土木工程管理中可持續(xù)能源面臨的挑戰(zhàn)研究

張佳

摘要：對管理進(jìn)行改革與知識(shí)是項(xiàng)目的節(jié)能改造成功的一大重要因素，因?yàn)樾畔ⅰ⒖臻g、時(shí)間以及受工作環(huán)境的限制，改造的項(xiàng)目一般比預(yù)期所想的復(fù)雜很多，管理變更和依賴關(guān)系的關(guān)鍵在于，若是管理不當(dāng)，在建筑物的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營試用期間進(jìn)行的變更會(huì)對節(jié)能的目標(biāo)造成一些負(fù)面影響。

關(guān)鍵詞：土木工程管理;可持續(xù)能源;節(jié)能綠色發(fā)展

中圖分類號：D255.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

土木建筑的工程師給當(dāng)今人們設(shè)計(jì)并且建設(shè)了一個(gè)新的居住環(huán)境，各個(gè)國家基本上都提升了居住環(huán)境的體驗(yàn)，但是因?yàn)槿驓夂蜃兣内厔萁o土木工程增加了一些新的困難同時(shí)也是機(jī)遇。伴隨著世界總?cè)丝诘牟粩嘣黾犹貏e是在發(fā)展中國家，城市的人口不斷地增多，世界糧食產(chǎn)量也在增加，有利于城市化更快的發(fā)展，可以將城市看作是生產(chǎn)單位，同時(shí)，城市中的制造業(yè)的機(jī)會(huì)范圍就會(huì)更廣泛。當(dāng)前世界上主要的問題就是交通配置設(shè)施不規(guī)范，城市的形態(tài)和城市交通是不相匹配的，這也對城市的經(jīng)濟(jì)效益造成了一定的影響。因此，世界對能源和電力的需求使用量也擴(kuò)大數(shù)倍，大氣層中CO2的含量也不斷的增加，人們也逐漸開始擔(dān)心全球變暖、氣候變化、海平面上升的問題。

1可持續(xù)能源基建

和我國目前的基礎(chǔ)能源建設(shè)相比來說，可再生以及可持續(xù)能源設(shè)施具有不同的特點(diǎn)，和英國相比，我國的土地量比英國更大，也擁有更大面積的陽光和地?zé)豳Y源，然而轉(zhuǎn)向可再生能源的大轉(zhuǎn)變就需要用到大量土地，并利用其進(jìn)行相應(yīng)的基本設(shè)施，表1為英國每單位土地一級水域產(chǎn)生的可再生能源的預(yù)估數(shù)[1]。

大多數(shù)可再生南苑是間歇性的，比如風(fēng)可能會(huì)停，夜晚可能會(huì)停止光伏發(fā)電生產(chǎn)，就算是水利發(fā)電也會(huì)受到干旱季節(jié)的影響。由于電網(wǎng)中間歇電源的數(shù)量增多，就需要使用一些管理辦法來解決這個(gè)問題，然后進(jìn)行備用電源和儲(chǔ)存電源的投資。盡管對諸如電池之類的外部存儲(chǔ)設(shè)備有相當(dāng)大的興趣，但是由于使用存儲(chǔ)而導(dǎo)致的抽水式存儲(chǔ)在成本上具有競爭力，并且表示對基礎(chǔ)設(shè)施的投資增加[2]。

一些新的可再生能源將分配給當(dāng)?shù)厥褂茫⑶倚枰c房屋和其他建筑物整合在一起的基礎(chǔ)設(shè)施，例如，太陽能可以用作屋頂?shù)臒崴蛱柲馨宓碾娏κ褂茫責(zé)嵩O(shè)施還可以提供空調(diào)和暖氣，但它們也需要對基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行投資。核能與表1中列出的可再生能源不同，因?yàn)樗恍枰~外的空間，但是，管理廢物和確保安全提出了獨(dú)特的工程管理挑戰(zhàn)。

一個(gè)多世紀(jì)以來，美國在化石燃料運(yùn)輸設(shè)施上進(jìn)行了大量投資，已經(jīng)為天然氣和石油產(chǎn)品開發(fā)了廣泛的管道網(wǎng)絡(luò)。2002年，有10億噸煤炭主要通過水路或鐵路運(yùn)輸，在化石燃料發(fā)電廠和用戶之間建立了電力線網(wǎng)絡(luò)，可再生能源還需要運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施來運(yùn)輸可再生能源發(fā)電廠的電力，生物質(zhì)能的農(nóng)作物以及乙醇等生物燃料，這些可再生能源的位置不同于傳統(tǒng)的化石燃料，因此需要新的運(yùn)輸設(shè)施[3]。

2生命周期視角

在考慮對可再生能源生產(chǎn)和相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行新投資時(shí)，可持續(xù)工程的挑戰(zhàn)是要考慮這些投資在其整個(gè)生命周期中的影響。產(chǎn)品和過程在生命周期中的主要成本及其對環(huán)境的影響是不同的。此外，“可持續(xù)”的生命周期必須考慮幾代人的影響，而不僅僅是其中幾代人的影響，評估未來成本存在不確定性。資金成本通常高于預(yù)期，化石燃料（例如石油）的價(jià)格已經(jīng)非常不確定。此外，材料供應(yīng)鏈的價(jià)格通常不包括環(huán)境影響。因此，完整的環(huán)境影響評估需要評估從搖籃到墓地的環(huán)境生命周期[4]。

