土木工程与建筑工程的可持续发展
关键词：土木工程建筑工程；节能；可持续发展
一、土木工程
随着人类社会的进步和发展,土木工程已经演变成为大型综合性的学科,包括建筑工程、铁路工程、道路工程、桥梁工程、特种工程结构、给水排水工程、港口工程、水利工程、环境工程等。
总的来说土木工程是一门古老的学科,它已经取得了巨大的成就,未来的土木工程将在人们的生活中占据更重要的地位。地球环境的日益恶化,人口的不断增加,人们为了争取生存,为了争取更舒适的生存环境,必将更加重视土木工程。在不久的将来,一些重大项目将会陆续兴建,插入云霄的摩天大楼、横跨大洋的桥梁、更加方便的交通将不是梦想。科技的发展,以及地球不断恶化的环境必将促使土木工程向太空和海洋发展,为人类提供更广阔的生存空间。近年来,工程材料主要是钢筋、混凝土、木材和砖材,在未来,一些全新的更加适合建筑的材料将问世,尤其是化学合成材料将推动建筑走向更高点。同时,设计方法的精确化、设计工作的自动化、信息和智能技术的全面引入,将会使人们有一个更加舒适的居住环境。
二、土木工程与建筑工程可持续发展的重要性
我国正处于城镇化和工业化快速发展时期，每年大约有20亿m2的建筑总量，接近全球年建筑总量的一半。在这个时期新建建筑以及原有400亿m2存量建筑是否节能，不仅关系到能否缓解我国能源供求的紧张状况，而且还关系到全球的气候变化与可持续发展。建筑节能已经成为一项刻不容缓的事。
建筑能耗指建筑使用能耗，包括采暖、空调、热水供应、照明、炊事、家用电器等方面的能耗，其中采暖、空调能耗约占60％～70%。根据1998年估算的数据，中国建筑商品能源消耗已占全国商品能源消费总量的27.6%，接近发达国家的30％～40%。由于保温隔热差，采暖系统效率低，我国单位面积采暖能耗是相同气候条件下世界平均值的三倍，一些严寒地区城镇建筑能耗已高达当地社会总能耗的一半左右。中部夏热冬冷地区冬季电采暖夏季空调，以及南方夏热冬暖地区（炎热地区）夏季空调越来越普遍。我国2000年空调的产销量已达1300万台（其中300万台外销），造成夏季电力高峰时供电十分紧张。据有关测试表明：在城市内建筑四周挂满分体式空调时，将造成局部“热岛”现象，空调机的运行能效比COP显著下降，建筑周围热环境也被严重恶化。而建筑物寿命一般较长，建筑节能改造难度很大，因此在设计之初便考虑建筑能耗与环境影响便显得至关重要。而我国广大地区不同气候、不同类型的建筑节能不是依靠墙体保温等措施就可以解决，更需要从建筑设计到建筑细布构造处理以及环境控制设备及系统等各种技术的集成来解决。
三、可持续发展之节能措施
土木工程实施建筑可持续发展，已经势在必行，通常需要首先从意识上转变，然后结合国家相关法规，运用高新节能技术，与时俱进。具体措施为：
1、树立以人为本的理念
建筑的可持续发展不是片面的节约，而是全面地提升建筑的基本品质。人们往往误以为建筑节能就要降低建筑标准和使用水平，所以要防止简单地将节能建筑理解为“低标准”和“简易房”。当今社会，科学技术发展日新月异，社会越是发展，节能意识越要加强。要增强21世纪能源紧迫感，要充分认识到建筑节能是一种开发理念和政策取向。开展建筑节能不能主张资源的过度占用与浪费，但也不是以降低综合性能和牺牲舒适度为代价来换取资源的节约。其最终产品必须是不仅质量优良，而且是充分体现和满足以人为本的和谐理念，造福人民，回归自然，与社会发展水平相适应的人性化建筑。
2、加快技术更新度
开展建筑节能，就是要依靠科技进步，坚持技术创新，迅速提升建筑品质和性能，谋求可持续发展，杜绝和减少浪费。高效率地利用资源，建筑的建造和消费；材料的生产和使用，要选择节约资源的技术新路线，减少资源的耗用量，尽量不用或少用不可再生资源。高性能的材料产品，是高效率利用资源的前提。建筑结构材料要有足够的强度和耐久性，围护结构要有良好的保温隔热性能，防水、隔声、涂料、管道等专用功能性材料，都要具有相应的高性能。杜绝使用污染性材料，坚决有效地控制有害物质排放，并尽可能地利用清洁能源。
3、加强管理机制
对建筑节能的监督和管理仍没有摆脱“立法腿长，执法腿短”的窘境，扶持建筑技术创新、鼓励开发资源节约型项目的倾斜政策尚未全面建立。建筑节能工作之所以进展缓慢，与法制体系的乏力和激励政策的缺位不无关系。当前，非常有必要抓紧研究和制定推进建筑节能的产业政策。强制性地执行现有的法规和节能标准，并期待政府加快相关标准规范的制定，逐步形成完善的法规标准体系，建立起强有力的约束机制。加快政策支持和技术服务体系的建设。可借鉴国外一些成功经验，对提前实现或实施高于国家规定节能标准的，对于超额完成节能改造任务的给予政策扶持和经济上的奖励；加大政府对建筑节能相关技术和产品的研究开发的支持力度；建立国家建筑节能产品认证和节能建筑标识制度。
四、对土木工程现状以及未来发展的认识
1、发展高新技术
应用结构健康监测，实现可持续发展随着现代传感技术、计算机与通讯技术、信号分析与处理技术及结构动力分析理论的迅速发展，人们提出了结构健康监测的概念，给土木工程的发展带来革命性的变化。结构健康监测系统通过在结构上安装各种传感器，自动、实时地测量结构的环境、荷载、响应等，对结构健康状况进行评估，科学有效地提供结构养护管理的决策依据，确保结构安全运营，延长结构使用寿命。
2、合理利用自然资源
注重既有土木工程设施的再利用，实现可持续发展“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。
3、开发利用再生资源与绿色资源
实现可持续发展世界上每年拆除的废旧混凝土，工程建设产生的废旧混凝土等均会产生巨量的建筑垃圾。我国每年的施工建设产生的建筑垃圾达四千万吨，产生的废混凝土就有一千多万吨，清运处理工作量大，环境污染严重。此外，我国是20年来世界水泥生产的第一大国，而这本身是一项高耗资源、高耗能、污染环境的行业。
结语：
当然，可持续发展，绝不是一味地追求节省，而是要寻求一种最合理的中间状态，既要保证建筑有足够的创意，也要追求完美的技术经济指标，以最少的投入获得最大的效益。我们依旧还是要创造经典，但是绝不能建立在挥霍金钱，建立在耗费更多的资源、能源的基础之上。现今，建筑世界已经进入到生态美学的时代，注重文化、生态、工程与环境之间的关系，注重人性化、节能与可持续发展，才是我们当代工程师的着眼方向。
参考文献
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