時(shí)間:2022-12-08 17:42:40
導(dǎo)語(yǔ):在綠色環(huán)保建筑材料探討的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
建筑領(lǐng)域是我國(guó)目前能源消耗和碳排放大戶,具有巨大的碳減排潛力和市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿Α=ㄖ袠I(yè)的低碳化和綠色轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的必然選擇。2022年4月住建部頒布GB55015—2021《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》,對(duì)建筑領(lǐng)域的節(jié)能設(shè)計(jì)、節(jié)能改造、可再生能源建筑以及低碳化施工提出了強(qiáng)制性規(guī)定,要求建筑施工項(xiàng)目必須滿足質(zhì)量、安全、節(jié)能、環(huán)保、宜居環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展等要求。建筑全壽命周期內(nèi)所產(chǎn)生的碳排放約2/3為建筑施工、建筑主體結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致,因此,必須加快推進(jìn)建筑行業(yè)全鏈條的綠色革命,從建筑材料出發(fā),推廣綠色節(jié)能、低碳環(huán)保的新材料,以此推動(dòng)建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)。本文以綠色超高性能混凝土、高吸水樹脂、碳纖維布3類前沿材料為例,探討綠色環(huán)保建筑材料應(yīng)用于土木工程施工的發(fā)展前景。
1綠色超高性能混凝土在土木工程施工中的應(yīng)用
綠色超高性能混凝土是綠色節(jié)約、耗能小、污染低的新型混凝土材料,其具有輕量化和耐久性特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于建筑施工領(lǐng)域。在雙碳背景下,高性能混凝土的低碳、綠色環(huán)保性能愈發(fā)重要,研究者更關(guān)注高性能混凝土的力學(xué)性能和碳減排的實(shí)踐效果。李歡歡[1]運(yùn)用緊密堆積理論設(shè)計(jì)與研究超高性能混凝土的配合比,對(duì)減水劑和水泥的適應(yīng)性進(jìn)行檢驗(yàn),表明超高性能混凝土的力學(xué)性能與細(xì)骨料顆粒和減水劑的添加有關(guān)。沈銳等[2]人研究骨料比例、水膠比及使用粗骨料對(duì)超高性能混凝土力學(xué)性能的影響,結(jié)果表明骨料級(jí)配的改變能降低混凝土骨料比表面積;水膠比的增加能夠提高超高性能混凝土的流動(dòng)性,但其抗壓性會(huì)相對(duì)降低;用粗骨料將細(xì)骨料取代后,超高性能混凝土的力學(xué)性能可得到提升。因此,綠色超高性能混凝土擁有優(yōu)越的環(huán)保效益和力學(xué)性能,具有較為出色的建筑低碳施工應(yīng)用價(jià)值。綠色超高性能混凝土按照用途可分為結(jié)構(gòu)性和裝飾性兩類,結(jié)構(gòu)性高性能混凝土的基本原材料為鋼纖維,主要用于承擔(dān)除自重、風(fēng)力荷載、地震力以外的混凝土構(gòu)件,具有較高的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和韌性,典型應(yīng)用如預(yù)制梁、橋梁面鋪裝、濕接縫、建筑構(gòu)件連接等,高性能混凝土能夠降低建筑結(jié)構(gòu)自重和施工難度,延長(zhǎng)建筑的運(yùn)行服役壽命,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)連接的穩(wěn)定性;裝飾性高性能混凝土的主要原材料為白水泥、合成纖維和顏料,不需要承擔(dān)建筑架構(gòu)和荷載,但對(duì)混凝土的顏色、均勻性、抗彎性等外觀表現(xiàn)具有較高要求,比如建筑幕墻板、遮陽(yáng)板、陽(yáng)臺(tái)等,能夠降低建筑構(gòu)件的尺寸要求,呈現(xiàn)出輕盈優(yōu)美的裝飾外形,適用于空間有限的建筑施工。此外,在特殊情況下還存在高性能混凝土結(jié)構(gòu)與裝飾一體化應(yīng)用,需要高性能混凝土結(jié)構(gòu)既承擔(dān)建筑結(jié)構(gòu)荷載又需具有較高的裝飾效果,典型應(yīng)用如預(yù)制人行橋、預(yù)制樓梯、預(yù)制屋面、預(yù)制鏤空板等(見圖1),能夠大幅節(jié)省傳統(tǒng)混凝土材料在結(jié)構(gòu)和裝飾等方面的材料用量,增強(qiáng)建筑的耐久性和強(qiáng)度,有效實(shí)現(xiàn)建筑全壽命周期的低碳環(huán)保。
