浅谈土木工程的可持续化发展对策

浅谈土木工程的可持续化发展对策

梁宇民

梁宇民

身份证号码：45090219890914xxxx

摘要：随着社会经济的快速发展，人们需要大规模和现代化功能的建筑，由此当前土木工程施工要求更快速“更安全”高质量。当代的土木工程必须适应人类社会发展的需要以及当代土木工程发展的契机。下面分析了我国土木工程的可持续发展对策。

关键词：土木工程；发展；可持续化发展

一、土木工程材料的可持续化

生态建材是我国土木工程材料可持续发展的必然选择，其应具有以下三大特性：

1、生态建材应具有先进性，它既可以拓展人类的生活领域，又能为人类开拓更广阔的活动空间；

2、生态建材应具有环境协调性，它既能减少对环境的污染危害，从社会持久发展及进步的观点出发，使人类的活动范围和外部环境尽可能协调，又在其制造过程中最低限度地消耗物质与能源，使废弃物的产生和回收处理达到最小，产生的废弃物能被处理、回收和再生利用，并且这一过程不产生污染；

3、生态建材应具有舒适性，它既能创造一个与大自然和谐的健康生活环境，又能使人类在更加美好、舒适的环境中生活。

综合具备上述三种特性的建筑材料就构成了生态建材。也就是说，具有上述特征的建筑材料或工艺技术可称为“生态建材”或“建筑材料的生态环境化技术”。

二、土木工程设计的可持续化

1、工程与自然共生

工程与自然共生的目的是为了保护环境、利用环境和防御自然。为了保护环境，我们在进行初步设计阶段就要考虑到以下几个方面的问题：保护全球的生态系统，减少co2及其它大气污染物的排放：对工程废弃物进行无害化处理；对气候条件、国土资源予以重视；保持工程周边环境生态系统的平衡。为了利用环境，我们可以充分利用太阳能、风能、地热进行工程结构的供暖、供热、发电、采光和通风。为了防御自然，在进行工程方位规划时应考虑合理的选址与体形；工程外围护结构系统的隔热、保温及气密性设计；高安全性的消防系统；防震、耐震构造的应用；防噪声、滨海工程防盐害对策等。

2、选用节能新技术

为了减轻工程的环境负荷，我们应积极采用节能新技术。为了降低能耗，应高效节约使用能源，如节水系统、根据日照强度自动调节的照明系统、局域换气系统等；还应尽量循环使用能源，如二次能源的利用，蓄热系统、排热回收系统等。为了延长工程的使用寿命，初步设计阶段要尽量使用耐久性强的材料；设计中要考虑到日后对结构物的保养、修缮、更新；对设备竖井、机房、建筑面积、层高、荷载等的设计要留有发展的余地。加大使用解体、再生时不产生氟化物、NO、的环境友好的材料；对自然材料的使用强度以不破坏其自然再生系统为前提；大力提倡采用可循环、再生材料。

3、循环再生型工程

循环再生型工程主要包括以下几点：工程使用过程中，保持设备系统的经济运行状态，引入智能化管理系统，降低工程管理、运营费用；采用易再生及长寿命的工程消耗品；工程使用过程中产生的废水、废气无害处理后排出。为了方便工程的再生，设备尽量由中央移向外壁，以利于设备更换；充分发挥工程的使用可能性，通过技术设备手段更新利用旧的工程；对旧工程进行节能化改造。考虑到工程解体后的污染问题，初步设计阶段要采取措施尽量使其解体时不产生对环境的再次污染，对复合材料进行分解处理，形成再生资源化系统；难以利用的材料使之可燃化，并利用解体材料的燃烧热。

4、使工程融入历史与地域的人文环境

工程和历史与地域的人文环境的融合是可持续发展中最不可忽视的一点。对于历史我们应很好的继承，对古建筑、传统街区景观要妥善进行保存，并继承地方传统的施工技术和生产技术。要使工程真正地做到融入环境，就要在继承保护地域景观特色的前提下，对土地、能源、交通等适度使用，创造积极的新景观；保持工程周边地区居民原有的生活方式，积极鼓励居民参与环境的设计与更新，保持环境的恒久魅力与活力。

