土木工程與建筑工程的可持續(xù)發(fā)展

　　關(guān)鍵詞：土木工程建筑工程；節(jié)能；可持續(xù)發(fā)展

　　一、土木工程

　　隨著人類社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展,土木工程已經(jīng)演變成為大型綜合性的學(xué)科,包括建筑工程、鐵路工程、道路工程、橋梁工程、特種工程結(jié)構(gòu)、給水排水工程、港口工程、水利工程、環(huán)境工程等。

　　總的來(lái)說(shuō)土木工程是一門古老的學(xué)科,它已經(jīng)取得了巨大的成就,未來(lái)的土木工程將在人們的生活中占據(jù)更重要的地位。地球環(huán)境的日益惡化,人口的不斷增加,人們?yōu)榱藸?zhēng)取生存,為了爭(zhēng)取更舒適的生存環(huán)境,必將更加重視土木工程。在不久的將來(lái),一些重大項(xiàng)目將會(huì)陸續(xù)興建,插入云霄的摩天大樓、橫跨大洋的橋梁、更加方便的交通將不是夢(mèng)想�？萍嫉陌l(fā)展,以及地球不斷惡化的環(huán)境必將促使土木工程向太空和海洋發(fā)展,為人類提供更廣闊的生存空間。近年來(lái),工程材料主要是鋼筋、混凝土、木材和磚材,在未來(lái),一些全新的更加適合建筑的材料將問(wèn)世,尤其是化學(xué)合成材料將推動(dòng)建筑走向更高點(diǎn)。同時(shí),設(shè)計(jì)方法的精確化、設(shè)計(jì)工作的自動(dòng)化、信息和智能技術(shù)的全面引入,將會(huì)使人們有一個(gè)更加舒適的居住環(huán)境。

　　二、土木工程與建筑工程可持續(xù)發(fā)展的重要性

　　我國(guó)正處于城鎮(zhèn)化和工業(yè)化快速發(fā)展時(shí)期，每年大約有20億m2的建筑總量，接近全球年建筑總量的一半。在這個(gè)時(shí)期新建建筑以及原有400億m2存量建筑是否節(jié)能，不僅關(guān)系到能否緩解我國(guó)能源供求的緊張狀況，而且還關(guān)系到全球的氣候變化與可持續(xù)發(fā)展。建筑節(jié)能已經(jīng)成為一項(xiàng)刻不容緩的事。

　　建筑能耗指建筑使用能耗，包括采暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、照明、炊事、家用電器等方面的能耗，其中采暖、空調(diào)能耗約占60％～70%。根據(jù)1998年估算的數(shù)據(jù)，中國(guó)建筑商品能源消耗已占全國(guó)商品能源消費(fèi)總量的27.6%，接近發(fā)達(dá)國(guó)家的30％～40%。由于保溫隔熱差，采暖系統(tǒng)效率低，我國(guó)單位面積采暖能耗是相同氣候條件下世界平均值的三倍，一些嚴(yán)寒地區(qū)城鎮(zhèn)建筑能耗已高達(dá)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)總能耗的一半左右。中部夏熱冬冷地區(qū)冬季電采暖夏季空調(diào)，以及南方夏熱冬暖地區(qū)（炎熱地區(qū)）夏季空調(diào)越來(lái)越普遍。我國(guó)2000年空調(diào)的產(chǎn)銷量已達(dá)1300萬(wàn)臺(tái)（其中300萬(wàn)臺(tái)外銷），造成夏季電力高峰時(shí)供電十分緊張。據(jù)有關(guān)測(cè)試表明：在城市內(nèi)建筑四周掛滿分體式空調(diào)時(shí)，將造成局部“熱島”現(xiàn)象，空調(diào)機(jī)的運(yùn)行能效比COP顯著下降，建筑周圍熱環(huán)境也被嚴(yán)重惡化。而建筑物壽命一般較長(zhǎng)，建筑節(jié)能改造難度很大，因此在設(shè)計(jì)之初便考慮建筑能耗與環(huán)境影響便顯得至關(guān)重要。而我國(guó)廣大地區(qū)不同氣候、不同類型的建筑節(jié)能不是依靠墻體保溫等措施就可以解決，更需要從建筑設(shè)計(jì)到建筑細(xì)布構(gòu)造處理以及環(huán)境控制設(shè)備及系統(tǒng)等各種技術(shù)的集成來(lái)解決。

