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1、1,土木工程师的社会责任,2,土木工程师担负着房屋、桥梁、隧道、道路等重要基础设施的建设与维护重任，在研究自然规律,获取工程知识的基础上,要用其创造性的劳动成果,为人类社会提供适宜的生活环境和生产基础。因此，土木工程专业的学生在学习自然科学知识、掌握工程应用技术的同时，还应建立基本的法律意识、风险意识、环境意识和人文意识，树立可持续的发展观，为和谐社会建设和人类可持续发展作出自己的贡献。,3,12.1 建设工程法律法规,1土木工程师的法律意识 一切建设活动必须依法有序地进行。为了调整国家及其有关机构、企事业单位、社会团体、公民之间在建设活动中发生的各种社会关系，国家权力机关或其授权的行政机关制
2、定了一系列的建设工程法律法规。根据我国的立法体系，这些法律法规主要分五个层次。,4,(1)第一层次为建设工程法律，具有最高的法律效力。在我国，建设工程法律的立法机构是全国人民代表大会及其常务委员会。建设工程法律的主要内容包括建设工程方面的基本方针、政策，涉及建设工程领域的根本性、长远和重大的问题，以及建设工程市场管理的基本规范等。我国现行的建设工程法律主要有中华人民共和国建筑法、中华人民共和国招标投标法、中华人民共和国安全生产法等。,5,(2)第二层次为建设工程行政法规，一般是对法律条款的进一步细化，以便于法律的实施。在我国，建设工程行政法规是由国务院根据法律、法规和管理全国建设工程行政工作的
3、需要而制定的。这些法规包括建设工程质量管理条例、建设工程安全生产管理条例等。(3)第三层次为建设工程部门规章，由国务院各部委根据法律、法规发布。其中综合性规章主要由建设部发布，如房屋建筑工程和市政设施工程竣工验收备案管理暂行办法等。,6,(4)第四层次为建设工程地方性法规，由地方(省、直辖市、自治区和经济特区等)人民代表大会及其常务委员会在与宪法、法律、行政法规不相抵触的前提下制定。地方性建设工程法规在管辖的行政区内具有法律效力，如包头市城市规划条例。(5)第五层次为建设工程地方性规章，由各地方人民政府根据法律和行政法规制定。地方性建设工程规章在其行政区内具有法律效力，但其法律效力低于地方法规
4、，如包头市城市规划管理技术规定。,7,有关机构、社会组织(法人)、自然人(统称法律关系主体)在从事工程建设时享受法律赋予的权利，同时必须履行法律规定或约定的义务。工程建设法律关系主体在法定范围内，根据国家建设管理要求和自己业务活动的需要，有权进行各种建设活动。权利主体可要求其他主体作出一定的行为或抑制一定的行为，以实现自己的权利，因其他主体的行为而使权利不能实现时，有权要求国家机关加以保护并予以制裁。工程建设法律关系主体，必须按法律规定或约定承担相应的责任。义务主体如果不履行或不适当履行，就要承担相应的法律责任。如设计院在进行一项工程的设计时，其在设计过程中采用的新技术、新工艺以及所有的设计成
5、果等知识产权受到法律的保护，他人不得侵占，但设计院必须在符合国家规定并满足使用要求的前提下，保证所设计的项目安全可靠，否则就要受到处罚甚至被取消设计资质。,8,2合同法律制度 当事人之间为了确立权利义务关系而签订的协议称作合同。合同是一种民事法律行为，是当事人意识表示的结果，以设立、变更、终止财产的民事权利为目的。合同依法成立，即具有法律约束力，如果当事人违反合同，就要承担相应的法律责任。但当事人间因不可抗拒事件的发生，造成合同不能履行时，依法可免除违约责任。,9,建设工程合同是承包方进行工程建设，发包方支付价款的主要依据。主要有勘察合同、设计合同、施工合同、工程监理合同、物质采购合同、货物运
6、输合同、机械设备租赁合同和保险合同等多种形式。勘察合同是委托人与承包人就工程项目建设用地的地理、地质状况的调查研究工作而达成的协议。我国法律对从事地质勘察工作的单位有明确、严格的要求。建设单位要把勘察工作委托给专门的地质工程单位。,10,设计合同一般有两种形式。一种是初步设计合同，即在工程项目立项阶段，承包人为项目决策，提供可行性资料设计而与建设单位签订的合同；另一种设计合同是在国家计划部门批准后，承包人与建设单位之间，达成的具体施工设计合同。两者内容虽然有异，但法律关系共同。在我国，可以从事设计工作的必须是获得国家或省级行政主管部门的“设计资质证书”的法人组织。在签订设计合同时，建设单位应向