基礎(chǔ)設(shè)施生命周期的愿景也說明了適應(yīng)性和彈性的重要性，對基礎(chǔ)架構(gòu)生命周期中的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)變化的預(yù)測可能是錯(cuò)誤的，基礎(chǔ)設(shè)施可能需要適應(yīng)氣候變化。例如，在沿海基礎(chǔ)設(shè)施的整個(gè)生命周期中，海平面可能會(huì)顯著上升，從而嚴(yán)重影響基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)和位置，氣候變化可能使颶風(fēng)等嚴(yán)重事件更加頻繁，也可能對設(shè)計(jì)決策產(chǎn)生重大影響，即使迅速減少溫室氣體排放，現(xiàn)有的溫室氣體也有望影響氣候變化。

3工程管理的優(yōu)先事項(xiàng)

上一節(jié)中描述的變更和新的戰(zhàn)略重點(diǎn)對土木工程管理產(chǎn)生了重大影響。首先，轉(zhuǎn)向可再生能源為各種工程師創(chuàng)造了就業(yè)機(jī)會(huì)，但私有基礎(chǔ)設(shè)施至關(guān)重要，例如，與大型海上風(fēng)機(jī)場的設(shè)計(jì)，建造和維護(hù)相關(guān)的結(jié)構(gòu)工程挑戰(zhàn)是巨大的，項(xiàng)目經(jīng)理面臨著建立這種新型可再生能源基礎(chǔ)設(shè)施的問題。

其次，提高基礎(chǔ)架構(gòu)的效率是一項(xiàng)重大的管理挑戰(zhàn)，效率是公認(rèn)的實(shí)現(xiàn)可持續(xù)能源的最具成本效益的方法，需要提高建筑物的完整性，用更節(jié)能的光源代替白熾燈泡，并提高運(yùn)輸中的能源效率，當(dāng)使用其他資源時(shí)，還需要提高效率。許多地區(qū)承受著負(fù)擔(dān)得起的水短缺和水質(zhì)問題的壓力，我們必須追求更高的用水效率，而不是將能源和財(cái)力用于長途運(yùn)輸，盡管諸如使用可再生能源的電動(dòng)汽車之類的新技術(shù)可以幫助提高效率，但許多變化需要投資決策和流程變更中的管理措施，效率提高可能導(dǎo)致需求增加，因此需要管理需求[5]。

第三，應(yīng)修改土地使用管理以適應(yīng)多種用途，隨著越來越多的土地用于發(fā)電，這種固定資源需要得到有效利用。例如，風(fēng)電場也可用于生產(chǎn)乙醇燃料的生物質(zhì)。地?zé)幔瑑?chǔ)存和運(yùn)輸?shù)牡叵驴臻g可以用作土地使用管理的考慮因素。

4節(jié)能綠色環(huán)保技術(shù)在土木工程中的具體應(yīng)用

4.1節(jié)能綠色環(huán)保技術(shù)在門窗的應(yīng)用

門窗的安裝是土木工程建設(shè)的重要組成部分，在安裝門窗時(shí)，施工人員不僅應(yīng)確保門窗安裝后的照明和通風(fēng)，還應(yīng)確保門窗的隔熱性能符合要求，確保門窗的安裝和應(yīng)用，承受冬季嚴(yán)寒，減少自然資源和其他自然資源的能源消耗，達(dá)到節(jié)能減排的建設(shè)目標(biāo)。

在門窗施工中應(yīng)用綠色節(jié)能環(huán)保技術(shù)的過程中，可以使用節(jié)能環(huán)保的玻璃門，避免夏日陽光直射，確保房屋的采光并作為窗戶的材料。購買者應(yīng)檢查和控制門窗材料的質(zhì)量，以防止劣質(zhì)產(chǎn)品進(jìn)入民用建筑工地，為了確保門窗和玻璃的質(zhì)量滿足節(jié)能和防護(hù)技術(shù)應(yīng)用的要求，進(jìn)入現(xiàn)場的門窗材料始終需要進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量測試。而且，為了提高門窗使用自然光的效率，有必要科學(xué)合理地設(shè)計(jì)門窗的方向，以使其保持溫暖和隔熱，確保門窗施工密封性。

4.2節(jié)能綠色環(huán)保技術(shù)在外墻的應(yīng)用

加熱外壁的能耗占土木工程能耗的比例較高，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)，有必要在土木工程施工過程中積極推廣外墻節(jié)能技術(shù)。有效應(yīng)用外墻保溫技術(shù)可以有效地解決內(nèi)墻的水分問題，保持外墻的溫度系數(shù)，并確保整個(gè)建筑土木工程的安全性和質(zhì)量[6]。

結(jié)語

這些只是與向可持續(xù)工程過渡相關(guān)的許多行政挑戰(zhàn)中的三個(gè)，它們不僅影響工程實(shí)踐，而且影響教育和研究計(jì)劃。例如，教育者可以考慮現(xiàn)有課程的哪些部分與生命周期觀點(diǎn)相關(guān)以及這三個(gè)挑戰(zhàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]韓治勇，張偉，姜蕾，方金苗.工程項(xiàng)目管理課程教學(xué)方法研究[J].安徽建筑，2020，27（09）：152+171.

[2]李光榮.探討土木工程施工質(zhì)量控制與安全管理[J].智能城市，2020，6（15）：59-60.

[3]張祥玉.項(xiàng)目管理在土木工程建筑施工中的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2020（20）：136+139.

[4]孟淑美.土木工程管理與工程造價(jià)控制[J].工程技術(shù)研究，2020，5（13）：162-163.

[5]韓敬文.土木工程施工中節(jié)能綠色環(huán)保技術(shù)研究[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2020（13）：85-86.

[6]劉暢.土木工程管理中造價(jià)控制的問題與對策[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2020，28（19）：76.