淺議新型節(jié)能環(huán)保技術(shù)在建筑中的應(yīng)用

陳天祿 趙海波

摘要： 建筑節(jié)能是貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一個重要組成部分，是執(zhí)行節(jié)約能源，保護環(huán)境的基本國策，也是當(dāng)前全球性的發(fā)展大趨勢。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，構(gòu)成建筑的基本物質(zhì)要素——建筑材料也在發(fā)展變化。新型建筑材料是在傳統(tǒng)建筑材料基礎(chǔ)上產(chǎn)生的新一代建筑材料。現(xiàn)代新型建筑材料首先要具有時代性才能符合現(xiàn)代建筑的要求；其次要節(jié)能環(huán)保，符合生態(tài)化特點才能有利于社會的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：新型建筑材料 生態(tài) 綠色環(huán)保 綠色建材

一．現(xiàn)代綠色建材是指具有優(yōu)異的質(zhì)量、使用性能和環(huán)境協(xié)調(diào)性的建筑材料。其性能必須符合或優(yōu)于該產(chǎn)品的國家標(biāo)準；在其生產(chǎn)過程中必須全部采用符合國家規(guī)定允許使用的原、燃材料，并盡量少用天然原燃材料，同時排出的廢氣、廢液、廢渣、煙塵、粉塵等的數(shù)量、成份達到或嚴于國家允許的排放標(biāo)準；在其使用過程中達到或優(yōu)于國家規(guī)定的無毒、無害標(biāo)準，并在組合成建筑部品時不會引發(fā)污染和安全隱患；其使用后的廢棄物對人體、大氣、水質(zhì)、土壤等造成較小的污染，并能在一定程度上可再資源化和重復(fù)使用?，F(xiàn)代綠色建筑材料種類和數(shù)量很多，主要有：

1．現(xiàn)代綠色混凝土材料

混凝土是現(xiàn)代建筑的主要建筑用材，所以發(fā)展綠色混凝土材料對于綠色建筑至關(guān)重要。①高性能混凝土材料。高性能混凝土是一種新型的高技術(shù)的混凝土，其大幅度的提高常規(guī)混凝土性能的基礎(chǔ)上，具有優(yōu)良的耐久性、適用性、工作性、各種力學(xué)性能、體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟合理性等性能。高性能混凝土除采用優(yōu)質(zhì)水泥、水、集料外，還必須采用低水膠比摻加足夠數(shù)量的礦物細摻料和高效外加劑，采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)，選用優(yōu)質(zhì)原材料，在妥善的質(zhì)量控制下制成。②利用廢棄混凝土生產(chǎn)的綠色混凝土?，F(xiàn)在大量的研究表明,廢棄混凝土可用作再生混凝土的骨料，也可取代部分優(yōu)質(zhì)石灰石生產(chǎn)水泥。將廢棄混凝土清洗、破碎、分級并按一定比例配合后得到的骨料稱為“再生骨料”，將再生骨料作為部分或全部骨料配置的混凝土成為“再生混凝土”。實驗表明再生混凝土的抗壓強度可滿足設(shè)計要求,其它力學(xué)性能指標(biāo)和耐久性指標(biāo)與普通混凝土基本接近（抗壓強度、彈性模量有所降低），用水量比普通混凝土多。③加氣混凝土。加氣混凝土（其中一類）是以石英沙為基礎(chǔ)，以水泥和石灰為膠凝材料，以石膏為硬化劑，鋁粉為發(fā)泡劑，經(jīng)高溫高壓養(yǎng)護后形成的多孔狀材料。④合成纖維混凝土。合成纖維混凝土現(xiàn)已得到廣泛應(yīng)用。對增強混凝土早期抗拉強度，防止早期由沉陷、水化熱、干縮而產(chǎn)生的內(nèi)蘊微裂紋，減少表面裂縫和開裂寬度，增強混凝土的防滲性能、抗磨損抗沖擊性能及增強結(jié)構(gòu)整體性有顯著作用。⑥多孔預(yù)制塊植栽混凝土。植栽混凝土有連續(xù)的空隙，在空隙部分，使用特殊的工藝技術(shù)填充無機培養(yǎng)土、肥料和種子等混合生長基料，施工后，種子發(fā)芽和生長所需要的水分，除靠保存在生長基料中的雨水外，還可吸收植栽混凝土下面的基層培養(yǎng)土中的水分，不需要另外澆水，這樣既實現(xiàn)了綠化，有能防止構(gòu)筑物表面被污染和侵蝕。植栽混凝土還具有相當(dāng)好的透水性能，雨水可向地下滲透，這樣有可以補充地下水資源，有可以減少城市市政雨水管道的排水壓力。