2高吸水樹脂在土木工程施工中的應(yīng)用
高吸水樹脂是一種含有親水基團(tuán)和交聯(lián)結(jié)構(gòu)的新型高分子材料,其生產(chǎn)成本低、吸水性和鎖水性強(qiáng)、無(wú)毒無(wú)刺激性,主要用于建筑施工中的混凝土養(yǎng)護(hù)。高吸水樹脂作為一種綠色環(huán)保型建筑材料,在雙碳目標(biāo)背景下獲得更多重視,研究者越來(lái)越關(guān)注高吸水樹脂的吸水性能和流動(dòng)性的工作性能。韓月云等[3]在玉米淀粉、羧甲基淀粉鈉和丙烯酸內(nèi)添加高嶺土,使高吸水樹脂的吸水能力和熱穩(wěn)定性更高;張國(guó)防等[4]通過(guò)對(duì)高吸水性水質(zhì)干粉的研究,表明干粉的加入能增加水泥砂漿的流動(dòng)性;董奮強(qiáng)等[5]采用溶液聚合法探究可降解高吸水性樹脂的方法,通過(guò)制備明膠-丙烯酸-丙烯酰胺接枝共聚所合成的高吸水樹脂的系數(shù)性能得到大幅提高。通過(guò)列舉研究成果可知,高吸水樹脂憑借超高的吸水性和無(wú)毒無(wú)害性,可作為綠色環(huán)保建筑材料應(yīng)用于土木工程施工中。高吸水樹脂可按照制備原料的不同可分為聚丙烯酸鹽系、淀粉系和纖維素系。其中聚丙烯酸鹽系的高吸水樹脂由于其原料的豐富性、生產(chǎn)成本低和吸水性能優(yōu)越等特點(diǎn),應(yīng)用更廣泛,所以本文主要介紹聚丙烯酸鹽系高吸水樹脂在土木工程施工中的應(yīng)用。聚丙烯酸鹽系高吸水樹脂又可具體分為聚丙烯酸鈉型、聚丙烯酸鉀型和丙烯酸-丙烯酰胺共聚型,3種高吸水樹脂的在不同溶液下的吸水倍率都不同。如表1所示,雖然丙烯酸-丙烯酰胺共聚型的高吸水樹脂在去離子水的吸水能力弱于其他兩種樹脂,但其在水泥漿液的吸水能力最優(yōu),所以更適合建筑施工。在土木工程建筑施工中,高吸水樹脂是一種有效的混凝土養(yǎng)護(hù)材料,可為混凝土內(nèi)部提供充足的養(yǎng)護(hù)水分,能提升混凝土的力學(xué)性能和穩(wěn)定性,減緩材料的干燥收縮,高吸水樹脂中的交聯(lián)構(gòu)造和水泥基材料的氫鍵結(jié)合,能有效實(shí)現(xiàn)吸水平衡;高吸水樹脂能堵住二氧化碳的傳輸通道,提高混凝土的抗碳化能力和耐久性;高吸水樹脂在吸水膨脹后會(huì)在混凝土水化過(guò)程中釋放水分并形成氣孔,此類氣孔的形狀和氣量穩(wěn)定可控,高吸水樹脂還在水分收縮時(shí)帶入部分空氣到混凝土中去,能增強(qiáng)混凝土的抗凍性、減少因凍害產(chǎn)生的剝蝕量。
3碳纖維布在土木工程施工中的應(yīng)用
碳纖維布是由預(yù)聚物聚丙烯腈、人造絲或石油瀝青等制作而成的纖維復(fù)合材料,在建筑行業(yè)被評(píng)為新型加固材料,具有強(qiáng)度高、厚度薄、耐久性高、密度小等特點(diǎn),主要適用于橋梁、隧道、混凝土結(jié)構(gòu)的抗剪、抗震與抗拉的加固。相較于一般加固工藝而言,碳纖維布無(wú)需通過(guò)鉆孔、打釘?shù)任锢硇云茐倪M(jìn)行加固,具有較強(qiáng)的抗腐蝕性,有效減輕能源和資源消耗,是雙碳背景下建筑工程施工中較為出色的加固材料。在建筑領(lǐng)域,對(duì)碳纖維布的加工技術(shù)研究也在持續(xù)進(jìn)行。丁馴等[6]運(yùn)用理論和數(shù)值的方法研究預(yù)張拉碳纖維布加固矩形的自由振動(dòng)特性;高本立等[7]通過(guò)木材材性試驗(yàn)和木梁彎曲試驗(yàn),研究出碳纖維布在矩形木梁抗彎加固中的承載力公式。因此,碳纖維布具有優(yōu)良的物理力學(xué)性能,在建筑結(jié)構(gòu)加固中也能表現(xiàn)良好的穩(wěn)定性和耐久性,有效保證建筑施工質(zhì)量。在建筑加固工程中,除碳纖維布加工外,還有焊接加固、栓接加固、鉚接加固等方式,但此類加工方式存在一定弊端,能源和資源消耗較大,碳纖維布加固能在最低消耗的情況下產(chǎn)生最高的施工效益(見表2)。加碳纖維布因具有高強(qiáng)度碳纖維片,對(duì)混凝土的抗拉度較強(qiáng),且能提高鋼筋的屈服載荷。碳纖維布的耐久性能也極其出色,即使碳纖維布經(jīng)過(guò)10000h,其剝離黏結(jié)強(qiáng)度也未降低,未出現(xiàn)老化現(xiàn)象,并在-20℃~-50℃的環(huán)境下放置,碳纖維布的抗彎強(qiáng)度也不會(huì)改變。