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1.1特征
綠色建筑材料具備如下幾個方面的特征:第一,主要使用天然資源進行生產,如尾礦、廢渣、垃圾、廢液等廢棄物。第二,在制造工藝和生產技術方面,更加注重對環境的保護,降低了材料生產過程對環境造成的破壞,不使用對人體或者環境有害的化合物,綠色建筑材料的配置,不使用甲醛、鹵化物溶劑或芳香族碳氫化合物,并且不含有汞及其化合物。第三,綠色建筑材料對于人體健康有益,可以提升建筑物的居住品質。第四,綠色建筑材料能夠實現循環利用,降低對環境的固體廢棄物污染。
1.2分類
從綠色建筑材料的實用功效方面來看,一般可分為以下幾類:
1.2.1空氣凈化建材
使用這類建筑材料,可以實現對環境的長期凈化。具體來說,通過使用將玻璃、陶瓷等載體,在其中加入Ti02光催化劑,然后通過紫外線光照,就可以使空氣中水分和氧氣轉化為活性氧自由基,而這些游離的自由基能使VOC、S02、NO等污染氣體轉為無害氣體,從而就實現了對空氣的凈化。
1.2.2保健抗菌建材
這類建筑材料大致可以分為如下幾類:第一,金屬氧化物。這種材料有較強的抗菌能力,其抗菌效果依次為:Ago、CuO、ZnO、CaO、MgO。第二,含金屬離子的、以硅酸鹽為載體的抗菌劑(第一代)。第三,光催化抗菌凈化材料(第二代)光催化抗菌凈化都是利用光照射下產生的活性氧。因此,這類產品在環保方面有著非常廣泛的應用前景。第四,稀土激活保健抗菌材料。這種新型抗菌材料,其抗菌效果要比上述幾類強。
1.2.3多功能的綠色建材
多功能的綠色建材指的是,建筑材料在發揮其建筑物構成載體的同時,還能兼具其他對居住環境有益的功能。舉例來說,第一,日本東陶公司研發出的一種新型瓷磚,可以抑制雜菌的產生和防止霉變。第二,綠色建筑材料可以調節室內溫度,有的壁磚可以發揮調節室內溫度的效果。
2環保節能綠色建筑材料的應用
2.1綠色建材在國內的應用
從總體上看,我國對綠色建筑材料的研究和應用尚處于起步階段。同一些發展國家相比,我國目前還是以傳統建筑材料為主。不過近幾年,綠色建筑材料已經收到了社會各界的關注,人們對綠色節能低碳建筑有了比較深的認識。國家也在大力支持研制新型節能環保材料,鼓勵建筑行業發展綠色節能建筑。
2.2應用價值體現
綠色建筑有著非常好的使用價值,例如,在建筑物中按照一定的比例加入綠色建筑材料,可以提高房屋居住的舒適度,使得其冬天室內溫暖,而夏季則涼爽。根據相關的數據統計顯示,綠色節能建筑物,同傳統材料的建筑物相比,可以減少三成的電力消耗。并且這些綠色建筑材料,對人體有益,不危害環境,使用的資源大多來源于自然物,對資源造成的壓力很小。
2.3綠色建材的應用現狀
2.3.1用于墻體及圍護結構的環保節能型建材
在綠色建筑材料的使用方面,目前比較常見的就是墻體材料和一些維護機構板材。通過在主體建筑物加裝這種建筑材料,可以降低建筑物的整體質量,并且起到良好的隔熱保溫作用,有利于降低建筑物的能源消耗。
2.3.2用于屋頂、地板及門窗的環保節能型建材
在建筑物的屋頂、地板以及門窗安裝方面,可以使用合適的綠色節能建筑材料,對于提高建筑物的整體環保性能,有著十分重要的影響。一些新型的綠色節能建筑材料,安裝在屋頂或者門窗上,可以有效提升建筑物的居住品質。
3綠色建筑材料發展瓶頸與趨勢
3.1發展的瓶頸
建材市場綠色建筑材料發展的三大瓶頸:政策、成本、認知度。一是國家沒有多少政策出臺,僅僅是倡導。就像世博會所使用的綠色建筑,用完就拆了。這也涉及到第二點,也就是成本。造價會讓開發商難以承受。大規模生產或許能使成本降低,但在技術上尚未實現。第三是消費者的認知度。建材市場綠色建材都將會是一個很大的趨勢。建材市場綠色建材廠商的不規范生產也是影響其普及的一大原因。
3.2發展趨勢
綠色建筑材料是一種新型的建筑材料,對于改善傳統建筑材料帶來的環境污染和資源壓力,有著十分重要的人作用。可以說,未來綠色節能環保性建筑材料,其發展趨勢會逐漸清晰,應用范圍也會不斷擴大。
4結束語
[關鍵詞]生態建筑材料;竹子;竹建筑
1引言
鋼材、水泥、玻璃、砂石、粘土磚及其它金屬、化工材料,其原料都是不可再生的礦物資源。我國在建筑材料制造過程中,約消耗近百億t的礦物資源,造成嚴重的資源短缺和環境破壞。同時,建筑材料的制造過程,還要消耗占全國總能耗15%的能源并造成驚人的環境污染。建筑材料的全球性緊缺是十分令人擔憂的問題:特別在發展中國家。木材及其它傳統建筑材料的短缺及相應的價格上漲迫使人們必須去尋找一種價格低廉又能滿足建造要求的建筑材料。
竹子因其屬于草科植物,所以常被稱作高大的“草”,與塑料、木材和石頭等材料建造的房屋相比,廉價的竹子建筑不但經濟,耐久性和安全性也很好。
許多竹子房屋用處理過或天然的竹材來建造,必要時輔以木材、泥漿、磚塊及混凝土等其它材料,可增加耐用性并豐富造型。竹子在我國的產量非常豐富,中國人對竹子的使用有幾千年的歷史,但是,一直都局限在傳統的用法上,作為生態建筑材料的巨大價值卻被忽視了。本文從建筑學的角度對竹子進行分析和說明,旨在揭示我國開發竹子這種生態建筑材料所具有的深遠意義。
2竹子的性質
2.1分布世界上有超過l600種竹子,主要分布在亞非拉的一些國家(見圖1)。歐洲沒有天然分布的竹種,北美原產的竹子也只有幾種。近百年來,一些歐洲國家和美國、加拿大等從亞非拉的一些產竹國家引種了大量的竹種。例如,美國從中國引種的剛竹屬竹種就有35種。亞太竹區是世界最大的竹區,該區竹子約50多屬,900多種,其中有經濟價值的有100多種。主要產竹國家有中國、印度、緬甸、泰國、孟加拉、柬埔寨、越南、日本、印度尼西亞、馬來西亞、菲律賓等。
美洲竹區南至南緯470的阿根廷南部,北至北緯40。的美國東部,共有18個屬,270多種。在北美,除大青籬竹及其2個亞種外,沒有鄉土竹種。在拉丁美洲,南北回歸線之間的墨西哥、危地馬拉、哥斯達尼加、尼加拉瓜、洪都拉斯、哥倫比亞、委內瑞拉和巴西的亞馬遜流是竹子分布的中心。
非洲竹區竹子分布范圍較小,南起莫桑比克南部,北至蘇丹東部。在非洲北部蘇丹境內的尼羅河上游河谷地帶和埃塞俄比亞的溫帶山地森林地區都有成片的竹林分布。然而非洲大陸的竹類區系很貧乏,引種的也不過十幾種。
圖1世界竹區分布目前,世界上絕大多數竹林仍處于荒蕪狀態,濫砍濫伐嚴重,經營管理水平低,產量不高。本世紀80年代以來,一些熱帶、亞熱帶國家都重視發展竹業生產。其中,經營歷史較久、經營管理水平較高的要算中國和日本。
2.2自然屬性竹子是屬于禾本科竹亞科(Ba,Ilbusadea)的一類植物,已知全球約有150屬,l225種;竹林面積達l400萬hm2。竹子的生長速度非常快,在理想的條件下,一種生長在哥倫比亞的叫Guadua的窄葉竹,直徑為22~24cm左右,它的莖稈只要3~4個月就可以完全長成。竹子的產量也很驚人,在哥倫比亞,每ho土地可以產出7000~10000萬株Guadua;在巴西,Guadua的一些品種每ho可以產出60000株。
我國江西的毛竹具有生長快、成材早、產量高、用途廣的特點,一株毛竹從出筍到成竹只需2個月左右,當年即可砍作造紙原料,若作竹材原料,也只需3~6年的加固生長就可砍伐利用。0.067hm2(1畝)可年產竹材l500~2000kg。毛竹是多年生常綠樹種,要求溫暖濕潤的氣候條件,年平均溫度15~20cc,年降水量為l200。1800mm。對土壤的要求高于一般樹種,既需要充裕的水濕條件,又不耐積水淹浸。
2.3物理性質竹材有一般木材所不及的優點:收縮量小,高度的割裂性、彈性和韌性,很好的順紋抗壓力和抗拉力。
竹材在外力作用下的抵抗力稱為竹材的力學強度,單位為MPa。竹材的抗拉強度約為木材的2~25倍,抗壓強度為木材的1.5~2倍。表l列出了竹材的各種力學強度,竹子的抗壓和抗拉性能都很好。而且生長在斜坡的竹子比生長在山谷的竹子結實,在貧瘠干旱的土地上生長的竹子比在肥沃的土壤中生長的竹子結實。這些在選用竹子時也要作為考慮因素。
2.4竹子在建筑方面的優勢1)經濟性:竹子建筑最重要的優點是成本低廉但不降低建筑質量,而且經久耐用,占用空間少。根據哥斯達黎加PNB的統計,竹房屋比普通材料住宅的成本便宜20%H1。
2)靈活性:竹子建筑的設計和建造更具靈活性,優點之一就是能夠通過更換損壞部分得到經常性的維護。
3)低技術:竹建筑的技術要求不高。大多數竹房屋的建造基于當地的技術水平,無需高技術的指導,另外,竹建筑比較容易與先進技術結合使用。
4)安全性:由于質量輕、彈性好,竹子的抗震功能非常突出。據報道(Gutierez,1998),在哥斯達黎加的7.6級地震中,位于震中的30座竹房屋保存完好,而周邊許多混凝土房屋和旅館全部倒塌。
5)舒適性:熱帶農區夏季氣溫很高,中國云南南部地區,人們至今仍然喜歡建造竹樓來避暑,享受竹樓的涼爽。