7、承包人提供上级部门批准的立项和初步设计文件。,11,施工合同是建设单位(发包方)与施工单位(承包方)为完成工程项目的建筑安装施工任务而签订的协议。施工合同是工程建设中最为重要的合同，我国法律、法规对其有明确而严格的规定。对建设单位而言，必须具备相应的组织协调能力，实施对合同范围内工程项目建设的管理；对施工单位而言，必须具备相应的资质等级，并持有营业执照等证明文件。工程监理合同是建设单位和监理单位为了在工程建设监理过程中明确双方权利与义务关系而签订的协议。具有相应资质的监理单位依据国家有关工程建设的法律、法规，工程项目建设文件，以及建设单位的委托工程监理合同，对工程建设实施专业化的管理和监督。,
8、12,物质采购合同是指具有平等民事主体资格的法人、其他经济组织之间，为实现工程建设项目所需物质的买卖，而签订的明确相互权利义务关系的协议。货物运输合同是指由承运人将承运的货物运送到指定地点，托运人向承运人交付运费的合同。机械设备租赁合同是指当事人一方将特定的机械设备交给另一方使用，另一方支付租金并于使用完毕后返还原物的协议。保险合同是指投保人与保险人约定保险权利义务关系的协议。我国的工程保险主要有建筑工程一切险、安装工程一切险、建筑安装工程第三者责任险、人身意外伤害险、货物运输险等。建设项目的实施过程实质上就是建设工程合同的履行过程。要保证项目按计划，正常、高效地实施，合同双方当事人都必须严格
9、、认真、正确地履行合同。,13,3工程纠纷 建设工程的纠纷主要分为合同纠纷和技术纠纷。合同纠纷是指建设工程当事人或合同签订者对建设过程中的权利和义务产生了不同的理解而引发的纠纷。显然，对不同合同中的权利和义务的不同理解，都会引发不同的纠纷。技术纠纷主要是指由于技术的原因造成的工程建设参与者与非参与者之间的纠纷。如没有正确处理给水、排水、通行、通风、采光等方面的问题，而引起的相邻关系纠纷；对自然环境造成了破坏(包括建设工程对相邻建筑物和其他相邻土木工程设施的破坏)引起的纠纷；施工产生的粉尘、噪声、振动等对周围生活居住区污染和危害而引起的纠纷；由于工程事故而引起的费用纠纷等。,14,建设工程纠纷的
10、解决方法一般有和解、调解、仲裁和诉讼四种。和解是指建设工程纠纷当事人在自愿友好的基础上，互相沟通、互相谅解，从而解决纠纷的一种方式。建设工程发生纠纷时，当事人应首先考虑通过和解解决纠纷。调解是第三者(不是仲裁机构和审判人员)按照一定的道德法律规范和技术分析结果，通过摆事实、讲道理，促使当事人双方做出适当让步，自愿达成协议，以求解决纠纷。仲裁是当事人双方在纠纷发生前或发生后达成协议，自愿将纠纷交给仲裁机构，由其在事实的基础上，做出判断并在权利和义务上做出裁决。诉讼是指纠纷当事人依法请求人民法院行使审判权，审理双方间的纠纷，作出由国家强制保证实现其合法权益的判决，从而解决纠纷的审判活动。,15,纠
11、纷解决的成功与否，依赖于有充分的理由和事实。因此，在建设工程项目的执行过程中，应建立完善的资料记录和信息收集制度，认真、系统地收集项目实施过程中的各种资料和信息。对技术纠纷，有时应委托有资质的技术鉴定单位进行调查、检测、试验和计算分析，最终得出科学的结论，在技术层面上为纠纷的解决提供依据。,16,12.2 土木工程师的风险意识,1建设工程中的风险及评估 建设工程项目风险是指建设工程项目在设计、施工和竣工验收等各个阶段可能遭到的风险，定义为：在建设工程项目目标规定的条件下，所有影响工程项目目标实现的不确定因素的集合。工程项目建设过程是一个周期长、投资规模大、技术要求高、系统复杂的生产消费过程，在
12、该过程中，未确定因素大量存在，并不断变化，由此而造成的风险直接威胁工程项目的顺利实施和成功。,17,建设工程项目的风险有以下特点：(1)建设工程项目风险具有客观性和普遍性。在工程建设中，无论是自然界的风暴、地震、洪灾，还是现实社会中的矛盾、冲突，甚至战争，都是不以人的意志为转移的客观实在；另外，人类对自然的认知总是有限度的。因此，风险无处不在，无时不有。人类只能在有限的空间和时间内改变风险存在和发生的条件，降低其发生的频率，减少损失程度，而不能也不可能完全消除风险。,18,(2)建设工程项目风险具有不确定性和可测量性。表现在风险事件是否发生、何时发生、发生之后会造成什么样的后果等，均是不确定的