碳纖維布在建筑混凝土結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域的應(yīng)用極為廣泛,適用于梁、板、柱、屋架、橋梁、筒體、殼體、橋墩等結(jié)構(gòu),碳纖維布在各類鋼筋結(jié)構(gòu)的加固效果主要為增強(qiáng)抗彎性、抗剪性和抗震性。碳纖維布能夠通過(guò)黏結(jié)構(gòu)件受拉區(qū),補(bǔ)充鋼筋的受拉性能,強(qiáng)化構(gòu)件抗彎承載力;將碳纖維布黏于構(gòu)件的受剪區(qū),實(shí)現(xiàn)混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)的箍筋,增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)抗剪能力;將碳纖維布包裹混凝土柱子,可約束內(nèi)部混凝土,增強(qiáng)土柱軸向壓力,提高結(jié)構(gòu)的環(huán)向約束力,使鋼筋混凝土具有良好的抗震性。
4結(jié)語(yǔ)
運(yùn)用綠色環(huán)保建筑材料是探索建筑業(yè)綠色化、低碳化發(fā)展路徑的必要舉措。通過(guò)對(duì)綠色超高性能混凝土、高吸水樹脂、碳纖維布3種材料在土木工程施工中的應(yīng)用情況,發(fā)現(xiàn)3種材料具有較強(qiáng)的應(yīng)用性和潛力。基于此,當(dāng)前土木工程施工者應(yīng)借助綠色環(huán)保建筑材料優(yōu)化建筑施工全流程,工程建筑行業(yè)也要加快對(duì)綠色建材和施工技術(shù)的研發(fā),共同推動(dòng)我國(guó)建筑領(lǐng)域早日實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。
作者:馮健 單位:中國(guó)建筑第二工程局有限公司華東分公司
綠色環(huán)保建筑材料探討篇2
自混凝土面世以來(lái),建筑工程的發(fā)展越發(fā)迅速,近年來(lái)建筑工程的數(shù)量呈倍數(shù)發(fā)展。混凝土原材料來(lái)源廣泛、極佳的可塑性和良好的力學(xué)性能,以及經(jīng)濟(jì)成本極低的特點(diǎn)使得其在建筑工程中被廣泛應(yīng)用,然而混凝土生產(chǎn)和應(yīng)用過(guò)程都會(huì)產(chǎn)生極大的粉塵污染,使得周圍環(huán)境受到影響[1]。值得注意的是,傳統(tǒng)建筑材料的應(yīng)用不僅會(huì)造成資源的浪費(fèi),并且對(duì)環(huán)境的影響也較大。隨著近年來(lái)大氣污染和溫室效應(yīng)越發(fā)明顯的趨勢(shì),人們對(duì)于環(huán)保的追求愈發(fā)濃厚,綠色材料的開發(fā)和應(yīng)用不僅可以一定程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的回收和重新利用,更可以在施工階段減輕環(huán)境的污染,并且現(xiàn)階段的綠色材料在施工過(guò)程中也有著一定優(yōu)勢(shì),可提高建筑工程的整體質(zhì)量,促進(jìn)建筑工程的可持續(xù)發(fā)展[2]。
1綠色建筑材料涵義及特點(diǎn)
綠色建筑材料是經(jīng)由現(xiàn)代清潔技術(shù)所生產(chǎn)的新型建筑材料,其原材料大多為無(wú)法利用的廢棄物,在生產(chǎn)過(guò)程中避免了傳統(tǒng)建材的粉塵污染,且施工過(guò)程簡(jiǎn)單易行,失效后的回收也較為簡(jiǎn)易,因此可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)-施工-回收過(guò)程的零污染[3]。雖然綠色建材脫胎于傳統(tǒng)建材,但其與傳統(tǒng)建材相比具有種類多、能耗低、施工簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì),不僅可以在功能和性能上替代傳統(tǒng)建材,并且有著更為卓越的使用效率和應(yīng)用角度。