6)耐用性:經過適當處理的竹材使用壽命可達30年之久,而且,竹材種類的精心選擇、防腐處理、輔助材料的使用以及老化或損壞部分的定期更換等等都能增加竹房屋的耐用性。
7)可持續性:社會、經濟和環境的可持續性是當前發展領域中日益重要的問題。竹子本身所具備的特點符合可持續性發展的所有指標。竹子在2~3年即可成材,而木材至少需要25年。竹子是世界上生長最快的植物,只需利用當地的主要原材料和工具就足以建造簡單經濟的竹房屋。
3竹子的應用
3.1傳統用法
1)利用其割裂性編織用具、竹簾、竹席、竹籬、傘骨、燈籠等;
2)利用其負荷力制作曬竿、擔架、腳手架、梁柱、門窗、地板、竹橋、竹筏及其它家具、用具
3)利用其彈力制作弓、弩、釣竿等;
4)利用其抵抗力制作手杖、傘柄、撐竿、竹釘、竹箍等;
5)利用其中空特性制作水車、水桶、水管、煙筒及各種樂器;
6)利用其外觀特性制作竹索、蔑欖、工藝品、玩具等。
3.2現代用法隨著科學技術的進步,除了在傳統的基礎上提高產品質量外,竹子還被開發出了更多新的用途(見圖4)。主要是以竹代木,將竹材制成各種建筑用板材,比如膠合板、纖維板、裝飾板等代替各類木質板材。竹質人造板材質細密,不易開裂、變形,具有抗壓、抗拉、抗彎等優點,各項性能指標均高于常用木材。
4竹子建筑
4.1概況竹子在食品、房屋、家具等許多領域的應用歷史悠久。在許多國家,竹子以多種方式得以巧妙利用,一生都可為人類服務。竹子是房屋建造最古老的建筑材料之一,作為品質優良的建筑材料,竹子比較便宜,且容易加工。近年來,竹子作為房屋建筑材料的重要性逐漸得到人們的關注。在亞洲,許多低收入家庭利用竹子搭建房屋構架,即便使用其它材料,竹子也是建筑單元的主要組成部分。其可以制成房屋的屋頂桁架、檁子、椽子、柱子、地板、墻體、門窗等各種部分,有時為了隔聲的需要可以結合水泥、石膏等材料。竹子建筑除了環保外,還具有造價低、便于安裝的優點(見圖5、6)。在中國和日本的文化中,竹子具有重要的地位。
竹子剛勁、清新、生機盎然、蓬勃向上的特點被看作是做人的重要品質,因此,竹子在建筑、家具及日用品中更多的體現其文化涵義。在東南亞,竹子幾乎覆蓋了泰國、印尼的鄉間和很多太平洋小島,孟加拉國90%的農村房屋都是用竹子建造的;在南美洲,本土適合建造用的竹子Guadua建成的房屋很受歡迎,在哥倫比亞的安第斯山地區,竹子被用來建造結構柱或者劈裂制成板條,用來覆蓋在墻體表面、天花板和地板上,大多數的竹子還被用作腳手架或者混凝土的模板∞j。
4.2我國的傳統竹子建筑我國在2000多年前,竹子就已用于民間房屋的建造,迄今南方各省仍多采用竹子建造一些半永久性或臨時性的房屋、棚舍等。竹子在江南民居建筑中一般做夯土墻的骨料使用,可以使夯土墻更加堅固耐用,也可以把竹子剖成長條編成竹笆作為圍墻、外墻,竹子還可以編織成窗間墻的防護網、護墻板或者做成框釘竹條用作護窗板b]。
在云南,傣家竹樓屬熱帶雨林竹樓形式,包括德宏、景頗、西雙版納一帶。傣族民居以木柱承重,四周圍竹墻,為了通風和防潮,房屋整個架空。竹構架歇山頂,坡度很大,屋面覆以小平瓦或排草。濕熱帶的太陽眩光很強,所以墻體不能開窗,但又要保證通風。竹編的墻透光柔和,既排除了眩光又可以通風Mj。景頗族的竹樓是長脊短檐、架空低矮的干欄式建筑,竹樓的架空高度很低,一般距地面約50cm,高的也不超過lm,竹屋兩側的竹編墻體上部略向外傾,覆蓋脊長而檐短的倒梯形雙坡屋頂o¨。
從結構上看,景頗民居采用的是縱向承重構架。三列縱向設立的竹子可依家庭大小延長擴展,柱與柱之間無橫向的聯系構件。另外,承重的柱子與架空層、居住層、圍護的墻體三者之間也是相互獨立、自成一體的,4.3現代竹子建筑現代竹子建筑根據不同的需求,主要分為3類。
一是廉價的實用房屋,主要針對解決貧困地區的居住問題,這類住宅建筑以低造價為前提,對技術的要求低對竹材的需求量很大。如東南亞的大部分地區以及南美的一些國家,目前仍然有大量竹制房屋。二是臨時性建筑,如用于臨時展覽或休憩用的竹屋,這類建筑要求建造快捷、拆裝方便、且造型精美。具有代表性的例子就是由哥倫比亞建筑師西蒙·韋雷(Simonvelez)為漢諾威世博會主持設計的zERI廳,以及建于哥倫比亞,由Jorgsta姍設計的跨度約為45m的竹橋(見圖9)。在我國的臺灣南部,使用竹子也有很悠久的歷史,隨著時代的發展,又把竹子靈活地應用于現代房屋中,例如竹子建造的公廁(見圖10)、辦公室等。三是比較奢侈的別墅、茶室等。這類建筑追求的是竹子所體現的頎長挺拔以及樸素內斂之美,建筑構件精致考究,造價較高,但隨著技術的發展和人們對精神美的更高追求,這類高品質的竹子建筑的發展空間也是很大的。典型例子是隈研吾設計的位于長城腳下的公社竹屋。隈研吾之所以選擇竹子為材料,如他自己所說,“既然它在中國與日本文化中具有獨特涵養,我們盡可能使用竹子”。
這充分體現了竹子在中國和日本文化中的重要地位。竹子排布的密度與直徑,提供了各種不同的空間分割,利用這些特性,隈研吾設計了一面竹墻,就像長城一樣沿著基地斜面的一層竹子,將長城的特質運用到居住行為上。這樣一來房子被稱作“墻”而非“房屋”(4.4竹構件的連接竹子自身具有很多優點,如前面已經提到的,它是一種便宜,生長迅速的植物,其優越的物理性能使圖10外掛竹墻公廁圖11隈研吾設計的竹屋之成為很好的建筑材料。但是在竹子建筑中,連接部分是竹結構的一個難點。因為竹子本身是圓筒形的,圓形的交接在節點處比較困難;另外竹纖維是縱向生長的,這樣竹子很容易在縱向破裂;竹子表面很光滑而且堅硬,捆綁材料很難固定住。目前常用的一些連接竹結構的方法可以比較好的解決這一難題。
1)捆綁連接法捆綁連接法是最常見的連接方法,用傳統的自然植物連接,如椰子的纖維、棕櫚葉、樹的內皮和竹藤等。捆綁之前將藤條在水中浸泡一下,藤條在干燥后會收縮變緊,從而捆綁的更牢固。橫梁末端和綁帶起到了傳遞受力的作用,如果捆綁得不夠緊,橫梁很可能會在孔洞里裂開。
2)榫卯(螺栓)連接法具有次級連接元素的構件經常用于與繩索的上下連接。在這種連接方法中,作為螺栓的構件負責傳遞拉力與壓力。在木構件中,這種連接由榫卯來完成。金屬螺釘是穿孔材料,如果竹材不夠新鮮,竹子就很容易被楔形的螺釘劈裂,因此要選用砍伐后不久的竹材穿孔,另外穿孔不能太靠近竹子的端部,否則竹子會很容易裂開4.5實例分析——zE砒廳1)背景哥倫比亞的建筑師西蒙·韋雷致力于竹建筑的研究已經很多年,是這方面的專家。他設計了大量優秀的竹子建筑,這些作品包括住宅、觀光塔、鄉村俱樂部甚至馬廄。
zERI廳是西蒙·韋雷為了2000年漢諾威世博會而設計的,它代表了(ZemErnissionsResearch&Initiatives,zERI)的宗旨——可持續發展,另一個目的是為了推動竹子在南美洲作為建筑材料的應用。
該建筑的建筑面積2150m!,其中地面1650m2,一層的展廳500m2(見圖14~16)。
2)方案zERI廳為圓形架構建筑,主要靜力結構的構成單元由2個斜柱及其支撐的2個懸臂梁組成。在這個圓形放射狀平面上每個軸線上有2個支撐橫梁,橫梁在最高處形成1個圓環。lO對上述的基本結構單元按照圓形規律布置,構架上還有一些為了減少跨度而設置的支撐結構。支撐結構不把荷載直接圖14zElu廳外觀圖15框架示意圖16受力示意傳遞到斜柱上,而是將荷載轉化成柱與柱之間的相互擠壓。為了避免斜柱折斷,減少斜柱的長度,在整個建筑的中間高度位置加入了旋轉展廳。
該建筑屋頂呈lO邊形,向外懸挑7m。屋頂平面的直徑為40m,屋脊處高度為14.5m,屋面排水槽處高度為7m。屋面材料為9mm厚的瓷磚貼面,由竹子加固,下鋪3cm的水泥砂漿。砂漿和下面鋪的金屬卷材一起將屋頂的荷載傳遞到椽子上,椽子之間的距離較近,由它們將荷載向下傳遞給梁和柱(見圖17、18)。
外圈的斜柱由6根圓木綁成,里圈的由4根綁成,它們是由紐紋條和扁鋼連接的。不論里圈還是外圈,斜柱只有2棵圓木直接與基礎接觸,其它的圓木都是用來增加硬度和彈性的。里圈的斜柱下部是圓型基座,外圈的斜柱下接單個的基座,由基礎梁相互連接。
3)連接方法①A型——水泥砂漿埋螺紋桿從內部打穿豎向竹子2~3個柱子節兒,插入螺紋桿,再從外注入水泥砂漿將其固定。橫向竹子在垂直方向打一個穿孑L,串在螺紋桿上。螺紋桿伸出來的末端,至少要有一個螺母和圈墊擰在上面,最后在向橫向竹子注入水泥砂漿。
②B型——鋼條螺栓,水泥固定首先把橫向放置的竹子豎向打孔,螺紋桿從這些孔中拉出來。第2根垂直放置的竹子外側固定了鋼條,鋼條繞過橫向竹子,擰在剛才拉出來垂直螺紋桿上。鋼條像根皮帶將2根竹子拉在一起。橫向竹子上被鋼條搭上的那節必須灌入水泥砂漿,否則鋼條一緊,竹子就會被勒劈。
③2種連接方式的評估根據FMPA斯圖加特(一家專門測試材料的機構)的實驗,A型連接基本沒有什么錯位,在螺紋桿連接處連接竹子的時候,曾出現竹子破裂。最大的荷載為70kN。B型連接有1.5mm的錯位,不過可以承受140kN,是上一種的2倍之多。竹子的破裂發生在給鋼條鑿孔和對竹子進行切割的時候。
