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
隨著人類社會的進步和發(fā)展,土木工程已經(jīng)演變成為大型綜合性的學科,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。
總的來說土木工程是一門古老的學科,它已經(jīng)取得了巨大的成就,未來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)榱藸幦∩?為了爭取更舒適的生存環(huán)境,必將更加重視土木工程。在不久的將來,一些重大項目將會陸續(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,工程材料主要是鋼筋、混凝土、木材和磚材,在未來,一些全新的更加適合建筑的材料將問世,尤其是化學合成材料將推動建筑走向更高點。同時,設計方法的精確化、設計工作的自動化、信息和智能技術(shù)的全面引入,將會使人們有一個更加舒適的居住環(huán)境。
二、土木工程與建筑工程可持續(xù)發(fā)展的重要性
我國正處于城鎮(zhèn)化和工業(yè)化快速發(fā)展時期，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。在這個時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、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)，中國建筑商品能源消耗已占全國商品能源消費總量的27.6%，接近發(fā)達國家的30％～40%。由于保溫隔熱差，采暖系統(tǒng)效率低，我國單位面積采暖能耗是相同氣候條件下世界平均值的三倍，一些嚴寒地區(qū)城鎮(zhèn)建筑能耗已高達當?shù)厣鐣偰芎牡囊话胱笥摇Ｖ胁肯臒岫涞貐^(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)越來越普遍。我國2000年空調(diào)的產(chǎn)銷量已達1300萬臺（其中300萬臺外銷），造成夏季電力高峰時供電十分緊張。據(jù)有關(guān)測試表明：在城市內(nèi)建筑四周掛滿分體式空調(diào)時，將造成局部“熱島”現(xiàn)象，空調(diào)機的運行能效比COP顯著下降，建筑周圍熱環(huán)境也被嚴重惡化。而建筑物壽命一般較長，建筑節(jié)能改造難度很大，因此在設計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，更需要從建筑設計到建筑細布構(gòu)造處理以及環(huán)境控制設備及系統(tǒng)等各種技術(shù)的集成來解決。
三、可持續(xù)發(fā)展之節(jié)能措施
土木工程實施建筑可持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)勢在必行，通常需要首先從意識上轉(zhuǎn)變，然后結(jié)合國家相關(guān)法規(guī)，運用高新節(jié)能技術(shù)，與時俱進。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)能就要降低建筑標準和使用水平，所以要防止簡單地將節(jié)能建筑理解為“低標準”和“簡易房”。當今社會，科學技術(shù)發(fā)展日新月異，社會越是發(fā)展，節(jié)能意識越要加強。要增強21世紀能源緊迫感，要充分認識到建筑節(jié)能是一種開發(fā)理念和政策取向。開展建筑節(jié)能不能主張資源的過度占用與浪費，但也不是以降低綜合性能和犧牲舒適度為代價來換取資源的節(jié)約。其最終產(chǎn)品必須是不僅質(zhì)量優(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，與社會發(fā)展水平相適應的人性化建筑。
2、加快技術(shù)更新度
開展建筑節(jié)能，就是要依靠科技進步，堅持技術(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。高效率地利用資源，建筑的建造和消費；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)材料要有足夠的強度和耐久性，圍護結(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，都要具有相應的高性能。杜絕使用污染性材料，堅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、加強管理機制
對建筑節(jié)能的監(jiān)督和管理仍沒有擺脫“立法腿長，執(zhí)法腿短”的窘境，扶持建筑技術(shù)創(chuàng)新、鼓勵開發(fā)資源節(jié)約型項目的傾斜政策尚未全面建立。建筑節(jié)能工作之所以進展緩慢，與法制體系的乏力和激勵政策的缺位不無關(guān)系。當前，非常有必要抓緊研究和制定推進建筑節(jié)能的產(chǎn)業(yè)政策。強制性地執(zhí)行現(xiàn)有的法規(guī)和節(jié)能標準，并期待政府加快相關(guān)標準規(guī)范的制定，逐步形成完善的法規(guī)標準體系，建立起強有力的約束機制。加快政策支持和技術(shù)服務體系的建設。可借鑒國外一些成功經(jīng)驗，對提前實現(xiàn)或?qū)嵤└哂趪乙?guī)定節(jié)能標準的，對于超額完成節(jié)能改造任務的給予政策扶持和經(jīng)濟上的獎勵；加大政府對建筑節(jié)能相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品的研究開發(fā)的支持力度；建立國家建筑節(jié)能產(chǎn)品認證和節(jié)能建筑標識制度。
四、對土木工程現(xiàn)狀以及未來發(fā)展的認識
1、發(fā)展高新技術(shù)
應用結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展隨著現(xiàn)代傳感技術(shù)、計算機與通訊技術(shù)、信號分析與處理技術(shù)及結(jié)構(gòu)動力分析理論的迅速發(fā)展，人們提出了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的概念，給土木工程的發(fā)展帶來革命性的變化。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)通過在結(jié)構(gòu)上安裝各種傳感器，自動、實時地測量結(jié)構(gòu)的環(huán)境、荷載、響應等，對結(jié)構(gòu)健康狀況進行評估，科學有效地提供結(jié)構(gòu)養(yǎng)護管理的決策依據(jù)，確保結(jié)構(gòu)安全運營，延長結(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施的再利用，實現(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(diào)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。
3、開發(fā)利用再生資源與綠色資源
實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展世界上每年拆除的廢舊混凝土，工程建設產(chǎn)生的廢舊混凝土等均會產(chǎn)生巨量的建筑垃圾。我國每年的施工建設產(chǎn)生的建筑垃圾達四千萬噸，產(chǎn)生的廢混凝土就有一千多萬噸，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(chǎn)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)。
結(jié)語：
當然，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)濟指標，以最少的投入獲得最大的效益。我們依舊還是要創(chuàng)造經(jīng)典，但是絕不能建立在揮霍金錢，建立在耗費更多的資源、能源的基礎之上。現(xiàn)今，建筑世界已經(jīng)進入到生態(tài)美學的時代，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，才是我們當代工程師的著眼方向。
參考文獻
[1]夏云，夏葵，施燕．生態(tài)與可持續(xù)發(fā)展建筑[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001．
[2]曹叔維，初春玲．建筑能耗的綜合性指標[J]．節(jié)能，1999，（12）．
[3]韓建新，顏宏亮．21世紀建筑新技術(shù)論叢[M]．上海：同濟大學出版社，2000.
