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导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇环保建筑材料论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
绿色建筑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。
1.2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:
1.2.1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Ti02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、S02、NO等污染气体转为无害气体,从而就实现了对空气的净化。
1.2.2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。
1.2.3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环保节能绿色建筑材料的应用
2.1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。
2.2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。
2.3绿色建材的应用现状
2.3.1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。
2.3.2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。
3绿色建筑材料发展瓶颈与趋势
3.1发展的瓶颈
建材市场绿色建筑材料发展的三大瓶颈:政策、成本、认知度。一是国家没有多少政策出台,仅仅是倡导。就像世博会所使用的绿色建筑,用完就拆了。这也涉及到第二点,也就是成本。造价会让开发商难以承受。大规模生产或许能使成本降低,但在技术上尚未实现。第三是消费者的认知度。建材市场绿色建材都将会是一个很大的趋势。建材市场绿色建材厂商的不规范生产也是影响其普及的一大原因。
3.2发展趋势
绿色建筑材料是一种新型的建筑材料,对于改善传统建筑材料带来的环境污染和资源压力,有着十分重要的人作用。可以说,未来绿色节能环保性建筑材料,其发展趋势会逐渐清晰,应用范围也会不断扩大。
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Abstract: with the wall construction materials technology development, new green energy-saving wall materials in the construction sector has been wide application, a new type of energy saving wall material as the material of body of our country wall development trend, for the realization of building energy efficiency has an important role in. This paper first introduces the building wall material for building the important significance of energy saving, and then introduces the present widely used in several kinds of energy saving environmental protection wall material, can provide new wall material development and application to provide a reasonable reference.
Key words: building energy-saving; wall material; energy saving and environmental protection;
中图分类号:TE08文献标识码: A 文章编号:
0引言
在建筑材料应用领域坚持节能减排,推广绿色节能技术的应用是国家对于建筑应用技术的新要求,因此节能环保的绿色新型节能墙材,已经成为现阶段新型墙材的主要发展趋势。新型墙材不仅可以降低建筑工程整体施工成本,而且由于具有节能环保的特点,可以产生较好的经济效益与社会效益。
1节能建筑墙体材料对于建筑工程的意义
(1)节能建筑墙体材料作为节能建筑的材料基础,也是保证建筑节能得以实现的根本途径。若在建筑工程领域推广使用各种节能建材,不仅可以大幅度的可提高建筑物的隔热保温效果,而且可以有效的降低采暖空调所带来的能源消耗,进而通过利用建筑节能墙体材料可以改善建筑居民的生活以及工作环境。
(2)节能建筑墙体材料是实现建筑工程可持续发展的基本途径。随着国家对于建筑工程领域节能要求的不断提高,墙体材料遵循环保节能原则,已经成为墙体材料的发展趋势。研发推广各种高品质的节能建材,也是节约能源、降低能耗,保护生态环境的有效手段,对于实现建筑工程领域的可持续性发展有着现实和深远的意义。
(3)节能建筑墙体材料是改善建筑功能的基本手段。由于建筑节能环保要求的不断提高,新型建筑材料指在加工制造过程中必须综合运用各种新工艺技术以便于实现墙体材料节能、节土以及环保的要求,这也是利用建筑墙体材料改善建筑功能的基本手段。
2新型节能建筑墙体材料概述
新型节能墙体材料的发展应用必须符合环境保护以及节约能源基本要求,而且能够适应国家的产业政策要求,有利于改善建筑物的使用功能,尽可能的利用建筑废弃材料加工制作,生产加工制作工艺简单,有利于墙体材料的安装施工。现阶段,新型墙体材料主要有以下几种:
2.1加气混凝土
加气混凝土作为一种轻型的新型的墙体材料,由于具有较好的隔热能力与保温能力,对于实现建筑墙体材料的节能环保十分有利。加气混凝土主要是通过料浆与发气剂发生化学发应,在蒸压或者蒸养的条件下制备而成的多孔混凝土。
加气混凝土的基本性能如下表所示:
从上表可以看出,加气混凝土的孔隙率较大,可以达到70-85%,密度较小,因而不仅可以实现建筑墙体材料的节能环保,同时可以大幅度的降低建筑物的自重,减小工程施工成本。由于加气混凝土内部含有较多的孔隙,因而具有相对较强的保温隔热性能,通常情况下导热系数在0.11-0.18W/MK左右,保温隔热效果非常好。此外,加气混凝土还具有防火抗渗、耐久环保以及经济便捷的特点,作为墙体材料的应用性能较好。
2.2陶粒混凝土空心砌块
陶粒混凝土空心砌块主要使用陶粒作为粗集料,并利用陶砂以及水泥等材料,经过搅拌成型以及自然养护制作而成的空心砌块。由于陶粒混凝土制作加工工艺简单,因而采用陶粒混凝土作为墙体材料,能够实现建筑材料的节约利用,而且用于墙体粉刷不会出现空鼓的现象,也不易出现墙面开裂的现象。陶粒混凝土的容重小,只有混凝土容重的1/3-1/5,因此陶粒混凝土的自重相对较小,能够大幅度的减小建筑物的自重。更重要的是陶粒混凝土具有较好的保温性能,根据试验检测研究,陶粒混凝土的导热系数只有混凝土的1/2,因此实现较薄的墙体即可实现较好的保温隔热性能,其具体热工性能指标如下表所示:
陶粒混凝土空心砌块外墙热工性能指标
此外,陶粒混凝土的耐久性能与抗渗性能较好,而且由于加工生产流程相对简单,还具有便于施工的特点。
2.3钢丝网架夹芯墙板
钢丝网架夹芯墙板应用最广泛的主要是GBF钢丝网架夹芯墙板, GBF夹芯板主要是利用钢丝网架,并利用加气混凝土或者是岩棉作为板芯,进而形成钢丝网架芯板,在建筑墙体施工过程中通过在GBF钢丝网架夹芯墙板的两侧利用防裂水泥砂浆进行处理,进而作为建筑构件形成墙体。GBF钢丝网架夹芯墙板具有较好的透气性以及较高的强度,由于GBF钢丝网架夹芯墙板具有憎水性,因而防渗性能较好。而且受到材料特性的影响,GBF钢丝网架夹芯墙板保温隔热,非常利于建筑墙体内部的管线布设。
2.4石膏空心墙板
石膏空心墙板主要是以以建筑石膏作为生产原料,同时添加纤维、珍珠岩、水泥、河沙、粉煤灰、炉渣等添加材料并加水搅拌浇筑而成的轻质建筑石膏制品。由于石膏特性的影响石膏空心墙板具有节能环保、强度高、自重轻以及耐火隔热、加工方便简单的特点,属于新型的节能环保材料。根据相关的检测研究结果表明,石膏空心墙板的导热系数在0.20~0.28 W/m.K之间,由于具有较小的导热系数,因而石膏空心墙板的传热速度较低,作为建筑墙体材料能够达到较好的保温隔热效果。而且由于建筑石膏的初终凝时间在6~30左右,相比混凝土材料由于具有较好的凝结硬化特性,生产加工速度快,建筑施工成本可以得到大幅度的降低。
2.5复合自保温砌块
