海绵城市研究方向范文

时间:2023-07-27 17:00:35

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海绵城市研究方向

篇1

关键词:海绵城市;建设路径;园林规划

中图分类号:F292 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20160732057

前言

伴随着生态学的出现与发展,风景园林设计思想也逐步经历着“人定胜天”、“以人为本”到“遵循自然”3个阶段。自19世纪下半叶至今,乡土化设计、自然式设计、保护性设计以及恢复性设计成为生态设计思想的4种倾向,在保护性设计中,麦克哈格开创了园林生态设计的科学时代。园林生态学是传统生态学向宏观方向发展的自然延伸,从研究内容来看,主要包括景观生态评价和规划,景观格局、生态过程和尺度,景观生态保护与生态恢复;从研究层次来分,由生态系统、景观和区域深入到城市园林绿地的范畴,其中生态评价、斑块和廊道等理论为园林绿地规划提供了可靠的数据与方法,使园林规划在形式和功能相结合的同时发挥着生态效益。

随着园林生态学研究的深入,新的学科生长点在知识交叉融合中得到形成与发展,其内容主要包括水域景观生态学、景观综合模拟、多功能景观研究、景观遗传学、景观生态学与可持续性科学5个方面,“海绵城市”则是解决城市水域景观生态环境问题的一种途径。

1 海绵城市理论内涵

海绵城市是指一个城市可以像海绵一样具有良好的“弹性”去适应环境变化、应对自然灾害。其工作机理为:在保证城市排水安全的前提下,通过自然方式与人工措施相结合,最大限度地实现城市雨水的吸收、蓄水、渗水、净水,并在需要时将储存的水释放,从而促进水资源得到科学合理利用,起到保护生态环境的效果。

2 海绵城市建设路径

海绵城市转变排水防涝思路,主要体现在对城市原有生态系统的保护、修复、低影响开发3个方面,其建设路径通过对雨水进行收集、储存、净化利用来实现。首先,在能产生雨水径流的起始场所以建造雨水花园、屋顶花园、下凹绿地、透水铺装等景观元素来汇聚并吸收降水,补充地下水源。当地面入渗能力小于降雨强度时,则结合园林设计手法配置植物、挖沟筑渠、建造景观等过滤净化雨水,随后将溢流汇集的雨水运输到生态湿地、景观雨水塘等,若景观水体容量达到饱和,则溢流至人工蓄洪池或城市河道。

2.1 雨水收集系统

2.1.1 绿地生态水渠

针对现存地形条件和景观需求设计3种形式各异的绿地生态水渠:对截洪沟改造利用,成为收集、存储、过滤3种功能兼具的生态水渠;在山坳设置引水渠,将雨水引入人工湿地进行过滤净化处理;结合现状地形设计渗透式采集通道。

2.1.2 道路渗滤沟

不同位置及不同使用功能场地在设置渗滤沟时同样采取不同形式:园路因行人较多,雨水受一定程度污染,渗滤沟需结合绿地过滤设计渗滤沟;硬质广场路面每隔20m左右设置渗滤沟,设计时需结合地面找坡及铺装设计;停车场应在植草砖停车区设计多孔沥青车道,尽可能让雨水下渗,并结合弃流及土壤渗滤设置穿孔管集水。

2.1.3 渗透性铺装

渗透性铺装具有入渗、滞留的能力,能够让雨水回归大地,解决地下水回灌问题。透水铺装成功实例很多,例如,乌鲁木齐经济技术开发区西山路道路,全长84km,断面宽50m,道路坡度2.8%,横坡1.5%,人非混行道横坡1%。机动车道为沥青混凝土路面,人非混行道路面为普通花砖铺砌。该工程通过雨水下渗实现道路年径流总量控制率85%,同时提高了绿化带土壤保水量,降低绿化用水量。然而,人流密集的主广场上在污染清理和耐用性上均存在一定问题,所以不宜选用透水性过高的铺装材料。因此,透水铺装的应用中有很大考究。

2.2 雨水贮存系统

2.2.1 人工湖

结合景观水景要求设计人工湖,建设时溢流口与驳岸的标高都应根据常水位设计,一般溢流口要高于常水位10cm,这样处理在保证使用者亲水活动的同时,又为雨季蓄水打下基础。此外,人工湖多设有若干水生植物种植池,丰富湖区景观效果;沉积雨水携带的泥沙,保证湖水清洁。

2.2.2 地下贮水池

结合生态水渠、道路渗滤沟等集水系统设计地下贮水池,根据场地条件及绿化灌溉就近原则可将贮水池分为2种形式:草坪高位坡地上多设自动滴灌式贮水池,将清水池中雨水抽取后贮存于坡顶土层下方贮水池中,利用重力作用灌溉下游草坪;高位集水沟收集过滤的雨水是山地贮水池的主要水源,经过滤后在重力作用下直接供给附近低标高厕所冲厕以及绿地灌溉。

2.3 雨水净化系统

2.3.1 土壤渗滤净化

大部分雨水先通过土壤渗滤净化后再进行收集,收集后的雨水由穿孔管排入次级净化池或贮存在渗滤池中,未经过土壤渗滤的表层水一般由水生植物过滤后排入初级净化池中。

2.3.2 人工湿地净化

人工湿地净化由2个处理过程组成,初级净化池,未经土壤渗滤的雨水在此经过第一步净化;次级净化池,初级净化池排出的雨水,以及经土壤渗滤排出的雨水在此进一步净化。初级净化池与次级净化池之间、次级净化池与清水池之间用水泵进行联接。

2.3.3 生物处理净化

生物处理净化为利用生物自身的新陈代谢净化雨水中的污染物,多与人工湿地净化系统结合。如生物滞留池,通过利用流经区域的土壤和植被来去除雨水中的污染物,最终,将径流作为片流传递到治理区。在治理区中有草地隔离带,水洼区,有机层或覆盖层等。

3 海绵城市理论在园林规划中的实例分析

位于柏林的波茨坦广场承载着东、西柏林分裂而遗留的历史创伤,由戴水道设计。广场建设中,水面用地占总面积的19%,可收纳周边屋面和地面雨水约1.5万m?,以水作为设计主题能够营造出的所有可能性捕获了人们的想象力;以雨水作为如厕冲水和灌溉绿色空间的建议符合生态需求。另外,这样的设计提供了建造阶段不降低地下水位、且能够适当收集建筑体滑落雨水、填充附近运河的可行性。

玛琳黛德丽广场水体是波茨坦广场设计的亮点,水体自主体部分向流动阶梯滑行,在此处创造出具有韵律感的波形结构,之后毗邻广场,水体从两侧缓缓移动穿过线形水阶,清晰地与建筑体形态呼应。最终,水流进入一个狭窄的水渠。这一设计的实施使水质保持很好,对于降雨也具备一定的缓冲能力,同时能够节约建筑物内部的净水消耗量。用设计语言来讲,这一处具有城市水敏特征的设计赋予了波茨坦广场开放空间独特的魅力。

4 结束语

海绵城市建设是生态设计研究的一大突破,是城市发展理念和建设方式的转型,它通过利用生态措施和工程措施相结合、地上和地下相结合、人工和自然相结合,解决了城市内涝、水体黑臭等问题,起到调节微气候、改善水生态的作用。本文通过对海绵城市相关建设的分析借以提醒在园林规划中应秉承节水优先、系统整治的原则,着力建设集自然渗透、自然积存、自然净化于一体的“海绵城市”。

参考文献

[1]刘青林.景观生态学的研究进展及其在园林绿地中的应用[J].现代园林,2013,10(1):12-16.

[2]傅伯杰,吕一河,姚雪玲,刘宇.国际景观生态学研究新进展[J].生态学报,2008,28(2):798-804.

[3]中华人民共和国住房和城乡建设部.海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建(试行)[S].2014.

[4]董淑秋,韩志.基于“生态海绵城市”构建的雨水利用研究[J].城市发展研究,2011(2):18-21.

篇2

关键词:海绵城市理念;下沉式绿地;优化设计;城市建设;雨水排放 文献标识码:A

中图分类号:TU985 文章编号:1009-2374(2017)08-0112-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.08.054

在城市的规划设计中,雨水控制是其设计的重点内容之一,为提升水资源利用的科学性,海绵城市理念被提出来,并应用于下沉式绿地的优化设计中。将海绵城市理念应用于下沉式绿地优化设计中,能够有效降低地面的径流量,从而使城市洪涝灾害得到控制。

1 海绵城市与下沉式绿地

1.1 海绵城市

在城市建设中融入海绵城市理念,最终目的是要实现城市的自然化,并对城市中的各类资源进行系统性的规划,避免对生态造成破坏,从而在人与自然之间形成更加和谐的关系。在海绵城市的构建中,为增强城市的适应能力,使其不会受到环境变化的影响,需要对城市建筑的屋顶进行绿化。在强降雨天气时,绿化屋顶能够截流雨水,使雨水的溢流量减少,从而避免强降雨引起的自然灾害。并且通过这样的举措,还能改善建筑的保温效果。此外,海绵城市理念要求在城市设计中转变排水防涝的思路,改变传统思路下,大规模修建基础设施来排放雨水的方式,将雨水进行循环利用,提高其利用率。海绵城市理念下,在降雨天气时,先将雨水截流,使其能够缓慢的渗透,由于绿地、湿地等具有集蓄功能,所以能够通过集蓄将雨水分流并净化雨水。在遇到干旱天气时,将集蓄的雨水排放出来缓解旱情,从而有效地减少地面的径流量。在海绵城市理念下建设新城市,会对城市中原有的水文特征进行保护,将开发的边界划分出来,确保建设的绿地、湿地等水文特征能与原有的水文特征相协调,从而形成高度统一的生态系统。

