土木工程設(shè)計(jì)與綠色施工的可持續(xù)發(fā)展研究

摘要：在土木工程的規(guī)劃建設(shè)實(shí)踐中，工程設(shè)計(jì)與施工的總體方案將直接關(guān)系到工程項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展效益?，F(xiàn)階段，綠色施工理念已經(jīng)被廣泛運(yùn)用于各類工程項(xiàng)目中，突破了土木工程原有的僵化設(shè)計(jì)思路，重點(diǎn)突出節(jié)能、清潔環(huán)保和循環(huán)利用資源的工程設(shè)計(jì)創(chuàng)新宗旨，確保對(duì)施工污染與能耗進(jìn)行嚴(yán)格的控制。因此，探討了土木工程優(yōu)化設(shè)計(jì)中的綠色理念的基本要點(diǎn)，促使土木工程實(shí)現(xiàn)綠色施工技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：土木工程設(shè)計(jì)綠色施工可持續(xù)發(fā)展節(jié)能環(huán)保

ResearchonSustainableDevelopmentofCivilEngineeringDesignandGreenConstruction

GAOJianchang

LanzhouNanhedaoEcologicalandCulturalTourismDevelopmentCo.，Ltd.，Lanzhou，GansuProvince，730030China

Abstract：Intheplanningandconstructionpracticeofcivilengineering，theoverallplanofengineeringdesignandconstructionwilldirectlyaffectthesustainabledevelopmentbenefitsofengineeringprojects.Atthecurrentstage，theconceptofgreenconstructionhasbeenwidelyappliedinvariousengineeringprojects，breakingthroughtherigiddesignideasofcivilengineering.Itfocusesontheinnovativedesignprinciplesofenergyconservation，cleanenvironmentalprotection，andresourcerecycling，ensuringstrictcontrolofconstructionpollutionandenergyconsumption.Therefore，thisarticleexploresthebasicpointsofgreenconceptsintheoptimizationdesignofcivilengineering，promotingthesustainabledevelopmentofgreenconstructiontechnologyincivilengineering.

KeyWords：Civilengineeringdesign;Greenconstruction;Sustainabledevelopment;Energyconservationandenvironmentalprotection

土木工程的生態(tài)環(huán)保綜合效益若要得到最大化的體現(xiàn)，則需要建立在綠色施工和科學(xué)設(shè)計(jì)的保障前提下。在當(dāng)前的土木工程創(chuàng)新與轉(zhuǎn)型宏觀趨勢(shì)下，工程設(shè)計(jì)人員正在致力于土木工程的體系架構(gòu)合理優(yōu)化設(shè)計(jì)，充分采用了綠色施工的工程實(shí)踐思路，來全面防控生態(tài)破壞污染。由此可見，目前，工程設(shè)計(jì)及施工單位人員有必要準(zhǔn)確理解土木建筑項(xiàng)目的綠色施工基本宗旨，著眼于土木施工資源的循環(huán)和高效利用，全面防控土木建筑施工中的噪聲污染、粉塵污染與有害氣體污染。

1土木工程設(shè)計(jì)的總體思路

1.1全面控制工程生態(tài)污染

近些年以來，土木工程的現(xiàn)有建設(shè)規(guī)模在不斷擴(kuò)大，土木建筑結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)方案只有充分體現(xiàn)生態(tài)環(huán)保的基本實(shí)踐理念，才會(huì)切實(shí)避免土木現(xiàn)場(chǎng)施工可能引發(fā)的污染破壞后果[1]。在通常的情況下，土木工程施工過程可能造成的生態(tài)污染隱患主要涉及施工噪聲、施工場(chǎng)地?fù)P塵、有害氣體、固體廢物等因素，以上常見的施工污染因素都要得到有序的控制防范。因此，經(jīng)判斷得出，全面且有效控制土木設(shè)計(jì)中的工程污染隱患對(duì)于改善土木工程的環(huán)保效益具有不可忽視的作用。

1.2節(jié)約利用土木工程材料

在目前的發(fā)展趨勢(shì)下，土木施工資源已經(jīng)呈現(xiàn)日益緊缺的特征。土木建筑的綠色施工材料只有得到了循環(huán)的優(yōu)化利用，土木建筑工程的傳統(tǒng)材料與能源才會(huì)得以更大限度的節(jié)約。工程設(shè)計(jì)規(guī)劃部門應(yīng)對(duì)可持續(xù)利用的新型工程材料進(jìn)行更加廣泛的設(shè)計(jì)采用，合理節(jié)約土木建筑的傳統(tǒng)施工材料，應(yīng)突顯集約化和精細(xì)化的土木工程完善改進(jìn)思路，防止粗放式的工程材料浪費(fèi)。