复合自保温砌块作为一种新型的墙体材料,主要是利用高性能混凝土制作而成的空心砌块为壳体,进而在混凝土孔腔内采取泡沫塑料或者是混凝土等保温材料,进而利用特殊的加工工艺将砌块壳体与保温材料注塑形成的保温砌块。由于自保温砌块主要由普通混凝土空心壳体作为框架,通过具有保温隔热性能的无机泡沫混凝土充当墙体材料,或者是利用聚苯乙烯泡沫塑料板发挥减轻自重以及隔热功能,最终形成具有良好热工性能的砌块整体。由于复合自保温砌块具有自重轻、保温隔热、施工工艺技术成熟以及施工成本较低的优点,因此作为新型的建筑墙体材料具有较好的前景。
结语
随着我国建筑领域科技的不断发展,对于建筑墙体材料的技术标准也提出了更高的要求。保温隔热以及节能环保作为建筑墙体材料新的技术要求,已经成为建筑墙体材料应用性能的评价指标。因此,应该结合建筑工程墙体施工方面的基本要求,不断提高墙体材料的各项性能,加快新型节能墙体材料的推广应用,推动建筑墙体材料研发应用技术的不断前进。
参考文献:
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论文摘要:对环保节能型建筑材料的研究现状进行了综述,对环保节能型建筑材料的发展、应用进行了展望,指出建筑材料的环保节能是当前世界上普遍关注的热点问题,环保节能型建筑材料的发展离不开高新技术及新材料的应用。
建筑材料的生产和加工行业是一个典型的能源消耗型产业,其生产和加工过程中不仅耗费大量的能源,还会污染环境。据统计,2005年建材行业消耗各类能源占全国能源消耗总量的7%,其产生的粉尘和排放分别占全国工业粉尘和排放总量的63%和8. 5 %位居全国工业的第一位和第二位。由此可见,在全国节能减排工作中,建材工业具有举足轻重的作用。因而,发展和推广环保节能型建筑材料是势在必行的。
建筑材料要做到环保节能,就必须综合考虑建筑材料的生产和使用能耗,尽量采用工业废渣做原料,在保证一定材料成本的条件下,选择保温效果好的建筑材料。环保节能建筑材料是以最少的资料,并尽量利用工农业废弃物及再生材料制造出的高效能建筑材料。在生产过程中也尽量减少对大气污染和能源消耗。
1环保节能型建筑材料的发展及应用现状
1. 1环保节能型建筑材料的发展现状
1 .1. 1废弃植物纤维
废弃植物纤维是一种具有多种用途的可再生生物资源,主要是指农作物秸秆、废弃木质材料、废弃竹子等。我国是一个农业大国,农作物秸秆等废弃植物纤维资源十分丰富。
废弃植物纤维具有很多良好的性能,在环保节能型建筑材料的开发与应用中具有很大的性能潜力。
相对于其他建筑材料而言,以秸秆等植物纤维为原材料制成的砌块加工过程简单快捷,没有环境污染,可以称得上是绿色环保节能性材料,用它来建造的建筑更可称得上是百分之百的生态建筑。但是由于材料本身的特性,适用于的建筑也有一定的局限性,目前无法用于两层以上的建筑承重构件的需要,不过对于目前广泛需求的私人住宅及小型的公共建筑,秸秆砌块是非常适合的,同时也迎合了当前人们崇尚自然的心态。
1. 1.2石膏建材
石膏类建材具有的优点:1)石膏的锻烧能耗比较低(仅为水泥的1 /4、石灰的1/3),因而用石膏做建材可大大节约能源;2)石膏建材比实心砖、混凝土均节约材料;3)石膏建材具有可循环使用性,不产生建筑垃圾;4)石膏无毒无害,具有良好的耐热、耐火性。1 .1.3粉煤灰
粉煤灰是火力发电厂燃煤粉锅炉排出的一种工业废渣。我国2000年粉煤灰排放量1.6亿t,且每年不断递增,粉煤灰堆放占地面积大,且威胁生态环境,处置粉煤灰的一个有效办法是将粉煤灰应用于建材。利用粉煤灰代替部分赫土制作烧结砖、空心砖、墙地砖以及粉煤灰烧结陶粒等,而掺加粉煤灰生产的陶质制品是很有发展前途的新型环保节能建筑材料。
1 .1 .4泡沫玻璃
泡沫玻璃是集环保、保温、阻燃、隔潮、吸声于一体的新型建筑材料。其原料是废弃的各种颜色平板或瓶罐玻璃碎块,属于废物利用;生产的产品具有显着的环保效益;生产过程不产生“三废”。
泡沫玻璃具有自重轻、抗压强度高、导热率低、耐火性好、抗渗防水能力强、化学稳定性高等特点,是一种既保温又保冷的建筑材料。目前,泡沫玻璃广泛适用于各种场所,如代替砖和砌块,作为屋面、墙体、天棚材料和保温隔热构件。
1 .1 .5膜材料
建筑用复合膜材料具有透光性好、密度小、机械强度高、耐久、防火、保温和抗紫外线等优良特性,因而成为新一代的环保节能型建筑材料。用于建筑中的膜材料种类繁多,按材质的不同可分为两大类:1) PTFE类膜材料,其树脂的含量大于90%;2)PVC类膜材料。
膜材对自然光的透光率可达20,即使对保温隔热性能要求较高的双层膜建筑,其透光率也达4%一8%,透射光在膜结构建筑内部产生均匀的漫射光,无阴影、无眩光,白天可满足各种室内活动的需要,因而可节省大量的照明用电。膜材有较高的反射率和较低的光吸收率,并且热传导性较低,这在很大程度上阻止了太阳能辐射进人室内,减少了热量的传递,具有良好的保温隔热性能。膜材化学性能稳定,不会对环境造成污染和人体造成伤害,膜材作为一种绿色建材在发达国家得到了大力的推广和应用。
1 .1 .6其他环保节能型建材
一种纳米微胶囊相变材料可作为新型的环保节能型建筑材料,其主要成分为纳米和微胶囊化的相变材料。纳米在光催化作用下,能杀死病毒,消除VOC和无机有害气体,能在不通人室外新风的情况下有效提高室内空气品质,减少空调系统的能耗;同时,微胶囊相变材料通过相变,物质的分子结构迅速地发生转变,在恒温状态下进行吸热或放热,在外界温度变化时能有效地保持室内热环境的稳定性,减少了能量的损耗,达到建筑节能的目的。
1.2环保节能型建筑材料的应用现状
1.2.1用于墙体及围护结构的环保节能型建材
节能型外墙所用建材必须兼顾合适的储热能力和好的保温隔热性能,复合型墙体是首选。
空心砌块和多孔砖是常用的、节能良好的墙体建材。在空心砌块的墙体中,可向空隙中填加膨胀珍珠岩、散状玻璃棉或散状矿物棉等松散填充绝热保温材料,降低墙体导热系数及砌块之间的对流换热作用。另外,用高压缩空气把絮状的或块状的玻璃棉吹到墙体空腔中,填充密实,同样能起到很好的保温作用。
节能型墙体建材应用较多的还有加气混凝土。加气混凝土是优良的低能耗新型墙体保温节能材料,是目前所有墙体材料中唯一能够满足节能标准65%要求的单一材料。它已广泛用于内外墙体、屋面、楼层和平坡屋面,不仅可以用于民用居住建筑,而且可以广泛地用于工业建筑和4层以下混合结构建筑的承重墙体。
对于建筑的围护结构,则可采用轻质高效的玻璃棉、岩棉、泡沫塑料等保温材料,以减轻建筑能耗。
1.2.2用于屋顶、地板及门窗的环保节能型建材
用于屋顶的环保节能型建材有玻璃棉或矿物棉毡(垫),这些保温材料与装饰贴面复合而成的天花板,能减少阁楼空间与屋顶天花板之间的传热系数,起到隔热保温的作用。
门窗能耗占我国高能耗建筑中总能耗约40%因而门窗的环保节能显得尤为重要。塑料门窗的隔热性能比常用的钢、木、铝合金门窗要好得多;同时塑料门窗生产过程中采用清洁的生产技术,少用天然能源,生产出的门窗无毒害、无污染、无放射性,有利于环境保护和人体健康,符合人们提出的“绿色建材”的概念,因而塑料门窗属于环保节能型建材。
2环保节能型建材未来发展策略探讨
开发环保节能型建材,从根本上改变我国建材工业发展中存在的高投人低产出、高消耗、高污染、低效益的粗放式生产方式,选择资源节约型、污染最低型、质量效益型、科技先导型的发展方式,把建材的发展和资源利用、生态保护、污染治理有机地结合起来,这是21世纪我国建筑材料发展的战略目标。
The construction of energy-efficient design of new energy-saving environmental protection material
Zhang Cai-li,Song Xiao-qing
(Zhongyuan University of Technology School of Civil Engineering, Zhengzhou 450007)
Abstract: through the analysis on development trend of new energy saving and environmental protection materials and its application in construction engineering, and summarizes the current status of using four party is using new type of thermal insulation materials, energy-saving windows and doors, cement and fly ash, construction waste resources and building energy saving face, and puts forward some suggestions on the development of in the future. Pointed out that the new energy-saving and environment-friendly building materials is the future development direction of building materials.