4.6局限及解決辦法1)壽命有些竹子的淀粉含量比較高,在收割后很快就會被昆蟲和霉菌侵蝕,破壞了竹子的強度和聯接。
在熱帶雨林中,沒有經過防腐處理的竹子建筑的預期壽命是3.5年,很少有壽命超過15年的,因此整個建筑每隔一定時間就要重建。
解決辦法:一種傳統的辦法是將竹子烘烤晾干后,快速的用煙熏一下,利用煙里面的木餾油在竹子表面形成一層保護膜,這樣就可以起到很好的防蛀作用。還有一種方法是在竹子外表面涂上一層熟石灰,這樣可以防止濕氣滲入,也可以防止霉菌的腐蝕。在印度尼西亞還有一種傳統的辦法就是在竹子涂上焦油后再包一層沙子,待晾干后再刷石灰。
2)連接盡管一些傳統的方法,諸如榫卯和捆扎技術已經使用了上千年。但是這種固定方法的效率并不高,在一定范圍內會有移動。由于竹子會隨季節性的濕氣變化而膨脹,膨脹率達到直徑的6%,長度也會相應縮小,從而使連接處變松弛。
解決辦法:西蒙-韋雷設計了一種連接法,即上面提到的螺栓水泥連接法。由于螺栓是一種力量集中型的連接構件,所以定在竹片容易引起竹子的開裂,這種方法是在螺栓節點之間填充固化水泥。有了這種連接法,可以增大竹子建筑的跨度。
3)缺乏設計指導和規范社會上存在一種普遍的觀念,就是竹子是窮人的建筑材料,竹子建筑被看作是臨時的避難所。這種觀念導致竹子這種生態建筑材料的價值長期被忽視了。除了傳統的建造方法外,現代只有極少數建筑師致力于竹子的研究和開發。因而在竹建筑的設計方面缺乏相應的指導和規范,在通常情況下,專業建筑師在選材時就很少考慮竹材。
5結語
通過以上對竹子的介紹可知,竹子在我國作為建筑材料被開發是切實可行的。目前國內發展迅速,大規模的城鎮建設消耗了大量能源,也給環境帶來了破壞。以可持續發展為方針,針對我國國情、建設采用“就地取材”和“低技術”的理念是必要的。我國的竹類資源十分豐富,使用竹子已有幾千年的歷史,從樂器、家具到古老的“火箭”、造紙、造船、造橋、建造房屋,竹子幾乎可以涉及到各個領域。但是人們的傳統觀念認為以竹子為材料代表了貧窮和落后,這種錯誤的認識導致了對竹子的利用只停留在傳統的方法上,技術落后、產品單一,沒有更好的挖掘竹子的價值。
要開發竹建筑項目,首先要考慮項目實施的對象。比如在開放的林區和生產石材的地區,人們可以獲得足夠的木材和石材,就無需關注竹材的利用。
相對來講,竹建筑項目在比較貧困且沒有資源可供選擇的地區成功實施的可能性更大。如果當地人們已經使用了竹子,那么工作就更容易開展。豐富的竹資源是實施低成本的首要前提,根據竹資源清查和年采伐量限額的計算,可以預測可收獲的竹材數量,并制定相應的竹子管理計劃。另外一個要考慮的問題是項目成本,竹屋的成本由竹建筑的規模、竹材處理、設計、施工及其它材料的使用等因素構成。
論文摘要:對環保節能型建筑材料的研究現狀進行了綜述,對環保節能型建筑材料的發展、應用進行了展望,指出建筑材料的環保節能是當前世界上普遍關注的熱點問題,環保節能型建筑材料的發展離不開高新技術及新材料的應用。
建筑材料的生產和加工行業是一個典型的能源消耗型產業,其生產和加工過程中不僅耗費大量的能源,還會污染環境。據統計,2005年建材行業消耗各類能源占全國能源消耗總量的7%,其產生的粉塵和排放分別占全國工業粉塵和排放總量的63%和8. 5 %位居全國工業的第一位和第二位。由此可見,在全國節能減排工作中,建材工業具有舉足輕重的作用。因而,發展和推廣環保節能型建筑材料是勢在必行的。
建筑材料要做到環保節能,就必須綜合考慮建筑材料的生產和使用能耗,盡量采用工業廢渣做原料,在保證一定材料成本的條件下,選擇保溫效果好的建筑材料。環保節能建筑材料是以最少的資料,并盡量利用工農業廢棄物及再生材料制造出的高效能建筑材料。在生產過程中也盡量減少對大氣污染和能源消耗。
1環保節能型建筑材料的發展及應用現狀
1. 1環保節能型建筑材料的發展現狀
1 .1. 1廢棄植物纖維
廢棄植物纖維是一種具有多種用途的可再生生物資源,主要是指農作物秸稈、廢棄木質材料、廢棄竹子等。我國是一個農業大國,農作物秸稈等廢棄植物纖維資源十分豐富。
廢棄植物纖維具有很多良好的性能,在環保節能型建筑材料的開發與應用中具有很大的性能潛力。
相對于其他建筑材料而言,以秸稈等植物纖維為原材料制成的砌塊加工過程簡單快捷,沒有環境污染,可以稱得上是綠色環保節能性材料,用它來建造的建筑更可稱得上是百分之百的生態建筑。但是由于材料本身的特性,適用于的建筑也有一定的局限性,目前無法用于兩層以上的建筑承重構件的需要,不過對于目前廣泛需求的私人住宅及小型的公共建筑,秸稈砌塊是非常適合的,同時也迎合了當前人們崇尚自然的心態。
1. 1.2石膏建材
石膏類建材具有的優點:1)石膏的鍛燒能耗比較低(僅為水泥的1 /4、石灰的1/3),因而用石膏做建材可大大節約能源;2)石膏建材比實心磚、混凝土均節約材料;3)石膏建材具有可循環使用性,不產生建筑垃圾;4)石膏無毒無害,具有良好的耐熱、耐火性。1 .1.3粉煤灰
粉煤灰是火力發電廠燃煤粉鍋爐排出的一種工業廢渣。我國2000年粉煤灰排放量1.6億t,且每年不斷遞增,粉煤灰堆放占地面積大,且威脅生態環境,處置粉煤灰的一個有效辦法是將粉煤灰應用于建材。利用粉煤灰代替部分赫土制作燒結磚、空心磚、墻地磚以及粉煤灰燒結陶粒等,而摻加粉煤灰生產的陶質制品是很有發展前途的新型環保節能建筑材料。
1 .1 .4泡沫玻璃
泡沫玻璃是集環保、保溫、阻燃、隔潮、吸聲于一體的新型建筑材料。其原料是廢棄的各種顏色平板或瓶罐玻璃碎塊,屬于廢物利用;生產的產品具有顯著的環保效益;生產過程不產生“三廢”。
泡沫玻璃具有自重輕、抗壓強度高、導熱率低、耐火性好、抗滲防水能力強、化學穩定性高等特點,是一種既保溫又保冷的建筑材料。目前,泡沫玻璃廣泛適用于各種場所,如代替磚和砌塊,作為屋面、墻體、天棚材料和保溫隔熱構件。
1 .1 .5膜材料
建筑用復合膜材料具有透光性好、密度小、機械強度高、耐久、防火、保溫和抗紫外線等優良特性,因而成為新一代的環保節能型建筑材料。用于建筑中的膜材料種類繁多,按材質的不同可分為兩大類:1) PTFE類膜材料,其樹脂的含量大于90%;2)PVC類膜材料。
膜材對自然光的透光率可達20,即使對保溫隔熱性能要求較高的雙層膜建筑,其透光率也達4%一8%,透射光在膜結構建筑內部產生均勻的漫射光,無陰影、無眩光,白天可滿足各種室內活動的需要,因而可節省大量的照明用電。膜材有較高的反射率和較低的光吸收率,并且熱傳導性較低,這在很大程度上阻止了太陽能輻射進人室內,減少了熱量的傳遞,具有良好的保溫隔熱性能。膜材化學性能穩定,不會對環境造成污染和人體造成傷害,膜材作為一種綠色建材在發達國家得到了大力的推廣和應用。
1 .1 .6其他環保節能型建材
一種納米微膠囊相變材料可作為新型的環保節能型建筑材料,其主要成分為納米和微膠囊化的相變材料。納米在光催化作用下,能殺死病毒,消除VOC和無機有害氣體,能在不通人室外新風的情況下有效提高室內空氣品質,減少空調系統的能耗;同時,微膠囊相變材料通過相變,物質的分子結構迅速地發生轉變,在恒溫狀態下進行吸熱或放熱,在外界溫度變化時能有效地保持室內熱環境的穩定性,減少了能量的損耗,達到建筑節能的目的。
1.2環保節能型建筑材料的應用現狀
1.2.1用于墻體及圍護結構的環保節能型建材
節能型外墻所用建材必須兼顧合適的儲熱能力和好的保溫隔熱性能,復合型墻體是首選。
空心砌塊和多孔磚是常用的、節能良好的墻體建材。在空心砌塊的墻體中,可向空隙中填加膨脹珍珠巖、散狀玻璃棉或散狀礦物棉等松散填充絕熱保溫材料,降低墻體導熱系數及砌塊之間的對流換熱作用。另外,用高壓縮空氣把絮狀的或塊狀的玻璃棉吹到墻體空腔中,填充密實,同樣能起到很好的保溫作用。
節能型墻體建材應用較多的還有加氣混凝土。加氣混凝土是優良的低能耗新型墻體保溫節能材料,是目前所有墻體材料中唯一能夠滿足節能標準65%要求的單一材料。它已廣泛用于內外墻體、屋面、樓層和平坡屋面,不僅可以用于民用居住建筑,而且可以廣泛地用于工業建筑和4層以下混合結構建筑的承重墻體。
對于建筑的圍護結構,則可采用輕質高效的玻璃棉、巖棉、泡沫塑料等保溫材料,以減輕建筑能耗。
1.2.2用于屋頂、地板及門窗的環保節能型建材
用于屋頂的環保節能型建材有玻璃棉或礦物棉氈(墊),這些保溫材料與裝飾貼面復合而成的天花板,能減少閣樓空間與屋頂天花板之間的傳熱系數,起到隔熱保溫的作用。
門窗能耗占我國高能耗建筑中總能耗約40%因而門窗的環保節能顯得尤為重要。塑料門窗的隔熱性能比常用的鋼、木、鋁合金門窗要好得多;同時塑料門窗生產過程中采用清潔的生產技術,少用天然能源,生產出的門窗無毒害、無污染、無放射性,有利于環境保護和人體健康,符合人們提出的“綠色建材”的概念,因而塑料門窗屬于環保節能型建材。
