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绿色建筑材料是环保健康的,对于人民的生活和居住是安全的,无污染的,观众居住环境的科学环保,在近年来的生活质量提高的背景下,绿色建筑材料的运用受到更多关注。怎样理解绿色建筑材料的绿色,建筑材料的应用要注意哪些问题,都是是值得研究和讨论的。
1 绿色建筑材料的概念及特点
1.1 绿色建筑材料的含义
“绿色”成为21世纪人们生活的主题。绿色建筑材料从原料的使用,生产过程的污染程度小,和对环境的保护方面来看,绿色建筑材料都是回收利用生活和生产废弃物的好方法的表现,绿色建筑物无污染、科学合理关注健康,对于人类居住环境的可持续发展是很重要的,有益于人们的健康、几乎无污染用能够重复利用废弃物的绿色环保的绿色建筑材料。这种健康又环保的建筑材料,被冠以“绿色”的含义,这种绿色建筑材料的生产技术是高科技的清洁生产,在国外,早已经应用于建筑和装饰施工方面;在我国还没有实质性的应用,只是停留在概念中而已。
1.2 绿色建筑材料具有的独特性
1.2.1 绿色家装材料的生产用料大多数是生产和生活的废弃物。
1.2.2 绿色建筑材料生产工艺和技术选取上,高科技的投入,新技术的应用。加上环保低碳的新工艺用于生产领域。
1.2.3 绿色建筑材料的生产配方的制作和生产整个流程中,不得使用对人体有害的化学物质,比如:甲醛、芳香烃类化学品;另外,产品不得含有某些有毒重金属,比如汞、镉、铅等。
1.2.4 绿色建筑材料的整体设计是有利于生产和生活环境的,以关怀人文居住环境,提高人民生活质量为最高要求,关注居住环境的改善,有益人民的身体健康。
2 绿色建筑材料发展现状
2.1 国内发展现状。随着人们开始更多关注居住环境的科学化和重视绿色环境的意识增强,建筑行业也开始使用一些污染少,节能减排的环保材料,重视应用绿色建筑材料的观念在增强。很多绿色建筑材料的研究还只是处于理论状态,没有付诸实践应用。在以后的发展过程中,我国的建筑应用绿色材料是必然,只是时间的问题。本着环保节约的生活态度,朝着健康节能的目标而奋进,相信我国的绿色建筑材料必然会得到广泛的应用。
2.2 国外绿色建筑材料的发展应用现状。绿色建筑材料在国外的发展应用由来已久,西方国家随着生活水平和国民素质的提高,对于建筑材料应用方面的环保要求更高,很多国家的建筑用上了绿色建筑材料,相比中国来看,国外的绿色建筑材料的研发和应用很系统、理论化的。对于绿色建材的检测和用料方面,都有科学的方法和理论指导,近年来,国外开发应用了绿色建筑材料的质量认证标准,国际化的质量认证标准可以保证率材料的生产质量。绿色环保材料的环保节能发展,对于国际化的原材料和环境的可持续发展是很必要的,也是很重要的。
关注绿色建筑用材,重视居住环境质量,这是国际化的一个课题,在研究和应用方面,走在世界前列的是德国,德国的政府和人民都是非常关注绿色建筑材料的应用,倡导绿色环保,节能减排,低碳生活的,对于居住质量的要求当然也是非常高的,几乎在德国的各大城市,都有专售“绿色建材”的特殊商店。美国设立专门研究空气污染的空气部,并且制定了建筑物所含化学物质检测标准,并且就建筑材料的室内空气污染进行构建数学模型的推算预测。英国提出建筑材料所含有机物散发标准的测定等方法检测空气污染程度,观众建筑材料的环保等级。
3 绿色建筑材料发展前景
3.1 重视环保绿色的建材应用。从思想上引起重视环保绿色建筑材料的应用。在媒体宣传和政府政策方面,都要重视绿色建筑材料的应用。开展宣传绿色理念的活动,转变人民对于绿色建筑材料的认识,推动绿色建筑材料走进千家万户的宣传活动。
3.2 在建筑行业迅速发展的今天,建筑业在国民经济中的重要性突出,关注绿色环保的建材使用,是关系到居民身体健康和生活安居乐业的保障,要保障生活的绿色环保、无污染,就必须推动建筑业使用绿色建材,随着经济的发展,人民生活的改善,可以预见到,绿色建筑材料的市场潜力是巨大的,很有发展价值。
3.3 拓展绿色建筑材料的应用领域,强化综合利用。建筑材料的应用领域可以拓展,不能仅限于建筑领域,要向更多领域拓展应用。扩大绿色建筑材料的使用。强化对绿色建筑材料的综合利用。
4 绿色建筑材料的可持续应用发展。
4.1 环保建材的绿色发展前景与可持续发展应用的内涵。可持续发展在绿色建筑材料应用方面可以这样理解:应用绿色的建材不仅仅是为了子孙后代能够有能源的持续利用,还包括在建筑材料的生产过程中要注意资料的合理再生利用,增强大众的绿色环保建筑材料的应用意识,保持原材料和人文环境的可持续利用的发展。
4.2 绿色建材的生产和应用过程要格外重视,保持环保发展具有可持续特点。绿色建筑材料的生产过程要严格把关,从用料,和原料的比例配方,要科学合理,保证无污染和绿色环保。从环境保护的发展角度来看,绿色建材的生产所用原料也要尽量使用生活垃圾和生产的废弃物来加工使用。要生产绿色的建筑材料,就必须重视使用混凝土的可持续性,采用现代混凝土的科学配方,采取使用达标的水泥、水等。绿色建筑材料的添加剂注重污染检测,选取质量达标的原材料,这样能够保障混凝土的环保绿色发展,
4.3 根据实际情况,具体问题具体发展可持续的绿色建筑材料的应用。我国发展绿色建筑材料的经验不多,几乎空白,要发展绿色建筑材料就要从各地的实际情况出发,不能盲目的一刀切,反对照搬照抄的做法,在绿色材料应用过程中,要明确具体问题的情况,结合当地实际情况来应用绿色建筑材料,从实际情况出发,应用建筑材料是非常必要的,才能保障建筑材料应用的科学合理。针对我国绿色建筑材料的研究不足的情况,实施探索性的研究,从技术和研发理论上,分析我国绿色建筑材料的运用情况;从理论上上健全我国绿色建筑材料的应用要客观、良好的灵活性,能够了解我国绿色建筑材料的评价体系、理论,达成自己质量评价体系。
5 结语
关注绿色环保,关注生命健康的绿色建筑材料的应用成为必然,绿色建筑材料收到重视和研发,本文就绿色建筑材料的含义和特点展开分析,对于建筑材料的绿色特点的发展现状进行论述,在当前的社会和谐发展中,发展可持续与绿色建筑材料的关系处理提出看法。最后,就绿色建筑材料与可持续发展的关系进行归纳总结。绿色建材的发展是提高生活居住环境标准的需要,我们要关注绿色建筑材料的应用问题,本着可持续发展的眼光看待绿色建筑材料的研发和应用,从造福子孙后代,造福人类的角度来推动绿色建筑材料的应用和发展。
参考文献
[1] 刘万锋.对绿色节能建材的探讨[J].中国建材科技,2006(2).