按照國(guó)家發(fā)展改革委和國(guó)家住房城鄉(xiāng)建設(shè)部對(duì)建筑工程的最新評(píng)估修訂的《綠色建筑行動(dòng)方案》對(duì)綠色建筑和綠色建材的定義,綠色建筑是在建筑工程穩(wěn)定服役的期間內(nèi),整體建筑都需要達(dá)到最大化對(duì)資源的節(jié)約利用和對(duì)環(huán)境的友好性質(zhì),而綠色建材則是無(wú)污染并且提供良好無(wú)害功能的環(huán)保建材[4]?,F(xiàn)階段建筑領(lǐng)域?qū)G色建筑材料的應(yīng)用對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步兩個(gè)方面均有著明顯的助力,這主要體現(xiàn)在綠色建筑材料滿足了新時(shí)代下的民眾的追求和需求,環(huán)保節(jié)能的建筑物有益于人們的身心環(huán)境,提升工作效率。且綠色建筑材料的優(yōu)良性能也保障了建筑物的多功能性。然而綠色建筑材料的標(biāo)準(zhǔn)較為嚴(yán)苛,需要具備以下三個(gè)特點(diǎn):其一,綠色建筑材料的原料通常是由廢棄的工業(yè)制品或材料制成,以減少資源的浪費(fèi)并且減少經(jīng)濟(jì)成本;其二,綠色建材需要保證在服役過(guò)程中沒(méi)有污染和有毒物質(zhì)的產(chǎn)生,保證安全性;最后,需要保證回收過(guò)程的可行性,實(shí)現(xiàn)零污染的閉環(huán)[5]。
2綠色建筑材料分類及應(yīng)用現(xiàn)狀
現(xiàn)階段對(duì)于綠色材料的設(shè)計(jì)和開發(fā)設(shè)計(jì)多個(gè)方面,根據(jù)自身的應(yīng)用范圍和承擔(dān)的功能可以分為節(jié)能型和安全型等,為保證建筑工程的功能完整性和穩(wěn)定性,以及保證資源的合理利用和減少浪費(fèi),綠色建筑材料需要根據(jù)不同的建筑功能和建筑工程所處的服役環(huán)境進(jìn)行選取。以下介紹市場(chǎng)上常見的綠色建筑材料。
2.1保溫隔熱材料
常見的綠色建材的生產(chǎn)原材料和生產(chǎn)工藝使得其通常具有多孔結(jié)構(gòu),多孔結(jié)構(gòu)使得材料通常具有較為穩(wěn)定的保溫性能。保溫材料的選擇可以有效延緩建筑物內(nèi)的溫度交換,使建筑物可以達(dá)到冬暖夏涼的效果,并且可以降低夏天使用空調(diào)的能耗問(wèn)題[6]。而在綠色建材中,常見的保溫隔熱材料有聚苯類保溫材料和防火彩鋼這兩種主要產(chǎn)品。聚苯類保溫材料是以廢棄的有機(jī)聚苯乙烯等材料制成,實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)工業(yè)廢物的回收利用,且有機(jī)材料的穩(wěn)定性較佳,使用壽命長(zhǎng)。而防火彩鋼板則是以經(jīng)過(guò)發(fā)泡處理后的水泥基材料為主制成的板狀材料,兼具水泥基材料高強(qiáng)度和高可塑性的同時(shí),具有密度小、抗震等特點(diǎn),均衡的性能使得防火彩鋼板成為土木工程領(lǐng)域中使用較為廣泛的材料,但缺點(diǎn)是其制造工藝較為復(fù)雜,使得成本較為高昂[7]。
2.2新型墻體材料
除了應(yīng)用在夾層和屋頂?shù)谋馗魺岵牧现猓ㄖ锉叵到y(tǒng)也同樣需要考慮到墻體材料。常見的綠色建材分類下墻體材料的保溫體系的鋪設(shè)主要以外涂覆外墻保溫板或者是構(gòu)建雙層墻體等方式進(jìn)行。市場(chǎng)上現(xiàn)流行的外墻保溫板以菱鎂質(zhì)泡沫材料和巖棉、玻璃棉材料為主,而雙層墻體的構(gòu)建則是為了將保溫材料置于墻體中間來(lái)達(dá)到保溫體系的完整性[8]。2.3裝飾材料傳統(tǒng)的裝飾材料以油漆和木材為主,油漆中含有的甲醛較多難以發(fā)散,危害人體健康,而以硅藻泥為主的新型裝飾材料則是以純天然材料為主制得,具有豐富的微量元素,且硅藻泥的吸附性較強(qiáng),不危害人體健康的同時(shí)更可以吸附裝修中的有害物質(zhì)。液態(tài)壁紙作為有別于硅藻泥類產(chǎn)品的水性涂料,不僅具有傳統(tǒng)油漆的整潔和穩(wěn)定特性,還擁有防潮和抗污的能力,穩(wěn)定服役的同時(shí)不易開裂,維持建筑的美觀性[9]。
3土木工程施工中綠色建筑材料的實(shí)際應(yīng)用
3.1外墻施工