1.3循環(huán)利用土木工程資源

土木工程的重要施工資源應(yīng)包含水資源、供電資源、工程材料資源、機(jī)械設(shè)備資源等，要更加充分地利用土木工程的珍貴實(shí)踐資源，以避免工程資源的浪費(fèi)[2]。為了突出土木工程在全面開展實(shí)施中的資源集約利用思路，最為關(guān)鍵的是要采用太陽能、地?zé)崮茉?、風(fēng)能等可循環(huán)或可再生的環(huán)保清潔能源，以此來取代土木施工中的常用傳統(tǒng)能源。土木設(shè)計(jì)單位要積極創(chuàng)新現(xiàn)有的設(shè)計(jì)理念，深入探索并研發(fā)土木工程資源的可持續(xù)利用工藝。同時(shí)，在循環(huán)利用土木工程資源時(shí)，也要側(cè)重工程的實(shí)用性和美觀性，如圖1所示，對(duì)房屋工程按照功能進(jìn)行空間劃分和布置，有利于滿足使用者需求。

例如，對(duì)于集群形式的高層建筑物，應(yīng)當(dāng)保證定期予以必要的建筑加固方案設(shè)計(jì)，促使其達(dá)到更長(zhǎng)的土木建筑使用年限。集群形式的土木建筑設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)出綜合性與實(shí)用性的總體設(shè)計(jì)理念，高層建筑群要保證建筑外部結(jié)構(gòu)的良好欣賞效果得以完整的體現(xiàn)，同時(shí)建筑設(shè)計(jì)者要更加關(guān)注集群形式的建筑室內(nèi)作用價(jià)值的發(fā)揮[3]。土木建筑群的設(shè)計(jì)工作人員要運(yùn)用建筑群的因地制宜和優(yōu)化布局實(shí)現(xiàn)方案，從而有效保證經(jīng)過科學(xué)完善設(shè)計(jì)后的高層建筑群能夠節(jié)約現(xiàn)有的城市用地資源，促使集群形式的建筑室內(nèi)結(jié)構(gòu)發(fā)揮出優(yōu)良的使用效果。對(duì)于大體積的城市集群建筑，在改進(jìn)設(shè)計(jì)現(xiàn)有的室內(nèi)空間過程中，建筑設(shè)計(jì)工作人員需要做到合理規(guī)劃建筑的樓內(nèi)通道，以實(shí)現(xiàn)大體積建筑物各個(gè)功能區(qū)域連通設(shè)計(jì)效果。應(yīng)重點(diǎn)考慮高層建筑物的樓內(nèi)空間能否滿足建筑的防火功能、避雷功能與其他的安全使用功能指標(biāo)，并結(jié)合建筑集群的組合設(shè)計(jì)方案，來改進(jìn)建筑群的總體設(shè)計(jì)圖紙。

2土木工程的綠色施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1施工污染控制技術(shù)

土木工程施工的實(shí)施過程主要表現(xiàn)為工期較長(zhǎng)、施工工藝復(fù)雜和污染風(fēng)險(xiǎn)較高的基本特征，由此決定了土木工程的有關(guān)負(fù)責(zé)部門必須采取施工污染的有力管控措施。在當(dāng)前的現(xiàn)狀下，施工污染的全面防控技術(shù)正在不斷實(shí)現(xiàn)更加合理的健全和完善。針對(duì)土木施工場(chǎng)地的揚(yáng)塵污染、有害與有毒氣體的擴(kuò)散污染、固體廢棄物的排放污染、機(jī)械施工形成的噪聲污染等常見隱患因素，關(guān)鍵是要合理采用嚴(yán)格防控的專業(yè)技術(shù)手段，以此來保證土木施工人員的健康和安全[4]。

長(zhǎng)期以來，土木施工中的機(jī)械噪聲污染對(duì)居民正常作息及施工人員的身體健康構(gòu)成了威脅。為了確保顯著降低土木施工場(chǎng)地的機(jī)械噪聲，目前要側(cè)重推廣采用噴淋灑水的降塵防護(hù)措施。土木施工單位的具體負(fù)責(zé)人員應(yīng)將噴淋專用的管線系統(tǒng)鋪設(shè)在施工場(chǎng)地的周圍空間地帶，并在高層建筑物的結(jié)構(gòu)內(nèi)部敷設(shè)豎向噴灑的降塵設(shè)備裝置。土木施工的有關(guān)單位人員需要采取文明施工的實(shí)踐思路，確保能嚴(yán)格控制機(jī)械施工引發(fā)的噪聲強(qiáng)度。

2.2施工能源的轉(zhuǎn)化利用技術(shù)

