綠色橋梁設計探討

Word版本，下載可自由編輯綠色橋梁設計探討1、綠色設計的概念及設計原則

1.1、綠色設計的概念

綠色設計(GreenDesign)，也稱生態(tài)設計(EcologicalDesign)、可持續(xù)設計(SustainableDesign)、產(chǎn)品全生命周期設計(ProductLifeCycleDesign)等。是指在產(chǎn)品及其壽命周期全過程的設計中，要充分考慮對資源和環(huán)境的影響，在充分考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、開發(fā)周期和成本的同時，更要優(yōu)化各種相關因素，使產(chǎn)品及其創(chuàng)造過程中對環(huán)境的總體負影響減到最小，產(chǎn)品的各項指標符合綠色環(huán)保要求的一種系統(tǒng)設計辦法。相像于抗震設計，綠色設計是一種概念設計。綠色設計要對囫圇生產(chǎn)、生活系統(tǒng)物質(zhì)能量的充分通過舉行綜合分析,形成良性的生產(chǎn)循環(huán),它具有減量、重復通過、和循環(huán)的特點。其中減量是指節(jié)省資源、降低能耗,實現(xiàn)可持續(xù)進展。重復通過是指在削減消耗的同時注意產(chǎn)品的再通過性,以最大程度的發(fā)揮產(chǎn)品的價值。循環(huán)指合理回收再通過廢棄物中實用成分以開發(fā)二次資源。

1.2、綠色設計的原則

綠色設計要遵循六項基本原則,即①產(chǎn)品全壽命周期閉環(huán)設計原則。從產(chǎn)品全生命周期動身，考慮產(chǎn)品的生命周期內(nèi)各個階段對周圍環(huán)境的影響；②資源最佳通過原則。盡可能選用利用簡化產(chǎn)品結(jié)構實現(xiàn)可回收再通過性的可再生資源,并在產(chǎn)品的囫圇生命周期中最大限度的通過選用的資源的設計原則；③能源最佳通過原則。在產(chǎn)品囫圇生命周期循環(huán)中實現(xiàn)能耗最少，并盡可能的通過可再生能源；④污染微小化原則。在設計過程中就消退污染源,從根本上防止污染；⑤技術先進原則。應用最先進的技術來獲得最佳的生態(tài)經(jīng)濟效益；⑥功能先進有用原則。綠色設計的終于目標是向用戶和社會提供功能先進有用的綠色產(chǎn)品。

2、橋梁結(jié)構物的產(chǎn)品特別性

橋梁結(jié)構物具有極其特別的特點,主要表現(xiàn)在:一是橋梁的建筑在造價上和原材料的價格及設計、施工計劃等相關,與市場的需要關系不大,基本是由政府部門按照社會、經(jīng)濟的進展情況來確定實施的；二是橋梁的建設規(guī)模導致橋梁設計對社會效益、經(jīng)濟效益及生態(tài)效益影響巨大；三是橋梁設計的使用年限打算了其對社會、環(huán)境影響的深遠性；四是橋梁在其壽命范圍內(nèi)的使用過程中不會產(chǎn)生對環(huán)境有害的垃圾但在超期服役后就變成了難以處理的廢棄物；五是橋梁需要具有抗侵蝕和抵擋不利環(huán)境因素的能力。

3、綠色橋梁設計的思想

3.1、橋梁體系的選用

橋梁體系中的各種體系均有一定的適用范圍,在設計中要按照實際狀況,對梁、拱、剛架、吊與組合體系舉行合理的選用,避開提升造價和為建成后的養(yǎng)護造成困難。在橋梁設計中如若只一味地追求景觀效應,采納大量不同的體系舉行設計,會浮現(xiàn)無數(shù)弊端。首先會造成施工工藝復雜,需要使用大量不同的各種模板和機械設備。且使用構件的尺寸不能滿足受力要求；第二是對于一些不適用于上跨橋橋梁體系會造成視覺上的側(cè)向壓縮感使人感到壓抑。再次是因為索結(jié)構和鋼結(jié)構的橋梁對防腐的要求高,會造成建成后的養(yǎng)護工作繁雜,使投入加大,并且隨著交通的急速進展，上跨橋可能會改建，而復雜體系的橋梁改建難度十分大。以上這些弊端都不符合綠色設計的基本原則。所以在橋梁設計過程中應結(jié)合建設地周圍地理條件、采納相對簡潔、統(tǒng)一的結(jié)構體系。并充分考慮橋梁結(jié)構體系日后維護、改建的可行、方便。固然，復雜體系橋梁的景觀效果不能否定，只是不能過多。

3.2、橋梁結(jié)構設計

按照綠色設計的原則中的六項基本原則,在對橋梁結(jié)構舉行設計時,要結(jié)合詳細的實際狀況,以橋梁的適用性(serviceability)、平安性(safety)、經(jīng)濟性(economy)和美觀性(aesthetics)為終于目標，舉行技術先進的結(jié)構設計。

