豐富的空間變化,形成優(yōu)美的水體景觀。河流與之相比最大的優(yōu)勢在于一個是活水,一個是死水,城市綠地水系的管理是一筆巨大的開銷。
第四、服務(wù)范圍廣,利于商業(yè)開發(fā)。一些著名的河流沿岸往往是城市商業(yè)繁榮的區(qū)域,這是和城市的發(fā)展歷史相關(guān)聯(lián)的。對于那些次要的河流也同樣具有這樣的潛力,一條河流蜿蜒幾十公里,穿過城市內(nèi)部不同的功能區(qū)域。由于人們天生親水的特性,一些休閑活動會集中發(fā)生在濱水綠地當(dāng)中。如果以500米為標(biāo)準(zhǔn)的話,濱河綠地可以為相當(dāng)大的城市面積提供休閑面積,人流的匯集必然能帶來更多的商機(jī),因此說提升濱河綠地的功能定位對周邊區(qū)域的經(jīng)濟(jì)會帶來很大的幫助。
當(dāng)然,有優(yōu)勢必有劣勢,河流季節(jié)性的洪水會對綠地內(nèi)的設(shè)計產(chǎn)生影響。一方面為防護(hù)五十年一遇而修筑的大堤就會對景觀設(shè)計產(chǎn)生不利的影響。另外,有關(guān)河道管理的法規(guī)對行洪區(qū)域的高稈植物有一定的限制,因此在植物配置方面只能點綴高大喬木,也不能成片密植灌木。這項限制對于利用種植和地形來創(chuàng)造變化的空間來說就很不利了。
2濱河帶狀綠地景觀設(shè)計方法探索
2.1一個城市中的每一塊土地都是城市的有機(jī)體
由于人們的功利要求,將一個城市的土地劃分成大小不等的斑塊,每一個小斑塊都在欲望的驅(qū)動下不停的在跳動,每一個跳動的斑塊都與其鄰近的斑塊發(fā)生關(guān)系,對于一條河流來說,由于其穿越城市的特性,當(dāng)其定位從防護(hù)綠地轉(zhuǎn)向生態(tài)防護(hù)、商業(yè)、休閑于一體的綠色廊道時,作為設(shè)計者應(yīng)該至少就下列問題給出答案:
2.1.1這條濱河綠地在城市綠地系統(tǒng)中的性質(zhì)是什么?
一般從水利上來說,流經(jīng)城市的每一條河流都是流域治理的有機(jī)組成,其在水利上的分工大概可在行洪、分洪、灌溉、航運(yùn)、排鹽、純景觀等方面加以區(qū)分。如果從城市綠地系統(tǒng)功能上劃分,作為有保護(hù)意義的生態(tài)廊道是所有河道的基本功能,除此之外這條河流本身的歷史文化積淀、它所流經(jīng)的區(qū)域在城市中所處的位置、濱河綠地鄰接用地的功能都會對濱河綠地的性質(zhì)產(chǎn)生影響。在一項設(shè)計動筆之前,必須抓住綱領(lǐng),搞清綠地的性質(zhì)。否則會造成后期設(shè)計中不必要的功能分區(qū),造成投資的浪費(fèi)。
[設(shè)計案例]德州市岔河濱水綠地景觀設(shè)計
對城市綠地系統(tǒng)的分析:
德州市位于山東省西北部,素有“神京門戶”,“九達(dá)天衢”之美稱,地理位置重要。德州市市區(qū)現(xiàn)有人口44萬,屬于中小城市,在未來15年的城市規(guī)劃中,岔河將位于城區(qū)的中部。岔河現(xiàn)屬于排洪排污河道,德州境內(nèi)全長為22公里。為推動城市新區(qū)建設(shè)和改變城市面貌,德州市政府決定對岔河城區(qū)段的景觀進(jìn)行改造,規(guī)劃范圍總用地面積為124公頃,其中現(xiàn)狀水體面積16.2公頃,陸地面積170.8公頃。
在德州市區(qū)范圍附近,從西向東共有三條河流,分別是南運(yùn)河(古京杭大運(yùn)河德州段)、岔河、減河,三者同屬漳衛(wèi)河南段。三條河流的現(xiàn)狀基本功能都是排洪、排污。根據(jù)歷史文化和城市區(qū)位的不同,三條河流應(yīng)突出各自的風(fēng)格,具有不同的綠地性質(zhì)。
南運(yùn)河應(yīng)體現(xiàn)歷史文脈的延續(xù),岔河應(yīng)體現(xiàn)城市文化與生態(tài)核功能的結(jié)合,減河體現(xiàn)遠(yuǎn)郊的生態(tài)休閑功能。本規(guī)劃通過對場地現(xiàn)狀條件及城市發(fā)展趨勢等多方面條件的分析,將岔河風(fēng)景區(qū)定位于:是德州市城市綠地系統(tǒng)和河流生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,是城市的生態(tài)休閑廊道,同時,與岔河濱水區(qū)各功能用地相結(jié)合,岔河風(fēng)景區(qū)還是德州市舊城區(qū)和城市新區(qū)之間一條重要的商業(yè)、文化廊道,是城市濱水區(qū)綜合開發(fā)建設(shè)的重要內(nèi)容。