土木施工的整個(gè)實(shí)踐過程若要得以全面順利地推進(jìn)，最為根本的是要充分依靠綠色施工能源的轉(zhuǎn)化利用技術(shù)。例如：對(duì)于水能、風(fēng)能、地?zé)崮茉吹惹鍧嵉目稍偕问侥茉?，重點(diǎn)是運(yùn)用上述的綠色新型能源來改進(jìn)土木設(shè)計(jì)方案。現(xiàn)階段，環(huán)保綠色的建筑結(jié)構(gòu)材料正被廣泛應(yīng)用于室內(nèi)建筑的空間規(guī)劃設(shè)計(jì)中，主要包含室內(nèi)墻體結(jié)構(gòu)的裝飾建材、屋頂保溫板、隔熱性質(zhì)的建筑墻板材料等。土木建筑物室內(nèi)結(jié)構(gòu)現(xiàn)有的墻體裝飾常用設(shè)計(jì)材料主要包含了氣凝膠、真空性質(zhì)的墻體絕緣板和發(fā)泡聚氨酯材料。建筑室內(nèi)的墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案主要應(yīng)考慮采取中空的墻體布局設(shè)計(jì)形式，確保將保溫與隔熱性pBtE3f7FYFi0yfqlceyLPDJ4hjXqpdRCtyFylkdE8A8=質(zhì)的裝飾材料置于中空形式的墻體結(jié)構(gòu)內(nèi)部。土木設(shè)計(jì)單位及施工單位人員要更加深入地研發(fā)核心性的能源轉(zhuǎn)化工藝技術(shù)，盡快突破傳統(tǒng)的能源消耗模式，采取土木施工與設(shè)計(jì)階段中的精細(xì)化能源利用模式[5]。

在搬運(yùn)、裝卸或者存放施工材料的階段，施工操作人員要保證工程結(jié)構(gòu)材料的外觀完整，避免由于碰撞因素造成施工材料的人為損壞情況。針對(duì)土木施工中有可能發(fā)生的管線結(jié)構(gòu)碰撞、開設(shè)洞口的尺寸誤差等常見技術(shù)缺陷，施工技術(shù)人員要進(jìn)行提前的防控，突出節(jié)約利用土木建筑材料的總體實(shí)施思路。應(yīng)重點(diǎn)限定水資源與電能的消耗使用幅度，切實(shí)采取更加規(guī)范化的現(xiàn)場(chǎng)施工節(jié)水和節(jié)電措施。

2.3綠色環(huán)保建材技術(shù)

在當(dāng)前的發(fā)展環(huán)境下，綠色環(huán)保的新型建筑材料正在被普遍應(yīng)用于土木設(shè)計(jì)工程中。在目前的土木設(shè)計(jì)工程中，綠色環(huán)保建材集中表現(xiàn)在環(huán)保玻璃幕墻、竹木材料、清水混凝土等建筑材料種類上，客觀上顯示出土木施工與工程設(shè)計(jì)中的綠色建材推廣使用價(jià)值。為了優(yōu)化設(shè)計(jì)室內(nèi)的建筑結(jié)構(gòu)形式，首先要嚴(yán)格保障室內(nèi)的建筑空間結(jié)構(gòu)符合無污染的綠色清潔總體設(shè)計(jì)要求，應(yīng)保障土木建筑的室內(nèi)結(jié)構(gòu)符合耐久性及舒適性的良好生態(tài)環(huán)保設(shè)計(jì)要求，并且還要采取自動(dòng)化的儀器設(shè)備監(jiān)測(cè)技術(shù)方法，重點(diǎn)測(cè)定建筑內(nèi)部空間的苯物質(zhì)、甲醛物質(zhì)及揮發(fā)性的有機(jī)污染元素濃度。土木建筑空間的使用功能集中體現(xiàn)在室內(nèi)的建筑結(jié)構(gòu)空間上，土木建筑物的設(shè)計(jì)方案應(yīng)側(cè)重對(duì)室內(nèi)的建筑布局結(jié)構(gòu)采取可行的設(shè)計(jì)優(yōu)化思路。例如：土木工程專用的清水混凝土本身具有良好的材料和易性、坍落度與柔性特征，不會(huì)造成土木施工場(chǎng)地的建筑空間污染。在現(xiàn)場(chǎng)施工中，土木施工人員需要加強(qiáng)協(xié)作，共同著眼于施工生態(tài)污染的消除。