2環保節能型建材未來發展策略探討
開發環保節能型建材,從根本上改變我國建材工業發展中存在的高投人低產出、高消耗、高污染、低效益的粗放式生產方式,選擇資源節約型、污染最低型、質量效益型、科技先導型的發展方式,把建材的發展和資源利用、生態保護、污染治理有機地結合起來,這是21世紀我國建筑材料發展的戰略目標。
我國建材行業未來發展戰略方向應該是:大力發展環保節能型建材,采用低能耗制造工藝和不污染環境的生產技術,盡量不使用含有對人體有害的、有機化學物質,兼顧可回收利用和循環生產,堅持走資源節約型和環境友好型的可持續發展道路。
論文關鍵詞:建筑材料 節能 環保 發展策略
論文摘要:對環保節能型建筑材料的研究現狀進行了綜述,對環保節能型建筑材料的發展、應用進行了展望,指出建筑材料的環保節能是當前世界上普遍關注的熱點問題,環保節能型建筑材料的發展離不開高新技術及新材料的應用。
建筑材料的生產和加工行業是一個典型的能源消耗型產業,其生產和加工過程中不僅耗費大量的能源,還會污染環境。據統計,2005年建材行業消耗各類能源占全國能源消耗總量的7%,其產生的粉塵和排放分別占全國工業粉塵和排放總量的63%和8. 5 %位居全國工業的第一位和第二位。由此可見,在全國節能減排工作中,建材工業具有舉足輕重的作用。因而,發展和推廣環保節能型建筑材料是勢在必行的。
建筑材料要做到環保節能,就必須綜合考慮建筑材料的生產和使用能耗,盡量采用工業廢渣做原料,在保證一定材料成本的條件下,選擇保溫效果好的建筑材料。環保節能建筑材料是以最少的資料,并盡量利用工農業廢棄物及再生材料制造出的高效能建筑材料。在生產過程中也盡量減少對大氣污染和能源消耗。
1環保節能型建筑材料的發展及應用現狀
1. 1環保節能型建筑材料的發展現狀
1 .1. 1廢棄植物纖維
廢棄植物纖維是一種具有多種用途的可再生生物資源,主要是指農作物秸稈、廢棄木質材料、廢棄竹子等。我國是一個農業大國,農作物秸稈等廢棄植物纖維資源十分豐富。
廢棄植物纖維具有很多良好的性能,在環保節能型建筑材料的開發與應用中具有很大的性能潛力。
相對于其他建筑材料而言,以秸稈等植物纖維為原材料制成的砌塊加工過程簡單快捷,沒有環境污染,可以稱得上是綠色環保節能性材料,用它來建造的建筑更可稱得上是百分之百的生態建筑。但是由于材料本身的特性,適用于的建筑也有一定的局限性,目前無法用于兩層以上的建筑承重構件的需要,不過對于目前廣泛需求的私人住宅及小型的公共建筑,秸稈砌塊是非常適合的,同時也迎合了當前人們崇尚自然的心態。
1. 1.2石膏建材
石膏類建材具有的優點:1)石膏的鍛燒能耗比較低(僅為水泥的1 /4、石灰的1/3),因而用石膏做建材可大大節約能源;2)石膏建材比實心磚、混凝土均節約材料;3)石膏建材具有可循環使用性,不產生建筑垃圾;4)石膏無毒無害,具有良好的耐熱、耐火性。1 .1.3粉煤灰
粉煤灰是火力發電廠燃煤粉鍋爐排出的一種工業廢渣。我國2000年粉煤灰排放量1.6億t,且每年不斷遞增,粉煤灰堆放占地面積大,且威脅生態環境,處置粉煤灰的一個有效辦法是將粉煤灰應用于建材。利用粉煤灰代替部分赫土制作燒結磚、空心磚、墻地磚以及粉煤灰燒結陶粒等,而摻加粉煤灰生產的陶質制品是很有發展前途的新型環保節能建筑材料。
1 .1 .4泡沫玻璃
泡沫玻璃是集環保、保溫、阻燃、隔潮、吸聲于一體的新型建筑材料。其原料是廢棄的各種顏色平板或瓶罐玻璃碎塊,屬于廢物利用;生產的產品具有顯著的環保效益;生產過程不產生“三廢”。
泡沫玻璃具有自重輕、抗壓強度高、導熱率低、耐火性好、抗滲防水能力強、化學穩定性高等特點,是一種既保溫又保冷的建筑材料。目前,泡沫玻璃廣泛適用于各種場所,如代替磚和砌塊,作為屋面、墻體、天棚材料和保溫隔熱構件。
1 .1 .5膜材料
建筑用復合膜材料具有透光性好、密度小、機械強度高、耐久、防火、保溫和抗紫外線等優良特性,因而成為新一代的環保節能型建筑材料。用于建筑中的膜材料種類繁多,按材質的不同可分為兩大類:1) PTFE類膜材料,其樹脂的含量大于90%;2)PVC類膜材料。
膜材對自然光的透光率可達20,即使對保溫隔熱性能要求較高的雙層膜建筑,其透光率也達4%一8%,透射光在膜結構建筑內部產生均勻的漫射光,無陰影、無眩光,白天可滿足各種室內活動的需要,因而可節省大量的照明用電。膜材有較高的反射率和較低的光吸收率,并且熱傳導性較低,這在很大程度上阻止了太陽能輻射進人室內,減少了熱量的傳遞,具有良好的保溫隔熱性能。膜材化學性能穩定,不會對環境造成污染和人體造成傷害,膜材作為一種綠色建材在發達國家得到了大力的推廣和應用。
1 .1 .6其他環保節能型建材
一種納米微膠囊相變材料可作為新型的環保節能型建筑材料,其主要成分為納米和微膠囊化的相變材料。納米在光催化作用下,能殺死病毒,消除VOC和無機有害氣體,能在不通人室外新風的情況下有效提高室內空氣品質,減少空調系統的能耗;同時,微膠囊相變材料通過相變,物質的分子結構迅速地發生轉變,在恒溫狀態下進行吸熱或放熱,在外界溫度變化時能有效地保持室內熱環境的穩定性,減少了能量的損耗,達到建筑節能的目的。
1.2環保節能型建筑材料的應用現狀
1.2.1用于墻體及圍護結構的環保節能型建材
節能型外墻所用建材必須兼顧合適的儲熱能力和好的保溫隔熱性能,復合型墻體是首選。
空心砌塊和多孔磚是常用的、節能良好的墻體建材。在空心砌塊的墻體中,可向空隙中填加膨脹珍珠巖、散狀玻璃棉或散狀礦物棉等松散填充絕熱保溫材料,降低墻體導熱系數及砌塊之間的對流換熱作用。另外,用高壓縮空氣把絮狀的或塊狀的玻璃棉吹到墻體空腔中,填充密實,同樣能起到很好的保溫作用。
節能型墻體建材應用較多的還有加氣混凝土。加氣混凝土是優良的低能耗新型墻體保溫節能材料,是目前所有墻體材料中唯一能夠滿足節能標準65%要求的單一材料。它已廣泛用于內外墻體、屋面、樓層和平坡屋面,不僅可以用于民用居住建筑,而且可以廣泛地用于工業建筑和4層以下混合結構建筑的承重墻體。
對于建筑的圍護結構,則可采用輕質高效的玻璃棉、巖棉、泡沫塑料等保溫材料,以減輕建筑能耗。
1.2.2用于屋頂、地板及門窗的環保節能型建材
用于屋頂的環保節能型建材有玻璃棉或礦物棉氈(墊),這些保溫材料與裝飾貼面復合而成的天花板,能減少閣樓空間與屋頂天花板之間的傳熱系數,起到隔熱保溫的作用。
門窗能耗占我國高能耗建筑中總能耗約40%因而門窗的環保節能顯得尤為重要。塑料門窗的隔熱性能比常用的鋼、木、鋁合金門窗要好得多;同時塑料門窗生產過程中采用清潔的生產技術,少用天然能源,生產出的門窗無毒害、無污染、無放射性,有利于環境保護和人體健康,符合人們提出的“綠色建材”的概念,因而塑料門窗屬于環保節能型建材。
2環保節能型建材未來發展策略探討
開發環保節能型建材,從根本上改變我國建材工業發展中存在的高投人低產出、高消耗、高污染、低效益的粗放式生產方式,選擇資源節約型、污染最低型、質量效益型、科技先導型的發展方式,把建材的發展和資源利用、生態保護、污染治理有機地結合起來,這是21世紀我國建筑材料發展的戰略目標。
我國建材行業未來發展戰略方向應該是:大力發展環保節能型建材,采用低能耗制造工藝和不污染環境的生產技術,盡量不使用含有對人體有害的、有機化學物質,兼顧可回收利用和循環生產,堅持走資源節約型和環境友好型的可持續發展道路。
關鍵詞:新型建筑材料,發展狀況
1.引言
新型建筑材料是相對于傳統建筑材料而言的,它主要包括新型墻體材料、保溫隔熱材料、防水密封材料和裝飾裝修材料,具有傳統建筑材料無法比擬的功能。
建筑材料費用在基本建設總費用中占50%以上,具有相當大的比例;而且建筑材料的品種和質量水平制約著建筑與結構形式和施工方法。此外,建筑材料直接影響土木和建筑工程的安全可靠性、耐久性及適用性(經濟適用、美觀、節能)等各種性能。因此,新型建筑材料的開發、生產和使用,對于促進社會進步、發展國民經濟具有重要意義。
2.新型建筑材料概述
新型建筑材料及其制品工業是建立在技術進步、保護環境和資源綜合利用基礎上的新興產業。一般來說,新型建筑材料應具有一下特點:
(1)復合化。隨著現代科學技術的發展,人們對材料的要求越來越高,單一材料往往難以滿足要求。因此,利用符合技術制備的復合材料應運而生。論文參考,新型建筑材料。論文參考,新型建筑材料。所為復合技術是將有機與有機。有機與無機、無機與無機材料,在一定條件下,按適當的比例復合。然后,經過一定的工藝條件有效地將集中材料的優良性能結合起來,從而得到性能優良的復合材料。據專家預測,21世紀復合材料的比例將達到50%以上。
(2)多功能化。隨著人民生活水平的提高和建筑技術的發展,對材料功能的要求將越來越高,要求新型材料從單一功能向多功能方向發展。即要求材料不僅要滿足一般的使用要求,還要求兼具呼吸、電磁屏蔽、防菌、滅菌、抗靜電、防射線、防水、防霉、防火、自潔、智能等功能。
