浅析土木工程可持续发展战略

浅析土木工程可持续发展战略

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摘要:可持续发展是目前社会发展的一个主旋律,土木工程活动是人类作用于自然生态,环境最重要的生产活动之一,同样也要考虑可持续发展。土木工程活动是人类作用于自然生态环境最重要的生产活动之一。其中,工程材料的生产与使用、工程设计、工程施工、工程建成后的使用及报废后的拆除等过程均要消耗大量的能源,并不断产生废弃物,这些问题都将对生态环境产生极大影响。因此,土木工程作为国民经济的支柱产业,我们既要大力发展,以满足经济、社会发展的需要,又要注重环境保护、资源节约,推行可持续发展战略。

关键词:土木工程;可持续发展

土木工程与人们的日常生活密不可分。随处可见的高楼大厦、四通八达的道路交通、姿态优美的各式桥梁,坚实如堡垒般的水利设施等,是我们生活不可缺少的一部分。进入新世纪后,在经济高速发展的形势下,我们又将迎来新的一次基础设施建设高潮。

1何为可持续发展

最广泛采纳的定义,是在一九八七年由世界环境及发展委员会所发表的布特兰报告书所载的定义,其亦即:可持续发展是既满足当代人的需求,又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展称为可持续发展。它们是一个密不可分的系统,既要达到发展经济的目的,又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境,使子孙后代能够永续发展和安居乐业。可持续发展与环境保护既有联系,又不等同。可持续发展的核心是发展,但要求在严格控制人口、提高人口素质和保护环境、资源永续利用的前提下进行经济和社会的发展。发展是可持续发展的前提;人是可持续发展的中心体;可持续长久的发展才是真正的发展。使子孙后代能够永续发展和安居乐业。也就是江泽民同志指出的:“决不能吃祖宗饭,断子孙路”。可持续发展与环境保护既有联系,又不等同。环境保护是可持续发展的重要方面。可持续发展的核心是发展,但要求在严格控制人口、提高人口素质和保护环境、资源永续利用的前提下进行经济和社会的发展。

2土木工程的历史及现状

土木工程的历史可以追溯到上古时期人类的野处穴居。我国传说中的有巢氏为巢居的发明者。在新石器时代后期仰韶文化的重要遗址中己发现用木骨泥墙构成的居室和制造陶器的窑厂。到了夏代已有了夯土的城墙。此后,商代用粘土做成的版筑墙、西周时期的瓦以及战国时期的大尺寸的空心砖都相继出现。在欧洲,大约8000年前已经开始采用晒干的砖;大约5000一6000年前开始采用凿琢自然石;大约3000年前,在建筑中开始采用烧制的砖。历史上最早的石墙是垒石构成,后来用粘土泥浆砌筑。经过长期的经验积累,人们开始在泥浆中加入稻草,以提高抗拉强度。后来又发明了石灰,用它来砌筑砖墙。石灰不宜用于大体积工程和地下工程,天然水硬性材料―火山灰不仅能在空气中硬化,也能在水中硬化,因此,早在古罗马时代,就被用来建筑道路、城墙和下水道等等。

改革开放后,我国的经济建设突飞猛进,土木工程方面也得到了很大的发展。目前国内最高的高层建筑为1998年建成的上海金茂大厦,高420米。它的建成彻底改变了我国高层建筑原来的落后面貌,在高层建筑造型的多样化上,在建筑多功能使用上,在结构的改革上,在新材料和新技术的采用上,在合理组织施工方面,在抗震分析、抗震控制试验研究和计算机程序应用上,均达到国际先进水平。

可持续发展的绿色建筑在设计上更加追随自然,提倡应用可促进生态系统良性循环,不污染环境,高效、节能、节水的建筑技术和建筑材料。它是节能环保型的,注意对垃圾、污水和油烟的无害化处理或再回收,充分考虑保护周边环境,包括施工中采用新的施工技术和无污染的建筑材料,尽量减少对建筑工地周围树木、植被、土地的破坏。当然,我们应特别注意工程建设中土地的节约。在建设工作中应重视“变废为宝”,如:粉煤灰利用、用废橡胶筑路、碎玻璃制砖…可持续发展最有效手段是减少能源的消耗。能源的40%消耗在建筑物中,30%用在交通上。因此,在设计和使用建筑物过程中,应尽量寻求节约能源的方案,多利用风能、太阳能和再生能源。

