绿色设计理念在市政桥梁设计中的应用论文_王楠

绿色设计理念在市政桥梁设计中的应用论文_王楠

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摘要:桥梁设计中,落实绿色理念应坚持经济性、先进性、环保性原则,做好该项工作能提高资源能源利用效率、营造更为亲近自然及环保的氛围、为车辆行驶创造舒适的环境。文章探讨分析桥梁设计中绿色理念的应用原则和应用意义,并提出具体的设计方法。

关键词:桥梁设计;绿色设计理念;应用分析

桥梁建筑工程本身是一项庞大的发明和创造,在建筑设计过程中对绿色设计形式有严格的要求,考虑到具体设计模式的要求,需要将优化设计指标,突出设计重点。根据绿色设计理念的具体要求,只有对绿色设计理念进行分析,才能满足桥梁建设要求。

一、桥梁工程中的绿色环保原则

在整个桥梁设计和施工过程中,绿色设计和施工逐渐被多数人所认识。绿色设计必须要遵循五大基本设计原则:闭环设计、资源合理利用、能耗最低、零污染、高技术。闭环设计的原则是保证整个工程的使用周期并行;资源合理利用是指在整个工程中,最大限度的减少资源的浪费,同时选择最佳的施工材料;能耗最低是指在设计与施工过程中耗能最少;零污染是指尽量实现环境污染为零;高技术是指利用最先进的科学技术来指导施工,以实现最佳的经济效益。

二、桥梁结构物的产品特殊性

桥梁结构物具有极其特殊的特点,主要表现在:(1)桥梁的建造在造价上和原材料的价格及设计、施工方案等相关,与市场的需要关系不大,基本是由政府部门根据社会、经济的发展状况来确定实施的;(2)桥梁的建设规模导致桥梁设计对社会效益、经济效益及生态效益影响巨大;(3)桥梁设计的使用年限决定了其对社会,环境影响的深远性;(4)桥梁在其寿命范围内的使用过程中不会产生对环境有害的垃圾但在超期服役后就变成了难以处理的废弃物;(5)桥梁需要具有抗侵蚀和抵御不利环境因素的能力。

三、绿色桥梁设计的意义

桥梁设计不仅要把握每个设计要点,顺利完成设计任务。同时还要结合新形势和新要求,将绿色理念有效落实到设计过程中,其重要作用体现在以下几个方面。

(一)提高资源能源利用效率

桥梁设计过程中,在绿色理念指导下,以节约资源能源为约束方案和指导方针,降低资源能源消耗。因地制宜、就地取材,合理利用地热能等,优能源利用结构,更好为桥梁工程服务。不仅顺利完成设计任务,还能达到有效节约资源能源的目的。

(二)营造更为亲近自然及环保氛围

在绿色理念指导下,桥梁设计单位通过合理利用各种能源,减少污染问题。不仅有效完成设计任务,还能达到保护周围环境的目的,为人们营造更为亲近自然、环保氛围,有利于桥梁施工有效开展和车辆顺利通行。

(三)推动桥梁设计创新发展

桥梁设计中,坚持绿色理念的指导作用,符合现代社会发展需要。有利于节约设计成本,选取更为舒适合理的路线。同时也有利于桥梁工程的绿色、节能、环保,使绿色设计理念深入人心,推动现代桥梁设计的创新与发展。

四、绿色设计理念在桥梁设计中的应用

(一)勘测阶段

桥梁工程的勘测阶段是桥梁生命周期的第一阶段,而且其成果的质量对后续的桥梁设计及施工影响很大。它包括初测、初勘、定测和详勘四部分。除了严格执行当前工程勘测规范之外,还应结合工程实际合理布置勘测任务。在调查研究完桥梁的具体任务和桥上交通种类及其要求后,选择2~3个经济合理的可供比较的桥位方案,再选择过程中除了要充分考虑每个方案能满足使用上的要求外,还要充分考虑方案对后期的影响,如勘测的可操作性、设计的合理性、施工的难易程度、后期运营使用和养护的成本以及未来对环境的影响等。