13、。但人们可以根据历史数据和经验，对建设工程项目风险发生的概率及其造成的经济损失程度，做出统计分析和主观判断，从而对可能发生的风险进行预测与预防。,19,(3)建设工程项目风险具有相对性。主要表现在两个方面：其一，风险主体是相对的。同样的风险事件对不同的主体有不同的影响，有些主体遭受很大损失，而有些主体却可能因同一风险，而有相当大的获利机会。比如由于施工阶段的火灾，使得承包人、保险公司都遭受了不同程度的损失，但材料供应商却因此又获得了一次盈利机会。其二，风险的大小是相对的。人们对于风险活动或事件都有一定的承受能力，但是这种能力因活动、人和时间而异。,20,(4)建设工程项目风险具有可变性。随着项
14、目的进行，有些风险会得到控制，有些风险会发生并得到处理，同时在项目的每一阶段都可能产生新的风险。(5)建设工程项目风险具有多样性和多层次性。工程建设项目周期长、规模大、涉及范围广、风险因素多且种类繁杂，致使其面临的风险多种多样。而且大量风险因素之间的内在关系错综复杂、各风险因素之间以及与外界交叉影响，又使风险显示出多层次性。如按风险产生的原因可分为：政治风险、社会风险、经济风险、自然灾害风险和技术风险等。,21,为了减轻风险，在项目建设以前应进行风险评估，即在风险识别和预测的基础上把握风险发生的概率、损失严重程度，综合考虑其他因素，得出项目系统发生风险事故的可能性及其危害程度，并与公认的安全指
15、标比较，确定系统的危险等级，然后根据评估结果，制订出完整的风险控制计划。风险评估是评价建设项目可行性的重要依据。,22,风险评估的方法主要有两种：定性评估法和定量评估法。定性风险评估法适用于风险后果不严重的情况，通常是根据经验和判断能力进行评估，不需要大量统计资料，采用的方法有风险初步分析法、系统风险分析问答法、安全检查法和事故树法等。定量风险评估法需要有大量的统计资料和数学运算，采用的方法有可能性风险评估法、模糊综合评估法等。,23,风险评估首先应坚持科学性的原则。评估中，体系的建立必须能反映客观事物的本质，反映影响建设项目安全状态的主要因素。其次，应坚持通用性的原则。评估选用的评判标准，必
16、须是国际或国家认可的通用标准。再次，应坚持综合性的原则。必须综合整体评估体系中各子系统的风险情况，全盘考虑，不能因为一、两个较大的风险源而否定全系统。另外，还应坚持可行性的原则。控制风险的建议和要求必须实际、可行。,24,2减轻建设工程风险的措施减轻建设工程风险的措施主要包括：风险减免、风险分割、后备应急措施和风险自留等。风险减免是指在风险发生前采取预防措施，降低风险发生的可能性或减少风险发生所造成的损失。（安全管理制度、监督制度、保持规范的信息沟通和交流，系统的风险跟踪和控制机构等）。风险分割是指将项目的活动或作业内容在时间和空间上进行适当的区域划分。当风险发生时，其影响范围在空间上、时间上
17、受到限制，从而缩小风险的影响范围，减少风险发生时的损失。,25,风险发生后，若考虑了后备应急措施，可缩小风险影响范围，降低损失程度，或弥补已造成的损失，则风险的损失将会受到遏制。工程项目风险管理中的后备应急措施包括进度、技术(质量)和费用三个方面。工程项目风险自留也称风险接受，是一种由项目主体自行承担风险后果的一种风险应对策略。项目主体出于经济性和可行性的考虑，将风险自留。采取风险自留时，一般需准备一笔费用。一旦风险发生，将这笔费用用于损失补偿，如果不发生，则费用则可节余。,26,风险是一种潜在的可能性，但并不是所有的风险都是消极的。如果正确处置，加强管理，承担某些风险可以获得丰厚的利润回报，
18、此即所谓的风险利用。但是，要利用风险就必须充分分析风险利用的可能性与价值、计算利用风险的代价，而不应作无谓的冒险。一般而言，具有投机性质的风险通常是可以利用的。,27,风险减轻措施的拟定和选择需要结合项目的具体情况进行，同时还要借鉴历史项目的风险管理记录、管理人员的个人经验以及其他同类项目的经验等。因此，针对不同项目类型、不同风险类型应作具体分析，谨慎拟定和选择相应的措施。另外，采取任何形式的风险响应措施，都会有伴随新风险的产生，也需要建设工程项目管理者和建设者认真考虑和研究。,28,12.3 土木工程师的环境意识,1环境与人中华人民共和国环境保护法对环境的界定为：影响人类生存和发展的各种天然
