探討土木工程地可持續(xù)發(fā)展前景

探討土木工程的可持續(xù)發(fā)展前景【摘要】實(shí)現(xiàn)我國土木工程的可持續(xù)性發(fā)展就必須要重視高新技術(shù)、生態(tài)建材的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)資源的再利用和人力資源的能動(dòng)性。本文分析了我國土木工程發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)土木工程可持續(xù)發(fā)展前景進(jìn)行了展望，力求通過理論研究實(shí)現(xiàn)土木工程建設(shè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】土木工程；建筑；現(xiàn)狀；發(fā)展

當(dāng)前，中國正在從事世界上最大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，在宏大的基礎(chǔ)建設(shè)過程中，如何調(diào)整土木工程建設(shè)的腳步，使得土木工程建設(shè)出現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展的可能成為了建筑行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)內(nèi)容。本文分析了我國土木工程發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)土木工程可持續(xù)發(fā)展前景進(jìn)行了展望，力求通過理論研究實(shí)現(xiàn)土木工程建設(shè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

1土木工程發(fā)展現(xiàn)狀

1.1環(huán)境保護(hù)問題

土木工程建設(shè)的發(fā)展需要有環(huán)境工作做為支持，只有在可持續(xù)性發(fā)展的環(huán)境支持下，土木工程建設(shè)才是成功的。目前，土木工程發(fā)展過程中出現(xiàn)的環(huán)境問題主要是由于資源開發(fā)嚴(yán)重而導(dǎo)致的對(duì)自然資源的破壞，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)導(dǎo)致的綠地減少、水污染嚴(yán)重、工程噪音嚴(yán)重等。這些問題都屬于工程建設(shè)過程中必須面對(duì)的問題。如何一方面加大土木工程建設(shè)的力度，另一方又保持自然環(huán)境的穩(wěn)定是當(dāng)前土木工程發(fā)展的關(guān)鍵問題。1

1.2土木工程材料的發(fā)展

土木工程材料主要包括金屬材料和非金屬材料，功能分類以建筑功能材料、墻體材料、建筑結(jié)構(gòu)材料三類為主。在土木工程建設(shè)過程中，這些建筑工程材料的作用十分重要，為了適應(yīng)建筑需要，工程材料也在不斷的變革發(fā)展。例如：采用高強(qiáng)度鋼材的鋼柱，在整體穩(wěn)定方面，極限應(yīng)力δu與屈服強(qiáng)度fy的比值δu／fy（即整體穩(wěn)定系數(shù)φ），要比普通強(qiáng)度鋼材鋼柱高很多。同時(shí)能夠減小構(gòu)件尺寸和結(jié)構(gòu)重量，相應(yīng)地減少焊接工作量和焊接材料用量，減少各種涂層（防銹、防火等）的用量及其施工工作量，使得運(yùn)輸安裝更加容易。

1.3新資源利用

土木工程建設(shè)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的建筑垃圾，這種垃圾的再次利用率較低，往往只能進(jìn)行掩埋、取暖和鋪路，而且利用率有限，使得土木工程建設(shè)成為當(dāng)前最大資源利用的消耗項(xiàng)目。受世界范圍內(nèi)的能源危機(jī)影響，土木工程建設(shè)過程中的能源問題屬于新的發(fā)展研究方向，對(duì)于土木工程建設(shè)來講為了利用新資源必須要對(duì)建設(shè)用料進(jìn)行可重復(fù)利用的開拓，保證對(duì)建筑垃圾的控制和再利用就是對(duì)資源的節(jié)約。

2土木工程可持續(xù)發(fā)展前景

2.1高新技術(shù)下的可持續(xù)性發(fā)展

土木工程為了進(jìn)入可持續(xù)性發(fā)展的空間必須要依靠高新技術(shù)，進(jìn)行土木建筑結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展。這里所指的健康檢測(cè)主要是指利用現(xiàn)場(chǎng)的無損傳感技術(shù)和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的特性分析包括結(jié)構(gòu)的響應(yīng),以達(dá)到檢測(cè)結(jié)構(gòu)損傷或退化的一些變化。理想的健康監(jiān)測(cè)與損傷檢測(cè)方法應(yīng)能在結(jié)構(gòu)損傷出現(xiàn)的較早時(shí)期發(fā)現(xiàn)損傷,在傳感器精度允許的情況下確定損傷的位置,估計(jì)損傷的程度,并預(yù)測(cè)出結(jié)構(gòu)的未來穩(wěn)定性。這種高新技術(shù)為土木工程的發(fā)展提供了良好的遠(yuǎn)景，例如：紅外熱像技術(shù)作為一門新興的無損檢測(cè)技術(shù),具有非接觸、大面積、響應(yīng)快、測(cè)試精度高等優(yōu)點(diǎn),目前在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,從最初的建筑物外墻的檢測(cè),到建筑節(jié)能,從路面混凝土工程、受損混凝土檢測(cè)到加固工程中,都有應(yīng)用。紅外成像無損檢測(cè)技術(shù)目前可以認(rèn)為是在土木工程領(lǐng)域最有前景的無損檢測(cè)技術(shù)。