(3)節能化、綠色化。隨著我國墻體材料革新和建筑節能力度的逐步加大,建筑保溫、防水、裝飾裝修標準的提高及居住條件的改善,對新型建筑材料的需求不僅僅是數量的增加,更重要的是質量的提高,即參評質量與檔次的提高及產品的更新換代。隨著人們生活水平和文化素質的提高,以及自我保護意識的增強,人們對材料功能的要求日益提高,要求材料不但具有良好的使用功能,還要求材料無毒、對人體健康無害、對環境不會產生不良影響,即新型建筑材料應是所謂的“生態建筑材料”或“綠色建筑材料”。
(4)輕質高強化。輕質主要是指材料多孔、體積密度小。如空心磚、加氣混凝土砌塊輕質材料的使用,可大大減輕建筑物的自重,滿足建筑向空間發展的要求。高強主要是指材料的強度不小于60MPa。高強材料在承重結構中的應用,可以減小材料截面面積提高建筑物的穩定性及靈活性。
(5)工業化生產。工業化生產主要是指應用先進施工技術,采用工業化生產方式,產品規范化、系列化。論文參考,新型建筑材料。這樣,材料才能具有巨大市場潛力和良好發展情景,如涂料、防水卷材、塑料地板等建筑材料的生產。
3.國內外新型建筑材料發展狀況
我國新型建筑材料工業是伴隨著改革開放的不斷深入而發展起來的,我國新型建筑材料工業基本完成了從無到有、從小到大的發展過程,在全國范圍內形成了一個新興的行業,成為建筑材料工業中重要產品門類和新的經濟增長點。
1) 新型墻體材料
墻體材料是指在建筑中起承重、圍護或分隔作用的材料。新型墻體材料品種較多,主要包括各種空心磚、新型實心磚、砌塊、墻板等,如黏土空心磚、摻廢料的粘土磚、非粘土磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質板材、復合板材等,其主要特點是節能、利廢、省土、環保、減輕勞動強度和提高施工效率。我國墻體材料改革“十五”規劃和2015年發展規劃中明確提出,重點開發和推廣全煤矸石空心磚、高摻量粉煤灰空心磚生態建筑材料產品。但目前在總的墻體材料中所占比例仍然偏小,因此很難滿足當前對環境資源保護的要求。只有促使各種新型墻體材料因地制宜快速發展,才能改變墻體材料不合理的產品結構,達到節能、保護耕地、利用工業廢渣、促進建筑技術的目的。
2) 新型建筑涂料
新型建筑涂料是指涂敷于物體表面能形成連續性涂膜,裝飾、保護或使物體具有某種特殊功能的材料。近年來,無機高分子涂料受到各國重視,日本將其列為低公害產品加以發展,歐美國家也大力推廣。新型高檔涂料不斷出現,如氟樹脂涂料等,國外還相繼出現了抗菌涂料、抗靜電涂料及防海水侵蝕等功能涂料。
3) 新型建筑塑料
建筑塑料是以高分子材料為主要成分,添加各種改性劑及助劑,為適合建筑工程各部位的特點和要求而生產出用于各類建筑工程的塑料制品。論文參考,新型建筑材料。近幾年來,在建筑工程中,塑料制品將不斷取代金屬制品。主要體現在塑料管道、覆面材料和門窗,以及室外裝修、防水保溫材料的產量和需求量日益增大。我國塑料建筑材料行業加快了研發和推廣應用步伐,行業生產規模不斷擴大,技術水平穩步提高,尤其是塑料型材、管材已經進入穩定成熟的增長時期,是塑料建筑材料中最成熟的品種,目前生產仍在穩定增長中,并成為應用最好的塑料建筑材料。論文參考,新型建筑材料。
4) 新型裝飾材料
裝飾材料是指建筑物內外墻面、地面、頂棚的飾面材料。我國建筑裝飾裝修材料的發展,起步較晚,與國外相比,我國裝飾材料的生產企業規模偏小,產品質量不穩定,款色舊,檔次低,配套性差,市場競爭能力弱;科研開發力量不足,產品更新換代能力弱,不能適應市場需求;產品結構不合理,中、低檔產品比例大,高檔材料比重低。不能滿足高檔建筑裝飾裝修的需求。由于裝修材料的應用,使民用建筑室內環境污染問題日益突出,有專家認為繼“煤煙型污染”和“光化學煙霧型污染”之后,人們已經進入以“室內空氣污染”為標志的第三污染時期。所以,必須對裝飾裝修材料有害物質進行限量;對建筑室內污染進行控制等,降低室內污染,大力發展綠色建筑材料。論文參考,新型建筑材料。
5) 新型防水、密封材料
防水材料是指有效防止雨水或地下水向建筑物內部滲漏的防水薄膜材料,是建筑業及其他有關行業所需要的重要功能材料。我國建筑防水、密封材料經過幾十多年的努力,獲得了較大發展,到目前為止已基本上發展成為門類較為齊全、產品規格檔次多樣、工藝裝備開發已初具規模的防水材料工業體系。
參考文獻:
[1]梁美.淺析新型建筑材料的趨勢與發展[J].文學與藝術,2009(12):233-233
[2]張光磊.新型建筑材料[M].北京:中國電力出版社,2008
[3]遲建生.淺談新型建筑材料的使用與發展趨勢[J].林業科技情報,2009(3):144-145
建筑材料要做到環保節能,就必須綜合考慮建筑材料的生產和使用能耗,盡量采用工業廢渣做原料,在保證一定材料成本的條件下,選擇保溫效果好的建筑材料。環保節能建筑材料是以最少的資料,并盡量利用工農業廢棄物及再生材料制造出的高效能建筑材料。在生產過程中也盡量減少對大氣污染和能源消耗。
1環保節能型建筑材料的發展及應用現狀
1. 1環保節能型建筑材料的發展現狀
1 .1. 1廢棄植物纖維
廢棄植物纖維是一種具有多種用途的可再生生物資源,主要是指農作物秸稈、廢棄木質材料、廢棄竹子等。我國是一個農業大國,農作物秸稈等廢棄植物纖維資源十分豐富。
廢棄植物纖維具有很多良好的性能,在環保節能型建筑材料的開發與應用中具有很大的性能潛力。
相對于其他建筑材料而言,以秸稈等植物纖維為原材料制成的砌塊加工過程簡單快捷,沒有環境污染,可以稱得上是綠色環保節能性材料,用它來建造的建筑更可稱得上是百分之百的生態建筑。但是由于材料本身的特性,適用于的建筑也有一定的局限性,目前無法用于兩層以上的建筑承重構件的需要,不過對于目前廣泛需求的私人住宅及小型的公共建筑,秸稈砌塊是非常適合的,同時也迎合了當前人們崇尚自然的心態。
1. 1.2石膏建材
石膏類建材具有的優點:1)石膏的鍛燒能耗比較低(僅為水泥的1 /4、石灰的1/3),因而用石膏做建材可大大節約能源;2)石膏建材比實心磚、混凝土均節約材料;3)石膏建材具有可循環使用性,不產生建筑垃圾;4)石膏無毒無害,具有良好的耐熱、耐火性。1 .1.3粉煤灰
粉煤灰是火力發電廠燃煤粉鍋爐排出的一種工業廢渣。我國2000年粉煤灰排放量1.6億t,且每年不斷遞增,粉煤灰堆放占地面積大,且威脅生態環境,處置粉煤灰的一個有效辦法是將粉煤灰應用于建材。利用粉煤灰代替部分赫土制作燒結磚、空心磚、墻地磚以及粉煤灰燒結陶粒等,而摻加粉煤灰生產的陶質制品是很有發展前途的新型環保節能建筑材料。
1 .1 .4泡沫玻璃
泡沫玻璃是集環保、保溫、阻燃、隔潮、吸聲于一體的新型建筑材料。其原料是廢棄的各種顏色平板或瓶罐玻璃碎塊,屬于廢物利用;生產的產品具有顯著的環保效益;生產過程不產生“三廢”。
泡沫玻璃具有自重輕、抗壓強度高、導熱率低、耐火性好、抗滲防水能力強、化學穩定性高等特點,是一種既保溫又保冷的建筑材料。目前,泡沫玻璃廣泛適用于各種場所,如代替磚和砌塊,作為屋面、墻體、天棚材料和保溫隔熱構件。
1 .1 .5膜材料
建筑用復合膜材料具有透光性好、密度小、機械強度高、耐久、防火、保溫和抗紫外線等優良特性,因而成為新一代的環保節能型建筑材料。用于建筑中的膜材料種類繁多,按材質的不同可分為兩大類:1) PTFE類膜材料,其樹脂的含量大于90%;2)PVC類膜材料。
膜材對自然光的透光率可達20,即使對保溫隔熱性能要求較高的雙層膜建筑,其透光率也達4%一8%,透射光在膜結構建筑內部產生均勻的漫射光,無陰影、無眩光,白天可滿足各種室內活動的需要,因而可節省大量的照明用電。膜材有較高的反射率和較低的光吸收率,并且熱傳導性較低,這在很大程度上阻止了太陽能輻射進人室內,減少了熱量的傳遞,具有良好的保溫隔熱性能。膜材化學性能穩定,不會對環境造成污染和人體造成傷害,膜材作為一種綠色建材在發達國家得到了大力的推廣和應用。 轉貼于 中國論文下載中心
1 .1 .6其他環保節能型建材
一種納米微膠囊相變材料可作為新型的環保節能型建筑材料,其主要成分為納米和微膠囊化的相變材料。納米在光催化作用下,能殺死病毒,消除VOC和無機有害氣體,能在不通人室外新風的情況下有效提高室內空氣品質,減少空調系統的能耗;同時,微膠囊相變材料通過相變,物質的分子結構迅速地發生轉變,在恒溫狀態下進行吸熱或放熱,在外界溫度變化時能有效地保持室內熱環境的穩定性,減少了能量的損耗,達到建筑節能的目的。
1.2環保節能型建筑材料的應用現狀
1.2.1用于墻體及圍護結構的環保節能型建材
節能型外墻所用建材必須兼顧合適的儲熱能力和好的保溫隔熱性能,復合型墻體是首選。