关键词:绿色建筑材料;概述;评价;应用
在建筑材料生产中不可避免会对环境造成一定影响。随着绿色建筑理念的深入,对绿色建筑材料的需求也增加。
1 绿色建筑材料概述
1.1 定义。绿色建筑材料是指在原料采取、产品制造、使用或者再循环以及废料处理等环节中对地球环境负荷为最小和有利于人类健康的材料,亦称之为“环境调和材料”。
1.2 特征。绿色材料具备如下几个方面的特征:第一,主要使用天然资源进行生产,如尾矿、废渣、垃圾、废液等废弃物。第二,在制造工艺和生产技术方面,更加注重对环境的保护,降低了材料生产过程对环境造成的破坏,不使用对人体或者环境有害的化合物,绿色建筑材料的配置,不使用甲醛、卤化物溶剂或芳香族碳氢化合物,并且不含有汞及其化合物。第三,绿色建筑材料对于人体健康有益,可以提升建筑物的居住品质。第四,绿色建筑材料能够实现循环利用,降低对环境的固体废弃物污染。
1.3 分类。从绿色建筑材料的实用功效方面来看,一般可分为以下几类:
1.3.1 空气净化建材。使用这类建筑材料,可以实现对环境的长期净化。具体来说,通过使用将玻璃、陶瓷等载体,在其中加入TiO2光催化剂,然后通过紫外线光照,就可以使空气中水分和氧气转化为活性氧自由基,而这些游离的自由基能使VOC、SO2、NO等污染气体转为无害气体,从而就实现了对空气的净化。
1.3.2 保健抗菌建材。这类建筑材料大致可以分为如下几类:第一,金属氧化物。这种材料有较强的抗菌能力,其抗菌效果依次为:Ago、CuO、ZnO、CaO、MgO。第二,含金属离子的、以硅酸盐为载体的抗菌剂(第一代)。第三,光催化抗菌净化材料(第二代)光催化抗菌净化都是利用光照射下产生的活性氧。因此,这类产品在环保方面有着非常广泛的应用前景。第四,稀土激活保健抗菌材料。这种新型抗菌材料,其抗菌效果要比上述几类强。
1.3.3 多功能的绿色建材。多功能的绿色建材指的是,建筑材料在发挥其建筑物构成载体的同时,还能兼具其他对居住环境有益的功能。举例来说,第一,日本东陶公司研发出的一种新型瓷砖,可以抑制杂菌的产生和防止霉变。第二,绿色建筑材料可以调节室内温度,有的壁砖可以发挥调节室内温度的效果。
2 绿色建材的评价
一款产品在使用过程中是否影响到了环境,对环境的影响有多深,这些都要靠生命周期评价来探明。由于一款产品的使用必然伴随着物质和能量的流动,生命周期评价就巧妙地运用到了这一点,成为了环境管理中十分重要的一环。在产品完整的生命周期内,物质、能量环境对产品的影响等因素都会不同程度地影响最终得到的产品评价。在产品生命周期评价之中,影响因素、产品的清单分析、产品的目标定义以及对结果的剖析这四个方面是十分重要的内容。产品的清单分析揭示了产品的寿命中物质与能量如何进行流动,将其形象的表现了出来;而对不同影响因素的评价则总结出了清单分析的内容,并且适当补充了清单分析中没能完全表达出来的部分,涵盖了原材料的获取、生产、运输直到使用完了最后拆除的整个过程。
在生命周期评价中,最初就十分精确地定义了产品的功能,然后再展开了后续的评价工作;在评价中要考虑到时间与空间有所不同,以及人体健康、资源消耗和生态等因素对材料的影响,不能盲目地以现场结果为主,还要考虑到潜在的影响因素。在功能相似的产品对比上,生命周期评价是十分有效的方法之一。详细评估了建筑材料的生命周期。评估结果可以大致地显现出在建筑材料的生命周期内环境对其有多大的影响,并且将建筑材料的各项指标量化处理,可以轻易地将建筑材料的绿色程度显示在纸面上,便于各方判断。
3 绿色建筑材料的管理特征研究
绿色建筑项目中绿色建筑材料采用全生命周期管理方法,涉及到项目的设计、生产、施工、运营和维护阶段信息化管理。因此,在整个绿色建筑项目的建设过程中,对于绿色建筑材料的管理提出了更高的要求。
绿色建筑材料的生产商要根据绿色建筑材料的认定标准,对其生产过程中的绿色度进行管理,根据客户的不同需求,提供不同绿色度的建筑材料及其制品,并做好生产量、销售量与库存量管理。
建筑材料种类繁多,涉及的生产商和供应商也较多,传统粗放式的建筑材料管理模式已经不能适应绿色建筑材料的管理需求,对于绿色建筑材料生产应实行精细化管理。
绿色建筑项目中绿色建筑材料及其制品的选购需要根据客户的需求进行,项目的各参与方之间、上下游企业之间的沟通和协调管理十分重要。此外,在项目竣工验收后,大量的建设信息和绿色材料及其制品的信息需要提供给物业方,便于绿色建筑项目后期的维护和更换绿色建筑材料。鉴于绿色建筑项目中绿色建筑材料管理的特殊性,结合生命周期评价理论,绿色建筑材料的管理特征可归结为可视性、精细化、协同性和可追溯性。
4 绿色建筑材料的应用
4.1 绿色建材在国内的应用。从总体上看,我国对绿色建筑材料的研究和应用尚处于起步阶段。同一些发展国家相比,我国目前还是以传统建筑材料为主。不过近几年,绿色建筑材料已经收到了社会各界的关注,人们对绿色节能低碳建筑有了比较深的认识。国家也在大力支持研制新型节能环保材料,鼓励建筑行业发展绿色节能建筑。
4.2 应用价值体现。绿色建筑有着非常好的使用价值,例如,在建筑物中按照一定的比例加入绿色建筑材料,可以提高房屋居住的舒适度,使得其冬天室内温暖,而夏季则凉爽。根据相关的数据统计显示,绿色节能建筑物,同传统材料的建筑物相比,可以减少三成的电力消耗。并且这些绿色建筑材料,对人体有益,不危害环境,使用的资源大多来源于自然物,对资源造成的压力很小。
4.3 绿色建材的应用现状。(1)用于墙体及围护结构的环保节能型建材。在绿色建筑材料的使用方面,目前比较常见的就是墙体材料和一些维护机构板材。通过在主体建筑物加装这种建筑材料,可以降低建筑物的整体质量,并且起到良好的隔热保温作用,有利于降低建筑物的能源消耗。(2)用于屋顶、地板及门窗的环保节能型建材。在建筑物的屋顶、地板以及门窗安装方面,可以使用合适的绿色节能建筑材料,对于提高建筑物的整体环保性能,有着十分重要的影响。一些新型的绿色节能建筑材料,安装在屋顶或者门窗上,可以有效提升建筑物的居住品质。
5 结语
在建筑施工过程中,我们要将绿色建筑材料和环境有机联系在一起,响应可持续发展的国策号召,促进建筑行业的持续发展。
参考文献
[1] 汪振双,王立国.绿色建筑背景下建筑材料绿色度评价和认证体系研究[J].建筑经济,2015(1).
[2] 汪洁.论绿色建筑设计与绿色节能建筑[J].建材与装饰,2008(04).
[3] 姚雷,贾开武,李晓芝.节约型社会与绿色建筑材料[J].山西建筑,2014(25).