1.2 下沉式绿地

从狭义上来看,地势相对较低的绿地就称为下沉式绿地,如果用数据来衡量,下沉式绿地一般比其周围地面高度要低0.5~3cm。由于下沉式绿地与周围绿地之间存在高度差,所以在遇到降雨天气时,雨水能够流入下沉式绿地,并被蓄积在下沉式绿地中,且蓄积的水面会低于其周围地面。从广义上来看,下沉式绿地在狭义意义上的下沉式绿地基础上,其范围还有所扩展,洼地、雨水花园等都属于下沉式绿地。其中,狭义意义上的下沉式绿地,在道路和停车场的使用频率较高,且其应用范围也更广。在海绵城市理念下,对下沉式绿地进行优化设计,设计的参数有具体的要求,在新建城市中,下沉式绿地至少要占绿地总面积的一半,且其O计深度应控制在5~10cm,不能超过20cm。而在城市下沉式绿地的设计中,设计人员应该根据城市绿地的实际情况,结合其土壤的渗水能力对下沉式绿地进行适当的调整,这样才能确保其能够满足城市的发展需要。

2 下沉式绿地优化设计

2.1 竖向设计

在对下沉式绿地进行优化设计时,要充分考虑环境因素的影响,如其周边的建筑、道路高程等,这些因素可能会影响雨水的渗透,使其不能缓慢地渗入下沉式绿地中。如果要在道路周围设计下沉式绿地,则应该将其设置在路缘石和人行横道之间。将下沉式绿地设置在靠近机动车道和人行道的地方,应注意把握好其与雨水口之间、与硬化地面之间的竖向衔接方式,避免其对交通造成困扰,影响人们的出行安全。因此,在下沉式绿地的竖向设计中,要做到以下三点:第一,在硬化地面与下沉式绿地之间设计合理的坡度,坡度不能太大,否则就会影响雨水流入绿地的速度。只有保持合理的坡度,才能使雨水能够通过地面,缓慢流向下沉式绿地中;第二,将路缘石和地面保持在同一高度,如果前者高度高于后者,则应该在所有的路缘石上设置缺口,在缺口周围铺设鹅卵石,并保证鹅卵石的铺设的均匀程度,从而使雨水能够以分散的方式流入下沉式绿地中;第三,在下沉式绿地的中间或者在其与硬化地面相衔接的地方,设置雨水溢流口,在雨水的总汇流处栽种绿色植物或者用保护膜进行覆盖,从而避免由于雨水的长期冲刷,导致土壤流失。如图1所示为下沉式绿地竖向设计效果图。

2.2 景观效果设计

目前,我国的下沉式绿地设计中还存在许多问题,导致其不能将雨水有效的蓄积起来,在改善生态系统方面并没有达到较好的效果。因此,需要在下沉式绿地设计中融入海绵城市理念,使下沉式绿地更具观赏价值,并提升其使用价值。具体来说,可从以下四个方面着手:第一,在下沉式绿地的周边开发池塘、打造园林、建设湿地,将下沉式绿地不能蓄积起来的水都分流至这些系统中,在土壤需要提高含水率时,就可将池塘中蓄积的水利用起来;第二,在下沉式绿地上面,种植一些耐旱和耐涝的绿色植被,在降雨天气,耐涝植物能够将大量的雨水吸收进来,而在干旱天气时也不用对耐旱植物补充水分;第三,在绿地上铺设各种颜色的石头,如果遇到强降雨天气,就能够对雨水进行分流,从而有效避免在某一区域因降水量过高而使绿地下沉;第四,如果下沉式绿地的面积比较大,则应该将其细分为多块绿地,并通过逐层沉降来缩小土方工程的工程量,节约施工成本,并打造出具有特色的绿地景观。

2.3 植物淹没时间设计

在对下沉式绿地进行优化设计时,要把握好植物的淹没时间,淹没时间不能过长,否则就会导致植物根部的呼吸不顺畅,致使植物死亡。因此在下沉绿地的设计过程中,要对土壤的渗透性进行充分的考虑,并结合绿地的下沉高度和雨水高度,对植物的淹没时间进行设计。如图2所示为下沉式绿地下沉深度与控制降雨量之间的关系:

为提高土壤的渗透效率,可从以下三个方面着手:第一,在下沉式绿地的施工过程中,有的作业空间必须被夯实,应将这部分空间设计为硬质铺装,已经预定的下沉式绿地区域,则应该对其加以保护,避免其受到重型设备的碾压;第二,对于已经进行压实处理的土壤,如果需要借助相应的机械设备来改善其夯实度,则应注重改善土壤的结构,并通过加入适量的有机质、多孔陶粒等来改善;第三,如果土壤的渗透性本身比较差,为增强其渗透性,可在该区域添加适量的炉渣,以减少绿地植物的淹水时间。而在对下沉式绿地的深度进行设计时,则应该考虑施工区域的具体环境。一般情况下,砂土地区的渗透性都比较好,绿地的下沉深度就可设计为15~30cm,还可适当增加其设计深度,只要将植物的淹没时间控制在24小时内即可。但是,如果增加下沉式绿地的下沉深度,施工需要投入的人力、物力也更多,所以下沉深度最好不要超过50cm。而黏土地区的渗透性一般都比较差,如果植物长期处于淹没状态,其根部的呼吸就会不顺畅,久而久之根部缺氧就会导致植物死亡。因此,黏土地区的下沉式绿地下沉深度不能超过10cm。同时还可通过缩小雨水溢流口高程与绿地高程之间的差值,使绿地蓄积的雨水能够在24小时内渗入到绿地中,从而减少植物淹没的时间。此外,还需要考虑下沉式绿地周围的地质环境和水文环境,从而促进城市的可持续发展。

3 设计注意事项

在进行基于海绵城市理念的下沉式绿地的设计时,相关设计人员、技术人员在设计过程中,应严格注意和做到以下四点:第一,要综合考虑绿地与其周围的空间关系和竖向关系,避免各种突然情况出现,并对雨水出路进行合理的设计。为了增强绿地的蓄水能力,可适当建设一些雨水花园和湿地公园,以提高其承载力。同时还可在绿地或者公园内部,建设一些影响力较小的系统,对雨水进行净化,并为周边市民提供游憩服务;第二,在城市化建设中,需要建设活动广场,打造商业区域,这些区域不仅面积大且硬化程度很高,因此可在这些区域建设透水路面,推行植草沟,并将广场的地下空间利用起来,构建雨水调蓄设施,将下渗的雨水储存起来,用于周边的绿化浇水和洒水;第三,在城市的居住^域,可对屋顶进行绿化,也可进行家庭绿化,从而增加蓄水的有效面积;第四,在城市道路建设中,道路除要具备基本的道路交通安全功能外,还可将其自身空间与周边空间利用起来,建设下凹式绿地或者透水路面,从而对雨水径流量进行控制,提高径流的水质。同时可将道路景观绿化带利用起来,构建下凹式的绿地系统,使道路雨水地表的径流能够流入绿化带,并将其净化后储存于绿化带中,而超标的雨水则会被排放出来。透水路面能够增加雨水的入渗量,尤其是在人行道和非机动车道,更应该大力推广渗水路面,通过渗水路面来减少道路的雨水径流。

4 结语

综上所述,在相关研究中指出,海绵城市是指城市能够像海绵一样富有弹性,并在环境发生变化时,城市能够通过自我调整适应这些变化,从而降低环境对城市的影响。因此,在下沉式绿地设计中融入海绵城市理念,需要对下沉式绿地的竖向设计、景观效果设计、植物淹没时间设计等进行科学优化,以便更好地促进城市发展,从而提升绿地的蓄水能力,并合理净化雨水,对雨水进行循环利用,对于提高其利用效率有着重要意义。

参考文献

[1] 龙春英,葛嘉浩.基于海绵城市对下沉式绿地雨水景

观的探讨[J].安徽建筑,2016,23(3).

[2] 周福灿.海绵城市理论在城市绿地系统中的主要运用

[J].建筑与装饰,2016,(5).

[3] 刘俊杰,王建军,马小杰,等.云锦路下沉式绿地海

绵城市效益分析[J].中国市政工程,2016,(2).

[4] 毕雪娇,马玲.海绵城市理论在城市绿地系统中的主

要运用[J].江西建材,2016,(1).

[5] 谢劲松.“海绵城市”理念下的下沉式绿地空间设计

[J].建材与装饰,2016,(27).

[6] 刘少华.基于“海绵城市”理念下的下沉式绿地设计

探讨[J].建筑工程技术与设计,2016,(24).

[7] 周迪.海绵城市在现代城市建设中的应用研究[J].安

篇3

关键词:园林景观;水景难点;解决措施;海绵城市

中图分类号:TU986

文献标识码:A 文章编号:16749944(2016)11017102

1 园林景观水景的简介与设计要点

1.1 园林水景

水被誉为园林景观的灵魂,因为有水的参与,才使园林景观不显得呆板,变得灵动有趣,让人的思绪随着水的流动跳跃起来,让人沉浸在缠绵流淌的园林美景中。古往今来,我国十分重视水体景观的营造。在整个园林景观中,潺潺流水的景观为生硬的山石布置注入生机,呈现出一种灵动、活泼的形体。以水为衬托,能让人感受到在水一方,远离尘世的优雅环境。以水为主体,辅以园林植物、构筑物或者动物为衬托装饰,能为人们带来生机勃勃的体验,今天,随着人们对居住环境要求的提高,在很多的公园、住宅小区内,涌现出了大量的人工造山流水,水景也自然而然从传统的园林景观走入到人们的生活。尤其是近年来海绵城市概念的提出,更使水景景观渗透到我们城市中的每一个角落。园林水景主要功能是为了让人们欣赏、游玩、并且能融入其中感受其独特的魅力。因而园林水景设计的初衷是如何展现景观的形式美,海绵城市设计理念的引入,使其在兼顾美观的同时又赋予了其渗水、滞水、蓄水、净水、提供可利用水、排水等独特的功能,同时成为海绵城市建设中一个至关重要的环节。

1.2 园林水景设计要点

1.2.1 水景主要类型

(1)自然型水景。利用地势或土建结构,挖池堆山仿照自然景观而建成。如人工湖、溪流,瀑布、叠水等,这些在我国传统园林中有较多应用。而今结合海绵城市建设,公园中的人工湖成为自然调蓄池,自然水塘成为了雨水花园,水景被赋予新的概念和使命。

(2)人工型水景。依靠喷泉设备造景。建成各种各样的喷泉如音乐喷泉、程序控制喷泉、旱地喷泉、雾化喷泉等。这类水景是近年来才在建筑领域广泛应用的,主要应该于大型广场、住宅区入口等。

