土木工程环境概论论文

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浅谈土木环境中的绿色施工　　摘要：建筑活动是人类对自然资源、环境资源影响最大的活动之一。近几年来，建筑业取得的成绩是显著的，为国民经济和社会发展做出的贡献有目共睹，但是建筑业在发展过程中还存在不少问题，突出表现在难以摆脱粗放型增长方式，整个行业高投入、高消耗、高污染，对资源能源的依赖性较强，消耗性过高，对资源环境的保护不够。　　关键字：环境污染 绿色施工含义 施工原则 施工措施 施工方法　　1前言　　据有关资料统计，目前在消耗资源和环境污染方面建筑业占的比例比较大。建筑业耗用了人类从自然界中获取原材料的50％以上，消耗了全球可利用能源的50％左右，建筑施工污染比例占到了空气污染、光污染、电磁污染等各种污染总和的34％，并排放出了相当于人类活动垃圾40％ 的建筑垃圾。由此可见， 倡导建筑企业实行“ 绿色施工”，对于控制资源消耗和环境污染是何等重要。因此，建筑业可持续发展已成为全球关注的焦点，绿色施工是在建筑业落实可持续发展战略的重要手段。　　2施工对环境的污染　　1随着人类社会的发展，人们的需求也日益提高，建筑业的发展也不断提高。相应的土木工程施工也给环境带来一定的危害。建筑施工对环境影响问题的主题是人类工程——经济活动引起的环境的异常变化。垃圾填埋造成的污水渗漏，基坑开挖对周围地质体、环境、生态等均产生一定的影响，即会产生一系列的环境工程地质问题，建筑材料对室内空气污染，建筑施工垃圾的处理等等。　　2环境影响的识别和评价应考虑以下因素　　（1）对大气的污染。　　在施工阶段会引起尘土飞扬, 施工工地内堆放水泥、灰土、砂石等易产生扬尘污染物料, 爆破或者拆除建筑物、构筑物等都会对大气环境造成污染。　　（2）对水的污染。　　施工破坏该地的生态环境引起水土流失，机械设备及运输车辆的维修保养产生油垢以及施工阶段用水的同时都会对水体产生一定的影响。　　（3）对土壤的污染。　　施工中产生的固体废物及由水体污染都会给土壤带来危害。　　（4）废弃物。　　（5）噪声。　　建筑噪声具有突发性特点。建筑工程通常是按照人们建设、改造城市的要求而进行的一项活动。其噪声干扰是随着建筑作业活动的发生而出现的，对于周围城市居民来说，这是一种突发性的干扰。建筑噪声干扰具有非永久性特点。建筑噪声会随着建筑作业活动的结束而结束，因此，其对居民的干扰是非永久性的。另外，建筑施工噪声还具有强度大且持续时间集中、技术强制性强、噪声控制难度大等特点　　（6）资源和能源的浪费。　　大型公共建筑全年能耗较大，单位面积耗电量远高于一般民用建筑。些大型公共建筑在设计上盲目追求形式，忘记了节约能源，很多都搞大玻璃幕墙，完全不考虑避阳、绝热等措施。同时，建筑体与室外相连部分少，无法有效利用室外低温，导致建筑内部发热量大，很多空调制冷机春秋季仍连月运转，造成巨大的能源浪费。　　（7）局部地区性环境问题，例如一般情况下，震动、无线电波可不视作环境影响，而在特殊条件下，这些因素可成为环境影响。　　3确定环境因素时应考虑以下因素：　　（1）环境因素的识别。　　（2）确定重大环境因素。　　（3）新产品、新工艺或新材料对环境影响。　　（4）是否处于环境敏感地区。　　（5）活动、产品或服务发生变化对环境因素有什么影响。　　（6）环境影响的频度和范围。　　4地球上可以居住、生活和耕种的土地和资源是有限的，而人口增长的速度是不断加快的。因此，人类为了争取生存，必须很好的保护环境、绿色施工是基本国策的必然要求。坚持以科学发展观统领社会经济发展的全局，大力发展循环经济，建设资源节约型和环境保护型社会，这是我国的基本国策，建设业是国民经济的重要组成部分，建设施工又是建设业重要的一环，所以施工企业实施绿色施工是我国基本国策的必然要求。　　