关键词:新型建筑材料;绿色生态建筑;应用
在工业化进程的发展下,人们对现代化建筑要求提出了更多的要求,不仅仅要住高大的楼房,而且对建筑材料提出了更高的要求,对于建筑材料的安全性和耐用性提出了新的要求。要知道建筑材料关系着建材工程的造价和建筑设计的技术含量,因此在对新型建筑材料的开发方面,需要更多的投入。新型建筑材料的开发、生产和使用,对于社会的发展和国民生活质量的提高是有现实意义的。本文提到的新型建筑材料是指在随着建筑工程实践中发展起来的,已被成功应用并能够代表建筑材料发展方向的新一代建筑材料,它包括在建筑工程中应用的新型无机建筑材料和新型有机建筑材料两大类。新型建筑材料的应用给我们的生活带来很多便利,为此深受使用者得青睐和推广。
1 新型建筑材料的发展介绍
1.1新型墙体材料
其在我国发展速度较快,品种也越见丰富,包括砖、块、板,及其复合产品。生产其工艺为现代技术,运用到钢铁的耐磨技术移植到墙材生产设备中;生产面向综合化;自动化程度生产,机床控制的方法。以空心砖为例,其利用废渣的掺加量、高弧度的承重多子L砖、高保温性能、高空洞率等多种技术,生产的出的产品具有耐用、环保等多种特点。8)再生混凝土将废弃混凝土经过处理,部分或全部代替天然骨料而配制的新混凝土,减少城市垃圾,节约资源。
1.2保温隔热材料
早在上世纪80年代,我国保温材料的发展的速度缓慢,严重受到技术因素的影响,只有生产少量的膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、超细玻璃棉、矿渣棉、微孔硅酸钙等产品,在综合产品指数上都远远弱于国外保温隔热材料生产技术,也远远不能满足人们对其的需求。随着改革开放的发展,我国招商引资的深入,在这之后其技术得到飞速的前进,有矿棉、岩棉、玻璃棉、聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、膨胀珍珠岩、微孔硅酸钙等主要产品及其制品等多种保温隔热材料的出现。
1.3防水密封材料
防水材料作为基本的建筑用材,以前的建筑设计多半会出现下雨天漏水的尴尬,这往往是因为没有选到好的防水密闭材料而引起的。随着高层电梯建筑犹如雨后春笋般发展,提出对防水材料更高更多的质量要求。当代的防水材料已从纸胎油毡发展到了沥青油毡(含改性沥青油毡)、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和刚性防水材料等五大类产品的进阶中,可以说现代化工技术给防水密封材料的发展注入新细胞。
2 新型建筑材料在绿色生态建筑中的思考
2.1生态建筑技术的方法
要实现生态建筑的设计目标单靠态建筑理论是有限的,也需要思考实现设计目标的方法和技术等方面。如何有效的将新型建筑材料应用到绿色生态建筑是有方法和根据的。从人类的学习和认知行为中我们可以看到,模仿是是一种人类获取知识及技能的重要方法国内外著名建筑群就都存在各种模仿,如古希腊建筑中的多立克柱式和爱奥尼柱式分别模仿男性和女性的体态,北京奥运主要场馆“鸟巢”就是模仿了鸟窝而设计的。现在我们所使用的各种生态技术大多是模仿学习的结果。根据模仿对象的不同,可分为模仿生物(仿生)、模仿机器、模仿传统建筑等三类。生态建筑设计中的模仿是学习生物、机器和传统建筑对外界环境变化的适应性、资源与能源使用的合理与高效性等,将这些特性结合到新型建筑材料的用于生态建筑设计中,实现生态设计高效组合。
2.2生态技术发展策略的有效实现途径
要想实现我国绿色生态建筑的健康发展,笔者认为选择和发展本国经济技术条件适合的生态建筑技术显得尤为重要。在快速发展的经济推动下,要应地制定适合我国国情的生态发展策略。一般来说,在效仿传统建筑优势基础上进而突出新型建筑材料的可用性,特别适合欠发达地区,属于高技术的模仿生物、模仿机器具有复杂多样性,主要能运用在在经济发达地区。通过效仿传统建筑,重新挖掘、评价、改进与发展传统建筑的生态设计经验、方法和技术,从而建立生态低技术体系:通过仿生和学习机器等手段建立生态高技术体系,这样可以建立起一套完整的适合中国国情的生态建筑技术体系,从而解决我国由于缺乏适合中国国情的生态建筑策略与技术而造成的生态建筑发展的种种问题,实现生态建筑的普及。
3 加强新型建材发展投入到绿色生态建筑中的建议
3.1加快新型建材及制品的应用步伐
新型建筑材料具有诸多特点:耐用、环保、健康等,因此要加大其在建筑中的应用,建材主管部门和建筑业主管部门,要科学规划合理布局,尽快落实新型建材应用到建筑规程和管理办法,加到校企合作的力度,真正将研究成果与建筑实践相联系。不断更新新型建材及制品应用的设计规程和施工工艺,利用国外科学技术,提高新型建筑材料的使用力度。
3.2树立典型,重点推进
新型建筑材料的应用也要遵循具体问题具体分析的理念,对于不同地域,选择有针对性的新型材料,在我国大城市先实现新型材料的应用,结合住宅产业化试点工作,抓好一线城市发展新型建材及制品,以典型带动其他二三城市的新型材料的应用步伐的走向,对全国其他大中城市起到示范作用。
3.3调整新型建筑材料结构
关键词:绿色建筑材料 木材 混凝土
0 引言
现代绿色建材是指具有优异的质量、使用性能和环境协调性的建筑材料。其性能必须符合或优于该产品的国家标准;在其生产过程中必须全部采用符合国家规定允许使用的原、燃材料,并尽量少用天然原燃材料,同时排出的废气、废液、废渣、烟尘、粉尘等的数量、成份达到或严于国家允许的排放标准;在其使用过程中达到或优于国家规定的无毒、无害标准,并在组合成建筑部品时不会引发污染和安全隐患;其使用后的废弃物对人体、大气、水质、土壤等造成较小的污染,并能在一定程度上可再资源化和重复使用。现代绿色建筑材料种类和数量很多,主要有:
1 现代绿色混凝土材料
混凝土是现代建筑的主要建筑用材,所以发展绿色混凝土材料对于绿色建筑至关重要。①高性能混凝土材料。高性能混凝土是一种新型的高技术的混凝土,其大幅度的提高常规混凝土性能的基础上,具有优良的耐久性、适用性、工作性、各种力学性能、体积稳定性和经济合理性等性能。高性能混凝土除采用优质水泥、水、集料外,还必须采用低水胶比掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂,采用现代混凝土技术,选用优质原材料,在妥善的质量控制下制成。②利用废弃混凝土生产的绿色混凝土。现在大量的研究表明,废弃混凝土可用作再生混凝土的骨料,也可取代部分优质石灰石生产水泥。将废弃混凝土清洗、破碎、分级并按一定比例配合后得到的骨料称为“再生骨料”,将再生骨料作为部分或全部骨料配置的混凝土成为“再生混凝土”。实验表明再生混凝土的抗压强度可满足设计要求,其它力学性能指标和耐久性指标与普通混凝土基本接近(抗压强度、弹性模量有所降低),用水量比普通混凝土多。③加气混凝土。加气混凝土(其中一类)是以石英沙为基础,以水泥和石灰为胶凝材料,以石膏为硬化剂,铝粉为发泡剂,经高温高压养护后形成的多孔状材料。④合成纤维混凝土。合成纤维混凝土现已得到广泛应用。对增强混凝土早期抗拉强度,防止早期由沉陷、水化热、干缩而产生的内蕴微裂纹,减少表面裂缝和开裂宽度,增强混凝土的防渗性能、抗磨损抗冲击性能及增强结构整体性有显著作用。⑥多孔预制块植栽混凝土。植栽混凝土有连续的空隙,在空隙部分,使用特殊的工艺技术填充无机培养土、肥料和种子等混合生长基料,施工后,种子发芽和生长所需要的水分,除靠保存在生长基料中的雨水外,还可吸收植栽混凝土下面的基层培养土中的水分,不需要另外浇水,这样既实现了绿化,有能防止构筑物表面被污染和侵蚀。植栽混凝土还具有相当好的透水性能,雨水可向地下渗透,这样有可以补充地下水资源,有可以减少城市市政雨水管道的排水压力。