1.2.2 园林水景设计手法

(1)形――静态水面划分。水的形态因水体的形状而定,风景园林中的静态湖面,多设置堤、岛、桥、洲等,目的是划分水面,增加水面的层次与景深,从而扩大空间感;或是为了增添园林的景致与趣味。城市中的大小园林多有划分水面的手法,且多运用自然式,只有在极小的园林中才采用规则几何式。

(2)声――水声再造。水本无声,但可随其构筑物及其周围的景物而发出各种不同的声响,产生丰富多姿的水景。王维的“声暄乱石中,色静深松里”,是动与静的对比,也是石与林的交替而产生的一种水景。如音乐喷泉,不仅有音乐配合,还可以声控使水体翩翩起舞。

水景设计应与项目实际的基本特征结合起来,使水景景观不显得单一独立,其景观效果及功能性才能得到完美的统一。生态性、节约性、环保性的水景景观及与海绵城市建设的紧密结合必然会成为现代人在园林水景设计方面的主要研究方向。

2 园林景观水景的施工要点

水景工程的基础工程主要包括土建工程、管道工程、电气工程三大部分。土建工程是在需要浇筑钢筋混凝土的池底和池壁进行的,在水景工程施工过程中,池底施工必须确保不能使水渗透,保证它的坚实平整,摆脱过湿过软。在进行浇筑时,必须检查钢筋是否绑扎牢靠、位置是否准确,确保浇筑成型后,没有缝隙。池壁的施工比池底施工要求更加严格,处理毛壁两边施工前必须使表面干净,还要保证它的湿润性。在完成浇筑后,有必要对池壁池底进行装扮,增加美感。管道工程是处理水的重要桥梁,关系着园林景观水景设施的正常运行。管道要放置在合理的位置,要确保在维护时能够方便处理。在电气工程中,灯具的可靠性、安全性得不到保证,在日光照射下还会加速老化速度,极易出现漏电情况。根据这些情况,在施工时,要合理安排线路,对线路包装,安装漏电警报器,接地传导装置。要充分考虑到以上几种情况,才能保证水景工程设施能够安全有效的运行。

3 园林景观水景施工的难点以及解决办法

3.1 管道材料的选择

以往热镀锌钢管多应用于园林水景工程,但是热镀锌钢管长时间使用后,表面一般都会遭受不同程度的腐蚀,致使园林水景景观达不到应有的效果,况且钢管使用的寿命也不长。然而在园林景观建设中采用不锈钢、铜管的造价又过高。所以,在实际应用中就水景工程中的管道问题,设计者应采用UPAC管材,尽管这种管材也存在自身的缺点,比如材质耐热性较低、在长时间照射下管道材质老化的速度会加快等,但是这种管道材质的优点是能明显的防止流水侵蚀。因此,在施工时可以用UPAC材质的管道放在水池的最下端,不锈钢或者铜管材质的管道放在有阳光照射的地方,如此合理的统筹材料应用既能加强水景的美观又能有效降低建设成本。

3.2 水泵形式的选择

日前,许多水景工程建设为了能降低工程造价或者建筑面积,都采用了不需要泵房的潜水泵作为水利提升设备。其危害主要在两个方面,一方面水景经常会出现局部的缺陷,影响了水景观赏的完整性。另一方面,如若水泵的绝缘设备出现了损坏,将会导致水体带电,可能诱发触电等危险而存在安全隐患。但是如果采用离心泵,就会使管道的长度变大,而必须设置泵房,不仅增加水景的建设成本,还影响了水景的美观。然而综合权衡各个因素,安全性必须置于首位,因此离心泵是水景水利提升设备的首选。

3.3 灯光照明的选择和电气施工

在喷泉水景中必然少不了水下照明,照射灯和彩灯自然成为水景灯具的重点。就我国而言,较多的是使用具有塑料支架的飞利浦水下照明灯具,但这种灯具存在很多不稳定的现象。它的结构易于弯曲或者折断,在水波动很强时或遭到其他外力作用时易于损坏,并且在阳光照射下,会加速塑料的老化,从而易使这种照明灯漏电,使水景存在安全隐患。为了解决这个问题,目前一般采用水下LED灯,这种灯不仅颜色种类丰富,而且使用寿命也长。能为水景景观带来不同的视觉效果,满足人们不同的需求。

3.4 水景基底背景的应用

水景基底背景更多的时候能起到衬托水中景观的作用,水面还可以作为水岸或者水中景物的衬托映照,能引起水面倒影,起到开阔视野,满足视觉效果。在平静的水面,无论水景景观是否规则,是否经过开凿,都可以起到装饰园林的作用,同时平静的水面还可以完全展示出天空,建筑,树木的景物倒影。流动的水面则会加强反射效果,使整个景观看起来栩栩如生。在水体景观方面,要时刻保持水面的清洁,注意水体卫生,让水景为整个园林景观带来别样景色。

3.5 砌石类驳岸施工

施工单位在拿到设计图时要先确定设计图中水位线对驳岸的具体施工位置,用大概22 cm的距离设置水位防线。在实际施工过程中,可以选择人工施工或者机械施工来进行对土方的开挖,土方开挖时一定要注意到驳岸放坡时的坡度,土方开槽后要立即打好基础,确定开槽厚的形状,加固土层,并且要在块石混凝土分隔处进行灌注。在墙体岸边的施工过程中,要确保水岸墙的平整和形式美,要严格对待每一个步骤,还要确保填充物具有防水性,防止水的泄露问题。在进行填充的时候,填充位置一定要比砌石墙面稍微低点,分隔缝要用水泥或者砂浆填满。

4 结语

随着时代的发展,人们对水的理解和审美发生了很大的改变,对水体的应用有了质的飞跃。在园林景观设计中,充分发挥水体的特性,不仅能给人们的心理和生理带来愉悦感,还能赋予园区灵气,因此,水常常被称之为“园之灵魂”。 在我国传统的园林中,有“有山皆是园,无水不成景”的说法,使用水景能提升景观的审美趣味,为园林景观加上点睛之笔。水景建设要遵循自然生态平衡,同时要利用好水体的特征,结合海绵城市理念把水体和环境景观有机相结合,由此才能满足生理上和精神上的双重需要,调节人的思想情操,使水景设计最终能服务于人。

参考文献:

[1]陈从周.中国园林鉴赏辞典[M].上海:华东师范大学出版社,2011(1):58~62.

[2]张卫东.园林景观水景工程施工技术分析[M].北京:北京科技大学出版社,2011(7):85~89.

[3]汪 蕾,胡慧珂.水景的营造设计在城市园林景观设计中的方法[J].科技致富向导,2014(27).

篇4

美国雨水管理分流理论及艺术化的雨水管理理念

对于雨水所产生的径流,传统的雨水管理方式方法主要以排水管道系统收集之后对其集中处理后再排放于江河湖海。这样不仅浪费了非常宝贵的雨水径流资源,也缩短了水文循环,并不能够有效的利用城市绿地自然水资源的循环规律,并充分发挥城市绿地渗透存储蒸发过滤雨水的作用。

基于上述问题,美国宾西法尼亚州立大学的斯图尔特・爱考斯(Sluart Echols)教授总结已有的雨水管理理论的优势与不足,提出了雨水管理分流理论(split-flow methods)。其理论认为应该模拟自然界的雨水循环过程,通过绿地结合相应技术措施对雨水进行模拟自然的管理,并根据相应的暴雨发生频率、质量、持续时间等进行分流设计。分流理论认为蒸发和渗透是十分重要的过程,传统雨水管理往往忽视这两个重要过程阶段,把雨水作为有害物进行收集处理和排放。而分流理论则注重雨水的自然化消纳与处理。分流理论的主要内容如下:(1)模拟自然的雨水循环过程。将城市绿地雨水管理的处理分为蒸发、渗透、排放3个部分,通过对雨水径流的自然化的处理模拟自然进行雨水管理。(2)建立容纳系统和截流系统。雨水径流首先收集转移到容纳系统当中,这个容纳系统又称为“雨水分流器”。其流人“雨水分流器”中的雨水,一部分排到下游,一部分被收集在水处理系统当中。而截流系统能够收集径流、促进蒸发。如雨水花园、下凹式绿地等技术措施。(3)设计分流路径。多余的雨水从容纳设施流出,分流成为若干个排放路径。

艺术化的雨水管理理念(artful rainwater design ARD)同样为Echols教授提出,其主旨是对雨水管理技术措施进行艺术的处理手法,将雨水管理变成城市景观的重要的

部分,使得雨水管理产生多方面的价值。与传统的雨水管理相比,艺术的雨水管理理念改变了城市排水系统大量的埋入地下的做法,突出景观的营造,使得雨水管理成为

处可观可赏可游的景观,使得参观者从中得到美的感受并有定的教育意义。开放的雨水管理措施具有多种价值:美学价值、经济价值、文化价值、环境保护价值、娱乐价值等。

艺术化雨水分流技术在城市绿地中的主要措施

城市绿地中主要能通过以下主要工程措施达到对雨水径流的截留、渗透、与分流,从而体现出自然、绿色的艺术化的雨水管理分流理论。(1)雨水花园:雨水花园(Rian gardan)是雨水工程技术中的

项十分重要的景观设施,它是指在地势比较低洼的区域种植植物,并通过土壤和植物的过滤作用来净化雨水,其主要功用为消纳小面积汇流的初期雨水,消纳雨水径流并减少径流污染。其主要由蓄水层、覆盖层、种植土层、人工填料层及砾石层组成。(2)植草沟:植草沟般指的是种有植被的地表沟渠,可以收集、输送和排放径流雨水,并具有一定的雨水净化能力。(3)下凹式绿地:下凹式绿地较普通绿地而言,其运用了下凹空间充分蓄集雨水,增加了雨水下渗的时间,具有渗蓄雨水、削减洪峰流量、减轻地表径流等优点。典型的下凹式绿地高程低于路面的高程,雨水口设置在下凹式绿地的内部,雨水口的高程低于路面高程并高于下凹式绿地高程。当降雨发生时,道路汇水区的地表径流开始流人下凹式绿地,当径流量超过下凹式绿地的集蓄入渗能力后,绿地开始溢流过剩的雨水。(4)绿色屋顶:绿色屋顶是城市建筑屋顶上的人工绿地,是一种建筑屋顶的部分或全部由绿色植物、植物生长基质及屋顶防水结构覆盖的种屋顶形式,具有很高的艺术欣赏景观价值,通过绿色屋顶的植物、土壤结构,使得屋顶具有截留、消纳、存储、净化雨水的功用。