例如：復(fù)合型的鋼纖維混凝土具有相對(duì)良好的結(jié)構(gòu)支撐強(qiáng)度，能夠明顯改善混凝土結(jié)構(gòu)體系的抗沖擊性、抗拉抗彎性能和抗疲勞性能，因此，目前，對(duì)鋼纖維混凝土的綠色環(huán)保復(fù)合結(jié)構(gòu)建材應(yīng)當(dāng)給予更加廣泛的施工采用，同時(shí)還需要配合采用結(jié)晶性質(zhì)的水泥防滲建材等。對(duì)于土木建筑結(jié)構(gòu)的防水材料，需要進(jìn)行謹(jǐn)慎的選擇，重點(diǎn)應(yīng)考慮選擇并使用SBS的新型改性防水卷材等，切實(shí)做好土木建筑結(jié)構(gòu)的防水和防滲處理。

3土木工程設(shè)計(jì)與綠色施工的可持續(xù)發(fā)展趨勢(shì)

首先，創(chuàng)新土木工程現(xiàn)有的節(jié)能綠色工藝。截至目前，土木建筑工程現(xiàn)有的綠色工藝方法仍然需要優(yōu)化創(chuàng)新。土木建筑設(shè)計(jì)與施工單位只有積極采取節(jié)能和綠色的創(chuàng)新工藝手段，才能充分實(shí)現(xiàn)工程綠色發(fā)展的基本實(shí)踐目標(biāo)。針對(duì)綠色施工的創(chuàng)新工藝方法，在全面引進(jìn)與采用的前提下，現(xiàn)階段的重要優(yōu)化路徑應(yīng)集中于采用低能耗的全新工藝，確保對(duì)可循環(huán)利用的自然生態(tài)資源進(jìn)行有序的投入使用。土木建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要更加關(guān)注建筑環(huán)保與安全指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，加強(qiáng)對(duì)建筑施工人員的安全保障力度。

其次，嚴(yán)格實(shí)行土木施工全過程的污染防控規(guī)章制度?，F(xiàn)階段，土木工程基本監(jiān)管規(guī)章中已經(jīng)全面明確了土木施工單位和工程設(shè)計(jì)單位需要承擔(dān)的綠色施工責(zé)任，因此，施工單位及工程設(shè)計(jì)人員要理解工程污染防控的現(xiàn)有規(guī)章制度，還需要在根源上摒棄形式化的規(guī)章執(zhí)行誤區(qū)。應(yīng)確保土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案建立在深入進(jìn)行工程場(chǎng)地調(diào)研的支撐基礎(chǔ)上，確保經(jīng)過詳細(xì)分析和判斷后的土木設(shè)計(jì)方案吻合工程地質(zhì)條件的環(huán)境特征。針對(duì)土木現(xiàn)場(chǎng)施工中的錯(cuò)誤習(xí)慣做法，施工單位人員應(yīng)進(jìn)行有效的杜絕，切實(shí)維護(hù)土木施工場(chǎng)地的安全施工氛圍，并深入開發(fā)和利用綠色施工資源。例如，在開敞空間可合理設(shè)計(jì)支撐結(jié)構(gòu)，打造具有觀賞性和舒適性的綠色空間，如圖2所示，通過將墻體設(shè)計(jì)為柱形排列，既能夠節(jié)省資源，又具有較好的美觀性和采光。

最后，培養(yǎng)土木施工單位人員的綠色發(fā)展理念。從土木施工的當(dāng)前現(xiàn)狀分析，目前，主要可見土木施工的工程技術(shù)人員仍然普遍缺少了綠色施工的思維模式，因此，土木施工單位的管理者需要加強(qiáng)對(duì)施工技術(shù)人員的技術(shù)培訓(xùn)，進(jìn)而保證施工單位人員樹立起更好的綠色施工意識(shí)。應(yīng)杜絕施工人員的經(jīng)驗(yàn)化施工思維誤區(qū)，重視培養(yǎng)施工人員自覺節(jié)約現(xiàn)場(chǎng)施工資源的意識(shí)，防止土木工程的整個(gè)實(shí)施過程引發(fā)噪聲或者粉塵污染，影響周邊生態(tài)環(huán)境。

4結(jié)語

經(jīng)過分析，可見當(dāng)前的土木工程能否獲得可持續(xù)的設(shè)計(jì)完善發(fā)展，關(guān)鍵決定于土木工程現(xiàn)有的綠色施工方案。近些年以來，土木工程的規(guī)劃建設(shè)方案正在不斷實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保的改進(jìn)，集中體現(xiàn)在土木工程的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程施工的資源循環(huán)利用、工程運(yùn)行養(yǎng)護(hù)等措施。在此前提下，工程設(shè)計(jì)與建筑施工的有關(guān)負(fù)責(zé)單位要積極采取土木工程的可持續(xù)綠色轉(zhuǎn)型思路，促使土木工程達(dá)到更好的綠色施工綜合效益。

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