在建筑工程中,建材的選擇往往需要考慮到多方面的因素,在開展工程之前,相關(guān)人員會(huì)對(duì)建筑物進(jìn)行分析。對(duì)于綠色建筑而言,建筑物通常在綠色環(huán)保的設(shè)計(jì)理念下具有一定的節(jié)能效果,最為常見且應(yīng)用最為廣泛的就是保溫系統(tǒng)。而對(duì)于外墻而言,建筑工程不僅需要滿足保溫節(jié)能等特點(diǎn),更需要滿足建筑物的基礎(chǔ)特性如防水、防火等。在前文中提到了雙層外墻設(shè)計(jì)或外墻涂覆保溫材料等是較為流行的設(shè)計(jì)。然而基于經(jīng)濟(jì)方面的考慮,加氣混凝土砌塊是對(duì)于保溫外墻設(shè)計(jì)的一個(gè)優(yōu)質(zhì)可選項(xiàng),作為以保溫砂漿和空氣為保溫介質(zhì)的加氣混凝土砌塊的造價(jià)僅比混凝土稍高,而選用的保溫砂漿通常為高分子材料或無(wú)機(jī)保溫材料,安全無(wú)污染[10]。除了選用保溫材料作為墻體材料外,在外墻框架搭建完成后也可以選用金屬飾面來(lái)對(duì)墻面進(jìn)行美觀度上的優(yōu)化和保溫效果的升級(jí),同時(shí)金屬飾面的包裹使得墻面水分流失減少,降低施工成本。同樣的外墻包裹材料還有聚氨酯泡沫等,通過(guò)對(duì)墻根和梁柱等建筑節(jié)點(diǎn)的包裹不僅可以提升保溫性能,還能一定程度上防止混凝土的開裂[11]。
3.2屋頂施工
對(duì)于建筑物的屋頂設(shè)計(jì)而言,屋頂材料的選擇需要考慮到兩個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題,其一,屋頂材料所服役的環(huán)境隨季節(jié)變化較為頻繁且明顯,夏天的高溫和日光直曬對(duì)屋頂材料具有較大的破壞作用,需要材料具有較為優(yōu)良的穩(wěn)定性,其二,則是屋頂材料對(duì)夏季高溫的隔熱效果。隨著光伏技術(shù)的改良,太陽(yáng)能材料的選擇則成為節(jié)能建筑中較為重要的一環(huán),將太陽(yáng)能電池板和太陽(yáng)能熱水器等多種利用自然能量的器件鋪設(shè)在屋頂,不僅有著隔熱的功能,也能減少用戶對(duì)電量的消耗[12]。除此之外,為了使屋頂具有良好的隔熱降噪功能,為達(dá)到建筑屋頂隔熱35mm的倒置隔熱層,加上如人工草皮、隔熱涂層等外涂覆式設(shè)計(jì),就可以將夏季室內(nèi)的溫度降低3~5℃。并且,屋頂中受太陽(yáng)輻射最為嚴(yán)重的部分可以添加反射隔熱涂料來(lái)延長(zhǎng)屋頂材料的耐久性以及加強(qiáng)隔熱效果。值得注意的是,屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)不僅要考慮隔熱,冷熱交替和環(huán)境的影響也會(huì)對(duì)材料的結(jié)構(gòu)有一定程度的破壞,因此屋頂經(jīng)常會(huì)發(fā)生漏水等問(wèn)題,部件之間的連接處可以選用彈性較大的高分子結(jié)構(gòu)膠防止部件的變形,綠色植物的選用則更能體現(xiàn)綠色建筑的特征以及美觀度[13]。
3.3門窗施工
門窗有別與墻體材料和屋頂材料,不僅需要考慮熱交換和噪音的隔絕,更需要注意自然光對(duì)室內(nèi)的透過(guò)程度,針對(duì)門窗來(lái)合理設(shè)計(jì)自然采光可以降低燈具的依賴性,最大化對(duì)照明方面的資源進(jìn)行節(jié)約。故而門窗材料的選用在合理的門窗設(shè)計(jì)下,額外為門窗的功能性進(jìn)行提升。其中,中空玻璃和鍍膜玻璃是玻璃材料中降低熱交換和噪音隔絕的兩大主流應(yīng)用,以中空玻璃為例,在不影響光源透過(guò)率的前提下中空玻璃的傳熱系數(shù)高達(dá)2.1W/(m2?K),而鍍膜玻璃對(duì)光源的遮擋效果可達(dá)70%以上。對(duì)建筑物采用恰當(dāng)?shù)墓に嚕粌H可以實(shí)現(xiàn)降低夏季強(qiáng)烈光輻射造成的高溫,也可以實(shí)現(xiàn)充分利用冬季對(duì)室內(nèi)的保溫作用,從而降低建筑的使用能耗[14]。
4結(jié)語(yǔ)
節(jié)能設(shè)計(jì)依然是建筑領(lǐng)域?qū)G色生活理念的重要體現(xiàn),隨著綠色材料技術(shù)的快速發(fā)展和成熟,節(jié)能效率已經(jīng)有了較為明顯的提高,然而現(xiàn)階段我國(guó)綠色材料的設(shè)計(jì)仍有較大不足,材料的選擇十分有限,且針對(duì)新能源技術(shù)的開發(fā)和利用仍然是較為薄弱環(huán)節(jié)。我們需要不斷地創(chuàng)新和發(fā)展更為環(huán)保、更具功能化的綠色材料,在兼具建筑工程美觀性和舒適性的前提下,貫徹節(jié)能環(huán)保的理念,提高建筑的整體節(jié)能效果,兼顧經(jīng)濟(jì)、舒適和安全三個(gè)基本要求下,盡可能達(dá)到綠色節(jié)能的新型生活方式,促進(jìn)建筑工程領(lǐng)域的節(jié)能環(huán)保發(fā)展。
