汪 鵬 鄭爽英 張玉春
關鍵詞:消防工程;建筑防火主干課程群;防火材料;建筑結構;防火分區(qū);自動報警系統(tǒng);消防給水系統(tǒng)
摘要:消防工程專業(yè)是一門新興的綜合性、交叉性學科。該專業(yè)具有跨學科、跨行業(yè)的特點,在課程設置上需要考慮系統(tǒng)的結構與功能性。鑒于我國城市建筑正在朝大型化、高層化、多功能化的方向發(fā)展,我國目前從事建筑防火的人員主要有工程人員與科研人員兩大類,因此,設置建筑防火課程應有針對性。對于建筑防火工程人才來說,建筑防火主干課程群應包括房屋建筑學、建筑火災、建筑消防設施、消防給水工程等課程;對于建筑防火科研人才來說,建筑防火主干課程群應包括阻燃材料與技術、結構抗火工程、火災動力學、建筑防火性能化設計等課程,以適應社會發(fā)展需要。
中圖分類號:G642.0文獻標志碼:A文章編號:1009-4474(2009)02-0050-04
一、引言
消防工程專業(yè)是一門探索火災發(fā)生、發(fā)展規(guī)律,研究火災預防與控制的理論和方法的新興的綜合性、交叉性學科。該專業(yè)具有跨學科、跨行業(yè)的特點,所涉及的學科領域多達十個以上。因此,如何在消防工程專業(yè)的本科課程設置中全面反映其專業(yè)學科特點,如何適應當今社會的發(fā)展對消防工程專業(yè)人才的知識結構與綜合素質的需求進行課程設置,已成為當前亟待解決的一個主要問題。
由于消防工程專業(yè)涉及多個學科領域,其課程設置屬于一個復雜的大系統(tǒng),需要考慮系統(tǒng)的結構與功能的相互關系。從系統(tǒng)論的觀點分析,課程體系就是一個具有特定結構、實現(xiàn)特定功能、開放性的知識組合系統(tǒng),不僅要使所設置的課程能形成相互聯(lián)系的統(tǒng)一體,而且還必須充分體現(xiàn)本科教育的培養(yǎng)目標和社會發(fā)展的需要,同時又能反映科學技術發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢。系統(tǒng)論強調系統(tǒng)的層次性與等級性,系統(tǒng)的子結構及其單元與整體結構存在相互聯(lián)系、相互依賴、相互影響的關系。此外,系統(tǒng)作為結構與功能的統(tǒng)一體,結構決定功能,功能要靠結構優(yōu)化來實現(xiàn)。因此,對于消防工程專業(yè)本科課程設置而言,首先需要根據(jù)培養(yǎng)目標、知識范圍和應用領域,提出合理的課程體系結構和組成結構的各層次單元,再確定單元中的主干課程,即應構建“課程體系一課程群一主干課程群一主干課程”的本科課程體系的結構模式。
按照消防工程專業(yè)本科培養(yǎng)目標和該專業(yè)涉及的學科領域,并結合我國工科教育的實際狀況,消防工程專業(yè)的課程體系及課程群組成如圖1所示。
其中,專業(yè)方向課程群是針對社會對消防工程專業(yè)人才的知識結構與綜合素質的需求而提出的,學生可自主選擇2~3個專業(yè)方向的主干課程群,以利于今后從事相關的工作需要。根據(jù)消防工程所涵蓋的學科領域,專業(yè)方向課程群可包括如圖2所示的6個主干課程群。
二、建筑防火主干課程群設置研究
1設置建筑防火主干課程群的重要性
隨著我國現(xiàn)代化建設的發(fā)展,高層建筑越來越多。與此同時,地下建設工程也日益興起。我國的城市建筑正在朝著大型化、高層化、多功能化方向發(fā)展。然而,隨著建筑的高層化、多功能化和地下建設工程的發(fā)展,其建筑火災的危害性也越來越嚴重。這主要體現(xiàn)在以下兩方面:
(1)高層建筑和地下建筑中可燃物及電氣設備眾多,線路布置復雜,消防管理死角較多,發(fā)生火災的概率也較大。
(2)高層建筑及地下建筑內使用了大量塑料裝修材料、化纖地毯和用泡沫塑料填充的家具,這些材料雖具有輕質、美觀等優(yōu)點,但多為易燃材料,一旦發(fā)生火災,這些可燃物在燃燒過程中會產生大量有毒煙氣,造成人員傷亡及財產損失。
由于建筑火災的危害性非常嚴重,對建筑火災的防治就顯得特別重要。因此,有大量的科研工作者和建筑工程師投入到建筑火災防治的研究與探索中,這對建筑火災的防治起到了一定的積極作用。但相對于建筑火災的嚴峻形勢來說,僅靠目前所取得的研究成果是遠遠不夠的。筆者認為,培養(yǎng)更多的建筑防火的專業(yè)人才是消防高等教育最為重要的任務之一。因此,在消防工程專業(yè)中,建筑防火主干課程群的設置就顯得尤為重要。
2我國消防工程專業(yè)建筑防火的歷史沿革
我國于20世紀80年代開始進行正規(guī)的消防專業(yè)高等學歷教育。1981年,山西夏縣的武警專科學校最早招生,招收對象為消防部隊服役的戰(zhàn)士,學歷為大專,學制三年,不分專業(yè);其后是在河北廊坊武警學院,1984年開始招生,招收對象是消防部隊的在職干部,學歷為大專,學制為二年,不分專業(yè)。1985年武警院校進行調整,武警??茖W校、武警學院(廊坊)的消防專業(yè)并入武警技術學院(西安),并分為兩個系,即消防工程系和消防管理系。消防工程系設4個專業(yè):建筑防火、消防自動化、滅火工程、石油化工防火,其中建筑防火專業(yè)于1985年招生,其他專業(yè)于1986年招生,招收對象為地方高中畢業(yè)生,學歷為大學本科,學制4年。由此可見,建筑防火是消防高等學歷教育中最早招收本科生的,其重要地位可見一斑。
3建筑防火人才需求的現(xiàn)狀及分析
我國目前從事建筑防火的人員主要有兩大類:工程人員和科研人員。
(1)從科研方面來看,目前建筑防火的研究主要集中在研究新型的防火材料,先進可靠的滅火設備,能及時、準確無誤地發(fā)現(xiàn)火警的自動報警系統(tǒng)以及研究煙氣的流動蔓延特性和人員疏散情況等。
(2)從建筑工程的防火設計及施工方面來看,則主要包括以下內容:①建筑的耐火等級;②基于防火考慮的平面布局和布置(包括防火間距的確定及消防車道的布置等);③防火、防煙分區(qū)的劃分及防火構件;④安全疏散的通道及安全疏散出口、消防電梯;⑤消防給水系統(tǒng)及滅火設備(包括消防用水量、室內外消防給水管道、消防水池、消防水箱及室內外消火栓及消防水泵等);⑥煙氣控制系統(tǒng)(包括煙氣控制方式、具體的煙氣控制系統(tǒng)管道的布置及計算、煙氣控制系統(tǒng)設備的選用及安裝等);⑦建筑電氣(包括消防電源、火災應急照明、疏散指示標志、火災自動報警系統(tǒng)及應急廣播等)。
從上述內容可以看出,建筑防火人才需要具備多學科、多領域的相關知識。以建筑防火的工程人才為例,需要具備建筑、結構、給排水、供暖通風及空調、電氣等專業(yè)知識,才能很好地完成相關的設計及施工工作。但是,由于我國消防工程專業(yè)起步較晚,從事消防工作的大部分人員均不是從消防專業(yè)畢業(yè),而是由其他專業(yè)轉人消防專業(yè)領域工作。所以,這些從事消防工作的人員必然在知識結構上有一定的缺陷。另外,即使是消防工程專業(yè)畢業(yè)的人員,也會由于在他們學習的過程中課程設置的不完全合理,造成他們在某些方面的專業(yè)知識的缺失,使得他們難以勝任相關工作。