艺术化雨水分流技术在城市绿地中的案例介绍

波特兰会议中心雨水园

波特兰位于美国的西北部,波特兰受季风气候的影响,是一个全年降雨量较大,降雨频率较为频繁的城市。由迈耶-瑞德景观建筑事务所设计的波特兰会议中心的“雨水园”,位于俄勒冈州会议中心的延伸地带,该设计构思收集33.38亩的会议中心屋顶雨水,经由会议中心南面的落水管输送至规划的969m长,平均宽度1.8m小溪当中,通过花园中的雨水收集池、植物根系、沙石以及土壤模拟自然雨水处理过程,并将雨水进行收集消纳与过滤沉淀,达到净化雨水的作用。该雨水园主要由叠水体系、石材体系、植物体系3大体系组成,在雨水园中设计有水渠和池塘能让人们近距离的体验园内的叠水石材以及植物所构成的优美景观,并能体会学习到雨水园收集净化雨水的过程。是一处值得被借鉴的艺术的雨水管理的典范。

结束语

雨水是人类宝贵的资源,我国当今正在大力推进的海绵城市也是为了能够充分的利用雨水资源,防止洪涝灾害。而美国的雨水管理分流理论及艺术化的雨水管理方法及案例为我们提供了关于雨水资源利用值得借鉴的地方。积极利用雨水,将雨水收集管理工程景观化、艺术化将是非常可行可取的一种雨水管理路径。

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关键词:社会类课程;城乡规划;课程设置

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)14-0181-03

一、现代城乡规划思想的社会学渊源

现代城乡规划诞生于19世纪末、20世纪初,是对工业革命带来的种种城市问题和矛盾的一种回应。诸如英国着力于解决住房问题、德国致力于解决城市扩展、美国的重心则是城市的美化方面等。虽然各个国家在城乡规划实践活动方面表现出一定的差异性,但不得不说,现代城乡规划的萌生与工业化、城市化有着直接的关系,多数西方资本主义国家经历了“工业化―城市化―现代城乡规划诞生”这样一种线性过程。开始于18世纪中叶的工业革命,不仅是一场技术性的变革,更重要的是它塑造了一种全新的工作和生活方式,工业本身除了牟利的动机之外,从19世纪开始就成为促成城镇化的积极因素和巨大推动力。在这场技术革命当中,煤炭成为了工业发展的主要动力来源,铁路的修建使工业企业选址脱离原材料产地成为可能,城市逐渐成为产业和人口的聚集之地,与此同时,空气污染、公共卫生问题、住房问题特别是贫民窟的出现,引起了一些社会学家的关注。针对英国大城市的弊端,艾比尼泽・霍华德1898年出版了《明日:一条通向真正改革的和平之路》表达了一个社会学家对城市问题的关注,书中试图通过开展一场重大的社会变革来解决城市问题,为此,他构建了一个是为健康、生活以及产业而设计的田园城市模式。20世纪初,围绕美国芝加哥大学社会学系形成的社会学派对芝加哥城市的社会问题进行了一系列的实证研究,社会学的研究领域逐渐与城市研究出现了交集,为后来的都市社会学的诞生奠定了基础。英国社会学家格迪斯注意到工业革命、城市化对人类社会的影响,认为城乡规划是社会改革的重要手段,强调把自然地区作为规划的基本框架,把城市放到区域的层面上进行分析,注重社会因素对城乡规划的影响。城市社会问题的关注与研究催生了城乡规划思想的发展。在当今全球城市化和经济全球化的背景之下,城市社会问题日益复杂和多样化,如何有效解决城市社会问题,不仅是社会学家关注的问题,也成为城乡规划理论发展的动力之一。

二、现代城乡规划学科的发展与教育现状

城市经历了一个不断变化和发展的过程,人们对城市的认识和研究也在不断地深化。虽然西方现代城乡规划诞生于建筑学,城乡规划也被大多数人认为是一门实用型的技术科学。随着我国城镇化速度的加快,国家城乡统筹发展战略的实施在一定程度也促进了城乡规划学科的建设和发展。城乡规划作为一项具有全局性、综合性和政策性特点的工作,涉及的领域不断扩大,涉及的学科不断增多,逐渐和其他学科的研究范围相互交叉,研究内容相互渗透,研究方法相互借鉴,学科多元化趋势日渐凸显。国务院学位委员会、教育部公布新的《学位授予和人才培养学科目录(2011年)》中增加了“城乡规划学”一级学科,在此之前,城乡规划与设计仅仅是建筑学一级学科所属的二级学科,其他研究方向诸如区域发展与规划、住房与社区建设规划等均在其他学科中覆盖。城乡规划学一级学科的设置,是社会经济发展的客观要求,有利于培养适应社会发展的城乡规划专业人才。目前,设有城乡规划专业的高校数量日渐增多,这些高校主要依托于建筑学、地理学和园林成立和发展城乡规划专业。与此同时,城乡规划专业课程设置也在不断改革和变化。从目前各高校的课程设置上来看,主干课程仍然大多是以设计、工程技术类为主,由于受办学历史和专业特色的影响,一些学校增设了社会经济类、管理类、信息技术相关课程。随着我国城镇化的发展和城乡问题的研究深入,国家也开始注重城乡规划教育中的社会经济和人文方面的教育,从2000年开始,全国高等学校城乡规划专业指导委员会开始开展一年一度的城乡规划专业本科课程作业交流评优活动,社会调查逐渐成为城乡规划课程教学中增加的一项重要内容。

三、城乡规划专业社会类课程的定位与设置

传统的城乡规划认为空间问题是城乡规划学科的核心,但随着社会的发展,物质形态的规划已不能解决城镇化带来的诸多问题,城乡规划应当从其他学科中吸收相关的理论来充实城乡规划学的发展和实践,同时,具备一定的社会学、经济学理论背景的城乡规划人才越来越符合市场的需求。从城乡规划专业的发展方向来看,专业的城乡规划设计人才必须具备具有对城市复杂环境的整体认识和思考,特别是对城市经济、社会、生态环境的宏观分析与把握。《全国高等学校土建类专业本科教育培养目标和培养方案及主干课程教学基本要求――城乡规划专业》中提到城乡规划社会调查教学任务的课程有“城市社会学”、“城乡规划系统工程学”、“城市研究专题”、“社会调查研究方法”、“规划设计与综合社会实践”、毕业设计”,以上课程均明确提出了规划专业应以城乡规划社会调查理论和方法为教学内容的要求。社会调查作为城乡规划方法论的内容之一,在实践环节越来越显示出它的基础性作用和对规划实践的科学性的影响。因此,将城乡规划社会类课程教学内容分为理论教学和实践教学两部分,社会类课程既包括基础理论课程,又要加强城乡规划社会调查方法的应用。学生通过对城乡规划社会类课程的学习,不仅能够更加系统、全面地认识城市,也为科学规划城市奠定基础。

依托于风景园林设立的城乡规划专业比较偏向于物质形态和景观的规划与设计,在教学内容上强调对学生设计能力的培养,忽略学生社会学相关课程的学习,重设计,轻调查,因此,如何在以工科为背景的城乡规划专业中建立社会类课程的特色教学内容成为城乡规划课程体系改革的重要内容。城乡规划专业社会类课程的教学内容应当融合在理论、实践、应用环节的教学中去。建立从“理论―实践―应用”的课程教学内容体系。在梳理相关高校课程设置的基础上,笔者认为城市社会类课程理论环节的课程应当包括城市社会学和社会调查研究方法两门课程,分别作为专业基础课和专业选修课,实践环节的教学内容包括城乡规划和设计调查报告,作为专业实践和实习的一部分。应用环节的内容包含在毕业设计前期调查分析部分中,作为考核毕业设计的标准之一。围绕理论―实践―应用这条主线,笔者在城乡规划四年制课程教学环节中设置了不同阶段的相关课程和阶段目标,如表1所示。

四、四年制城乡规划专业的社会类课程教学探索

针对四年制城乡规划专业课程教学现状,适应新形势下的复合型人才培养的需求,创新教学模式,在教学目标设立,教学内容选择,考核方式和实践教学进行探索,主要包括以下方面:

1.建立以培养复合型人才为导向的教学目标。所谓复合型人才是指具有宽阔的专业知识,具有多种能力和发展潜能,以及和谐发展的个性和创造性的人才。复合型人才包括知识复合、能力复合、思维复合等多方面。城乡规划复合型人才既要有扎实的设计能力,同时也要具备对城乡复杂问题的思考和分析能力。因此城乡规划专业社会类课程的教学目标旨在通过课程的学习,学生能够从社会学的角度观察和发现城市发展过程中的复杂问题,并有一个系统的、整体的认识。并能够将社会学的研究方法和社会调查方法在具体的城乡规划和设计实践工作中加以应用。

2.社会热点导入式的教学内容,激发学生的学习兴趣。教材是课程体系的支撑,教材在课程教学中具有十分重要的基础地位,它的作用在于系统、简明地叙述和解释基本知识和理论。但社会发展是个复杂的过程,教材的更新远远跟不上社会经济和城市的发展速度,就出现了课程内容与实际脱节或联系不密切的情况。理论落后于实践必然导致学生对教学内容丧失兴趣。在教学过程中激发学生兴趣的有效途径就是将社会热点融入教学内容,让学生主动关注和思考社会问题或社会现象背后的本质,从专业角度去解决问题。例如我国城市规划目前的热点诸如海绵城市、多规融合、存量规划等,这些都是城市适应社会经济发展新常态的变革,和社会发展和城市问题密切相关。城乡规划如何来面对和适应社会经济发展的新常态是一个值得思考的问题。因此,在教学过程中从专业热点导入问题,让学生深入了解社会热点的背景,激发学生自主学习的热情,社会热点导入式的教学内容必将激发学生更大的学习兴趣。