2 木材
木材成为现代绿色建材的亮点,其随着技术的进步出现了许多新的使用形式。①彩色木材:利用先进的染色技术,使原生树木中所没有的色彩渗透在木材组织中,形成彩色木材。它又可分为两种,一种先天着色木材。即在树木生长各个时期,往树木根部浇灌或在树干部位灌注无害的水溶性配色营养液,色彩沿树木内部导管传输并被吸收、着色,形成彩色的木纹。另一种是后天着色木材。即选择富于纹理的木材切片,先脱色处理,然后染上合适的颜色。彩色木材适合作家具、天花板、墙面等大面积表面装饰,别有情调。②瓷化木材:用饱含钡离子的化学溶液浸泡木材使钡离子扩散、渗透到木材组织和细胞内,采用一定的工艺处理过程,木材变成瓷化木材。瓷化木材疏水、稳定、阻燃性能优异。经喷射火焰试验,不出火苗、几乎无烟,只产生低度碳化。这种超级阻燃木材适合大厅家具和装饰,适合车辆内部尤其是大型公共娱乐场所的内部装修。③塑化木材:将乙烯类树脂加压注入木材内部,形成塑化木材。塑化木材具有很强的压缩、弯曲、剪切综合强度,大大地缩小了诸如劈裂等缺陷,具有很强的耐磨强度和硬度。塑化木材将广泛用于地板装修工程中。④疏水木材:疏水木材在潮湿空气中膨胀率只有普通木材的一半,吸水率只有普通木材的1/5,疏水材料的原理是将木材中亲水性的活性羟基转化成疏水性的乙酰基。疏水木材可以用作浴室内装修、桌面和船舶内家具等,还可用于露天的装修。转贴于
3 保温隔热材料
保温材料根据其在围护结构的使用部位不同,可分为内、外保温隔热材料;根据其状态的不同分为板块状、浆体状保温隔热材料。保温隔热材料的主要性能指标有:导热系数、表观密度、压缩强度、尺寸变化率、吸水率、水蒸气渗透系数、粘结强度、氧指数。板块状保温隔热是材料,可以用于内、外保温工程;以其形状的特点,具有使用简便、能保证保温隔热层的厚度要求,性能比较稳定。优良的板块状保温隔热材料有:发泡型聚苯乙烯板(EPS),挤出型聚苯乙烯板(XPS),岩棉板,玻璃棉板等不同材料。浆体状保温隔热材料目前主要用于外墙内保温,也用于隔墙和分户墙的保温隔热。浆体状材料有两种类型,以胶凝材料为主的固化型和以水分蒸发为主的干燥型。其主要成分是由聚苯粒、矿物纤维、硅酸盐为主的多种材料,经一定的生产工艺复合而成的轻质保温材料。此外保温隔热材料还包括其它一些常用材料:空隙性材料,如空心砖、加气混凝土块;断桥隔热铝合金窗框,用导热性远远低于铝的隔条将铝型材隔断,形成铝材—隔热条—铝材组成的铝合金门窗型材;LOW—E低辐射保温玻璃、中空玻璃、夹胶玻璃等。
4 防水材料
现代绿色建筑防水材料不仅具有基本的防水功能还具有其它如保温、去污等功能,并在生产是使用的过程中对环境的影响较小。①聚合物水泥防水涂料。聚合物水泥防水涂料以水泥和丙烯酸等(乳液或其它类)水性聚合物为主原料,加入其它外加剂制得的双组份水性建筑防水涂料。两组份在现场搅拌成均匀、细腻浆料,涂刷或喷涂于基体表面,固化后形成柔韧、高强的防水涂膜。这种涂料既有水泥类胶凝材料高强度,易与潮湿基面粘结的性能,又兼有聚合物涂膜弹性大,防水性好的优点,尤其是以水作为载体,克服了沥青、焦油、有机溶剂型防水材料易造成环境污染的弊端,是一种无毒无害、可湿作业、施工简便的新型绿色环保防水材料。它不仅适用于各种防水工程,还可用于修补、界面处理、混凝土防护、装饰、结构密封等工程。②渗透结晶型防水材料。渗透结晶型防水材料是指材料中含有的活性化学物质向混凝土内部渗透,在混凝土中形成不溶于水的结晶体,堵塞毛细孔道,从而使混凝土致密的防水材料。其防水性能及其优良。③塑料防渗补漏剂。塑料防渗补漏剂是一种能够迅速防止房屋渗漏的新型建筑化工涂料。其以废旧塑料纺织袋、塑料薄膜、泡沫塑料等废塑料为原料,再配以合理的增塑剂、固化剂,采用低压冷溶反应生产而成,具有塑化快,干燥迅速以及良好的平滑性、密封性、粘接性、防水性、弹塑性和耐热、耐寒、耐腐蚀、抗老化等特点。其生产过程不仅设备投资少、节约能源,而且彻底消除了废旧塑料对环境的污染。④聚乙烯双面复合防水卷材。聚乙烯双面复合防水卷材采用高压法生产低密度线性聚乙烯树脂为主要原料,两面复合化学纤维无纺布,并经特殊的工艺加工而成。具有较好的综合技术性能,如抗拉强度高、抗透气能力大、低温柔性好,适应温度范围宽,-45℃~110℃无变化,抗自然老化能力强,有较好的气密性,耐酸和碱腐蚀,使用寿命长等特出优点,是新建房屋或旧房维修较好的新材料。
总之,现代绿色建筑材料具有其发展的必要性,是现代建筑材料的发展方向,日益的受到各界的重视。现代绿色建筑材料的发展现状与发展速度都呈现良好的态势,表明其将有非常好的发展前景,将有越来越多的新型、高质量的绿色建筑材料被开发和使用。
参考文献
关键词: 绿色环保;建筑材料;应用
随着时代的发展,能源问题已经成为我国经济发展的重要关注点。由于近年来环境日益恶化,资源严重短缺,绿色环保也成为各行业发展的主要趋势。在传统建筑业中,污染严重、耗能高都严重阻碍了其可持续发展,由此,只有真正进行建筑业的改革转型,应用和普及绿色环保建筑材料,才能更好地面对当前的严峻形势。绿色环保建筑材料的应用不仅能够降低能耗,而且也实现了建筑行业的可持续发展,对节能环保发挥着不可忽视的重要作用。
1建筑业中使用绿色环保建筑材料的意义
建筑材料是建筑业发展的重要组成部分,只有真正利用和配置好绿色环保建筑材料,才能更有效地提高其利用率,实现建筑业的环保节能。从当前我国的建筑业发展状况来看,整体现状并不乐观。建筑环境杂乱,能源消耗严重,不仅提高了建筑施工成本,无法有效保障经济效益和社会效益,对环境的保护更无从谈起,严重影响了社会经济建设和可持续发展。因此,提升绿色环保建筑材料的应用对建筑业的发展有着重大意义。随着国家对绿色环保的意识不断提高,一些新型绿色建筑材料也得到了开发应用,例如太阳能和一些可循环材料的应用,在很大程度上降低了能源消耗和建筑成本,有效提高了施工效率。绿色环保建筑材料的应用不仅缓解了生态环境与社会发展之间的矛盾,满足了人们的生活需要,同时也保证了建筑业的可持续发展。
2绿色环保建筑材料的特点
绿色环保建筑材料具有节能、环保等特点。随着现代科技的不断发展,绿色环保建筑材料的应用范围也越来越广。绿色环保建筑材料以污染小、低能耗的材料为主,大部分可以循环使用,而且减少了对环境的污染,有利于保护环境。相比传统建筑材料而言,绿色环保建筑材料具有几个方面的特点。其一,能耗低。通过科学研究和新的技术工艺,提高了能源的使用,减少了建筑材料在生产使用过程中的能耗,在一定程度上达到了节能减排的效果。其二,污染低。绿色环保建筑材料的生产研发更注重其环保性,不添加有毒有害物质,对人体和环境都不产生危害。其三,功能多。绿色环保建筑材料能够实现材料的综合使用,既提高了建筑材料的使用率,同时也达到了其多功能性,保障了生态环境。从以上几点可以看出,绿色环保建筑材料作为现代科技发展的产物,不仅弥补了传统建筑材料的缺点,同时也有效地修复了环境,实现了经济与环境的和谐统一,推动了现代建筑业的发展。
3绿色环保建筑材料在建筑业中的应用
绿色环保是现代社会发展的需求,为了能够更好地适应社会发展需求,实现对自然环境的保护,就需要加强绿色环保建筑材料在建筑业中的应用,更好地实现建筑材料的绿色无污染。当前,在建筑业中所使用的绿色环保建筑材料主要包括几类。
首先是环保型混凝土。相比传统的建筑材料,这种建筑材料的优势更加明显,不仅强度高,耐久性强,而且功能更全面,能够满足建筑结构的要求。环保型混凝土不仅能够满足人们的使用需求,同时也减少了对自然环境的污染,实现了资源的可持续利用。其中,环保型混凝土的一个显著特点就是能够节约水泥使用量,同时减少在生产中产生的各种废弃物对环境的影响。由于环保型混凝土使用了先进的工艺技术,可循环使用,能够在保证质量的前提下保护环境,减少了粉尘、废气等污染,实现了零污染和零危害,有效地改善了环境。
