【文章內(nèi)容簡介】 的一個(gè)適當(dāng)方法。然而，在中型和大型社區(qū)用于垃圾處理的土地正在嚴(yán)重縮減，而且垃圾堆肥在陸地上的重復(fù)使用可能已經(jīng)被限制應(yīng)用。對(duì)大多數(shù)社區(qū)適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)似乎是垃圾的焚化，通過燃燒有機(jī)材料來回收能量。來自熱反應(yīng)堆以及廢水處理廠焚燒固體廢物的火爐的空氣發(fā)生發(fā)射系統(tǒng)必須設(shè)計(jì)成能防止化學(xué)品和微粒子空氣污染。這些空氣發(fā)射系統(tǒng)包括靜電沉淀和加力燃燒室。有害廢物處理。不幸的是，由于來自工業(yè)和商業(yè)活動(dòng)以及公眾代辦站的長期非法傾卸和洗滌，鄉(xiāng)間和地下水已經(jīng)變得混亂并且被污染。來自傾卸處理地的廢物儲(chǔ)存容器的去除必然地是個(gè)很慢的方法，并且一個(gè)經(jīng)核準(zhǔn)的處理基地必須存在并發(fā)展。被污染的土壤和地下水的凈化是個(gè)更慢的方法，凈化工藝必須被設(shè)計(jì)并實(shí)行。例如，被有機(jī)化學(xué)物污染的水應(yīng)慢慢從蓄水層中抽取，然后通過空氣脫膜或粒狀活性碳吸附作用除去污染物。經(jīng)凈化后的水再回注入蓄水層，這個(gè)工程則需要數(shù)年才能完成。在一些情況下，這可能是不便的，因?yàn)檫@對(duì)那些必須使用這些地下水作飲用供給的社區(qū)，會(huì)造成健康危害。空氣污染控制。柴油驅(qū)動(dòng)的卡車和不受限制的汽油機(jī)使環(huán)境中廢煙增加，工業(yè)煙囪則帶來污染。在美國，1987年環(huán)境保護(hù)組織出版的統(tǒng)計(jì)表顯示，每年有 磅（ 公斤）的有毒化學(xué)品被釋放到空氣中，當(dāng)一億人居住的時(shí)候，其他的空氣污染物主要來自于汽車，超過聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)。像洛杉機(jī)這樣的大城市的地方煙霧則由各社區(qū)的活動(dòng)引起。在美國中西部由工業(yè)煙囪排放的廢氣引起的酸雨降落在了東北部和加拿大的森林和湖泊上。雖然已經(jīng)做了很多空氣凈化的嘗試，但是解決的行動(dòng)還是受到很大的限制。工藝學(xué)上可用于除去空氣中的顆粒物質(zhì)和化學(xué)污染物的方法是可用的（例如多樣性火爐，流化床反應(yīng)堆以及究竟久經(jīng)考驗(yàn)的空氣發(fā)射技術(shù)），但是代價(jià)昂貴，并且過程緩慢。飲用管理。安全高質(zhì)量的飲用水的可用性是現(xiàn)代文明中一個(gè)重要的要素。源點(diǎn)。通過撤回來自河川的飲用水的間接廢水利用是一個(gè)可行并且經(jīng)濟(jì)的供給社區(qū)飲用水的方法，特別是在濱水地區(qū)。水必須經(jīng)過消毒處理以使微生物污染物鈍化，還必須進(jìn)行物理化學(xué)處理以除去有機(jī)和無機(jī)污染物。其他的飲用水源是自然湖泊和水庫。它們往往優(yōu)于河水，并且它們可作多重用途，如給排水和水力電氣的動(dòng)力。這些湖泊的部分區(qū)域的受限制的娛樂使用是很尋常的。地下的蓄水層是一個(gè)飲水的通常源點(diǎn)，并且其質(zhì)量相當(dāng)高，除了那些化學(xué)污染已經(jīng)發(fā)生的地方。在世界的一些地區(qū)，蓄水層能被開墾的地表水回灌。在世界許多地區(qū)的一個(gè)嚴(yán)重的問題是在低降水和降雪期間純凈飲水的短缺。一場大規(guī)模旱災(zāi)發(fā)生在1989年美國東海岸的春天。在旱災(zāi)中出現(xiàn)水資源短缺的兩個(gè)原因是：許多飲水供給系統(tǒng)沒有能計(jì)劃充分以應(yīng)對(duì)旱災(zāi)；相對(duì)低的水價(jià)使大量水被浪費(fèi)。質(zhì)量。