專業(yè)更名背景下的“建筑給水排水工程”課程內(nèi)容體系設置

甄樹聰 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“給排水科學與工程”，專業(yè)名稱更改后，增強了該專業(yè)的科學性和獨立性，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的相對獨立性和實用性，應該從課程名稱的變更、理論內(nèi)容的設置、實踐環(huán)節(jié)、教材更新等方面進行課程內(nèi)容改革。及時對建筑給水排水工程課程內(nèi)容體系設置進行改革，更好地適應專業(yè)更名的需要，對專業(yè)發(fā)展起到促進作用。

關鍵詞： 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組成部分，它和建筑學、建筑結構、建筑暖通空調(diào)、建筑電氣、燃氣共同構成可供使用的建筑物整體，在滿足建筑的舒適衛(wèi)生條件，促進生產(chǎn)的正常進行和保障人們生命財產(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準等級的重要標志之一。

建筑給排水在我國發(fā)展主要經(jīng)歷了如下階段，上世紀五六十年代，我國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，通過對許多工程實踐的總結，對以往機械搬用國外經(jīng)驗并造成某些失誤進行了總結，并在總結的基礎上，開始形成并確立我國獨立的建筑給排水技術體系[5]-[7]。1986年首個建筑給水排水規(guī)范通過國家級審定。

改革開放后，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，高層建筑在很多城市拔地而起，同時隨著旅游業(yè)的發(fā)展，促進了大型豪華賓館的興建，這些都促進了室內(nèi)衛(wèi)生設備的完善與普及，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、排水設置，逐步增加了建筑熱水供應、建筑消防滅火系統(tǒng)設置及自動噴灑系統(tǒng)設置，同時，提倡室內(nèi)娛樂健身，相應的室內(nèi)游泳室、桑拿浴、沖浪浴在一些樓堂館所建成，這些都推動著建筑給排水的發(fā)展。

根據(jù)水的社會循環(huán)的整體概念和科學與工程融合的學科專業(yè)發(fā)展特點，2012年教育部正式批準“給水排水工程”專業(yè)更名為“給排水科學與工程”專業(yè)，意味著給排水科學與工程專業(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年恢復高考、實行改革開放后，中國經(jīng)濟逐步發(fā)展壯大，城市基礎設施建設開始迅速發(fā)展，此時，對給水排水工程專業(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題，逐步過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，開始逐步重視舒適性和安全性。相應地，和建筑給排水相關的專業(yè)人才的數(shù)量和質(zhì)量發(fā)生了很大變化。

建筑給水排水相關的就業(yè)面相當廣泛，可以從事的工作領域包括與建筑給水排水相關的建筑工程規(guī)劃設計、施工、運營、管理、安裝、消防、教學科研等。根據(jù)麥可思《中國大學生就業(yè)報告》統(tǒng)計，給水排水工程2010年就業(yè)率排名第4，就業(yè)率達到96.1%，2011年就業(yè)率排名第29，就業(yè)率達到94.6%，2012年就業(yè)率排名第1，就業(yè)率達到97.5%，可見社會對該專業(yè)畢業(yè)生需求量較大，在全國幾百個專業(yè)中是高就業(yè)率的專業(yè)之一。

在人才質(zhì)量上，對從事建筑給排水行業(yè)人才知識結構和素質(zhì)的要求越來越高，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)知識結構，即水處理工藝知識、安全知識、水工業(yè)經(jīng)濟知識、水資源知識、有關的工程知識和機電、儀器、設備、材料、儀表、計算機與自動控制等高新技術知識，需要進一步提高工程實踐能力[9]。

2.2課程內(nèi)涵的變化

隨著以犧牲環(huán)境為代價的經(jīng)濟持續(xù)增長，導致水體中存在持久性有機污染物（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)等復雜的污染物質(zhì)，傳統(tǒng)的飲用水處理技術不能對上述污染物質(zhì)有效去除，終端用水出現(xiàn)渾濁、有氣味、口感差等一系列問題，無論是飲用水生產(chǎn)企業(yè)還是個人用戶，都開始逐步重視微污染水處理問題。個人用戶開始大量使用小型的終端水處理設備進行飲用水的處理，與此密切相關的小型終端設備的二次污染防治和安全控制等問題不斷出現(xiàn)。

我國水資源貧乏，水資源短缺已成為制約我國經(jīng)濟發(fā)展的主要因素之一，節(jié)水是我國的基本國策之一，建筑中水的推廣應用就是建筑節(jié)水技術之一。建筑中水對實現(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，有明顯的社會效益[10]-[12]。由此產(chǎn)生的建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)的設置、小型污水處理設備及處理工藝等內(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的建筑內(nèi)部安全消防技術逐漸被人們重視。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)逐步向自動噴水滅火系統(tǒng)過渡。自動噴水滅火系統(tǒng)最關鍵的組件是噴頭，噴頭響應速度快慢、水滴大小、霧化能力和壓力高低是自動噴水滅火系統(tǒng)好壞的關鍵。另外，隨著高層和超高層建筑的不斷涌現(xiàn)，會出現(xiàn)建筑物上部消防水壓不足和下部水壓過高的現(xiàn)象，相應有了增壓消火栓、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。

