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在世界建筑體系中,中國古代建筑是源遠流長的獨立發展的體系。該體系早在3000多年前的殷商時期就已初步形成,其風格優雅,結構靈巧。中國古代建筑的發展大致經歷了原始社會、商周、秦漢、三國兩晉南北朝、隋唐五代、宋遼金元、明清7個時期。直至20世紀,始終保持著自己獨特的結構和布局原則,而且傳播、影響到其他國家。那么對于裝飾材料來說,同樣是與建筑的發展隨之發展起來的。
總體說來,中國古代皇家建筑是以白色臺基、紅墻黃瓦呼應藍天綠樹,原色的對比十分強烈。而暖色的建筑與冷色的檐下彩畫又構成色彩的冷暖對比,整體色彩格調顯得富麗堂皇。而古代民居則以白墻、灰瓦,綠色和粟色的梁架與自然環境形成了鮮明的色彩對比,顯出自然質樸和秀麗淡雅的色彩格調。對建筑裝飾材料來說其發展也同建筑事業的發展而相應的有所提高和創新,這不僅僅是當時建筑裝飾行業的一個有力代表而且基于中國建筑事業的發展可以提煉出對后世影響較為可靠的信息和根據[1]。
可見,裝飾材料的發展與建筑的發展密切相關,同時又收到科技進步和經濟、社會等各方面的影響;在當前多元化發展的背景下,新材料新工藝的出現,能夠更大化地滿足人們多元化的需求。
一 裝飾工程新材料新工藝的內涵探析
1.裝飾工程新材料新工藝的概念
所謂新材料主要是指新近發展的或正在研發的性能超群的一些材料,具有比傳統材料更為優異性能的一類材料。新材料新技術則是按照人的意志,通過物理研究、化學研究、材料設計、材料加工、試驗評價等一系列研究過程,總結創造出能滿足各種需要的新型材料的技術。新材料新技術既是當代裝飾行業的重要的組成部分同時又是發展裝飾行業的重要突破口,新材料的研發和使用,新技術的創新和應用都是至關重要的,這兩點不僅僅是我們設計者要提高認識的,同樣對于施工單位以及材料的研發單位都是非常重要的。
2.裝飾工程新材料新工藝的性質
所有的裝飾材料都具有自身的性質特點但對于新型的裝飾材料的具有更為重要的特點。因為在提倡節能環保的今天,優質新型的裝飾材料是經過多年研究的成果,并且也在多年裝飾施工歷程中總結提煉出的較為合理達標的裝飾材料。新型材料在節能環保方面的優勢較為明顯,隨著人們對裝飾材料性能與結構的研究與認識,裝飾材料的基本本質已被人們掌握,并通過新工藝、新技術等技術手段,在日益成熟的現代材料設計理論的指導下,可以創造出更多性能更好的新型裝飾材料。歸納總結,除具有傳統材料的優良性質,新型裝飾材料還具有安裝省工省時、節能環保等性質。
二 裝飾工程新材料新工藝的特點及表現形式
1.裝飾工程新材料新工藝的特點
新材料新工藝在如今的施工項目中發揮出其性質特點。主要體現在:(1)新材料新工藝既是傳統材料與工藝的延續,同時也是研發新材料推廣新技術以達到改善傳統材料和工藝的目標。(2)隨著高新技術的發展,新材料與傳統材料產業結合日益緊密,產業結構已呈現出橫向擴散的特點。傳統材料產業正向新材料產業逐漸拓展,世界上很多著名的新材料生產加工企業都同時利用早期積累的大規模生產技術,生產力以及充足的貨幣資金投入新材料的研發和加工生產領域。這是歷史必然的發展規律。(3)基于建設市場的興盛發展,市場對于新材料的需求極為旺盛,同時也就形成了產業規模的急劇擴大,隨著社會科學技術的進步和新興產業的快速發展,對新材料需求的種類和數量都大大的增加了,新材料的市場需求前景十分看好。(4)新材料發展與生態環境及資源的協調性倍受人們關注,在高速發展世界經濟的前提下,各國目前都不得不面對資源、環境和人口的巨大壓力,世界各國都在不斷加大綠色環境材料及其相關領域材料的研發的力度,政府可以通過政策、資金等方面都給予最大的支持。在目前經濟全球化日益加強的背景下,能否在世界不同的地方對同一材料采用相同的標準把關是至關重要的。各國材料及其產品數據標準不一致將會引起混亂。可以直接導致低效并增加成本,不利于市場應用的國際化。因此對材料的使用者和供應商用說,不同的國家以相同方式測試材料特性是非常重要的、對于市場上的新材料,這種要求尤其強烈。
材料的生態環境化是材料及其產業在資源和環境問題制約下滿足經濟可承受性、實現可持續發展的必然選擇。開發新材料將更加重視從生產到使用的全過程對環境的影響,資源保護、生產制備過程的污染和能耗、使用性能和回收再利用的問題。生態環境材料的三個特征是優異性能并節省資源、減少污染和再生利用。目的是實現資源、材料的有機統一和優化配置,達到資源的高度綜合利用以獲得最大的資源效益和環境效益,為形成循環型社會的材料生產體系奠定基礎。新材料向多功能、智能化方向發展,開發與應用聯系更加緊密。21世紀,新材料材料技術的突破將在很大程度上使材料產品實現智能化、多功能化、環保、復合化、低成本化、長壽命及按用戶進行訂制。這些產品會加快信息產業和生物技術的革命性進展,也能夠給制造業、服務業及人們生活方式帶來重要影響。總體來說,新材料的發展正從革新走向革命,開發周期正在縮短,創新性已經成為新材料發展的靈魂。
同時新材料的開發與應用聯系更加緊密,針對特定的應用目的開發新材料可以加快研制速度,提高材料的使用性能,便于新材料迅速走向實際應用,并且可以減少材料的“性能浪費”,從而節約了資源。
2.裝飾工程新材料新工藝的表現形式
(1)裝飾工程新材料新工藝的美學表現
對于新材料新工藝的美學表現來說。新材料的應用是比傳統材料具有優勢的材料。新材料的設計制造上是采用較為先進的工藝制作的,也同時是經過多年的推敲研發而成的材料,美感上是具有很強的優勢的[2]。首先是在視覺上,新材料的研發及工藝使其在視覺美感上很突出;其次是在觸覺上,新材料是的觸感上是具有強勢的,用色慎重而大膽[3]。
(2)裝飾工程新材料新工藝的功能表現
新材料按性能特征可分為新型結構材料和新型功能材料兩大類:結構材料是以力學性能為基礎的材料,用于制造各種結構,簡單的說就是受力,因此新型結構材料主要是在物理性能改良,例如強度、延展、硬度、韌性、彈性等,或是耐熱性、抗腐蝕性;功能材料是指表現出力學性能以外的電、磁、光、生物、化學等特殊性質的材料,主要用于完成某種特殊功能。按材質則可以分為四大類:金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料和先進復合材料[4]。
三 結束語:裝飾工程新材料新工藝的應用前景
裝飾工程新材料新工藝的應用范圍是非常廣泛的,在當今高速發展的社會形式下,建筑及室內設計行業發展也同時隨之具有較快的發展,與此同時新材料新工藝的應用范圍也越來越拓展開來,在建筑行業的引領下,新材料新工藝的應用凸顯出來,新材料新工藝應用在建筑行業里的所有各項專業中,諸如:建筑及景觀工程,室內裝飾工程,給排水工程,強弱電工程計,空調系統工程,消防系統工程,監控系統工程等。由此可見,裝飾工程新材料新工藝的應用范圍和前景是非常廣闊的。