必須審慎選擇最純凈的水用于飲水，如地下水，泉水，或高地湖泊，然后對(duì)其源點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)制性保護(hù)。預(yù)防地下水的化學(xué)污染是極其重要的，其可以通過明智的控制地表水沿岸的使用來實(shí)現(xiàn)。湖泊能被用于娛樂及水源。然而如此的混合應(yīng)用需要作很好的計(jì)劃。供給水的凈化與分水嶺的規(guī)劃和控制一樣重要。在源點(diǎn)質(zhì)量相當(dāng)好的地方，化學(xué)消毒，凝結(jié)，過濾就足夠了。如果水是來自含泥量多并遭受有機(jī)物污染的河川供給，則需要額外的處理措施。在20世紀(jì)80年代，凈水工藝有了大幅的進(jìn)步。臭氧已經(jīng)成為一種消毒劑的選擇，因?yàn)樗菍?duì)細(xì)菌，病毒和原生動(dòng)物消毒的最有效的消毒劑，并且它不像氯，當(dāng)水中存在有機(jī)物質(zhì)的時(shí)候，它不會(huì)形成致癌副產(chǎn)物。經(jīng)濟(jì)內(nèi)嵌或直接的過濾可以用于凈化許多高地供給。和臭氧結(jié)合，這種方法對(duì)許多未過濾水供給是能適用的。粒狀的活性碳可以除去水中產(chǎn)生味道和氣味的物質(zhì)，并且能吸收有害的有機(jī)化學(xué)物質(zhì)。對(duì)自來水污染最后的屏障是配水系統(tǒng)的小心管理?；瘜W(xué)制品能被添加到已凈化水中以抵消系統(tǒng)的腐蝕狀態(tài)，如此可大大減少鉛管系統(tǒng)接合處對(duì)鉛的濾去量。而且水管能填塞水泥砂漿并保持奔流以預(yù)防臟水。其他方面。環(huán)境工程學(xué)可以用于區(qū)域性問題的解決。變得富營養(yǎng)化和藻類繁盛的池塘和湖泊不能被用于娛樂，并且這水如果被用于飲用可能是有害的。海港處水的無差別的處理和隨之發(fā)生的海灘污染能通過適當(dāng)?shù)囊?guī)則和強(qiáng)制執(zhí)行來預(yù)防。最后，還必須發(fā)展對(duì)景觀地廢物的最佳處理方法。第六課：取暖，通風(fēng)，和空調(diào)取暖，通風(fēng)，和空調(diào)系統(tǒng)是環(huán)境工程的主要方面，就最新的概念而言，他包括建筑工程的所有方面：比如說給排水工程，隔音工程及室內(nèi)布置工程。環(huán)境工程的概念就標(biāo)志著建筑的所有因素都有著內(nèi)在的聯(lián)系。取暖可由照明設(shè)備提供，舉個(gè)例子：管道是影響空調(diào)系統(tǒng)的重要因素，同時(shí)，它也能影響結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。雖然目前有條文對(duì)建筑的種種限制，但是這個(gè)科目還是被延伸到交通工具中，如：大客車，飛機(jī)，輪船，航天器和潛艇。這些都有著很高的特殊要求。取暖，通風(fēng)，和空調(diào)系統(tǒng)在目前的背景下，將被定義為控制一個(gè)封閉空間的環(huán)境這一普遍的關(guān)系。除了使人安逸的設(shè)備外，許多工業(yè)進(jìn)程都依賴著一個(gè)穩(wěn)定的大氣層，如此以來，工程的分支則覆蓋了一個(gè)相當(dāng)大的應(yīng)用范圍。取暖系統(tǒng)涉及到提高溫度以達(dá)到高溫環(huán)境。通風(fēng)系統(tǒng)則涉及到提供新鮮空氣和抽出那些被污染或含有雜質(zhì)的空氣。空調(diào)系統(tǒng)則包括了取暖和通風(fēng)系統(tǒng)的功能，而且還增加了降溫功能，調(diào)節(jié)濕度和潔凈空氣，過濾灰塵，細(xì)菌和空氣中的雜質(zhì)。在歷史上，人們生火在自己周圍取暖是最容易做到的，而且無疑的是木材是最初的燃料。首先在洞穴中，由石器時(shí)代遺留下來的爐邊可以說明，后來就在泥土或是草地上生火。