2.1.2尋找與城市的關(guān)系
如果我們著手設(shè)計的對象是一個學(xué)校的花園或小區(qū)綠地,那么我們只需考慮小區(qū)的格局及業(yè)主的需求即可。而對于一個面向全市開放的帶狀綠地從交通分析上獲得必要的信息對未來場地的組織至關(guān)重要,同時由于有許多跨河大橋,穿越綠地這會增加一種特殊的觀賞視線,另外那條大橋是城市中最重要的橋梁,也會對綠地設(shè)計內(nèi)容產(chǎn)生影響。通過交通分析,可以確定帶狀綠地的出入口位置,出入口的規(guī)模、哪些區(qū)域會產(chǎn)生商業(yè)價值。
除了對城市交通系統(tǒng)的分析之外,最重要的事情就是臨近用地的現(xiàn)狀功能及未來建設(shè)情況,一般可結(jié)合城市的總規(guī)或詳規(guī)解決這方面的內(nèi)容,通常這種以休閑為主的全開敞綠地不同于一些主題公園,臨近綠地的城市用地性質(zhì)直接對綠地內(nèi)部的設(shè)計內(nèi)容產(chǎn)生影響;比如說鄰近的用地是居住區(qū),那么你可能考慮一些兒童活動設(shè)施或場地在這里,因為早晚時間大人會帶著孩子就近玩耍。如果鄰近的用地是一片工業(yè)區(qū),那么在這里設(shè)人流集散的場地就是多余的投資。
[設(shè)計案例]德州市岔河濱水綠地景觀設(shè)計
交通系統(tǒng)及外部用地功能分析
四條東西向城市主干道跨越風(fēng)景區(qū),從南到比分別為堤嶺橋、東方紅橋、三八橋、天衢橋,均為雙向四車道,其中堤嶺橋所在東風(fēng)路是進(jìn)出城市的主干道。八條城市交通副線盡端抵達(dá)風(fēng)景區(qū),其中一條路名為“文化路”的附道,該路與舊城新湖風(fēng)景區(qū)相連,是非常熱鬧的城市生活性干道,后來設(shè)計中我們在這里設(shè)計了主入口。
綜合考慮場地外部交通以及周邊用地功能的要求,對整個風(fēng)景區(qū)進(jìn)行如下的分區(qū):
城市文化展示區(qū):位于堤嶺橋—東方紅橋區(qū)段的西岸,大堤兩側(cè)。規(guī)劃希望該區(qū)是人文活動的主要場所,原因是這里位于東風(fēng)路和東方紅路這兩個城市最重要的交通干道之間,是城市文化的最好的展示窗口。另外其外部用地以居住區(qū)為主,因此在景觀設(shè)計上體現(xiàn)開闊、簡潔、大氣,是城市尺度和城市人工構(gòu)成風(fēng)格在優(yōu)美的自然環(huán)境中的有機(jī)楔入。
生態(tài)休閑活動區(qū):該區(qū)段外部為二類工業(yè)用地。因此在設(shè)計中以濕地、卵石灘、微丘、觀光果園等景觀為主,河的岸線曲折自然,偶爾點綴野生花叢。該區(qū)段以靜、雅為主,滿足人們親近自然的愿望。
居住康體活動區(qū):由于該區(qū)段周圍的用地功能主要為教育用地和居住用地,因此在自然優(yōu)美的環(huán)境基礎(chǔ)之上,開辟群眾喜聞樂見的運(yùn)動場地是這里的主要設(shè)計內(nèi)容。
2.2尊重場地
從生態(tài)學(xué)角度講,濱水區(qū)域是一個具有生物多樣性特性的區(qū)域,和城市內(nèi)部預(yù)留的公共綠地有很大不同。由于在一段歷史時期內(nèi),我國在生態(tài)倫理、生態(tài)價值方面的基礎(chǔ)教育普遍不足,因此很多未經(jīng)保護(hù)的河道已經(jīng)喪失了自然面貌。原因很簡單,他們成了城市經(jīng)濟(jì)活動的犧牲品。如果一個設(shè)計師具有生態(tài)價值觀的話,那么在現(xiàn)場調(diào)查中,看到一片幸存的濕地,一處小小的候鳥棲息地都應(yīng)在未來的景觀設(shè)計中設(shè)置一處保護(hù)區(qū)域,為這些具有未知價值的場地留有發(fā)展空間。關(guān)注每一條河流在長期自然過程中形成的地形、植被等自然要素及其組合結(jié)構(gòu),如:曲流、深潭、淺灘、河漫灘、積水沼地、階地、三角洲等,結(jié)合這些自然細(xì)節(jié)結(jié)合水岸設(shè)計,本身就是最具特色的濱水景觀設(shè)計。
[設(shè)計案例]臨沂沂河兩岸景觀規(guī)劃設(shè)計
場地分析
沂河是臨沂市境內(nèi)第一大河流,發(fā)源于沂源縣三府山。在臨沂市藍(lán)山區(qū)沂河及其支流匯合在一起,形成寬闊的水面河流流速減慢,大量的泥沙淤積成大大小小的橢圓形沙丘,這些沙丘上長滿了叢生的灌木柳,景色非常優(yōu)美。由于水利部門擔(dān)心影響行洪,這些自然形成的濕地景觀被大量清除,所剩無幾。