2.2資源再利用下的可持續(xù)性發(fā)展

土木工程活動(dòng)是人類作用于自然生態(tài)環(huán)境最重要的生產(chǎn)活動(dòng)之一，工程材料的生產(chǎn)與使用、工程設(shè)計(jì)、工程施工、工程建成后的使用及報(bào)廢后的拆除等過程均要消耗大量的能源，并不斷產(chǎn)生廢棄物，這些問題都將對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生極大影響。為了實(shí)現(xiàn)土木工程建設(shè)的可持續(xù)性發(fā)展就必須要實(shí)現(xiàn)資源的再利用，一方面減少垃圾維護(hù)，另一方面節(jié)約資源降低消耗，建設(shè)更為理想的低碳土木建設(shè)。各種工業(yè)廢渣與副產(chǎn)物、建筑垃圾等在水泥、混凝土、墻體材料、陶瓷、磚瓦等產(chǎn)業(yè)中的無害化、資源化再利用技術(shù)的發(fā)展,顯著提升建材行業(yè)在建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)中的地位和作用。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(fù)合墻體作為墻體材料，達(dá)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。在這方面我國的建筑研究已經(jīng)取得了一定的成果，例如：南方科技大學(xué)在建設(shè)中將建筑廢棄物綜合利用,轉(zhuǎn)化為多種綠色再生建材產(chǎn)品取得成功,這也是國內(nèi)首例建筑垃圾處理制造綠色建材再利用項(xiàng)目。經(jīng)測(cè)算,南方科大建筑廢棄物采用現(xiàn)場(chǎng)處理的方法,可節(jié)約土地資源約6公頃,按建筑廢棄物資源化綜合利用轉(zhuǎn)化率90%計(jì)算,減少天然砂石原料消耗60萬立方米。從這些方面研究來看，土木工程的可持續(xù)性發(fā)展已經(jīng)指日可待。2

2.3人力資源下的可持續(xù)性發(fā)展

人才是創(chuàng)新發(fā)展的第一資源，沒有一流的人才不可能取得一流的成果。建材行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展需要高層次專業(yè)人才。重視人才才能開闊視野形成全面的土木建筑工程開發(fā)和可持續(xù)性發(fā)展探索。對(duì)于土木工程建筑的人才來講除了要具備專業(yè)建筑知識(shí)之外，還必須是綜合性的建筑設(shè)計(jì)施工人才。具體來講，土木建筑人才應(yīng)該包括這樣幾方面的綜合才能：（1）專業(yè)知識(shí)、包括自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、工程學(xué)的相關(guān)知識(shí)、建筑工具表達(dá)知識(shí)、社會(huì)科學(xué)類經(jīng)濟(jì)和自然界可持續(xù)發(fā)展管理的相關(guān)知識(shí)。（2）管理交流能力。對(duì)土木建筑而言必須要考慮到其與土木建設(shè)有關(guān)系的相關(guān)知識(shí)內(nèi)容，例如：對(duì)建筑行業(yè)內(nèi)的法律有一定了解，對(duì)環(huán)境、交通等知識(shí)有所涉獵，同時(shí)要有合作交流的能力，能夠?qū)Ρ緦I(yè)的管理知識(shí)與一定的掌握。（3）科學(xué)技術(shù)的研究能力。科學(xué)技術(shù)的研究能力主要包括本專業(yè)的研究能力和非專業(yè)的研究能力。首先要對(duì)本專業(yè)的工程前沿科學(xué)有探索精神，能夠利用多種方法進(jìn)行前沿知識(shí)的探索，形成自主學(xué)習(xí)能力，調(diào)整土木工程建設(shè)發(fā)展的技術(shù)規(guī)劃和發(fā)展要求。（4）工程實(shí)踐能力。土木工程建設(shè)屬于實(shí)踐工作內(nèi)容，綜合性人才必須要對(duì)土木工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工等問題有一定的實(shí)踐操作能力，能夠在國內(nèi)外的競爭過程中依靠技術(shù)力量獲得成功。（5）人文素質(zhì)。綜合能力需要有人文素養(yǎng)做指導(dǎo)，要認(rèn)清土木工程建設(shè)的未來發(fā)展趨勢(shì)，有科學(xué)的認(rèn)識(shí)，善用調(diào)整發(fā)展眼光，具備科學(xué)探索和開拓精神，并具有集體合作能力。

2.4生態(tài)建材下的可持續(xù)性發(fā)展

建筑材料作為能耗高，資源消耗大，污染嚴(yán)重的工業(yè)產(chǎn)業(yè)，在改善人居住環(huán)境的同時(shí)，對(duì)人類的環(huán)境污染負(fù)有不可推卸的責(zé)任。因此，如何減輕建筑材料的環(huán)境負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)建筑材料的生態(tài)化，是建筑材料可持續(xù)發(fā)展的中長期目標(biāo)。生態(tài)建材的引入使得建筑材料生態(tài)化發(fā)展成為可能，同時(shí)又滿足了基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展的需要，滿足了建筑市場(chǎng)對(duì)資源消耗的需求。生態(tài)建筑材料的主要功能就是能夠節(jié)約資源和能源；其次是減少環(huán)境污染，避免溫室效應(yīng)與臭氧層的破壞；第三是容易回收和循環(huán)利用。例如：抗菌建材、空氣凈化建材等都在一定程度上減少了粉塵污染，礦渣巖石的放射性污染、化學(xué)建材的化學(xué)污染。水泥和墻體材料等土木建筑材料工業(yè)向生態(tài)環(huán)保型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展將重塑建材產(chǎn)業(yè)的社會(huì)形象，提升土木工程建設(shè)在國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展中的重要定位。

綜上所述，要實(shí)現(xiàn)我國土木工程的可持續(xù)性發(fā)展就必須要重視高新技術(shù)、生態(tài)建材的