發(fā)現(xiàn)木炭可以由木材制得，而且是一種無煙的燃料，這被看作在適當(dāng)?shù)牡胤降囊粋€(gè)簡單的進(jìn)步，那些地方僅僅需要適度取暖，如中國，日本，以及地中海沿岸。另外一個(gè)進(jìn)展就是氣孔和煙窗的出現(xiàn)。首先是在屋頂中央開個(gè)簡單的孔，而后來則連著壁爐，這種發(fā)明源于歐洲13世紀(jì)。煙和汽水將不再蔓延于生活空間?；馉t在公元前600年在中國出現(xiàn)并使用。它比壁爐更節(jié)省熱量。火爐從俄羅斯傳到德國和歐洲的大部分國家。及到今天它還在被使用，而且還是一家人的焦點(diǎn)地方。火爐有橫過大西洋進(jìn)入美國，在那里，但其先行者卻是那些傳統(tǒng)的大腹便便的火爐。將近于18世紀(jì)末期。計(jì)算rumford。他的目的是在使用耐火粘土團(tuán)和使用罩蓋時(shí)提高明火的使用效率。這兩項(xiàng)設(shè)計(jì)減少了總的輻射熱量。由于他的想法并沒有被接受，而導(dǎo)致嚴(yán)重的燃料浪費(fèi)持續(xù)至今。在燒火加熱的同時(shí)對(duì)外部空間加熱，這在現(xiàn)在被描敘為中央取暖系統(tǒng)，由希臘Lacedae monians發(fā)明，并且第一個(gè)使用到加熱樓板中。在城市Ephesus中的大神殿被認(rèn)為使用褐煤作為燃料，將暖氣通過氣孔導(dǎo)入地板中。雖然希臘人認(rèn)識(shí)到集中取暖的優(yōu)點(diǎn)，但是羅馬人才稱得上古代最偉大的供暖技師。他們發(fā)明了獨(dú)特的火坑供暖系統(tǒng)。地板提升了底座，熱氣從熔爐中被導(dǎo)入地板下面空間。暖氣通過埋在墻里的中空的赤陶導(dǎo)管。這一系統(tǒng)在整個(gè)歐洲都可以找到，可見當(dāng)時(shí)羅馬文化的繁榮。在意大利，火坑供暖裝置僅僅應(yīng)用于浴室內(nèi)。在涼爽的地方如英國，則不僅僅應(yīng)用于浴室，也用于起居室，和有時(shí)需要取暖的一些房間里。如此科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和精煉隨著羅馬帝國的衰弱和城市的毀滅而終止。那些黑暗時(shí)期似乎又回到了原始生活。城堡和住宅使用那些如同原始人類一樣粗糙地取暖，在通風(fēng)良好的大廳的石板上用原木燃燒取暖。依舊用龐大而沉重的獸皮保暖，這樣持續(xù)了1500年后，舒適的羅馬的火坑供暖系統(tǒng)被重新發(fā)現(xiàn)并用于現(xiàn)代城市。在18世紀(jì)和19世紀(jì)初的工業(yè)革命出現(xiàn)了以蒸汽機(jī)作動(dòng)力。這也提供了新的取暖方法。最初用于工廠和磨坊。蒸汽在導(dǎo)管中輸送被大規(guī)模用于取暖而不僅限于工業(yè)需求，還可以為學(xué)校，教堂，法院，議會(huì)大廳，甚至家庭和園藝的溫室提供暖氣。蒸汽表面非常燙，導(dǎo)致在空中有烘烤似的作用，常常伴有燃燒殘骸一般的異味，而用熱水的優(yōu)點(diǎn)在于有一個(gè)比較低的表面溫度和比蒸汽更溫和一般的影響。它在1830年被接受。第一套熱水取暖系統(tǒng)安裝在倫敦的新西大教堂醫(yī)院，用這種方式取暖時(shí)，熱水在低壓下能不斷地流向主要的地方。它利用散熱器，對(duì)流暖爐，插入地板及天花板的取暖系統(tǒng)，用扇子將暖氣分配到不同的地方的方法。在1831年，英格蘭人Jocob Perkins獲得高壓熱水系統(tǒng)的革新方法的專利權(quán)。這種系統(tǒng)就是通過一個(gè)卷成圈的連續(xù)循環(huán)的堅(jiān)固導(dǎo)管接收從暖氣爐的熱量，運(yùn)輸水在一個(gè)封閉的系統(tǒng)繞圈配置在建筑中，在彎管中循環(huán)流動(dòng)。這一系統(tǒng)獲得了相當(dāng)大的推廣。盡管它具有很高的溫度，他的裝備比那些用于低壓設(shè)備中的大而重的鑄鐵導(dǎo)管相比顯得小而整潔。高壓熱水的原理它已經(jīng)在一個(gè)現(xiàn)代的系統(tǒng)中復(fù)興，它首先遍布?xì)W洲，后來傳向其他各地，主要用于工業(yè)取暖。