3绿色施工的含义　　具有可持续发展思想的施工方法或技术，被称为绿色施工技术或可持续施工技术。它不是独立于传统施工技术的全新技术，而是用可持续的眼光对传统施工技术的重新审视，是符合可持续发展战略的施工技术。绿色施工是以可持续发展思想为基本宗旨的施工方法，在施工过程中最大限度地减少施工活动对场地及周围环境的不利影响，严格控制噪声污染、光污染和大气污染。建筑企业要把发展和环保的矛盾统一起来，一个非常有效的途径就是实施绿色施工。　　4绿色施工所遵循的原则　　传统的施工模式以追求施工进度和控制项目成本为主要目标, 虽然各个工程项目也有对于施工质量、安全生产和环境包含的目标, 但是它们都处在从属于进度和成本的次要地位。为了节约成本和加快施工进度, 施工企业往往会沿用落后的施工工艺, 采用人海战术, 拼设备、拼材料, 造成资源的浪费资源和环境破坏。　　绿色施工是清洁生产原则和循环经济”3R”原则在建筑施工过程中的具体应用。清洁生产原则要求在建筑施工全过程的每一个环节, 以最小量的资源和能源消耗, 使污染的产生降低到最低程度。清洁生产不仅要实现施工过程的无污染或少污染, 而且要求建筑物在使用和最终报废处置过程中, 也不对人类的生存环境造成损害。循环经济所要求的“3R”原则包括“Reduce，Reuse，Recy-cle” 即“ 减量化” 、“ 再使用” 、“循环再生利用”的原则。减量化原则要求建筑施工项目应当用较少的原材料和能源投人来达到完成建筑施工的目的, 即从源头上注意节约资源和减少污染再使用原则是要求建成的建筑物应当有一个相对较长的使用期限, 而不是太过频繁的更新换代, 即所谓“ 造了就拆, 拆了又造”再循环原则是要求建筑物在完成其使用功能而被拆除后, 原来的建筑材料还能够被重新利用, 而不是变成建筑垃圾。　　5我国建筑业企业绿色施工　　现状目前，建筑企业追求快速发展，忽视绿色施工，建筑耗能巨大造成的污染也很大。业主在招标文件中，没有将绿色施工作为一项指标进行评分，或者没有给予合适的权重，而是在保证质量的条件下拼命压价；由于施工人员大多文化程度偏低，对绿色施工没有很好的意识，对施工过程的环境护、能源节约尤为不重视，同样也造成绿色施工推广的困难；绿色施工的经济性差也带来了推广的困难。一些绿色施工技术的运用需要增加一定的设施或人员投入，或需要调整施工作业时间，从而导致建筑成本的增加，如无声振捣、现代化隔离防护、节水节电等新型设备（施）；有利于可持续的建造方法的研究与确定等。　　6 推进建筑业绿色施工的措施　　1 建立绿色施工的法规标准和制度　　当前我国绿色施工尚处于起步阶段,实施绿色施工，必须要实施科学管理，提高企业管理水平，使企业从被动地适应转变为主动的响应，使企业实施绿色施工制度化、规范化。在推进绿色施工的实践中，及时总结地区和企业经验，对绿色施工评价指标进一步量化,并逐步形成相关标准和规范，使绿色施工管理有标可依。随着社会进步和经济发展，我们将把一些企业的好经验及时总结和研究， 条件成熟时上升为标准，有些还可以上升为强制性标准。　　2 绿色施工与环境结合　　工程施工过程会扰乱场地环境，这一点对于未开发区域的新建项目尤其严重。场地平整、土方开挖、施工降水、永久及临时设施建造（如：在满足施工、设计和经济方面要求的前提下，尽量减少清理和扰动的区域面积，尽量减少临时设施、减少施工用管线）、场地废物处理（如：场地内哪些区域将被用作仓储和临时设施建设，如何合理安排承包商、分包商及各工种对施工场地的使用，减少材料和设备的搬动）等均会对场地上现存的动植物资源、地形地貌、地下水位等造成影响。因此，施工中减少场地干扰、尊重基地环境,对保护生态环境、维持地方文脉，具有重要的意义。　　