3.建立有效衔接的课程关联的教学模式。社会类课程的教学内容不仅仅包括社会学理论和方法的学习,最重要的是使学生能够从社会学的角度来审视城市发展,将社会学延伸到城乡规划发展的历史中去,在理论教学内容上主动关联到其他课程的内容上去,比如城市发展史、城市总体规划、居住区规划、城市生态与环境等课程相关内容。另外,在教学安排上,合理安排各课程教学顺序,城市社会学和社会调查研究方法两门课的理论学习安排在大二阶段,城乡规划和设计调查报告安排在专业实习或实践内容中去,安排在大三阶段,作为应用环节的毕业设计前期调查分析结合毕业设计安排,在大四阶段安排。

4.建立教学―实践―应用三维一体式的联动教学方法。在以前的教学过程中,大多数学生认为社会学课程理论性较强,与城乡规划偏重实践有些偏离,事实上城乡规划和设计的实践能力的培养离不开对城市现象和城市复杂问题的分析和解读,社会类课程恰巧弥补了这一点。因此在教学方法的使用上,应当强调教授法和学习方法的统一。任何一个理论的诞生都是依托于特定时代背景之下,因此,笔者认为在理论教学环节,应当打破传统的理论填鸭式的教学方法,将学生的思维穿越到特定的历史时期,以历史为坐标,用历史发展的眼光来解读理论,最终任何一个伟大理论的诞生都成为了一种历史必然,也就是一种历史定位的方法,这样学生对理论的认知更深入、更全面。另外,通过案例讨论,增强学生的思考能力的培养,在讨论中发现问题、深化理论学习。实践环节中,建立城市社会实践调查平台,将社会实践调查和专业实习与关联课程结合起来,特别是专业课程教学内容、社会实践调查和专业实习,课程设计、毕业设计串联起来,建立从教学―实践―应用的三维一体式的联动教学方法。教育部文件《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》中指出:“高度重视实践环节,提高学生实践能力。要大力加强实验、实习、实践和毕业设计(论文)等实践教学环节,特别是加强专业实习和毕业实习等重要环节。”城乡规划专业社会类课程实践教学环节包括以下几种类型:第一,课程内的实践环节。第二,专业实习环节,如城市认识实习、生产实习、毕业实习等。第三,毕业设计环节。通过以上三环节的教学,从课程练习到实践应用,形成课程实践教学主线,在实践教学的考核过程中,通过举行评优活动,特别是与全国高等学校城乡规划专业指导委员会开展的城乡规划专业本课程作业(规划设计、调查报告)交流评优活动相结合,提高学生的积极性和创造性。

五、结语

基于对城乡规划思想发展的社会学渊源的思考,认为城乡规划必须与社会经济发展相适应。随着中国城镇化进程的加快,中国经济发展进入新常态,城乡规划专业的社会公共政策的属性日渐凸显。同时城乡规划学科地位的提升也赋予了城乡规划更大的社会责任,城乡规划学科的发展离不开社会类学科的交流与融合,目前四年制城乡规划教育重视设计能力培养,缺少对社会学方法的认知和思维方式的锻炼,城乡规划学科的研究方法应当是一种有结构的多学科方法,城乡规划教育也应当是跨学科的交流与整合,因此,四年制城乡规划专业的社会类课程的建设显得尤为必要,如何将社会类课程进行有效融合和衔接还需要进一步的探索。

参考文献:

[1]曹康,西方现代城乡规划简史[M].南京:东南大学出版社,2010.

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[关键词] 九零代大学生群体;心理健康;引导

【中图分类号】 G44 【文献标识码】 A 【文章编号】 1007-4244(2014)07-081-1

一、轻型变迁的时代环境

每一个人都是一个多样的世界,大学校园里云集着来自四面八方的大学生精英、天之骄子。大学阶段是这些天之骄子人生中的上升期。他们正处在思想活跃、求知欲强烈的阶段,也是思想行为变动最快的时期。他们从小学到中学再到大学,在学习、心理、生理、情感、社会交往方式与接触的事物都发生巨大的变化。可以说,大部分同学第一次走出乡村、走进城市、走进大学校园。有的学生虽然来自城市,但也是第一次真正意义上的离开家,走上独立的成长之路。现今大学校园中的大部分大学生都是独生子女。可以说他们是转型期社会出生的第二代,称之为九零代。九零代是计划生育政策的第二代。与七十年代出生的上大学的大学生不同,还没有时间、经历、经验、精力来关注这些问题,并且当时大学生问题没有现在大学生问题这样突出,可以忽略不记。所以七十年代出生的这代大学生是高校里最后一代喜欢诗歌的学生,是大学校园诗人一代。他们学习传统与现代社会文化,喜欢唐诗宋词、春秋战国时期百家争鸣的代表人物的原著,并且讲授的老师大多是都是那些经历过动荡岁月的经典老一代教师。七十年代的人上大学时代是精英教育时期,改革刚刚开始,社会变迁不快,时间和时空还没受到挤压,整个社会生活比较平和。所有这一切使得七十年代的这代人的大学生活表现得很平和。所以七十年代出生的这代人大学时,很少出现社会高度关注的问题。但是八零九零代人上大学的时候正是改革的广度、深度、速度进入到加速时期和关键阶段,因此社会生活的节奏和社会变迁的速度、广度,让社会人感觉无法适应。大学教育已由精英教育向大众教育转变。就业由分配到市场化的双向选择,创新人才的需求、全球金融危机频发、就业压力大等大的社会问题,八零、九零代学生大多是独生子女,生活于和平时代,没受过挫折、个性张扬、自我意识强烈的一代。他们面临就业、人际、心理、贫困等现代社会问题。

现实主义的价值观及现实社会的风潮的影响,社会文化思潮呈现出多元丰富性。中国社会各阶层正日益形成,社会就像一块巨大的海绵吸水一样吸收着来自方方面面的东西,特别是在走向现代化过程中,全球化的趋势和浪潮席卷全球,西方文化的价值观压路机一样向发展中国家开来,没有抵制的民族、国家的传统文化和价值观迅速被西方文化替代,西方价值观的背后是强大的经济后盾,而资本的扩张带来的是西方价值观的流行,青年大学生更容易受这些观念的影响和涤荡。这一代人是成长于中国经济发展最有活力的时期,他们的生活相对于以前的人们是十分优异的。他们大多是家庭的中心,看着各种科幻电影长大的一代,由于现代社会喧嚣、躁动、变迁、流行的风潮也影响着这些青年人。进了大学校园,面对新人、新事就会有各种各样的思想、心理、情感、人际交往新变动,而中国现阶段存在着城市与乡村、东部与西部的发展差距,经济、文化的对比产生各种思想的变动,加强大学生的思想的引导就非常的重要。

二、引发心理健康的一些突出现象

对大一的学生来说,首先是适应大学生活、学习。大学要培养的是具有思考、探索、发现、研究、实践、动手,具有较强的综合素养,良好的人际交往能力的人才,团队协作精神。大学具有较强的互动性,教师只是起到引路的作用,主要是靠自学钻研,与中学题海战术形成鲜明的对比。自学为主,老师为辅。在大学里,学生变成学习互动的主体,时间的利用和安排以自己为主导。班主任的作用不再像高中那样时时管、事事管。来到大学里,目标变得多元,注重综合能力的发展,注意全面提升自己的学习、做人、做事的能力,与中学单一追求学习效果形成鲜明的反差。因此有的同学一下子适应不了这种转变,没有了班主任像妈妈一样的指导,失去了追求上进的目标,缺乏独立选择判断,从而感觉到空虚、苦闷、彷徨、抑郁。

现代大学都是规模较大、集成管理。来自五湖四海的同学以多元的文化,多样的性格居住在同一个宿舍里。因此人际沟通的能力、性格、爱心、宽容程度决定着这个人在宿舍里与人交往的质量。如果把宿舍当作一个家,共同营造一个良好的宿舍氛围,学会宽容与接纳,在互相关心互相帮助的原则下,营造一个良好的家的感觉,那么会使同学感觉生活愉快、自由,有一种如沐春风的感觉,无形中会使大学生活变得活泼健康有意义,充满幸福。大学感情生活也是一个严重的问题,好多同学进入大学的第一件事就是忙着找一个对象,拍拖一次。大学生心理情感与生理的综合反应使有些同学缺乏处理较为复杂的人际关系。有的同学主观上想找一位拍拖对象,但是由于家庭经济、性格、交往能力等限制,会使他们处于一种欲罢不能,求而不得的两难境地,甚至更有甚者,爱情观念是一种纯粹的占有主义。一旦谈对象以后,会产生许多的现实矛盾。从大学一年级的知识结构、生活经验与异往与解决问题的能力都有所欠缺,会使爱情陷入困境。再者,由于理想主义的爱情与现实主义、享乐主义、欲望主义向钱看形成极大的反差,并且对于大部分学生来说,自己还没有独立的经济实力,爱情生活需要物质基础,如果处理不好,会在经济上产生负重感。另一种问题是学习过程中遇到奖助贷的评定;班委与同学之间的现实利益和管理上的冲突。普通的同学会把班委看成汉奸走狗,只要利益出卖同学,班委又会觉得要完成学校班主任要求管理的事项就不得不对那些违反纪律或有其他问题的同学进行管理,把各种情况向班主任及相关主管部门老师汇报。这就会造成二律背叛现象。所以优秀的班主任要学会营造良好的班级文化氛围,注意选拔培养使用德才兼备、办事果断、行动果敢,具有较强综合能力的班干部。引导全班同学树立和谐、团结、拼搏、进取、宽容、关心的班级氛围,引导同学树立健康,快乐、积极、乐观的人生态度。培养健康、和谐的心理调试机制,使自己的学习生活爱情心理朝着良性健康的方向发展。

三、实事求是因材施教的教育引导

大学是一本五彩缤纷的大书,只要你愿意,随时可以翻开阅读;大学是一个缤纷的世界,只要你愿意,时时都可以探索。在这片天地里,无论你是何种人,都可以拾到你需要的东西。但是不是所有的人都会在大学里一帆风顺。但是一些同学因为各种因素使他们身处于自卑之中,不与同学交往,缺少应有的信心和勇气。针对具体的情况,辅导员多与他交往勾通。在交流和沟通中了解他们,并帮助他们。千万不能操之过急,要先了解他家庭环境、兴趣。然后根据他的性格爱好,与他交流勾通,跟他谈论他感兴趣的话题,千万不能说与心理问题有关的话题,以免伤害他们的自尊。作为教师,首先要学会爱护同学、保护同学,尊重每一个同学,尊重他的隐私。从人性人权的角度来理解和关心每一个同学,切记操之过急,要对症下药、因材施教。

