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【摘要】21世纪是高科技的时代,土木工程将引进更多的高新技术继续发展,在土木工程的各项专业活动中都应考虑可持续发展。这些专业活动包括:建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设,海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等等。
【关键词】土木工程 高新技术 可持续发展
引言
工程材料的生产与使用、工程设计、工程施工、工程建成后的使用及报废后的拆除等过程均要消耗大量的能源,并不断产生废弃物,这些问题都将对生态环境产生极大影响。因此,土木工程作为国民经济的支柱产业,我们既要大力发展,以满足经济、社会发展的需要,又要注重环境保护、资源节约,推行可持续发展战略。
一、中国土木工程现状
中国的土木工程建设从20世纪50 年代起一直没有停过,且发展很快,尤其在改革开放20年间发展极为迅猛,几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路及桥梁、港口航道及大型水利工程在中国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术大力研究、 开发和应用。发展之快、数量之巨、令世界各国惊叹不已。然而,工程材料的生产与使用、工程设计、工程施工、工程建成后的使用及报废后的拆除等过程均要消耗大量的能源,并不断产生废弃物,这些问题都将对生态环境产生极大影响。整个地球生态系统是人类赖以生存与发展的最根本的物质基础。人类唯有在整个地球这个巨大的生态系统的支持,才能得以生存与发展。在任何一个正常的生态系统中,能茸流动和物质循环总是不断地进行着,但在特定时期内,生产者、消费者和还原者之间都保持着一种动态的平衡,这就是生态平衡。生态平衡主要源于生态系统内部固有的自动调能力(即反馈机制),而这种能力是有限的。人类在地球上繁衍利从事着一切活动。当人类的繁衍与活动超越生态系统的调节能力时,生态系统将失去平衡而发生崩溃,结果,环境会逐渐破坏,资源和能源会逐渐枯竭,生物会逐渐绝种,最终将危害整个地球,威胁人类的生存于按展。因此,人类的繁衍与活动不能超越生态系统有限的调节能力,人类的生存与发展只能在整个地球这个巨人生态系统的承载力(环境、资渊、能源及物种等)范围之内。所以土木工程的发展必须要建立在可持续发展的基础上,而不能只顾眼前利益一味去搞发展。
二、可持续发展的提出
可持续发展是一种全新的价值观念,它既不是单纯经济持续发展或社会持续发展,也不是单纯的自然生态持续发展,是以人为中心的“自然一社会一经济”复合系统可持续发展。“可持续发展”一词在国际上最早出现于1980年国际自然与自然资源保护联盟、联合国环境规划署和世界野生生物基金联合发表的《世界自然资源保护大纲》。1994年3月,中国政府编制发布了《中国2l世纪议程——中国2l世纪人口、资源、环境与发展白皮书》,首次把可持续发展列入我国经济和社会发展的长远规划,标志着中国政府对可持续发展理论和战略的确认和对全球可持续发展的参与。在近年的经济持续发展中,不仅仅在自然资源的保护方面提出了可持续发展,在人才的培训领域、使用领域可持续发展的绿色建筑在设计上更加追随自然,提倡应用可促进生态系统良性循环,不污染环境,高效、节能、节水的建筑技术和建筑材料。可持续发展不等同于持续增长(如生物种群数量的指数增长),因持续增艮会受到资源、空间等的限制,迟早会崩溃,这种持续增氏的发展是不可持续的。