當然,由于裝飾工程新材料新工藝有其自身的特點,因此,在裝飾工程中應用新材料新工藝時,需要區別對待。對于裝飾工程新材料新工藝的應用方法來說,應根據項目可以進行較為具體的探討,不同的項目具有不同特點,其應用方法也一定是不盡相同。
參考文獻
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關鍵詞:新材料;建筑工程;建筑技術
一、引言
近些年科學技術取得了快速發展,在建筑領域很多新的技術和工藝開始被發明并得到廣泛應用。其中建筑材料作為建筑工程的重要基礎,促進新材料的發展顯得極為關鍵。而新材料的不斷突破也會進一步促進建筑技術和工藝的發展。從未來發展來看,建筑行業的發展核心還是體現在建筑材料的發展,因為建筑材料還具有節能環保特性,構建綠色建筑,而這正是未來建筑行業發展的方向。當然新材料的發展必須要使之廣泛的應用在建筑行業中,這樣才能起到相互促進的效果。本文正是據此從新材料發展和運用兩個層面來展開論述。
二、新材料的發展分析
(一)當前新材料的主要特性
當前新發展的建筑材料主要特性體現在兩個層面,第一是具有更低的能耗,同時具有綠色環保特性。因為和傳統建材相比,新型的建筑材料在建造過程中只需要消耗很小的能量即可,甚至有的新型的建筑材料還能夠使用已經被廢棄的工業垃圾,所以具有極高的環保特性。另外新型的建筑材料構建的建筑物不會對空間造成污染,而且還會促進人體的健康,并能夠改善建筑物的性能。
第二,這些新材料質量更高,使用壽命也更長,同樣具有可回收利用。綠色建筑的核心就是低污染,建筑材料本身不會成為垃圾,能被回收利用,所以這些新材料的重要特性,另外建筑質量的提升,離不開建筑材料的質量提升,所以新材料的質量必然更高,使用壽命也會更長。
(二)發展新材料的必要性
在建筑領域,發展新材料已經成為必然。有其在我國,隨著改革開放的不斷拓展,我國經濟取得了重要成績,人們生活水平提升很快,于是人們對于生活質量的要求就變得更高,而傳統建筑材料構建的建筑物,不僅對于能源產生更大的消耗,而且還會對社會造成較為嚴重的污染,這些都不同程度影響到人們的生活質量。另外對于建筑行業而言,由于建筑材料是構成其成本的核心,那么通過促進材料的發展,就能夠有效的降低成本,提升工程質量。同樣建筑材料的耐久性和實用性以及安全性都被提出更高的要求,在環保、安全、質量以及使用壽命等諸多需求背景下,促進新材料的發展,必然成為重要的趨勢,所以在這些新的需求之下,新材料的發展已經成為核心趨勢。符合世界的發展潮流以及人類的需求。
三、新材料在建筑領域中的應用
當前建筑新材料的種類角度,比如木塑復合材料、納米復合材料以及高分子材料等,下面就對這幾種較為先進的新材料的具體應用進行闡述。
(一)木塑復合材料的運用
木塑復合材料是當前最為重要節能材料,通過持續發展如今在我國屬于成長潛力巨大的產業,尤其在環保層面取得了重要成績。自十以來,我國提出可持續發展的國家戰略有力的促進了這種具有原料資源化、可再生化以及可塑化等重要屬性的新材料的快速發展,符合了我國當前構建可持續發展經濟的國策。這種復合型材料的主要原料構成為塑料以及各類木纖維,比如稻殼以及玉米桿、花生殼等,然后通過一定的化學原料經過混配然后通過機械設備進行加工而形成的符合材料。這些材料能夠對原本廢棄的材料加以應用,而且能夠在建筑領域取代大量的木材以及塑料,能夠被廣泛的應用在百葉窗、平臺、欄桿以及生態走廊等領域。來自建筑領域的分析專家表示,這種材料在建筑領域的需求呈現快速增長趨勢,在2020年,其需求將會超過62萬噸,其增長速度達到13%。
(二)納米復合材料的運用
由于我國建筑行業的持續發展,采用傳統材料進行裝修往往會帶來嚴重的室內空氣污染。正是如此通過納米技術對材料進行改良,從而形成一種創新的納米級復合涂料。這種材料具有極強的除甲醛能力,同時還具有一定的抗菌性能,這種新型的材料已經在我國的國家體育場、游泳中心和國家大劇院等重點建筑工程領域得到廣泛應用。而且在德國等發達國家,這種納米復合材料也已經被廣泛應用在內墻涂料。我國研發的這種納米復合乳膠漆其技術水平已經達到了世界前列。這種材料現在主要有三種類型。
第一,改性內墻涂料。也就是所謂的高級衛生型涂料,主要的應用范圍在醫院、酒店以及學校和家庭的涂裝領域。另外還有外墻改性涂料,則是運用了二元協同的荷葉雙疏理論讓該涂料的表面張力降低,從而使之具有較強的附著力。另外這種涂料的薄膜的韌性也變得更高,自潔能力相對較強。并在抗粉塵以及吸附能力方面具有更多的優勢。此外這種材料還具有較強的抗紫外線能力,使用壽命最長可達15年。該涂料顆粒細度高,能夠直接融入至墻體,并能夠和墻體上的硅酸鹽產品進行配位反應,進而達到抗老化和抗剝落效果。
第二,抗凍性能較強的納米涂料。這種材料除了上述涂料所具有的各類優良性能之外,還能夠在零下10度到零下25度之間進行施工,而且濕度在10%以下時,運用這種納米材料同樣可以施工,那么就能夠有效的突破了冬天的限制,從而為縮短建筑行業的工期具有一定的效果,同時這種材料的質量性能都較高,對于整個建筑的質量提升顯然也具有更好的促進作用。
第三,另外還有一種就是納米防護液,這種材料的研發主要是基于納米級的仿生學原理,其內部存在著一種特殊的納米結構物質,能夠將該液體覆蓋在各類建筑石材和剝離的表面,進而起到防污以及防油功能,提升了材料的字節效果,比如當前常見的建筑材料就是玻璃,如果運用這種防護液,就能夠有效提升剝離的自潔功能,降低了玻璃的保養難度。
(三)常溫固化納米自潔玻璃的運用
由于在建筑領域,玻璃材料的應用越來越廣泛,再加上建筑物的高度越來越高,那么清潔難度和成本就會上升,所以運用具有自潔功能的玻璃就能夠有效降低建筑的后期維護成本。正是在這種需求下,一種在常溫環境中,對玻璃噴上一層光催化超親水薄膜,就能夠有效的借助雨水以及紫外線的作用,來去除玻璃表面上的灰塵以及污垢,從而規避人工清潔引發的成本問題,同時也能夠節省了成本。當前這種玻璃已經被廣泛應用在我國的很多重點建筑工程中,比如沈陽的百合塔、首都機場的塔臺以及國家大劇院等。
四、結語
總而言之,隨著科學技術的不斷發展,人們對于環保、節能以及綠色等需求不斷的提升,一些新興的建筑材料開始在建筑領域得到廣泛的應用和極大的發展。而且這些新材料的出現也有力的推動了我國建筑工藝和技術的發展。為此我國必須要注重新材料的開發,拓展其應用范圍,從而形成相互促進的良性發展循環。
參考文獻
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【關鍵詞】建筑裝飾;材料;選用;依據;方法