其次是墙体材料。通过新技术研发的加气混凝土砌砖不仅能切割成型,还具有一定阻热蓄能的效果。防霉墙纸的使用不仅解决了室内外温差大造成的各种发霉问题,而且材料透气性好、隔音效果好、经济实用。随着科技的不断发展,越来越多的绿色环保材料应用到建筑业中,不仅实用美观,而且也实现了能源的循环使用,有效降低了能耗。
最后是环保玻璃。在现代建筑中,绿色真空玻璃已经成为常用的装饰材料,不仅能够实现更有效地通风和采光,而且也达到保温、防紫外线等功能,保证了人体健康。相比传统玻璃,绿色真空玻璃还有很强的隔热效果,防噪音能效较强,给人们提供了更舒适的生活环境。健康绿色的建筑材料既保证了人们的身体健康,同时也保护了生态环境,成为建筑业发展的重要组成。
4绿色环保建筑材料的开发利用
近几年,建筑业的发展进入了一个快速发展时期,建筑企业对于绿色环保材料的利用和环境保护方面也取得了一定的进步,但是不可否认,建筑材料与环境保护之间还存在着一些不和谐的问题,亟待完善和发展。只有真正结合时展特点,不断提升科技水平,才能更好地提高建筑企业的竞争力,实现社会经济的长足发展。绿色环保建筑材料的开发利用要与环境保护密切相连。
首先,要加强环保意识的宣传。只有人人都参与到环境保护中,才能更好地实现环境的利用。可以通过科技手段进行宣传,引导和加强人们对于建筑材料的循环利用,严防环境污染,保证人体健康与无污染环境。
其次,在宣传节能环保的基础上制订更加完善的法律法规。通过有效的建筑材料相关法规,明确建筑材料的生产、制作到施工等各个环节的措施监管,保证各项指标都符合标准,从源头保证建筑材料的绿色安全。
再次,进一步加强绿色环保建筑材料的研发。当前绿色环保建筑材料主要包括几大类,即环境友好型、资源节约型和空间绿色节能型。随着环境污染的日趋严重,人们对于环保的关注度越来越高,都希望自己生存的环境是无污染的,所以,绿色环保型建筑材料正向着无污染、绿色环保方向发展。由于社会资源严重短缺,对于生态环境的破坏也日益严重,资源节约型建筑材料则能够很好地实现资源的再利用,提高了能源的使用率,降低了施工成本。空间绿色节能建筑材料的出现则在很大程度上降低了各种污染造成的环境伤害,同时也有效降低了建筑能耗,提高了空间使用率。由此可见,只有不断提高建筑材料的技术含量,大力发展绿色环保建筑材料,才能更好地保护生态环境,也能够使建筑材料企业向着绿色环保方面发展。
最后,加强建筑垃圾的管理及利用。通^合理规划和建设建筑垃圾收纳中转站,扩大对建筑垃圾的处理范围,消除管理盲区。可以根据实际建筑需要和城区规划,设置相应的中转站,防止出现私倒建筑垃圾的行为。进一步加强建筑垃圾的分类利用,有利用价值的进行综合利用,无利用价值的实行回填,确保不出现二次污染。此外,还应建立垃圾长效管理机制,定期对乱倒、乱堆建筑垃圾等违章行为进行查处。
5结语
我国目前正处于社会经济发展的重要时期,建筑业作为社会发展的重要组成部分,对社会经济的可持续发展发挥着重要作用。绿色环保材料的有效开发利用,能够更有效地提升环保建筑材料的使用率,减少资源浪费,实现节能环保理念。只有不断加强对绿色环保建筑材料的有效利用,才能更好地改善和保护生态环境。此外,建筑材料企业要不断创新科技人才,加强管理,加大绿色环保建筑材料的研发与利用,才能更好地提升企业竞争力,实现绿色环保建筑材料应用与保护生态环境的有效结合,营造一个更加健康良好的生态环境,推动社会经济的可持续发展。■
参考文献
关键词:绿色环保建筑材料;应用;发展前景
1引言
所谓的绿色环保建筑材料是指使用天然材料为基础制作的具有安全性、环保性的新型建筑材料。我们目前所熟知的大部分绿色环保建筑材料基本上都是以其所含的有毒物质进行划分的。其中的无毒无害型环保建材是最受欢迎的。这类建材主要包含了石膏、木料、砂石等天然矿物和一些木材,其最大的特点就是材料本身就不含有有毒有害物质,在建筑使用中不必担心对人体产生什么负面作用。第二类环保建材就是一些低毒、低排放的材料。这类建材大部分都是经过二次工业加工合成等技术完成的,其材料本身可能是无毒无害的,但在二次加工中有可能参入了一些低毒、低害物质,导致其对人体会产生微小的健康损害,比如一些达标的胶合板、纤维板等,它们虽然含有一定量的甲醛物质,但由于含量较低,也是符合国家生产使用标准的。
2绿色环保建筑材料在建筑工程中的具体使用
对于目前所知的一些常用环保建筑材料,在分类上一般都是以结构和功能作为划分标准,总体分为两大类型,一类是结构材料,一类是功能材料。
2.1结构材料
划分在结构材料类型中的环保建材通常指的就是木料和石料两种。这两种材料都是从大自然环境中可以直接获取的,也是建筑工程中使用量最大的基础材料。这种材料一般不需要进行什么复杂工艺的加工就可以直接应用于建筑工程中。而且,这两种材料的来源相对来说都是比较充足的,木材属于可再生资源,只要将使用量和再生量保持在一个平衡界点,那么木材就无愧于最环保、最常用的建材。而石料也是一种具有长久耐用性的环保材料,其本身结实、耐用,重复使用率高的特点决定了其绿色环保建材的地位。关于竹材人造板这一绿色环保建材,主要有以下几点特征:首先是含水量低,不易腐烂;其次就是其发生干缩、膨胀的变质几率比较小;第三就是密度小,质量轻但是强度高;最后一点就是导热系数低,能够对建筑起到很好的隔绝、保温作用。也正是竹材拥有的这几点特征让其成为了环保建材市场上木质材料最优秀的替代品,其材料的使用市场潜力还可以进一步的挖掘和扩展。
2.2功能材料
除了上面提到的结构材料,在绿色环保建筑材料的市场还有另外一种种类繁多、应用范围广泛的材料类型,就是所谓的功能材料。其最大的优势就是使用跨度和使用范围都极其宽泛,而且具有高科技技术水平的支持。这一类型的环保建材业有着十分广阔的市场前景和潜在价值,在建筑工程的各个领域都已经涌现出了很多这一类型的材料,而且随着科学技术手段的不断发展,其类型还在不停的扩充,这也是整个世界建筑材料发展的趋势和重点。从功能材料本身出发,大概分为以下几个主要类型:第一种:节能功能材料。这类功能材料的主要特点就是对能源起到了良好的节约作用,从能源消耗上具有很好的绿色环保效果。其中具有代表性的环保建材就是新型的保温隔热材料,这些材料的保温隔热效果都是一些普通建材所不能达到的,包括一些复合板材和保温玻璃等,都属于这种类型。第二种:对纯天然能源高效利用的功能材料。所谓的纯天然能源指的就是太阳能、地热能之类地球本身具有的、可以用来从事生产工作的自然能源。这类环保建材很好的将这些自然能源与建筑本身结合在了一起,形成了新的建材材料,并且将环保建材的功能融入其中。最具代表的就是太能能系列的环保建材产品,这是目前被使用最多,也是技术发展最成熟的功能材料。第三种:能够改善居住环境的功能材料。这类材料主要指的就是那些能够对居住房屋内的生态环境产生有益帮助的健康型环保建材。
3绿色环保建材市场存在的问题
在绿色环保建材被不断提倡和广泛应用的市场环境和背景下,也凸显出一些需要我们重视的问题。比如说对绿色环保建材认知上的偏差和环保建材相关的生产使用标准的问题,都是需要我们进一步的解决。首先来说大家对环保建材存在的一些认知误区。很多人对于环保建材的概念并不清楚,往往因为商家一些具有误导性的推荐就产生了对环保建材的误解。比如目前常见的一些新型建材,虽说也是一种较为实用的建筑材料,但其在特性上与环保建材有着本质的区别的。所谓的新型材料主要是与传统的建材在能源消耗、环境污染、功能使用等发面加以改进和区分,与环保建材的特征和本质都有这根本的不同,这两者不能混为一谈。其次,目前我国对环保建材还没有一套真正能起到切实监督和检验的完整标准,这给一些劣质的环保建材制造了欺骗消费者的漏洞和机会。这方面亟待我国在绿色环保建材的认证和检验上建立起一套完整的标准和机制,防止一些不法商人用以次充好、以假换真建材来欺骗消费者。
