浅谈土木工程的发展理念

浅谈土木工程的发展理念
赵军军
摘要：土木工程与人们的生活息息相关，也是国民经济的支柱性产业，如何将可持续性发展的理念贯穿入土木工程建设中去就成为一个现实的研究课题，本文由此展开论述。
关键词：可持续性发展土木工程生态材料

一、土木工程的含义
土木工程建设是人类作用于自然资源的最重要的活动之一，与人们的社会生活密不可分，随处可见的高楼大厦、现代化的体育场馆、宏伟的水利工程等都属于土木工程。然而人类在改变自然的过程中也对自然环境造成了破坏，近年来灾害性气候频发给人们的社会生活带来极大的危害，本文对此展开论述，从土木工程建筑材料的选择、工程的设计、具体的工程施工等环节提出了如何在其中贯穿可持续发展的理念，希望给广大建筑工作者一些有益的参考。
土木工程就是指建造各类建筑设施的科学、技术和工程建筑的总称。对于土木工程的概念可以从两个方面去理解，一方面是从静态角度来说，就是说土木工程是一种与人类生产、生活息息相关的各类工程设施的总称。例如我们随处可见的隧道铁路工程、桥梁道路工程、水利设施以及各类民用建筑等。另一方面，我们可以把土木工程看做是一个动态活动，就是指在建造工程过程中，所进行的各类勘察、组织、设计、施工等技术活动。
可持续性发展理念是21世纪社会发展的主旋律，尤其是近年来伴随着社会经济的发展，环境遭到破坏，很多自然资源面临枯竭的危险。总可持续发展的道路已经成为人们的共识，越来越受到重视。伴随着建筑行业的繁荣，土木工程在中国取得了巨大的发展，其理论也不断延伸，尤其在结构力学中取得了巨大突破，由此兴建了许多具有标志性意义的建筑。近年来一门新的研究领域正如火如荼的展开，就是可持续性理念在土木工程中的应用，这是一个动态的过程，本文接下来针对如何将这一理念应用于工程中进行简单的探讨。
二、土木工程材料可持续性发展
土木工程材料是所有土木工程的物质基础，简单说就是在土木工程施工过程中使用的各种原材料和制件。土木工程材料的选择对于建筑的外观、质量以及成本有着重要的影响，随着自然资源被无节制的开发，资源面临枯竭，如何提高资源的使用率，如何能在建材使用过程中减少或者避免对自然环境的破坏就成为一个现实的课题。于是“生态建材”应运而生，很好的协调了资源与环境的关系，达到了对资源的充分利用同时保护了自然环境。目前从生态建材的发展趋势来看，主要有两个方向。
1、利用新技术对现有建筑材料的革新
利用最新的科学技术对传统的建筑材料进行革新，使其除了在保持原有的使用价值外还具有一些新的环保效果。而对传统建筑材料所采用的技术主要有以下几种：大气净化与光合作用技术、细菌优化技术、远红外以有害气体防治技术、离子交换法、多层次复合材料制备技术等等。
2、开发新型生态建材
随着人们生活水平的提高，人们对住房的居住条件的要求不再局限于简单的生活居住要求，而是对其舒适度、健康性、安全性提出了新的要求，所以医疗方面的一些抗菌剂和建筑材料的结合就成为一个发展趋势。对于传统的建材，通过使用催化剂和抗菌剂使其具有净化和抗菌的效果，成为一种生态建材。眼下市场中常见的生态建材主要有具有净化功能的涂料、具有抗菌、防臭、防霉效果的装饰材料、具有调光功能的玻璃窗、防紫外线辐射的玻璃窗、自我空气净化效果的卫生间材料等等。
三、土木工程设计阶段可持续性发展
1、施工设计阶段的可持续性发展
可持续性发展理念在施工设计阶段的应用，主要体现在在设计过程中对周围环境因素的考虑，工程设计要考虑到周围的生态、地理等自然环境，以及周围交通设施、能源系统等人文环境资源，做到与周围环境的协调统一。贴近自然，最大限度提高资源的利用率，提高人们生活的舒适性。
2、施工组织阶段的可持续性发展
由于土木工程一般都规模比较大，工程比较复杂，对配合度要求较高，这就要求在施工组织阶段统筹规划，科学设计安排，提高资源的利用率，必须在制定工期内完成工作，按顺序施工，协调各个工序间的进度，避免出现工序间的等待，尤其是不能出现返工以及重复劳动现象。“可持续发展是在不牺牲后代并满足其需要能力的条件下，满足当前的需要”。合理利用自然资源，则要在土木工程的建设、使用和维护过程中，土木工程师主动做到节能节地，并最大限度地发挥既有土木工程设施的作用。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。
另外，对既有建筑的再利用也是可持续发展的重要手段之一。这方面，上海已经取得不少成功的经验：大量不用的厂房，很多已经转变为展览厅、办公楼、艺术家工作室等。这样的改造再利用，既符合现代使用的要求，又节约了能源，避免了浪费，不失为一种有效的办法。
四、土木工程施工阶段可持续发展
1、减少材料损耗，提高材料使用效率
为了提高材料的使用效率，首先在采购环节必须做好预算，尽量按计划精确采购。其次是保管，在保管过程中要分类堆放，合理设置堆放位置，尽量减少搬运的次数。最后是完善工艺，减少材料在使用过程中的损耗，提高使用效率。
2、加强对废料的回收利用
对于建筑施工中的一些废砖块、废混凝土块、废石块等要注意回收利用，可以用于作为一些要求不是很高的路面的填充料，也可以送往一些工厂作为制作特殊砖的材料。
3、尽可能多的利用可回收资源
在施工中尽量采用可回收的资源，尤其是加强多可再生材料的使用，减少对自然材料的使用，减少自然消耗。
4、节约水电
在土木工程中需要大量的水、电，而近年来全国各大城市都出现了水荒、电荒，所以必须在施工中减少对水、电的使用，严禁浪费。对于电量的节约要合理安排工时，减少照明时间，同时多采用节能灯具。而对施工用水的节约，最有效的方法就是在可能的工序中利用废水，同时探讨循环利用水的可能。
参考文献：
[1] 庄惟敏：《建筑的可持续发展应用实践探讨》，《建筑学报》，2008年第11期。