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所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2010-09-04 14:05 熱度:
摘要:土木工程與建筑工程能否可持續發展主宰著我國能源的矛盾、改善人民生活工作條件、環境污染的減輕、是促進經濟可持續發展的一項最直接的保護措施,因此在土木工程建筑中提出可持續發展戰略有著非常重要的現實意義。本文闡述了如今的節能狀況,并結合了土木工程的歷史,以及我國的國情和世界形勢,來談談土木工程建筑工程的可持續發展。
關鍵詞:土木工程建筑工程;節能;可持續發展
一、土木工程
隨著人類社會的進步和發展,土木工程已經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、特種工程結構、給水排水工程、港口工程、水利工程、環境工程等。
總的來說土木工程是一門古老的學科,它已經取得了巨大的成就,未來的土木工程將在人們的生活中占據更重要的地位。地球環境的日益惡化,人口的不斷增加,人們為了爭取生存,為了爭取更舒適的生存環境,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。科技的發展,以及地球不斷惡化的環境必將促使土木工程向太空和海洋發展,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、信息和智能技術的全面引入,將會使人們有一個更加舒適的居住環境。
二、土木工程與建筑工程可持續發展的重要性
我國正處于城鎮化和工業化快速發展時期,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存量建筑是否節能,不僅關系到能否緩解我國能源供求的緊張狀況,而且還關系到全球的氣候變化與可持續發展。建筑節能已經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、熱水供應、照明、炊事、家用電器等方面的能耗,其中采暖、空調能耗約占60%~70%。根據1998年估算的數據,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%,接近發達國家的30%~40%。由于保溫隔熱差,采暖系統效率低,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,一些嚴寒地區城鎮建筑能耗已高達當地社會總能耗的一半左右。中部夏熱冬冷地區冬季電采暖夏季空調,以及南方夏熱冬暖地區(炎熱地區)夏季空調越來越普遍。我國2000年空調的產銷量已達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。據有關測試表明:在城市內建筑四周掛滿分體式空調時,將造成局部“熱島”現象,空調機的運行能效比COP顯著下降,建筑周圍熱環境也被嚴重惡化。而建筑物壽命一般較長,建筑節能改造難度很大,因此在設計之初便考慮建筑能耗與環境影響便顯得至關重要。而我國廣大地區不同氣候、不同類型的建筑節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造處理以及環境控制設備及系統等各種技術的集成來解決。
三、可持續發展之節能措施
土木工程實施建筑可持續發展,已經勢在必行,通常需要首先從意識上轉變,然后結合國家相關法規,運用高新節能技術,與時俱進。具體措施為:
1、樹立以人為本的理念
建筑的可持續發展不是片面的節約,而是全面地提升建筑的基本品質。人們往往誤以為建筑節能就要降低建筑標準和使用水平,所以要防止簡單地將節能建筑理解為“低標準”和“簡易房”。當今社會,科學技術發展日新月異,社會越是發展,節能意識越要加強。要增強21世紀能源緊迫感,要充分認識到建筑節能是一種開發理念和政策取向。開展建筑節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約。其最終產品必須是不僅質量優良,而且是充分體現和滿足以人為本的和諧理念,造福人民,回歸自然,與社會發展水平相適應的人性化建筑。
2、加快技術更新度
開展建筑節能,就是要依靠科技進步,堅持技術創新,迅速提升建筑品質和性能,謀求可持續發展,杜絕和減少浪費。高效率地利用資源,建筑的建造和消費;材料的生產和使用,要選擇節約資源的技術新路線,減少資源的耗用量,盡量不用或少用不可再生資源。高性能的材料產品,是高效率利用資源的前提。建筑結構材料要有足夠的強度和耐久性,圍護結構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排放,并盡可能地利用清潔能源。
3、加強管理機制
對建筑節能的監督和管理仍沒有擺脫“立法腿長,執法腿短”的窘境,扶持建筑技術創新、鼓勵開發資源節約型項目的傾斜政策尚未全面建立。建筑節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系。當前,非常有必要抓緊研究和制定推進建筑節能的產業政策。強制性地執行現有的法規和節能標準,并期待政府加快相關標準規范的制定,逐步形成完善的法規標準體系,建立起強有力的約束機制。加快政策支持和技術服務體系的建設。可借鑒國外一些成功經驗,對提前實現或實施高于國家規定節能標準的,對于超額完成節能改造任務的給予政策扶持和經濟上的獎勵;加大政府對建筑節能相關技術和產品的研究開發的支持力度;建立國家建筑節能產品認證和節能建筑標識制度。
四、對土木工程現狀以及未來發展的認識
1、發展高新技術
應用結構健康監測,實現可持續發展隨著現代傳感技術、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展,人們提出了結構健康監測的概念,給土木工程的發展帶來革命性的變化。結構健康監測系統通過在結構上安裝各種傳感器,自動、實時地測量結構的環境、荷載、響應等,對結構健康狀況進行評估,科學有效地提供結構養護管理的決策依據,確保結構安全運營,延長結構使用壽命。
2、合理利用自然資源
注重既有土木工程設施的再利用,實現可持續發展“可持續發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能節地,并最大限度地發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發展的重要手段之一。
3、開發利用再生資源與綠色資源
實現可持續發展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四千萬噸,產生的廢混凝土就有一千多萬噸,清運處理工作量大,環境污染嚴重。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、污染環境的行業。
結語:
當然,可持續發展,絕不是一味地追求節省,而是要尋求一種最合理的中間狀態,既要保證建筑有足夠的創意,也要追求完美的技術經濟指標,以最少的投入獲得最大的效益。我們依舊還是要創造經典,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。現今,建筑世界已經進入到生態美學的時代,注重文化、生態、工程與環境之間的關系,注重人性化、節能與可持續發展,才是我們當代工程師的著眼方向。
參考文獻
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文章標題:土木工程與建筑工程的可持續發展
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