建筑裝飾裝修材料的作用范圍和位置是住宅建筑的內體表面,即各類墻面、頂棚、地面。對于這些建筑表面的裝飾和美化,不僅能夠美化居室環境,還能夠加強一定的保暖性和其他功能。所以,建筑裝飾工程的材料選擇是非常重要的。
建筑裝飾材料區別于其他的建筑材料的最大的特點是其具有更加靈活的發展和更新狀態,也是各種新型技術和材料最先應用的領域之一。另外,建筑裝飾材料還是集各種建筑材料的特點與一身的材料類型,它不僅具有一定的實用性,一定的觀賞價值,還具有一定的可塑性。
隨著新的科學技術的在建筑裝飾材料中的應用,以及人民對于建筑的審美水平和要求的提高,我國的建筑裝飾材料行業得到了很大的發展。下文中,筆者將針對如何更好的運用建筑裝飾材料,發揮其使用價值和觀賞價值,更好的服務于建筑工程進行相關的闡述。
1 首先,建筑材料的發展概況
建筑材料發展史是隨著人類文明的發展史不斷的向前發展的,其發展歷程從某種程度上講反應了人們的生活水平和狀態的變化。由生產力水平低下時期的各種土石、陶、磚材料漸漸的轉變為各類混凝土材料,而后又發展成各種有機建筑材料。尤其是在科技飛速發展的今天,建筑材料的種類已經隨著人們的生活理念的轉變開展呈現越來越多樣化。
2 合理選用建筑裝飾材料對建筑環境的影響
建筑裝飾材料作為建筑材料的一個重要的組成部分,雖然沒有其他的建筑材料那樣直接構成住宅建筑的主體結構和基本框架,但是其起到的裝飾和美化居室環境的效果也是非常重要的。可以說,建筑裝飾材料的選擇可以一定程度上體現居室的主人的審美和品位,是建筑文化的一種外在的表現形式。又因為建筑裝飾材料和其他的建筑材料的主要區別是其具有鮮明的色彩和圖案,且其具體的材料構成的形式也比較靈活,可以由多種不同的材料形式組成或者混合而成。這種性能和表現形式的復雜性,也是建筑裝飾材料的顯著特點之一。所以,我們在進行住宅建筑的裝飾工程的施工過程中,要注意盡量的把握各種裝飾材料的特性的差異,并根據工程的具體特點和需要,選擇合適的建筑裝飾材料,只有這樣,建筑裝飾材料才能發揮其應有的作用。另外,我們要本著對工程負責的原則,選擇質量合格的建筑裝飾材料,否則不僅影響了工程的質量,嚴重的還會給用戶的身體健康造成危害。
3 建筑裝飾材料的選用標準和注意事項
上文中我們提到了,建筑裝飾材料的種類和形式非常的復雜和豐富,所以如何選擇合適的質量合格的建筑裝飾材料就是我們首先要解決的問題。在選擇過程中,最重要的原則就是要具體的了解和把握各種材料的用途和作用,然后設計人員再結合具體的工程情況和需要選擇性價比最高的建筑材料。下面筆者將簡單的介紹幾個選擇建筑裝飾材料的原則,以供借鑒和參考。
3.1 滿足建筑物的特點是最重要的原則
建筑裝飾材料雖然對于建筑的主體結構沒有改變和影響,但是可以在內部環境和功能完善方面起到非常大的作用。尤其是它特有的建筑物的環境裝飾功能,可以彰顯居室主人的品位,增添建筑物的文化內涵,所以,建筑裝飾材料和建筑物的風格的一致性就顯得尤為重要。無論是建筑裝飾的材料的成分還是具體的顏色以及形式,都要根據建筑物的具體情況而定。另外,建筑裝飾材料的選擇可以根據具體的空間的職能的不同進行有意的側重,可以對不同的房間采用不同的建筑材料,來達到不同的設計風格和效果。所以,建筑裝飾材料的選擇的第一個標準,也是最重要的標準就是要滿足建筑物的具體的特點和需求。
3.2 選擇具有安全環保性能的材料
隨著保護生態和自然環境的理念的深入,人們越來越認識到了低碳環保生活的重要。由此,便產生了“生態建筑”這一全新的建筑理念,建筑裝飾工程作為建筑工程的一個重要組成部分,其材料的選擇和施工的工藝上都應該盡量靠近這一原則。建筑裝飾材料的選用也應以安全,生態,環保為依托,可查看建筑材料的相關的環保認證標準證書,使用具有高性能、多功能、有利健康、使生活更舒適、與環境更協調的建筑材料,盡量保證其資源利用率高、能源消耗低、功能性強,并從設計、制備、使用到再生的壽命周期全程中符合生態平衡和可持續發展要求,為人類爭取更大生存空間、擴大可利用資源和改善生態環境。
3.3 以建筑裝飾效果為保證
建筑裝飾效果是建筑本身的內涵與審美情趣,藝術價值的最直觀的表現形式。而建筑裝飾材料的質感、線型、尺度、色彩能在人的心理上產生反應引起聯想,對建筑裝飾效果有直接的影響。一般說來,材料的這種心理誘發作用是非常明顯和強烈的。例如,石材可使人感到穩重堅實和富有力度,而未加修飾的混凝土表面則容易使人產生粗野、草率的印象,塊狀材料有穩定感,而板狀材料則有輕盈的視覺效果。又如,大理石及彩色水磨石板材用于廳堂,可以取得很好的效果,但是如果用于居室,則由于尺度太大,會失去其魅力。而色彩的差異,也能給人以心理和生理上的差異,紅色能讓人聯想到太陽、火焰等,給人以溫暖、熱烈的感覺,能刺激人的大腦,給人興奮之感。在建筑裝飾設計中,人們喜歡利用建筑裝飾材料的對比形成獨特的藝術效果,往往在不同的部位選擇不同的材料、采取不同的做法,借此來求得質感上的對比與襯托,從而更好地體現在筑裝飾的風格,或者強調某些裝飾處理上的意圖。無論是在室內還是在室外,我們到處可以感受到材質的對比所產生的藝術感染力。當然了,裝飾材料對裝飾效果本身的影響,必須結合具體建筑物的形式、體重、風格等因素來加以綜合考慮。例如,天然蘑菇石、露骨料混凝土等,其裝飾效果粗獷雄渾、堅實有力,用在大體量的建筑裝飾上,可獲得較好的效果,但是用在體量較小、造型比較纖細的建筑裝飾中,則顯得不協調。一般來說,為了充分顯示其線條的挺拔感,宜采用較為平滑、細膩的建筑裝飾。因此,在選擇裝飾材料時,應準確地把握好材料的性格特征,充分考慮建筑裝飾材料的質感對裝飾效果的影響,同時使之與所裝飾的空間特點相吻合,這樣賦予材料以生命,達到完美的裝飾效果。
4 建筑裝飾材料在裝飾工程中的應用。
4.1 建筑裝飾材料大多用于各種基礎的表面構成,構成將空氣中的水分酸堿性物質,使灰塵及陽光等侵蝕性要素隔絕的掩護層。維護建筑基礎延伸建筑物使用壽命。
4.2 不同的建筑裝飾材料具有不同的物理,化學,力學和裝飾性能的作用。可以發生不同的成效。如防滑、防水、隔音、隔熱、保溫等效果。可以滿足不同裝飾部位的不同過程的不同要求。
4.3 建筑裝飾材料皆具有奇特的量感和肌理感。多樣的外形和豐富的顏色與通常意義上的建筑材料有機的結合,能夠從不同角度轉換建筑物的空間感,補充建筑設計不能滿足的空間感與美感。營造夢幻,如詩如畫的空間環境。
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關鍵詞:土木;工程;材料;綠色;發展
1 土木工程材料的應用概況