网络游戏往往是伤害同学最大的“利器”。上网、聊天、玩游戏荒废了学业,花销了经济,年底不敢面对。一方面是沉溺于网络不能自拔,另一方面是学习越来越差,失去了信心而变得自卑。对这些同学,要采取“多手抓多手硬”的策略。首先是思想上的明确指引,对他们给予开门见山的当头棒喝,他们属于网络成隐,与吸毒没什么差异。如果不及时改正,将会荒废青春,遗憾终身!这也属于一种心理不健康,没有自我控制能力。所以第二步要做的是,告诉他们什么是健康的心理。

所谓的心理健康,按联合国世界卫生组织的定义是指:“心理功能正常,无心理障碍或心理疾病。也就是具有完整的生理和心理状态与良好的社会适应能力。”具备如下的一些要素:对现实世界有敏锐的洞察力;能接受自己、他人和现实;言行坦率、自然和纯真;不过份关注自己,而以问题为中心;具有超然于世的品格和独处的需要。

第三步,看住、管好,用好这些问题学生。让这些同学明白自己的失误和缺点之后并引导他们走出心理自卑的困境。发现他们身上的优点,让班上学习成绩优异的同学实行一对一的包干,让这些同学辅助他们学习,提高实践动手能力。构建和谐平安校园,保持校园的安定团结,就要从思想上引导好青年大学生,使他们心理健康、学习努力、品格良好。

四、结束语

面对日益突出的大学生心理问题,心理健康的引导就变得更为重要,本文章从个人经验及实际工作出发,浅谈一些工作经验。但是心理问题是复杂的,还需要不断的研究和探索,因此无论是学生还是老师不但要心理健康充满活力充满自信,还要不断努力不断学习不断充实。社会是一所不断变化的大学,大学学堂是不断变化和发展的。因此大学学堂在我们面前展开一本本书,阐明各种传统和新兴的学科,导向真理和智慧,既有接引之台阶,又具深化之门径。无论何时,无论何地开卷有益。

参考文献:

[1]卢婷婷.我的大学[M].北京:中国人事出版社,2008.

[2]翁铁慧.高校学生辅导员情境模拟训练[M].北京:中国福利会出版社,2004.

[3]姚本先.心理学[M].北京:高等教育出版社,2013.

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[基金项目] 2016年江苏省教育厅高校哲学社会科学项目(2016SJD810004);2016年连云港市社科基金项目(16LKT45)。

[作者简介] 李秀芸(1969 ― ),女,山东临沭人,淮海工学院学院副教授,研究方向:乡村治理研究。

日本在二战后用了20年的时间就完成了从传统农业到现代农业的转变,在上世纪60年代中期基本实现了农业现代化。中国农业目前正处于大规模非农就业和农业生产结构转型急剧变迁时期,提出和探讨农业规模经营的问题,是十分必要的。

一、我国农业生产经营规模变革的困境

(一)我国耕地利用现状

一是人多地少,土地高度细碎化,耕地资源硬约束日益加剧。国土资源部的《2015年中国国土资源公报》最新数据显示,截至2015年底,我国耕地面积20.25亿亩,居世界第四位,仅次于美国、俄罗斯和印度,但人多地少,人均占有量很低。根据2015年中国统计年鉴的数据推算,截至2014年底,我国人均耕地面积仅1.48亩,远低于农业发达国家,在世界上190多个国家中排在126位以后。而随着人口的增加,随着工业化、城镇化的推进,人均耕地还要下降,所以耕地资源是硬约束。从农村耕地的空间布局来看,大片农用地呈现出“插花、分散、无序的状态”,这种格局很难与现代农业相匹配。

二是农户分散经营、自给自足为主,土地产出率低,农业劳动生产率与发达国家差距明显。我国农业目前在很多地方、很大程度上还属于生存型农业,农业产业结构单一,地域特色差异不明显,自给自足以粮食生产为主,科技含量不高,再加上一些弃耕撂荒现象,致使耕地利用水平低、农业生产效益不高,市场竞争乏力。中科院曾多份报告认为,中国农业劳动生产率严重滞后,与发达国家相比差距明显。其中2012年的数据表明,中国农业劳动生产率约为世界平均值的47%,约为高收入国家平均值的2%,约为美国和日本的1%。

三是农地使用权流转加快,但仍以农户间自发流转为主。查阅中国产业调研网发现,2016年版中国农村土地流转市场调研与发展趋势预测报告显示,近几年中国农地使用权流转面积增长快速。截至2014年底,全国家庭农地使用权流转面积达到4.03亿亩,占家庭承包地面积的30.4%,比2013年提高4.7个百分点。流转出承包地的农户有5833万户,占家庭承包农户总数的25.3%,比2013年上升2.4个百分点,有8个省市甚至超过了35%。但由于种种原因,农地使用权流转基本上还处于自发无序的状态,不规范流转普遍存在。自发流转一般以村内农户间为主,流转到外村较少,转入土地农户多种粮为主。流转的主要原因是外出打工和因之引起的家庭劳动力匮乏。

(二)我国农业生产经营现状

一是农村人口流动性增强,农民非农化就业已成为普遍现象。农村劳动力外出打工一般有两种形式:一种是“候鸟式”的“亦工亦农”双向流动型;一种是完全脱离农业生产和农村生活环境的“全职”型。近年来,伴随着国家鼓励人口流动政策的实施以及中国工业化、城市化的快速推进,不仅使得农村人口流动性增强,而且越来越多的农村劳动力常年在外,甚至举家外出,由“亦工亦农”城乡间双向流动型转向融入城市的“全职”型转变。

二是农业生产的有效劳动力严重不足,劳动力弱质化现象明显。大多数农民已经不以农为主,传统意义上的农民大大减少,留守农业的劳动力主要以妇女、老人为主,劳动力老龄化、弱质化现象明显。2014年《经济蓝皮书》中数据显示,由于劳动力大规模外出,农村劳动力中16~20岁占比3.4%,21~30岁占16.7%,31~40岁占19.3%,41~50岁占26.4%,50岁以上占34.6%。合计算起来,40岁以上的年龄组人口占到61%。按照清华大学中国农村研究院韩俊教授的调查数据,截至2013年低,中国农业生产经营中,40.3%的家庭耕地由妇女耕种,38.5%的家庭耕地由老人耕种,二者合计占近80%,只有1/5的家庭土地是青壮年男劳力耕种,农业生产者的平均年龄为47.3岁。

三是新型农业经营主体处于探索阶段,农户职业化经营程度低下。据新华社《经济参考报》2013年的调查,我国各类新型农业经营主体总体上“发育不良”:整体数量不足,全国八成以上农户还在单打独斗;经营管理、技术水平偏低;质量状况参差不齐等。有些农业合作社是“有组织无合作”,建社的目的只是为了套取国家补助资金,或是为了合理避税搞投机,并无实质性的农业生产经营活动,新型农业经营主体发育不成熟,还处于探索阶段。

二、农业适度规模经营的日本经验

1.日本农业经营规模变革面临的条件约束。一是人多地少,土地零碎,不便于实行大面积的联合耕种。二是农业地租高,地价贵,土地流转与集中非常缓慢。三是兼业农户比例比较高,土地规模经营难以实现。

2.日本农业规模化经营的实践特点。一是小规模家庭式经营格局为主。二是农业生产实施品牌化、精准化战略。三是完善的社会化服务组织体系。四是农业生产职业化、经营法人化。五是农业规模生产组织形态多样化。

3.日本农业经营规模变革成功的启示,主要如下:一是应首先考虑本国国情。规模经营实质是生产要素的配置问题,根据要素投入方式不同,农业适度规模经营可以分为外延式和内涵式规模经营两种。前者通过扩大土地、农机设备等要素的数量而实现,后者通过整合现存农业资源,提高其使用效益而实现。现实中,两者并不完全独立,而是相互渗透,以哪种要素投入为主是区分两者主要依据。从日本农业现代化发展历程看,其规模化经营变革主要通过后者来实现的,耕地集中现象并不明显。上世纪七十年代,日本政府曾试图学习欧美,积极推行农地的集中和大型农机具的制造,还聘请外国农业教师传播欧美的农业技术。但欧美样板在日本的小农户经营面前并没有发挥实际效用。于是日本政府改弦易张,从本国的农业资源条件和经济水平出发来改造传统农业:鼓励耕地的不断整理,把土壤改良放在极其重要地位;优先开发、推广生物技术;实施中型机械化工程等。由此形成了集约化、专业化、小型化、高品质的家庭农场特色,从而大大提高了其农业生产率。二是农业规模经营变革离不开政府的支持和引导。日本农业之所以取得重大发展,主要推动者是政府。全方位服务农民的农协就是政府推动下产生的社会化的群众组织;政府还多次修改《农地法》,促进农用地合理利用,以提高农地效率;通过财政金融手段,增加对农业的扶持,上世纪五十年代,日本政府对农业的投资已占国民经济投资的20%左右。此外日本政府一直注重加强对农民的职业技能培训,积极筹建更加完备的农业教育体系,设立了认定农业者制度,引导、鼓励农地向认定农业者集中,以此扶持专业农户发展。

三是农业规模经营变革需要市场的运作。历史上,日本政府曾不顾客观条件,不遗余力主观推进农业经营规模变革,事实进展却不尽人意,“最小必要规模”边界缓慢上移整整经历了四十多年时间。1947年按“契约、引导、服务”原则重新建立的“农业协同组合”(简称“农协”),一开始就遵从市场规律,积极培育法治文化和市场精神,按照市场逻辑实行了利益共享、风险共担机制。