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(二)桥梁体系的选用

桥梁的整体有多个系统组成,其有着一定的内在关联,但是桥梁必须要结合实际情况,在设计过程中,选择合理的梁、拱、钢架等基本结构,最大限度避免在施工过程中进行更换。

(三)桥梁结构设计

①根据绿色设计的原则中闭环设计原则,在对桥梁结构进行设计时,要充分以桥梁在其生命周期内所面临的各种荷载、各种不利的环境因素以及自身承载能力的退化为设计前提,通过全面精准的结构计算来保证桥梁过程使用中的安全性。对于架构在海上的桥梁,要对其承受风荷载、海水及湿热空气能力在设计中予以充分考虑。对于钢结构桥梁要全面考虑防腐措施的设计。②根据绿色设计的原则中最佳利用原则,需要在桥设计中采用模块化设计方法。模块化的构件具有方便更换、拆除的优点,而且拆除后的构件仍然具有较大的利用空间。③根据绿色设计原则中能源消耗最小原则和零污染原则,在设计中要准确分析结构受力,并合理的设计桥梁结构尺寸和配筋及结点。充分考虑结构安全的同时,以最小的材料消耗实现最大的效益。④根据绿色设计的原则中的技术先进原则,在对桥梁结构进行设计时,要结合具体的实际情况,进行技术先进的结构形式设计。

(四)桥梁附属设备的设计

伸缩缝、支座、排水系统、照明系统等都是桥梁的组成部分,虽然这些设施在整体投资中比例较小,却有着非常重要的作用。选择绿色设计方法,能改进原有桥梁的缺陷,保证其具备较强的耐用性。选择质量符合标准的PVC管路,能够促进排水系统性能的整体提高,增强抗氧化性能,同时提高抗腐蚀性能,但需根据当地自然环境以及平均排水量,确定排水系统的尺寸。设计中须考虑将地表水引流到排水沟当中,以减少其对周围环境的影响。

(五)优选桥梁体系

①而生态绿色桥梁在进行主干线的设计的时候,不但需要注意桥梁的质量问题,还需要注重绿色生态方面的设计。比如说,在设计的时候需要考虑到材料的运用,尽可能地用最少的原料,构建出最为实用的桥干,同时还要考虑建筑材料的污染问题; 尽量使用一些环保绿色的建筑材料,来实现桥梁主干体系的绿色环保。②施工原料的选择。选择绿色环保的生态化施工原料,利用优惠、最少的原则,促进桥梁施工健康顺利的进行,同时也可以最大化使用可以被循环利用的材料,从材料本身实现低污染、低耗能、低成本、高质量的施工目的。

(六)桥梁结构的耐久性设计

桥梁结构的耐久性能直接影响整个桥梁的使用年限。倘若桥梁结构的耐久性存在问题,则必然会造成资源的大量浪费,还会不断增加后期养护的费用。在桥梁的设计阶段,设计人员要充分认识到桥梁的整体结构以及每个零部件的使用寿命,必须要对整个桥梁的耐久性做出最具体的要求,对整个桥梁的施工工艺、材料以及后期养护等方面作出明确的规定,以保证桥梁的使用寿命。

(七)达到设计年限后的处理措施

绿色设计理念应贯穿于整个桥梁设计及施工过程。在设计过程中,不仅要符合绿色设计理念,还要保证使用年限符合相关标准,要尽可能的提高桥梁使用年限。如果桥梁已经达到使用年限,可以使用专用设备来进行承载力测试作业,对桥梁的使用寿命重新设定。对承载力已经非常低的桥梁,考虑其安全性,需要降低等级,限制将交通量。

桥梁设计时,要尽可能地遵循绿色设计理念,以降低能源消耗、提高使用寿命和促进可持续发展为基本原则,根据桥梁的具体情况制定详细的设计方案,在保证桥梁的使用及安全性能的情况下,尽量延长桥梁使用年限。

参考文献

[1]王映韬.绿色市政桥梁设计探究[J].住宅与房地产,2016,(24)

[2]章利军.关于绿色市政桥梁设计的相关思考[J].江西建材,2016,(01)

[3]高俊学.浅谈绿色市政桥梁设计[J].民营科技,2015,(06)

[4]彭华军,李念.绿色设计在桥梁工程中应用之探讨[J].四川建筑,2012,(03)

论文作者:王楠

论文发表刊物:《基层建设》2017年2期

论文发表时间:2017/4/20

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