Keywords: energy saving; composite insulation; coated low-E glass; ecological cement; construction waste recycling
我国建筑技术的不断深入发展使得建筑节能的标准也在不断提高,在深入研究和推广应用先进节能技术的基础上,采用新型的节能环保材料,对推动我国在建筑领域内节能工作的进展,推广建筑节能环保材料在建筑工程中的应用具有重要意义。
1.新型建筑材料的发展趋势。
新型环保型建筑材料是建材产品发展的必然趋势。‘环保’不仅只是考虑地球资源与环境方面的因素,也要保证材料在生产与使用过程中资源和能源的节省。环保型建筑材料的发展应具有以下特征[1]:
1.1节约能源、降低能耗
与传统建材相比,新型建材不仅要降低自然资源的消耗和能耗,而且能使大量的工业废弃物得到合理的开发与利用。新型建材不仅不会对人类的生存环境造成污染,而是有益于人体的健康,有助于改善建筑功能。
1.2减少二次污染
积极利用可循环使用的建筑材料可以减少垃圾掩埋的压力和节省自然资源建筑物到达使用期限后,其材料应能自然降解或转换对自然环境具有友好性符合可持续发展的原则。
1.3对现有材料进行新的加工处理
环保型建筑材料的发展在于新材料的运用,而新材料的运用主要是对一些材料进行新的技术处理,提高其强度和抗毁坏度,以达到作为建筑材料的要求。
2.新型节能环保材料在建筑工程中的应用。
建筑节能的主要目的就是降低建筑耗能,我们这里所说的建筑节能,是指在满足人们正常生活、学习和工作需要的前提下,在建筑规划、建筑设计、建筑材料生产和使用、建筑设备选型和使用及建筑物施工和投产过程中,采用新材料达到降低建筑耗能的目的。结合目前建筑工程应用新技术、新材料的实践,就新型保温材料、节能门窗、水泥和粉煤灰的利用以及建筑垃圾的资源化谈几点体会:
2.1新型保温材料
采用新型的保温材料,对推动我国在建筑领域内节能工作的进展,推广建筑保温材料在建筑工程中的应用具有重要意义。现有保温材料主要有无机保温材料和有机保温材料。无机保温材料丰要有珍珠岩、蛭石、硅酸钙、发泡水泥、矿棉、玻璃纤维等[2]。与有机保温材料相比,无机保温材料的导热系数偏大,保温热效果稍差,但防火阻燃,变形系数小,抗老化,性能稳定,使用寿命低;有机保温材料则主要有发泡聚苯板、挤塑聚苯板、喷涂酚醛树脂、酚醛树脂泡沫板等;有机保温材料的导热系数小,保温效果良好,但是,它们都容易燃烧,一旦发生火灾,会加快火焰的蔓延,而且有大量的有毒气体排出。另外,有机保温材料不耐老化、变形系数大、稳定性差、安全性差。
本文正试图提供一种兼具无机及有机保温材料的特点,将酚醛树脂与耐火材料特点结合,制备出一种有机/无机复合保温隔热材料,解决了轻质后耐火材料的资源化问题,降低外墙保温材料的制造成本,加强外墙保温材料的阻燃性,减少有害气体释放,降低热阻,具有重要经济和社会意义。提供一种以酚醛树脂和轻质耐火材料回收料为主要原料,添加适量的憎水、固化、和增韧剂等助剂,采用热压成型方法,制备一种耐火回收料和酚醛树脂复合的保温材料。该复合保温材料兼有有机保温材料的导热系数低和无机保温材料的强度高、阻燃之优点。
与现有保温材料及制备方法相比,该材料具有如下优点:
(1)与其他的复合保温材料相比,采用轻质耐火材料回收料,回收料经过高温服役,呈现多孔结构大大增强了与酚醛树脂材料的结合强度;多孔结构还能降低复合后的热导率;高温煅烧清除了无机颗粒中的低熔点物、挥发物等有损保温、阻燃效果的成份,提高阻燃性。
(2)与现有有机保温材料相比,克服了有机保温材料的易燃、强度低、抗老化性差、使用寿命短的缺点,结合了有机保温材料和耐火颗粒料的质轻、导热系数低的优点。
(3)与现有无机保温材料相比,克服了无机保温材料的与有机物界面面积小,结合强度低,低熔点、挥发性成分含量高、导热系数大、保温效果差的缺点,保留了无机保温材料的防火阻燃、变形系数小、抗老化、性能稳定、使用寿命长的优点。
(4)使用回收耐火材料,目前耐火材料的回收问题尚未商业化,回收成本低。将复合耐火板的成本降低到原来的30-50%。
(5)性能指标:
阻燃等级A级。
2.2节能门窗和节能玻璃
从目前节能门窗的发展来看,门窗的制作材料从单一的木、钢、铝合金等发展到了复合材料,如铝合金―木材复合、铝合金―塑料复合、玻璃钢等。目前我国市场上主要的节能门窗有PVC门窗、UPVC门窗铝木复合门窗、铝木复合门窗、铝塑复合门窗、玻璃钢门窗等。就玻璃钢门窗而言,玻璃钢(FRP纤维增强塑料)门窗是以玻璃纤维及其制品为增强材料,以不饱和聚酯树脂为基础材料,经拉挤工艺生产出的型材经过组装制作成的门窗。玻璃钢门窗是继木、钢、铝、塑之后的又一代新型门窗。其型材具有极高的强度和极低的膨胀系数,具有广阔的发展前景[2]。
除结构外,对门窗节能性能影响最大的是玻璃的性能。目前,国内外研究并推广使用的节能玻璃主要有中空玻璃、真空玻璃和镀膜玻璃等。镀膜低辐射玻璃是近年来发展起来的新型节能玻璃,镀膜玻璃是指在玻璃表面涂覆一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜,通过镀膜以改变玻璃的光学性能,满足某种特定要求[3]。玻璃镀膜改变了玻璃对光线、电磁波的反射率、折射率、吸收率及其他表面性质,赋予玻璃表面其他性能。既可以保证室内的能见度,又能减少冬季室内热量向外发散,还能控制夏季户外热量过多的进入室内,提供舒适的居住生活环境,将是未来节能玻璃的主要应用品种。
2.3水泥的发展和粉煤灰的利用
水泥工业在我国建材行业中耗能最大,随着水泥工业的发展,其对环境的影响也已由无节制排放污染物发展到对自身产生的污染物尽量回收利用,而且正在全方位地扩大利废功能,利用其它工业废物来代替传统的矿物原料、燃料。至此生态水泥的产生解决了这些工业废弃物所带来的环境影响问题。所谓生态水泥就是广泛利用各种废弃物,包括各种工业废料、废渣及城市垃圾制造的一种生态材料。这种水泥能够降低废弃物处理的负荷,既解决了废弃物造成的污染,又把生活垃圾和工业废气物作为原材料,变成有用的建设资源,从而降低了生产成本[4]。
粉煤灰是燃煤发电场的废弃物,由于其具有轻质多孔的特点和潜在的水硬性,可以作为多种建材的生产原料。粉煤灰的利用范围非常广泛,可以用在冶金、精细化工、道路建设、机场跑道建设以及建材等领域。目前美国已经开始利用粉煤灰原料开始替代传统建筑材料,用于墙板、空心石柱,替代砖瓦,利用F级粉煤灰制造过火砖,利用粉煤灰与纤维合成复合材料生产墙体材料,以100%粉煤灰生产高性能砌块。目前粉煤灰使用主要在以下两方面:一是粉煤灰外墙装饰板,利用70%的粉煤灰加30%的高分子材料制成的房屋外墙护角板,市场前景很好;二是粉煤灰仿制天然石,使用100%粉煤灰添加少量添加剂制造,非常适合国内使用。开发粉煤灰建材不仅可以解决能源和资源问题,同时还可以解决这种工业废弃物造成的污染问题。今后在粉煤灰综合利用方面,需要重点开发研究的前沿技术课题有大掺量粉煤灰制品,各种免烧结、免蒸养自然养护工艺的粉煤灰砖制品和粉煤灰陶粒等[5]。
2.4建筑垃圾资源化
在我国,建筑垃圾的资源化利还处于初级阶段。其基本思路均为将建筑垃圾进行分选,从而进行分类利用。在实际的应用方面,真正规模化利用建筑垃圾的报道目前国内还很少。
建筑垃圾资源化是指采取管理和技术从建筑垃圾中回收有用的物质和能源。它包括以下三方面的内容。
(1)物质回收:指从建筑垃圾中回收二次物质不经过加工直接使用,例如,从建筑垃圾中回收废塑料、废金属、废竹木、废纸板、废玻璃等;
(2)物质转换:物质转换是指利用建筑垃圾制取新形态的物质。例如,利用混凝土块生产再生混凝土骨料;利用房屋面沥青作沥青道路的铺筑材料等;
(3)能量转换:能量转换是指从建筑垃圾处理过程中回收能量。例如,通过建筑垃圾中废塑料、废纸板和废竹木的焚烧处理回收热量。近几年,我国在建筑垃圾开发利用方面投入了相当大的资金,不少地区将建筑垃圾作为一种再生资源,对固体废弃物加以筛分、破碎后制成建筑垃圾砖或垃圾砖取代传统黏土实心砖作为砌体材料,净化了环境,节约了能源,保护了土地资源,是一种具有经济效益和社会效益的产品,从而使建筑业走上了一条良性循环的经济模式,成为建筑业可持续发展的动力。
3.总结
随着我国现代化进程的进一步推进和节能思想的深入人心,建筑节能必将成为未来节能研究的焦点。新型节能环保型建筑材料代表了建筑材料的未来发展方向,符合世界发展趋势和人类发展的需要。新型节能环保型建筑材料将一直更新,有毒害的材料不断减少,新的绿色建材产品不断涌现。它的应用遍布各行各业。新型节能环保型建材不断开发应用必将促进人类的发展与进步。我们相信通过推广环保型建筑材料,应用现代科学技术,一定能使我国的建筑业朝着绿色、环保和节能的方向发展。
参考文献
[1] 李文硕.新型节能环保材料在建筑设计中的运用[J].城市建设理论研究,2012.22.
