摘要 伴隨著氣候變化影響程度、范圍的加深，房屋建筑工程也不可避免的受到它的影響，本文系統(tǒng)的總結(jié)了氣候變化對(duì)房屋建筑工程(包括建筑環(huán)境、建筑材料、建筑結(jié)構(gòu)及混凝土結(jié)構(gòu)性能)的影響。

關(guān)鍵詞氣候;環(huán)境;建筑;結(jié)構(gòu);混凝土;性能;影響

中圖分類號(hào)TU746文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1673-9671-(2009)111-0035-01

氣候變化會(huì)對(duì)對(duì)建筑環(huán)境、建筑結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)性能造成直接或間接地影響。

1氣候變化對(duì)建筑環(huán)境的影響

1.1 氣候變化對(duì)建筑室內(nèi)熱環(huán)境的影響

建筑熱環(huán)境是室內(nèi)溫度、相對(duì)濕度、氣流速度和壁面平均輻射溫度的總稱。舒適的室內(nèi)熱環(huán)境是維護(hù)人體健康的重要條件。

隨著全球變暖，極端天氣事件發(fā)生的頻率和強(qiáng)度也將加大，兩者綜合因素將使得目前很多室內(nèi)熱環(huán)境滿足舒適度要求的建筑在未來(lái)不再滿足要求，給建筑設(shè)計(jì)帶來(lái)更大的挑戰(zhàn)。

1.2 氣候變化對(duì)建筑施工環(huán)境的影響

氣候變化會(huì)對(duì)建筑施工過(guò)程中施工技術(shù)措施、工期、材料的儲(chǔ)存運(yùn)輸使用、大型設(shè)備的安裝使用、現(xiàn)場(chǎng)安全等多方面造成影響。連續(xù)的降雨或是長(zhǎng)期的冰凍期會(huì)使土方工程無(wú)法進(jìn)行而導(dǎo)致工期的延誤;大風(fēng)氣候會(huì)給塔吊等大型設(shè)備的安裝和使用帶來(lái)安全隱患;極端氣候常常會(huì)影響材料及預(yù)制構(gòu)配件的運(yùn)輸;高溫、潮濕等會(huì)減短水泥等材料的存放時(shí)間等。

1.3 氣候變化對(duì)建筑能源消耗的影響

建造和維護(hù)現(xiàn)有建筑物所消耗的能源占全球能源消耗總量的30%到40%，其中建筑使用期的能耗占建筑總能耗的80%左右，而建筑使用期的主要耗能來(lái)自于建筑的冬季供暖和夏季制冷的能量消耗。

2氣候變化對(duì)建筑材料的影響

2.1 溫度對(duì)混凝土材料性能的影響

溫度變化對(duì)混凝土材料的強(qiáng)度、變形等性能有影響，通常溫度升高導(dǎo)致混凝土材料強(qiáng)度、彈性模量降低，變形加大。對(duì)于混凝土材料，溫度對(duì)其有兩個(gè)相反的效應(yīng):一方面，溫度升高加快了水化反應(yīng)速率;另一方面，溫度升高導(dǎo)致水分蒸發(fā)速度加快。因此，高溫炎熱氣候又延緩了水化反應(yīng)的進(jìn)程，甚至引起水化反應(yīng)的完全停止，高溫對(duì)混凝土的后期強(qiáng)度有不利影響。

2.2 濕度對(duì)混凝土材料性能的影響

環(huán)境濕度的變化會(huì)造成混凝土內(nèi)部含水率的變化，混凝土含水率的增加會(huì)減小其抗壓強(qiáng)度和環(huán)壓抗拉強(qiáng)度;烘爐干燥會(huì)增大混凝土的抗壓強(qiáng)度和劈裂抗拉強(qiáng)度，但會(huì)使其環(huán)壓抗拉強(qiáng)度急劇下降;各種氣候因素幾乎都會(huì)對(duì)建筑材料造成影響。如金屬、石材、玻璃、木材、磚瓦等建筑材料均會(huì)受到氣候因素的影響和危害。

3氣候變化對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響

3.1 氣候變化對(duì)建筑基礎(chǔ)的影響

粘土的體積會(huì)隨著含水率的變化而變化。由于氣溫升高或氣候炎熱使土壤含水率下降、土壤的霜凍現(xiàn)象以及由于降雨或大風(fēng)造成的土壤沖蝕風(fēng)化現(xiàn)象等均會(huì)對(duì)建筑物基礎(chǔ)帶來(lái)影響和危害，這種危害常見(jiàn)于層數(shù)不多基礎(chǔ)較淺的民用建筑中。土壤的干縮濕脹特性是造成建筑物基礎(chǔ)受到侵害的根本原因。當(dāng)氣溫較高或是出現(xiàn)霜凍現(xiàn)象時(shí)，土壤膨脹則會(huì)使地基隆起，引起相應(yīng)的基礎(chǔ)位移，基礎(chǔ)位移則會(huì)進(jìn)一步引起建筑結(jié)構(gòu)的變形、沉降、開(kāi)裂等損害。3.2 氣候變化對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響

3.2.1大風(fēng)