4总结
为了能够让绿色环保建材能够更好的发展,我们有责任营造出一个规范、合理的市场环境,以便绿色环保建材在相关制度和生产标准的帮助下进行长期、健康的成长,让这个市场在建筑建材产业中发挥出应有的作用和效益。这需要尽快出台一些国家统一的检验标准和生产规范,同时也要加大对绿色环保建材的宣传推广,让广大消费者能够真切的认识到绿色环保建材的优势和好处,明辨真假。
作者:胡红兰 单位:浙江遂昌暨阳山海协助产业园开发有限公司
关键词:土木施工绿色发展建筑材料应用研究
传统建筑材料的资源消耗较大,而且还会不可避免的造成一些环境污染,与国家所提倡的可持续发展理论所背驰。而绿色建筑材料是结合新材料技术的开发应用、生产制造的全过程无污染、无毒害、节能环保的新型建筑材料。安全性、环保性、生态性是绿色建筑材料的显著特点,部分绿色建筑材料还可以实现无限次的循环利用,并且加工和使用环节的能耗较低。土木工程施工中使用绿色建筑材料,不仅可以让消费者身体健康,还能为国家节能环保产业的推动带来动力。
1土木工程施工中应用绿色建筑材料的必要性
随着人们对生态、绿色建筑认识的不断提高,逐渐的加大了对绿色建筑材料的研发工作,低碳、节约、环保的绿色建筑材料逐渐得到了广泛的运用。
1.1消费者对于绿色建筑需求的提升
经济的快速发展,使得以牺牲生态环境为代价的现象越来越严重。随着人们物质生活水平的不断提升,人们对于自身的健康以及配套资源的利用更加注重绿色生态和节能环保。消费者对于绿色建筑需求的提升,很大程度上影响了土木施工中绿色建筑材料的开发与使用。消费者是建筑的直接付费者,只有不断加强绿色建筑材料在土木施工中的应用,才能得到消费者的接受与认可。
1.2建筑可持续发展的重要实现方式
我国实现中华民族伟大复兴中国梦的重要理论思想就是可持续发展战略。只有实现土木施工技术的可持续发展、建筑材料的可持续发展以及施工设备制造的可持续发展,才能实现整体建筑产业的绿色可持续发展,其核心就是绿色生态可持续。绿色建筑材料在土木工程施工中的应用,可以有效减少建筑行业产生的环境污染和对自然生态的破坏程度。绿色建筑材料的使用是建筑可持续发展的重要实现方式。
1.3符合国家的经济转型的整体要求
建筑行业有效带动了国家经济的全面发展与增长。随着国家对于节能环保产业的重视与要求,对于建筑行业的土木施工提出更高的绿色发展要求。绿色建筑材料在土木工程施工的应用,可以有效减少自然资源的浪费,提升建筑材料的高效梯级利用,并且实现建筑周期性的循环利用目标。大力推广绿色建筑材料是建筑行业发展转型的关键因素,符合国家经济转型的整体要求。
2绿色建筑材料的分类
由于绿色建筑材料在土木工程施工中应用体系还不是很完善,对于绿色建筑材料的分类并没有形成统一的标准。根据绿色建筑材料的定义以及特点,可以将绿色建筑材料划分为安全型、节能型、可循环型和健康型。安全型是指绿色建筑材料在生产端和使用端可以实现安全控制,建筑材料的性质稳定。节能型是指绿色建筑材料节能环保,可以有效提升材料的使用效率或减少建筑资源的浪费。健康型主要是指绿色建筑材料无毒害、无二次污染,可以有效保障人员的身体健康。根据建筑材料的性质特点可以划分为功能型、结构性和装饰型绿色建筑材料。功能型绿色建筑材料其突出特点就是在土木工程某一施工指标优势鲜明。现在许多高分子复合建筑材料,就属于功能型绿色建筑材料。结构性材料包括轻型钢材、防水木材、环保水泥等绿色建筑材料。装饰型材料包括涂料、保温材料、纳米除臭除菌材料等。本文选取第二种分类方式展开叙述。
3绿色建筑材料使用应注意的问题
3.1选材方面
由于绿色建筑材料的种类繁多,对于不同的土木工程施工要求和目标的具体情况,在使用绿色建筑材料时,需要注意材料性质以及功能的筛选。对于结构性绿色建筑材料,传统使用木材、石材和粘土砖较多,这些在生产时会产生大量的粉尘污染,竹制结构材料在土木工程施工应用,有效解决了上述问题。但是它的获取需要占用大量田地,因此在实际的应用绿色建筑材料中,需要多方面考虑,确定选材的种类以及施工使用量的占比。
3.2施工方面
由于绿色建筑材料在土木工程施工中实现绿色健康以及节能环保是以提升施工原材料成本为基础的,对于土木工程的施工会受很大的局限性。一些土木工程建设企业会结合自身的企业规模和市场竞争力综合进行考量,导致绿色建筑施工材料在具体的施工应用过程中,很难有效贯彻落实。绿色建筑材料的使用状况直接决定建筑的节能环保性能和安全健康性能,因此对于绿色建筑材料的应用经济性需要注意。
3.3验收方面
绿色建筑材料拥有良好的性能和质量,然而在实际的土木工程施工中发现,一些施工管理人员,为了获取非法的经济利益,不惜以次充好、以假乱真,严重影响了建筑质量及土木工程的建设指标和任务要求。同时,不同型号的绿色建筑材料实际展现的性能不同,在绿色建筑材料使用过程中,必须注意土木工程施工完成后相关指标的验收工作。切实保障绿色建筑材料行业健康发展,实现建筑行业的节能环保要求。
4科学的使用对策
目前我国建材工业的发展大多是以能源、资源的过渡消耗和环境污染为代价。因此,提高资源利用率保护我国生态环境是建材工业发展的必然要求。在土木工程建设中,绿色建筑材料引入建筑施工中,建造真正的“绿色生态建筑”已经成为现代建筑工程的一大热点。
4.1加强绿色建筑材料的顶端设计
结构性绿色建筑材料对于力学性能、重量等具有很好的优势,为了进一步科学使用绿色建筑材料,保障土木工程施工应用效果的体现,可以通过加强绿色建筑材料的顶端设计来实现。一方面,在进行绿色建筑材料选材时,需要明确土木工程对于材料的指标和具体要求。针对现有的材料进行筛选,推动建筑材料的综合性能研发产业的进步与发展。另一方面,及时将绿色技术与生产应用相结合,通过技术创新实现绿色建筑材料的工艺优化和创新应用。
4.2推动绿色建筑材料的施工应用
对于绿色建筑材料在土木工程施工方面的注意问题,需要有效解决绿色建筑材料的价格问题,有效控制开发与应用成本,提升绿色建筑材料的市场竞争力。一方面,从绿色建筑材料的生产端入手,打造高效的研发团队,提升绿色建筑材料开发工艺水平,以实现价值增长。扩大生产规模,降低绿色建筑材料生产成本。另一方面,扩大绿色建筑材料的应用范围,土木施工人员要及时结合不同项目特征,合理规划绿色建筑材料的可用性和实用性。
4.3提升绿色建筑材料的监管力度
首先,建立健全配套的监管体系。通过建筑行业的约束与建筑材料的使用规范来提升绿色建筑材料的生产质量和在土木工程施工的应用效果。对于违规材料的负责人员,及时给予惩罚处理。其次,加强施工人员综合素质的提升。对于土木工程中使用的绿色建筑材料要建立验收责任制,及时奖励发现质量不合格或施工存在的其他问题。最后,借助社会力量,加强公共监督。从绿色建筑材料生产端、销售端和使用端全方位进行监管,增强监管力度。
5结束语
随着节能环保理念深入人心以及经济转型的时代机遇下,绿色建筑材料拥有广阔的发展空间和市场需求。而绿色建筑材料研究、生产水平的不断提升,发展与使用绿色建筑材料已是必然趋势。绿色建筑材料在土木工程施工中的应用需要明确对材料的要求,加强使用中注意事项的解决,充分发挥材料的优势。注重绿色建筑材料在土木工程施工中的运用,以可持续发展的角度对待绿色建筑材料的研制和应用。
参考文献
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[3]王辉.土木施工中绿色建筑材料的使用[J].建筑工程技术与设计,2015(34):2060.
