專業(yè)更名背景下的“建筑給水排水工程”課程內(nèi)容體系設(shè)置

甄樹(shù)聰 董曉慧 延克軍 蘇瑛

摘 要： 2012年教育部正式將“給水排水工程”專業(yè)更名為“給排水科學(xué)與工程”，專業(yè)名稱更改后，增強(qiáng)了該專業(yè)的科學(xué)性和獨(dú)立性，而該專業(yè)的重要主干課程之一——建筑給水排水工程具有較強(qiáng)的相對(duì)獨(dú)立性和實(shí)用性，應(yīng)該從課程名稱的變更、理論內(nèi)容的設(shè)置、實(shí)踐環(huán)節(jié)、教材更新等方面進(jìn)行課程內(nèi)容改革。及時(shí)對(duì)建筑給水排水工程課程內(nèi)容體系設(shè)置進(jìn)行改革，更好地適應(yīng)專業(yè)更名的需要，對(duì)專業(yè)發(fā)展起到促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞： 建筑給水排水工程 課程體系 課程改革

1.引言

建筑給排水工程是建筑物的有機(jī)組成部分，它和建筑學(xué)、建筑結(jié)構(gòu)、建筑暖通空調(diào)、建筑電氣、燃?xì)夤餐瑯?gòu)成可供使用的建筑物整體，在滿足建筑的舒適衛(wèi)生條件，促進(jìn)生產(chǎn)的正常進(jìn)行和保障人們生命財(cái)產(chǎn)安全方面，建筑給水排水起著重要的作用[1]。建筑給水排水的完善程度是建筑物標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)的重要標(biāo)志之一。

建筑給排水在我國(guó)發(fā)展主要經(jīng)歷了如下階段，上世紀(jì)五六十年代，我國(guó)建筑給水排水涉及的內(nèi)容僅限于室內(nèi)的上、下水管道[2]-[4]。六十年代至八十年代，通過(guò)對(duì)許多工程實(shí)踐的總結(jié)，對(duì)以往機(jī)械搬用國(guó)外經(jīng)驗(yàn)并造成某些失誤進(jìn)行了總結(jié)，并在總結(jié)的基礎(chǔ)上，開(kāi)始形成并確立我國(guó)獨(dú)立的建筑給排水技術(shù)體系[5]-[7]。1986年首個(gè)建筑給水排水規(guī)范通過(guò)國(guó)家級(jí)審定。

改革開(kāi)放后，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高層建筑在很多城市拔地而起，同時(shí)隨著旅游業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)了大型豪華賓館的興建，這些都促進(jìn)了室內(nèi)衛(wèi)生設(shè)備的完善與普及，人們不但追求優(yōu)美、舒適的生活環(huán)境，還要考慮建筑防火安全，室內(nèi)建筑給水排水從最早最普通的建筑給水、排水設(shè)置，逐步增加了建筑熱水供應(yīng)、建筑消防滅火系統(tǒng)設(shè)置及自動(dòng)噴灑系統(tǒng)設(shè)置，同時(shí)，提倡室內(nèi)娛樂(lè)健身，相應(yīng)的室內(nèi)游泳室、桑拿浴、沖浪浴在一些樓堂館所建成，這些都推動(dòng)著建筑給排水的發(fā)展。

根據(jù)水的社會(huì)循環(huán)的整體概念和科學(xué)與工程融合的學(xué)科專業(yè)發(fā)展特點(diǎn)，2012年教育部正式批準(zhǔn)“給水排水工程”專業(yè)更名為“給排水科學(xué)與工程”專業(yè)，意味著給排水科學(xué)與工程專業(yè)又步入了新的發(fā)展階段[8]。其中的主干課程“建筑給水排水工程”隨著專業(yè)的更名，也應(yīng)該改革課程內(nèi)容體系，以便體現(xiàn)出建筑內(nèi)部水的循環(huán)利用的整體性和科學(xué)性。

2.專業(yè)更名后課程內(nèi)涵的變化

2.1人才需求的變化

1977年恢復(fù)高考、實(shí)行改革開(kāi)放后，中國(guó)經(jīng)濟(jì)逐步發(fā)展壯大，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)開(kāi)始迅速發(fā)展，此時(shí)，對(duì)給水排水工程專業(yè)的教育規(guī)模和教育質(zhì)量提出了更新更高的要求。給水排水工程專業(yè)由最基本的“給”和“排”，即基本的水量和水輸送問(wèn)題，逐步過(guò)渡到水處理方面的內(nèi)容，由最初的水量追求水量和水質(zhì)并重，且隨著人民生活水平的提高，開(kāi)始逐步重視舒適性和安全性。相應(yīng)地，和建筑給排水相關(guān)的專業(yè)人才的數(shù)量和質(zhì)量發(fā)生了很大變化。