　　三、可持續(xù)發(fā)展之節(jié)能措施 

　　土木工程實(shí)施建筑可持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)勢(shì)在必行，通常需要首先從意識(shí)上轉(zhuǎn)變，然后結(jié)合國(guó)家相關(guān)法規(guī)，運(yùn)用高新節(jié)能技術(shù)，與時(shí)俱進(jìn)。具體措施為：

　　1、樹立以人為本的理念

　　建筑的可持續(xù)發(fā)展不是片面的節(jié)約，而是全面地提升建筑的基本品質(zhì)。人們往往誤以為建筑節(jié)能就要降低建筑標(biāo)準(zhǔn)和使用水平，所以要防止簡(jiǎn)單地將節(jié)能建筑理解為“低標(biāo)準(zhǔn)”和“簡(jiǎn)易房”。當(dāng)今社會(huì)，科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異，社會(huì)越是發(fā)展，節(jié)能意識(shí)越要加強(qiáng)。要增強(qiáng)21世紀(jì)能源緊迫感，要充分認(rèn)識(shí)到建筑節(jié)能是一種開(kāi)發(fā)理念和政策取向。開(kāi)展建筑節(jié)能不能主張資源的過(guò)度占用與浪費(fèi)，但也不是以降低綜合性能和犧牲舒適度為代價(jià)來(lái)?yè)Q取資源的節(jié)約。其最終產(chǎn)品必須是不僅質(zhì)量?jī)?yōu)良，而且是充分體現(xiàn)和滿足以人為本的和諧理念，造福人民，回歸自然，與社會(huì)發(fā)展水平相適應(yīng)的人性化建筑。

　　2、加快技術(shù)更新度

　　開(kāi)展建筑節(jié)能，就是要依靠科技進(jìn)步，堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新，迅速提升建筑品質(zhì)和性能，謀求可持續(xù)發(fā)展，杜絕和減少浪費(fèi)。高效率地利用資源，建筑的建造和消費(fèi)；材料的生產(chǎn)和使用，要選擇節(jié)約資源的技術(shù)新路線，減少資源的耗用量，盡量不用或少用不可再生資源。高性能的材料產(chǎn)品，是高效率利用資源的前提。建筑結(jié)構(gòu)材料要有足夠的強(qiáng)度和耐久性，圍護(hù)結(jié)構(gòu)要有良好的保溫隔熱性能，防水、隔聲、涂料、管道等專用功能性材料，都要具有相應(yīng)的高性能。杜絕使用污染性材料，堅(jiān)決有效地控制有害物質(zhì)排放，并盡可能地利用清潔能源。

　　3、加強(qiáng)管理機(jī)制

　　對(duì)建筑節(jié)能的監(jiān)督和管理仍沒(méi)有擺脫“立法腿長(zhǎng)，執(zhí)法腿短”的窘境，扶持建筑技術(shù)創(chuàng)新、鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)資源節(jié)約型項(xiàng)目的傾斜政策尚未全面建立。建筑節(jié)能工作之所以進(jìn)展緩慢，與法制體系的乏力和激勵(lì)政策的缺位不無(wú)關(guān)系。當(dāng)前，非常有必要抓緊研究和制定推進(jìn)建筑節(jié)能的產(chǎn)業(yè)政策。強(qiáng)制性地執(zhí)行現(xiàn)有的法規(guī)和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，并期待政府加快相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定，逐步形成完善的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系，建立起強(qiáng)有力的約束機(jī)制。加快政策支持和技術(shù)服務(wù)體系的建設(shè)。可借鑒國(guó)外一些成功經(jīng)驗(yàn)，對(duì)提前實(shí)現(xiàn)或?qū)嵤└哂趪?guó)家規(guī)定節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的，對(duì)于超額完成節(jié)能改造任務(wù)的給予政策扶持和經(jīng)濟(jì)上的獎(jiǎng)勵(lì)；加大政府對(duì)建筑節(jié)能相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)的支持力度；建立國(guó)家建筑節(jié)能產(chǎn)品認(rèn)證和節(jié)能建筑標(biāo)識(shí)制度。