因此,高等學校的消防工程專業(yè)對建筑防火的專業(yè)人才培養(yǎng)應根據(jù)時代發(fā)展要求,注重建筑防火主干課程群的設置,以培養(yǎng)出熟悉建筑防火各個方面知識的專業(yè)人才。
4建筑防火主干課程群設置
基于以上的分析,對于消防工程專業(yè)建筑防火主干課程群的設置,筆者提出以下一些建議。
(1)針對建筑防火工程人才培養(yǎng)的課程設置
建筑防火的工程人員主要從事建筑工程的防火設計及施工。一個優(yōu)秀的建筑防火工程師應具備以下的能力:熟悉建筑的構造;在考慮防火需要時,清楚建筑的平面布局和布置(包括防火間距的確定及消防車道的布置等);了解防火分區(qū)、防煙分區(qū)的劃分及劃分的防火、防煙構件;掌握安全疏散通道、安全疏散出口及消防電梯的設置原則及方法;掌握消防給水系統(tǒng)和設備的設計及施工的相關知識;熟悉煙氣控制系統(tǒng)及建筑電氣的防火設計及施工的原則、方法等。
因此,高等學校對建筑防火工程人才的培養(yǎng)應有針對性,在建筑防火主干課程群的課程設置上,應包含以下課程:
①房屋建筑學
作為建筑防火的工程人員,首先需要對房屋建筑有比較清楚的認識。房屋建筑學介紹了民用與工業(yè)建筑的建筑構造,著重闡述了房屋建筑的基本原理和基本方法,它緊密結合建筑的設計規(guī)律,并體現(xiàn)了建筑設計的全過程。因此,消防工程專業(yè)的學生學習該門課程,對他們日后從事消防工作具有極大的幫助。
②建筑火災
建筑火災這門課程從系統(tǒng)安全的角度研究如何實現(xiàn)建筑物的總體安全。它從對火災規(guī)律的認識出發(fā),對建筑物的防火安全設計、建筑物的功能、消防技術的應用等進行綜合分析,以求對建筑物的火災安全狀況作出客觀、合理的評價,從而為改進建筑物的火災安全設施提出合理建議。因此,消防工程專業(yè)本科生對該門課程的學習是十分必要的。
③建筑消防設施
本門課程對建筑內的消防設施的種類作了簡要的介紹,并著重從建筑消防設施的設計、施工安裝、檢測及維修等方面進行了講解。這對高等學校消防工程專業(yè)本科生來講是非常必要的。
④消防給水工程
建筑的消防給水系統(tǒng)對于建筑防火是非常重要的。一個良好的消防給水系統(tǒng)可以在發(fā)生火災時有效地控制火勢的蔓延,進而撲滅火災。故消防工程專業(yè)學生應對各種自動噴淋系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)以及消火栓系統(tǒng)的構成、工作原理、設置要求及控制方式等進行認真學習,全面掌握其要領。
⑤煙氣控制工程
建筑發(fā)生火災時,會產生大量有毒氣體和濃煙,這一方面會給救火人員帶來不便,另一方面也是造成建筑物內人員傷亡的主要原因。因此,消防工程專業(yè)本科生必須熟練掌握煙氣的特性及其控制方法。在該課程的學習中,學生不僅需要掌握煙氣的特性、防煙分區(qū)的劃分、煙氣控制的三種方式(自然排煙、機械排煙、機械加壓防煙),還應掌握控制煙氣的現(xiàn)代化設備和技術手段。
⑥消防電氣工程
建筑內的消防電氣工程包括火災自動報警、火災應急廣播、消防電源及其配電、火災應急照明及疏散指示標志以及消防控制室等。高校消防工程專業(yè)學生通過對本門課程的學習,能熟練運用所學的基本原理和方法來解決在日后實際工作中可能遇到的設計、施工及檢測維修等問題。
(2)針對建筑防火科研人才培養(yǎng)的課程設置