建筑給水排水相關(guān)的就業(yè)面相當(dāng)廣泛，可以從事的工作領(lǐng)域包括與建筑給水排水相關(guān)的建筑工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、管理、安裝、消防、教學(xué)科研等。根據(jù)麥可思《中國(guó)大學(xué)生就業(yè)報(bào)告》統(tǒng)計(jì)，給水排水工程2010年就業(yè)率排名第4，就業(yè)率達(dá)到96.1%，2011年就業(yè)率排名第29，就業(yè)率達(dá)到94.6%，2012年就業(yè)率排名第1，就業(yè)率達(dá)到97.5%，可見(jiàn)社會(huì)對(duì)該專業(yè)畢業(yè)生需求量較大，在全國(guó)幾百個(gè)專業(yè)中是高就業(yè)率的專業(yè)之一。

在人才質(zhì)量上，對(duì)從事建筑給排水行業(yè)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)和素質(zhì)的要求越來(lái)越高，需要在水的輸送回收與再生回用和可持續(xù)利用等方面，具有由以下各部分組成的專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)，即水處理工藝知識(shí)、安全知識(shí)、水工業(yè)經(jīng)濟(jì)知識(shí)、水資源知識(shí)、有關(guān)的工程知識(shí)和機(jī)電、儀器、設(shè)備、材料、儀表、計(jì)算機(jī)與自動(dòng)控制等高新技術(shù)知識(shí)，需要進(jìn)一步提高工程實(shí)踐能力[9]。

2.2課程內(nèi)涵的變化

隨著以犧牲環(huán)境為代價(jià)的經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)，導(dǎo)致水體中存在持久性有機(jī)污染物（POPs）、內(nèi)分泌干擾物（EDCs）、微囊藻毒素（MC）、微生物污染物、致味物質(zhì)等復(fù)雜的污染物質(zhì)，傳統(tǒng)的飲用水處理技術(shù)不能對(duì)上述污染物質(zhì)有效去除，終端用水出現(xiàn)渾濁、有氣味、口感差等一系列問(wèn)題，無(wú)論是飲用水生產(chǎn)企業(yè)還是個(gè)人用戶，都開(kāi)始逐步重視微污染水處理問(wèn)題。個(gè)人用戶開(kāi)始大量使用小型的終端水處理設(shè)備進(jìn)行飲用水的處理，與此密切相關(guān)的小型終端設(shè)備的二次污染防治和安全控制等問(wèn)題不斷出現(xiàn)。

我國(guó)水資源貧乏，水資源短缺已成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素之一，節(jié)水是我國(guó)的基本國(guó)策之一，建筑中水的推廣應(yīng)用就是建筑節(jié)水技術(shù)之一。建筑中水對(duì)實(shí)現(xiàn)缺水地區(qū)污廢水資源化、提高水的利用率、降低環(huán)境污染、緩解水資源不足及節(jié)約能源等均具有重要意義，有明顯的社會(huì)效益[10]-[12]。由此產(chǎn)生的建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)的設(shè)置、小型污水處理設(shè)備及處理工藝等內(nèi)容也處于不斷研究和更新中。

隨著人民生活水平的逐步提高，和人身安全直接相關(guān)的建筑內(nèi)部安全消防技術(shù)逐漸被人們重視。建筑內(nèi)部消防主要以水系統(tǒng)滅火為主，由人工的消火栓給水系統(tǒng)逐步向自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)過(guò)渡。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)最關(guān)鍵的組件是噴頭，噴頭響應(yīng)速度快慢、水滴大小、霧化能力和壓力高低是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)好壞的關(guān)鍵。另外，隨著高層和超高層建筑的不斷涌現(xiàn)，會(huì)出現(xiàn)建筑物上部消防水壓不足和下部水壓過(guò)高的現(xiàn)象，相應(yīng)有了增壓消火栓、減壓消火栓、穩(wěn)壓消火栓等新品種，為消防滅火提供了有效的保證。

水源微污染導(dǎo)致的水質(zhì)問(wèn)題，水資源短缺引起的中水處理問(wèn)題和建筑水平提高導(dǎo)致的消防系統(tǒng)的提高等問(wèn)題使建筑給水排水工程課程的內(nèi)涵由原來(lái)建筑內(nèi)部水的供給及排放為主轉(zhuǎn)化為水的輸送與水質(zhì)安全并重的水的建筑良性循環(huán)，這種變化促進(jìn)了建筑給水排水工程課程教學(xué)體系的改革。

