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文檔簡介

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

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