预浸碳化再生骨料混凝土的动态力学性能研究

为研究再生骨料的预浸碳化处理方式及碳化循环次数对再生混凝土动态力学性能的影响,将强化后的再生骨料100%取代天然骨料制备再生混凝土试件,分别开展静、动态压缩试验。研究结果表明,静态加载时,预浸碳化组的抗压强度随碳化循环次数的增加而增大,而直接碳化组的抗压强度仅在第1次碳化循环后有所提升,继续进行碳化循环对再生混凝土强度的提升效果不明显。动态加载时,预浸碳化组再生混凝土呈现出明显的应变率强化效应,动态抗压强度与动态增加因子均随应变率的增大而提高,相较于普通再生混凝土,再生骨料预浸碳化循环3次后制备的再生混凝土试件动态抗压强度提升了23.8%,而直接碳化组仅提升了5.7%,且动态增加因子与应变率的对数存在良好的线性关系,随应变率的lg10线性增加;当应变率相同时,随着碳化循环次数的增加,动态抗压强度也增大。从能量的角度看,预浸碳化组在高应变率下的比能量吸收值大于低应变率下的比能量吸收值,再次说明了预浸碳化再生骨料混凝土仍具有应变率效应,相同应变率条件下,预浸碳化组的比能量吸收值大于直接碳化组,说明预浸碳化再生骨料提升了再生混凝土的抗冲击性能,且效果优于传统的直接碳化处理。上述研究也为预浸碳化强化再生骨料及再生混凝土在工程结构中的应用提供了可靠的试验结果和理论依据。

CO_(2)矿化养护建筑垃圾再生砖的性能研究

以建筑垃圾为主要原材料制备了建筑垃圾再生砖,研究了CO_(2)矿化养护时间(2、6、12、24 h)和CO_(2)浓度(20%、30%、50%)对建筑垃圾再生砖抗压强度和固碳率的影响。结果表明:随着CO_(2)矿化养护时间的增加,试件的抗压强度和固碳率增大;随着CO_(2)浓度的增加,试件的抗压强度在CO_(2)矿化养护6 h内呈增大趋势,在CO_(2)矿化养护12 h后呈先增大后减小的趋势;试件的固碳率随着CO_(2)浓度的增加而增大;综合考虑成本、抗压强度和固碳率,推荐CO_(2)矿化养护时间为12 h,CO_(2)浓度为20%。

在役型钢再生混凝土组合结构损伤智能监测系统关键技术研究

再生粗骨料由于其自身的局限性对型钢再生混凝土组合结构的长期使用性能存在一定的影响,对在役型钢再生混凝土组合结构的长期性能需进一步探究。基于此,本文在计算机视觉技术的基础上建立型钢再生混凝土组合结构外观损伤(裂缝)识别模型,将超声检测技术与深度学习方法相结合建立在役组合结构内部损伤变化和损伤位置监测,并基于BIM平台构建型钢再生混凝土组合结构长期使用过程结构损伤智能监测系统。该研究为型钢再生混凝土组合结构长期使用性能的监测与预测提供了新方法。

国家公园视角下城镇协同治理研究——以晋陕沿岸为例

黄河流域是中华文明的重要发源地,近年来,黄河流域生态保护和高质量发展取得明显成效.然而,受自然地理条件和跨省协同治理难度影响,两岸治理仍存在不平衡不充分问题,特别是晋陕沿岸地区发展缓慢、特色不足.为更好地保护生态环境,促进经济发展,研究以共建黄河国家文化公园为契机,提出联合周边省份,从实施生态系统保护修复、优化城镇空间结构、整合文化资源、搭建一体化设施网络、成立跨省协同治理机构、完善长效机制等方面推动区域高质量发展,以期实现生态共治、文化共荣、城镇共建、治理共赢,为新时期沿黄省际城镇协作共建与协同发展提供实践依据.