針對這種情況,在設(shè)計中我們強(qiáng)化了這一生態(tài)要素,將人工的岸線拆除,改成生態(tài)護(hù)岸,同時人工恢復(fù)一些濕地島景觀。通過科學(xué)的論證,水利部門同意了我們的建議,這些富有生機(jī)的小島從此在沂河兩岸復(fù)蘇。
2.3文化的引入
擁有悠久的文化是中華民族的驕傲,這種驕傲的情緒充分反應(yīng)在景觀設(shè)計行業(yè)中。每個景觀規(guī)劃項目的設(shè)計建設(shè)方都希望有一個好的文化內(nèi)涵在里面,盡管濱水綠地只是一個具有休閑與商業(yè)功能的用地。為了避免在文化引入方面生搬硬套,牽強(qiáng)附會,那么對河流本身的歷史和人文故事的挖掘工作就必不可少。
[設(shè)計案例]德州市岔河濱水綠地景觀設(shè)計
擁有悠久的文化是中華民族的驕傲,這種驕傲的情緒充分反應(yīng)在景觀設(shè)計行業(yè)中。每個景觀規(guī)劃項目的設(shè)計建設(shè)方都希望有一個好的文化內(nèi)涵在里面,盡管濱水綠地只是一個具有休閑與商業(yè)功能的用地。為了避免在文化引入方面生搬硬套,牽強(qiáng)附會,那么對河流本身的歷史和人文故事的挖掘工作就必不可少。
[設(shè)計案例]德州市岔河濱水綠地景觀設(shè)計
首先對岔河的歷史進(jìn)行了研究,岔河是利用歷史上黃河九河即道之一的溝盤河故道修筑的一條分洪河道。同時我們在風(fēng)景區(qū)水源的設(shè)計之中從溝盤水庫中提取了一部分黃河水。那么在公園的出入口的位置我們利用一片石刻給市民講述了岔河的歷史,同時又告訴他們這樣的事實:黃河水回來了。在刻石上寫下了這樣的一句話:天水鉤沉嘆盤虬再現(xiàn)。詩中的“天水”指黃河水,古詩云“黃河之水天上流”。黃河水又以盤虬之姿重回故里,看到德州的變化,他也會衷心贊嘆這里的變化。水體景觀是風(fēng)景區(qū)設(shè)計的一大特色,本設(shè)計將原有的河道拓寬,形成平均185米寬的水面,將鉤盤河水庫的黃河水注入,在七里莊和上游分別設(shè)攔河壩和橡皮壩,形成大氣、開闊的水體景觀。由于拓寬了河道,增加了行洪斷面,提高了蓄洪能力。
另外一處的文化引入就是“千年搏弈平臺”的設(shè)計。從德州市城市景觀格局中可以發(fā)現(xiàn)兩片大型的公共綠地,一個附屬于新城核心,一個附屬于老城核心。在這兩片核心綠地之間畫一條線,這條線和岔河的交點就在我們設(shè)計的規(guī)劃區(qū)內(nèi),這個交點記載了德州城市文化發(fā)展史,因為這里是新舊城市的跨越點具有特殊的意義。這個交點被設(shè)計成主入口廣場,具有慶典和紀(jì)念的意義,它的名稱就是“千年搏弈平臺”,在這里將紀(jì)念這個千年古城發(fā)生的一些大事。在廣場的鋪裝上,鑲嵌了12塊圓形的棋子,每個棋子上面紀(jì)錄一件德州城市發(fā)展的歷史故事。
[設(shè)計案例]臨沂沂河兩岸景觀規(guī)劃設(shè)計
沂河是臨沂的母親河,與沂河相關(guān)的故事千千萬萬。每個故事都很動聽,但是不可能各個去表達(dá)。但是我們抓住了一個城市文化的紀(jì)念地。那就是沂河及其支流的四河交匯口,這里的地形被當(dāng)?shù)乩习傩招蜗蟮姆Q為是一支展翅欲飛的鳳凰,同時在四河交匯口的旁邊就是臨沂的古城,古城的城墻與道路圍合的構(gòu)圖就像一只負(fù)重的烏龜。在很早以前民間就流傳龜托鳳凰的神話,也許就是這種特殊的城市景觀為臨沂造就了眾多的杰出人物和美好的故事。根據(jù)龜托鳳凰的城市傳說,我們利用現(xiàn)場的濕地設(shè)計了一處生態(tài)觀光園,其中人流集中活動場地的造型就是一個鳳凰的抽象圖案,而那些濕地觀賞的木棧橋形成龜背紋圖案,人們在這里游玩的時候?qū)販剡@段神話。
3經(jīng)驗總結(jié)
濱河帶狀綠地還會有其他不同的類型,本文結(jié)合親自設(shè)計的兩個項目總結(jié)出的一些設(shè)計方法肯定會具有一定的局限性。但是有些基本原則應(yīng)該適用于全部類型的濱河綠地,那就是生態(tài)第一性原則與親水性原則,拋棄這兩項原則的設(shè)計一定會留下遺憾。
地基基礎(chǔ)是建筑物的底層結(jié)構(gòu),其對建筑物整體起到了支撐作用,是確保建筑物基本安全的可靠保證。建筑物的結(jié)構(gòu)特點、力學(xué)性質(zhì)以及負(fù)載分布都和地基基礎(chǔ)有著密不可分的聯(lián)系,受到了地基基礎(chǔ)的多方影響。地基基礎(chǔ)對建筑整體的重要性主要可以體現(xiàn)在五個方面:1)地基基礎(chǔ)存在的問題在建筑施工中普遍存在;2)地基基礎(chǔ)存在難以預(yù)見的復(fù)雜特性;3)地基基礎(chǔ)的造價昂貴,通常占據(jù)了建筑工程整體造價的很大比例;4)地基基礎(chǔ)引發(fā)的問題難以防范且后果嚴(yán)重,可能帶來重大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡;5)建筑物的諸多質(zhì)量問題在很大程度上來說是由地基基礎(chǔ)的問題造成的。總的來說,地基基礎(chǔ)對于建筑物整體有著決定性的作用,是建筑施工的先決條件。