2.3課程方向的變化

用水終端的水質(zhì)問(wèn)題及節(jié)能環(huán)保的要求，使得建筑給水排水工程領(lǐng)域的傳統(tǒng)技術(shù)和設(shè)備難以滿足水質(zhì)改善及節(jié)能環(huán)保的需要，促使新工藝、新設(shè)備和新材料不斷涌現(xiàn)，中水回用、新型用水設(shè)備等技術(shù)和設(shè)備主導(dǎo)了建筑給排水技術(shù)的發(fā)展方向，新的設(shè)備和材料的發(fā)展拓寬了專業(yè)知識(shí)面，由此帶來(lái)了專業(yè)知識(shí)體系的變革，促進(jìn)了專業(yè)方向多元化變化。

2.4新技術(shù)導(dǎo)致的課程內(nèi)容變化

建筑給水排水工程的發(fā)展是伴隨新技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。如水龍頭，由截止閥式結(jié)構(gòu)到瓷片式結(jié)構(gòu)再到紅外自動(dòng)控制，不但使水龍頭壽命延長(zhǎng)，而且達(dá)到節(jié)水節(jié)能的目的；給水管材由鑄鐵管到鍍鋅管材再到塑料管材，再也不會(huì)出現(xiàn)管材銹蝕時(shí)既縮短管材壽命又污染水質(zhì)的現(xiàn)象[13]；坐便器由最初的分體式到連體式再到全自動(dòng)坐式，不但能夠達(dá)到降低噪聲、節(jié)省沖洗水的目的，還能夠?qū)崿F(xiàn)清洗人體和吹干等全部過(guò)程自動(dòng)化；電子技術(shù)信息技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)在建筑給水排水工程中得到了廣泛應(yīng)用，建筑智能化和工程設(shè)計(jì)的模塊化、數(shù)字化已經(jīng)成了行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)和建筑給排水工程發(fā)展新的增長(zhǎng)點(diǎn)[14]-[16]。

3.“建筑給水排水工程”課程內(nèi)容體系設(shè)置

3.1課程名稱變更的必要

隨著建筑內(nèi)部安全、舒適、節(jié)能要求的提高及新材料新設(shè)備的層出不窮，建筑內(nèi)部給排水工程已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)的建筑內(nèi)部的水的“給”與“排”，人們追求建筑的安全——消防系統(tǒng)的有無(wú)及反應(yīng)程度，舒適——有無(wú)熱水及供給方式，節(jié)能——節(jié)水衛(wèi)生器具及中水回用。建筑給排水工程已經(jīng)將傳統(tǒng)的水的“給”與“排”拓展為建筑內(nèi)部水的處理、應(yīng)用和新材料新設(shè)備應(yīng)用為一體的綜合性學(xué)問(wèn)，傳統(tǒng)名稱已經(jīng)不能囊括現(xiàn)行課程涵蓋的內(nèi)容。因此，有必要對(duì)課程名稱進(jìn)行更改，應(yīng)該根據(jù)專業(yè)更名的方式將原“建筑給水排水工程”課程名稱更改為“建筑給排水科學(xué)與工程”。

3.2基礎(chǔ)理論內(nèi)容的設(shè)置

建筑給水排水工程在給排水科學(xué)與工程專業(yè)中是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)，是給排水科學(xué)與工程專業(yè)區(qū)別于相近專業(yè)的明顯特征之一，與管網(wǎng)及水的處理合在一起成為一個(gè)有機(jī)的專業(yè)整體。但建筑給水排水工程的相關(guān)研究卻完全趕不上時(shí)代發(fā)展的步伐，首先是適合我國(guó)的流量計(jì)算方法（包括給水、排水和熱水）的研究，國(guó)際上流量的計(jì)算方法經(jīng)歷了經(jīng)驗(yàn)法、平方根法和概率法三個(gè)發(fā)展階段。目前，西方發(fā)達(dá)國(guó)家如美、日、西歐等均采用概率法計(jì)算流量。我國(guó)于1964年從前蘇聯(lián)引進(jìn)平方根法，其間雖經(jīng)調(diào)整、修正，但從未進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)的衛(wèi)生器具使用情況的概率統(tǒng)計(jì)，計(jì)算方法基本仍停留于平方根法范疇[17]，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家的計(jì)算方法。應(yīng)該將此理論系統(tǒng)引入教材中，研究適合我國(guó)國(guó)情的概率計(jì)算方法。

其次是熱水相關(guān)計(jì)算的研究。目前，熱水相關(guān)計(jì)算只有全日供應(yīng)熱水的耗熱量計(jì)算方法，沒(méi)有定時(shí)供應(yīng)熱水的計(jì)算方法，還缺少儲(chǔ)熱量的計(jì)算方法、熱水循環(huán)泵流量和揚(yáng)程計(jì)算方法等，這些基礎(chǔ)性研究的缺失不但阻礙了新型水加熱器的應(yīng)用，在進(jìn)行系統(tǒng)的課程學(xué)習(xí)和講解的過(guò)程中缺乏課程體系的完整性而導(dǎo)致理解難度加大。