可持续发展也不等同于单一因子的发展(如所谓钢产量或粮食产量的持续增长),而是谋求实现人口、社会、经济、环境和资源协调发展的一种新型发展模式。可持续发展对于发达国家和发展中国家同样却是必要的战略选择,但是对于像中国这样的发展中国家,可持续发展的前提是發展。中国口前还在沿袭传统的非持续性的发展模式,必须迅速地扭转这种被动局面。《中国21吐纪议群》构筑了一个综合性的、长期的、渐进的可持续发展战略框架和相应的对策,是中国走向21世纪和争取美好朱来的新起点。尽管“可持续发展”一词的精确定义目前尚术十分明朗,其概念与理论还有待进一步研究和发展,但这一词语一经捉山即在世界范罔内得到认同,并引起了巨大的反响。这一现象充分说明了人类对自身走过的发展道路的怀疑平u否定,对今后发展道路和目标的憧憬和向往。从总体上看,人类还未真正走上可持续芨展之路,但应当深信,在可持续发展思想和观念的指引下,人类必将逐渐从工业文明社会跨入一个新的、更高层次的文明社会。
三、土木工程与可持续发展
在土木工程的各项专业活动中都应考虑可持续发展。可持续发展的绿色建筑在设计上更加追随自然,提倡应用可促进生态系统良性循环,不污染环境,高效、节能、节水的建筑技术和建筑材料。它是节能环保型的,注意对垃圾、污水和油烟的无害化处理或再回收,充分考虑保护周边环境,包括:施工中采用新的施工技术和无污染的建筑材料,尽量减少对建筑工地周围树木、植被、土地的破坏。当然,我们应特别注意工程建设中土地的节约。在建设工作中应重视,变废为宝,如:粉煤灰利用,用废橡胶筑路、碎玻璃制砖等等。土木工程人员在努力减少建筑垃圾和废料产生的同时,还应重视废建筑材料的利用,如:废混凝土、废砖石经回收加工,可用作要求不高的地面材料或填充料,也可用于筑路或重新制砖。同时,在工程建设中应特别重视各项土木工程的使用寿命,使之尽量延长。在向海洋拓宽,建人工岛 造海上城市时,也应注意可持续发展 要改进排污出口,不要把海洋当成垃圾桶,在土木工程活动中,一定要注意节约用水。水是一切生命之源。由于中国人口的持续增长,且人口基
数特大,加上工业的快速增长,经济的高速发展后,不少地区的淡水资源逐渐地遭受破坏,甚至污染加重缺水,水荒开始出现。因此,一方面,要节约用水,特别在大量用水的工程建设中,要努力减少水的消耗量;另一方面 要注意水的二次利用。以满足人口增长和经济发展的需要。
3.1土木工程材料的可持续发展
简述土木工程材料的发展现状,指出生态建材是未来土木工程材料的发展方向:阐明生态建材的特性及研究意义;介绍生态建材的研究进展,即从采用高新技术研制与开发生态建材、采用传统工艺利用固体废弃物研制生态建材以及采用新工艺利用固体废弃物开发生态建材;并单独对土木工程中应用广泛的钢材和混凝土的生态化问题进行介绍,为土木工程设计、施工阶段的材料合理选用提供参考。
3.2土木工程设计阶段的可持续发展
分别从初步设计阶段、技术设计阶段以及施工图设计阶段三个方面对土木工程设计阶段的可持续发展问题进行讨论。初步设计阶段,要根掘建设任务,进行全面的调查研究,协调好各种功能的要求,在一定的投资数额范围内将结构作的更好,在尽可能多得使用新型绿色高性能工程材料的前提下做到材料的供求平衡,详细了解工程建设范围内所有可能涉及的环境及地质水文问题,预见后续工作可能发生的结构、设备、动力及施工等各方面的问题,最终确定拟建工程的具体方案;技术设计阶段,要协调各有关工种之间的关系,使各工种之间能够密切配合,协调编制出拟建工程所需的各有关工种的相关文件;施工图设计阶段,新型材料的采用以及研究方法的革新导致现有规范落后于时代的发展,要求我们及时对现行规范进行统筹修订工作;研究开发优化设计软件并积极开展优化设计工作,以使工程结构真正的达到“安全、经济”。