空心砌塊和多孔磚是常用的、節能良好的墻體建材。在空心砌塊的墻體中,可向空隙中填加膨脹珍珠巖、散狀玻璃棉或散狀礦物棉等松散填充絕熱保溫材料,降低墻體導熱系數及砌塊之間的對流換熱作用。另外,用高壓縮空氣把絮狀的或塊狀的玻璃棉吹到墻體空腔中,填充密實,同樣能起到很好的保溫作用。
節能型墻體建材應用較多的還有加氣混凝土。加氣混凝土是優良的低能耗新型墻體保溫節能材料,是目前所有墻體材料中唯一能夠滿足節能標準65%要求的單一材料。它已廣泛用于內外墻體、屋面、樓層和平坡屋面,不僅可以用于民用居住建筑,而且可以廣泛地用于工業建筑和4層以下混合結構建筑的承重墻體。
對于建筑的圍護結構,則可采用輕質高效的玻璃棉、巖棉、泡沫塑料等保溫材料,以減輕建筑能耗。
1.2.2用于屋頂、地板及門窗的環保節能型建材
用于屋頂的環保節能型建材有玻璃棉或礦物棉氈(墊),這些保溫材料與裝飾貼面復合而成的天花板,能減少閣樓空間與屋頂天花板之間的傳熱系數,起到隔熱保溫的作用。
門窗能耗占我國高能耗建筑中總能耗約40%因而門窗的環保節能顯得尤為重要。塑料門窗的隔熱性能比常用的鋼、木、鋁合金門窗要好得多;同時塑料門窗生產過程中采用清潔的生產技術,少用天然能源,生產出的門窗無毒害、無污染、無放射性,有利于環境保護和人體健康,符合人們提出的“綠色建材”的概念,因而塑料門窗屬于環保節能型建材。
2環保節能型建材未來發展策略探討
開發環保節能型建材,從根本上改變我國建材工業發展中存在的高投人低產出、高消耗、高污染、低效益的粗放式生產方式,選擇資源節約型、污染最低型、質量效益型、科技先導型的發展方式,把建材的發展和資源利用、生態保護、污染治理有機地結合起來,這是21世紀我國建筑材料發展的戰略目標。
我國建材行業未來發展戰略方向應該是:大力發展環保節能型建材,采用低能耗制造工藝和不污染環境的生產技術,盡量不使用含有對人體有害的、有機化學物質,兼顧可回收利用和循環生產,堅持走資源節約型和環境友好型的可持續發展道路。
論文摘要:文章從確保人的健康、最大限度降低能耗、合理利用資源、降低環境負荷、長壽多適和經濟性等幾個方面來分析了綠色建筑的設計要點。
建筑行業是一個資源和能源消耗高,環境污染重的行業,隨著人類環保節能意識地不斷提高,綠色建筑逐漸成為熱門。然而,一些標榜為“綠色”的建筑由于設計和管理不合理,不僅花費了更高的資金,而且也并未取得預期的環保節能效果。
1、確保人的健康
綠色建筑設計的重要任務是確保使用者的健康,要保證室內空氣質量、熱環境、噪音和電磁場輻射等因素對人的影響。設計中盡可能地采用低毒或無毒材料,如墻和吊頂使用無毒或低毒性涂料,建材無甲醛或Voc含量最少,采用陶瓷、硬木等硬裝修地面等;選擇材料、建筑系統和機械系統時盡量減少木制品、地毯、涂料、密封膏、織物等潛在的對健康不利的污染物,合理組織自然通風,設置進風口和必需的出風口,引風入室。改善室內熱環境,包括溫度、濕度、輻射溫度和氣流等,提高人體舒適性。提高水質量,有條件的可以選用直飲水。合理進行自然采光,即滿足人類健康的需要,又滿足視覺美學的需要,同時達到節能的效果。通過改進細部設計和建造方法,以及采用吸聲材料來提高建筑的隔音效果。
2、最大限度降低能耗
2.1減少建筑材料生產運輸過程中的能耗
在建筑設計過程中,不僅要注重使用過程中的節能,還應考慮蘊含在建筑材料本身中的能源消耗量。在滿足建筑的使用功能和結構安全的前提下,應盡可能地選用生產能耗低的建筑材料,以及鋼材、鋁材這些回收利用率較高的建筑材料,實現建筑的可持續。為減少運輸過程中的能耗和污染,應盡可能的選用地方性的材料。
2.2減少建筑使用過程中的能耗
在建筑建成后使用過程中會消耗大量的能耗,所以應重點從建筑本身來做好節能設計,可通過建筑體形設計達到節能效果,如平面布局、平面形狀、進深、體形系數、表面面積系數、長寬比和朝向等因素,都與建筑的節能效果有很大關系。合理設計建筑的墻體、門窗、屋頂、熱緩沖區及有效遮陽,提高外圍護結構的保溫隔熱性能,也對建筑節能有著重大意義。
3、合理利用資源
3.1清潔能源的利用
太陽能是一種資源豐富的清潔能源,在建筑中可將強太陽能的利用,如設計并建造太陽能光電屋頂、太陽能電力墻和太陽能光電玻璃,將太陽能轉化為建筑本身需要的電能和熱能。此外,風能也是一種開發利用較為方更的一種清潔能源,除了建筑的自然通風外,還可以安裝風力發電和風力致熱設備,將風能轉化為建筑內可直接使用的能源。
3.2回收利用舊建筑材料
加大舊建筑材料的回收利用,盡可能地降低能源和物質投入及廢棄物和污染物的產出,這是綠色建筑體系最重要的內在機制。可將建筑拆除過程中的建筑材料,如木地板、木制品、混凝土預制構件、鐵器、鋼材、磚石、保溫材料等,經過加工和改造,在滿足規范和設計要求的條件下,利用到新建筑中。
3.3可再生材料的利用
建筑中加大木材、廢紙/纖維保溫材料等可再生材料的利用,不僅較少建筑的投資,還可減輕人類過度開采自然資源引發的生態問題。
4、降低環境負荷
在進行綠色建筑設計的過程中,應注意減輕對自然環境的破壞,減少環境污染,使建筑產生的建筑垃圾、固體、污水與氣體等污染物帶來最小的環境負荷。
4.1選擇環境負荷小的建筑材料
建筑生產過程中會消耗大量的資源和能源,并帶來較高的環境污染。建筑師在對材料進行選擇時,應具備生態和經濟的意識,選擇對環境造成的負荷小的材料,如生態水泥、綠化混凝土、高性能長壽建筑材料、家居舒適化和保健化建材等。可使用預制模數構件來減少建筑垃圾。
4.2采用合理的施工方法
建筑設計要充分考慮施工過程中帶來的污染,在建筑的造型設計、材料選用和工藝設計都應便于施工,減少施工的能耗和降低其帶來的環境負荷。
5、使建筑長壽多適
5.1選用耐久性材料,延長建筑使用壽命
設計中選用耐久性較好的建材,以延長建筑的使用壽命,最好做到建筑材料的使用壽命與建筑同步,減少材料的更換、維護,從而節約費用。
5.2采用靈活多適的設計手法
建筑師在設計中應充分預見到建筑可能根據用戶的不同要求而改造,采取適應性改變、靈活性設計等策略,提高建筑的使用壽命和使用效益,以提高整體資源利用率,減少壽命周期的能源資源消耗和環境影響。例如,設計兩所住宅建筑,在材料和工藝都相同的情況下,設計者采用不同戶型的話,一種自適應性又差,可能在巧年后無法滿足使用功能,無法改造只有拆除重建,而另一所由于可以靈活變換戶型而得到更長時間的使用,相比之下,在相同的時間內,后者生命周期中耗費的資源和產生的污染比前者要少很多。
6、滿足經濟合適性原則
人們通常認為綠色建筑比普通建筑的投資成本要高很多,這也是其推廣的最大障礙之一,其實從長遠來看,如果加強綠色建筑的管理,采取綜合性的設計,可大大降低建筑的建造和后期運行的費用,取得較好的經濟效益和社會效益。
事實上,綠色建筑由于能源、資源的節約會大大降低建造和使用成本,其自適應性設計也會顯著降低后期的哦維護和改造費用,并降低環境成本,其整體效益是非常可觀的。在綠色建筑設計中應選擇環境性和經濟性平衡的建筑材料,并建立整體建筑系統投資優化的概念,從設計、建造和使用運行都全局來考慮其經濟效益。
[關鍵詞] 建筑材料;環保;發展
[中圖分類號] TU51~59 [文獻標志碼] A [文章編號]1003-1324(2012)-02-0078-02
隨著環保型消費逐步占據主流,住宅建筑的生產商和消費者都對建材提出了安全、健康、環保的要求。采用清潔衛生技術生產,減少對天然資源和能源的使用,大量使用無公害、無污染、無放射性、有利于環境保護和人體健康的環保型建筑材料,是住宅建筑發展的必然趨勢。所謂環保型建材,即考慮了地球資源與環境的因素,在材料的生產與使用過程中,盡量節省資源和能源,對環境保護和生態平衡具有一定積極作用,并能為人類構造舒適環境的建筑材料。
環保型建材應具有以下特性:一是滿足建筑物的力學性能、使用功能以及耐久性的要求。二是對自然環境具有親和性、符合可持續發展的原則。即節省資源和能源,不產生或不排放污染環境、破壞生態的有害物質,減輕對地球和生態系統的負荷,實現非再生性資源的可循環使用。三是能夠為人類構筑溫馨、舒適、健康、便捷的生存環境。
1住宅建筑裝飾材料的污染及其原因
隨著人們生活水平的提高,逐漸對住宅建筑的環境設計重視起來,力求創造一個舒適、高雅的生活和工作環境。但是室內裝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質,它們不斷地向室內空氣中揮發有毒成分,給人體帶來不良影響。據報道,美國環境保護局的專家們曾經對數個城市的10幢新建房屋建筑作抽樣檢查證實,在現代化房屋建筑內空氣含有多達500余種的化學物質,比室外要高出許多倍。又據美國微生物學會年會有關論文報道,現代房屋建筑的2%~3%有石棉和氡,10%左右有病毒、細菌等微生物。含有這些有害物質的建筑被稱為“病態建筑”,這些有“病”的建筑常常會把自身的“病”傳染給房屋的使用者.