作者:黃興超 鄭衍旭 單位:淳安縣住房保障和房屋征收服務(wù)中心 浙江宏通建設(shè)有限公司
綠色環(huán)保建筑材料探討篇3
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升,人們對(duì)生活質(zhì)量的要求越來(lái)越高。然而,建筑物作為人們工作、生活的重要場(chǎng)所,其綠色性能與節(jié)能性能是人們衡量建筑物質(zhì)量的重要指標(biāo),在此現(xiàn)狀下,新型綠色材料的應(yīng)用市場(chǎng)得到了全面拓展。相比于傳統(tǒng)建筑材料,新型綠色建筑材料在保溫性、節(jié)能性和低碳性方面優(yōu)勢(shì)明顯。土木工程施工中這類材料的使用,有利于充分發(fā)揮材料的應(yīng)用效能,具有良好的低碳性和經(jīng)濟(jì)性。此外,新型綠色建筑材料的使用順應(yīng)了我國(guó)綠色施工理念的要求,能夠?yàn)榫用裉峁┝己玫木幼l件,從而為節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供了可靠的保障。
1概述
1.1綠色建筑材料的特點(diǎn)
從材料的環(huán)保性能層面進(jìn)行分析,綠色建筑材料的應(yīng)用特點(diǎn)如下:①這類材料的應(yīng)用對(duì)能源資源的消耗比較低,能夠盡可能避免環(huán)境污染問(wèn)題,通常情況下,綠色建筑材料的制作對(duì)技術(shù)和工藝的要求相對(duì)較高;②綠色建筑材料的應(yīng)用對(duì)能源的消耗相對(duì)較少,當(dāng)前大多數(shù)建筑材料在使用過(guò)程中產(chǎn)生的能耗相對(duì)較低,而且其強(qiáng)度高、防水性能良好,在施工過(guò)程中,這類材料的搬運(yùn)費(fèi)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)比傳統(tǒng)材料低;③從材料的性能層面分析,相比于傳統(tǒng)建筑材料,綠色建筑材料表現(xiàn)優(yōu)異,比如輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土,這類材料的配置強(qiáng)度計(jì)算公式如式(1)。
1.2土木工程中應(yīng)用綠色建筑材料的重要性
1.2.1綠色建筑材料是建筑工程的物質(zhì)基礎(chǔ)
與綠色建筑材料相關(guān)的指標(biāo)有材料規(guī)格、品種、色彩以及質(zhì)量等多個(gè)方面,各項(xiàng)性能指標(biāo)都是材料種類的具體體現(xiàn),根據(jù)其參數(shù)指標(biāo)的不同可將材料劃分為多種類型,建筑物的耐久性、適用性以及藝術(shù)性也會(huì)在很大程度上受到這些性能指標(biāo)的影響。加大對(duì)綠色建筑材料的創(chuàng)新和發(fā)展力度,是實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)建設(shè),改善居住條件的關(guān)鍵[1]。
1.2.2有利于控制建筑工程投資和造價(jià)
為充分發(fā)揮綠色建筑材料的使用效果,在具體應(yīng)用時(shí)必須重視自然環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律,從全局角度出發(fā),以此來(lái)達(dá)到全面提升社會(huì)效益的目的。在整個(gè)建筑工程項(xiàng)目中,材料費(fèi)用的投入占到了總投資的50%~60%,尤其是特殊工程材料,其費(fèi)用消耗更高。合理使用綠色建筑材料不僅能夠大大降低工程項(xiàng)目造價(jià),同時(shí),還具有拓寬材料應(yīng)用廣度的目的,有利于向更多人普及綠色建筑材料的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。
1.2.3可持續(xù)發(fā)展的要求
經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的快速提升為建筑行業(yè)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ),越來(lái)越多的建筑工程項(xiàng)目紛紛投入到建設(shè)中。然而,如果使用傳統(tǒng)建筑材料開展大規(guī)模的土木工程項(xiàng)目建設(shè)工作,不僅會(huì)消耗大量的資源,同時(shí),還會(huì)加劇環(huán)境污染程度,影響建筑物的使用性能。對(duì)此,就需要使用性能達(dá)標(biāo)且滿足環(huán)保理念要求的材料實(shí)施工程項(xiàng)目建設(shè)工作,為建筑行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)[2]。