再次是節(jié)能方面的研究。主要體現(xiàn)在中水處理和雨水利用方面的研究。雖然，目前將中水處理后作為各種水用途已經(jīng)沒(méi)有技術(shù)障礙，但是適合建筑物本身使用的小型高效低能耗及處理成本低的中水處理設(shè)施依然是現(xiàn)在中水利用的瓶頸問(wèn)題之一，直接導(dǎo)致中水回用受到限制。雨水方面，屋面排水排放是按重力流還是按壓力流計(jì)算方法的確定及雨水的處理技術(shù)的研究都存在缺失或不足，造成雨水利用困難。

另外，隨著水質(zhì)問(wèn)題日益突出，家用凈水器已走入千家萬(wàn)戶。市場(chǎng)上的凈水器品牌雜亂，魚(yú)龍混雜，針對(duì)不同的自來(lái)水水質(zhì)，應(yīng)該采用何種濾芯的凈水器及更換周期多長(zhǎng)等問(wèn)題，都缺少可供參考的標(biāo)準(zhǔn)性的技術(shù)方法，這方面的研究工作應(yīng)該納入到建筑給排水系統(tǒng)中。

以上這些基礎(chǔ)性的理論及研究都應(yīng)該在給水排水工程課程中進(jìn)行系統(tǒng)介紹，以便形成及推動(dòng)建筑給水排水工程的系統(tǒng)研究，而不應(yīng)該只單純講解給水、排水、熱水、消防、雨水這幾大塊和設(shè)計(jì)及工程聯(lián)系最密切的幾部分內(nèi)容，這種急功近利的課程內(nèi)容的設(shè)置和教學(xué)最終會(huì)導(dǎo)致建筑給排水的退步并影響整個(gè)專業(yè)的進(jìn)步。

3.3實(shí)驗(yàn)設(shè)置

建筑給排水的教學(xué)一直以來(lái)都是從概念到概念，如教材中的給水系統(tǒng)、氣壓給水原理、變頻調(diào)速、自動(dòng)噴淋工作原理、減壓閥工作過(guò)程、排水立管流態(tài)等都沒(méi)有實(shí)驗(yàn)輔助，學(xué)生無(wú)從驗(yàn)證。另外，對(duì)于衛(wèi)生器具的安裝及管材的截?cái)嗯c連接等基本的建筑給排水相關(guān)的安裝實(shí)驗(yàn)根本沒(méi)有涉及。目前國(guó)內(nèi)設(shè)有給排水科學(xué)與工程專業(yè)的高校很少有建筑給排水實(shí)驗(yàn)室，而有的大部分都無(wú)法運(yùn)行只供參觀，沒(méi)有起到教學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用。教材內(nèi)容設(shè)置應(yīng)該單獨(dú)設(shè)置一個(gè)章節(jié)或者附錄作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)該課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行指導(dǎo)，包含演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生自己動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)等。

3.4新技術(shù)新設(shè)備的更新

建筑給水排水工程教材內(nèi)容嚴(yán)重滯后是毋庸置疑的。雖然版次不斷更新，各出版社不斷推出各種版本的“建筑給水排水工程”，但都大同小異，內(nèi)容體系和課程框架基本沒(méi)有區(qū)別。一本合格的建筑給排水教材應(yīng)有基礎(chǔ)理論、工程應(yīng)用，應(yīng)有自己的特色及時(shí)代氣息，應(yīng)有工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的基本知識(shí)，應(yīng)有隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展而適用的模塊化教學(xué)，也應(yīng)有適應(yīng)建筑內(nèi)部使用的集成化的最新水處理技術(shù)，應(yīng)根據(jù)建筑給排水技術(shù)發(fā)展速度和規(guī)范的修編及時(shí)更新教材內(nèi)容。

4.結(jié)語(yǔ)

全國(guó)給排水委員會(huì)的專家們?yōu)榱讼到y(tǒng)反映水的社會(huì)循環(huán)的整體概念、專業(yè)上的科學(xué)與工程相融合的學(xué)科專業(yè)發(fā)展特點(diǎn)，已經(jīng)于2012年將“給水排水工程”專業(yè)更名為“給排水科學(xué)與工程”，使該專業(yè)更系統(tǒng)化和獨(dú)立化。作為該專業(yè)的主干課程之一的建筑給水排水工程，應(yīng)該順應(yīng)專業(yè)更名的需要，設(shè)置成為專業(yè)內(nèi)相對(duì)獨(dú)立的涵蓋理論和工程應(yīng)用相結(jié)合的系統(tǒng)的課程體系內(nèi)容，為專業(yè)發(fā)展提供必要的支撐。

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