应对气候变化的城市公园绿地低碳景观提质增效方法——以西安白马河公园为例

鉴于公园绿地低碳单元提质增效与布局优化的必要性,提出低碳型公园绿地提质增效优化设计方法。结合低碳公园景观设计评价指标体系和低碳公园景观设计流程与绿地单元划分,以西安白马河公园为例进行高固碳植物群落设计应用;基于树种选择、径级结构、层次结构与郁闭度等,提出落叶乔木、特色树种、树阵广场、密植绿带、林荫步道等5种高固碳植物群落设计模式;从公园碳汇单元划分、植物景观固碳效益提升等方面探索低碳型公园绿地提质增效途径。

我国建筑零碳化研究及实践进展

建筑领域减碳是我国实现全社会双碳目标的重要一环,然而现阶段研究基础不足以支撑建筑领域碳中和目标的达成。本文从建筑零碳化路径、建筑零碳化设计、建筑零碳化标准体系等几个方面,对国内相关研究进展进行了梳理,对比分析了我国建筑零碳化路径,总结出了今后的研究方向;梳理了建筑零碳化设计基础、理论与工程试验,提炼出了建筑零碳化设计方法;研判了标准体系的建设方向,辨析了建筑零碳化与节能的联系和区别;初步论证了在太阳能富集条件下建筑零碳化先行先试的可行性。最后,提出了我国建筑零碳化的若干研究建议。

哈尔滨城市工业废弃地自生植物多样性与分布特征

【目的】当今城市化进程伴随大量废弃地的出现和消失,这些废弃地由于缺少管理和使用,为自生植物提供了重要生存空间。探索工业废弃地自生植物保护和创造可持续、低维护景观的潜力,具有理论和实践意义。【方法】2020年9—10月和2021年5—6月,对哈尔滨主城区7处工业废弃地进行调研,记录875个样方中自生植物物种名称、高度、盖度、生境类型、演替阶段、干扰强度、地表类型等信息。采用Kruskal-Wallis检验比较不同生境类型、演替阶段、干扰强度和地表类型的自生植物多样性差异,采用典型相关分析法(canonical correlation analysis,CCA)研究4类环境条件因素与自生植物物种分布的关系。【结果】结果表明:1)哈尔滨工业废弃地自生植物物种丰富,共记录43科、120属、168种;2)路缘和林缘自生植物多样性高于其他类型生境,演替中间阶段自生植物多样性高于其他阶段,中等强度干扰对自生植物多样性有积极影响,不同地表类型的3个多样性指数没有显著差异;3)4类环境条件因素对自生植物分布变化的解释量为1.79%,演替阶段和生境类型对物种分布起主要作用。【结论】工业废弃地保护和更新实践中应注重保护林缘和墙缘生境,保护和提升具有丰富生境和不同演替阶段的废弃地。

上海四种常见树种单株固碳能力差异及其影响因子

城市树木的固碳能力是决定城市绿地碳汇大小的重要因素。为探究上海常见树种单株固碳能力的差异及影响因子,使用174个城市森林固定样地的长期观测数据,估算了香樟、水杉、银杏和雪松四个树种的单株固碳能力(即年固碳量),采用多元线性回归模型分析了各树种单株固碳能力与个体大小、植株密度和城市环境因子(温度、降水量和夜间灯光强度)的关系。结果表明:(1)香樟、水杉、银杏和雪松的单株固碳能力分别介于4.01—51.58 kg/a、1.04—13.47 kg/a、0.62—18.56 kg/a和1.48—8.47 kg/a之间,在各径组中香樟的固碳能力均显著高于其他树种。(2)个体大小是决定单株固碳能力的最主要因子,个体越大(胸径0—50 cm范围内)单株固碳能力越大;植株密度越大,香樟和水杉的单株固碳能力越小,银杏的单株固碳能力越大。(3)城市环境因子中,温度对树木单株固碳能力有显著负向影响,而降水量和夜间灯光强度对树木单株固碳能力的影响因树种而异。其中香樟和水杉分别与降水量呈显著负相关和正相关关系,但均与夜间灯光强度呈显著正相关关系。在上海未来城市森林建设和管理中,应根据不同树种单株固碳能力的差异及其对不同环境因子的敏感性,适地适树绿化造林,提升城市森林的固碳效益。

碳基材料的Z型和S型异质结光催化清洁能源综述

碳纳米管/纳米纤维、石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、石墨炔、碳量子点和富勒烯等炭材料因具有高导电性、优异的稳定性和生物相容性等独特性能,近年来受到广泛关注。在炭材料中构建Z型和S型异质结已成为在能量转换应用中提高光催化效率的一种有效策略。本文综述了光催化制氢和CO_(2)还原等清洁能源的基本原理,阐述了它们各自的机理和优势。此外,还讨论了不同类型的炭材料以及其中Z型和S型异质结的合成和构建,强调了它们在促进电荷分离、减少光生载流子复合损失和扩大光谱响应范围方面的作用。以太阳能燃料生产为重点,讨论和总结了碳基Z型和S型异质结在光催化制氢和还原CO_(2)方面的最新进展。最后,讨论了目前碳基光催化剂领域的瓶颈和挑战,并对该领域的未来发展提出了有价值的见解。