隨著建筑工程的快速發展土木工程材料更新換代也在不斷的進行,土木工程材料的性能和質量一直在不斷提高和完善,工程中材料的種類也越來越多,根據不同的特性和規格可以對土木工程材料進行分類。在傳統土木工程中常見的材料就是木材、水泥、瀝青、砌筑材料、鋼筋混凝土等,這些材料是整個土木工程和建筑的基礎構成,土木工程是一項復雜的長期性工程,對于材料的用量也相當地大,隨著對材料的不斷研究和土木工程的不斷發展,基本材料已經漸漸不能滿足人們的要求,城市化和工業化的進程促進了建筑業的發展,也造成了資源的匱乏和短缺,建筑垃圾普遍存在很難處理,這就需要我們對土木工程材料有新的理解和研發,如何采用新型的土木工程材料,廢舊物品的二次利用如何實現,建筑物的性能如何提高都是需要考慮的內容。總的來說土木工程材料要滿足的條件就是輕質、高強、耐用、環保等基本特征,對于材料的技術性能也有更高的要求,從物理指標和綠色指標上都要進行控制,這是未來土木工程材料發展的主要方向。
隨著材料技術的不斷進步,現代的土木工程材料也有了很大的發展,其中物理力學方面的性能已經有了明顯的提高,隨著現代陶瓷與玻璃的性能改進,土木工程材料的應用范圍也越來越大。并且隨著需求的提高材料科學進入了一個新的階段,一些特殊性能的材料應用廣泛,例如,吸聲材料、隔音材料、耐熱材料、防水抗滲材料、耐磨耐腐蝕材料、防輻射材料、絕熱材料等層出不窮,并且材料的應用方式隨著科技的發展也有了很大的變化,現代施工技術與設備的應用也使得材料在工程中的性能表現比以往好,為現代土木工程的發展奠定了良好的物質基礎。為滿足現代土木工程結構性能和施工技術的要求,材料應用也向著工業化的方向發展。另外,隨著材料的設計、加工和使用的不斷完善,施工技術的不斷提高,材料在使用過程中表現的性能也越來越完善,這是對于土木工程材料發展的一個推動。
2 土木材料的發展趨勢
2.1 綠色化
材料及其制品的制造、使用及廢棄過程是造成能源短缺、資源過度消耗和枯竭以及環境污染的主要原因之一。在工程建設中,建筑材料的生產、使用及回收,不僅消耗了大量的資源和能量,而且帶來了嚴重的環境污染問題。目前,生態建材在土木工程中已得到初步推廣,在高層建筑、隧道工程中也不斷廣泛應用,使用效果和質量亦越來越多的得到肯定。從材料的制造、使用、廢棄直到再生的整個生命周期中必須具備與生態環境的協調性及舒適性,它滿足可持續發展的需要,做到了發展與環境的統一,生態材料生產所用原料盡可能少用天然資源,大量使用尾礦、廢渣、垃圾、廢液等廢棄物;生態材料采用低能耗制造工藝和無污染環境的生產技術;材料生產中不得使用有損人體健康的添加劑和顏料,如甲醛、鉛、鎘、鉻及其化合物等,同時要開發對人體有益的材料,如抗菌、滅菌、除臭、除霉、防火、調溫、消磁、防輻射、抗靜電等。產品不僅不損害人體健康,而應有益于人體健康,產品具有多功能化。產品可循環再生和回收利用,無污染廢棄物,以防止二次污染。
2.2 節能化
生態建材的發展離不開材料的節能化,建筑材料和技術的發展為建筑節能提供原動力。相比于以往簡單的磚、石塊、混凝土等墻體保溫材料,玻化微珠保溫砂漿、酚醛板、聚氨酯板、合成高分子防水卷材等新型保溫材料的運用使得建筑更加節能環保,墻體保溫質量也得到很好的滿足。提高建筑施工工藝是建筑技能環保的重要途徑。
2.3 智能化
智能材料是新誕生的一種材料,其靈感源于仿生學,特指具有感知環境刺激,并且對環境的刺激進行分析、處理、判斷,采取適當的措施進行適度反應的具有智能特性的新型材料。智能材料具有傳感、反饋、自我診斷修復等功能,是橫跨多個專業而產生的新產品。現階段,智能材料在具體結構的安全檢測、根基橋梁檢測及損壞評估方面已經獲得初步成果,在研究和土木工程結構實踐應用中已經突現出其優越性能。例如,在地基中放入光線傳感器,可直接判斷根基是否破壞;把碳纖維材料放置于水泥溶漿中,根據其變硬特性而電阻隨外界壓力變化而變化,可在內部結構接近損壞區或破壞區時進行自動報警。智能材料在土木工程中的應用,是材料科學、計算機科學、自動化控制技術發展的重要階段,對土木工程的發展有著極其深遠的影響,是土木工程材料發展的最終方向。
2.4 高科技應用
隨著技術的快速發展高性能的材料逐漸應用到土木工程建設當中,例如一些材料強度更高、體積更小、耐久性更高、裝飾性更好,或者功能性更為齊全等,對于復合材料的制造也要充分發揮,利用多種材料的各種性能采用復合技術進行研發,另外,要對地方材料進行有效的利用,同一地區都可能有來源豐富、不同種類的地方材料,根據這些地方的性質和特點,利用現代技術,可生產各種性能的健康材料。盡量避免造成材料的浪費和長途的運輸,對于環境要注意平衡和維護,采用高科技形式的健康建材,大量使用尾礦、廢渣、垃圾等廢棄物作為生產土木工程材料的資源,從而更好的對自然資源做到保護和生態環境平衡的維持,以及保護自然資源和維護生態環境的平衡。利用高科技生產的低成本健康建材,例如某些人造石材、水性涂料、某些復合性材料也是綠色建材的發展方向。
3 結語
土木工程材料與人類的生活及生產息息相關,它和工程技術的進步有著不可分割的聯系。隨著科技的發展生態材料、智能材料、建材節能化得到越來越多的關注和重視,我們要在現有的基礎上不斷發展和創新,促進土木工程材料的可持續綠色的發展。
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[關鍵詞]機械;材料;節約
中圖分類號:S77 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)23-0371-01
伴隨著我國綜合機械經濟的快速發展,機械材料能源的浪費程度加劇,這直接影響我國綜合經濟的快速發展。我國的經濟GDP幾乎可以占到全球GDP的一半,而能源的消耗更多,為了有效的維護我國綜合經濟的快速發展,提高經濟的可持續穩定發展水平,我國需要加強機械工程材料的可持續穩定節約資源消耗管理,對機械工程的節能消耗發展水平進行持續性研究,提出適合機械工程材料的有效節能方案,更好的提高我國在機械制造工程上的節約性作用。
一、機械材料消耗原因
1>成本高。我國機械系統生產中統計顯示,每年的鋼材消耗達到1千萬噸左右,占我國綜合機械市場的20%左右,其中原材料的費用占到機械產品成本生產的60%以上。這些數據顯示,機械材料的消耗量是比較大的,這直接影響我國機械工程的經濟發展水平,影響機械工程材料的利用率。
2)鋼材使用率低。我國的機械鋼材使用率較低,僅為40%,相比國際上發達國家而言,其使用率可以達到80%,二者相差20%,這會直接影響我國的機械工程材料能源節約效果。我國的機械工業主要以鍛造、鑄造為主,其廢品率較高,每年的原材料消耗較高。據相關統計顯示,鑄鋼的廢品率在10%左右,有些甚至可以達到20%以上,而國際上的一般僅為5%左右。我國的機械材料產品節約能力相比國家而言差距較大。
二、機械節能材料的節約方法
機械工業的材料節約重點是在金屬材料上,從技術角度上分析需要對機械產品材料進行四個方面的分析。有效的降低機械產品的材料消耗量,減少制造過程中機械的消耗,提高產品的整體質量,逐步延伸產品的整體規模性作用。