[2] 陈红波.建筑材料环保问题浅析[J].城市建设理论研究,2012.34.
建筑行业是一个资源和能源消耗高,环境污染重的行业,随着人类环保节能意识地不断提高,绿色建筑逐渐成为热门。然而,一些标榜为“绿色”的建筑由于设计和管理不合理,不仅花费了更高的资金,而且也并未取得预期的环保节能效果。
1、确保人的健康
绿色建筑设计的重要任务是确保使用者的健康,要保证室内空气质量、热环境、噪音和电磁场辐射等因素对人的影响。设计中尽可能地采用低毒或无毒材料,如墙和吊顶使用无毒或低毒性涂料,建材无甲醛或voc含量最少,采用陶瓷、硬木等硬装修地面等;选择材料、建筑系统和机械系统时尽量减少木制品、地毯、涂料、密封膏、织物等潜在的对健康不利的污染物,合理组织自然通风,设置进风口和必需的出风口,引风入室。改善室内热环境,包括温度、湿度、辐射温度和气流等,提高人体舒适性。提高水质量,有条件的可以选用直饮水。合理进行自然采光,即满足人类健康的需要,又满足视觉美学的需要,同时达到节能的效果。通过改进细部设计和建造方法,以及采用吸声材料来提高建筑的隔音效果。
2、最大限度降低能耗
2.1减少建筑材料生产运输过程中的能耗
在建筑设计过程中,不仅要注重使用过程中的节能,还应考虑蕴含在建筑材料本身中的能源消耗量。在满足建筑的使用功能和结构安全的前提下,应尽可能地选用生产能耗低的建筑材料,以及钢材、铝材这些回收利用率较高的建筑材料,实现建筑的可持续。为减少运输过程中的能耗和污染,应尽可能的选用地方性的材料。
2.2减少建筑使用过程中的能耗
在建筑建成后使用过程中会消耗大量的能耗,所以应重点从建筑本身来做好节能设计,可通过建筑体形设计达到节能效果,如平面布局、平面形状、进深、体形系数、表面面积系数、长宽比和朝向等因素,都与建筑的节能效果有很大关系。合理设计建筑的墙体、门窗、屋顶、热缓冲区及有效遮阳,提高外围护结构的保温隔热性能,也对建筑节能有着重大意义。
3、合理利用资源
3.1清洁能源的利用
太阳能是一种资源丰富的清洁能源,在建筑中可将强太阳能的利用,如设计并建造太阳能光电屋顶、太阳能电力墙和太阳能光电玻璃,将太阳能转化为建筑本身需要的电能和热能。此外,风能也是一种开发利用较为方更的一种清洁能源,除了建筑的自然通风外,还可以安装风力发电和风力致热设备,将风能转化为建筑内可直接使用的能源。
3.2回收利用旧建筑材料
加大旧建筑材料的回收利用,尽可能地降低能源和物质投入及废弃物和污染物的产出,这是绿色建筑体系最重要的内在机制。可将建筑拆除过程中的建筑材料,如木地板、木制品、混凝土预制构件、铁器、钢材、砖石、保温材料等,经过加工和改造,在满足规范和设计要求的条件下,利用到新建筑中。
3.3可再生材料的利用
建筑中加大木材、废纸/纤维保温材料等可再生材料的利用,不仅较少建筑的投资,还可减轻人类过度开采自然资源引发的生态问题。
4、降低环境负荷
在进行绿色建筑设计的过程中,应注意减轻对自然环境的破坏,减少环境污染,使建筑产生的建筑垃圾、固体、污水与气体等污染物带来最小的环境负荷。
4.1选择环境负荷小的建筑材料
建筑生产过程中会消耗大量的资源和能源,并带来较高的环境污染。建筑师在对材料进行选择时,应具备生态和经济的意识,选择对环境造成的负荷小的材料,如生态水泥、绿化混凝土、高性能长寿建筑材料、家居舒适化和保健化建材等。可使用预制模数构件来减少建筑垃圾。
4.2采用合理的施工方法
建筑设计要充分考虑施工过程中带来的污染,在建筑的造型设计、材料选用和工艺设计都应便于施工,减少施工的能耗和降低其带来的环境负荷。
5、使建筑长寿多适
5.1选用耐久性材料,延长建筑使用寿命 设计中选用耐久性较好的建材,以延长建筑的使用寿命,最好做到建筑材料的使用寿命与建筑同步,减少材料的更换、维护,从而节约费用。
5.2采用灵活多适的设计手法
建筑师在设计中应充分预见到建筑可能根据用户的不同要求而改造,采取适应性改变、灵活性设计等策略,提高建筑的使用寿命和使用效益,以提高整体资源利用率,减少寿命周期的能源资源消耗和环境影响。例如,设计两所住宅建筑,在材料和工艺都相同的情况下,设计者采用不同户型的话,一种自适应性又差,可能在巧年后无法满足使用功能,无法改造只有拆除重建,而另一所由于可以灵活变换户型而得到更长时间的使用,相比之下,在相同的时间内,后者生命周期中耗费的资源和产生的污染比前者要少很多。
6、满足经济合适性原则
人们通常认为绿色建筑比普通建筑的投资成本要高很多,这也是其推广的最大障碍之一,其实从长远来看,如果加强绿色建筑的管理,采取综合性的设计,可大大降低建筑的建造和后期运行的费用,取得较好的经济效益和社会效益。
建筑行业是一个资源和能源消耗高,环境污染重的行业,随着人类环保节能意识地不断提高,绿色建筑逐渐成为热门。然而,一些标榜为“绿色”的建筑由于设计和管理不合理,不仅花费了更高的资金,而且也并未取得预期的环保节能效果。
1、确保人的健康
绿色建筑设计的重要任务是确保使用者的健康,要保证室内空气质量、热环境、噪音和电磁场辐射等因素对人的影响。设计中尽可能地采用低毒或无毒材料,如墙和吊顶使用无毒或低毒性涂料,建材无甲醛或Voc含量最少,采用陶瓷、硬木等硬装修地面等;选择材料、建筑系统和机械系统时尽量减少木制品、地毯、涂料、密封膏、织物等潜在的对健康不利的污染物,合理组织自然通风,设置进风口和必需的出风口,引风入室。改善室内热环境,包括温度、湿度、辐射温度和气流等,提高人体舒适性。提高水质量,有条件的可以选用直饮水。合理进行自然采光,即满足人类健康的需要,又满足视觉美学的需要,同时达到节能的效果。通过改进细部设计和建造方法,以及采用吸声材料来提高建筑的隔音效果。
2、最大限度降低能耗
2.1减少建筑材料生产运输过程中的能耗
在建筑设计过程中,不仅要注重使用过程中的节能,还应考虑蕴含在建筑材料本身中的能源消耗量。在满足建筑的使用功能和结构安全的前提下,应尽可能地选用生产能耗低的建筑材料,以及钢材、铝材这些回收利用率较高的建筑材料,实现建筑的可持续。为减少运输过程中的能耗和污染,应尽可能的选用地方性的材料。
2.2减少建筑使用过程中的能耗
