(武汉大学电气与自动化学院 湖北武汉 430072)
摘要:安全用电是高校实验室日常工作的重要组成部分。随着高等教育不断地发展,实验室规模逐渐扩大,覆盖的学科面越来越广,这给安全管理带来了新格局。高等教育基本建设的投入与实验室硬件建设息息相关,而用电设备和配电系统的构建是强化实验室硬件建设的重要内容,由此决定了实验室安全管理的成败与否。
关键词:高校实验室;基本建设的投入;硬件建设;安全用电
建国初期,高校实验室在极其简陋的环境下逐渐发展起来。随着经济的发展对人才的需求,高校规模不断扩大。实验室硬件建设的日渐落后,安全问题伴随加剧,已影响到校园安全,并引起社会高度关注。本文通过高校实验室硬件建设发展过程,来分析实验室安全管理长期存在的问题。
一、我国高校实验室的诞生
1、建国初期高校实验室的发展状况
虽然中国经济十分落后,未经历工业革命,但还是受其影响。在此背景下,新中国刚成立了。面对极度贫弱的经济、教育、科技文化状况,国家不忘各类人才的建设。在发展基础教育的同时,国内高等教育建设亟待改善。当时的哈工大、清华和北大等一批高校鼻祖百废待兴,缺乏建设实验室的经验。在当年有着30多年建设社会主义经验的苏联老大哥的帮助下,解了高校教育的燃眉之急[1]。
2、新中国第一批高校实验室的建立
1954年10月5日,当时的高等教育部发出了《关于重点高等学校和专家工作范围的决议》,宣布了中国人民大学、北京大学、清华大学、哈尔滨工业大学、北京农业大学、北京医学院等6所全国重点高等学校的名单,还进一步明确了支援我国高校工作的苏联专家的主要任务与工作范围。此名单的宣布,是新中国成立以来的首次,1959年到1960年全国重点高校的数量由16所进一步扩大到44所[3]。1952年后,苏联专家大批来华,至1960年,苏联教育专家指导建设的高校实验室有807个[1]。
3、前苏联的实验室管理经验对我们的启示
专家吉玛都金诺夫在北京石油学院(今中国石油大学)建立实验室过程中,再三强调实验室应特别注意保安防火和安全卫生,实验室要布置得整齐清洁、秩序井然,以良好的工作环境来影响学生的工作习惯;技术装备要按需求计划采购,及时更新、维修及保养[3]等。可见防火很重要,特别是当年的建筑以及配套设施多以木结构为主。而井然有序的实验环境、设备的及时维护是保证实验室安全的必要条件。同时提醒我们,培养学生良好的安全习惯从实验室开始。
二、高教改革唤醒并推动了实验室的建设与发展
1、1977年高考的恢复唤醒高校实验室的建设
高考的恢复唤醒沉睡了十年之久的高等教育,极大地推动了高校实验室的建设和发展。1977年冬天,中国570多万考生走进了曾被关闭了十余年的高考考场,当年录取新生仅27.3万人;1978年,610多万人报考,仅录取40.2万人[3]。
2、高等教育改革深化期的到来
国务院于1993年颁布了《中国教育改革和发展纲要》,这标志着高等教育改革深化期的到来。《纲要》中写道:“逐步提高国家财政性教育经费支出占国民生产总值的比例,到本世纪末达到百分之四。还指出:“要集中中央和地方等各方面的力量办好100所左右重点大学和一批重点学科、优势专业。”此后在《纲要》实施意见中指出“需要设立专项基金。这项经费中央和地方、部门要作统筹安排。”1994年中央财政为实施“211工程”拨出3亿元启动资金。
3、大规模扩招开始
统计显示,从1949年到1977年,中国大陆人口从5.4亿增到9.5亿,18年后突破12亿[4],教育需求急剧上升。1999年,教育部出台了《面向21世纪教育振兴行动计划》,高等教育改革继续深化,拉开了高等教育扩大规模的序幕。同时“985工程"正式启动建设”。2004年,国务院国颁发《2003-2007年教育振兴行动计划》,继续实施"985工程"和"211工程",努力建设一批高水平大学和重点学科。
据统计,从1998年到2018年,全国普通高考录取人数呈现增长趋势,2018年全国录取人数增长至791万人,比2017年增加30万人,同比增长3.9%[5]。与1998年相比,普通高等教育学校的数量和学生规模都有了大幅度的增加。
三、历次高等教育改革对高校实验室硬件建设的影响
1、高等教育经费增长速度滞后于扩招的速度
中国的教育经费包括教育事业费和基本建设费两部分。据统计[6],2002年,国家财政性教育经费投入占GDP比例达3.41%,在2012年达到了4%之后,连续7年保持在4%以上,2018年为4.11%。这比始提4%的目标的1993年晚了近20年。我国高等教育总投入占GDP的比例,从2005年到2015年,除少数年份外基本稳定在1.35%~1.40%之间,而高教政府投入占高教总投入的比例平均为52.88%[7]。近几年全国公立高校在学规模徘徊在80%左右[6]~[7]。
教育经费宏观投入明显滞后,必然会影响到高教总投入,最终导致实验室硬件建设经费不足。
2、高校合并潮
为了提高我国在世界上的竞争力,上世纪末,特别是在2000年前后,我国高校兼并潮爆发。很多大专业院校得到了合并,造就了很多学科全面,实力强大的“211”和“985”高校,高校排名突飞猛进。2017年,为了实现强国梦,三部委推出了“双一流”计划。这给实验室安全管理带来新挑战。
3、高校实验室新型式不断涌现