1)提高機械利用率技術書評。采用合理的機械操作方式,提高鑄件的精度。按照機械精度標準,對金屬進行生產鍛造的比例分析,使模鍛的精度可以有效的提高60%,采用持續性推進方式完成科學的配套材料處理,改進卜料工藝裝備方式和方法,推廣精密度的自動化數控切割方式,采用中段切割卜料的處理新工藝,打擊開展焊接技術,降低焊條的消耗量。采用先進的熱技術處理方法,逐步提高零部件的原材料使用壽命,推行有效可控的無氧化加熱處理方法,減少金屬氧化可能造成的各種損失問題。根據材料表面技術水平,逐步提高材料的整體性能,增加低耗節能標準。按照關鍵部件急性模具、彈簧、齒輪等基礎結構的處理,逐步擴大精練鋼的脫氧效果,實現有效的熱處理新技術工藝,延長其綜合使用壽命水平。
2)防腐技術的提升。防腐技術對于機械工程材料的生產是極其重要的。如果工程處理的不合理,就會對材料造成直接的影響,影響正常的生產操作流程,影響產品的整體工藝質量。設計上需要結合實際產品的防腐西區,對機械工程進行合理的關鍵部位的處理。隨著我國科技水平的提升,新型防腐技術和方法不斷推行,利用新技術對機械工程進行防腐,改變機械涂層的處理方法,提高鋼結構的防腐效果,這是有利于機械材料的節能使用的。
3)利用新材料改變機械的結構。采用新材料對機械的結構方式進行改進,提高材料的使用水平,積極推行高品質、低金鋼、冷鋼管的材料,使用切削、感應淬火的新節能材料,逐步擴大硬質材料的使用效果和使用壽命,逐步提高鋼精度磨具的使用壽命。可以廣泛的應用與汽車、拖拉機等日常機械應用中。另外,采用開發新復合材料的方法,可以有效的提高機械材料的強度,提高碳鋼的承載構件水平,減少鋼構件的整體重量。
4)提高產品設計水平。按照機械工程材料的設計要求,逐步提高產品的設計水平,降低產品材料的消耗比例。采用有效推行的計算標準對機械進行輔設計,逐步提高設計產品的優勢,充分發揮其防腐設計效果,對產品的可靠性、安全性進行結構性緊湊分析,充分發揮材料的綜合使用性能。例如,對于汽車的外殼需要采用疲勞支撐優化的設計思路,減少汽車外殼的重量,采用新材料能源加強車殼的彈性力和支撐力,從而有效的提高設計效果。5)機械材料制造的應用。機械材料制造應用于實際生活生產的各個方面。其中,軍事化的機械零部件應用較為重要,大力開展軍用飛機、航艇、裝甲車等機械加工技術,嘗試對長期服役的機械設備的熱處理,長效防腐和維修處理工作。對汽車、數控機床、家用電器等方面的機械零部件進行研究和應用。引進新性能的機械節能工藝,延長機械零部件產品的使用壽命,降低產品的額費用使用率,將廢物
再利用,為機械產品生產的節能發展提供良好的應用途徑。
三、機械工程材料節能的發展
伴隨著經濟的快速發展和市場需求,我國的機械工程材料節能發展順應市場的發展需求,采用新能源、新技術發展思路,降低產品的制造成本,提高節約資源、降低污染。根據機械原材料的使用標準進行生產和設計,最大限度的實現機械能源的有效節能發展,保證機械開發的利用效率,提高機械工藝設備的生產和發展,大幅度的提升工業機械產品裝備的整體水平,實現傳統機械工藝的轉型和提升。按照機械工程材料的節能數據分析標準,提高機械鋼材利用率,降低廢品率的水平,重點加強高新科技工藝的研究,延長機械的使用壽命,提高機械的防腐效果等。通過合理的機械工藝材料的節能和發展,確保機械工藝材料的合理性。
四、結語
綜上所述,伴隨著機械工程材料的資源發展、能源環保技術的提高,材料的有效工程應用功能是極其必要的。需要根據機械工藝材料的生產零部件標準,對材料的使用來源、市場供需標準、節能降耗效果等問題進行重點分析。根據節能材料標準逐步降低可能產生的各種環境污染問題,提高生態環境保護效果,確保機械工程材料的可持續穩定發展,實現節能降耗的作用。
參考文獻
關鍵詞:土木工程,現狀,發展趨勢。
中圖分類號: TU71 文獻標識碼: A
1 土木工程發展現狀
隨著人們對建筑要求的不斷提高,需要建構高層、大規模,甚至是大跨度的建筑,并且要求既要滿足工程進度以及質量的要求,同時也需要保證成本的控制。目前,土木工程的發展現狀總體概況如下。
1.1 土木工程理論的發展
隨著科學技術的不斷發展和進步,與建筑相關的學科,包括:力學、結構動力學、統計學等等學科的不斷發展和進步,為土木工程的發展提供了重要的理論基礎和技術支持。信息化的不斷普及和深入發展,大型計算機在土木工程上的充分應用,包括結構抗力計算到極限狀態理論、材料特性結構分析等,使得土木工程在強大的理論基礎之上快速、全面地提升和進步。
1.2 建筑設計的發展
隨著土木工程的不斷發展和進步,使用概率統計來設計和分析各種數據,如: 荷載值、材料強度值。通過對風力、陽光、地震等不同自然情況的綜合分析,結合工程的選址、結構體系等實際情況,進一步研究出可靠度極限狀態的設計,得到工程的應力情況和力學性能等,以確保其滿足現代土木工程的需要。隨著土木工程理論的不斷深入和技術的逐步發展,土木工程的設計和規劃已經改變了以往憑借經驗設計工程方案的慣例,特別是大規模的土木工程,運用了系統工程的理論和方法,趨利避害地全面考慮土木工程的安全、環境、經濟等所有因素。
1.3 土木工程施工的發展
1) 建筑材料的發展。
復合材料高強鋼材等全新建筑材料在土木工程中得到了不斷發展和應用。如: 碳纖維、鋁合金、鎂合金、鍍膜玻璃、雙層中空玻璃、玻璃纖維增強塑料( 玻璃鋼) 、各種節能混凝土等新型工程材料已在工業和民用建筑中得到廣泛使用,它們在強度和耐久性上表現出優越性,為高層、大跨和結構復雜的大型土木工程建設提供了重要物質基礎。但是,這些材料也有其缺陷,如: 有些彈性模量偏低,有些成本太高,應用范圍比較窄,所以還需要進一步研究。
2) 土木工程實施工藝的發展。
工程實施的設備、工具不斷地向自動化、機械化、科學化發展,如: 同步液壓千斤頂、直升機安裝技術、滑模等先進技術的出現,使得大規模的、高層的、復雜的土木工程不斷發展并得以實現。預應力技術是施工工藝中最為突出的技術之一,可以應用在大跨度、大開間等多層和高層建筑,還可應用于核電站、預應力儲倉、橋梁結構、公路工程等等。
隨著應用系統工程的理論和方法不斷應用于組織管理中,推進了土木工程的科學快速發展。并且,工程逐步趨向結構和構件標準化和生產工業化,使得土木工程的發展逐步實現節約成本、提高工程效率等需求,對于以往不能實現的施工工程,現在也可以實現。
鑒于以上土木工程的發展,雖然有了很大的進步,但是在這個人口劇增、交通擁擠、生態環境破壞嚴重的社會發展趨勢之下,可以用來建筑的土地越來越少,促使土木工程不得不快速、科學地發展,才能滿足社會發展需要。
2 土木工程發展趨勢
2.1 精密化的理論研究