水源微污染導致的水質(zhì)問題，水資源短缺引起的中水處理問題和建筑水平提高導致的消防系統(tǒng)的提高等問題使建筑給水排水工程課程的內(nèi)涵由原來建筑內(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)，這種變化促進了建筑給水排水工程課程教學體系的改革。

2.3課程方向的變化

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

2.4新技術導致的課程內(nèi)容變化

建筑給水排水工程的發(fā)展是伴隨新技術的發(fā)展而發(fā)展的。如水龍頭，由截止閥式結構到瓷片式結構再到紅外自動控制，不但使水龍頭壽命延長，而且達到節(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，再也不會出現(xiàn)管材銹蝕時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坐式，不但能夠達到降低噪聲、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程自動化；電子技術信息技術和自動控制技術在建筑給水排水工程中得到了廣泛應用，建筑智能化和工程設計的模塊化、數(shù)字化已經(jīng)成了行業(yè)發(fā)展的趨勢和建筑給排水工程發(fā)展新的增長點[14]-[16]。

3.“建筑給水排水工程”課程內(nèi)容體系設置

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備的層出不窮，建筑內(nèi)部給排水工程已經(jīng)遠遠超出了傳統(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)的有無及反應程度，舒適——有無熱水及供給方式，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、應用和新材料新設備應用為一體的綜合性學問，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，有必要對課程名稱進行更改，應該根據(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“建筑給排水科學與工程”。

3.2基礎理論內(nèi)容的設置

建筑給水排水工程在給排水科學與工程專業(yè)中是一個相對獨立的系統(tǒng)，是給排水科學與工程專業(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有機的專業(yè)整體。但建筑給水排水工程的相關研究卻完全趕不上時代發(fā)展的步伐，首先是適合我國的流量計算方法（包括給水、排水和熱水）的研究，國際上流量的計算方法經(jīng)歷了經(jīng)驗法、平方根法和概率法三個發(fā)展階段。目前，西方發(fā)達國家如美、日、西歐等均采用概率法計算流量。我國于1964年從前蘇聯(lián)引進平方根法，其間雖經(jīng)調(diào)整、修正，但從未進行過系統(tǒng)的衛(wèi)生器具使用情況的概率統(tǒng)計，計算方法基本仍停留于平方根法范疇[17]，遠遠落后于發(fā)達國家的計算方法。應該將此理論系統(tǒng)引入教材中，研究適合我國國情的概率計算方法。

其次是熱水相關計算的研究。目前，熱水相關計算只有全日供應熱水的耗熱量計算方法，沒有定時供應熱水的計算方法，還缺少儲熱量的計算方法、熱水循環(huán)泵流量和揚程計算方法等，這些基礎性研究的缺失不但阻礙了新型水加熱器的應用，在進行系統(tǒng)的課程學習和講解的過程中缺乏課程體系的完整性而導致理解難度加大。

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)沒有技術障礙，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施依然是現(xiàn)在中水利用的瓶頸問題之一，直接導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算方法的確定及雨水的處理技術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)問題日益突出，家用凈水器已走入千家萬戶。市場上的凈水器品牌雜亂，魚龍混雜，針對不同的自來水水質(zhì)，應該采用何種濾芯的凈水器及更換周期多長等問題，都缺少可供參考的標準性的技術方法，這方面的研究工作應該納入到建筑給排水系統(tǒng)中。

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

3.3實驗設置

建筑給排水的教學一直以來都是從概念到概念，如教材中的給水系統(tǒng)、氣壓給水原理、變頻調(diào)速、自動噴淋工作原理、減壓閥工作過程、排水立管流態(tài)等都沒有實驗輔助，學生無從驗證。另外，對于衛(wèi)生器具的安裝及管材的截斷與連接等基本的建筑給排水相關的安裝實驗根本沒有涉及。目前國內(nèi)設有給排水科學與工程專業(yè)的高校很少有建筑給排水實驗室，而有的大部分都無法運行只供參觀，沒有起到教學實驗的作用。教材內(nèi)容設置應該單獨設置一個章節(jié)或者附錄作為實驗內(nèi)容，對該課程實驗內(nèi)容進行指導，包含演示實驗、學生自己動手操作實驗等。

3.4新技術新設備的更新

建筑給水排水工程教材內(nèi)容嚴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有區(qū)別。一本合格的建筑給排水教材應有基礎理論、工程應用，應有自己的特色及時代氣息，應有工程建設標準化的基本知識，應有隨著計算機技術發(fā)展而適用的模塊化教學，也應有適應建筑內(nèi)部使用的集成化的最新水處理技術，應根據(jù)建筑給排水技術發(fā)展速度和規(guī)范的修編及時更新教材內(nèi)容。

4.結語

全國給排水委員會的專家們?yōu)榱讼到y(tǒng)反映水的社會循環(huán)的整體概念、專業(yè)上的科學與工程相融合的學科專業(yè)發(fā)展特點，已經(jīng)于2012年將“給水排水工程”專業(yè)更名為“給排水科學與工程”，使該專業(yè)更系統(tǒng)化和獨立化。作為該專業(yè)的主干課程之一的建筑給水排水工程，應該順應專業(yè)更名的需要，設置成為專業(yè)內(nèi)相對獨立的涵蓋理論和工程應用相結合的系統(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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