三、土木工程使用的可持续化

1、提高能源效率

工程使用过程中，提高能源效率的方法有：根据自然条件，尽量采用自然通风和天然采光，减少空调使用和照明；利用自然光，降低过高的照度标准，限制使用时间和提高照明效率；尽量多使用高效建筑供能用能系统及设备，限制低效供能用能设备的使用，例如通过新的高效HVAC（采暖、通风和空调）技术一人体传感器、变速驱动、自动通风控制、高效热交换器和高效电机等，调整加热和冷却而减少能源消耗。

2、积极开发利用新能源和可再生能源

现阶段可开发利用的新能源和可再生能源有：地热能、太阳能、风能、生物质能等。在建筑中可利用中低温地热采暖和利用地源热泵系统开发新型环保空调设备；应用太阳能热水系统和太阳能光伏发电技术；利用风能发电：利用动物粪便或秸秆气化制成沼气做燃料。积极开发利用新能源和可再生能源具有重大意义：可代替或少用资源有限、不可再生的石化能源；可减少使用石化能源所产生的污染物的排放量，减轻大气污染，保护生态环境；可解决边远偏僻无电、缺能农村基本生活用电；可提高城乡居民的生活质量和住宅的舒适度，并使建筑物造型新颖别致，体现“以人为本”的建筑理念。因此，新能源和可再生能源的应用前景非常广阔。

3、加强工程结构的健康监测

结构的健康监测是指利用现场的无损传感技术和结构系统的特性分析（包括结构的响应），以达到检测结构损伤或退化的一些变化。检测己有建筑物或桥梁等结构在正常使用状态或遭受灾害（如地震、台风或爆炸等）后的健康状况，对结构的维护和及时加固以及对人们生命财产的营救有很大的作用。

在检测的基础上，还需加强结构的维护保养，是延长结构生命周期的重要手段。一些发达国家的工程结构使用年限较长，其根本原因是在保证主体工程质量的前提下，坚持每5～10年对结构进行一次全面的修缮和保养（维修保养费用一般由产权所有者支付），对其外部和内部破损部分进行彻底维修，使主体结构尤其是受力部分始终处于良好的工作状态，有利于延长结构的使用年限。根据发达国家的经验，在现有科技和建材发展水平的基础上，只要在确保工程施工质量的前提下，坚持定期修缮，则将结构的使用寿命延长一倍以是完全可行。

四、超年限土木工程拆除的可持续化

土木工程结构的拆除工程施工过程中对环境的影响与结构建设施工过程中对环境的影响类似，唯一不同的地方就是，拆除过程中较多的用到爆破方法。爆破时产生的噪声污染非常大，因此要做好相应的对策。现在比较通用两种方法：一是采用爆破拆除结构的计算机仿真技术，利用该技术制定合理的爆破方案，使爆破产生的污染和所需的人工、材料、设备等降至最少；二是尽量采用无声破碎剂进行拆除，这种方法在满足工期的条件下，对行车交通的干扰降到最低，对周围建筑物几乎不产生任何影响，还可以克服炸药爆破拆除的许多困难，减少劳动强度，提高安全保障。

五、结语

未来土木工程的发展方向除了建筑材料的高强化和轻质化、施工过程的装配化和工业化、设计理论的科学化和精确化外，在环境日益恶化的今日，可持续化也必然成为土木工程未来发展方向之一。

参考文献：

[1]魏一鸣，傅小锋，陈长杰.中国可持续发展管理理论与实践[J].北京：科学出版社.2005.

[2]张学磊.法谈现代土木工程的特点与未来土木工程的发展[J].城市建设理论研究，2011（15）.

[3]兰岚.浅谈现代土木工程的特点与未来土木工程的发展[J].城市建设理论研究（电子版），2012（22）.