在建筑建成后使用过程中会消耗大量的能耗,所以应重点从建筑本身来做好节能设计,可通过建筑体形设计达到节能效果,如平面布局、平面形状、进深、体形系数、表面面积系数、长宽比和朝向等因素,都与建筑的节能效果有很大关系。合理设计建筑的墙体、门窗、屋顶、热缓冲区及有效遮阳,提高外围护结构的保温隔热性能,也对建筑节能有着重大意义。
3、合理利用资源
3.1清洁能源的利用
太阳能是一种资源丰富的清洁能源,在建筑中可将强太阳能的利用,如设计并建造太阳能光电屋顶、太阳能电力墙和太阳能光电玻璃,将太阳能转化为建筑本身需要的电能和热能。此外,风能也是一种开发利用较为方更的一种清洁能源,除了建筑的自然通风外,还可以安装风力发电和风力致热设备,将风能转化为建筑内可直接使用的能源。
3.2回收利用旧建筑材料
加大旧建筑材料的回收利用,尽可能地降低能源和物质投入及废弃物和污染物的产出,这是绿色建筑体系最重要的内在机制。可将建筑拆除过程中的建筑材料,如木地板、木制品、混凝土预制构件、铁器、钢材、砖石、保温材料等,经过加工和改造,在满足规范和设计要求的条件下,利用到新建筑中。
3.3可再生材料的利用
建筑中加大木材、废纸/纤维保温材料等可再生材料的利用,不仅较少建筑的投资,还可减轻人类过度开采自然资源引发的生态问题。
4、降低环境负荷
在进行绿色建筑设计的过程中,应注意减轻对自然环境的破坏,减少环境污染,使建筑产生的建筑垃圾、固体、污水与气体等污染物带来最小的环境负荷。
4.1选择环境负荷小的建筑材料
建筑生产过程中会消耗大量的资源和能源,并带来较高的环境污染。建筑师在对材料进行选择时,应具备生态和经济的意识,选择对环境造成的负荷小的材料,如生态水泥、绿化混凝土、高性能长寿建筑材料、家居舒适化和保健化建材等。可使用预制模数构件来减少建筑垃圾。
4.2采用合理的施工方法
建筑设计要充分考虑施工过程中带来的污染,在建筑的造型设计、材料选用和工艺设计都应便于施工,减少施工的能耗和降低其带来的环境负荷。
5、使建筑长寿多适
5.1选用耐久性材料,延长建筑使用寿命
设计中选用耐久性较好的建材,以延长建筑的使用寿命,最好做到建筑材料的使用寿命与建筑同步,减少材料的更换、维护,从而节约费用。
5.2采用灵活多适的设计手法
建筑师在设计中应充分预见到建筑可能根据用户的不同要求而改造,采取适应性改变、灵活性设计等策略,提高建筑的使用寿命和使用效益,以提高整体资源利用率,减少寿命周期的能源资源消耗和环境影响。例如,设计两所住宅建筑,在材料和工艺都相同的情况下,设计者采用不同户型的话,一种自适应性又差,可能在巧年后无法满足使用功能,无法改造只有拆除重建,而另一所由于可以灵活变换户型而得到更长时间的使用,相比之下,在相同的时间内,后者生命周期中耗费的资源和产生的污染比前者要少很多。
6、满足经济合适性原则
人们通常认为绿色建筑比普通建筑的投资成本要高很多,这也是其推广的最大障碍之一,其实从长远来看,如果加强绿色建筑的管理,采取综合性的设计,可大大降低建筑的建造和后期运行的费用,取得较好的经济效益和社会效益。
一、该课题在原有古老的夯土墙技术上进行了拓展、深化与创新,将技术运用于建筑材料——砖,设计成生态型夯土砖(已申请国家级专利),使其具有适应建筑材料发展不同阶段与城市发展的可持续属性。以最大限度发挥夯土的优势:天然环保、施工快捷、经济耐用、性能优越:①夯土围合的空间冬暖夏凉,隔热保温性能好。挖空的夯土砖中间形成空气间层,降低了热传导,减少了热辐射对室内的影响,使室内温度更为舒适。②抗压能力强
二、将该技术运用于建筑设计建造当中:以夯土砖为建筑材料并运用自由平面技术,充分发挥夯土的可持续利用、原生态、廉价好用等特点,使设计具有适应性。
【关键词】夯土砖技术;可持续发展
绪论
特色:
一、该课题在原有古老的夯土墙技术上进行了拓展、深化与创新,将技术运用于建筑材料——砖,设计成生态型夯土砖(已申请国家级专利),使其具有适应建筑材料发展不同阶段与城市发展的可持续属性。以最大限度发挥夯土的优势,具体如下:
1.天然环保:①广东地区拥有诸多地下河资源,故而石灰岩非常丰富。因而在夯土的原材料上可谓是天然取材,符合我们绿色环保基本理念。②夯土原料天然环保,无辐射,无异味,无有毒物质,适合广泛运用于建筑当中,可持续发展且安全可靠。③夯土砖本身的天然原料决定了它的回收利用率之高。废弃拆除的夯土可作为庭院的花圃土囊,继续种植植被,具有其他建材所不具备的可持续性。
2.施工快捷:与普通砖相比,施工工序简单,减少了70%,施工周期降低30%到60%,符合平面置换灵活迅速的工作周期,适应性强,且不易产生废旧垃圾。
3.性能优越:①夯土围合的空间冬暖夏凉,隔热保温性能好。挖空的夯土砖中间形成空气间层,降低了热传导,减少了热辐射对室内的影响,使室内温度更为舒适。②抗压能力强
4.经济耐用:夯土造价低廉,且它作为中国诸多古城墙的建造材料,具有突出的坚固性与耐久性。
二、将该技术运用于老年活动中心设计建造当中:
以夯土砖为建筑材料并运用自由平面技术,充分发挥夯土的可持续利用、原生态、廉价好用等特点,使老年活动中心具有适应性。该课题最终成果方案可运用于我国城市化可持续发展建设的实践当中。
研究过程
自今年3月以来,我团队紧密围绕着项目目标要求,按课题进度逐步开展:通过收集分析已有的建筑材料及建造技术、研究整理各种适合推广,廉价及好用的绿色生态技术;并在发明了生态型夯土砖之后,查看并收集了南方地区各大老年活动中心的资料,选择具有代表性广州市享福老年活动中心进行实地考察,分发调查问卷,并与院长、居住老人进行了深入访谈,整理与制作了该老年活动中心的分析报告;制作适应型老年活动中心方案(含一草,二草,三草,草模制作,计算机建模,效果图绘制等);对方案报告进行修改完善、总结经验等全方面思考,目前适应型老年活动中心设计的技术应用方案已基本完成 。
最终成果
该研究项目的最终成果以论文和分析图片结合的方式展示。能运用于我国许多旧城区的改造和经济不算非常发达的地区的建筑建造及新型适应型老年活动中心建造当中。它紧跟党和政府以及响应国际社会对于“可持续发展”及“环保生态型”的号召,将成为我国新型生态建筑材料的新技术。该“生态型夯土砖技术的研发与应用“方案可以在我国各类城市,尤其是南方城市环境中实施,而且其不仅实际功效高,工程造价低,还具有易于模式化建造,推广性强的特点。