建筑防火的科研人員主要從事建筑防火工程的新方法、新技術的探索和研究。目前,國內外的建筑防火的研究方向主要集中在以下方面:新型建筑防火材料的研發(fā),新型滅火設備的研發(fā),新型火災自動報警系統(tǒng)的研發(fā),煙氣流動蔓延特性的研究,及人員安全疏散的研究等。
因此,高等學校培養(yǎng)建筑防火科研人才時,應設置以下主干課程:
①阻燃材料與技術
隨著建筑向高層化、裝修豪華化、家用電器普遍化的發(fā)展,大量高分子材料被采用。然而,大多數(shù)高分子化合物屬易燃、可燃材料,一旦燃燒,速度快,不易熄滅,有些還會產生濃煙和有毒氣體,不僅污染環(huán)境,還會危及人民的生命安全。因此,消防工程專業(yè)的學生應當了解各種防火材料的種類、性能和對可燃材料的阻燃處理方法,為日后研究開發(fā)新型的阻燃材料打下基礎。
②結構抗火工程
建筑的結構抗火是建筑防火的重要組成部分之一。進行結構抗火的研究能減輕建筑結構在火災中被破壞的程度,避免結構在火災中局部倒塌造成滅火人員和被困群眾疏散困難,減少人員傷亡和災后建筑結構的修復費用,以及建筑結構功能恢復周期。因此,學生應該掌握關于結構抗火的計算與設計的基礎知識與實用方法,為日后進行結構抗火方面的研究做好知識儲備。
③火災動力學
火災動力學是研究建筑內火災所引起的環(huán)境變化的一門學科。該門課程對室內火災發(fā)展、能量的釋放、火羽流與火焰高度、煙氣流動等分別進行了定量與定性分析。學生通過學習該門課程,可為將來的科學研究工作奠定堅實的理論基礎。
④建筑防火性能化設計
建筑防火性能化設計是運用消防安全工程學的原理和方法,制定建筑的防火系統(tǒng)的性能目標,并對建筑規(guī)劃、結構耐火性能、防火區(qū)劃分、內部裝修、防滅火設備、防排煙系統(tǒng)及疏散對策作綜合考慮后進行總體的防火設計。學生通過學習該門課程,可學會應用建筑防火性能化設計的原理和方法對建筑的防火系統(tǒng)進行綜合設計和評價。
⑤火災風險評估
火災風險評估是應用安全系統(tǒng)工程的基本原理和方法對火災的風險進行評估。目前,發(fā)達國家在火災的監(jiān)測、信息分析、火災危險源的辨識、危險評價技術、火災的預防與控制等方面已初步形成了一些實用的方法,對預防和控制火災起到了重要作用。學生通過學習本門課程,可學會應用火災風險評估的原理和方法對一些特定環(huán)境下發(fā)生火災的風險進行評估,從而更加客觀、準確地認識該環(huán)境下發(fā)生火災的危險性,對該環(huán)境下火災的預防、控制和滅火提供理論依據(jù)和支持。
三、結語
新世紀我國經濟建設和城市化的發(fā)展對消防工作提出了新的挑戰(zhàn),也給消防行業(yè)帶來了新的機遇。在這樣的社會背景下,建立新的火災科學及消防工程的人才培養(yǎng)機制,合理規(guī)劃消防工程專業(yè)的課程體系就顯得尤為重要。而建筑防火主干課程群作為消防工程專業(yè)本科課程體系中一個非常重要的子系統(tǒng),其課程設置的重要性不言而喻。本文針對建筑防火工作對人才的需求特點,提出了建筑防火主干課程群的課程設置建議。需要注意的是,建筑防火主干課程群的具體課程設置要與教學內容安排、相關教材的統(tǒng)籌規(guī)劃建設、教師隊伍建設、實驗室建設等密切結合,同時還需要與社會經濟發(fā)展的需求相適應。因此,隨著我國社會發(fā)展和科技進步,該子系統(tǒng)也需要進一步優(yōu)化、完善,這也是我們今后需要進一步研究的方向。
(責任編輯舒莉霞)