土木工程的可持续前景

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【摘 要】实现我国土木工程的可持续性发展就必须要重视高新技术、生态建材的应用,实现资源的再利用和人力资源的能动性.本文分析了我国土木工程发展现状,对土木工程可持续发展前景进行了展望,力求通过理论研究实现土木工程建设的长远发展.

【关 键 词】土木工程；建筑；现状；发展

当前,中国正在从事世界上最大规模的基础设施建设,在宏大的基础建设过程中,如何调整土木工程建设的脚步,使得土木工程建设出现可持续性发展的可能成为了建筑行业发展的重点内容.本文分析了我国土木工程发展现状,对土木工程可持续发展前景进行了展望,力求通过理论研究实现土木工程建设的长远发展.

1土木工程发展现状

1.1环境保护问题

土木工程建设的发展需要有环境工作做为支持,只有在可持续性发展的环境支持下,土木工程建设才是成功的.目前,土木工程发展过程中出现的环境问题主要是由于资源开发严重而导致的对自然资源的破坏,基础设施建设导致的绿地减少、水污染严重、工程噪音严重等.这些问题都属于工程建设过程中必须面对的问题.如何一方面加大土木工程建设的力度,另一方又保持自然环境的稳定是当前土木工程发展的关键问题.1

1.2土木工程材料的发展

土木工程材料主要包括金属材料和非金属材料,功能分类以建筑功能材料、墙体材料、建筑结构材料三类为主.在土木工程建设过程中,这些建筑工程材料的作用十分重要,为了适应建筑需要,工程材料也在不断的变革发展.例如：采用高强度钢材的钢柱,在整体稳定方面,极限应力δu与屈服强度fy的比值δu／fy（即整体稳定系数φ）,要比普通强度钢材钢柱高很多.同时能够减小构件尺寸和结构重量,相应地减少焊接工作量和焊接材料用量,减少各种涂层（防锈、防火等）的用量及其施工工作量,使得运输安装更加容易.

1.3新资源利用

土木工程建设过程中会产生大量的建筑垃圾,这种垃圾的再次利用率较低,往往只能进行掩埋、取暖和铺路,而且利用率有限,使得土木工程建设成为当前最大资源利用的消耗项目.受世界范围内的能源危机影响,土木工程建设过程中的能源问题属于新的发展研究方向,对于土木工程建设来讲为了利用新资源必须要对建设用料进行可重复利用的开拓,保证对建筑垃圾的控制和再利用就是对资源的节约.

2土木工程可持续发展前景

2.1高新技术下的可持续性发展

土木工程为了进入可持续性发展的空间必须要依靠高新技术,进行土木建筑结构的健康监测,实现其可持续发展.这里所指的健康检测主要是指利用现场的无损传感技术和结构系统的特性分析包括结构的响应,以达到检测结构损伤或退化的一些变化.理想的健康监测与损伤检测方法应能在结构损伤出现的较早时期发现损伤,在传感器精度允许的情况下确定损伤的位置,估计损伤的程度,并预测出结构的未来稳定性.这种高新技术为土木工程的发展提供了良好的远景,例如：红外热像技术作为一门新兴的无损检测技术,具有非接触、大面积、响应快、测试精度高等优点,目前在土木工程领域的应用越来越广泛,从最初的建筑物外墙的检测,到建筑节能,从路面混凝土工程、受损混凝土检测到加固工程中,都有应用.红外成像无损检测技术目前可以认为是在土木工程领域最有前景的无损检测技术.

2.2资源再利用下的可持续性发展

土木工程活动是人类作用于自然生态环境最重要的生产活动之一,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.为了实现土木工程建设的可持续性发展就必须要实现资源的再利用,一方面减少垃圾维护,另一方面节约资源降低消耗,建设更为理想的低碳土木建设.各种工业废渣与副产物、建筑垃圾等在水泥、混凝土、墙体材料、陶瓷、砖瓦等产业中的无害化、资源化再利用技术的发展,显着提升建材行业在建设资源节约型、环境友好型社会中的地位和作用.比如,我们可以充分利用建筑绿化,在夏季有效降低灰砖墙表面温度,从而减少空调的使用量；可以使用节能保温型的多孔砖或复合墙体作为墙体材料,达到冬季保温隔热的作用；还可以太阳能、地下热能等新能源,减少不可再生资源用量的减少.在这方面我国的建筑研究已经取得了一定的成果,例如：南方科技大学在建设中将建筑废弃物综合利用,转化为多种绿色再生建材产品取得成功,这也是国内首例建筑垃圾处理制造绿色建材再利用项目.经测算,南方科大建筑废弃物采用现场处理的方法,可节约土地资源约6公顷,按建筑废弃物资源化综合利用转化率90%计算,减少天然砂石原料消耗60万立方米.从这些方面研究来看,土木工程的可持续性发展已经指日可待.2

2.3人力资源下的可持续性发展

人才是创新发展的第一资源,没有一流的人才不可能取得一流的成果.建材行业的可持续性发展需要高层次专业人才.重视人才才能开阔视野形成全面的土木建筑工程开发和可持续性发展探索.对于土木工程建筑的人才来讲除了要具备专业建筑知识之外,还必须是综合性的建筑设计施工人才.具体来讲,土木建筑人才应该包括这样几方面的综合才能：（1）专业知识、包括自然科学基础知识、工程学的相关知识、建筑工具表达知识、社会科学类经济和自然界可持续发展管理的相关知识.（2）管理交流能力.对土木建筑而言必须要考虑到其与土木建设有关系的相关知识内容,例如：对建筑行业内的法律有一定了解,对环境、交通等知识有所涉猎,同时要有合作交流的能力,能够对本专业的管理知识与一定的掌握.（3）科学技术的研究能力.科学技术的研究能力主要包括本专业的研究能力和非专业的研究能力.首先要对本专业的工程前沿科学有探索精神,能够利用多种方法进行前沿知识的探索,形成自主学习能力,调整土木工程建设发展的技术规划和发展要求.（4）工程实践能力.土木工程建设属于实践工作内容,综合性人才必须要对土木工程项目的设计、施工等问题有一定的实践操作能力,能够在国内外的竞争过程中依靠技术力量获得成功.（5）人文素质.综合能力需要有人文素养做指导,要认清土木工程建设的未来发展趋势,有科学的认识,善用调整发展眼光,具备科学探索和开拓精神,并具有集体合作能力.

2.4生态建材下的可持续性发展

建筑材料作为能耗高,资源消耗大,污染严重的工业产业,在改善人居住环境的同时,对人类的环境污染负有不可推卸的责任.因此,如何减轻建筑材料的环境负荷,实现建筑材料的生态化,是建筑材料可持续发展的中长期目标.生态建材的引入使得建筑材料生态化发展成为可能,同时又满足了基础建设发展的需要,满足了建筑市场对资源消耗的需求.生态建筑材料的主要功能就是能够节约资源和能源；其次是减少环境污染,避免温室效应与臭氧层的破坏；第三是容易回收和循环利用.例如：抗菌建材、空气净化建材等都在一定程度上减少了粉尘污染,矿渣岩石的放射性污染、化学建材的化学污染.水泥和墙体材料等土木建筑材料工业向生态环保型产业转型发展将重塑建材产业的社会形象,提升土木工程建设在国家经济社会可持续发展中的重要定位.

综上所述,要实现我国土木工程的可持续性发展就必须要重视高新技术、生态建材的应用,实现资源的再利用和人力资源的能动性,全面实现举世瞩目的中国土木工程可持续性发展.