生态型夯土砖技术的研发
(已提交申报国家级专利)
2.1夯土技术简介
古老的夯土技术,即是指夯土版筑,就是用木棒(亦称夯杵)将黄土用力夯打密实变硬而建造起来的楼房。它是我们先民遗留下来的传统建筑方式,早在殷商时代就有这项技术,在福建省西南部、广东省东北部以及江西省南部的山区农村流传广泛。我们选择这一技术作为老年活动中心墙体的建造,不但是为了实现该公寓“适应型”的特性,也是表达我们自身对于传统建筑方式的一份尊敬和一种继承的信念。
2.2夯土砖技术优势
1.天然环保
①广东地区拥有诸多地下河资源,故而石灰岩非常丰富。因而在夯土的原材料上可谓是天然取材,符合我们绿色环保基本理念。
②夯土原料天然环保,无辐射,无异味,无有毒物质,适合老年活动中心这类居住型的建筑使用,安全可靠。
③夯土砖本身的天然原料决定了它的回收利用率之高。废弃拆除的夯土可作为庭院的花圃土囊,继续种植植被,具有其他建材所不具备的可持续性。
2.施工快捷
与普通砖相比,施工工序简单,减少了70%,施工周期降低30%到60%,符合平面置换灵活迅速的工作周期,适应性强,且不易产生废旧垃圾。
3.性能优越
①夯土围合的空间冬暖夏凉,隔热保温性能好
通过几种粘土砖和砌体的干密度、导热系数、蓄热系数和比热容的对比,可见混合夯实粘土在导热系数、蓄热系数以及比热容上较其他材料具有一定的优越性,其隔热保温性能突出。
挖空的夯土砖中间形成空气间层,降低了热传导,减少了热辐射对室内的影响,使室内温度更为舒适。
②抗压能力强
在实验室进行普通砖与夯土砖的抗压实验,分别对两块相同体积大小的普通砖与夯土砖施加相同荷载的压力,观察两者形变情况。最终普通砖破损严重,而夯土砖保存完好。可见,夯土砖的抗压性能较好,稳固性高。
4.经济耐用
夯土造价低廉,且它作为中国诸多古城墙的建造材料,具有突出的坚固性与耐久性。
2.3夯土砖砌体的建造
1.夯土砖建造步骤如下:
(1)首先根据普通砖头的尺寸(240x115x53mm),制作出一个木制的模板,并且用铁钉固定好。
(2)按一定比例添加泥土,石灰,泥沙,粗石,细石,水,并混合搅拌(比例9:3:2:1:2:1),在搅拌的同时加入贝壳粉,红糖等以增加坚硬度,使其更加稳固。为夯实优良的砖块,在这一过程中必须掌握好拌和的水量。
(3)耙平泥土,使其尽量平整,同时加入竹筋骨料,目的以增强它的拉力。
环保型建材应具有以下特性:一是满足建筑物的力学性能、使用功能以及耐久性的要求。二是对自然环境具有亲和性、符合可持续发展的原则。即节省资源和能源,不产生或不排放污染环境、破坏生态的有害物质,减轻对地球和生态系统的负荷,实现非再生性资源的可循环使用。三是能够为人类构筑温馨、舒适、健康、便捷的生存环境。
1、住宅建筑装饰材料的污染及其原因
随着人们生活水平的提高,逐渐对住宅建筑的环境设计重视起来,力求创造一个舒适、高雅的生活和工作环境。但是室内装修使用不少材料大都是由化工材料制成的,有的本身含有有毒物质,它们不断地向室内空气中挥发有毒成分,给人体带来不良影响。据报道,美国环境保护局的专家们曾经对数个城市的 10 幢新建房屋建筑作抽样检查证实,在现代化房屋建筑内空气含有多达 500 余种的化学物质,比室外要高出许多倍。又据美国微生物学会年会有关论文报道,现代房屋建筑的 2%~3%有石棉和氡,10%左右有病毒、细菌等微生物。含有这些有害物质的建筑被称为“病态建筑”,这些有“病”的建筑常常会把自身的“病”传染给房屋的使用者[1].
事实证明,建筑材料问题是非常重要的,所释放的各种气体如氨、甲醛、苯、氡等对人体的健康非常不利。封闭的室内环境由于温度、湿度较大,有些材料会为霉菌和细菌生长提供养料,对人体的危害更大。具体来说,住宅建筑装修的污染物主要来自以下几个方面:
(1)板材类。不符合环保标准的人造装修板材,内含超标的甲醛,如大芯板(细木工板)、胶合板、纤维板、刨花板,以及用这些板材制作的复合地板、家具等。甲醛主要来自于制作复合板材所使用的脲醛树脂胶,这种胶具有胶接强度高、不易开胶的特点,是目前生产各种复合板材普遍使用的粘合剂。脲醛树脂胶含有甲醛,会形成游离甲醛气体释放到空气中,而甲醛为高毒性物质。
(2)石材类。石材类装修材料如花岗岩、大理石、石膏、瓷砖等,含有一种叫做氡的有害物质。氡是世界卫生组织公布的 19 种环境致癌物之一,它是仅次于吸烟的第二个肺癌致病因。
(3)涂料类。房屋装修使用的油漆、涂料、防水材料,以及各种油漆涂料的添加剂和稀释剂含有有害物质苯。
(4)水泥等。水泥等建材主要含有有害物质氨,它是一种无色、有强烈刺激性气味的气体。装修设计的环保,最主要取决于材料的环保程度。现在的建筑材料打出了很多环保的卖点,如节水、节能、防霉、防虫、防菌等,这给了设计师更大的发挥空间。不过,设计师一般是按照客户的要求,以及开出的价格来选择用料的,环保材料价格相对较高。
我国目前室内装修的环境污染问题相当严重,但在重视和治理方面还存在较大差距。原因如下:首先,随着生活水平的提高,人们对居住条件要求越来越高,但很多消费者的室内环保意识并不强,在装修时注重的往往是居室的豪华与气派,而忽视了装修后的室内环境污染。其次,从我国装修材料市场上看,大多数生产企业和经销商并不了解自己生产或销售的产品是否符合国家标准。因而不能按照国家标准生产或销售装修材料,使污染室内环境的建材源源不断产出并流入市场。再次,装修材料生产企业资质低生产技术水平落后,没有采用无污染技术(清洁生产)。
2、住宅建筑应合理选择和使用环保型建筑材料
2.1注重采用新型环保建材
作为现代建筑工程重要物质基础的新型建材,国际上称之为健康建材、绿色建材、环境建材、生态建材等。环保型建材及制品主要包括:新型墙体材料、新型防水密封材料、新型保温隔热材料、装饰装修材料和无机非金属新材料等。按照世界卫生组织的建议,健康住宅应能使居住者在身体上、精神上和社会上完全处于良好的状态,应达到的具体指标最重要的一条,就是尽可能不使用有毒、有害的建筑装饰材料,如含高挥发性有机物的涂料;含高甲醛等过敏性化学物质的胶合板、纤维板、胶粘剂;含放射性高的花岗石、大理石、陶瓷面砖、煤矸石砖;含微细石棉纤维的石棉纤维水泥制品等[2].