　　四、對(duì)土木工程現(xiàn)狀以及未來(lái)發(fā)展的認(rèn)識(shí)

　　1、發(fā)展高新技術(shù)

　　應(yīng)用結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展隨著現(xiàn)代傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)與通訊技術(shù)、信號(hào)分析與處理技術(shù)及結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析理論的迅速發(fā)展，人們提出了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的概念，給土木工程的發(fā)展帶來(lái)革命性的變化。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)在結(jié)構(gòu)上安裝各種傳感器，自動(dòng)、實(shí)時(shí)地測(cè)量結(jié)構(gòu)的環(huán)境、荷載、響應(yīng)等，對(duì)結(jié)構(gòu)健康狀況進(jìn)行評(píng)估，科學(xué)有效地提供結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)管理的決策依據(jù)，確保結(jié)構(gòu)安全運(yùn)營(yíng)，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命。

　　2、合理利用自然資源

　　注重既有土木工程設(shè)施的再利用，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展“可持續(xù)發(fā)展是在不犧牲后代并滿足其需要能力的條件下，滿足當(dāng)前的需要”。合理利用自然資源，則要在土木工程的建設(shè)、使用和維護(hù)過(guò)程中，土木工程師主動(dòng)做到節(jié)能節(jié)地，并最大限度地發(fā)揮既有土木工程設(shè)施的作用。比如，我們可以充分利用建筑綠化，在夏季有效降低灰磚墻表面溫度，從而減少空調(diào)的使用量；可以使用節(jié)能保溫型的多孔磚或復(fù)合墻體作為墻體材料，達(dá)到冬季保溫隔熱的作用；還可以太陽(yáng)能、地下熱能等新能源，減少不可再生資源用量的減少。另外，對(duì)既有建筑的再利用也是可持續(xù)發(fā)展的重要手段之一。

　　3、開(kāi)發(fā)利用再生資源與綠色資源

　　實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展世界上每年拆除的廢舊混凝土，工程建設(shè)產(chǎn)生的廢舊混凝土等均會(huì)產(chǎn)生巨量的建筑垃圾。我國(guó)每年的施工建設(shè)產(chǎn)生的建筑垃圾達(dá)四千萬(wàn)噸，產(chǎn)生的廢混凝土就有一千多萬(wàn)噸，清運(yùn)處理工作量大，環(huán)境污染嚴(yán)重。此外，我國(guó)是20年來(lái)世界水泥生產(chǎn)的第一大國(guó)，而這本身是一項(xiàng)高耗資源、高耗能、污染環(huán)境的行業(yè)。

　　結(jié)語(yǔ)：

　　當(dāng)然，可持續(xù)發(fā)展，絕不是一味地追求節(jié)省，而是要尋求一種最合理的中間狀態(tài)，既要保證建筑有足夠的創(chuàng)意，也要追求完美的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，以最少的投入獲得最大的效益。我們依舊還是要?jiǎng)?chuàng)造經(jīng)典，但是絕不能建立在揮霍金錢，建立在耗費(fèi)更多的資源、能源的基礎(chǔ)之上。現(xiàn)今，建筑世界已經(jīng)進(jìn)入到生態(tài)美學(xué)的時(shí)代，注重文化、生態(tài)、工程與環(huán)境之間的關(guān)系，注重人性化、節(jié)能與可持續(xù)發(fā)展，才是我們當(dāng)代工程師的著眼方向。

　　參考文獻(xiàn)

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