在設計中要精確?????分析結(jié)構受力,充分考慮橋梁在其生命周期內(nèi)所面臨的各種荷載、各種不利的環(huán)境因素以及自身承載能力的退化,利用全面精準的結(jié)構計算、科學合理的施工計劃、綠色可循環(huán)的原料等辦法在保證橋梁使用過程中的平安適用的前提下，削減材料能耗并降低環(huán)境污染。以最小的費用，實現(xiàn)最大的效益。在設計過程中還可以采納模塊化設計辦法。模塊化的構件具有便利更換、拆除的優(yōu)點,而且拆除后的構件仍然具有較大的通過空間。

3.3、橋梁附屬設備的設計

伸縮縫、支座、排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等都是橋梁的附屬設備,他們雖然在工程造價中占用的比例不高,但也對囫圇橋梁的設計和應用起著重要的作用。目前大多數(shù)橋梁的排水系統(tǒng)設計比較容易,不合理,使得大量的橋面污水肆意流動直接擊打著地面,這種狀況的形成正是當時在橋梁設計時未全面考慮環(huán)保因素而造成的。利用綠色設計可以實現(xiàn)對橋梁原有缺點的優(yōu)化,使設計更為合理和有用。利用挑選性能更優(yōu)越的PVC管等排水系統(tǒng)的材料可以使排水設備更輕質(zhì)、節(jié)能、抗腐蝕。在設計中要按照當?shù)氐慕邓疇顩r舉行水力計算來精確?????設置足夠數(shù)量的排水系統(tǒng)。利用設計合理的排水管數(shù)量使橋面排水更順暢。在利用排水系統(tǒng)將水引離橋面后,還要考慮如何對水流舉行疏導。例如可以直接將水流引至排水溝，以削減其對地面的二次污染。同時可以采納銜接管將多個橋面排水管連通后再接入同一套疏導系統(tǒng)的辦法來達到使囫圇橋梁更美觀簡潔、更低能耗的目的。

3.4、橋梁結(jié)構的耐久性設計

橋梁結(jié)構的耐久性是橋梁設計中的重要考慮環(huán)節(jié),它打算著橋梁結(jié)構的使用壽命。使用壽命過短會造成資源的極大鋪張,加大初期投資的成本和后期養(yǎng)護及修理費用成本,降低效益,違反了綠色設計的基本原則。在橋梁建設的初期設計中要按照其結(jié)構的用途對耐久性做出詳細設計要求,對橋梁使用的材料、施工的方便性、橋梁的后期使用和維護以及功能過時和壽命期費用等因素都要在設計中舉行充分考慮和關注。還要實行各種措施使橋梁結(jié)構在漫長的服役期內(nèi),能夠適應各種變化,從而能夠更好的為交通服務。要實現(xiàn)這個目標就需要在橋梁的設計階段對橋梁結(jié)構的可檢性、可修性、可換性、可強性、可控性及可持續(xù)性等因素舉行充分的分析討論,要對傳統(tǒng)的設計理念提出挑戰(zhàn),假如橋梁建成后其各個部件無法順當實現(xiàn)檢查、更換、準時修復,且不能得到有效控制、加強和可持續(xù)進展,就會導致橋梁結(jié)構在內(nèi)、外因復合作用下,逃不出破損,崩塌的命運。工程師在對橋梁設計時,要熟悉到橋梁整體結(jié)構和各組成部件的壽命是不同的,例如:拉索的使用年限普通為10年至40年；橡膠支座的使用期限要小于20年；橋體鋼結(jié)構的油漆庇護年限最佳情況為20年；而拉索護套的使用年限不到20年等等。在設計中,設計師要充分考慮這些自身壽命期低于結(jié)構設計壽命期的部件,要實現(xiàn)對橋梁結(jié)構設計的變形在構造上達到“可控”的目的,同時在構造上保證其建成后可查、可修、可換、可加強,惟獨這樣才干在日后的運營階段對橋梁舉行有效的修理、加固,達到保證橋梁結(jié)構耐久性的目的。

3.5、達到設計使用年限后的橋梁的處理

對橋梁舉行的綠色設計,須遍及囫圇橋梁的生命周期,這樣設計出的橋梁與傳統(tǒng)理念下設計的橋梁相比校更具優(yōu)越性。在注意綠色設計的同時對達到設計使用年限的橋梁的處理也要同樣賦予重視。橋梁工程具有造價昂貴且不易回收再通過的特點,所以要以盡量延伸其使用壽命為原則,對達己經(jīng)到設計使用年限的橋梁,利用健康檢測來確定其承載能力,按照詳細結(jié)果對可繼續(xù)使用的橋梁采納重新設定使用年限的辦法處理,對于承載能力己經(jīng)不能滿足使用條件的橋梁,可以采納降低等級或改作人行橋等辦法來舉行繼續(xù)使用。不得已需要拆除的狀況下，要預先方案好拆除產(chǎn)生的廢料綠色處理問題，這也是為什么橋梁設計中盡量采納綠色材料的重要緣由。

4、結(jié)束語

總之，綠色是目前設計領域提出的一種全新的概念,在產(chǎn)品設計創(chuàng)造過程中,從形成概念到生產(chǎn)創(chuàng)造等各