试述土木工程的可持续发展

试述土木工程的可持续发展

周国森

关键词：土木工程；可持续；发展

作为土木工程项目的重要环节，施工技术应不断的进行创新和发展，才能使工程项目的质量得以保证，进而保障人们对居住环境的各种需求。而由于工程项目施工环节众多，工程施工人员、施工设备及施工材料还有其他因素等都不同程度的影响到土木工程施工技术的创新与发展，不利于土木工程建设的顺利发展。同时传统的土木工程施工技术很多环节还有待完善，只有在传统施工技术基础上不断的进行创新，才能保证土木工程项目的质量。

一、我国土木工程目前的发展状况

自改革开放以来，我国的土木工程发展突飞猛进，进入了一个崭新的阶段。土木工程日渐成为我国国民经济发展的支柱性产业，尤其是近几年，高层建筑发展飞速。据统计，我国近几年的建筑，不仅在数目上越来越多，在建筑高度上也是越来越高。我们无法忽视，土木工程在实践和研究领域取得了巨大的成就。

然而，这巨大的成就也带来了不少的问题，资源浪费、人力安排不合理等问题在发展中愈发突出，甚至成为制约土木工程未来发展的瓶颈。因此，我国现在土木工程处于一个重要的转型期，如何平稳、健康地发展是目前面临的主要问题。

二、土木工程可持续发展的意义

土木工程是人类对大自然世界最直接最宏观的改造，它反映着人类对于认识世界改造世界的认知，以及人类文明的发展水平，显然，我们正在往更高的水平迈进，可持续发展无可辩驳地成为这个进步的风向標；纵观人类发展的历史，总是历经波澜，直至今日我们尚不能排除在这颗星球上有存在过比人类文明更加进步的文明，它们是否存在是否被毁灭过，因此，无论对于一个存在着或者存在过的文明来说，延续才是它的生命，延续也即是它的一切，而实现这个既明确又困难的目的的方式显然在当代已经有了确切的解答：在很多理工类学科中，循环持续无穷是一种美和智慧的象征，它包含着最深刻的真理，土木工程更是需要在可持续发展中获得升华，获得进化的一个学科，它与大自然的可持续发展息息相关，时至今日，我们已经发现我们在探索的过程中走上了岔路，在发展的过程中往往错过了正确得转折点，而这样的代价最直观的现实举证即是近代200年整个生物圈自然圈部分不可逆转的破坏，这需要我们利用土木工程专业知识来发展推动实现可持续，同时我们也将可持续发展的理念在土木工程这个行业以及领域中进行普及和推广，这样我们的土木设施我们的设计我们的制造才可以成为梦想中的永动机中的一枚永不停歇的齿轮。

三土木工程的可持续发展迫切性

可持续发展原则是在20世纪80年代提出来的，即指“既滿足当代人的需要，叉不对后代人满足其需要的发展构成危害”。而在工程的建造中似乎并不符合可持续发展原则。据资料显示，建筑业每年消耗40%的砂、石，25%的原木材，40%的能源以及16%的水资源，而这些资源大都为不可再生资源。建筑物在修建时也会占用大量土地，而我国的土地资源匮乏。从世界整体范围看.当代建筑消耗的能源约占总能源的50%。占自然资源总量的40%.同时也是最主要的污染源，大约有50%的温室效应、20%的空气污染和40%的水源污染都是由建设活动产生的。与此同时，建筑造成的垃圾占人类活动垃圾总量的40%。从这些数据来看，解决土木工程的可持续发展问题刻不容缓。

四、发展高新技术，应用结构健康监测，实现可持续发展

土木工程在实际使用过程中，会出现不同程度的损伤或性能退化，这将影响起承载能力和耐久性，甚至引发严重的工程事故，带来重大的人员伤亡和经济损失，产生严重的社会影响。因此，从建筑建成的一刻起，就要做好健康监测、修复和加固的准备。

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，对结构的健康状况进行评估，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。

近年来，大型土木工程特别是大跨度桥梁结构的健康监测技术成为国内外工程界和学术界关注的热点，通过科研和工程技术人员的努力取得了卓有成效的研究成果。国内外近年新建的许多大型桥梁都安装了结构健康监测系统，如我国的上海徐浦大桥、江阴长江公路大桥、东海大桥、香港地区的青马大桥，韩国Seohae桥和Youngjong桥、美国CommodoreBarry桥和加拿大Confedration桥等。

像这样，通过发展结构健康监测与安全预警，在第一时间发现建筑可能出现的问题，及时进行修复与加固，既避免了可能出现的建筑事故，也基本解决了建筑过快老化损坏，不得不拆去重修的尴尬局面，及由此造成的大量经济、资源、时间上的浪费，实现建筑使用的可持续发展。

五、开发利用再生资源和绿色资源，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4000万吨，产生的废混凝土就有1360万吨，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。

与其他材料相比，钢材和再生混凝土较为符合绿色建材的标准，应当大力发展这样的绿色建材。

我国建筑中，李国豪教授设计的扬浦大桥也堪称经典。引桥部分的螺旋式上升结构，节约人民币数亿元，是土木工程实现经济性可持续发展的典范。

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，才是当代工程师的着眼方向。

这是一个不断追求完美的行业。金字塔，壮观吧；长城，雄伟吧......但如果没有一代又一代人的不断追求，今天的我们或许还用那种最古老的办法来造这同样的建筑。设计一幢建筑的结构是很繁，但是这都是经历了数个世纪的涤荡，经过不断的积累，不断改良，不断创新所得到的。而且这样的追求，绝不局限于过去。试想，如果设计一幢建筑能够像计算一加一等于二一样简单而易于掌握，那何了而不为呢因此，土木工程师总是在不断的求索中。一个最简单的结构，最少的耗费，最大的功用。

六、结论：

在可持续发展的今天，土木工程要想取得更加长足的发展，只有深化革新，从材料、施工等方面贯彻可持续发展战略，才能在技术发展的道路上越走越远。

参考文献：

[1]Scott，J.S.土木工程[M].中国建筑工业出版社，2016.

[2]丁大钧，蒋永生.土木工程总论[A]，中国建筑工业出版社，2017.

[3]周敬宣.环境与可持续发展[M].化学工业出版社，2015.