哈尔滨城市河流廊道草本层自生植物多样性及分布特征

【目的】河流廊道是城市自生植物重要的栖息地,揭示其自生植物多样性分布格局及成因,有助于完善城市植被研究体系、指导城市生物多样性保育以及低维护与可持续绿地景观营造。【方法】采取均匀取样法和典型取样法,选取哈尔滨市何家沟和马家沟两条河流廊道的中心城区段共951个样方展开草本层自生植物调查,并解析3个大类生境和11类微生境中的自生植物多样性及分布特征。【结果】1)共记录草本层自生植物151种,隶属于36科、112属;2)中低等城市化水平(Ⅰ~Ⅲ)下的草本层自生植物及乡土植物的α多样性显著高于其他城市化水平(Ⅳ~Ⅴ)下的α多样性;不同类型生境自生植物的多样性特征差异显著,入侵植物呈现均质化分布格局;3)不同生境类型所处的坡向、距水体的距离、植被结构、管理强度等因素对自生植物的生活型、发生方式以及扩散方式均产生显著影响。【结论】为哈尔滨城市河流廊道生物多样性的保育以及低碳、低维护植物景观设计提供了新的视角,通过合理留存和利用自生植物,能最大限度地发挥河流廊道绿地的各项生态服务功能。

生命友善理念下的生态型绿色道路发展

生态文明背景下,道路作为构建高品质城市基础设施的重要支撑,正在向绿色、生态的方向发展。文中总结道路对生态环境的影响,归纳了早期人本主义、绿色环保主义和生态主义3个主要发展阶段,并分析总结各阶段道路建设的指导理念、应对策略、优势与局限性;在此基础上,结合我国近年实践,以现行绿色道路为基础,构建凸显“生命友善”理念、融合绿色与生态、体现多元复合功能体系的“生态型绿色道路”,以应对“人与自然生命共同体”的新阶段目标,满足城市继“美居”“易居”“宜居”之后对“安居”的需求,助力城市向低生态环境风险、高生活品质的演替发展。

生境营造与城市绿地生物多样性提升

生物多样性是人类赖以生存和发展的基础,其中城市生物多样性是全球生物多样性的重要部分。城市生物多样性的概念与生物多样性相似,也包含了遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个主要层次。城市生物遗传多样性是指城市中同一个物种在基因层次的多样性,比如菊花、牡丹、鸢尾和月季各有多个人工栽培品种,由于基因不同,呈现出不同的色彩和形状。

双碳目标导向下的绿色生态空间碳汇能力优化设计

基于双碳目标背景,从增汇减排的角度提出城市绿色空间低碳生境单元布局模式和提质增效设计途径,是当下解决城市生态问题的关键。以西安白马河公园、西安建筑科技大学南门花园及沣西绿廊等典型绿地为研究对象,通过建立植物群落-土壤下垫面-固碳效能-小气候适应性-生物多样性之间的生态联系,从增加有机物输入和保持土壤有机碳稳定性两方面提升土壤固碳能力,并总结出32种适宜性固碳植物。在此基础上,结合白马河公园实践项目,进一步探究低碳绿地具体优化设计流程,通过划分高固碳强减排、高固碳弱减排、低固碳强减排、低固碳弱减排4种碳汇单元类型提取相应的布局模式,并针对典型区域植物群落样方提出4种高固碳植物群落配置优化设计模式和方法路径,以期为合理布局城市低碳绿色空间提供实际参考。

上海综合公园游人行为与植物景观空间要素的关系

明确不同年龄游人行为与植物景观空间要素之间的关系,有利于建设全龄友好的植物景观空间,提高城市公园的社会效益。以上海市中心城区6座综合公园中44个植物景观空间为研究对象,采用行为注记法观察记录儿童、青年人、中年人和老年人4个年龄段使用者的游人行为,分析各类使用者的行为时空特征及与植物景观空间要素之间的关系。结果表明:1)老年人的行为密度最高、青年人最低,老年人的游人行为时间集中在8∶00—9∶00,儿童、青年人和中年人集中在16∶00—17∶00。2)儿童的游人行为主要为植物与建(构)筑物组合的亲子活动,青年人、中年人、老年人的游人行为以静坐闲聊类为主,其中青年人和中年人以植物与水体组合空间为主,老年人以植物与道路组合空间为主。3)儿童的亲子活动与休息设施可容纳人数呈显著正相关,与林木径级呈显著负相关;青年人的安静休闲类活动与硬质铺装面积呈显著正相关;中年人的安静休闲类行为与硬质铺装面积比呈显著正相关,与林木径级呈显著负相关;老年人的安静休闲类行为与硬质铺装面积比、空间内道路密度呈显著正相关,与空间围合度、林木径级、常绿落叶比呈显著负相关。以上结果说明,配置单一且分枝点较低的乔灌木、打开部分分枝点较高的林下空间、增加休息设施和硬质空间比例,可以提高儿童和中、青年人群的游人密度,以及营建满足各年龄段游人行为的植物景观空间。