3.3土木工程施工阶段的可持续发展
阐述土木工程施工阶段可持续发展的五大原则,即减少场地干扰、尊重基地环境;施工结合气候;节约资源(能源);减少环境污染,提高环境品质;实施科学管理、保证施工质量。基于该原则,描述我国施工阶段可持续发展现状,并提出推进我国施工阶段可持续发展的一系列具体做法。
3.4土木工程使用与拆除阶段的可持续发展
讨论土木工程使用与拆除阶段存在的问题以及可采取的可持续发展对策,即降低人为的能源消耗、提高资源的利用率、创造良好的使用环境、应对自然因素影响的工程腐蚀现象、做好土木工程结构的健康监测工作、加强结构的维护保养,延长结构的生命周期、制定周密的拆除计划、控制建筑拆除对环境的影响,对拆除废弃物进行综合利用等。上述对土木工程可持续发展问题的讨论是建立在现有的理论研究和工程应用水平之上的,且由于作者水平有限,只能对该战略问题提出一些概念性的看法,其中必定存在许多不足和有待改进的地方,因此,有待于在后续工作中的深入研究及应用。
四、结论
土木工程使用与拆除阶段涉及到大量能源的消耗、大量废弃物的产生、外界人为和自然因素对结构的性能不断产生影响使结构的健康状况不断下降,拆除阶段的噪声污染和废弃物的产生对结构周边环境产生影响等多方面的问题,实施使用与拆除阶段的可持续发展思想在工程使用阶段的应用,对促进土木工程可持续发展具有重要意义。降低人为的能源消耗、提高资源的利用率、创造良好的使用环境、应对自然因素影响的工程腐蚀现象、做好土木工程结构的健康监测工作、加强结构的维护保养,延长结构的使用年限、制定周密的拆除计划、控制建筑拆除对环境的影响,对拆除废弃物进行综合利用,对于土木工程可持续发展战略来说,具有明显而深远的意义。
参考文献:
[1]东南大学.土木工程结构创新与可持续发展国际会议会议报告。
[2]吕志涛.新世纪我国土木工程活动与预应力技术的展望[J].东
南大学学报(自然科学版),2002(03)。
[3]丁大钧,蒋永生.土木工程总论[M].北京:中国建筑工业出版社.1997。
【关键词】土木工程 高新技术 可持续发展
引言
工程材料的生产与使用、工程设计、工程施工、工程建成后的使用及报废后的拆除等过程均要消耗大量的能源,并不断产生废弃物,这些问题都将对生态环境产生极大影响。因此,土木工程作为国民经济的支柱产业,我们既要大力发展,以满足经济、社会发展的需要,又要注重环境保护、资源节约,推行可持续发展战略。
一、中国土木工程现状
中国的土木工程建设从20世纪50 年代起一直没有停过,且发展很快,尤其在改革开放20年间发展极为迅猛,几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路及桥梁、港口航道及大型水利工程在中国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术大力研究、 开发和应用。发展之快、数量之巨、令世界各国惊叹不已。然而,工程材料的生产与使用、工程设计、工程施工、工程建成后的使用及报废后的拆除等过程均要消耗大量的能源,并不断产生废弃物,这些问题都将对生态环境产生极大影响。整个地球生态系统是人类赖以生存与发展的最根本的物质基础。人类唯有在整个地球这个巨大的生态系统的支持,才能得以生存与发展。在任何一个正常的生态系统中,能茸流动和物质循环总是不断地进行着,但在特定时期内,生产者、消费者和还原者之间都保持着一种动态的平衡,这就是生态平衡。生态平衡主要源于生态系统内部固有的自动调能力(即反馈机制),而这种能力是有限的。人类在地球上繁衍利从事着一切活动。当人类的繁衍与活动超越生态系统的调节能力时,生态系统将失去平衡而发生崩溃,结果,环境会逐渐破坏,资源和能源会逐渐枯竭,生物会逐渐绝种,最终将危害整个地球,威胁人类的生存于按展。因此,人类的繁衍与活动不能超越生态系统有限的调节能力,人类的生存与发展只能在整个地球这个巨人生态系统的承载力(环境、资渊、能源及物种等)范围之内。所以土木工程的发展必须要建立在可持续发展的基础上,而不能只顾眼前利益一味去搞发展。