19、的和经过人工加工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。对人类而言，人类环境是指人类赖以生存、从事生产和生活的外界条件，包括自然环境和社会环境两部分。所谓自然环境，指由大气圈、岩石圈、水圈、土壤圈和生物圈所组成的相互渗透、相互制约和相互作用的庞大、独特、复杂的物质体系。,29,社会环境主要指聚落环境，它以人群聚集和活动作为环境的主要特征和标志，是人类自己创造出来的人工环境。聚落环境根据其性质、功能和规模可分为院落环境、村落环境、城市环境等。此外，社会环境的概念还包括文化环境，大到社会制度、经济水平、政
20、策法规、生产方式、宗教信仰、饮食文化、文学艺术、精神文明、医疗卫生、生活质量等范畴，如博物馆、剧院、公园，甚至公厕的建设等都是文化环境的内容。,30,人类是生态系统中的一员。人类与环境之间的相互关系，首先，表现在人类的生存和发展必须依赖于自然界，离不开土地、空气、水和动植物。人类在漫长而艰苦的进化过程中，逐渐形成了对环境的适应能力，这个适应有一定的限度，超过这个限度，人就难以继续生存和发展，这是人的生物学特性的重要反映。但是，科学技术的发展往往掩盖这一生物学特性，其实那只是扩大或延伸这一生物学特性，不是根本改变这一特性。,31,其次，人类受制于环境，同时又给环境以巨大影响，人类与环境的关系是对
21、立统一的关系，人类极力按照自己的理想和意愿来改造环境，但环境亦给予相应的反应。人类对环境的影响基本上表现在两个方面：一是对环境施加积极的建设性影响，提高环境质量，创造新的更适合于人类生活的人工生态系统；二是消极的破坏性影响，例如不合理利用土地资源造成的土地沙化、草原退化、水土流失等，以及对环境的污染和资源的破坏。,32,人类在地球上诞生初期，对环境的影响微弱，只是采集自然食物和捕食猎物，很少能有意识地去改造环境。当时的环境问题主要是人口的自然增长，乱采乱捕，滥用资源所造成的生态破坏。后来，人类逐渐学会了种植植物和驯化动物，开始了农业和畜牧业，这是人类社会发展史上的一次大革命。伴随着农业和畜牧业
22、的发展，人类改造环境的作用也越来越大，与此相应地产生了一系列的环境问题，如刀耕火种引起的森林破坏、草原破坏和大规模的水土流失、土地沙化和沙漠化，由于兴修水利工程引起的土壤次生盐渍化及沼泽化等。,33,随着社会生产力的进一步发展，出现了现代化的大工业，人类改造自然的能力大大加强，深刻地改变了环境的结构和组成，改变了环境中物质循环的方式和强度，丰富了人类物质生活的内容和条件，但同时也带来了一系列新的环境问题。工业生产带来的“三废”引起环境质量的恶化；大量的矿物资源开采和土地等有限资源的不断利用，使可用资源不断减少。世界人口猛增，都市化速度加快对环境影响也很大。,34,1900年世界人口16亿，至1
23、950年增加到25亿，目前世界人口已突破60亿大关。1900年拥有70万人口的城市，全世界有299座，到1951年则增至879座，其中百万人口以上的城市有69座，到20世纪90年代，世界上很多大城市的人口都在1 000万以上。世界人口的激增及其开发强度的增加，导致一系列全球性环境问题的产生，诸如气候变暖、臭氧层破坏、地表水污染及淡水资源废乏、湖泊富营养化、土地退化及沙漠化、水土流失等。,35,人类一直以环境的主人自居，一次次地向地球母亲索取，并且似乎每一次都“如愿”获得“成功”，因而自大地认为：“人定胜天”。然而现实是残酷的，正如恩格斯在100多年前提出的警告那样：“我们不要过分地陶醉于我们对
24、自然界的胜利。对于每一次这样的胜利，自然界都报复了我们”。进入20世纪90年代，人们总结了历史发展的经验，积极采取各种措施，减少社会经济发展对环境的污染及生态的破坏。国际社会和各国政府都已经积极做出反应，将保护地球环境的问题纳入了主流发展日程。“环境与人”是现在，也是未来的永恒话题。,36,3工程项目对未来环境的影响工程项目对未来环境的影响主要体现在材料的持续污染、光污染、空气污染、噪声、振动、景观和生态的改变等方面。另外，由于工程项目建设引起的房屋拆迁、居民重新安置等问题，对城镇布局、农业耕作区等现有设施造成分割而引起不良影响也将是长远的。,37,土木工程材料中含有的有害物质，在土木工程设施