城市水体近自然生态恢复与海绵城市构建

“问题在水里,根源在岸上”是水环境治理和保护的重要观点。通过采用近自然的理念和方法开展水体生态修复和海绵城市建设,可以维护城市人居环境的舒适感和宜居程度,有助于人与自然的和谐共生。

建筑蓄热原理及其设计参数

建筑蓄热是解决建筑热流作用不稳定的核心,通过建筑设计的方式,将建筑部件的“削峰填谷”效应与其他因素耦合,使建筑对热流的调控作用最大化,实现对室内热环境的优化.本文对建筑蓄热相关概念做了辨析,将“建筑蓄热”与“围护结构蓄热”,“保温”与“隔热”,“热惰性”、“热质量”以及“热惰性指标”等相似概念进行区分,总结了建筑蓄热的作用原理和基础模型,揭示了各向异性太阳辐射多过程传输与转化形成的“双高波谷温度波”效应,和部件蓄热、自然通风与长波辐射降温多种热作用形成的“双低波峰温度波”效应,提出了能够表征建筑系统蓄热能力的指标参数.通过对蓄热问题历史发展背景的挖掘和对相关研究现状的梳理,总结了我国在建筑蓄热研究中存在的问题.建筑蓄热在不同气候条件下的应用潜力差异显著,将相关气候指标应用到建筑热工设计分区之中是当务之急;建筑热工设计过度追求构件高指标,实际则是建筑整体低性能,亟需构建以建筑蓄热为代表的热工设计综合指标体系;亟需加强建筑蓄热基础理论研究,强化建筑蓄热与建筑设计之间的联系.

保水剂和有机肥配施对露天煤矿排土场土壤持水性的影响

针对露天矿排土场土壤保水蓄水能力差的特征,通过测定3种保水剂抗蒸发能力和配制土壤的含水量,开展保水剂与有机肥配施对土壤持水性能的影响研究.结果表明,保水剂在凝胶状态下对土壤的抗蒸发效果比干燥状态更好,以5‰用量的法国爱森保水剂的抗蒸发效果最好.保水剂和有机肥配合使用能够有效延长土壤的持水时间,配制土壤持水性随着保水剂用量和有机肥用量增加而增加.以法国爱森保水剂和有机肥配施效果最佳,最优配比为法国爱森保水剂3‰+有机肥20%或者法国爱森保水剂5‰+有机肥10%,可使维持该区域约20%田间土壤持水量的保水时间延长1倍以上.该配比可为西北地区露天矿排土场土壤修复提供科学参考.

城市人的自然缺失症与自然教育

自然缺失症是现代“城市病”之一,而自然教育是应对它的一种良方。通过运用“认知论—本质论—方法论”解释学路径,可由表及里、由浅入深地解析自然教育,并为它提供理论和技术工具。只有全社会不断更新对人与自然关系的认知,发展更科学、更具生态智慧的人与自然相处之道,城市才会有更多的人文关怀。

快速城市化下的生态环境危机与城市的自然回归

在地球人口步入80亿的当下,城市化的加快导致的生态环境危机,不仅让地球万物付出沉重代价,也让人类自身的生存和发展面临严重威胁。我们的城市将何去何从?如何迎接挑战,为化解危机开出根植于中华传统自然智慧、顺应生态文明发展方向的中国城市建设方案?

城市场地生境营造与植物群落设计评述

城市场地生境营造与生物多样性对维护城市系统生态安全和生态平衡、改善城市人居环境具有重要意义。文章通过阐述城市生境营造的多维尺度、城市建成环境中的小生境以及城市生境网络构建的发展,提出在进行城市场地生境营造时,既要明确各生境因子的内在生态联系与外在环境联系,又要明确人工干预对生物多样性增加与植物群落设计之间的关系。针对目前城市绿地中植物群落设计存在的问题,分析了建立城市生境多样性与植物群落设计耦合关联的重要性,为进一步开展人工植物群落设计在城市生境营造中的实践提供参考。