科学实验室是科学的摇篮,是科学研究的基地,科技技术发展的物质基础。目前我国国立大学高校约占80%。随高等教育改革的不断深入,高校实验室在国民经济中的地位也日渐明显。从教学类逐步发展到教学与科研实验室并存;从理工科类逐步扩展到文、理工实验室并存;专业与基础类也从单一分散管理向综合化发展,各级别的实验中心或基地如雨后春笋般地涌现。
科研实验室兼有科研和培养研究生的任务,随着我国GDP不断增长,国家重点、跨学科综合和校企联合等新型式不断出现,还有跨国联合,1997年开始,贝尔实验室正式进入中国,与多所高校建立了合作关系。实验室管理新格局的产生,势必带来新气象。高校实验室硬件配套设施日渐落后的矛盾也随之突现出来。
四、高校基本建设对实验室用电安全管理的影响
1、高校扩招以来实验室事故的主要特点
第二次工业革命以电力的广泛应用为显著特点。伴随电力工业的发展,安全问题日渐突出,特别是我国的民用供电等级为220V/380V(50HZ),属于致命电压等级,如果使用不当会造成很大的人身财产损失。
分析从高校扩招以来实验室事故,不难看出主要是由可燃气体和电气引起的火灾及爆炸[8]。在电气化高度发达的今天,用电设备的正确使用不容忽视,如操作用电设备或电源时易产生电火花,这极有可能引爆周围可燃气体或粉尘。实验室设备的保养和线路的维护是保障实验室安全的重要环节[8],而这一保障依赖于基础设施建设的投入。
2、基建工程项目应在设计和施工环节确保实验用房的安全用电要求
现代建筑以钢筋混凝土结构为主,取代了以木材为主的土木结构,这能有效的减少火灾的发生。但随着电气化的发展,出现了新问题,钢混和钢框架结构本身不具备防触电和雷击能力。“等电位联结”能防止过大的电位差而导致的种种电气事故,早已为国际上许多国家所采用。它对防雷、防触电、强弱电设备的正常工作和安全使用,都是十分必要的。然而这方面我国起步比较晚。
目前,我国许多新修订的建筑规范、标准逐步同国际电工IEC标准2接轨。《民用建筑电气设计规范》[9]中要求在电磁兼容与电磁环境
下设置“接地与等电位联结”,其与实验室室内电源线路统称供电系统,为实验设备提供安全保障。高校实验室用房属民用范围,但种类繁多,所以要求在设计与施工环节充分考虑这方面的问题。电源线路一般包括电气照明、动力以及信息化管理系统(含公共安全系统)等。
3、实验设备应在选购、安装与日常维护等环节加强安全用电管理
实验室设备通常为用电设备,包括通用(办公)和专业两类,电压等级分为交流220V/380V。目前各高校实验室设备已集中采购为主,分教学和科研两大类。伴随高等教育的发展,教学仪器生产也逐步产业化,这为用电设备的安全使用提供了一定保障。在采购时必须仔细阅读说明书,确认用电产品是否符合IEC的安全标准。厂方也应按IEC标准生产与安装。交付使用后的日常维护应遵守《用电安全导则》。在导则中要求“应确认其符合产品使用说明书规定的环境要求和使用条件,并根据产品使用说明书的描述,了解使用时可能出现的危险及应采取的预防措施,用电产品检修后重新使用前应再次确认[10]。”只有这样才能做到设备的安全使用。
4、筑起实验室安全管理的第一道防线需要基本建设投入及时跟进
现行一般公共建筑使用期为25年或更长。在设计施工阶段已确定了在《建筑设计防火规范》[10]中规定的使用面积与人数的关系、安全通道以及室内外电源供电系统等配套设施的安全技术要求。据此实验室硬件存在如下隐患:①超期使用的旧建筑在许多高校普遍存在,特别在双一流大学,保留了许多历史建筑。古建筑房屋密集,房屋防火等级低,缺乏基本消防设备;②相对教学楼、学生宿舍和图书馆等公共设施用房而言,实验室用房所占比例较小,生均面积没有同步增长,并且时常大范围变动,特别是科研用房没有建制,随人和课题而设;③用电设备以及与有关的配套设施未按用电和消防安全要求及时更换,有的长期超使用;④绝大部分实验室未按火灾自动报警系统。
高等学校基础设施的建设与改造是大学教学、科研发展不可或缺的部分。由基建和教学设备的建设组成。其投入属于固定资产投入,其增速不及教育事业费,有着一次投入大,使用周期长的特点。因此要解决上述问题,需基本建设投入及时跟进。
五、总结
随着科学技术的飞跃发展,科学研究工作的规模越来越大,教学实验是科研的基础,已融入国民教育之中,这是社会化和专业化的重要表现。由于我国底子薄,高校发展时间短,不可避免出现资金短缺问题。国家正在努力拓宽教育经费的来源渠道,以加大高校基础设施建设的投入,确保实验室安全运行,特别是用电方面。
参考文献
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[6]中国教育经费统计年鉴.国家统计局[M].北京:中国计量出版社,1999-2018
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[9]民用建筑电气设计规范.中国建设部[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[10]用电安全导则GB/T13869-2017.中国标准化委员[M].北京:中国标准出版社,2018.
[11]建筑设计防火规范GB50016-2014.中国公安部[M].北京:中国计划出版社,2018.
作者简介
陈晓红,(1966—),女,福州,工程师,研究方向:高等教育,电气安全实践教学。