二、可持续发展的提出
可持续发展是一种全新的价值观念,它既不是单纯经济持续发展或社会持续发展,也不是单纯的自然生态持续发展,是以人为中心的“自然一社会一经济”复合系统可持续发展。“可持续发展”一词在国际上最早出现于1980年国际自然与自然资源保护联盟、联合国环境规划署和世界野生生物基金联合发表的《世界自然资源保护大纲》。1994年3月,中国政府编制发布了《中国2l世纪议程——中国2l世纪人口、资源、环境与发展白皮书》,首次把可持续发展列入我国经济和社会发展的长远规划,标志着中国政府对可持续发展理论和战略的确认和对全球可持续发展的参与。在近年的经济持续发展中,不仅仅在自然资源的保护方面提出了可持续发展,在人才的培训领域、使用领域可持续发展的绿色建筑在设计上更加追随自然,提倡应用可促进生态系统良性循环,不污染环境,高效、节能、节水的建筑技术和建筑材料。可持续发展不等同于持续增长(如生物种群数量的指数增长),因持续增艮会受到资源、空间等的限制,迟早会崩溃,这种持续增氏的发展是不可持续的。可持续发展也不等同于单一因子的发展(如所谓钢产量或粮食产量的持续增长),而是谋求实现人口、社会、经济、环境和资源协调发展的一种新型发展模式。可持续发展对于发达国家和发展中国家同样却是必要的战略选择,但是对于像中国这样的发展中国家,可持续发展的前提是發展。中国口前还在沿袭传统的非持续性的发展模式,必须迅速地扭转这种被动局面。《中国21吐纪议群》构筑了一个综合性的、长期的、渐进的可持续发展战略框架和相应的对策,是中国走向21世纪和争取美好朱来的新起点。尽管“可持续发展”一词的精确定义目前尚术十分明朗,其概念与理论还有待进一步研究和发展,但这一词语一经捉山即在世界范罔内得到认同,并引起了巨大的反响。这一现象充分说明了人类对自身走过的发展道路的怀疑平u否定,对今后发展道路和目标的憧憬和向往。从总体上看,人类还未真正走上可持续芨展之路,但应当深信,在可持续发展思想和观念的指引下,人类必将逐渐从工业文明社会跨入一个新的、更高层次的文明社会。
三、土木工程与可持续发展
在土木工程的各项专业活动中都应考虑可持续发展。可持续发展的绿色建筑在设计上更加追随自然,提倡应用可促进生态系统良性循环,不污染环境,高效、节能、节水的建筑技术和建筑材料。它是节能环保型的,注意对垃圾、污水和油烟的无害化处理或再回收,充分考虑保护周边环境,包括:施工中采用新的施工技术和无污染的建筑材料,尽量减少对建筑工地周围树木、植被、土地的破坏。当然,我们应特别注意工程建设中土地的节约。在建设工作中应重视,变废为宝,如:粉煤灰利用,用废橡胶筑路、碎玻璃制砖等等。土木工程人员在努力减少建筑垃圾和废料产生的同时,还应重视废建筑材料的利用,如:废混凝土、废砖石经回收加工,可用作要求不高的地面材料或填充料,也可用于筑路或重新制砖。同时,在工程建设中应特别重视各项土木工程的使用寿命,使之尽量延长。在向海洋拓宽,建人工岛 造海上城市时,也应注意可持续发展 要改进排污出口,不要把海洋当成垃圾桶,在土木工程活动中,一定要注意节约用水。水是一切生命之源。由于中国人口的持续增长,且人口基