25、的使用过程中会缓慢持续地释放，对未来使用者及自然环境产生持久的危害。矿渣、炉渣、粉煤灰、花岗岩、大理石等材料中往往含有超量的放射性物质，生活在这样居室中的居民会长期受到放射性照射。近几年，修建穿越花岗岩地层的隧道时，也发现有放射性物质。,38,玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑墙体装饰材料，在现代高层建筑中广泛应用。然而，由此造成的光污染却是人们始料不及的。玻璃幕墙光污染是指高层建筑的幕墙上，采用了涂膜玻璃或镀膜玻璃，当直射日光和天空光照射到玻璃表面上时，由于玻璃的镜面作用，反射产生的反射眩光带来的污染。光学专家研究表明：光照射到镜面建筑玻璃上时，几乎全部被反射，夏日将阳光反射到居室中，会使室温升高
26、46oC。长时间在白色光亮污染环境下工作和生活的人，容易出现视力下降，产生头昏目眩、失眠、心悸、食欲下降及情绪低落等类似神经衰弱的症状。,39,道路、桥梁、隧道等运营期，由于机动车尾气造成空气污染。据国家环保总局测算，2005年我国机动车尾气排放在城市大气污染中的分担率达到79左右。另外，这些基础设施运营过程中，产生的橡胶末、碳氧化合物、盐类、燃料与润滑料的遗洒物等也会污染小溪、河流和湖泊。微风压波是由于列车进隧道时产生的压缩波沿隧道传播，在到达出口的瞬间形成冲击压力，从隧道出口向周围区域辐射，产生突发性爆破声。微风压波造成的环境影响是，使出口附近的建筑物受到强烈的振动和噪声干扰。从国内铁路运
27、行的实际情况和国外相关资料可知：微风压波多为高速列车在隧道中行驶时产生。因此，发展高速铁路，需研究有关微风压波的发生机理和防治措施。,40,道路建设会对自然景观产生很大影响，尤其是丘陵、山区道路。道路建设中的深挖和高填路基、喷浆砌石护坡、直线形边坡等从某种意义上讲都是对自然景观的一种破坏。临近或位于风景区、城镇市区、郊区的隧道进出口或高架道路的匝道，若处理不当会造成与周围环境反差大，从而影响视觉效果，破坏景观协调和谐。,41,建筑垃圾处理不当，会严重污染土地。长期使用带碎砖瓦砾的“垃圾肥”，土壤就会严重“渣化”；未经处理的有害废弃物，在土壤中风化、淋溶后，渗入土壤会导致土壤质量下降。由于车流量
28、、车速、路宽的不断增加，对动植物的影响也随之增加，一条四车道的道路，对森林中的中小哺乳动物所起的阻碍作用，相当于2倍路宽的淡水分隔。,42,4工程项目与环境的和谐 讨论工程项目对环境的影响，并不是要限制工程项目的建设，而是工程项目建设中，采取积极的态度和科学有效的方法，努力实现工程项目与环境的和谐。建筑行为对环境的影响主要表现在，建筑全寿命周期内消耗自然资源和造成环境污染，以及建筑最后废弃处理带来的废弃物等。建筑不是从虚无之中构建出来的，而是基于对自然界的改造。为达到建筑与环境的和谐，在建筑的规划、设计、施工和使用全过程中，应贯彻可持续的发展观。,43,如“绿色建筑”、“生态建筑”、“节能建筑
29、”、“材料的再利用”、“既有建筑的再利用”等，这些概念中都蕴涵了可持续发展的理念，并正逐渐被设计师、承包人、特别是业主所接受。与传统理念相比较，可持续发展的建筑设计、施工与使用，更注重对环境的尊重与适应，如考虑如何更高效地使用可再生资源，减少不可再生资源的使用，如何考虑有效地利用既有建筑资源，同时营造出更舒适的居住和工作空间。,44,要求设计师要基于高效使用资源和保护自然生态环境的原则进行设计，而不仅仅是满足功能和美观的要求；施工单位在进行施工时，减少噪声、粉尘、排污、排废等对环境的影响，尽量使用可再生的材料；建筑使用者在日常生活中，加强对建筑的维护；建筑开发商在开发新项目时，近可能减少拆除、
30、充分利用既有建筑。,45,12.4 土木工程师的人文意识,1工程项目与人文资源所谓人文资源，是指人类为开辟、发展和完善自己赖以生存的环境，在改造利用自然、社会和塑造人类自身的长期实践过程中，所创造和积累的可供利用的物质文化遗产和精神文化遗产。人文资源是人类文明的结晶，是人类所创造的辉煌文明的载体，也是人类文明继续发展进步可汲取的营养资源。,46,由于人文资源形成的特殊性和具有的不可重复性与不可替代性，不能像矿产、森林等自然资源被用来进行生产，而只能用以展示、保存。但是，并非所有的人对人文资源的价值都有正确的认识。特别是在以经济建设为中心的政策推动下，人们在工程建设时，往往大力提倡高科技、高技术