未來土木工程的理論發展趨勢集中在力學,利用物理、化學、計算機技術對土木工程的不斷應用,重點為解決數學分析與處理。現階段,有些領域還不夠完善,比如: 對于結構復雜的、流體介質等受力分析,需要進一步精密研究。對于土木工程中復雜的數值問題,還需要專門化的數學來解決。土木工程的信息化,可以模擬更復雜的施工情況。
2.2 土木工程材料的發展
土木工程的施工材料不僅要求質量高、安全性高、使用壽命長,而且隨著生態型建筑理念的發展,對建筑材料造成污染、資源浪費等問題上要求更高,需要發展新型的、高新技術、生態建筑材料,以適應人和自然環境的協調發展。
1) 生態建材的發展。
為了實現綠色建筑,在保證工程質量的前提下,選用生態建材是最首要和有效的途徑。比如選用環保材料、凈化材料、可再生材料、循環使用材料等等成為未來發展的趨勢。生態建材的發明和使用,大大提高了人們居住品質,減少對環境的破壞,有效降低建筑垃圾的產生,避免建筑材料的浪費,實現用最少的資源實現最高的品質要求。新型生態材料的使用,在節水節電上進一步優化,節省資源,實現人與自然的可持續發展。
2) 抗震強度高的鋼材。
隨著高層建筑、大跨度結構建筑的不斷增多,對抗震材料的要求也越來越高。因此,要求建筑結構使用的鋼材逐漸向高強度化、極厚化、低屈服比、低屈服點等方向發展。日本的建筑抗震效果較好,值得借鑒。他們研究的具有高抗震設計的低屈服比和低屈服點的鋼板,它們是采用調整化學成分和改建熱處理工藝等方法制成。生產出來的低屈服點鋼材可輔助結構和減震控震裝置。當地震發生時,首先達到屈服點開始變形,吸收了地震能,從而防止主體結構的破壞。高強度的抗震材料的使用,不僅可以減少鋼材的使用量,還為抗震提供了安全保障,是未來鋼材發展的趨勢。
3) 智能化的混凝土。
目前使用的高性能的混凝土,具有體積穩定性好、強度高、工作性強、耐久性好等等優點。這些混凝土,具有高抗滲性、抗腐蝕性、抗凍性等優勢,所以它們能夠在惡劣的環境下較長時間的使用。最新設計的混凝土甚至可以使用100 年或者200 年以上。隨著科學的不斷進步和發展,智能化的混凝土將成為未來發展的趨勢。智能化混凝土工程材料是指混凝土工程材料能夠接受某些環境信息,自覺地進行邏輯判斷,同時做出能夠相適應的混凝土相關材料。這種智能性的混凝土材料,可以根據工程的需要,維持和調整混凝土的性質,比如: 流動性、保水性、粘聚性等,這樣可以防止建筑受到侵害,或者對破壞進行修補,或者當有危險時也可以警報。這種智能化的混凝土是未來建筑材料發展的關鍵技術,但目前還比較昂貴,研究的人也不多。相信隨著信息科學、生命科學的不斷進步,智能化材料也將逐漸進入到土木工程的市場。
2.3 土木工程信息化的發展
近年來,信息化已經普及,并且逐漸帶動工業的信息化,必然也會對土木工程造成較大影響。土木工程的信息化包括智能信息處理技術、計算機技術、自動化控制技術、網絡技術等等,這些信息化技術不斷滲透到土木工程中,并且涵蓋了土木工程的全過程,不僅限于設計和施工,還有工程的物業管理、物流管理、設備維護和建筑全方位的實時監控等等各個方面。也可以利用計算機模擬管道空間布線,也可以利用信息化技術實現大型設備的整體吊裝、大型橋梁懸索受力的控制、高溫高壓的焊接控制、建筑物的爆破等等。
2.4 防震與減災
隨著當前超大跨橋梁、高層建筑和大跨結構建筑物的興起,結構設計呈現更高、更長的發展趨勢。在很多的情況下,地震荷載已經成為結構設計的控制因素。所以大型復雜的結構系的抗震設計及其相對應的問題也得到了進一步的關注。相關的研究包括地震動的作用機理,建筑結構的抗震機理等。
2.5 擴大對巖土錨固技術的應用
巖土錨固技術的應用領域要不斷的進行擴展。巖土錨固技術除了在邊坡工程、地下工程、深基坑工程、結構抗浮工程中保持著良好的發展狀態外,在橋梁工程、重力壩加固工程、抗地震工程中則有著長遠的進展;同時,錨桿錨固機理的技術仍然不成熟,仍然是土木工程界的難點。
3 結語
我國正處于土木工程大力興建時期,而隨后的30 年后,將進入建筑物的維護時期,這就需要我們將土木工程信息化做大做強,才能為今后的建筑物的維護、監控等耗費較大的工作做足準備,土木工程的全程信息化具有重要意義。
相信土木工程在科學進步和人類智慧的共同發展下將會不斷地前進,并將實現一個又一個飛躍,未來的土木工程將更好地為人類服務,再創高峰。
參考文獻:
[1] 莊實磊. 淺談土木工程的特點與發展趨勢[J]. 黑龍江科技信息,2012,15( 11) : 272.
【關鍵詞】智能材料;土木工程;現實應用
土木工程是以建筑施工和建筑結構為研究對象的重要學科。在當今的時代,人們對于建筑的要求越來越高,從一開始的安全性與舒適性的有機結合,到安全舒適前提下的美觀和環保,再到現在上述所有前提下的智能化是人們對建筑不斷變化的高標準和高要求。其中,智能化是隨著科學技術發展越來越被人們重視和追求的建筑的特色。具體到土木工程領域,智能體現在各種計算機技術的應用和各種智能材料的應用。建筑的結構是固定的,建筑施工工程完工,建筑成型,除非外力干擾,其結構就穩定下來。但是當結構出現問題時,很難以一種簡單的方式去解決。智能材料就能夠解決這個難題。
一、智能材料概述
智能材料的興起和發展距今并沒有太長時間,嚴格意義上來說對智能材料的研究興起于上個世紀最后二十年,直到新世紀以后才有了長足的發展。距今各國對智能材料也還處于研究的萌芽階段,所以智能材料迄今并沒有一個官方的統一的定義,我們這里可以將智能材料定義為具備智能特性的能夠自主地對外部環境進行感知并且不斷適應環境的高科技材料。智能材料是建筑材料屆最新的寵兒,成為了天然材料和合成材料之后的新一代的優秀材料。智能材料具備天然材料和合成材料不具備的一些特點:它能夠對周圍環境進行感知,最常見的是對光、熱、力的感知;它能夠對周圍環境的變化做出應對,隨之變化;當周圍的環境恢復到初始狀態時,智能材料也能夠恢復如初。
二、智能材料當前在土木工程中的應用
由于土木工程正是對建筑結構進行研究的學科,所以智能材料在土木工程中的作用是極大的。舉例來說,運用智能材料能夠對建筑本身的結構進行科學的檢測。運用傳統的材料,要想對建筑的結構性能進行檢測,必須要充分地運用外力,加入外部的很多信息。在這種情況下,加入很多干擾的信息是無可避免的情況。而運用智能材料能夠從內部將檢測結果傳導給檢測終端,不會受到外部的干擾,也更能夠反應建筑的結構性能。
其實智能材料嚴格意義上來說并不是只有一種,我們上文中所說的智能材料的感知和反饋其實是兩種智能材料的應用,能夠感知刺激的材料我們稱之為感知材料,而能夠根據外部刺激做出反饋或者變化的我們稱之為驅動材料。前者能夠智能地檢測建筑內的各種刺激例如火、煙;后者則能夠更多地在建筑安全問題上給予更高層次的保障例如記憶合金在建筑結構中的應用。
三、智能材料在土木工程中應用的局限性和未來發展