1.2建筑地基勘察設(shè)計的基本概念
勘察設(shè)計是建筑施工的重要環(huán)節(jié),其不僅會影響建筑施工的安全質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益,還會對城市建設(shè)和行業(yè)發(fā)展形成影響??辈煸O(shè)計一般來說可以分為可行性研究、初步勘察、定測和補(bǔ)測四個環(huán)節(jié),每個環(huán)節(jié)都有其各自的目的意義。可行性研究就是對建筑工程整體方案進(jìn)行可行性分析,從地基巖土層條件、具體施工技術(shù)以及投資方資金量等方面,全方位立體地對工程方案進(jìn)行論證,研究其可行性。初步勘察就是對地基環(huán)境進(jìn)行初步勘察,主要包括了五個方面:1)初步勘察地形、地貌和地質(zhì)結(jié)構(gòu);2)查明巖溶洞隙的形態(tài)、數(shù)量及分布;3)查明地下水類型、分布以及對地基巖層的影響;4)評價地基場地的穩(wěn)定性和宜建度;5)對地基各土層進(jìn)行樣本測試。定測就是根據(jù)既定的標(biāo)準(zhǔn)和目的對地基工程進(jìn)行專項勘測。補(bǔ)測就是根據(jù)實際情況,在施工前或施工過程中進(jìn)行某些項目的補(bǔ)充測定。
1.3建筑地基勘察設(shè)計管理的基本內(nèi)涵
建筑地基勘察設(shè)計管理對于地基勘察設(shè)計而言,是規(guī)范其行為、嚴(yán)格其標(biāo)準(zhǔn)、提升其質(zhì)量以及促進(jìn)其工作的有效方式。建筑地基勘察設(shè)計管理主要應(yīng)該從以下幾方面進(jìn)行:1)對建筑地基勘察設(shè)計的對象進(jìn)行管理。建筑地基勘察設(shè)計的對象主要包括了地基基本地形地貌和地質(zhì)條件、地基地下水環(huán)境、地基巖溶洞隙以及地基基場穩(wěn)定性等。因此,要根據(jù)建筑施工的實際需求,對地基勘察設(shè)計的對象進(jìn)行適當(dāng)選擇。2)對建筑地基勘察設(shè)計的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管理。地基勘察設(shè)計的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是實行地基勘察的基本保證,對于不同的勘察對象,選擇不同的勘察技術(shù),應(yīng)用對應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),是做好地基勘察的基本前提。3)對建筑地基勘察設(shè)計的環(huán)節(jié)進(jìn)行管理,結(jié)合相關(guān)要求設(shè)計勘察環(huán)節(jié),明確詳細(xì)步驟和職責(zé)分工。4)對建筑地基勘察的結(jié)果審核進(jìn)行管理,強(qiáng)化各項審核標(biāo)準(zhǔn)并嚴(yán)格執(zhí)行,確保相應(yīng)結(jié)果能夠作為施工依據(jù)。
2建筑地基勘察設(shè)計管理存在的問題分析
2.1勘察設(shè)計對象選擇缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)
就目前實際情況來說,建筑地基勘察設(shè)計對象選取的管理還存在一些不足之處,其在三個方面形成了直觀的后果:1)地基勘察設(shè)計對象選擇不全面,經(jīng)常會出現(xiàn)漏選或多選等情況,造成勘察設(shè)計數(shù)據(jù)支持不完整。2)地基勘察對象數(shù)量選擇不恰當(dāng),相關(guān)人員往往是按照自身工作經(jīng)驗進(jìn)行數(shù)量選擇,其可能與實際需求數(shù)量存在一定誤差,致使結(jié)果不嚴(yán)謹(jǐn)。3)地基勘察對象選擇范圍不恰當(dāng),存在勘察對象對地基整體的影響較小或局部特性明顯難以對整體進(jìn)行分析。
2.2勘察設(shè)計相關(guān)技術(shù)缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)