数特大,加上工业的快速增长,经济的高速发展后,不少地区的淡水资源逐渐地遭受破坏,甚至污染加重缺水,水荒开始出现。因此,一方面,要节约用水,特别在大量用水的工程建设中,要努力减少水的消耗量;另一方面 要注意水的二次利用。以满足人口增长和经济发展的需要。
3.1土木工程材料的可持续发展
简述土木工程材料的发展现状,指出生态建材是未来土木工程材料的发展方向:阐明生态建材的特性及研究意义;介绍生态建材的研究进展,即从采用高新技术研制与开发生态建材、采用传统工艺利用固体废弃物研制生态建材以及采用新工艺利用固体废弃物开发生态建材;并单独对土木工程中应用广泛的钢材和混凝土的生态化问题进行介绍,为土木工程设计、施工阶段的材料合理选用提供参考。
3.2土木工程设计阶段的可持续发展
分别从初步设计阶段、技术设计阶段以及施工图设计阶段三个方面对土木工程设计阶段的可持续发展问题进行讨论。初步设计阶段,要根掘建设任务,进行全面的调查研究,协调好各种功能的要求,在一定的投资数额范围内将结构作的更好,在尽可能多得使用新型绿色高性能工程材料的前提下做到材料的供求平衡,详细了解工程建设范围内所有可能涉及的环境及地质水文问题,预见后续工作可能发生的结构、设备、动力及施工等各方面的问题,最终确定拟建工程的具体方案;技术设计阶段,要协调各有关工种之间的关系,使各工种之间能够密切配合,协调编制出拟建工程所需的各有关工种的相关文件;施工图设计阶段,新型材料的采用以及研究方法的革新导致现有规范落后于时代的发展,要求我们及时对现行规范进行统筹修订工作;研究开发优化设计软件并积极开展优化设计工作,以使工程结构真正的达到“安全、经济”。
3.3土木工程施工阶段的可持续发展
阐述土木工程施工阶段可持续发展的五大原则,即减少场地干扰、尊重基地环境;施工结合气候;节约资源(能源);减少环境污染,提高环境品质;实施科学管理、保证施工质量。基于该原则,描述我国施工阶段可持续发展现状,并提出推进我国施工阶段可持续发展的一系列具体做法。
3.4土木工程使用与拆除阶段的可持续发展
讨论土木工程使用与拆除阶段存在的问题以及可采取的可持续发展对策,即降低人为的能源消耗、提高资源的利用率、创造良好的使用环境、应对自然因素影响的工程腐蚀现象、做好土木工程结构的健康监测工作、加强结构的维护保养,延长结构的生命周期、制定周密的拆除计划、控制建筑拆除对环境的影响,对拆除废弃物进行综合利用等。上述对土木工程可持续发展问题的讨论是建立在现有的理论研究和工程应用水平之上的,且由于作者水平有限,只能对该战略问题提出一些概念性的看法,其中必定存在许多不足和有待改进的地方,因此,有待于在后续工作中的深入研究及应用。
四、结论
土木工程使用与拆除阶段涉及到大量能源的消耗、大量废弃物的产生、外界人为和自然因素对结构的性能不断产生影响使结构的健康状况不断下降,拆除阶段的噪声污染和废弃物的产生对结构周边环境产生影响等多方面的问题,实施使用与拆除阶段的可持续发展思想在工程使用阶段的应用,对促进土木工程可持续发展具有重要意义。降低人为的能源消耗、提高资源的利用率、创造良好的使用环境、应对自然因素影响的工程腐蚀现象、做好土木工程结构的健康监测工作、加强结构的维护保养,延长结构的使用年限、制定周密的拆除计划、控制建筑拆除对环境的影响,对拆除废弃物进行综合利用,对于土木工程可持续发展战略来说,具有明显而深远的意义。
参考文献:
[1]东南大学.土木工程结构创新与可持续发展国际会议会议报告。
[2]吕志涛.新世纪我国土木工程活动与预应力技术的展望[J].东
南大学学报(自然科学版),2002(03)。
[3]丁大钧,蒋永生.土木工程总论[M].北京:中国建筑工业出版社.1997。