智能材料當前在土木工程中應用還是存在著一些局限性的:首先,成本過高。智能材料由于研發和制造本身的成本就高,要想大規模地應用到土木工程中還存在著建筑成本上的考慮。畢竟智能材料屬于高科技產品,在相關原材料和制造工藝無法達到量產的情況下,成本是限制其應用的首要問題;其次,智能材料的發展還處于萌芽階段,能夠應用到土木工程中的智能材料種類少,功能少。盡管當前智能材料已經研究出許多種類也能夠給建筑工程帶來很多的便利,但是我們并不能稱智能化的時代已經到來,智能材料還需要不斷地向前發展;最后,智能材料的研究和發展沒有一個確定的目標,這也抑制了其可持續地發展。當前智能材料依托于相關的技術,技術發展了,智能材料隨之得到發展,而沒有系統的研究規劃。在未來,智能材料必將成為建筑工程的最基本的材料,那么在研究和應用的時候就應當有系統的目標,以建筑工程的需求為主研究各種智能材料的應用;并且盡可能地降低成本,使其能夠廣泛應用到一般民用建筑中去;進一步研究,與其他的學科綜合起來交叉研究,研發出更多的真正智能化的智能材料,從而在建筑工程中解放大量的人力,能夠切實給人們帶來便捷,享受到科技的樂趣。
四、結語
第一次工業革命和第二次工業革命之間隔了一個多世紀的時間,第二次工業革命和第三次工業革命之間隔了也是一個多世紀的時間。我們無法預言第四次工業革命什么時候能夠到來,但是我們現在正身處一個技術大爆炸的時代,所有領域的技術都呈現出火箭式的增長。土木工程領域的智能材料應用亦是如此。當前的智能材料其實正在萌芽階段,材料的智能化還沒有被充分開發出來,隨著人們的需求越來越高和相關技術的不斷發展,未來會有更多更智能的材料出現在土木工程中,為人們的生活帶來更多的便利。
參考文獻
[1]淘寶w,熊克等.智能材料結構[M].北京:國防工業出版社,2011
關鍵詞:土木施工;綠色發展;建筑材料;應用研究
傳統建筑材料的資源消耗較大,而且還會不可避免的造成一些環境污染,與國家所提倡的可持續發展理論所背馳。而綠色建筑材料是結合新材料技術的開發應用、生產制造的全過程無污染、無毒害、節能環保的新型建筑材料。安全性、環保性、生態性是綠色建筑材料的顯著特點,部分綠色建筑材料還可以實現無限次的循環利用,并且加工和使用環節的能耗較低。土木工程施工中使用綠色建筑材料,不僅可以讓消費者身體健康,還能為國家節能環保產業的推動帶來動力。
1土木工程施工中應用綠色建筑材料的必要性
隨著人們對生態、綠色建筑認識的不斷提高,逐漸的加大了對綠色建筑材料的研發工作,低碳、節約、環保的綠色建筑材料逐漸得到了廣泛的運用。
1.1消費者對于綠色建筑需求的提升
經濟的快速發展,使得以犧牲生態環境為代價的現象越來越嚴重。隨著人們物質生活水平的不斷提升,人們對于自身的健康以及配套資源的利用更加注重綠色生態和節能環保。消費者對于綠色建筑需求的提升,很大程度上影響了土木施工中綠色建筑材料的開發與使用。消費者是建筑的直接付費者,只有不斷加強綠色建筑材料在土木施工中的應用,才能得到消費者的接受與認可。
1.2建筑可持續發展的重要實現方式
我國實現中華民族偉大復興中國夢的重要理論思想就是可持續發展戰略。只有實現土木施工技術的可持續發展、建筑材料的可持續發展以及施工設備制造的可持續發展,才能實現整體建筑產業的綠色可持續發展,其核心就是綠色生態可持續。綠色建筑材料在土木工程施工中的應用,可以有效減少建筑行業產生的環境污染和對自然生態的破壞程度。綠色建筑材料的使用是建筑可持續發展的重要實現方式。
1.3符合國家的經濟轉型的整體要求
建筑行業有效帶動了國家經濟的全面發展與增長。隨著國家對于節能環保產業的重視與要求,對于建筑行業的土木施工提出更高的綠色發展要求。綠色建筑材料在土木工程施工的應用,可以有效減少自然資源的浪費,提升建筑材料的高效梯級利用,并且實現建筑周期性的循環利用目標。大力推廣綠色建筑材料是建筑行業發展轉型的關鍵因素,符合國家經濟轉型的整體要求。
2綠色建筑材料的分類
由于綠色建筑材料在土木工程施工中應用體系還不是很完善,對于綠色建筑材料的分類并沒有形成統一的標準。根據綠色建筑材料的定義以及特點,可以將綠色建筑材料劃分為安全型、節能型、可循環型和健康型。安全型是指綠色建筑材料在生產端和使用端可以實現安全控制,建筑材料的性質穩定。節能型是指綠色建筑材料節能環保,可以有效提升材料的使用效率或減少建筑資源的浪費。健康型主要是指綠色建筑材料無毒害、無二次污染,可以有效保障人員的身體健康。根據建筑材料的性質特點可以劃分為功能型、結構性和裝飾型綠色建筑材料。功能型綠色建筑材料其突出特點就是在土木工程某一施工指標優勢鮮明。現在許多高分子復合建筑材料,就屬于功能型綠色建筑材料。結構性材料包括輕型鋼材、防水木材、環保水泥等綠色建筑材料。裝飾型材料包括涂料、保溫材料、納米除臭除菌材料等。本文選取第二種分類方式展開敘述。
3綠色建筑材料使用應注意的問題
3.1選材方面
由于綠色建筑材料的種類繁多,對于不同的土木工程施工要求和目標的具體情況,在使用綠色建筑材料時,需要注意材料性質以及功能的篩選。對于結構性綠色建筑材料,傳統使用木材、石材和粘土磚較多,這些在生產時會產生大量的粉塵污染,竹制結構材料在土木工程施工應用,有效解決了上述問題。但是它的獲取需要占用大量田地,因此在實際的應用綠色建筑材料中,需要多方面考慮,確定選材的種類以及施工使用量的占比。
3.2施工方面
由于綠色建筑材料在土木工程施工中實現綠色健康以及節能環保是以提升施工原材料成本為基礎的,對于土木工程的施工會受很大的局限性。一些土木工程建設企業會結合自身的企業規模和市場競爭力綜合進行考量,導致綠色建筑施工材料在具體的施工應用過程中,很難有效貫徹落實。綠色建筑材料的使用狀況直接決定建筑的節能環保性能和安全健康性能,因此對于綠色建筑材料的應用經濟性需要注意。
3.3驗收方面
綠色建筑材料擁有良好的性能和質量,然而在實際的土木工程施工中發現,一些施工管理人員,為了獲取非法的經濟利益,不惜以次充好、以假亂真,嚴重影響了建筑質量及土木工程的建設指標和任務要求。同時,不同型號的綠色建筑材料實際展現的性能不同,在綠色建筑材料使用過程中,必須注意土木工程施工完成后相關指標的驗收工作。切實保障綠色建筑材料行業健康發展,實現建筑行業的節能環保要求。
4科學的使用對策
目前我國建材工業的發展大多是以能源、資源的過渡消耗和環境污染為代價。因此,提高資源利用率保護我國生態環境是建材工業發展的必然要求。在土木工程建設中,綠色建筑材料引入建筑施工中,建造真正的“綠色生態建筑”已經成為現代建筑工程的一大熱點。
4.1加強綠色建筑材料的頂端設計
