土木工程與環(huán)境

土木工程與環(huán)境的若干了解土木工程是指建造各類工程設施的科學、技術和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產活動有關的各類工程設施，如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開發(fā)利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設施應用材料、工程設備在土地上所進行的勘察、設計、施工等工程技術活動。現代土木工程不斷地為人類社會創(chuàng)造嶄新的物質環(huán)境，成為人類社會現代文明的重要組成部分。但是有些負面問題卻是我們不可以逃避的，環(huán)境問題是當前世界各國極為關注的問題，尋找新的替代能源和能源多極化的要求是21世紀人類必須解決的重大課題。這也對土木工程提出了新的要求，應當予以足夠的重視。人們在創(chuàng)造大量物質文明的時候，同時也污染了自然環(huán)境，破壞了生態(tài)平衡，為解決土木工程對環(huán)境污染所帶來的問題，作為大一新生，我們必須首先了解環(huán)境與土木工程的若干問題，才能為我們日后有更大的作為做好準備。首先，我國的土木工程有自己的特殊性?！爸袊鞘澜缟先丝谧疃嗟膰遥豁棿筚Y源被13億一除即變得微不足道，而一個小問題乘以13億就成了大問題?！贝苏Z切實道出了我國的困難之所在。我國的煤、石油、天然氣、水、森林總量均居于世界前列，而人均占有量卻全部低于世界平均水平。人口、能源、教育、污染問題已經成為我國所面臨的四大嚴酷問題。由于我國是一個發(fā)展中國家，經濟還不發(fā)達，基礎設施還遠遠不能滿足人民生活和國民經濟可持續(xù)發(fā)展的要求，所以在基本建設方面還有許多工作要做。并且在土木工程的各項專業(yè)活動中，都應考慮可持續(xù)發(fā)展。這些專業(yè)活動包括：建筑物、公路、鐵路、橋梁、機場等工程的建設，海洋、水、能源的利用以及廢棄物的處理等。所以土木工程，也必當立足長遠，走出一條可持續(xù)發(fā)展之路。放眼世界，美國的現代化進程可謂先進，而現今資料表明：未來美國要投入16000億美元來解決已建工程的不安全狀態(tài)，譬如，氯離子所引發(fā)的建筑銹蝕等等。作為當代土木工程師，在傳承前人輝煌成就的同時，也必須多多吸取已出事故的教訓，在今后的工作中進行創(chuàng)新改良，實現可持續(xù)發(fā)展。所以減少土木工程中對環(huán)境的污染，實質上就是我們要在土木工程中走可持續(xù)發(fā)展的道路，在查閱一些資料后，我覺得我們從以下幾個方面來做。（一）發(fā)展高新技術，應用結構健康監(jiān)測，實現可持續(xù)發(fā)展土木工程在實際使用過程中，會出現不同程度的損傷或性能退化，這將影響起承載能力和耐久性，甚至引發(fā)嚴重的工程事故，帶來重大的人員傷亡和經濟損失，產生嚴重的社會影響。因此，從建筑建成的一刻起，就要做好健康監(jiān)測、修復和加固的準備。

隨著現代傳感技術、計算機與通訊技術、信號分析與處理技術及結構動力分析理論的迅速發(fā)展，人們提出了結構健康監(jiān)測的概念，給土木工程的發(fā)展帶來革命性的變化。結構健康監(jiān)測系統(tǒng)通過在結構上安裝各種傳感器，自動、實時地測量結構的環(huán)境、荷載、響應等，對結構的健康狀況進行評估，科學有效地提供結構養(yǎng)護管理的決策依據，確保結構安全運營，延長結構使用壽命。通過發(fā)展結構健康監(jiān)測與安全預警，在第一時間發(fā)現建筑可能出現的問題，及時進行修復與加固，既避免了可能出現的建筑事故，也基本解決了建筑過快老化損壞，不得不拆去重修的尷尬局面，及由此造成的大量經濟、資源、時間上的浪費，實現建筑使用的可持續(xù)發(fā)展。（二）合理利用自然資源，注重既有土木工程設施的再利用，實現可持續(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，滿足當前的需要”。合理利用自然資源，則要在土木工程的建設、使用和維護過程中，土木工程師主動做到節(jié)能節(jié)地，并最大限度地發(fā)揮既有土木工程設施的作用。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，從而減少空調的使用量;可以使用節(jié)能保溫型的多孔磚或復合墻體作為墻體材料，達到冬季保溫隔熱的作用；還可以太陽能、地下熱能等新能源，減少不可再生資源用量的減少。另外，對既有建筑的再利用也是可持續(xù)發(fā)展的重要手段之一。這方面，上海已經取得不少成功的經驗：大量不用的廠房，很多已經轉變?yōu)檎褂[廳、辦公樓、藝術家工作室等。這樣的改造再利用，既符合現代使用的要求，又節(jié)約了能源，避免了浪費，不失為一種有效的辦法。未來能源一一太陽能（三）開發(fā)利用再生資源和綠色資源，實現可持續(xù)發(fā)展未來能源一一太陽能世界上每年拆除的廢舊混凝土，工程建設產生的廢舊混凝土等均會產生巨量的建筑垃圾。我國每年的施工建設產生的建筑垃圾達4000萬噸，產生的廢混凝

土就有1360萬噸，清運處理工作量大，環(huán)境污染嚴重。此外，我國是20年來世界水泥生產的第一大國，而這本身是一項高耗資源、高耗能、污染環(huán)境的行業(yè)。與其他材料相比，鋼材和再生混凝土較為符合綠色建材的標準，應當大力發(fā)展這樣的綠色建材。例如：日本的愛知世博會，在材料方面，世博會的各種建筑材料表面上看很高檔，但是很多都是廢物利用。許多木版都是由建筑用木材廢料加工而成，到處擺放的坐椅，是電視機殼粉碎后制成。豐田展館內壁由回收的廢紙加工而成，長久會場日本館，既追求了人與自然和諧，也節(jié)約了經濟開支，所使用的大部分鋼材和木料，都可以回收利用。同時，竹壁的優(yōu)越性在3到9月愛知的酷暑也顯現無遺。竹子本身的性能大大降低了室內溫度，空調的使用也明顯減少。這一點給了我眾多的思考：在建筑選材方面，在合適之處應用自然的可再生資源，節(jié)約開支的同時，也實現了生態(tài)與建筑的和諧可持續(xù)發(fā)展，何樂而不為呢？另外，在日本愛知世博會長久手會場，繭狀日本館為減少熱負荷，利用墻面綠化、生物降解塑料材料和間伐木材（森林中被砍掉的細木材）實現了環(huán)保功能。以“自然的智慧”為主題的愛知世博會，展館建設大量應用現代科技成果，突出環(huán)保性和功能性，反映出人類對自然美的孜孜追求。而這，也應當是未來土木工程師要學習和發(fā)展的方向。繭狀日本館但是，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經濟指標，以