2．木材

木材成為現(xiàn)代綠色建材的亮點，其隨著技術(shù)的進步出現(xiàn)了許多新的使用形式。①彩色木材：利用先進的染色技術(shù)，使原生樹木中所沒有的色彩滲透在木材組織中，形成彩色木材。它又可分為兩種，一種先天著色木材。即在樹木生長各個時期，往樹木根部澆灌或在樹干部位灌注無害的水溶性配色營養(yǎng)液，色彩沿樹木內(nèi)部導(dǎo)管傳輸并被吸收、著色，形成彩色的木紋。另一種是后天著色木材。即選擇富于紋理的木材切片，先脫色處理，然后染上合適的顏色。彩色木材適合作家具、天花板、墻面等大面積表面裝飾，別有情調(diào)。②瓷化木材：用飽含鋇離子的化學(xué)溶液浸泡木材使鋇離子擴散、滲透到木材組織和細胞內(nèi)，采用一定的工藝處理過程，木材變成瓷化木材。瓷化木材疏水、穩(wěn)定、阻燃性能優(yōu)異。經(jīng)噴射火焰試驗，不出火苗、幾乎無煙，只產(chǎn)生低度碳化。這種超級阻燃木材適合大廳家具和裝飾，適合車輛內(nèi)部尤其是大型公共娛樂場所的內(nèi)部裝修。③塑化木材：將乙烯類樹脂加壓注入木材內(nèi)部，形成塑化木材。塑化木材具有很強的壓縮、彎曲、剪切綜合強度，大大地縮小了諸如劈裂等缺陷，具有轉(zhuǎn)自http://www.Gwyoo.com很強的耐磨強度和硬度。塑化木材將廣泛用于地板裝修工程中。④疏水木材：疏水木材在潮濕空氣中膨脹率只有普通木材的一半，吸水率只有普通木材的1/5，疏水材料的原理是將木材中親水性的活性羥基轉(zhuǎn)化成疏水性的乙?；?。疏水木材可以用作浴室內(nèi)裝修、桌面和船舶內(nèi)家具等，還可用于露天的裝修。

3.保溫隔熱材料

保溫材料根據(jù)其在圍護結(jié)構(gòu)的使用部位不同，可分為內(nèi)、外保溫隔熱材料；根據(jù)其狀態(tài)的不同分為板塊狀、漿體狀保溫隔熱材料。保溫隔熱材料的主要性能指標(biāo)有：導(dǎo)熱系數(shù)、表觀密度、壓縮強度、尺寸變化率、吸水率、水蒸氣滲透系數(shù)、粘結(jié)強度、氧指數(shù)。板塊狀保溫隔熱是材料，可以用于內(nèi)、外保溫工程；以其形狀的特點，具有使用簡便、能保證保溫隔熱層的厚度要求，性能比較穩(wěn)定。優(yōu)良的板塊狀保溫隔熱材料有：發(fā)泡型聚苯乙烯板（EPS），擠出型聚苯乙烯板（XPS），巖棉板，玻璃棉板等不同材料。漿體狀保溫隔熱材料目前主要用于外墻內(nèi)保溫，也用于隔墻和分戶墻的保溫隔熱。漿體狀材料有兩種類型，以膠凝材料為主的固化型和以水分蒸發(fā)為主的干燥型。其主要成分是由聚苯粒、礦物纖維、硅酸鹽為主的多種材料，經(jīng)一定的生產(chǎn)工藝復(fù)合而成的輕質(zhì)保溫材料。此外保溫隔熱材料還包括其它一些常用材料：空隙性材料，如空心磚、加氣混凝土塊；斷橋隔熱鋁合金窗框，用導(dǎo)熱性遠遠低于鋁的隔條將鋁型材隔斷，形成鋁材—隔熱條—鋁材組成的鋁合金門窗型材；LOW—E低輻射保溫玻璃、中空玻璃、夾膠玻璃等。公務(wù)員之家