大概直到19世紀(jì)才產(chǎn)生對(duì)封閉空間采取某種形式誘導(dǎo)通風(fēng)的需要。那時(shí)所建的集會(huì)禮堂，劇院，教堂要容納數(shù)百甚至數(shù)千人。在工業(yè)中，一些改良蒸汽的氣壓在汽油燈工作間的磨坊中作為動(dòng)力，來抵消那些增大的卻作廢的比例。礦井在最早時(shí)期的通風(fēng)技術(shù)是采用在其通風(fēng)口的最底部用暖氣爐燃燒。而一些建筑的最初通風(fēng)系統(tǒng)就起源于上敘方法。例如：重建于1837年的倫敦New Houses國會(huì)廳。會(huì)場的空氣排出便采用焦碳燃燒的方法。早高高的通風(fēng)口的最底部空間不停地保持燃燒。那些保留哥特式建筑的外形特征的建筑卻不再使用通風(fēng)口。新鮮空氣從河岸的通風(fēng)口吸入而室內(nèi)空氣通過出風(fēng)口穿過國會(huì)大廳地板下的隧道而被導(dǎo)入泰吾士河中。雖然旋轉(zhuǎn)式的電扇早在16世紀(jì)就發(fā)明了，但從18世紀(jì)在工業(yè)中安裝了蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇以來，一直沒有找到一種方便的動(dòng)力供給，直到無所不在的電流的出現(xiàn)。壓力通風(fēng)系統(tǒng)是一種早期通風(fēng)道中的蒸汽管加熱空氣把供熱和通風(fēng)結(jié)合起來的方法。其壓力也是由蒸汽驅(qū)動(dòng)的鼓風(fēng)機(jī)提供。熱空氣在壓力的作用下通過管道被運(yùn)輸?shù)浇ㄖ锏母鱾€(gè)部位。學(xué)校，醫(yī)院和工廠都是采取這種方法取暖的。蒸發(fā)冷卻可能最初出現(xiàn)印度。在那里人們把濕的草席掛在向風(fēng)一邊的空地上，結(jié)果可以冷卻至11到17攝氏度，席子可以手工保濕或在它上面穿孔，這樣的系統(tǒng)利用了空調(diào)的一個(gè)最基本的原理?！翱照{(diào)”這一專業(yè)名詞的出現(xiàn)歸功于Stuart ，他在1907年向美國棉花制作商協(xié)會(huì)提交了一個(gè)關(guān)于紡織工廠濕度控制的論文?？刂萍徔椘返某睔獾韧谠诖髿庵性黾铀魵猓@很早就被認(rèn)為是空調(diào)，但它卻不是。不過直到1911年，當(dāng)Willis Carrier出版了他多年來的研究成果后，具有科學(xué)基礎(chǔ)的空調(diào)誕生了。從空調(diào)的發(fā)展歷史來看，從生產(chǎn)質(zhì)量到空調(diào)設(shè)備一步，在19世紀(jì)20年代大劇院，大商場，和辦公大樓上都安裝了空調(diào)設(shè)備?？照{(diào)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值是顯著的。空調(diào)的發(fā)展成為一個(gè)主要的工業(yè)。不過我們期待更新的冷卻技術(shù)的出現(xiàn)。在19世紀(jì)末期，取暖和通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)很大程度上是憑經(jīng)驗(yàn)，科學(xué)方法的發(fā)展在19世紀(jì)90年代得到了改變，一戰(zhàn)前，研究工作是由BelinCharlottenburg大學(xué)和其它的一些部門擔(dān)任。戰(zhàn)爭過后，許多國家都開始了研究，尤其在聯(lián)合王國，美國，德國，瑞典和法國，所有的這些研究，使現(xiàn)代空調(diào)的影響不斷提高。第七課 橋梁橋梁是跨越如河流、山谷這樣障礙的一種建筑，從而提供交通便利，到目前為止，大部分橋梁都是公路橋或鐵路橋。大量的高架橋于19世紀(jì)在歐洲建成，目的是保持其運(yùn)河中船舶的航行。最小的一座橋在紐約市的肯尼迪機(jī)場，它主要是把滑行飛機(jī)拖到跑道上服務(wù)的。人類建成的第一座橋類似于原始人在孤立地帶建成的。