風(fēng)荷載作為施加在建筑結(jié)構(gòu)上的動(dòng)態(tài)荷載是建筑荷載中極為重要的荷載因素，它可以造成結(jié)構(gòu)失效。風(fēng)對(duì)建筑物的破壞主要有:對(duì)高層結(jié)構(gòu)的破壞;對(duì)簡(jiǎn)易房屋，尤其是輕型屋蓋房屋造成的破壞，這主要是結(jié)構(gòu)屋頂?shù)腻^固強(qiáng)度達(dá)不到要求;對(duì)外墻飾面、門(mén)窗玻璃和玻璃幕墻的破壞。 在氣候變化背景下，對(duì)風(fēng)載的設(shè)計(jì)應(yīng)該適當(dāng)加大安全系數(shù)。

3.2.2暴雨

通常，暴雨通過(guò)墻壁上的縫隙向室內(nèi)滲透時(shí)導(dǎo)致墻體內(nèi)部發(fā)潮，從而降低熱工性能;會(huì)使屋面油氈鼓泡、變形、裂縫，造成滲漏;會(huì)使墻面出現(xiàn)斑跡。雨水沖刷建筑物的外壁，使之受到更嚴(yán)重的風(fēng)化侵蝕。大暴雨給建筑帶來(lái)的影響主要有以下幾點(diǎn):暴雨發(fā)生頻率較高時(shí)，完全加心墻將不能使用，除非墻體采取額外的保護(hù);暴雨強(qiáng)度的增加意味著結(jié)構(gòu)面臨更大的侵蝕風(fēng)化作用，因此結(jié)構(gòu)需要更高的維護(hù)條件;隨著暴雨強(qiáng)度的增加，屋頂、檐溝、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。

3.2.3暴雪

除上面提到的影響因素外，暴雪造成的建筑物失效也是不容忽視的。

4氣候變化對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)性能的影響

氣候變化會(huì)使混凝土發(fā)生損傷，影響混凝土的材料性能，引起混凝土結(jié)構(gòu)性能的變化，如承載力、耐久性、變形等。

4.1 氣候變化對(duì)混凝土構(gòu)件承載力的影響

極端氣候作用使混凝土材料的強(qiáng)度發(fā)生退化，如抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等?；炷翗?gòu)件的承載能力，與其材料強(qiáng)度緊密相關(guān)，同時(shí)混凝土材料變形也對(duì)其構(gòu)件的承載能力有很大的影響，如混凝土梁構(gòu)件發(fā)生徐變變形，撓度不斷增加，對(duì)其抗彎承載力影響很大。

4.2 氣候變化對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的影響

4.2.1環(huán)境溫度

隨著環(huán)境溫度的升高，混凝土碳化速度顯著增大;環(huán)境溫度對(duì)鋼筋銹蝕速度的影響。隨著溫度升高，鋼筋銹蝕速度明顯提高。

4.2.2相對(duì)濕度

環(huán)境相對(duì)濕度的提高，鋼筋銹蝕速度明顯提高?？諝庀鄬?duì)濕度越高，混凝土中的水分越多，鋼筋腐蝕越快。實(shí)際工程養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r的相對(duì)濕度對(duì)混凝土的耐久性非常重要。在干燥氣候條件下的養(yǎng)護(hù)，不僅損害了混凝土的強(qiáng)度，而且嚴(yán)重降混凝土的耐久性。

4.2.3二氧化碳:濃度

環(huán)境中二氧化碳濃度越大，混凝土內(nèi)外二氧化碳濃度梯度就越大，二氧化碳越易擴(kuò)散進(jìn)入孔隙，也使化學(xué)反應(yīng)速度加快。除此外，暴雨后的烈日暴曬是兩種極端氣候的組合，表現(xiàn)為混凝土內(nèi)部水分在短時(shí)間內(nèi)吸收量和蒸發(fā)量都非常大。這種濕度的變化對(duì)混凝土材料性能的影響比單一極端氣候要大得多，混凝土損傷劇烈發(fā)展。

4.3 氣候變化對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)變形的影響

氣候變化對(duì)混凝土的強(qiáng)度、彈性模量、內(nèi)部相對(duì)濕度等影響較大，這些因素都會(huì)對(duì)混凝土的變形產(chǎn)生很大的影響，如徐變變形、撓度、收縮變形等。

5結(jié)束語(yǔ)

氣候變化對(duì)建筑工程的影響是多方面的，我們應(yīng)該重視對(duì)氣候變化趨勢(shì)及其對(duì)房屋建筑工程影響的研究，這樣對(duì)今后的建筑設(shè)計(jì)、建筑施工和建筑材料發(fā)展等都能提供相應(yīng)的發(fā)展方向和改進(jìn)措施，使我們的建筑環(huán)境更舒適、更節(jié)能、更安全。

參考文獻(xiàn)

[1]王唐修，姜鑫民.談氣候變化影響及對(duì)策，2002.

[2]張國(guó)學(xué)，劉曉航.溫度對(duì)混凝土材料性能的影響，2000.

[3]蔣德穩(wěn)，李林，袁迎曙.溫度濕度對(duì)鋼筋銹蝕速度的影響，2004.