對于勘察設(shè)計相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的管理,是地基勘察設(shè)計管理的重要環(huán)節(jié)。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)決定了勘察設(shè)計思路及方案,也決定了實際施工過程環(huán)節(jié)和質(zhì)量。目前對于勘察設(shè)計相關(guān)技術(shù)來說最大的問題是缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),其主要表現(xiàn)在三個方面:1)地基勘察環(huán)節(jié)技術(shù)選擇缺少技術(shù)選擇統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),對于不同的建筑施工企業(yè),其對于地基勘察的技術(shù)選擇是不一樣的,這就造成了監(jiān)管單位的管理難題。2)地基勘察設(shè)計技術(shù)缺少明確的使用標(biāo)準(zhǔn),對于地基勘察實際環(huán)節(jié)來講,缺少明確的使用標(biāo)準(zhǔn)就可能造成施工與設(shè)計存在不符。3)地基勘察設(shè)計技術(shù)缺少明確的評估標(biāo)準(zhǔn),在地基勘察設(shè)計過程中,一項技術(shù)是否符合實際情況,能夠發(fā)揮多大作用,都需要通過評估進(jìn)行確認(rèn),而在這方面尚缺乏有力的評估標(biāo)準(zhǔn)。
2.3地基勘察設(shè)計環(huán)節(jié)及結(jié)果缺乏管理
地基勘察設(shè)計環(huán)節(jié)主要是進(jìn)行勘察環(huán)節(jié)設(shè)計、步驟確定、職責(zé)劃分以及人員配置等內(nèi)容。對于該環(huán)節(jié)來講,管理工作很不到位,主要表現(xiàn)在地基勘察環(huán)節(jié)設(shè)計不合理、步驟不完善、職責(zé)劃分不明確以及人員配置不科學(xué)等方面。除此之外,對于勘察設(shè)計結(jié)果的管理也較為缺乏,缺乏明確的結(jié)果審核標(biāo)準(zhǔn)與制度,審核流程不完善等。
3建筑地基勘察設(shè)計管理的改進(jìn)措施分析
3.1加強(qiáng)對地基勘察設(shè)計對象的管理
制定地基勘察設(shè)計對象管理標(biāo)準(zhǔn),是加強(qiáng)地基勘察設(shè)計對象管理的有效方式,其主要應(yīng)該從三個方面進(jìn)行:1)制定地基勘察設(shè)計對象選擇標(biāo)準(zhǔn),明確勘察設(shè)計對象的選擇類別、范圍以及數(shù)量等。2)制定地基勘察設(shè)計對象勘察標(biāo)準(zhǔn),即針對不同的勘察對象,明確其所需勘察的基本內(nèi)容,諸如地形地貌、物理特性以及穩(wěn)定特性等。3)制定地基勘察設(shè)計對象的評價標(biāo)準(zhǔn),對于不同的勘察對象,其所需勘察的內(nèi)容均存在不同,因此需要制定出對應(yīng)的評價標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)相關(guān)管理工作。
3.2加強(qiáng)對地基勘察設(shè)計相關(guān)技術(shù)的管理
加強(qiáng)地基勘察設(shè)計相關(guān)技術(shù)的管理,主要可以分三個方面來進(jìn)行:1)制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)主要是指制定統(tǒng)一的技術(shù)選擇標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)使用標(biāo)準(zhǔn)以及評估標(biāo)準(zhǔn)。只有具備了各種明確統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),才能確保相關(guān)技術(shù)能夠在地基勘察設(shè)計中發(fā)揮其自身作用。2)規(guī)范相關(guān)技術(shù)人員操作。實際操作決定了相關(guān)技術(shù)的體現(xiàn)水平,因此制定相應(yīng)的操作準(zhǔn)則,規(guī)范相關(guān)人員的操作程序,就顯得很有必要了。3)加強(qiáng)對技術(shù)更新的管理。技術(shù)更新可以確保地基勘察設(shè)計走在行業(yè)的前端,使相關(guān)單位或企業(yè)保持長久的競爭力。