3 绿色施工与当地气候结合　　承包商在选择施工方法、施工机械，安排施工顺序，布置施工场地时应结合气候特征,以减少因气候原因而带来施工措施的增加,资源和能源用量的增加，有效的降低施工成本，减少因为额外措施对施工现场及环境的干扰， 可以有利于施工现场环境质量品质的改善和工程质量的提高。如：在雨季来临之前，完成土方工程、基础工程的施工，以减少地下水位上升对施工的影响,减少其它需要增加的额外雨季施工保证措施。　　4 绿色施工减少环境污染　　工程施工中产生的大量灰尘、噪音、有毒有害气体、废物等会对环境品质造成严重的影响, 也将有损于现场工作人员、使用者以及公众的健康。因此，减少环境污染，提高环境品质也是绿色施工的基本原则。　　7实施绿色施工的方法　　绿色施工并不是完全独立于传统施工的施工体系，它是在传统施工的基础上按科学发展观对传统施工体系进行创新和提升，其主要方法如下:　　1 系统化　　施工体系是一个系统工程，它包括施工组织设计、施工准备（场地、机具、材料、后勤设施等准备），施工运行、设备维修和竣工后施工场地的生态复原等等。如前所述，传统施工也有节约资源和环保指标，但往往局限于选用环保型施工机具和实施降噪、降尘的环保型封闭施工局部环节，而绿色施工要求从施工组织设计开始的施工全过程（全系统）都要贯彻绿色施工的原则。制度　　2 社会化　　在传统施工中，设法节约资源和保护环境主要是施工企业的现场施工人员，而绿色施工要求全社会（政府主管部门、施工企业、广大民众）达成绿色施工的共识，支持和监督绿色施工的实施。按照绿色施工的全体人员（领导成员、现场人员、后勤服务人员等）都担负着绿色施工的相应任务，如中铁三局在青藏铁路工地举办青藏铁路环保培训班培训员工，除了在施工环保外，对生活垃圾和施工污水也进行无害化处理，以保护环境　　3信息化　　在施工中工程量是动态变化的，随着施工的推进，工程量参数实时变化，传统施工是粗放型施工，施工机械的机种和机台数量往往采用定性方法选定，固定的机种和机台数量不能有效地适应动态变化的工程量，所以会造成机种不匹配、机台数量偏多或偏少、工序衔接不顺畅或脱节等弊病，很难实现高效、低耗、环保的目标。　　4一体化　　1一体化的体现　　施工实践表明，在确保完成工程任务的前提下投入的工程机械和机台数愈少，则工程的工效、耗料、环保的指标数就愈好，所以一体化施工方式成为实施绿色施工的又一重要施工方式，一体化作业工程机械成为国内外著名工程机械厂商竞相开发的新机种。一体化施工指使用单台工程机械可以连续地顺序完成工程的多个或全部工序，从而减少进场的工程机械机种和数量，消除工序衔接的停闲时间，减少施工人员，从而提高工效、降低物料消耗、减少环境污染。　　2实施一体化施工主要有2种方式：　　(1) 使用多功能工程机 械进行一体化作业，即一机作业，化（工序）繁为简。如俄罗斯开发的凸块式压实轮多功能压路机，主机为凸块式压实轮压轮机，压实轮前置推土板，机后置平板式振动器，可代替推土机、静压压路机、振动压路机同时完成（一体化）土质路基的回填、推平、静压实和振动压实作业，减少进场的机种和数量，从而减少了工程机械对环境的污染并节约作业成本10%，还加快了施工进度。　　(2) 连续运输。运输作业是施工中重要的一环，据统计资料分析，运输作业时间占施工总作业循环时间的1/4~1/2，环境负荷（有害气体排放、振动、噪声、扬尘等）的1/10-1/2。近年来，由于电动式皮带运输机等连续式运输机械的技术进步，连续运输已成为绿色施工的运输方式获得推广运用。与间歇式的运输方式相比，连续运输采用清洁能源电能，环境负荷小、运输连续、无二次运输环节、效率高、作业成本低。　　5其它　　除上述四化以外，实施绿色施工的方法还有：尽量少占施工用地，在施工中尽量保护生态环境；大力开发和使用环保型工程机械，重视建设副产物（建设固体废弃物、建筑垃圾）的再生利用；推广使用环保型建筑材料（建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等），努力提高工程机械及零部件的3R率（可重复使用、可循环使用、可再生使用率）等。　　