早期人類的工具和建筑技術(shù)如同原始人類一樣都是最初級(jí)的。他們只要經(jīng)過最少的加工和安裝即可建成。在森林里，隨處可得結(jié)實(shí)的木材和圓木，那時(shí)侯的橋極可能是由一根或并排的幾根圓木建成，可能在其上覆一些木枝或草墊以方便行走。處于熱帶地區(qū)的印度、非洲、和南美洲纖維藤被用來建成懸索橋，這些藤被系在小河或山谷兩邊的樹上或巖石上。一根或更多的藤被踩在上面行走，其它的則排列在膏腴幾英尺的地方，用作手扶用。雖然藤索橋通常不穩(wěn)定。但有很多用incas建成藤索橋有足夠的堅(jiān)固和穩(wěn)定性，被用于西班牙士兵和它們馬匹的通行。在巖石地區(qū)，石頭被用來建橋，橫跨河流以很小的間距布置石碓作為橋墩，然后用平坦的石頭橫過相鄰的橋墩就建成連接兩岸的通道，大部分的石橋就是這種類型，叫做鼓掌橋。現(xiàn)在在Dartmoor、英格蘭仍然可見，不過它們都建于中世紀(jì)甚至更晚。原始橋梁的第一步變革被認(rèn)為出現(xiàn)在中國古代，隨后傳入印度。河床一般比樹要寬，中國人和印度人在河流的中央建成兩個(gè)樹樁。在這個(gè)結(jié)構(gòu)的兩端，用圓木的一端架在樹樁上并微微向上傾斜，使其每一層都比它下面的高幾英尺。為了增加穩(wěn)定性，每個(gè)木樁在兩岸都用一堆大而重的石頭錨固；接近河中央，在河中間的兩個(gè)木樁的兩端則用簡支梁連接。在這種結(jié)構(gòu)中，天然支架橋在兩個(gè)自由桿的中間加樁后可達(dá)到很寬的跨度。早在公元前４０００年的Ｍesopotamia和在公元千３０００年的埃及，用石頭或日光烤干的磚被用來安裝重疊的橫梁。這種結(jié)構(gòu)看起來像的拱，下部更平穩(wěn)，被叫做突拱。要使突拱變?yōu)楦钡墓埃枰^的內(nèi)部構(gòu)造適合光滑。這種直拱比突拱更堅(jiān)固，且早在公元前５００年就被使用。這種直石拱具有經(jīng)濟(jì)和經(jīng)久耐用，它可以由許多靜止在碼頭上的拱而跨過小的河流。并且，它一般會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)，而它的質(zhì)量比先前的任何結(jié)構(gòu)都要好。在中國和羅馬的古代，這種整體石拱被廣泛地用于橋梁結(jié)構(gòu)。它一直被廣泛地使用直到19世紀(jì)。這里有4類基本結(jié)構(gòu)可以用作水面上的或障礙物上的橋：剛架橋、懸臂橋、拱橋、和懸索橋體系。剛架橋最簡單也可能是最早使用的即剛架橋河流。這樣它的兩端固定在相對(duì)的河岸。這種剛架橋可以組成某種形狀的木梁、鋼筋混凝土梁或更復(fù)雜的約束。剛架橋這種類型的橋的跨度可以采用在中間建橋墩或在峽谷建擱柵撐，再用幾根橫梁連接起來而增加跨度。剛架橋的材料必須能夠承擔(dān)壓力和拉力。盡管它的名字叫曲梁，但實(shí)際上這種具有雙重要求的桿能用于剛架橋上。結(jié)果，梁彎曲較高的部分的壓力比直的部分低一半以上，如果他的受壓承載力太弱，它將會(huì)成扣環(huán)，如果受拉承載力太弱，他將會(huì)破壞。懸臂橋在利用中間橋墩的長跨距橋中它通常是不可行的橋梁結(jié)構(gòu)。舉個(gè)例子，在深而流速急的河流或軟泥中，可能很難建橋墩使它有足夠深度達(dá)到基巖層。在這種情況下，剛架橋結(jié)構(gòu)用兩根橫梁就可以延伸―――從每岸伸出一根梁，而在兩根梁的端部基礎(chǔ)進(jìn)行錨固。這種簡單的剛架橋結(jié)構(gòu)更具有靜定性，而每一根錨固的梁的這種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)就叫懸臂橋，或許這種最簡單而熟悉的懸臂橋例子便是跳水板。在普通的懸臂式橋梁中，懸臂梁端部之間的間隙是閉合的，為道路提供了連續(xù)的橋面。但是假如把這種橋梁在其閉合點(diǎn)斷開，那么每一根懸臂梁都不需要另外設(shè)置支撐而可保持穩(wěn)定。通常懸臂梁中間間隙是閉合的既是剛架橋。如此卻使懸臂糧延伸了跨度。懸索橋在沒有中間橋墩的情況下比懸臂橋跨越更大的距離。懸索橋的支撐體系是靠連