31、，追求新颖、独特，忽视了土木工程师应有的人文关怀和人文意识。,47,人类从为遮风避雨而有意识地建造房屋起，到今已有数千年的历史。在漫长的历史中，建筑并不单纯是一项人类基本的物质生产活动，也是人类文化活动的重要内容。建筑为人类所造，又表现人类自身。反映了人们的生活活动和社会特征，并影响着人类的文明和进步。例如意大利文艺复兴时期的许多府邸、别墅，无论在实用功能上，还是在造型语言上，都与当时的人文主义思想指导下的世俗生活方式和观念形态同构。,48,同样，中国不同时代的建筑、桥梁、水利工程和其他土木工程设施，如故宫、赵州桥、都江堰和长城等都反映了当时的政治、经济、技术和文化状况。因此，建筑物或其他土木
32、工程项目不仅是一种巨大物体或空间，或仅仅是美丽的“艺术品”，也是一种人化的产物。其最根本的特征在于满足人的物质和精神需求，寓含人类活动的各种意义，并富含深厚的人文精神。,49,随着科学技术的进步、经济的发展和社会结构的变革，土木工程项目中的人文精神得到不断的更新。土木工程师的任务不单单在于寻求某个工程项目最好的技术解答或者经济解答，还要将它们转化为更合乎人们需要的解答，使所建设的工程更为人性化，并赋予人文意义；不仅要能增加经济效益，更重要的是可以保护和适应工程项目所处的人文环境，提高人们的精神境界。,50,中国作为一个文明古国，悠长的历史积淀了非常浓厚的社会文化和极为丰富的人文资源，这些都是弥
33、足珍贵的财富。因此，无论是新工程项目的建设，还是对既有工程设施的维护和改造，土木工程师都应树立一种浓厚的人文意识，对作为人文资源的物质文化遗产和精神文化遗产予以保护，并赋予新意，从而使工程建设成为促进社会发展的一个重要资源。,51,2工程项目建设中的人文意识任何一个工程项目的建设都包含很多过程，从项目立项开始，至采取相应的技术手段进行施工，到最后的验收交付使用，甚至还有后期的维护保养。在这一系列的过程中都不能忽视对人文资源的保护和开发。,52,项目建设中要做到对人文资源的保护和开发，首先，树立正确的价值观。既关心工程项目建设的经济性，又不忘对人文的关怀。其次，处理好科技所带来的便利性与传统人文
34、环境的矛盾，在建设发展与人文环境的保护之间取得适度的平衡，是土木工程师和建筑师应当思考的问题。我国的很多地方和城市，都有大量优秀历史建筑和历史文化风貌区，如西安、南京等地的古城墙，北京的古建筑群，上海市大量风格各异的近代建筑等。,53,这些地区的工程项目，从规划、设计到项目建设，都应在尊重历史的原则下进行，正确处理工程项目建设与历史建筑之间的关系。西安城区建设的成功做法是：根据历史建筑所处的环境位置和城市规划的总体思路，对新建筑按区域进行高度限制；重新整合历史建筑周边的空间构成；根据城市的现代功能需求，对历史性、标志性建筑进行风貌性现代化改造。一方面在追求土地开发利用价值的同时，注重社会文化效
35、益，不割断历史；另一方面把建筑创作和项目建设放在一个动态系统中，利用现代的科学技术手段最大限度地挖掘历史环境的精神价值。,54,按照这些原则，钟鼓楼广场、大雁塔以及南门广场的建设都给城市风貌增添了新的亮点；而陕西历史博物馆的建设，因其具有强烈的历史文化内涵和个性特征，成为西安新的标志性建筑。上海外滩也是正确处理工程项目建设(越江隧道、道路拓宽、防汛墙外移等)与优秀历史资源保护关系的成功范例之一。,55,3历史人文资源的保护人文资源的一个很重要的组成部分就是以物质形态表现出来的物质文化遗产。优秀历史建筑、历史文化风貌区和重要的人类工程(如金字塔、都江堰水利工程和长城等)，是一个国家、城市、地区历
36、史的浓缩、文化的积淀，是难能可贵的物质文化遗产。,56,这些成规模、有特色的优秀历史建筑、历史文化风貌区和人类工程，不仅展示了其独具的文化和艺术价值，而且对促进社会的经济发展，丰富和满足社会精神文明需求，发挥着独特的作用。然而，这类具有鲜明时代特征的绝大部分优秀历史建筑和人类工程已有几十年、几百年甚至上千年的历史，经历了时代变迁及不同使用人的需求变化，有相当数量的历史建筑和工程设施已残损，存在着影响安全的结构隐患。因此，对土木工程师而言，如何有效地保护好、管理好、使用好、利用好这些人类优秀文化遗产，避免发生破坏，提高其可靠性，是社会发展的需要，市场发展的需要，也是保护人文资源的一项极有意义的工