8结束语　　1绿色施工是世界施工技术发展的必然趋势。　　上世纪80 年代以来，发达国家进入循环经济时代，其施工企业也相应实施绿色施工（亦称清洁施工、环保施工）。为了促进施工企业实施绿色施工，日、美、德等发达国家，都制定了相应的法律、法规、政策，对具有绿色施工能力的企业，给予奖励。随着循环经济理念已成为世界各国的共识，绿色施工技术也随之成为世界施工技术发展的必然趋势。　　2绿色施工在我国前景　　随着我国建筑业的发展和人们对于环境保护意识的日益增强, 施工过程中的资源浪费现象和施工活动所造成的环境污染问题也越来越为人们所重视。不断加强施工环境管理、改进施工工艺、使用环保材料和机械、减少资源浪费和环境污染、实现绿色施工是施工企业所要追求的目标, 也是施工企业的社会责。21 世纪是生态建设的世纪，企业的竞争不仅是质量、成本、进度、服务等方面的竞争，而且是生态环境保护的竞争、企业绿色形象的竞争，积极主动地把绿色施工能力作为企业的竞争力予以培养和完善，充分运用科学的管理方法，采取切实可行的行动做到保护环境、节约能源，将成为建筑施工企业的必然选择。　　参考文献　　[ 1 ] 王利平土木工程环境导论概论 科学出版社　　[ 2 ] 生活垃圾填埋污染控制标准 GB16889 - 1997　　[ 3 ] 刘永平建筑业技术创新障碍分析[D]重庆：重庆大学,　　[ 4 ] 绿色建筑技术导则(建科[2005 ]199 号) [ R] 2005　　[ 5 ] 绿色施工导则(建质[2007 ]223 号) [ R] 　　[ 6 ] 王有为中国绿色施工解析[J ] 施工技术,　　[ 7 ] 土壤、固体废物、噪声和振动分册 中国环境科学出版社

土木工程有下述四个基本属性。　　综合性 建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段，需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、建筑材料、建筑设备、工程机械、建筑经济等学科和施工技术、施工组织等领域的知识以及电子计算机和力学测试等技术。因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。　　随着科学技术的进步和工程实践的发展，土木工程这个学科也已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系。例如，就土木工程所建造的工程设施所具有的使用功能而言，有的供生息居住之用，以至作为“入土为安”的坟墓;有的作为生产活动的场所;有的用于陆海空交通运输;有的用于水利事业;有的作为信息传输的工具；有的作为能源传输的手段等等。这就要求土木工程综合运用各种物质条件，以满足多种多样的需求。土木工程已发展出许多分支，如房屋工程、铁路工程、道路工程、飞机场工程、桥梁工程、隧道及地下工程、特种工程结构、给水和排水工程、城市供热供燃气工程、港口工程、水利工程等学科。其中有些分支，例如水利工程，由于自身工程对象的不断增多以及专门科学技术的发展，业已从土木工程中分化出来成为独立的学科体系，但是它们在很大程度上仍具有土木工程的共性。　　社会性 土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌，因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。远古时代，人们就开始修筑简陋的房舍、道路、桥梁和沟洫，以满足简单的生活和生产需要。