事實證明,建筑材料問題是非常重要的,所釋放的各種氣體如氨、甲醛、苯、氡等對人體的健康非常不利。封閉的室內環境由于溫度、濕度較大,有些材料會為霉菌和細菌生長提供養料,對人體的危害更大。具體來說,住宅建筑裝修的污染物主要來自以下幾個方面:
(1)石材類
石材類裝修材料如花崗巖、大理石、石膏、瓷磚等,含有一種叫做氡的有害物質。氡是世界衛生組織公布的19種環境致癌物之一,它是僅次于吸煙的第二個肺癌致病因。
(2)板材類
不符合環保標準的人造裝修板材,內含超標的甲醛,如大芯板(細木工板)、膠合板、纖維板、刨花板,以及用這些板材制作的復合地板、家具等。甲醛主要來自于制作復合板材所使用的脲醛樹脂膠,這種膠具有膠接強度高、不易開膠的特點,是目前生產各種復合板材普遍使用的粘合劑。脲醛樹脂膠含有甲醛,會形成游離甲醛氣體釋放到空氣中,而甲醛為高毒性物質。
(3)涂料類
房屋裝修使用的油漆、涂料、防水材料,以及各種油漆涂料的添加劑和稀釋劑含有有害物質苯。
(4)水泥等
水泥等建材主要含有有害物質氨,它是一種無色、有強烈刺激性氣味的氣體。裝修設計的環保,最主要取決于材料的環保程度。現在的建筑材料打出了很多環保的賣點,如節水、節能、防霉、防蟲、防菌等,這給了設計師更大的發揮空間。不過,設計師一般是按照客戶的要求,以及開出的價格來選擇用料的,環保材料價格相對較高。
2 住宅建筑應合理選擇和使用環保型建筑材料
2.1 注重采用新型環保建材
作為現代建筑工程重要物質基礎的新型建材,國際上稱之為健康建材、綠色建材、環境建材、生態建材等。環保型建材及制品主要包括:新型墻體材料、新型防水密封材料、新型保溫隔熱材料、裝飾裝修材料和無機非金屬新材料等。按照世界衛生組織的建議,健康住宅應能使居住者在身體上、精神上和社會上完全處于良好的狀態,應達到的具體指標最重要的一條,就是盡可能不使用有毒、有害的建筑裝飾材料,如含高揮發性有機物的涂料;含高甲醛等過敏性化學物質的膠合板、纖維板、膠粘劑;含放射性高的花崗石、大理石、陶瓷面磚、煤矸石磚;含微細石棉纖維的石棉纖維水泥制品等.
因此,應該仔細地選擇和恰當地運用環保型建材,將建筑材料對環境和人體健康的不利影響限制在最小范圍內。避免使用那些產生放射性污染的材料,溶劑型油漆、化纖毛毯、復合木板和其他建筑產品都可能在空氣里釋放出甲醛等揮發性的有機混合物(VOC),這些化學制品不僅影響建筑工人和建筑使用者的健康,同時,也會增加環境中的粉塵和有機物污染。
2.2 遵循國家的環保法規
《民用建筑工程室內環境污染控制規范》于2002-01-01 正式實施。室內裝修的環境污染問題已引起國家的重視,最近,國家質監局等部門公布實施了《室內裝飾裝修材料人造板及其制品中有害物質限量》等一系列環保法規,應努力執行。應選用已通過環保管理認證的材料;減少設計中色彩鮮艷石材的運用;多采用優質聚酯漆和環保型硝基漆,減少或杜絕在空氣流通較差的房間使用醇酸油漆的數量。當然,不同的建筑類型有不同的設計標準,但健康和無害化應該是普遍的原則。
3 住宅建筑可持續發展的途徑
3.1 提倡綠色住宅建筑
與傳統建材相比,制造新型建材不僅可以降低自然資源的消耗和能耗,而且能使大量的工業廢棄物得合理的開發與利用;新型建材不僅不會對人類的生存環境造成污染,而是有益于人體的健康,有助于改善建筑功能,起到防霉、隔音、隔熱、殺菌、調溫、調濕、調光、阻燃、除臭、防射線、抗靜電、抗震等作用;制造新型建材不僅可以采用不對環境造成污染的生產技術,而且在產品結束其使用壽命后,還可以作為再生資源加以利用,不會形成新的廢異物。
3.2 節約資源,降低能耗
按廣義生命周期的觀點,建材能耗包括:建材生產、建筑物營運、建筑物的日常使用、建筑物的拆除解體、建材再利用等方面能耗。加工越細致和制造過程越復雜的產品和材料,通常要在生產過程中消耗更多的能源。一般來說,耐久性越好的材料,導致室內污染越少。綠色建筑師們往往就地取材,減少使用金屬、混凝土之類加工程度高、能耗大的建材;就地加工,減少使用金屬、混凝土之類加工程度高、能耗大的建材,重新開發短壽易耗廢舊材料。選擇再處理(如油漆、再加工、防水防火處理等)較少的建筑材料,或者選用那些對其維護只產生最小環境影響的材料。另外,功能要求的變化,使用期限的限制,城市發展的需要等等都可能需要建筑被拆除或改造。如果在設計時就考慮了其拆除時的問題,則可對材料的再生和循環使用起到相當的幫助。積極利用可循環使用的建筑材料,可以減少垃圾掩埋的壓力和節省自然資源。建筑物到達使用期限后,其材料應能自然降解或轉換。
4、結束語
環保型建材是一個內涵深邃、外延廣袤的概念,它是生態建筑賴以發展的基礎。材料的革新往往引起技術上的革命。近年來,各種各樣的有利于節能和環保新材料的問世,如透明泡熱材料、高強輕質材料、高保溫玻璃等,大大推動了生態建筑的發展。
我國環保型建材的發展已開始起步,目前,我國已開發的裝飾材料有壁紙、涂料、地毯、復合地板、管材、玻璃、陶瓷、纖維強化石膏板等。如防霉壁紙,經過化學處理,排除了壁紙在空氣潮濕或室內外溫差較大的情況下易出現的發霉、起泡、滋生霉菌的現象;環保型內外墻乳膠漆,不僅無味無污染,還能散發香味,可以洗滌、復刷等。應該積極注意新型建材的信息,新型建筑材料在環境保護和能源節約方面扮演著重要角色,這些材料將能積極主動地應付自然環境的挑戰。可以相信,大力推廣環保型建材,運用現代高科技手段進行設計,實現住宅建筑可持續發展會逐步變為現實。
隨著環保型消費逐步占據主流,住宅建筑的生產商和消費者都對建材提出了安全、健康、環保的要求。采用清潔衛生技術生產,減少對天然資源和能源的使用,大量使用無公害、無污染、無放射性、有利于環境保護和人體健康的環保型建筑材料,是住宅建筑發展的必然趨勢。所謂環保型建材,即考慮了地球資源與環境的因素,在材料的生產與使用過程中,盡量節省資源和能源,對環境保護和生態平衡具有一定積極作用,并能為人類構造舒適環境的建筑材料。
環保型建材應具有以下特性:一是滿足建筑物的力學性能、使用功能以及耐久性的要求。二是對自然環境具有親和性、符合可持續發展的原則。即節省資源和能源,不產生或不排放污染環境、破壞生態的有害物質,減輕對地球和生態系統的負荷,實現非再生性資源的可循環使用。三是能夠為人類構筑溫馨、舒適、健康、便捷的生存環境。
1、住宅建筑裝飾材料的污染及其原因
隨著人們生活水平的提高,逐漸對住宅建筑的環境設計重視起來,力求創造一個舒適、高雅的生活和工作環境。但是室內裝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質,它們不斷地向室內空氣中揮發有毒成分,給人體帶來不良影響。據報道,美國環境保護局的專家們曾經對數個城市的10幢新建房屋建筑作抽樣檢查證實,在現代化房屋建筑內空氣含有多達500余種的化學物質,比室外要高出許多倍。又據美國微生物學會年會有關論文報道,現代房屋建筑的2%~3%有石棉和氡,10%左右有病毒、細菌等微生物。含有這些有害物質的建筑被稱為“病態建筑”,這些有“病”的建筑常常會把自身的“病”傳染給房屋的使用者[1].
事實證明,建筑材料問題是非常重要的,所釋放的各種氣體如氨、甲醛、苯、氡等對人體的健康非常不利。封閉的室內環境由于溫度、濕度較大,有些材料會為霉菌和細菌生長提供養料,對人體的危害更大。具體來說,住宅建筑裝修的污染物主要來自以下幾個方面:
(1)板材類。不符合環保標準的人造裝修板材,內含超標的甲醛,如大芯板(細木工板)、膠合板、纖維板、刨花板,以及用這些板材制作的復合地板、家具等。甲醛主要來自于制作復合板材所使用的脲醛樹脂膠,這種膠具有膠接強度高、不易開膠的特點,是目前生產各種復合板材普遍使用的粘合劑。脲醛樹脂膠含有甲醛,會形成游離甲醛氣體釋放到空氣中,而甲醛為高毒性物質。
(2)石材類。石材類裝修材料如花崗巖、大理石、石膏、瓷磚等,含有一種叫做氡的有害物質。氡是世界衛生組織公布的19種環境致癌物之一,它是僅次于吸煙的第二個肺癌致病因。
(3)涂料類。房屋裝修使用的油漆、涂料、防水材料,以及各種油漆涂料的添加劑和稀釋劑含有有害物質苯。
(4)水泥等。水泥等建材主要含有有害物質氨,它是一種無色、有強烈刺激性氣味的氣體。裝修設計的環保,最主要取決于材料的環保程度。現在的建筑材料打出了很多環保的賣點,如節水、節能、防霉、防蟲、防菌等,這給了設計師更大的發揮空間。不過,設計師一般是按照客戶的要求,以及開出的價格來選擇用料的,環保材料價格相對較高。
我國目前室內裝修的環境污染問題相當嚴重,但在重視和治理方面還存在較大差距。原因如下:首先,隨著生活水平的提高,人們對居住條件要求越來越高,但很多消費者的室內環保意識并不強,在裝修時注重的往往是居室的豪華與氣派,而忽視了裝修后的室內環境污染。其次,從我國裝修材料市場上看,大多數生產企業和經銷商并不了解自己生產或銷售的產品是否符合國家標準。因而不能按照國家標準生產或銷售裝修材料,使污染室內環境的建材源源不斷產出并流入市場。再次,裝修材料生產企業資質低生產技術水平落后,沒有采用無污染技術(清潔生產)。
2、住宅建筑應合理選擇和使用環保型建筑材料
2.1注重采用新型環保建材
作為現代建筑工程重要物質基礎的新型建材,國際上稱之為健康建材、綠色建材、環境建材、生態建材等。環保型建材及制品主要包括:新型墻體材料、新型防水密封材料、新型保溫隔熱材料、裝飾裝修材料和無機非金屬新材料等。按照世界衛生組織的建議,健康住宅應能使居住者在身體上、精神上和社會上完全處于良好的狀態,應達到的具體指標最重要的一條,就是盡可能不使用有毒、有害的建筑裝飾材料,如含高揮發性有機物的涂料;含高甲醛等過敏性化學物質的膠合板、纖維板、膠粘劑;含放射性高的花崗石、大理石、陶瓷面磚、煤矸石磚;含微細石棉纖維的石棉纖維水泥制品等[2].
