土木工程未来的一些可能性.docx

浅谈土木工程未来可能的发展趋势注：（本文只讨论书本上出现的关于土木未来的一些可能性。）日新月异的土木工程材料。土木工程材料是一切土木工程的物质基础。未来土木工程材料将会朝着高性能多性能化、绿色化可持续化、智能化信息化方向发展。高性能多性能化，未来可能将研制集轻质、高强度性、高耐久性、高抗震性、高保温性、高耐温性、高吸声性、优异装饰性及优异防水性等多个优异性能的“超级材料”，甚至实现结构—功能（智能）的一体化。这对提高建筑物的安全性、适用性、艺术性、经济性及使用寿命等有着非常重要的作用。例如书本所介绍的强度达C200的活性粉掺合料混凝土、防磁防辐射混凝土、导电混凝土、超耐磨混凝土、纤维混凝土等。智能化信息化，是指材料本身具有自感知、自调节、自清洁、自修复的特性，可实现建筑物自我监控的功能。它可以感知环境刺激，对之进行分析、判断、处理，并采取一定的措施（启动警报、保护机制）。它的优势是它可以敏感的感知外部的环境因素的变化，并能够根据环境变化的程度和数值的改变自动进行改变和适应，同时能够在无人操作下实行智能化的能力执行。智能化材料的出现节省了大量的人工作业，同时能够及时预测不必要的外部变化，降低经济损失。可以想象到，如果此种材料能够得以研发应用，就可以将地震、台风、火灾等灾害的破化降到最低程度。书本上所介绍的可自清洁的智能玻璃、自复原的形状记忆合金、自开合的压电陶瓷等已经在相关领域及工程上大展拳脚，赞誉良多。土木工程材料向智能化方向发展，是人类社会向智能化发展过程中降低成本的需要，是未来的大势之一。绿色可持续化，随着人们生活水平和文化素质的提高，以及自我保护意识的增强，人们对材料功能的要求日益提高，要求材料不但要有良好的使用功能，还要求材料无毒、对人体健康无害、对环境不会产生不良影响，即所谓的“绿色建材”。绿色建材是指“健康型、环保型、安全型(消防)”的建筑材料，国际上也有称之为“健康建材”、“环保建材”或“生态建材”。绿色建材就是从可持续发展角度出发，尽可能少用天然资源，充分利用再生资源，大量使用工业或城市固体废弃物，采用低能耗，无污染的生产技术，生产和开发能够降解有害气体、抑菌与杀菌，对人体健康和环境无害并且可循环再生利用的新型材料。未来，健康环保理念深入人心，含有甲醛、氡、苯等对人体有害物质的建材将退出市场，而具有”抗菌、除霉、除臭、灭菌的新型陶瓷玻璃产品，不散发有机挥发物的水性涂料，无毒高效粘接剂，可调湿、防火、远红外无机内墙涂料”将逐渐走进人们的家庭当中。如果说19世纪是桥的世纪，20世纪是高层建筑的世纪。那么，21世纪将是人类合理开发利用地下空间的新世纪。地下工程不止于地窖、居民地下室等小规模工程，也不止于地铁、地下隧道、地下管道等“线性工程”。未来地下空间的利用应由“线“的利用向大断面、大距离的”空间“利用进展。地下商城、地下街、地下停车场、地下工厂等大空间地下工程才是未来的主旋律。未来地下工程主要应用于地上空间拥挤的城市中。城市空间拥挤、交通堵塞、环境恶化、资源匮乏等问题越来越严重，向高空和地下要空间，已成为增强城市功能、改善城市环境的必要手段，而其中城市地下空间的开发与利用，越来越引起投资者和城市规划者的重视。城市中心区的立体化开发和再开发已成为解决城市中心空间拥挤、地面环境恶化的重要手段；为建设节约型城市而进行的大型地下公共设施的建设已成为世界各大城市发展的趋势。此外；在城市建设的同时，开发和利用城市地下空间还可以有效地解决原有的城市风貌与城市现代化建设的矛盾。在地下商业建筑方面，我国的哈尔滨秋林地下商场现已开发90000平方米，上海人民广场地下街有50000平方米。桂林、大连、沈阳、石家庄等地段都建有相当规模的地下商城与地下街。在地下工业建筑方面，我国建有黄岛地下油库、地下水电站、地下核电站等，还有许多地下工厂、地下仓库。在人防工程方面，我国已经建成了一大批质量高、幅员大、效益好的平战两用工程。如哈尔滨奋斗街地下商业街、沈阳北新客站地下城、上海人民广场地下停车场、郑州火车站广场地下商城等。地下空间具有恒温性、恒湿性、隔热性、遮光性、气密性、隐蔽性、空间性、安全性等诸多方面远远优于地上空间。其社会、经济、环境等多方面的综合效益良好，对节省城市占地、节约能源、克服地面各种障碍改善城市交通、减少城市污染、扩大城市空间容量、节省时间、提高工作效率和提高城市生活质量等方面，都能起到极其重要的作用，是现代化城市建设的必由之路。计算机信息化理念与绿色可持续化理念的交织，未来的建筑工程可能会有智能数字化建筑，绿色生态化建筑两类。智能建筑是利用系统集成的方法，将计算机网络技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机地结合在一起，通过对设备的自动监控、对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑工程之间的优化组合所获得的投资合理、适合