2我國(guó)綠色建材發(fā)展現(xiàn)狀分析
當(dāng)前建材市場(chǎng)中常見的保溫隔熱材料主要有有機(jī)保溫材料、復(fù)合保溫材料、無(wú)機(jī)保溫材料,各類常見材料優(yōu)缺點(diǎn)見表1。近年來(lái),各類新型納米微粒建筑材料開始研發(fā)生產(chǎn)與應(yīng)用,此類材料具有良好的力學(xué)應(yīng)用性能,還具備良好的導(dǎo)熱性、抗磨性、抗高溫性,此類材料當(dāng)前主要是在各個(gè)區(qū)域環(huán)境治理、施工混凝土改性、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工、門窗施工中應(yīng)用,是今后建筑材料的重要發(fā)展方向[3]。
3綠色建筑材料在土木工程中的應(yīng)用
3.1工程概況
本工程由4棟居民樓構(gòu)成。其中,1~3#棟的建筑高度為76.65m,包括地下1層和地上24層,1層層高4.5m,2層層高5.6m,3層層高3.4m,4~24層層高3.0m;4#棟建筑高度84.90m,包括地下1層和地上28層,地上1層層高3.4m,4~28層層高3.0m。
3.2頂端設(shè)計(jì)中的運(yùn)用
將綠色材料用在土木工程項(xiàng)目的頂端設(shè)計(jì)中,以綠色建筑突出的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì),再加上優(yōu)異的力學(xué)性能,能夠取得良好的應(yīng)用效果。盡管綠色建筑材料有著明顯的優(yōu)勢(shì),但是,為了能夠進(jìn)一步強(qiáng)化材料的應(yīng)用效果,在設(shè)計(jì)的時(shí)候仍然需要結(jié)合客觀施工規(guī)律和使用環(huán)境[4]。在具體開展該工程項(xiàng)目頂端設(shè)計(jì)工作的過(guò)程中,要求設(shè)計(jì)人員必須明確不同類型材料的各項(xiàng)性能指標(biāo),了解建筑項(xiàng)目對(duì)材料的主客觀要求,在此基礎(chǔ)之上,運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)確定需要選擇的建筑材料。比如,高層建筑的頂層設(shè)計(jì),需要結(jié)合建筑物的結(jié)構(gòu)以及城市的建設(shè)規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)建筑材料與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性進(jìn)行分析[5]。
3.3外部建設(shè)中的應(yīng)用
隨著各類建筑材料的不斷出現(xiàn),應(yīng)用于建筑外墻中的保溫材料類型也隨之增加,不僅大大提升了節(jié)能降耗效果,同時(shí)還充分發(fā)揮出了良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。降溫涂料以其價(jià)格低廉、性能優(yōu)異且易于施工的優(yōu)勢(shì)在建筑工程中得到了全面推廣應(yīng)用,大量工程實(shí)踐表明,降溫涂料的使用能夠在住宅建筑制冷能耗方面節(jié)約10%~30%,不僅能夠從整體上降低市區(qū)氣溫,同時(shí)還具有良好的節(jié)能效果。
3.4內(nèi)部裝修中的應(yīng)用
人們對(duì)建筑物的要求除了具備居住用途之外,對(duì)居住舒適度和美觀性也提出了明確的要求。然而,由于傳統(tǒng)建筑材料的環(huán)保性能相對(duì)較低,因此,在受到重量等多方面因素的影響下,不僅無(wú)法保障其質(zhì)量,同時(shí)還嚴(yán)重威脅著居住人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。綠色建筑材料的使用,不僅隔熱效果良好,同時(shí)還具有防噪作用,能夠?yàn)槿藗兲峁┦孢m的居住環(huán)境[6]。
4土木工程中綠色建筑材料的應(yīng)用方式
4.1合理應(yīng)用結(jié)構(gòu)型綠色建筑材料