3.3加強(qiáng)對地基勘察設(shè)計環(huán)節(jié)和結(jié)果評估的管理
加強(qiáng)對地基勘察設(shè)計環(huán)節(jié)的管理,可以大大提升相應(yīng)勘察方案的適配性。1)加強(qiáng)對勘察環(huán)節(jié)設(shè)計的管理,全面評估各個環(huán)節(jié)對整體建筑的影響程度和經(jīng)濟(jì)效益,進(jìn)行合理調(diào)整。2)加強(qiáng)對職責(zé)劃分和人員配置的管理,根據(jù)實際施工需求以及人員自身素質(zhì)進(jìn)行科學(xué)的安排,并做好相應(yīng)的管理。3)加強(qiáng)對勘察設(shè)計結(jié)果評估的管理,明確相應(yīng)的評估方案、流程和標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格勘察數(shù)據(jù)審查,確保其真實可靠,能夠為地基勘察提供有力的依據(jù)。
全球定位系統(tǒng)GPS(GlobalPostitioningSystem)是一種無源定位系統(tǒng),對海陸空天的運(yùn)動和靜止載體都可應(yīng)用。研究資料表明,在900km以下的近地軌道,GPS接收機(jī)的單點實時定位精度不低于地面的應(yīng)用水平。GPS的航天應(yīng)用正影響著未來航天器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。GPS技術(shù)在航天器上的應(yīng)用,對航天器成本、功耗、重量的降低有顯著的效果。GPS能夠完成多種傳感器完成的功能,測定航天器的航跡、姿態(tài)、時間參數(shù)及航天器間的相對距離,最終結(jié)果可以使航天器上的傳感器附件數(shù)量減少,增強(qiáng)航天器在軌自主運(yùn)行的能力[1]。
本航天GPS接收機(jī)是L1C/A碼導(dǎo)航型接收機(jī),只接收L1C/A信號。對地面應(yīng)用的接收機(jī),L1C/A信號的最低接收功率為-160.0dBw[2],有用信號淹沒在熱噪聲信號中。在LEO軌道,考慮自由空間傳播損耗和大氣損耗都小于地面應(yīng)用,所以GPS信號功率比地面大1~7dBw。接收機(jī)接收到的信號經(jīng)下變頻后,在較低的中頻頻率進(jìn)行基帶處理。通常無源天線接收的信號強(qiáng)度不滿足變頻器芯片的輸入要求,所以要用低噪聲放大器對天線接收信號進(jìn)行放大。低噪聲放大器要滿足增益要求且噪聲系數(shù)盡量小。
1LAN設(shè)計
天線和LAN部分設(shè)計的框圖如圖1所示。各部門集成在一起,以降低饋線損耗,減小噪聲系數(shù)。根據(jù)所設(shè)計航天GPS接收機(jī)的航天應(yīng)用特點,選用Micropulse1621LW無源天線,它簡單、堅固、體積小,適合安裝在微小衛(wèi)星上。在接收機(jī)天線處,GPS信號非常微弱,帶外射頻信號影響LAN和射頻前端工作,造成信號失真。尤其當(dāng)GPS天線與射頻發(fā)頻天線安裝距離較近,射頻天線的輻射可能導(dǎo)致器件飽和而使GPS接收機(jī)不能正常工作。所以需要射頻濾波器抑制帶外信號,本設(shè)計選MuRata公司的濾波器DFC21R57P002HA,特性同線如圖2所示。
航天GPS接收機(jī)的低噪聲前置放大器采用AM50-0002低噪聲放大器進(jìn)行設(shè)計。AM50-0002的噪聲系數(shù)為1.15B,標(biāo)稱增益27dB,一片芯片即可滿足要求[3]。AM50-0002的管腳連接圖與輸入匹配參數(shù)如圖3所示。考慮到使用微帶實現(xiàn)輸入匹配的復(fù)雜性,以及1.575GHz頻率下微波電感的適用性,設(shè)計中用微波電感實現(xiàn)輸入匹配。輸入匹配的電感網(wǎng)絡(luò)和電感參數(shù)用ADS優(yōu)化優(yōu)化得到。
2匹配網(wǎng)絡(luò)和參數(shù)優(yōu)化
(1)計算微帶T1、T2的參數(shù)
用微波EDA工具軟件ADS2002計算微帶T1、T2的參數(shù)。執(zhí)行命令A(yù)DS2002ToolsLineCalc,選定微定類型、襯底參數(shù)(substrateparameters)和工作頻率,在電參數(shù)(Elactrical)下填寫圖3中的阻抗和電長度,執(zhí)行合成(Synthesize),從物理參數(shù)(Physical)下得到微帶的寬度W和長度L。對圖3中的T1、T2的計算結(jié)果如下:
T1W=2.08512mm,L=12.7706mm;
T2W=1.04589mm,L=5.85184mm。
(2)計算單端口S參數(shù)
根據(jù)圖4所示原理圖,將微帶設(shè)置為(1)中得到的參數(shù),微帶類型、襯底參數(shù)和工作頻率與(1)保持一致,計算得到單端口S參數(shù)為S(1,1)=0.756/62.140。
(3)確定電感匹配網(wǎng)絡(luò)
嘗試不同的電感匹配網(wǎng)絡(luò),根據(jù)匹配結(jié)果確定匹配網(wǎng)絡(luò)如圖5所示。
(4)優(yōu)化匹配參數(shù)
原理電路如圖5所示,將S(1,1)=0.756/62.140作為優(yōu)化目標(biāo),優(yōu)化理想電感L1、L2的參數(shù)。優(yōu)化計算36步后得到結(jié)果。此時S參數(shù)為S(1,1)=0.758/62.042,得到的理想電感參數(shù)為:L1=4.986nH,L2=5.302nH。
0.前言
低溫壓力容器是指設(shè)計溫度低于-20℃,且工作時壁溫在-20℃以下的一種壓力容器。由于低溫壓力容器是在較低溫度下進(jìn)行工作,如容器中存在因缺陷、殘余應(yīng)力、應(yīng)力集中等因素引起的較高局部應(yīng)力時,容器就可能在沒有出現(xiàn)明顯塑性變形的情況下發(fā)生脆性破裂而釀成災(zāi)難性事故。為此,對低溫壓力容器在設(shè)計時應(yīng)注意的若干問題,如設(shè)計溫度的確定、材料的選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計、焊接的要求以及檢驗標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行詳細(xì)的分析,顯得尤為重要。
1.低溫壓力容器設(shè)計時應(yīng)注意的若干問題
1.1設(shè)計溫度的確定
由于設(shè)計溫度高于或者低于-20℃,壓力容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計、選材、焊接、制造等方面的要求是截然不同的,因此在設(shè)計低溫壓力容器時首先要確定其設(shè)計溫度。一般,設(shè)計溫度的確定須考慮介質(zhì)溫度和環(huán)境溫度等。
在工程上,一般采用以下方法來確定低溫壓力容器的設(shè)計溫度
(1)當(dāng)元件金屬兩側(cè)的流體溫度不同時,設(shè)計溫度的確定應(yīng)綜合考慮流體與壁面間的給熱、 污垢熱阻以及元件金屬的熱量傳導(dǎo)等,然后通過計算求得元件兩側(cè)金屬表面的溫度。
(2)若容器內(nèi)流體溫度接近環(huán)境溫度,或是外部環(huán)境有保冷、保溫設(shè)施時,或是有傳熱條件使殼體壁溫接近物料溫度時,此時殼體溫度可取為物料溫度。
(3)如已有生產(chǎn)運(yùn)行的同類容器,可通過實際測定確定受壓元件的金屬溫度。
(4)若容器是放置在露天下或是無采暖的廠房內(nèi),其殼體的金屬溫度應(yīng)考慮在低溫環(huán)境中受到的氣溫條件的影響。
1.2低溫下的選材
壓力容器的材料應(yīng)包括鋼材、鋼管、鍛件、螺栓、螺母、法蘭密封墊片及焊條等。由于是在低溫(設(shè)計溫度
(1)鋼材的選擇。
低溫壓力容器常用的鋼材有I6MnR,I6MnDR,15MnNiDR,09MnNiDR,CF-62等,以及鎳系低溫鋼材1.5Ni,2.5Ni,3.5Ni,5Ni,9Ni鋼等。
在選擇鋼材時,應(yīng)考慮幾點:1)要求鋼材具有足夠的低溫韌性且焊接性能良好;2)鋼材必須按規(guī)范要求進(jìn)行無損檢測,不允許有任何的夾層、夾雜和裂紋等內(nèi)部及表面缺陷;3)鋼材的使用狀態(tài):低溫鋼材為正火(N) 狀態(tài),鎳系低溫鋼及部分高強(qiáng)度低溫鋼為正火+回火(N+T) 或調(diào)質(zhì)(Q+T) 狀態(tài)。4)對低溫用碳素鋼和低合金鋼各類鋼材,應(yīng)按要求進(jìn)行低溫夏比V型缺口沖擊試驗,且當(dāng)鋼板厚度δ>20mm時,應(yīng)逐張進(jìn)行超聲波檢測,合格級別按標(biāo)準(zhǔn)或圖樣規(guī)定。5)為保證鋼材的塑性儲備,鋼材的屈強(qiáng)比(σslσb)宜小不宜大。
(2)鍛件的選材具體見表1。
(3)螺栓、螺母應(yīng)采用35CrMoA、30CrMoA,使用狀態(tài)為調(diào)質(zhì),并應(yīng)進(jìn)行低溫沖擊試驗。