結構性綠色建筑材料對于力學性能、重量等具有很好的優勢,為了進一步科學使用綠色建筑材料,保障土木工程施工應用效果的體現,可以通過加強綠色建筑材料的頂端設計來實現。一方面,在進行綠色建筑材料選材時,需要明確土木工程對于材料的指標和具體要求。針對現有的材料進行篩選,推動建筑材料的綜合性能研發產業的進步與發展。另一方面,及時將綠色技術與生產應用相結合,通過技術創新實現綠色建筑材料的工藝優化和創新應用。
4.2推動綠色建筑材料的施工應用
對于綠色建筑材料在土木工程施工方面的注意問題,需要有效解決綠色建筑材料的價格問題,有效控制開發與應用成本,提升綠色建筑材料的市場競爭力。一方面,從綠色建筑材料的生產端入手,打造高效的研發團隊,提升綠色建筑材料開發工藝水平,以實現價值增長。擴大生產規模,降低綠色建筑材料生產成本。另一方面,擴大綠色建筑材料的應用范圍,土木施工人員要及時結合不同項目特征,合理規劃綠色建筑材料的可用性和實用性。
4.3提升綠色建筑材料的監管力度
首先,建立健全配套的監管體系。通過建筑行業的約束與建筑材料的使用規范來提升綠色建筑材料的生產質量和在土木工程施工的應用效果。對于違規材料的負責人員,及時給予懲罰處理。其次,加強施工人員綜合素質的提升。對于土木工程中使用的綠色建筑材料要建立驗收責任制,及時獎勵發現質量不合格或施工存在的其他問題。最后,借助社會力量,加強公共監督。從綠色建筑材料生產端、銷售端和使用端全方位進行監管,增強監管力度。
5結束語
隨著節能環保理念深入人心以及經濟轉型的時代機遇下,綠色建筑材料擁有廣闊的發展空間和市場需求。而綠色建筑材料研究、生產水平的不斷提升,發展與使用綠色建筑材料已是必然趨勢。綠色建筑材料在土木工程施工中的應用需要明確對材料的要求,加強使用中注意事項的解決,充分發揮材料的優勢。注重綠色建筑材料在土木工程施工中的運用,以可持續發展的角度對待綠色建筑材料的研制和應用。
參考文獻
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關鍵詞:土木工程 可持續發展
一、土木工程的歷史與現狀
土木工程是工程分科之一,是與建筑親密關系的學科。土木工程是一種生產活動和工程技術,其中包括如土、石、磚、木、混凝土、塑料等工程材料以及房屋、道路、鐵路、橋涵、隧洞、河、港、特種結構和市政衛生工程等建筑。隨著學科逐漸的發展與理論的豐富,土木工程逐漸向專業化方向發展,比如工程材料學、建筑材料學等。
隨著社會的進步,土木工程中采用的材料也有種類上和品質上的改變,諸如水泥、鋼材等都陸陸續續在建筑得到了應用。鋼筋混凝土在建筑工程中的應用使世界建筑提升了到了一個新的臺階。隨著1978年的改革開放,我國的經濟得到了迅猛的發展,土木工程方面也得到了很大的提高。目前,世界上擁有著名斜拉橋排名榜上,在前10名中,我國有6座躋身于中,世界上僅有6座跨度在600米以上的橋梁,中國占了4座。
二、可持續發展的背景與理論淵源
隨著社會的不斷發展與人類文明的不斷進步,世界迫切地需要對人類的過去走過的發展道路重新進行評價和反思。人類面對的不僅僅是經濟問題,而是需要在價值觀、文化和文明的方式等方面進行更廣泛、更深刻地變革,尋求一種可持續發展的道路。
1980年,聯合國大會首次使用了“可持續發展”概念。1987年,《世界環境與發展委員會》公布了題為《我們共同的未來》的報告。報告中明確指出了可持續發展的戰略,標志著一種新發展觀的誕生。報告中把可持續發展定義為“持續發展是在滿足當代人需要的同時,不損害人類后代滿足其自身需要的能力”。它明確提出了可持續發展戰略,提出保護環境的根本目的在于為了確保人類的持續存在和持續發展。2002年,南非召開的世界可持續發展首腦峰會,達成關于進一步加強全球范圍內可持續發展的共識,對推動全球可持續發展合作起到了積極作用。
三、土木工程中存在的可持續發展問題
土木工程活動是人類與自然生態環境發生碰撞的生產活動之一,在這個過程當中,極大的消耗了資源。生產、加工、運輸與建成后維護過程中所需的工程材料都是來自于資源。不僅是對資源的使用,同時還會在使用、拆除過程中產生廢棄物,針對這些廢棄物對環境存在的影響采取的一些行動,也就與可持續發展相結合。我們在大興土木工程的時候,一定要注重經濟效益的同時,也關注生態環境的保護。
1.土木工程材料的可持續發展問題
改革開放以來,我國經濟飛速發展,取得不小的成果,但是這些成果都建立在以大量消耗能源、嚴重破壞環境為代價的基礎上獲得的。我國的鋼材、水泥、混凝土等生產和使用都名列世界前茅,正是由于這些建筑材料的大量生產和使用,我的生態環境也遭到了前所未有的破壞,綜合以上一系列的問題,這就要求我們在土木工程中才一定的措施,比如在工程材料的使用上,以高強度混凝土、高性能混凝土和綠色混凝土為主要方向,這都將為土木工程材料的可持續發展創造條件。
2.土木工程設計階段的可持續發展問題
土木工程項目一般可分為三個階段,分別為初步設計、技術設計和施工圖設計。初步設計階段主要是針對土木工程進行論證、選址、規劃等;技術設計階段主要是協調編制土木工程有關的圖紙、預算、說明文件等;施工圖設計階段,主要是確定土木工程的尺寸、材料、結構、構造、設備等據此施工的圖紙、說明書、計算書和預算。
每個階段都可能涉及到可持續發展的問題,初步設計如何根據項目需要進行全名的調查和研究,在有限的預算范圍做好規劃,最終確定設計方案;技術設計協調各個工種之間的關系,協調編制項目所需個各類文件;施工圖設計需要我們及時對現有的規范進行修訂,并針對問題進行及時修改與補證。
3.土木工程施工階段的可持續發展問題
施工準備工作和進行工程施工構成施工階段的主要內容。在施工過程中,生態環境不同程度地會受到破壞,同時,也不能輕視工程施工人員的不規范或是失誤所造成的事故發生。為了防止這些現象的出現,可針對項目生態環境進行各種負面的設想,加強施工人員的操作規范,降低事故發生的概率。
4.土木工程使用與拆除階段的可持續發展問題
土木工程使用與拆除過程中,能源的消耗、資源的利用、粉塵和噪聲、對周圍環境都會產生巨大影響,因此,在這個過程中如何把使用效力最大化,拆除過損害最小化,對土木工程可持續發展戰略有著深遠的意義。
四、土木工程可持續發展的目的和意義
(1)研究土木工程材料的可持續發展問題,加強土木工程綠色化、增加高性能材料的使用,這樣將對人類的生存和發展起到有利影響。
(2)研究土木工程設計階段的可持續發展問題,對今后的設計工作有著重大的指導作用。會使我們在項目建筑過程中采用更好的環保材料、更注重統籌工作。
(3)研究土木工程施工階段的可持續發展,可以指導施工過程盡量減少對生態環境的破壞、運用科學的管理方法管理整個施工工作。
(4)研究土木工程使用及拆除階段的可持續發展,可以指導工程的維護和修繕工作,營造出“綠色工程”形象。
參考文獻:
[1]牛文元.可持續發展導論[M].北京:科學出版社,1997