三、我国农业规模化经营的发展方向

(一)农业经营规模变革面临的机遇

一是工业化、城镇化进程的深入推进为农业经营规模变革提供了广阔空间。目前我国工业化总体上已经进入中后期阶段,部分发达地区已经进入高度工业化阶段。工业化的深入发展为改造传统农业提供更多现代要素的能力大大增强;同时,城镇化进程也不断加快,根据《国家新型城镇化报告2015》显示,截至2015年,我国城镇化率已达到56.1%,而且正以平均每年一个百分点的速度提高。工业化快速发展和城镇化率的加速提升为进一步转移农村剩余劳动力、推动农业经营规模变革创造了越来越多有利条件。

二是科学化、信息化的深入发展为农业经营规模变革提供了动力支持。近年来,生物技术、信息技术快速发展并不断更新升级。生物技术方面,现代育种尤其抗虫棉的转基因技术发展势头良好,动植物重大灾害防控、生态环境整治等方面也掌握了一批核心技术。同时,对农业的生产、管理和农产品相关信息进行收集、处理、加工和分析和传送能力逐步提高,物联网、分子育种、先进农机具等在农业生产中广泛应用,这些都为改造传统农业提供了坚强保障,为农业规模化经营提供了可能的技术支撑和动力支持。

三是政府的重视为农业经营规模变革提供了发展环境。党的十把解决好三农问题看成全党工作重中之重,强调坚持和完善农村基本经营制度,逐步构建“四化”(集约化、专业化、组织化、社会化)相结合的新型农业经营体系。十八届三中全会从加快构建新型农业经营体系、赋予农民更多财产权利、推进城乡要素平等交换和公共资源均衡配置、完善城镇化发展体制机制等方面,提出了许多突破性的改革措施,为进一步破除农业农村经济发展的制度制约,不断增强现代农业活力创造了良好的发展环境。伴随着中央对农业现代化的大力倡导,全社会的关注度也在提升,一些社会力量纷纷参与到农业现代化进程中,为农业经营体制变革创造了良好的社会环境。

(二)农业规模化经营的路径选择

一是坚持并完善农业家庭经营体系。与工厂化劳动不同,农业生产更为复杂:表现之一其劳动数量、劳动质量、劳动成果等很难有准确测量和计算;表现之二是其必须在广阔的空间进行;表现之三是受自然条件的影响比较大,具有明显的季节性、周期性、地域性。因此,对农业生产来说,家庭是最有效的生产单位,家庭经营能很好地契合农业生产特性。农业家庭经营无可替代,需要坚持。但从日本的实践来看,农业家庭经营要想具有生命力还必须在坚持中创新完善。对我国而言,创新和完善农业家庭经营制度可以从以下两方面展开:(1)通过现代技术来装备家庭式农业,在小规模土地上集约化、精细化生产经营;(2)大力发展小型家庭农场,利用家庭农场发展现代农业、引领农业适度规模经营。

二是实行耕地的集约利用。日本的人均耕地比中国更加拮据,但日本却利用有限的土地资源创造了经济奇迹,用0.8亿亩地养活了1.27亿人口,很好地挖掘了土地节约集约潜力。日本的经验主要两点:注重顶层设计。日本国土规划属于国家顶层战略,做了已有五十多年,非常细致、详细,综合的调查数据能精确到1:1000万比例尺。规划方案过程非常慎重,用在广泛征求意见及协调的时间最长能达45个月,这为以后规划能否有效落实打下了坚实基础;对土地进行严厉管控。设良田保护区,以确保优质农地用于农业生产。对空闲土地进行管制。只要被确认为空闲土地,都道府县知事有权要求土地所有者提出对土地的利用处理计划并监督其合理利用。多次修改《农地法》、《农业振兴区域整备法》、《农地利用增进法》等相关法律,不断促进农地的改良,排除农地的粗放式经营,提高农地利用效率。日本曾经面临的土地资源与经济发展之间矛盾正是我国现在面临的课题,其耕地保护目标也与我国2020年18亿亩耕地总量底线基本国策殊途同归,我国同样需要是强有力的政府管控,通过顶层设计使政府的调控、引导和监管职能真正落实到位。

三是提高农民的组织化程度。小农户和大市场对接的最好办法是把农户组织起来,农民组织化程度已成为西方发达国家农村现代化水平的一个重要标志。提高农民组织化程度首先要积极培育现代型农民组织。其性质主要是经济组织,一般担负农业生产、经营及流通方面的服务职能,是政府联系农民的桥梁和纽带。现阶段我们要积极搭建政府公共服务平台,努力推进农民组织的壮大发展。建构并完善农民组织的治理机制。现代型农民组织主要通过引导社员间的互助合作,为社员提供各类服务,来达到维护社员利益,增加社员收入的宗旨。为了应对自然和市场两大风险,政府应该把农民组织建设当成一项重要的公共事业,竭尽全力为其营造良好的发展环境,并在政策、金融、人才等各方面给予强力扶持。

篇8

这就是光的能量所带来的“引力”。

那么,你知道太阳每年可以为地球提供多少能量吗?你又知道地球上的人类一年工业生产和人们的生活活动一共需要多少能量吗?

太阳能在我们三分之二的国土上, 年辐射量超过60万焦耳/cm2, 每年地表吸收的太阳能大约相当于1.7万亿吨标准煤的能量。中国煤炭的总储量为约6000亿吨,换句话说,每年地表吸收的太阳能相当于2.8倍中国的煤炭总储量。

太阳每年通过大气向地球输送的能量高达3×1024焦耳,这种免费洁净的能源是地球生命和人类生存发展的可靠保证。据统计,地球上人类一年的能源总需求达到约5×1020焦耳,也就是说,如果我们可以收集其中的万分之一到万分之二就足够全世界人类的需求了。

在提高太阳能电池的转换效率和模块技术创新上具有很高造诣、被日本媒体誉为“下一代新型太阳能电池第一人”的韩礼元教授告诉我们,仅仅需要将地球上0.2%的面积覆盖上太阳能电池(假设光电能量转化效率10%),也就是说,相当于中国戈壁滩沙漠或者整个日本国土那么大的面积,就可以收集到足够的能量来满足地球居民全部使用需求!

夸父逐日的故事已经过去了几千年,但是直到今天,太阳所散发出的高能量,依然激励着无数科学家不屈不挠地向着满足人类利用太阳能的目标进发。

其中,开发出高效、价廉、实用的太阳能电池,并使之普及应用,造福人类,更是成为几代科研工作者的梦想。韩礼元教授所致力研制的染料敏化型太阳能电池,就是这样一种新型太阳能电池。

染料敏化太阳能电池――未来阳光灿烂

能源问题已经日益成为全球社会经济发展的制约,二十多年研制染料敏化型太阳能电池的经验,使韩礼元对实行“阳光计划”、开发太阳能资源充满期待和信心,这也是越来越多的国家寻求经济发展的新动力。

他告诉我们,太阳能发电具有安全可靠、无噪声、无污染、不消耗原材料、不必架设高压输电线路、建站周期短、规模可大可小、可以无人值守等一系列优点。特别对于偏远地区的居民供电,或者野外科考、野外作业、军事指挥临时系统的稳定供电具有非常便利的优点。

太阳能高效发电技术早已列入国家中长期科学和技术发展规划中的重点支持和优先发展的方向,成为支撑我国国民经济可持续发展的前瞻性、战略性新能源技术。尤其随着人类对能源的需求量,特别是城市对能源的需求量日益增加,太阳电池的使用更显得势在必行。

目前,进入应用领域的太阳电池主要以硅基电池为主,已历经半个多世纪的发展。在将来进一步更大规模的应用中,硅太阳能电池仍受到诸多限制。因为生产工艺苛刻,在生产过程中会产生污染物等原因,尽管成本降低至3-5元/峰瓦,但是仍然远高于火电和水电的成本,离开政府的支持和补贴,难以大规模普及到农村及城市居民中。

因此,开发低成本和对环境友好的太阳能电池迫在眉睫。

随着纳米材料科学的迅速发展,纳米薄膜太阳能电池日益受到研究者青睐,特别是基于纳米晶多孔膜的染料敏化太阳能电池。

染料敏化太阳能电池,它模拟自然界中的光合作用原理,采用吸附染料的纳米多孔二氧化钛半导体膜作为光阳极,镀碳或镀铂的导电玻璃作为光阴极,电极间选用适当的氧化-还原电解质。只要太阳光一照到电池上,它就会源源不断地开始发电了。

从1996年至今,将近二十年的光阴岁月,染料敏化太阳能电池犹如精心呵护下长大成人的孩子,韩礼元教授对它的优点如数家珍:成本低廉,制作工艺简单,环境友好而且能高度响应低水平的照射条件,拥有潜在的高光电转换效率,极有可能取代传统硅系太阳电池,成为未来太阳电池的主导,缓解能源危机问题。

染料与电池的结合――一条破釜沉舟之路

韩礼元教授是学染料出身,也许这早已注定了他与染料敏化太阳能的不解之缘。

上世纪70年代,在那个“白卷英雄”的时代,中学毕业的韩礼元即进入农场工作,然而,将近四年的电工生涯使他意识到知识的重要性。恢复高考第二年,韩礼元一举考取华东纺织工学院(今东华大学),进入染色专业学习。1982年,大学毕业后不久,他又以优异的成绩考取了国内第一届公派留学,前往日本京都工艺纤维大学攻读硕士研究生,进一步深入学习染料专业。此时的韩礼元在染料世界里尽情畅游,如海绵般汲取染料领域的各种知识,在一次偶然的机会中,他与同事发现合成的染料导电性非常好。当时,超电导是非常热门的研究领域,京都工艺纤维大学电子系的一名导师看中了韩礼元的勤奋好学与专业方面的才气,将他借调到自己的专业研修,从事电子材料领域的研究。这次借调使韩礼元发现了自己在染料专业以外的兴趣所在:“也许是有以前的电工工作背景,我非常喜欢电子材料这样的专业。”

拥有横跨两个专业的背景,1993年,韩礼元进入日本夏普工作之后,顺理成章地成为有机感光材料领域的一名研究人员。作为感光材料的业界翘楚,公司要求韩礼元在材料领域做出开发和创新。

根据当时的文献资料,韩礼元查到1991年瑞士洛桑高等工业学院Michael教授领导的研究小组将纳晶多孔薄膜引入了染料敏化太阳能电池。“我当时想,我喜欢做电子材料和有关的器件,又懂染料,选择研究染料敏化太阳能电池是最合适不过了。”韩礼元这样描述自己当时选择染料敏化太阳能电池道路的心里的想法,“事后证明我的想法有些幼稚”,谈及此,他不禁大笑起来。尽管染料敏化太阳能电池并非韩礼元当初设想的那样是染料与电子材料的组合,但他的这一建议在当时却极具创新意识,得到了夏普公司的采纳和首肯。

1996年,韩礼元正式着手染料敏化太阳能电池的研究工作。但这个选择并不为业内同行所看好,因为相对于其他材料电池,太阳能在当时并非十分引人注目的领域。作为争取利益最大化的私人公司,夏普公司尽管同意韩礼元进行染料敏化太阳能电池,但面对前有技术已经相对成熟的硅基太阳能电池,后有要求投入与产出效益的公司利益,夏普公司仍持谨慎态度,在前期的投入非常少。

这就造成了韩礼元教授当时的困境,前期投入与获得成果,先有鸡,还是先有蛋?

