環(huán)境氣候變化對(duì)工程建筑影響的研究

摘 要：當(dāng)今環(huán)境氣候變化已經(jīng)發(fā)展為一個(gè)關(guān)系到全球經(jīng)濟(jì)社會(huì)、全球科技及全球各國(guó)政治的社會(huì)問題。伴隨著現(xiàn)階段全世界環(huán)境變化影響范圍的不斷擴(kuò)大，和影響程度的不斷加深，氣候變化對(duì)社會(huì)的影響也不斷擴(kuò)大和加深。工程建筑是影響社會(huì)的根本問題，建筑是人們賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，因此伴隨著環(huán)境氣候的變化，它也會(huì)不可避免的影響到建筑工程行業(yè)的發(fā)展和生存。

關(guān)鍵詞：環(huán)境氣候變化；工程建筑；建筑結(jié)構(gòu)

引言

隨著當(dāng)今社會(huì)的不斷進(jìn)步，世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工程建設(shè)也伴隨著飛速發(fā)展。現(xiàn)階段全球環(huán)境氣候變化的一個(gè)突出問題就是全球氣候變暖問題，全球氣候變暖導(dǎo)致的一個(gè)嚴(yán)重問題就是，全球氣候變暖導(dǎo)致極端氣候事件發(fā)生的頻率明顯增加。這些因素綜合影響的結(jié)果就是會(huì)導(dǎo)致環(huán)境變化對(duì)工程建筑行業(yè)的影響越來越嚴(yán)重。如：風(fēng)速如果每提高百分之六造成大約一百萬左右的建筑物受到不同程度的危害和損壞，其造成的直接經(jīng)濟(jì)損失也將高達(dá)20億左右人民幣。同時(shí)伴隨著全球氣候變暖，世界各個(gè)寒冷地區(qū)的采暖周期也會(huì)相應(yīng)的減少，相反全球各個(gè)炎熱地區(qū)的空調(diào)使用周期則會(huì)相應(yīng)延長(zhǎng)，以上這些影響建筑節(jié)能帶來的影響可以說是有好處也有壞處的。因此，環(huán)境變化對(duì)當(dāng)今世界工程建筑領(lǐng)域的影響是多方面的。由此可見。適當(dāng)加強(qiáng)重視對(duì)氣候變化趨勢(shì)的研究，及其對(duì)建筑工程影響的研究，對(duì)建筑行業(yè)的發(fā)展是十分有利的，其表現(xiàn)為對(duì)維護(hù)現(xiàn)有建筑的維護(hù)十分重要，和對(duì)今后建筑行業(yè)中的建筑設(shè)計(jì)、建筑材料和建筑施工發(fā)展等都可以提供相應(yīng)的發(fā)展方向及提供相應(yīng)的改進(jìn)措施，從而使世界的工程建筑行業(yè)的環(huán)境更加安全、更加節(jié)能、更加舒適。

1 環(huán)境氣候的變化影響工程建筑的環(huán)境

氣候影響建筑環(huán)境主要指的是三個(gè)方面：（1）氣候變化影響建筑施工環(huán)境；（2）環(huán)境氣候變化影響建筑室內(nèi)熱環(huán)境；（3）環(huán)境氣候變化影響建筑能源消耗。

在工程建筑領(lǐng)域中受到環(huán)境氣候變化的影響是多方面的，它主要包括：（1）建筑施工過程中的施工技術(shù)措施、工期、大型設(shè)備的安裝和使用。（2）建筑材料的儲(chǔ)存運(yùn)輸使用。（3）建筑環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)條件。（4）建筑環(huán)境的安全及從業(yè)人員的職業(yè)健康等多方面。（5）環(huán)境變化影響了混凝土工程的施工過程。如在高溫條件下為了達(dá)到要求的坍落度則需要較多的拌合水和較大的含水量從而加快混凝土的收縮，導(dǎo)致混凝土硬化后形成較多孔隙，混凝土的耐久性和強(qiáng)度會(huì)隨著較高的水灰比而降低。建筑工程是人類賴以生活的基礎(chǔ)環(huán)境產(chǎn)物，特別是氣候環(huán)境的產(chǎn)物。工程建筑的的室內(nèi)環(huán)境受到氣候環(huán)境的影響更大，其中建筑室內(nèi)環(huán)境主要包括建筑的熱環(huán)境、光環(huán)境及聲環(huán)境等。

當(dāng)今社會(huì)中建筑業(yè)能源需求增長(zhǎng)較快的領(lǐng)域，其中建造和維護(hù)世界上現(xiàn)有的建筑物所消耗的能源大約占全球能源消耗總量的百分之三十五，并且建筑行業(yè)中建筑物的使用期的能源消耗大約占建筑總能耗的百分之八十以上。因而氣候變暖也影響著建筑工程的節(jié)能設(shè)計(jì)措施的相關(guān)確定。