因此,应该仔细地选择和恰当地运用环保型建材,将建筑材料对环境和人体健康的不利影响限制在最小范围内。避免使用那些产生放射性污染的材料,溶剂型油漆、化纤毛毯、复合木板和其他建筑产品都可能在空气里释放出甲醛等挥发性的有机混合物(VOC),这些化学制品不仅影响建筑工人和建筑使用者的健康,同时,也会增加环境中的粉尘和有机物污染。
2.2遵循国家的环保法规
《民用建筑工程室内环境污染控制规范》于 2002-01-01 正式实施。室内装修的环境污染问题已引起国家的重视,最近,国家质监局等部门公布实施了《室内装饰装修材料人造板及其制品中有害物质限量》等一系列环保法规,应努力执行。应选用已通过环保管理认证的材料;减少设计中色彩鲜艳石材的运用;多采用优质聚酯漆和环保型硝基漆,减少或杜绝在空气流通较差的房间使用醇酸油漆的数量。当然,不同的建筑类型有不同的设计标准,但健康和无害化应该是普遍的原则。
2.3加强宣传工作,提高环保意识
利用各种宣传媒体进行环保意识、环保知识、环保建材知识的教育,使全民树立起强烈的生态意识和环保意识,树立加快发展环保型建材的责任感,自觉地参与保护生态环境、发展环保型建材的工作中。室外的绿色营造了美丽的环境,室内设计方面同样需要环保意识,严格控制住宅建筑的装修污染:
(1)要严格选材。首先,要看装饰材料是否是正规生产厂家的产品,要查看生产厂的商标、生产地址、防伪标志等。然后,要看产品检测报告中的甲醛、苯等有害物体释放量是否合乎标准。
(2)要在装修后找有资质、正规的室内环境监测部门进行检测,听取专家的意见,选择合适的入住时间。最好空闲一段时间,使室内有害物质消释到安全系数内再入住。
(3)在入往后常开窗户加强通风,加速室内不良物质和气体的排放。
(4)如果在入住后有不良反映,要及时到医院检查身体,并请检测部门来检测,及时清除致病的污染源。
(5)要学习、掌握一些装修环保标准和法规,在遇到因装修污染引起的纠纷时,要按照国家的环保法规依法调解或经诉讼解决。
3、住宅建筑可持续发展的途径
3.1提倡绿色住宅建筑
20 世纪 90 年代开始,“可持续发展”成为世界上许多国家的发展战略,专家们提出了“绿色建筑”的概念。绿色建筑就是“资源有效利用的建筑”,亦即节能、环保、舒适、健康、有效的建筑,简言之为低能耗、低污染的建筑。对于材料的选用遵循以下原则:一是提倡使用 3R 材料(可重复使用、可循环使用、可再生使用)。二是选用无毒、无害、不污染环境,有益人体健康的材料和产品,宜采用取得国家环境保护标志的材料、产品。
与传统建材相比,制造新型建材不仅可以降低自然资源的消耗和能耗,而且能使大量的工业废弃物得合理的开发与利用;新型建材不仅不会对人类的生存环境造成污染,而是有益于人体的健康,有助于改善建筑功能,起到防霉、隔音、隔热、杀菌、调温、调湿、调光、阻燃、除臭、防射线、抗静电、抗震等作用;制造新型建材不仅可以采用不对环境造成污染的生产技术,而且在产品结束其使用寿命后,还可以作为再生资源加以利用,不会形成新的废异物。
3.2提倡清洁生产(无污染技术)
减少建材生产对地球环境和生态平衡的负面影响。现代社会经济发达、基础设施建设规模庞大,建筑材料的大量生产和使用一方面为人类构筑了丰富多彩、便捷的生活设施,但同时其发展是以能源的过度消耗和环境污染为代价的。笔者认为,忽视原材料的“环境价值”是建筑对环境产生不利影响的原因之一。因此,要保护环境,实现可持续的建筑设计,就必须把原材料对环境造成的影响,加入衡量建筑的价值体系中去。建筑是取之自然又回归自然的创造性工程,所使用的材料不应对人体及周边环境产生危害,如墙体采用粘土砖即是对自然的破坏。并尽量采用低蕴能材料,避免有毒污染材料。建材生产避免以破坏、占有土地林木为代价的,在我国每年的建材资源消耗达 50 亿 t,毁坏农田 6 700万公顷。就可持续发展建筑而言,对木材的选择需要慎重进行。树木的砍伐可能带来相当多的可持续发展问题,如运输能耗、生物差异多样性的损失、可能发生的局部经济环境被破坏等问题。
环境亲和的建筑材料应该耐久性好、易于维护管理、不散发或很少散发有害物质,当然,同时也得兼顾其他方面的特性,如艺术效果等。为了实现可持续发展的目标,将建筑材料对环境造成的负面影响控制在最小限度之内,需要开发研究无污染技术,清洁生产环保型建筑材料。例如,利用工业废料(粉煤灰、矿渣、煤矸石等)可生产水泥、砌块等材料;利用废弃的泡沫塑料生产保温墙体板材;利用废弃的玻璃生产贴面材料等。既可以减少固体废渣的堆存量,减轻环境污染,又可节省自然界中的原材料,对环保和地球资源的保护具有积极的作用。免烧水泥可以节省水泥生产所消耗的能量;高流态、自密实免震混凝土,在施工工程中不需振捣,既可节省施工能耗,又能减轻施工噪音。
3.3节约资源,降低能耗
按广义生命周期的观点,建材能耗包括:建材生产、建筑物营运、建筑物的日常使用、建筑物的拆除解体、建材再利用等方面能耗。加工越细致和制造过程越复杂的产品和材料,通常要在生产过程中消耗更多的能源。一般来说,耐久性越好的材料,导致室内污染越少。绿色建筑师们往往就地取材,减少使用金属、混凝土之类加工程度高、能耗大的建材;就地加工,减少使用金属、混凝土之类加工程度高、能耗大的建材,重新开发短寿易耗废旧材料。选择再处理(如油漆、再加工、防水防火处理等)较少的建筑材料,或者选用那些对其维护只产生最小环境影响的材料。另外,功能要求的变化,使用期限的限制,城市发展的需要等等都可能需要建筑被拆除或改造。如果在设计时就考虑了其拆除时的问题,则可对材料的再生和循环使用起到相当的帮助。积极利用可循环使用的建筑材料,可以减少垃圾掩埋的压力和节省自然资源。建筑物到达使用期限后,其材料应能自然降解或转换。
3.4借鉴国外成功的经验
发达国家在对环保型建材的研究、开发、实施上起步较早,制订了一些有机挥发物散发量的试验方法,规定了一些环保型建材的性能标准,并且开始推行低散发量标志认证,同时,开发了一些环保型建材新产品。国外消费者对建筑装饰材料的环保程度要求很高,西欧各国和美国等发达国家的建材目前达环保标准的已超过 90%,日本还推出了无化学住宅。在倡议和发展环保型建材的基础上,一些国家已经建成了居住或办公用的样板建筑,取得了良好的社会和经济效益。充分利用老旧建筑的材料,尽可能使用由再生原料制成的材料。由再生原料制成的建材产品可以减少固态垃圾,以及制造的能量消耗,而且节省自然资源,这也是具有环保意识的做法,在世界上逐渐流行起来[3].比如,在西班牙塞维利亚 1992 年世界博览会上纸制建筑曾大量登场,展览会的入口标志塔就是由预制纸构件来建成的,它的直径为 13m,高达 33m.由于这座塔是可完全分解的,所以,在展览结束后其材料不会浪费。再比如,美国弗里斯特儿童商店总部的地毯是使用处理过的塑料瓶,入口门廊则使用回收的玻璃灯泡制成的瓷砖。许多国家还致力于研究建筑废材(包括工业废材)的改造再生技术,及其与成本的关系,以更广泛地节约资源、减少地球垃圾。
4、结束语
环保型建材是一个内涵深邃、外延广袤的概念,它是生态建筑赖以发展的基础。材料的革新往往引起技术上的革命。近年来,各种各样的有利于节能和环保新材料的问世,如透明泡热材料、高强轻质材料、高保温玻璃等,大大推动了生态建筑的发展。
我国环保型建材的发展已开始起步,目前,我国已开发的装饰材料有壁纸、涂料、地毯、复合地板、管材、玻璃、陶瓷、纤维强化石膏板等。如防霉壁纸,经过化学处理,排除了壁纸在空气潮湿或室内外温差较大的情况下易出现的发霉、起泡、滋生霉菌的现象;环保型内外墙乳胶漆,不仅无味无污染,还能散发香味,可以洗涤、复刷等。应该积极注意新型建材的信息,新型建筑材料在环境保护和能源节约方面扮演着重要角色,这些材料将能积极主动地应付自然环境的挑战。可以相信,大力推广环保型建材,运用现代高科技手段进行设计,实现住宅建筑可持续发展会逐步变为现实。
参考文献:
[1] 许亚文,鲁坤元,杨 慧。 设计面向 21 世纪的绿色住宅[J]. 四川建筑,1999(2):56-57.