3中国的土木工程要走可持续发展之路

放眼世界,美国的现代化进程可谓先进,而现今资料表明:未来美国要投入16000亿美元来解决已建工程的不安全状态,譬如,氯离子所引发的建筑锈蚀等等。作为当代土木工程师,在传承前人辉煌成就的同时,也必须多多吸取已出事故的教训,在今后的工作中进行创新改良,实现可持续发展。

3.1发展高新技术,应用结构健康监测,实现可持续发展

土木工程在实际使用过程中,会出现不同程度的损伤或性能退化,这将影响起承载能力和耐久性,甚至引发严重的工程事故,带来重大的人员伤亡和经济损失,产生严重的社会影响。因此,从建筑建成的一刻起,就要做好健康监测、修复和加固的准备。随着现代传感技术、计算机与通讯技术、信号分析与处理技术及结构动力分析理论的迅速发展,人们提出了结构健康监测的概念,给土木工程的发展带来革命性的变化。

3.2合理利用自然资源,注重既有土木工程设施的再利用,实现可持续发展

“可持续发展是在不牺牲后代并满足其需要能力的条件下,满足当前的需要”。合理利用自然资源,则要在土木工程的建设、使用和维护过程中,土木工程师主动做到节能节地,并最大限度地发挥既有土木工程设施的作用。比如,我们可以充分利用建筑绿化,在夏季有效降低灰砖墙表面温度,从而减少空调的使用量;可以使用节能保温型的多孔砖或复合墙体作为墙体材料,达到冬季保温隔热的作用;还可以太阳能、地下热能等新能源,减少不可再生资源用量的减少。

另外,对既有建筑的再利用也是可持续发展的重要手段之一。这方面上海已经取得不少成功的经验:大量不用的厂房,很多已经转变为展览厅、办公楼、艺术家工作室等。这样的改造再利用,既符合现代使用的要求,又节约了能源,避免了浪费,不失为一种有效的办法。

3.3开发利用再生资源和绿色资源,实现可持续发展

世界上每年拆除的废旧混凝土,工程建设产生的废旧混凝土等均会产生巨量的建筑垃圾。我国每年的施工建设产生的建筑垃圾达4000万吨,产生的废混凝土就有1360万吨,清运处理工作量大,环境污染严重。此外,我国是20年来世界水泥生产的第一大国,而这本身是一项高耗资源、高耗能、污染环境的行业。与其他材料相比,钢材和再生混凝土较为符合绿色建材的标准,应当大力发展这样的绿色建材。我国建筑中,李国豪教授设计的扬浦大桥也堪称经典。引桥部分的螺旋式上升结构,节约人民币数亿元,是土木工程实现经济性可持续发展的典范。

当然,可持续发展,绝不是一味地追求节省,而是要寻求一种最合理的中间状态,既要保证建筑有足够的创意,也要追求完美的技术经济指标,以最少的投入获得最大的效益。我们依旧还是要创造经典,但是绝不能建立在挥霍金钱,建立在耗费更多的资源、能源的基础之上。现今,建筑世界已经进入到生态美学的时代,注重文化、生态、工程与环境之间的关系,注重人性化、节能与可持续发展,才是当代工程师的着眼方向。

4结语

土木工程可持续发展问题的研究,重视土木工程绿色、高性能材料的研发工作,及时地将研发结果推广应用到实际工程中去,这样可以减少在原材料采用、生产制造、使用过程、废料处理过程中对地球环境的不利影响,对人类的生存和健康起到有利的作用,从长远的观点看,有利于子孙后代的可持续发展。

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[M].北京:科学出版社.2005.

[2]高吉喜.可持续发展理论探索[M].北京:中国环境科学出版社.2001.

[3]丁大钧,蒋永生.土木工程总论[M].北京:中国建筑工业出版社.1997.

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