因此,應該仔細地選擇和恰當地運用環保型建材,將建筑材料對環境和人體健康的不利影響限制在最小范圍內。避免使用那些產生放射性污染的材料,溶劑型油漆、化纖毛毯、復合木板和其他建筑產品都可能在空氣里釋放出甲醛等揮發性的有機混合物(VOC),這些化學制品不僅影響建筑工人和建筑使用者的健康,同時,也會增加環境中的粉塵和有機物污染。
2.2遵循國家的環保法規
《民用建筑工程室內環境污染控制規范》于2002-01-01正式實施。室內裝修的環境污染問題已引起國家的重視,最近,國家質監局等部門公布實施了《室內裝飾裝修材料人造板及其制品中有害物質限量》等一系列環保法規,應努力執行。應選用已通過環保管理認證的材料;減少設計中色彩鮮艷石材的運用;多采用優質聚酯漆和環保型硝基漆,減少或杜絕在空氣流通較差的房間使用醇酸油漆的數量。當然,不同的建筑類型有不同的設計標準,但健康和無害化應該是普遍的原則。
2.3加強宣傳工作,提高環保意識
利用各種宣傳媒體進行環保意識、環保知識、環保建材知識的教育,使全民樹立起強烈的生態意識和環保意識,樹立加快發展環保型建材的責任感,自覺地參與保護生態環境、發展環保型建材的工作中。室外的綠色營造了美麗的環境,室內設計方面同樣需要環保意識,嚴格控制住宅建筑的裝修污染:
(1)要嚴格選材。首先,要看裝飾材料是否是正規生產廠家的產品,要查看生產廠的商標、生產地址、防偽標志等。然后,要看產品檢測報告中的甲醛、苯等有害物體釋放量是否合乎標準。
(2)要在裝修后找有資質、正規的室內環境監測部門進行檢測,聽取專家的意見,選擇合適的入住時間。最好空閑一段時間,使室內有害物質消釋到安全系數內再入住。
(3)在入往后常開窗戶加強通風,加速室內不良物質和氣體的排放。
(4)如果在入住后有不良反映,要及時到醫院檢查身體,并請檢測部門來檢測,及時清除致病的污染源。
(5)要學習、掌握一些裝修環保標準和法規,在遇到因裝修污染引起的糾紛時,要按照國家的環保法規依法調解或經訴訟解決。
3、住宅建筑可持續發展的途徑
3.1提倡綠色住宅建筑
20世紀90年代開始,“可持續發展”成為世界上許多國家的發展戰略,專家們提出了“綠色建筑”的概念。綠色建筑就是“資源有效利用的建筑”,亦即節能、環保、舒適、健康、有效的建筑,簡言之為低能耗、低污染的建筑。對于材料的選用遵循以下原則:一是提倡使用3R材料(可重復使用、可循環使用、可再生使用)。二是選用無毒、無害、不污染環境,有益人體健康的材料和產品,宜采用取得國家環境保護標志的材料、產品。
與傳統建材相比,制造新型建材不僅可以降低自然資源的消耗和能耗,而且能使大量的工業廢棄物得合理的開發與利用;新型建材不僅不會對人類的生存環境造成污染,而是有益于人體的健康,有助于改善建筑功能,起到防霉、隔音、隔熱、殺菌、調溫、調濕、調光、阻燃、除臭、防射線、抗靜電、抗震等作用;制造新型建材不僅可以采用不對環境造成污染的生產技術,而且在產品結束其使用壽命后,還可以作為再生資源加以利用,不會形成新的廢異物。
3.2提倡清潔生產(無污染技術)
減少建材生產對地球環境和生態平衡的負面影響。現代社會經濟發達、基礎設施建設規模龐大,建筑材料的大量生產和使用一方面為人類構筑了豐富多彩、便捷的生活設施,但同時其發展是以能源的過度消耗和環境污染為代價的。筆者認為,忽視原材料的“環境價值”是建筑對環境產生不利影響的原因之一。因此,要保護環境,實現可持續的建筑設計,就必須把原材料對環境造成的影響,加入衡量建筑的價值體系中去。建筑是取之自然又回歸自然的創造性工程,所使用的材料不應對人體及周邊環境產生危害,如墻體采用粘土磚即是對自然的破壞。并盡量采用低蘊能材料,避免有毒污染材料。建材生產避免以破壞、占有土地林木為代價的,在我國每年的建材資源消耗達50億t,毀壞農田6700萬公頃。就可持續發展建筑而言,對木材的選擇需要慎重進行。樹木的砍伐可能帶來相當多的可持續發展問題,如運輸能耗、生物差異多樣性的損失、可能發生的局部經濟環境被破壞等問題。
環境親和的建筑材料應該耐久性好、易于維護管理、不散發或很少散發有害物質,當然,同時也得兼顧其他方面的特性,如藝術效果等。為了實現可持續發展的目標,將建筑材料對環境造成的負面影響控制在最小限度之內,需要開發研究無污染技術,清潔生產環保型建筑材料。例如,利用工業廢料(粉煤灰、礦渣、煤矸石等)可生產水泥、砌塊等材料;利用廢棄的泡沫塑料生產保溫墻體板材;利用廢棄的玻璃生產貼面材料等。既可以減少固體廢渣的堆存量,減輕環境污染,又可節省自然界中的原材料,對環保和地球資源的保護具有積極的作用。免燒水泥可以節省水泥生產所消耗的能量;高流態、自密實免震混凝土,在施工工程中不需振搗,既可節省施工能耗,又能減輕施工噪音。
3.3節約資源,降低能耗
按廣義生命周期的觀點,建材能耗包括:建材生產、建筑物營運、建筑物的日常使用、建筑物的拆除解體、建材再利用等方面能耗。加工越細致和制造過程越復雜的產品和材料,通常要在生產過程中消耗更多的能源。一般來說,耐久性越好的材料,導致室內污染越少。綠色建筑師們往往就地取材,減少使用金屬、混凝土之類加工程度高、能耗大的建材;就地加工,減少使用金屬、混凝土之類加工程度高、能耗大的建材,重新開發短壽易耗廢舊材料。選擇再處理(如油漆、再加工、防水防火處理等)較少的建筑材料,或者選用那些對其維護只產生最小環境影響的材料。另外,功能要求的變化,使用期限的限制,城市發展的需要等等都可能需要建筑被拆除或改造。如果在設計時就考慮了其拆除時的問題,則可對材料的再生和循環使用起到相當的幫助。積極利用可循環使用的建筑材料,可以減少垃圾掩埋的壓力和節省自然資源。建筑物到達使用期限后,其材料應能自然降解或轉換。
3.4借鑒國外成功的經驗
發達國家在對環保型建材的研究、開發、實施上起步較早,制訂了一些有機揮發物散發量的試驗方法,規定了一些環保型建材的性能標準,并且開始推行低散發量標志認證,同時,開發了一些環保型建材新產品。國外消費者對建筑裝飾材料的環保程度要求很高,西歐各國和美國等發達國家的建材目前達環保標準的已超過90%,日本還推出了無化學住宅。在倡議和發展環保型建材的基礎上,一些國家已經建成了居住或辦公用的樣板建筑,取得了良好的社會和經濟效益。充分利用老舊建筑的材料,盡可能使用由再生原料制成的材料。由再生原料制成的建材產品可以減少固態垃圾,以及制造的能量消耗,而且節省自然資源,這也是具有環保意識的做法,在世界上逐漸流行起來[3].比如,在西班牙塞維利亞1992年世界博覽會上紙制建筑曾大量登場,展覽會的入口標志塔就是由預制紙構件來建成的,它的直徑為13m,高達33m.由于這座塔是可完全分解的,所以,在展覽結束后其材料不會浪費。再比如,美國弗里斯特兒童商店總部的地毯是使用處理過的塑料瓶,入口門廊則使用回收的玻璃燈泡制成的瓷磚。許多國家還致力于研究建筑廢材(包括工業廢材)的改造再生技術,及其與成本的關系,以更廣泛地節約資源、減少地球垃圾。
4、結束語
環保型建材是一個內涵深邃、外延廣袤的概念,它是生態建筑賴以發展的基礎。材料的革新往往引起技術上的革命。近年來,各種各樣的有利于節能和環保新材料的問世,如透明泡熱材料、高強輕質材料、高保溫玻璃等,大大推動了生態建筑的發展。
我國環保型建材的發展已開始起步,目前,我國已開發的裝飾材料有壁紙、涂料、地毯、復合地板、管材、玻璃、陶瓷、纖維強化石膏板等。如防霉壁紙,經過化學處理,排除了壁紙在空氣潮濕或室內外溫差較大的情況下易出現的發霉、起泡、滋生霉菌的現象;環保型內外墻乳膠漆,不僅無味無污染,還能散發香味,可以洗滌、復刷等。應該積極注意新型建材的信息,新型建筑材料在環境保護和能源節約方面扮演著重要角色,這些材料將能積極主動地應付自然環境的挑戰。可以相信,大力推廣環保型建材,運用現代高科技手段進行設計,實現住宅建筑可持續發展會逐步變為現實。
參考文獻:
[1]許亞文,魯坤元,楊慧。設計面向21世紀的綠色住宅[J].四川建筑,1999(2):56-57.