前言:当前在建筑装饰施工中大量的采用工业化生产(预制或定制现场安装)模式可以有效的降低甲醛、苯等有害物质的含量、减少浪费节约能源。在现代酒店、写字楼的室内高档装饰中木制品、玻璃的使用量所占比例在逐渐增多。室内甲醛、苯等有害物质的污染源主要来源是:胶合板、大芯板、密度板、粘接胶、面饰油漆、地毯等建筑装饰材料是我们目前施工首选和今后发展的趋势。
1、建筑节能的基本概念
建筑节能是社会发展的需求,它有利于缓解能源紧缺问题,建筑节能是环境保护的需求,它有利于减轻大气污染现状,建筑节能是建筑业进步的需求,它有利于巩固企业市场地位。
建筑节能是指在满足人们正常生活,学习和工作需要的前提下,在建筑规划设计、建筑材料生产、建筑物施工及使用过程中,采用新材料、新技术,合理设计建筑维护结构的热工性能,提高采暖、制冷,照明、通风、给排水和管道系统的运行效率,降低能耗,合理、科学、有效的利用能源,从而达到提高建筑舒适性及节约能源的目的。
2、环保节能型建筑材料的发展及应用现状
2.1环保节能型建筑材料的发展现状
2.1.1 废弃植物纤维。废弃植物纤维是一种具有多种用途的可再生生物资源,主要是指农作物秸秆、废弃木质材料、废弃竹子等。我国是一个农业大国,农作物秸秆等废弃植物纤维资源十分丰富。
废弃植物纤维具有很多良好的性能,在环保节能型建筑材料的开发与应用中具有很大的性能潜力。
2.12 石膏建材。石膏类建材具有的优点;1)石膏的煅烧能耗比较低(仅为水泥的1/4、石灰的1/3),因为用石膏做建材可大大节约能源;2)石膏建材比实心砖、混凝土均节约材料;3)石膏建材具有可循环使用性,不产生建筑垃圾;4)石膏无毒无害,具有良好的耐热、耐火性。
粉煤灰;粉煤灰利用粉煤灰代替部分赫土制作烧结砖、空心砖、墙地砖以及粉煤灰烧结陶粒等,而参加粉煤灰生产的陶制制品是很有发展前途的新型环保节能建筑材料。
2.1.3泡沫玻璃
泡沫玻璃是集环保、保温、阻燃、隔潮、吸声于一体的新型建筑材料、。其原料是废弃的各种颜色平板或瓶罐玻璃碎块,属于非物理用;生产的产品具有显著的环保效益;生产过程不产生“三废”。
2.1.4膜材料
建筑用复合膜材料具有透光性好、密度小、机械强度高、耐久、防火、保温和抗紫外线等优良特性,因而成为新一代的环保节能型建筑材料。
具有良好的文保隔热性能。膜材化学性能稳定,不会对环境造成污染和人体造成伤害,膜材作为一种绿色建材在发达货架得到了大力的推广和应用。
2.1.5其他环保节能型建材
一种纳米微胶囊相变材料可作为新型的环保节能型建筑材料,其主要成分为纳米和微胶囊化的相变材料。纳米在光催化作用下,能杀死病毒,消除VOC和无机有害气体,能在不通人室外新风的情况下有效搞室内空气品质,减少空调系统的能耗;同时,微胶囊相变材料通过相变,物质的分子结构迅速地发生转变,在恒温状态下进行吸热或放热,在外界温度变化时能有效地保持室内环境的稳定性,减少了能量的损耗,达到建筑节能的目的。
3、节能环保型装饰材料的工艺特性
①A、木制品在工厂定制中是要经过两次高温生产流程工序的。一是.在胶合压制工序,采用28℃--32℃的温度、5—8吨的压力下压制6—8小时;二是.在喷漆后,采用25℃--28℃的温度及一定环境湿度的情况下烘烤3—4小时。
甲醛、苯对温度非常敏感。一般在19℃以下甲醛、苯基本不挥发,在20℃--26℃之间其挥发速度成倍的增加,在26℃--35℃之间其挥发速度则爆发性的增长。
综上所述,由于木制品在工厂定制(前提是采用符合国家标准的木工板、粘接剂、油漆),经过了两次高温工序比较长时间的处理,其甲醛、苯的含量将大大降低。这样对于室内空气质量达标奠定了很好的基础。
B、由于木制品在工厂定制,所以施工现场不再需要油漆仓库(危险品仓库),这样有效的降低了施工现场安全隐患。
C、一般木工板的有效利用率在75—80%之间,而一樘单扇门(0.85×2.2m)需要5张不同厚度的木工板和一定数量的实木线条,其垃圾产生量相当于1张板左右。而工厂生产其木制品垃圾由专业废旧木材加工厂回收再利用。所以,工厂定制木制品可以有效地减少垃圾排放和填埋量(建筑垃圾)。由于木制品在工厂定制,所以装饰施工现场噪声、异味等大大减少。相对降低了城市的噪声污染和空气污染。由此可见,采用此方案可以有效的提高环境保护效果。
②玻璃饰面.
A、墙面装饰性玻璃(如:镜子、烤漆玻璃等不透明的玻璃制品)。由于玻璃胶中含有甲醛、苯等有害物质。为此,我在组织施工时对于此类玻璃饰品的安装工艺一般采用镜钉打孔安装和强力双面胶粘接(双面胶比玻璃胶整体用量少、其含胶量更少,其甲醛、苯的含量就更低)安装。如果采用玻璃胶粘接工艺,则每平方米玻璃需要300g左右的玻璃胶。
B、墙面隔断性玻璃(透明或半透明玻璃)。一般建议建设方采用定制金属外框的成品隔断。若建设方不同意,我们采用内置密封橡胶条+金属压条、外饰设计图纸要求的饰面材料。这样的施工工艺可以不使用玻璃胶。如果采用玻璃胶固定工艺,则每8—10延长米(单面)需要300g左右的玻璃胶。
采用这种施工工艺大大减少了玻璃胶的使用。降低了室内装饰项目中的甲醛、苯的含量。
③我在施工中采用了定制3.75m长的龙骨(加长或缩短龙骨按延长米计算是不需要增加成本的),这样既可以保障每一个接口处都有一个吊杆,又符合国家施工规范之要求,还增加了主龙骨接口处的强度、减少了天花变形、开裂的现象,并且完全取消了接口卡。这样可以彻底取消接口卡的使用,又可以减少龙骨使用量1%左右。这样不但提高了功效、降低了材料成本,而且降低了单方装饰工程面积中钢材的使用量,给国家节约了能源。
2.1.6环保节能型建材来发展。开发环保节能型建材,从根本上改变我国建材工业发展中存在的高投人低产出、高消耗、高污染、低效益的粗放式生产方式,选择资源节约型、污染最低型、质量效益型、科技先导型的发展方式,把建材的发展和资源利用、生态保护、污染治理有机地结合起来,这是21世纪我国建筑材料发展的战略目标。
我国建材行业未来发展战略方向应该是:大力发展环保节能型建材,采用低能耗制造工艺和不污染环境的生产技术,尽量不使用含有对人体有害的、有机化学物质,兼顾可回收利用和循环生产,坚持走资源节约型和环境友好型的可持续发展道路。
结束语
建筑装饰材料的环保节能是落实可持续发展重要国策和科学发展观的重要政策。建材的环保节能不仅是一个经济问题,更重要的是一个国家发展的战略性问题。政府、媒体都有责任与义务去引导消费者,只有这样我国环保节能型建筑的发展之路才能更加开阔。
参考文献