(4)法蘭密封墊片的選擇:1)若選用金屬材料的密封墊片,要求墊片的纏繞金屬帶、外殼或是孔隙、實心的金屬墊片,其材料的選擇應(yīng)選用低溫低于-40℃奧氏體不銹鋼、銅、鋁等在低溫下無明顯轉(zhuǎn)變特性的金屬材料。2)若選用非金屬材料的密封墊片,要求其在低溫下具備良好的彈性,如石棉、柔性石墨、聚四氟乙烯等。
(5)焊條的選擇:應(yīng)選用化學(xué)成分和力學(xué)性能與母材相近的具有較好低溫韌性的低氫堿性焊條,且應(yīng)按復(fù)驗藥皮含水量或熔敷金屬擴(kuò)散氫含量。
1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計
(1)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單,減少約束;避免形狀突變減小局部高應(yīng)力。
(2)容器元件的各個部分所形成的T形接頭、角接接頭焊縫和各類角焊縫,以及接管、凸緣端部都應(yīng)修磨成圓角,使其內(nèi)、外拐角圓滑過渡。
(3)結(jié)構(gòu)各部分截面應(yīng)避免產(chǎn)生過大的溫度梯度。
(4)容器的鞍座、支座、支腿應(yīng)設(shè)置墊板或連接板,不能直接焊在容器殼體上。
(5)接管DN
(6)設(shè)計壓力≥2.45MPa或≥1.57MPa,介質(zhì)易燃、有毒時,應(yīng)采用對焊法蘭。
(7)對于易燃、有毒介質(zhì),設(shè)計壓力≥0.59MPa,或一般介質(zhì),設(shè)計壓力≥1.57MPa,均需采用方頭螺栓。
(8)對于易燃、有毒介質(zhì),若設(shè)計壓力≥1.57MPa,厚度>30mm,或設(shè)計壓力>0.59MPa的平蓋和管板,均應(yīng)采用鍛件。
1.4焊接要求
在焊接時,應(yīng)根據(jù)低溫鋼的特點來控制焊接工藝。一般,低溫壓力容器的焊接要求如下:
(1)不應(yīng)使用不連續(xù)的焊縫或點焊連接焊縫。
(2)在焊接時應(yīng)嚴(yán)格控制焊接線能量,以避免焊縫金屬及熱影響區(qū)形成粗晶組織而導(dǎo)致低溫韌性降低。一般,在焊接工藝所確定的范圍內(nèi),宜盡量選用較小的焊接線能量。
(3)焊縫表面不得有裂紋、氣孔和咬邊等缺陷,應(yīng)盡量打磨光滑。
(4)不得在母材的非焊接部位引弧,焊接接頭應(yīng)嚴(yán)格避免焊接缺陷,不得有未焊透、未熔合、裂紋、氣孔、咬邊等缺陷,同時要盡量減小對接焊縫的余高,其應(yīng)不大于3mm。
(5)為避免壓力容器在低溫條件下發(fā)生脆斷的幾率,在焊后應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理,以消除接頭區(qū)域內(nèi)的焊接殘余應(yīng)力。對于厚度大于16mm的焊接接頭,在進(jìn)行熱處理后,要求其溫度不應(yīng)超過鋼材的回火溫度。
1.5檢驗標(biāo)準(zhǔn)
(1)用于制造低溫壓力容器簡體、封頭的鋼板,當(dāng)其鋼板厚度超過標(biāo)準(zhǔn)時,應(yīng)進(jìn)行超聲波探傷,合格級別為Ⅲ級。
(2)對接焊縫凡符合下列情況之一者,應(yīng)經(jīng)100%的射線探傷或超聲波探傷:1)設(shè)計壓力>0.59MPa,介質(zhì)為易燃、有毒;2)設(shè)計壓力>1.57MPa;3)低碳鋼及碳錳鋼板設(shè)計溫度≥-40℃,但接頭厚度>25mm;4)鐵素體鋼設(shè)計溫度355MPa,或合金元素含量>3%;6)厚度>38mm的碳素鋼,厚度>30mm的16MnR,厚度>25mm的15MnVR及奧氏體不銹鋼,厚度>16mm的12CrMo、15CrMo。
(3)若對接接頭采用局部射線探傷,要求其檢測長度不得小于各條焊縫長度的50%且不小于250mm。
(4)采用100%的磁粉探傷或滲透探傷的部位有:1)進(jìn)行過100%射線探傷或超聲波探傷的容器的T型接頭、對接焊縫和角焊縫;2)σs>390MPa的高強(qiáng)鋼殼體上全部焊縫及熱影響區(qū)表面;3)殼體上拆除臨時附件后的焊痕及補(bǔ)焊的表面;4)溫度1.57MPa的法蘭用螺栓。
2.結(jié)束語
總之,低溫壓力容器是一種工作在-20℃環(huán)境下的壓力容器,這就決定了其設(shè)計方法與普通壓力容器有很大的區(qū)別。因此,在進(jìn)行低溫壓力容器設(shè)計、制造及檢驗時,必須遵照《壓力容器( GB150.1~150.4-2011)》的標(biāo)準(zhǔn)及要求,通過實際情況處理低溫壓力容器中常見的問題,以不斷提高低溫壓力容器的質(zhì)量,防止壓力容器在低溫操作過程中發(fā)生脆性斷裂事故。