后来，人们为了适应战争、生产和生活以及宗教传播的需要，兴建了城池、运河、宫殿、寺庙以及其他各种建筑物。许多著名的工程设施显示出人类在这个历史时期的创造力。例如，中国的长城、都江堰、大运河、赵州桥、应县木塔，埃及的金字塔，希腊的巴台农神庙，罗马的给水工程、科洛西姆圆形竞技场（罗马大斗兽场），以及其他许多著名的教堂、宫殿等。　　产业革命以后，特别是到了20世纪，一方面是社会向土木工程提出了新的需求；另一方面是社会各个领域为土木工程的前进创造了良好的条件。例如建筑材料（钢材、水泥）工业化生产的实现，机械和能源技术以及设计理论的进展，都为土木工程提供了材料和技术上的保证。因而这个时期的土木工程得到突飞猛进的发展。在世界各地出现了现代化规模宏大的工业厂房、摩天大厦、核电站、高速公路和铁路、大跨桥梁、大直径运输管道、长隧道、大运河、大堤坝、大飞机场、大海港以及海洋工程等等。现代土木工程不断地为人类社会创造崭新的物质环境，成为人类社会现代文明的重要组成部分。　　实践性 土木工程是具有很强的实践性的学科。在早期，土木工程是通过工程实践，总结成功的经验，尤其是吸取失败的教训发展起来的。从17世纪开始，以伽利略和牛顿为先导的近代力学同土木工程实践结合起来，逐渐形成材料力学、结构力学、流体力学、岩体力学，作为土木工程的基础理论的学科。这样土木工程才逐渐从经验发展成为科学。在土木工程的发展过程中，工程实践经验常先行于理论，工程事故常显示出未能预见的新因素，触发新理论的研究和发展。至今不少工程问题的处理，在很大程度上仍然依靠实践经验。　　土木工程技术的发展之所以主要凭借工程实践而不是凭借科学试验和理论研究，有两个原因：一是有些客观情况过于复杂，难以如实地进行室内实验或现场测试和理论分析。例如，地基基础、隧道及地下工程的受力和变形的状态及其随时间的变化，至今还需要参考工程经验进行分析判断。二是只有进行新的工程实践，才能揭示新的问题。例如，建造了高层建筑、高耸塔桅和大跨桥梁等，工程的抗风和抗震问题突出了，才能发展出这方面的新理论和技术。　　技术上、经济上和建筑艺术上的统一性 人们力求最经济地建造一项工程设施，用以满足使用者的预定需要，其中包括审美要求。而一项工程的经济性又是和各项技术活动密切相关的。工程的经济性首先表现在工程选址、总体规划上，其次表现在设计和施工技术上。工程建设的总投资，工程建成后的经济效益和使用期间的维修费用等，都是衡量工程经济性的重要方面。这些技术问题联系密切，需要综合考虑。　　符合功能要求的土木工程设施作为一种空间艺术，首先是通过总体布局、本身的体形、各部分的尺寸比例、线条、色彩、明暗阴影与周围环境，包括它同自然景物的协调和谐表现出来的；其次是通过附加于工程设施的局部装饰反映出来的。工程设施的造型和装饰还能够表现出地方风格、民族风格以及时代风格。一个成功的、优美的工程设施，能够为周围的景物、城镇的容貌增美，给人以美的享受；反之，会使环境受到破坏。　　在土木工程的长期实践中，人们不仅对房屋建筑艺术给予很大注意，取得了卓越的成就；而且对其他工程设施，也通过选用不同的建筑材料，例如采用石料、钢材和钢筋混凝土，配合自然环境建造了许多在艺术上十分优美、功能上又十分良好的工程。古代中国的万里长城，现代世界上的许多电视塔和斜张桥，都是这方面的例子。　　土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动；也指工程建设的对象，即建造在地上或地下、陆上或水中 ，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。 　　建造工程设施的物质基础是土地、建筑材料、建筑设备和施工机具。借助于这些物质条件，经济而便捷地建成既能满足人们使用要求和审美要求，又能安全承受各种荷载的工程设施，是土木工程学科的出发点和归宿。