37、作。,57,二战以后，建筑遗产保护大规模普及发展，保护范围开始由少量的珍宝型建筑向大量的一般化建筑扩展，由单体向群体直至街区与城镇扩展。人们逐渐认识到，虽然，福尔马林式的保护方式最大限度地冻结保有了建筑遗产，但仅仅将其作为观瞻的古董，只是一种消极的保存；建筑遗产完整、健康、充满活力的存在状态，更在于其与社会经济、文化发展密切关联的文化情感价值与物质功能价值的复兴。,58,4历史建筑的再利用在某种意义上，人类开发利用建筑只有两种方式，那就是新建与再利用。形象而言，新建就是平地起高楼，而再利用就是在非全部拆除的前提下，全部或部分利用既有建筑的一种方式。建筑再利用在外延上包括三个方面：一是建筑肌体的
38、加固、修缮等；二是改建、增建等；三是部分既有肌体在新建筑中的循环利用。,59,认识历史性建筑可以提供一定物质功能的基本建筑属性，并从城市建设和社会发展的战略角度，积极地对之开发利用，是对保护和发展都具有生命力的保护策略。如何把历史建筑利用得更好，取得更大的社会效益，是现代生活对传统保护方针提出的新问题，也是给每一位从事历史建筑改造利用的土木工程师所提出的任务。,60,12.5 土木工程师的可持续发展观,1土木工程与可持续发展20世纪50年代，人们热衷于发展繁荣，把工程奇迹看作是人类主宰地球的标志，把其对个人产生的不良影响，看作是发展必须要付出的代价。20世纪50年代后，公众对于开展建设时，必须
39、保护好环境这一点有了清楚的认识，但对“可持续”这个词不是很熟悉，也不清楚工程师在可持续发展中能够发挥什么样的作用？,61,面对世界范围内人口剧增、土地严重沙化、自然灾害频繁、温室效应日增、资源日渐枯竭、环境恶化等人类生存危机，人类不得不明白“我们只有一个地球”。为此，1992年联合国环境与发展大会明确提出了人类要走可持续发展之路，以实现人类发展与自然的和谐共生。目前可持续的发展理念已逐步溶入工程建设之中。,62,土木工程建造了维系人类生活方式的基础设施，对整个社会的可持续发展起到相当重要的作用。为了“在不牺牲后代并满足其需要能力的条件下，满足当前的需要”，土木工程的可持续性主要涉及以下方面：一
40、是合理利用自然资源，包括节约能源、节约土地和既有土木工程设施的再利用等；二是拓展现有的生存空间，包括向太空、向地下、向海洋和沙漠的拓展；三是开发和利用再生资源和绿色资源，包括再生混凝土和其他绿色工程材料等。,63,土木工程师虽然不是“可持续发展”政策的制订者，但却是“可持续发展”政策的实行者。尤其在工程项目的规划和设计阶段，土木工程师往往会起主导作用：因此，在工程建设的每一项专业活动中，都应考虑到可持续性与可接受性。,64,2自然资源的合理利用 为合理利用自然资源，在土木工程项目的建设、使用和维护过程中，土木工程师应主动做到节能节地，最大限度地发挥既有土木工程设施的作用。节能节地实际上就是节约
41、大自然赐予我们的自然资源，即科学地、有效地、长远地利用自然资源。所谓节能，是指有效利用能源，并用太阳能、风能等新能源取代石油、天然气、煤炭、木柴等传统能源；所谓节地是指建设活动后，最大限度少占地表面积，并使绿化面积尽量少损失、不损失甚至增多。,65,以房屋建筑为例，可在多方面采取措施以达到节能的目的。首先是改进设计，如采用合理的房屋体型、房屋朝向和通风采光措施等。其次是采用新型材料，如选用铝合金单框双玻璃窗、木窗或塑钢窗等节能窗，尽量使用节能保温型的多孔砖或砌块或复合墙体作为墙体材料，使用新型屋面隔热保温材料等。三是充分利用建筑绿化。四是开发新能源，如利用太阳能、地下热能、风能等。我国目前已能
42、生产出多种型号的太阳能电池及热水器，正在逐步推广应用，并不断有新产品出现。,66,土木工程设施完成其原有使用功能时，一般有两种处理方法：一是拆除，二是转变功能，对其实施改造性再利用。第一种处理方法除了浪费现有资源外，建筑废料会带来对环境的影响问题。第二种处理方法可能会受到多种条件的限制，但却能最大限度地发挥既有土木工程设施的作用，在节约资源和减少对环境的影响两方面都有积极的意义，应是土木工程师首先考虑的方案。,67,3生存空间的拓展 地球上可以居住、生活和耕种的土地和资源是有限的，而人口增长速度却在不断加快。联合国有关机构的报告预测，到2025年，世界人口将超过80亿。为争取生存空间，土木工程