关键词:绿色混凝土;基本特征;绿色高性能混凝土;再生骨料混凝土;环保型混凝
土应用及发展;节约资源
中图分类号:TU37文献标识码: A
1.绿色混凝土介绍
绿色混凝土是指既能减少对地球环境的负荷,又能与自然生态系统协调共生,为人类构造舒适环境的混凝土材料,即可理解为:节约资源、能源,不破坏环境,更有利于环境。一般来说,绿色混凝土应具有比传统混凝土更高的强度和耐久性,可以实现非再生性资源的可循环使用和有害物质的最低排放,既能减少环境污染,又能与自然生态系统协调共生。
目前,绿色混凝土还没有统一的定义。一般认为,绿色混凝土包括如下一些特征:可满足混凝上的可持续发展,能减少环境污染,又能与自然生态系统和谐开发;比传统混凝土具有更高的强度和耐久性;可选择资源丰富,能耗小的原材料;大量利用工业废弃资源,实现非再生性资源的可循环使用和有害物质的从低排放;适合人居,对人体无害。具体可理解为:节约资源、能源;不破坏环境,更有利于环境;可持续发展,既满足当代人的衡求,又不危害子孙后代,且能满足其需要。
2.绿色混凝土的基本特征
绿色混凝土是从绿色材料角度对混凝土进行开发利用,从而改善混凝土与环境的协调性。绿色材料的特点包括材料本身的先进性、生产过程的安全性、材料使用的合理性以及符合现代工程学的要求等。而混凝土在绿色化方面主要特点体现在以下几方面:(1)大量利用工业废料,降低水泥用量;(2) 要有比传统混凝土更好的力学与耐久性能;(3) 具有与自然环境的协调性;(4) 能够为人类提供温和、舒适、安全的生存环境。
3.绿色混凝土分类
3.1 绿色高性能混凝土
1998年吴中伟院士首次提出“绿色高性能混凝土(GHPC)”的概念,高性能混凝土具有普通混凝土无法比拟的优良性能,是当今土木工程界最热门的课题之一。如果将高性能混凝土与环境保护、生态保护和可持续发展结合起来考虑,则成为绿色高性能混凝土。真正的绿色高性能混凝土应该是节能型混凝土,所使用的水泥必须为绿色水泥。普通水泥生产过程中需要高温煅烧硅质原料和钙质原料,消耗大量的能源。如果采用无熟料水泥或免烧水泥配制混凝土,就能显著降低能耗,达到节能的目的。
3.2 再生骨料混凝土
再生骨料混凝土指以废混凝土、废砖块、废砂浆作骨料,加入水泥砂浆拌制的混凝土。混凝土工程都是有一定使用年限的,当超过一定年限后,建筑物会遭到损坏,这就需要修补或拆除。而在大量拆除建筑废料中相当部分都是可以再生利用的,如果将拆除下来的建筑废料进行分选,制成再生混凝土骨料,用到新建筑物的重建上,不仅能够根本上解决大部分建筑废料的处理问题,同时减少运输量和天然骨料使用量。
为了更好地回收利用废混凝土,可将废混凝土经过特殊处理工艺制成再生骨料,用其部分或全部代替天然骨料配制成再生混凝土。利用再生骨料配制再生混凝土是发展绿色混凝土的主要措施之一,可节省建筑原材料的消耗,保护生态环境,有利于混凝土工业的可持续发展
3.3 环保型混凝土
混凝土材料给环境带来了负面影响,如生产水泥时燃烧碳酸钙排出的二氧化碳和含硫气体,形成酸雨,产生温室效应,进而影响环境;施工噪音是城市噪音的主要来源之一;混凝土材料颜色灰暗,缺乏对温湿度调节,以及必要的透气、透水性,使城市特别是大城市称为“混凝土森林、热岛和沙漠”。新型的混凝土不仅要满足作为结构材料的要求,还要尽量减少给地球环境带来的负荷和不良影响,能够与自然协调,与环境共生。因此,作为人类最大量使用的建设材料,混凝土的发展方向必然使既要满足现代人的需求,又要考虑环境因素,有利于资源、能源的节省和生态平衡,环保型的混凝土成为了混凝土的主要发展方向。
3.4应用及发展
(1)加强绿色混凝土科研开发、标准制定、工程设计和施工人员等的环保意识,加大绿色概念的宣传力度,以引起绿色混凝土在工程领域各个环节的高度重视。
(2)研究和制定绿色高性能混凝土的设计规程、质量控制方法、验收标准、施工工艺等。
(3)加强对绿色高性能混凝土配套技术的研究开发,使之向理想化发展,并使其适合于各种应用场合,扩大其应用范围。着重解决高性能混凝土和绿色高性能混凝土由于低水胶比引起的自收缩问题、进一步水化造成的裂纹问题、由于高强度带来的脆性问题等。
(4)大力发展人造骨料,特别是利用工业固体废弃物粉煤灰、煤矸石生产制造轻骨料;积极利用城市固体垃圾,特别是拆除的旧建筑物和构筑物的废弃物混凝土、砖、瓦及废物,以其代替天然砂石料,减少砂石料的消耗。
(5)制定有关国家法律、政策,以保护和鼓励使用绿色高性能混凝土。
(6)成立有关绿色高性能混凝土专门的研究、开发、推广、质量检验和控制的机构。
(7)加强水泥混凝土行业与其它行业部门的协调,减少推广应用高性能混凝土和绿色高性能混凝土的阻力。
(8)加强调查研究,开展大范围的工程调查。弄清目前在高性能混凝土和绿色高性能混凝土研究和应用中存在的主要问题、经验教训,制订相应的对策和计划。
绿色材料的概念
1988年在第1届IUMRS国际会议(东京)上,人们第一次提出了“绿色材料”的概念,其确指在原料采取、产品制造、使用或者再循环以及废物处理等环节中地球环境负荷最小或有利于人类健康的材料。几年之后,日本的山本良一等人又提出“环境材料”的概念,用以指那些具有最小环境负担和最大可再生利用能力的材料,即节约资源和能源、减少和防止环境污染、容易回收利用、丢弃后易于自然降解而回归自然的材料。也有学者提出“环境调和材料”、“生态环境材料”等概念,主要指能与生态环境和谐或共存的材料。
在此基础上,结合传统的材料定义,有学者将绿色材料定义为:是人类社会所能接受的、经济的、与生态环境相适应的、用于制造生产和生活中使用的物品、器件、构件及其他产品的物质。根据这一定义,绿色材料不仅仅是指在使用中对环境没有危害、对人类健康没有影响的材料,而且还指材料在原料采集、制备生产、使用消费、循环利用、资源再生等整个生命周期对环境均是有利的。更具体地说,绿色材料是那些具有良好的使用性能和优良的环境协调性的材料以及具有环境净化和治理污染功能的材料,它是在传统材料的功能性、舒适性的基础上,强调材料在其整个生命周期中环境协调性的新一代材料。
LEED对绿色材料的要求
《能源与环境设计先导》(LEEDTM)是1995年美国绿色建筑委员会(USGBC)为满足美国建筑市场对绿色建筑评定的要求,提高建筑环境和经济特性而制定的一套评定标准(LEED)。它利用各种评价模型和评价方法,结合各个学科专业知识,使评价过程科学化、系统化、模型化。LEED从场地选址与规划、材料及资源利用与回收、能源优化和节约、室内外环境质量控制等方面,制定标准和相应的评分体系来对建筑的绿色性进行评价。其中绿色材料在评分体系中占有很大比重,可以说绿色材料是绿色建筑的基础,直接关系到建筑绿色性评价。
*节能材料的使用
LEED在得分点“利用园林绿化和建筑外部设计以减少热岛效应”中要求“30%的非屋面不透水表面使用浅色、高反射率地面材料”和“最少75%的屋面采用高反射率和低放射率屋面材料”。屋面用的材料品种很多,主要有黏土瓦、天然石板、混凝土瓦、纤维水泥板、聚合物改性水泥板、沥青油毡瓦及各种金属板等。
