绿色设计论文：桥梁绿色设计透析

桥梁建成以后虽然不像高速公路和铁路一样将道路两边的生态圈完全隔离开来，但是桥上公路和铁路运营过程中产生的噪音对野生动物都有震慑作用，桥梁下方产生的阴影也会让野生动物产生惧怕心理，体量较大的基础会对桥下生态廊道有一定阻隔作用，影响野生动物的迁徙、植物的生长、通航和泄洪能力。桥上雨水等污水如果直接排放到桥下路面或河流中，也会造成对河流和地下水的污染。桥梁废弃后的不利影响虽然我国现代桥梁建设时期不长，但是已经有不少桥梁处于废弃状态，这些桥梁均没有达到桥梁的设计使用期就已经废弃，加上若干年后不少桥梁达到设计使用期后也会面临着被废弃的命运，对于这些废弃的桥梁，如果处理不恰当，造成的大量建筑垃圾将对环境造成巨大威胁。
桥梁中引入“绿色设计”的概念，其基本思想旨在使桥梁在整个生命周期内(即从概念设计阶段到建造、使用乃至废弃后处理等各个阶段)，对生态环境的危害最少，资源和能源的利用率最高，能源消耗最低，尤其是不可再生资源。在桥梁设计与建造之初就要预先想出对策以减少桥梁在整个生命周期内对环境产生的负作用，不能等桥梁建成以后对环境产生了不良后果再采取防治措施。桥梁建设过程中应考虑因素桥梁施工过程对环境的影响最大，产生的废弃物也最多，施工之前应该进行合理的施工组织设计，减少对环境的破坏，一切污水或废弃物都不能直接排放或堆放在地表。桥梁施工中的辅助材料、辅助工具等要争取循环利用，对废弃物中的各种有用成分，要实现二次开发，实现废弃物的回收利用，施工中产生的污水或生活污水需经过净化处理后循环利用，这样不仅可减少桥梁对生态环境的不利影响，还可提高资源的利用率。桥梁建设过程中或多或少都会对环境造成一定破坏，当桥梁建成之后，对已破坏的环境应该采取一定的补救措施，避免进一步恶化。桥梁使用过程应考虑因素虽然桥梁建设过程中对环境的破坏最直接，但是由于桥梁服役期是一个漫长的过程，桥梁在服役过程中对环境的影响也是最漫长最不显眼的。因此，桥梁在设计之初就应考虑减少桥梁建成后对环境、自然物种带来的不利影响，如连接德国与意大利的勃伦纳高速公路(Brenner)在奥地利境内穿越阿尔卑斯山区之生态敏感地段时，为了使阿尔卑斯山地之形态完整、生态连续，消除高速公路对自然物种资源的分离，将该段高速公路用高架桥梁全程通过。由于桥梁工程造价昂贵且回收再利用较难，所以应尽量延长其寿命，设计过程中应采用最优化原则，节约能源，降低能耗，使资源消耗量最小。另外，还应尽量减少不可再生资源的消耗，尽量利用可再生资源或可分解材料，实现资源和能源的可持续发展。如桥梁使用过程中装饰照明需要较多的电能，而目前这些电能大多还是由发电站提供或由化学能转化过来的，而利用自然界的可再生资源，如太阳能、风能、潮汐能、水流产生的能量是一种既环保又节能的途径，还可以减少发电站或废弃化学物对环境的污染。近日意大利建筑师就利用桥梁独特的地理环境(即长期暴露于自然环境下)以及其挺拔的高度收获两种不同的绿色能源———太阳能和风能，提出了一种通过太阳能和风能发电的桥梁设计理念。桥梁废弃后应考虑因素为了使桥梁的价值发挥到极致，需要在桥梁设计阶段就充分考虑桥梁废弃后的再利用问题，使桥梁结构具有可检性、可修性、可换性、可强性、可控性及可持续性。对于达到设计使用年限的桥梁，应进行检测来确定其承载能力，对于可继续使用的桥梁应重新设定使用年限。对于承载能力不足的桥梁，可降低等级或加固改造后使用。地震或战争常常使未达到设计使用年限的桥梁遭到损坏，尤其是上部结构的损坏，若损坏后桥梁基础承载力良好，可对原基础重新评估后再利用。如德国莱茵河上某桥，原设计为悬索桥，战争中遭到破坏后，战后在原有桥墩基础上重新修建了一座钢箱梁桥，以代替原来受毁坏的悬索桥，如图2所示。若贸然将原有桥梁彻底炸毁后重新修建，不仅造成大量建筑垃圾需要处理，新建桥梁也是对资源的一种浪费，且每新修建一座桥梁都会对环境造成一次较大破坏。
桥梁设计牵涉多个学科，多个领域，桥梁设计之前不仅要预测到桥梁建设、使用过程中可能造成的各种不利影响因素，还需要考虑桥梁达到使用年限后的问题，各种因素应该在概念设计阶段就提出来，并协调好各因素间的关系，不能等问题出现后再想解决的办法。设计过程中不仅应考虑功能、安全、经济、美观等传统因素，还应把桥梁在整个生命周期内对环境的不利影响放在同等重要的位置。桥梁设计者应该站在未来可持续发展的战略高度，在设计之初就应考虑桥梁在建设过程、使用过程乃至废弃后的处理问题，尽量延长桥梁的使用寿命，减少对环境的不利影响，让桥梁设计成为真正的“绿色设计”。

• 参考文献：http://www.zhazhi.com/lunwen/sjlw/qlsjflw/38378.html
  
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