43、师应有广阔的视野，不断发展新理论和新技术，使未来人类的生存空间向高空延伸，向地下发展，向海洋、沙漠拓宽，最终迈向太空。,68,日本至少在26个城市中建造了不同规模的地下街146处，进出人数达1200万。另外，还开发地下高速道路、停车场、排洪与蓄水的地下河川、地下热电站、蓄水的融雪槽和防灾设施等。美国纽约市地铁是世界上运营线路最长(443km)，车站数量最多(504个)的线路，每天接待510万人次。典型的洛克菲勒中心地下步行道系统，在10个街区范围内，将主要的大型公共建筑在地下连接起来。纽约市的大型供水系统，完全布置在地下岩层中，石方量130万m3，混凝土54万m3。,69,要想向沙漠进军，必须
44、将沙漠改造成绿洲。首先需要水。沙漠地区的深层地下水是理想的水源。在缺乏地下水的沙漠地区，国际上正在研究，开发使用沙漠地区太阳能淡化海水，该方案一旦付诸实施，将会导致毗邻海洋地区的沙漠大规模的建设工程，最先可能受益的地区包括墨西哥、加利福尼亚半岛的南部、秘鲁和智利西海岸、中东、纳米比亚以及许多岛屿。,70,美国科学家于1985年，曾利用由阿波罗11号带回的月球上的尘土制成标准水泥，并建议利用在地球上携带的氢氧混合成水，在月球上制造混凝土，进而制作钢筋混凝土配件，运入太空装配站形成太空结构。这是一个美好的设想，若能成功，将为实现太空人类化，作出重要贡献。日本清水建设也曾提出月球基地设想图，它由许多
45、六角形蜂巢式建筑组成，可以自由组成和接长。,71,4再生资源和绿色资源的开发与应用 发展再生材料和绿色生态材料是实现社会可持续发展的重要内容。与其他材料相比，钢材较为符合绿色建材的标准，应大力发展钢结构。然而，在众多工程材料中，混凝土材料是使用最广的材料之一，随着世界水泥年产量和混凝土浇筑量的不断增加，其对资源、能源和环境均会产生极其巨大的影响。因此，在现有混凝土材料的基础上，进行再生资源和绿色资源的研究、开发和应用，具有非常重要的意义也是土木工程师应担负的社会责任之一。,72,世界上每年拆除的废旧混凝土、工程建设产生的废弃混凝土、混凝土预制构件厂报废的混凝土等均会产生大量的建筑垃圾全世界从1
46、9912000年的10年间，废混凝土总量已超过10亿吨。我国每年施工建设产生的建筑垃圾达4000万吨，产生的废混凝土就有1360万吨，清运处理工作量大，环境污染严重。因此将废弃混凝土作为再生骨料，生产再生混凝土是一种新型的绿色建材。,73,利用工业固体废弃物如煤渣、煤矿的煤矸石、火力发电厂的粉煤灰等工业废料作为骨料，采取一定技术措施，制备的轻质混凝土，密度较小、相对强度高、保温、抗冻性能好，还降低了混凝土的生产成本。另一种形式的再生混凝土：在混凝土中添加以工业废液，如黑色纸浆废液为主要原料，改性制造的各种外加剂，采用磨细矿渣、优质粉煤灰、硅灰和稻壳灰等作为活性掺和料等方法也可配制再生混凝土。,
47、74,传统混凝土材料的密实性使各类混凝土结构缺乏透气性和透水性，调节空气温度和湿度的能力差。大量钢筋混凝土建筑物和混凝土道路使绿化面积明显减少，降雨时不透水的混凝土路面容易积水，雨水长期不能下渗使地下水位下降，土壤中水分不足、缺氧，影响植物生长，造成生态系统失调。水利、铁路、公路工程中的护坡广泛使用混凝土砌块，甚至直接用混凝土浇注成硬质斜坡或地坪，既不能长草又不能下渗雨水，缺乏生态功能。,75,另外，混凝土材料颜色灰暗，给人以粗、硬、冷、暗的感觉，缺乏艺术的美感。因此还应开发应用既可作为建筑材料，又能与周围自然生态环境融为一体的新型生态混凝土材料：如利用一些金属废渣作为掺和料配制彩色混凝土，可以改善混凝土的观感，增加艺术效果：开发能够适应绿色植物生长，进行绿色植被的混凝土及其制品；研制可以吸收噪声和粉尘满足吸声、保温等功能需求的混凝土等。,76,扎实的理论和专业知识是合格土木工程师的基础，强烈的社会责任感是土木工程师社会价值的保障。愿大家在学习专业知识的同时，树立相应的社会责任感，将来更好地为祖国服务、为社会工作。,