研究表明,屋顶颜色越浅,节能效果越好。节能效果受屋面材料的阳光反射率的影响最大,深灰色屋面仅反射8%,而白色油毡瓦和陶瓷屋面瓦则分别反射26%和34%,白色金属和水泥瓦屋面节能效果最显著,反射太阳能分别为66%和77%。国外以轻质多功能复合保温材料为开发方向,在建筑物的围护结构中,不论是商用建筑还是民用建筑,全部采用轻质高效的玻璃棉、岩棉、泡沫玻璃等保温材料;在空心砌块或砌筑好的墙体空腔中,用高压缩空气把絮状的玻璃棉吹到空腔中,填充密实,保温效果非常好。一些先进的新型保温材料和技术已在国外建筑中普遍采用,如在建筑的内外表面或外层结构的空气层中,采用高效热反射材料,可将大部分红外射线反射回去,从而对建筑物起保温隔热作用。目前在美国已开始大规模生产。
LEED医疗建筑核心委员会主席盖尔·维多利向记者介绍说,在照明工程中,最理想的节电措施是充分利用太阳光。在白昼时,可进行天然采光;另一种方法是研制新颖的照明器,在白昼吸收太阳光并贮存起来,到晚上直接把光射到需要的地方,这是一种很理想的新型节能光源。这种新颖光源不需要光电或光热等中间转换过程,能量损耗低,是一种高效新光源。
*3R材料的使用
3R是指Reduce、Re-use、 Re-cycle,即减少规模和材料,重复使用和再循环利用,它强调的是尽可能地减少社会资源的浪费,实现与环境的和谐共处。3R材料是建筑材料的可持续性的概括,图4为建筑材料回收理论示意图。
哈佛国际医学联盟的Natalie Engler教授绍说,在欧洲,对于可再生材料,木材是首选,因为通过可持续管理手段收获的树木材料很多。而在我国则不是这样。由于我国森林资源匮乏,使用木材作为建筑材料往往被认为是破坏生态环境。但实际上,木材是可以再生的,关键在于对森林的管理要得当。木材是一种很好的低耗能建筑材料,其获取耗能最少,对环境负荷最小,而且还可以循环利用,有着其它材料无法比拟的优势。
*污染材料的控制
提到污染材料的控制,盖尔·维多利说,早在20世纪70年代末,科学家们就已着手研究建筑材料释放的气体对室内空气的影响及其对人体的危害程度。大量研究表明,除了人类活动的影响外,影响室内空气质量优劣主要有两大因素:通风和建筑材料(包括装饰材料和家具等)。其中建筑材料可能是一种很严重的污染源,例如,从人造板中会散发出甲醛;从PVC中会散发出增塑剂等。挥发性有机物(VOC)更是普遍存在于室内建筑材料中。同时,由于现代化空气调节设备的使用,导致室内外的空气交换量大大减少,建筑材料释放的挥发性有机化合物被大量浓缩,造成更严重的室内空气污染,对人体健康的威胁也更大。从污染源上减少对室内环境质量的危害是提高室内空气质量、保证人体健康等问题的最根本措施。使用高绿色度的具有改善居室生态环境和保健功能的建筑材料,从源头上对污染源进行有效控制具有非常重要的意义。
*抗菌材料的使用
除此之外,一些抗菌材料的使用也是非常重要的。现在国内开发了很多有利于室内环境的材料,包括无污染、无害的建筑材料;有利于人体健康的材料如净化空气材料、保健抗菌材料、微循环材料等。已开发出的无毒耐候性好的内外墙涂料;利用光催化半导体技术产生负氧离子,开发出具有防霉、杀菌、除臭的空气净化功能材料,具有红外辐射保健功能的内墙涂料和瓷砖,可调湿的建筑材料、抗菌自洁玻璃等。近期在研究观念上又前进一步,将消极的灭杀空气中有害物质的理念上升为积极的提供有利于人体健康的元素,利用稀土离子和分子的激活催化手段,开发出具有森林功能效应、能释放一定数量负离子的内墙涂料及其它建筑材料。这些新材料的研究开发为建造良好室内空气质量提供了基本的材料保证。
绿色材料的特征
绿色材料要求其同时具有优良的使用性能和环境协调性。材料的环境协调性强调材料从设计、制造、使用到报废的全过程都要考虑到与环境的友好性。绿色材料的特征首先是节约资源和能源;其次是减少环境负荷,即减少环境污染、避免温室效应、臭氧层破坏等;再次是容易回收和循环再生利用。这种特征既包括按照绿色材料的基本思想和设计原则开发的新一代材料,也包括对传统材料的生态环境化改造。
概括起来讲,绿色材料欲达到的目标是利用材料的先进性,开拓更广阔的活动范围和环境,利用材料的环境适应性,达到人类活动范围和外部环境的一致和协调;利用材料的舒适性,给活动范围内的人类生活带来愉快;利用材料的可靠性,保持自然环境和生态环境的优美、整洁。
绿色材料的应用趋势
绿色材料的发展趋势,首先体现在节能型、环境友好型绿色材料的应用上。能源节约型绿色材料不仅是节约能源,更是节约了地球上有限的资源。因此,无污染、无毒害、低放射性的绿色建筑材料将会成为首选。其次,就是空间绿色材料的发展,随着全球气温的逐年升高,对建筑的要求也会越来越高,同时空间光学建材也将会逐步运用于建筑外观玻璃幕墙等方面,如吸光材料、可反射光材料等。再者,装修全面型绿色建材也是发展的重点,建筑装修对绿色建材的使用将会不留死角,对传统的难点区域,如门缝、窗户框、阳台等进行无缝覆盖,以达到节能减排的最佳效果。具体的应用趋势表现在以下两点中——
*就地取材,缩短碳足迹
“就地取材”是指提倡优先使用当地生产的材料,减轻运输压力,减少运输能耗,支持当地经济。研究显示,对环境影响进行的生命周期评估,其关键是建筑和设计中所使用材料的生产、运输、使用之间的关系。在一个普通建筑的使用期限内,在使用过程中消耗的能量和施工过程中消耗的能量,这两者之间的比例是15:1。如果对结构和设备加以优化,这一比例还可以降低到10:1,这主要取决于材料的选择。因此,从二氧化碳排放的角度而言,建筑在使用过程的效果,要比建筑元素在生产时的环境成本显著得多。但是为了降低建筑的能源成本(即在材料中消耗的能量),也应当对材料的质量和运输的距离加以考虑,也就是说,材料越重,运输的距离就应当越短。
目前,很多学者都在研究缩短碳足迹从而使材料更节能的问题。中国科学院城市环境研究所王徽介绍说,很多人对碳足迹的概念还很模糊,各国学者也有着自己不同的理解和认识,见表1。
各类碳足迹的定义中,以Wiedmann和Minx所提出的碳足迹定义较为全面准确,但是该定义中的碳足迹仅指CO2的排放量,而没有衡量其他温室气体对于气候变化的影响。而大量研究表明,CH4、NOx等温室气体尽管排放量相对较小,但其对于气候变化有着不可忽视的影响。因此,碳足迹衡量的范畴进一步扩展到其他温室气体,即碳足迹是某一产品或服务系统在其全生命周期内的碳排放总量,或活动主体(包括个人、组织、部门等)在某一活动过程中直接和间接的碳排放总量,以CO2等价物来表示。所以,很多学者和建筑师在设计中,已经开始关注缩短碳足迹,已达到建筑节能的目的。
*寻求替代材料
同济大学王国建教授指出新型绿色材料的开发尚有一个过程,目前传统的材料还不可能弃之不用,因此对传统材料的绿色化改造成为当务之急,如建筑材料的节能节材、轻质保温,包装材料的减量化、可降解性和利用天然废弃资源,汽车材料的轻量化,以甲醇,乙醇和电力代替汽油等。