通過(guò)深入分析當(dāng)前綠色建筑材料的實(shí)際應(yīng)用情況可以看出,國(guó)內(nèi)外通過(guò)大力推廣應(yīng)用綠色建筑材料,在整體上提高了建筑物的建設(shè)效益。主要是因?yàn)榫G色建筑材料的剛性和韌性非常強(qiáng),將其應(yīng)用于工程項(xiàng)目建設(shè)中,具有全面提升建筑結(jié)構(gòu)牢固性和穩(wěn)定性的作用。綠色建筑材料的類型非常多,為了能夠最大限度保障材料的應(yīng)用效果,就必須結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際情況選擇合適的材料,并且要嚴(yán)格按照使用規(guī)范做到科學(xué)應(yīng)用,從而為建設(shè)高質(zhì)量的土木工程提供可靠的保障。
4.2加強(qiáng)對(duì)再生建筑材料的應(yīng)用
在城市改造建設(shè)工作大力推進(jìn)的前提下,土木工程項(xiàng)目建設(shè)數(shù)量和建設(shè)規(guī)模也在隨之?dāng)U大,具體建設(shè)工作的開展,為了能夠積極響應(yīng)節(jié)能理念的號(hào)召,就需要用到大量的綠色建筑材料,而材料的應(yīng)用還會(huì)伴隨建筑垃圾的出現(xiàn),對(duì)此,必須做好建筑垃圾分類管理工作,對(duì)于具備滿足二次使用條件的建筑垃圾,需要進(jìn)行二次利用,以此來(lái)達(dá)到提升資源利用效率的目的[7]。
4.3加強(qiáng)對(duì)新型保溫隔熱材料的合理應(yīng)用
新型保溫隔熱環(huán)保材料在土木工程項(xiàng)目建設(shè)中的應(yīng)用,能夠盡可能降低溫度因素對(duì)整個(gè)施工過(guò)程產(chǎn)生的不利影響,具有良好的環(huán)保效益。同時(shí),還具有很好的隔熱效果。而傳統(tǒng)的隔熱保溫材料因其使用效果不佳,所以無(wú)法滿足當(dāng)前土木工程項(xiàng)目的建設(shè)需求。所以,應(yīng)該加大對(duì)巖棉以及玻璃棉等新型保溫材料的應(yīng)用力度,通過(guò)進(jìn)一步提升材料的使用效率來(lái)盡可能減少熱能損失,為建設(shè)安全穩(wěn)定的建筑結(jié)構(gòu)提供有力的支撐。
5綠色建筑材料運(yùn)用中需注意的問(wèn)題
5.1施工方面
首先,在正式開展工程項(xiàng)目建設(shè)工作之前,施工單位必須全面落實(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)勘察工作,明確詳細(xì)的工程項(xiàng)目建設(shè)情況,以便能夠編制出更為精準(zhǔn)的施工方案。同時(shí),從施工人員的專業(yè)水平入手,使其能夠全面掌握各類綠色建筑材料以及相關(guān)材料的應(yīng)用方法,以便能夠?yàn)椴牧闲阅茏饔玫某浞职l(fā)揮奠定良好的基礎(chǔ),如此不僅具有保護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境的作用,同時(shí)還能夠大大節(jié)省成本。此外,施工單位應(yīng)該在專業(yè)機(jī)構(gòu)的監(jiān)督和管理下規(guī)范使用綠色建筑材料,嚴(yán)格管控材料質(zhì)量。5.2工程驗(yàn)收方面在工程項(xiàng)目驗(yàn)收環(huán)節(jié),相關(guān)部門必須高度重視各工程的質(zhì)量檢查工作,并且深入分析所有工程項(xiàng)目建設(shè)相關(guān)的指標(biāo),以免在細(xì)節(jié)處出現(xiàn)問(wèn)題。同時(shí),必須高度重視施工管理人員的考察工作,必須高度重視人員管理工作,以便能夠從整體上提高土木工程項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量。
6結(jié)語(yǔ)
總而言之,為了能夠在工程項(xiàng)目建設(shè)工期內(nèi)提高工程項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量,就需要加大技術(shù)創(chuàng)新力度,科學(xué)合理應(yīng)用新型保溫隔熱材料和再生建筑材料,通過(guò)進(jìn)一步提高綠色材料在土木工程項(xiàng)目中的應(yīng)用價(jià)值,為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
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作者:何小崗 單位:西安鐵路工程職工大學(xué)