2 環(huán)境氣候變化影響建筑材料

環(huán)境氣候影響建筑材料主要表現(xiàn)在：溫度及濕度等影響混凝土材料的性能。氣候中溫度的變化影響混凝土材料的強(qiáng)度及變形等性能。溫度升高將導(dǎo)致混凝土材料強(qiáng)度及彈性模量的降低，導(dǎo)致變形加大。溫度對(duì)混凝土材料的影響有兩個(gè)截然相反的影響：一方面是溫度的升高會(huì)加快水化反應(yīng)的速率，從而促進(jìn)了建筑業(yè)中混凝土早期強(qiáng)度的發(fā)展。另一方面，溫度的升高會(huì)導(dǎo)致水分蒸發(fā)速度加快，從而減少了水化中可以利用的水分，從而高溫氣候又最終導(dǎo)致延緩了水化反應(yīng)的進(jìn)程，甚至將會(huì)導(dǎo)致引起水化反應(yīng)的完全停止，因此，高溫氣候?qū)炷恋暮笃趶?qiáng)度有一定的不好的影響。又由一定的試驗(yàn)結(jié)果得出，混凝土抗壓強(qiáng)度在不同的養(yǎng)護(hù)溫度下會(huì)發(fā)生變化，隨著養(yǎng)護(hù)溫度的升高，早期強(qiáng)度也會(huì)加快，而后期強(qiáng)度將降低，反之亦然。

氣候變化中濕度會(huì)影響混凝土材料的性能。環(huán)境氣候變化會(huì)導(dǎo)致環(huán)境中的濕度發(fā)生一定的變化，而濕度的變化也造成混凝土內(nèi)部含水率發(fā)生變化，混凝土的含水率會(huì)影響力學(xué)的性能。通過測(cè)試得出：混凝土含水率的增加會(huì)減小混凝土的環(huán)壓抗拉強(qiáng)度及抗壓強(qiáng)度，但混凝土的含水量對(duì)混凝土材料的劈裂抗拉強(qiáng)度的影響很小。由此可見，氣候變化影響建筑材料的性能。

研究表明，建筑物受多種多樣不同的環(huán)境氣候因素的影響。環(huán)境變化將使得紫外線的增加，而環(huán)境中紫外線強(qiáng)度的增加會(huì)加快建筑中聚合物材料的相應(yīng)降解速率，從而會(huì)降低建筑材料的使用壽命。氣候環(huán)境中高溫、雨水、二氧化碳濃度提高等氣候因素，都會(huì)影響建筑材料中的塑料、石材、金屬、木材、玻璃等，甚至?xí)?duì)其造成危害。

3 環(huán)境變化影響建筑的結(jié)構(gòu)

環(huán)境氣候中高溫、暴雨、洪水、降雪等都會(huì)影響建筑的結(jié)構(gòu)。氣候變化會(huì)影響建筑物的基礎(chǔ)。其表現(xiàn)為多方面的：（1）粘土的體積會(huì)隨著含水率的變化而變化。（2）地表的蒸發(fā)和植物的蒸騰作用都會(huì)將會(huì)導(dǎo)致土壤含水率的顯著改變。（3）氣溫的升高使土壤含水率下降，大風(fēng)或降雨造成的土壤的沖蝕風(fēng)化現(xiàn)象及土壤的霜凍現(xiàn)象都會(huì)危害或影響建筑物的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

暴雨給建筑帶來的影響主要有以下幾點(diǎn)：建筑物的結(jié)構(gòu)會(huì)隨著暴雨強(qiáng)度的增加面臨更大的侵蝕風(fēng)化作用，因此工程建筑的結(jié)構(gòu)需要更高的維護(hù)條件。建筑物屋頂、基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)必須能應(yīng)對(duì)短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的大量雨水影響。

洪水的沖擊力和危害性巨大，進(jìn)洪和退洪時(shí)的沖刷力可以破壞房屋的地基，使得基礎(chǔ)下沉，從而甚至導(dǎo)致墻體倒塌，其危害性可見相當(dāng)大。房屋的主題結(jié)構(gòu)材料和地基的承載力的擾動(dòng)會(huì)受洪水浸泡的長(zhǎng)時(shí)間長(zhǎng)短的影響。建筑物裝飾、內(nèi)部木制品、內(nèi)部抹灰工程等會(huì)受到洪水的破壞。建筑物的外部砌體會(huì)受到從農(nóng)田流出的水和海水的破壞。如果一旦洪水造成電力中斷，其后果不堪設(shè)想，它會(huì)對(duì)建筑物的恢復(fù)建設(shè)將會(huì)更加艱難。

4 結(jié)束語

由此，工程建筑的受環(huán)境氣候變化的影響是多方面的，在建筑工程建設(shè)中我們應(yīng)該更加重視對(duì)氣候變化趨勢(shì)的研究，同時(shí)也要重視其對(duì)建筑工程的影響研究，這些對(duì)維護(hù)現(xiàn)有建筑的安全十分重要，同時(shí)環(huán)境氣候的變化對(duì)未來建筑的設(shè)計(jì)、建筑材料和建筑施工等都能夠提供相應(yīng)的發(fā)展方向和相應(yīng)的改進(jìn)措施，最終輔助實(shí)現(xiàn)我們的建筑環(huán)境更加便捷、更加舒適、更加節(jié)能、更加安全。

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作者簡(jiǎn)介：王富彪（1985，1-），男，助理工程師，學(xué)歷：大專，專業(yè)：房產(chǎn)評(píng)估與經(jīng)營(yíng)，黑龍江省依安縣房屋征收管理辦公室。