仅仅用了半年多的时间,在人力财力都十分欠缺的条件下,韩礼元教授就将染料敏化太阳能电池做到了3%的效率。

英雄,往往是先他人行一步的首位“吃螃蟹者”,因此在选择之初也会承受更多的困难和打击。回忆起当时的情形,韩礼元教授没有过多描述自己面临的困境,只是说:“正因为是自己心甘情愿做出的选择,而非他人命令,所以即使是最困难的阶段,我也不曾萌生过退意,正所谓‘破釜沉舟’吧。”

世界纪录与“韩家族”的诞生

韩礼元教授领导的研究团队制作的染料敏化太阳能电池,其能量转化效率已经超过了11%。

近10年的努力,浓缩成这样短短的一句话;从3%到11%,呈现在人们面前只是这样简单的数字。

背后的付出,又有几人知?

染料敏化太阳能电池的工作原理,是染料吸收光子后发生电子跃迁,光生电子快速注入到光阳极半导体的导带并经过收集进入外电路而流向光阴极。失去电子的染料分子成为正离子,被还原态的电解质还原再生。还原态的电解质本身被氧化,扩散到光阴极,与外电路流入的电子复合,这样就完成了一个循环。在染料敏化太阳能电池中,光能被直接转换成了电能。

在3%的转化效率基础上,韩礼元教授深入、系统地研究了染料敏化太阳能电池的电子传运机理。他从技术已经成熟的硅基太阳能入手,借鉴等效回路方法,率先提出了染料敏化太阳能电池的等效回路模型,为系统地提高转换效率和长期稳定性奠定了基础。

他所领导的团队,在等效回路模型的基础上,成功地提高了电池的光电流和降低了电池的内电阻,创造了单片电池最高光电转换效率的世界纪录。

这一成果于2006年在日本物理学会杂志(Japanese Journal of Applied Physics Express Letter)上刊登,7年来被引用了1100次以上。“我的成果对其他科研工作者有帮助,为大家提供了一个很方便的工具。”这一打破世界纪录的成果,韩礼元教授只是把它描述成“一个很方便的工具”,欣慰的语言中透出学者的谦虚。

2009年,日本《中文导报》专门以“日本最尖端研究领域的带头人”为题进行报道,将韩礼元称为“下一代太阳电池的色素敏化型电池的第一人”。报道中还写道:太阳光能源转换为电力的效率达到11.1%,创世界纪录。

2011年6月, 韩礼元领导的团队再一次创造世界纪录:染料敏化太阳能电池单片电池光电转换效率达到11.4%,是当时公认最高的光电转换效率。

除此之外,韩礼元教授还对在氧化钛上的染料吸附状态、从染料到氧化钛的电子转移等基础研究,以及在新染料的开发上做出了多项贡献;同时,在有机薄膜太阳能电池、有机半导体材料上也有着深厚的造诣;韩礼元教授还非常关注染料敏化电池在实用化方向上的研究,开发了高效率大面积电池模块,效率达到8%以上,并多次刷新世界纪录。

至今,他已经在国际期刊上发表了近120篇学术论文,并申请了90多项日本专利和40多项国际专利(美国、欧洲、中国、澳大利亚)。根据2005年度日本专利局调查数据,在染料敏化太阳能电池领域,韩礼元教授按发明者计算的专利申请件数也被列为世界第一。

在做出巨大成果的同时,韩礼元教授也带出了一支精兵强将。他对学生和部下要求严格是出名的。“刚开始他们甚至都有点反感我这种严格的做法”,韩教授笑着说。他鼓励年轻人挑战难题,时间久了,大家都发现韩礼元教授有一个特点:支持学生按照自己的观点去尝试,无论事先辩论得多么面红耳赤,只要是正确和合理的,都会得到韩教授的认可。“后来我发现,他们谁都不肯输给我了。”

他说:“大学里主要是建立适合自己的学习方法,学会自我学习,才能不断成长。”作为导师,他认为不应当满足于让学生帮助老师做课题,而要推动学生有自己的想法,培养学生对新事物的高敏感度和创新精神,不盲从,不守旧。尚显稚嫩时出手帮扶,羽翅渐丰后及时放手,是韩礼元教授育人的原则。同时,也要让团队内的成员互相配合,及时发现学生的特点,取其长而舍其短,做到人尽其才。

韩礼元教授有句名言:“学生不超过老师,老师就是失败的。”正所谓严师出高徒,韩礼元教授曾经的学生和部下如今也纷纷成为业内骨干,有些甚至由于与韩礼元教授分属不同机构而成为“竞争对手”。曾有同行开玩笑:以后染料敏化太阳能电池领域的竞争都是在“韩家族”内部产生。对此,韩教授平静的话语下掩盖不住内心的欣慰,青出于蓝而胜于蓝,想来这是每一位为人师者最值得骄傲的时刻吧。

冬天来了 春天还会远吗

染料敏化太阳能电池具有许多硅基太阳能电池所不能应用的领域,例如大型玻璃幕墙,小型家用充电器等。因此,对于纳米薄膜太阳电池尤其是染料敏化太阳电池,研发产业化关键技术具有重要意义。

现阶段,韩礼元教授的研究方向主要集中在染料敏化太阳能电池基础研究,有机薄膜太阳能电池和量子点太阳能电池。

尽管取得了举世瞩目的成就,但韩教授对整个行业有着非常清醒和理性的定位:太阳能电池行业尚处于冬天阶段,这也是我们的积累阶段,储备知识和技术,以迎接即将到来的春天。幸运的是,染料敏化太阳能电池正得到国家的大力支持,韩礼元教授期望经过行业内洗牌,逐渐趋于正规之后,太阳能电池可以再次浮出水面,得到关注并创造价值。

他坦言,与硅基太阳能电池相比,尽管染料敏化太阳能电池具有发电成本低、环境友好、光入射角度依赖性低等优点,但是也有能量转化效率相对偏低的弱点,而且未来想提高其效率尚有一定难度。正因为存在这样的难题,才更需要研究,更需要年轻人去挑战。

韩礼元教授认为,我国目前在染料敏化太阳能领域的基础工艺和研发水平与国外尚存在一定差距,但是也存在有利条件:国内市场竞争者众多,有利于国内的公司在技术上得到提高,通过竞争达到质量、性能、价格等各方面的提升。

染料敏化太阳能领域仿佛蹒跚学步的幼儿,眼下仍需要依赖于国家相关政策的帮扶,尚未达到自己站立。未来,韩礼元教授期望它能够成长为独立生存的产业,展现出太阳能的优势,这也是需要技术人员、市场以及国家相关部门等业内人士共同研究和探讨的课题。

目前,除了科研以外,韩礼元教授也在为染料敏化太阳能相关产品的开发而奔忙和努力。

从经济角度来讲,若实现批量生产,染料敏化太阳能电池的发电成本会接近现有电力价格,而普通的硅电池成本则高出2-3倍,因而染料敏化太阳能电池非常适合批量生产,满足城市居民以及广大农村的需要,特别是对我国近7000万边远地区人口的用电具有实际的意义。

战略角度来讲,我国是一个能源的消耗大国,特别是电力的短缺严重影响我国的经济持续稳定发展。但是无论是核电还是火电,所需要的燃料都是非常有限的,发电的同时也给环境造成了严重的污染。因此,我国尤其应当注重太阳能这种可再生绿色能源的开发与利用,为经济、环境、社会的协调发展奠定良好的基础。

从实用性角度来讲,从染料敏化太阳能电池的结构可以看出,电池是由透明导电玻璃及有一定颜色的染料和电解质构成,且带一定颜色,所以可以通过适当选择染料和电解质的颜色及TiO2膜的厚度来控制整个电池的透光率,这样可以把电池用作窗户玻璃,即透光又可当电池用。

希望十年后当你搬入新家,看到带有装饰色彩的窗玻璃时,别忘了它正在静静为你发电,帮你大量节省着电费的开支。

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染料敏化太阳能电池小知识

染料敏化太阳能电池的研究历史可以追溯到19世纪早期的照相术。

1837年,Daguerre制出了世界上第一张照片。两年后,Fox Talbot将卤化银用于照片制作,但是由于卤化银的禁带宽度较大,无法响应长波可见光,所以相片质量并没有得到很大的提高。

1883年,德国光电化学专家Vogel发现有机染料能使卤化银乳状液对更长的波长敏感,这是对染料敏化效应的最早报道。

1887年,Moser将这种染料敏化效应用到卤化银电极上,从而将染料敏化的概念从照相术领域延伸到光电化学领域。

1964年,Namba和Hishiki发现同一种染料对照相术和光电化学都很有效。

直到20世纪60年代,德国的Tributsch发现了染料吸附在半导体上并在一定条件下产生电流的机理,才使人们认识到光照下电子从染料的基态跃迁到激发态后继而注入半导体的导带的光电子转移是造成上述现象的根本原因。这为光电化学电池的研究奠定了基础。

但是由于当时的光电化学电池采用的是致密半导体膜,染料只能在膜的表面单层吸附,而单层染料只能吸收很少的太阳光,多层染料又阻碍了电子的传输,因此光电转换效率很低,达不到应用水平。

后来人们制备了分散的颗粒或表面积很大的电极来增加染料的吸附量,但一直没有取得非常理想的效果。