4.防水材料

現(xiàn)代綠色建筑防水材料不僅具有基本的防水功能還具有其它如保溫、去污等功能，并在生產(chǎn)是使用的過程中對環(huán)境的影響較小。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（乳液或其它類）水性聚合物為主原料，加入其它外加劑制得的雙組份水性建筑防水涂料。兩組份在現(xiàn)場攪拌成均勻、細膩漿料，涂刷或噴涂于基體表面，固化后形成柔韌、高強的防水涂膜。這種涂料既有水泥類膠凝材料高強度，易與潮濕基面粘結(jié)的性能，又兼有聚合物涂膜彈性大，防水性好的優(yōu)點，尤其是以水作為載體，克服了瀝青、焦油、有機溶劑型防水材料易造成環(huán)境污染的弊端，是一種無毒無害、可濕作業(yè)、施工簡便的新型綠色環(huán)保防水材料。它不僅適用于各種防水工程，還可用于修補、界面處理、混凝土防護、裝飾、結(jié)構(gòu)密封等工程。②滲透結(jié)晶型防水材料。滲透結(jié)晶型防水材料是指材料中含有的活性化學(xué)物質(zhì)向混凝土內(nèi)部滲透，在混凝土中形成不溶于水的結(jié)晶體，堵塞毛細孔道，從而使混凝土致密的防水材料。其防水性能及其優(yōu)良。③塑料防滲補漏劑。塑料防滲補漏劑是一種能夠迅速防止房屋滲漏的新型建筑化工涂料。其以廢舊塑料紡織袋、塑料薄膜、泡沫塑料等廢塑料為原料，再配以合理的增塑劑、固化劑，采用低壓冷溶反應(yīng)生產(chǎn)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、彈塑性和耐熱、耐寒、耐腐蝕、抗老化等特點。其生產(chǎn)過程不僅設(shè)備投資少、節(jié)約能源，而且徹底消除了廢舊塑料對環(huán)境的污染。④聚乙烯雙面復(fù)合防水卷材。聚乙烯雙面復(fù)合防水卷材采用高壓法生產(chǎn)低密度線性聚乙烯樹脂為主要原料，兩面復(fù)合化學(xué)纖維無紡布，并經(jīng)特殊的工藝加工而成。具有較好的綜合技術(shù)性能，如抗拉強度高、抗透氣能力大、低溫柔性好，適應(yīng)溫度范圍寬,-45℃～110℃無變化，抗自然老化能力強，有較好的氣密性，耐酸和堿腐蝕，使用壽命長等特出優(yōu)點，是新建房屋或舊房維修較好的新材料。

總之，現(xiàn)代綠色建筑材料具有其發(fā)展的必要性，是現(xiàn)代建筑材料的發(fā)展方向，日益的受到各界的重視。現(xiàn)代綠色建筑材料的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展速度都呈現(xiàn)良好的態(tài)勢，表明其將有非常好的發(fā)展前景，將有越來越多的新型、高質(zhì)量的綠色建筑材料被開發(fā)和使用。

二、常見的綠色建材在建筑業(yè)中的應(yīng)用

1．結(jié)構(gòu)材料

傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)用建筑材料有木材、石材、粘土磚、鋼材和混凝土，現(xiàn)代結(jié)構(gòu)用材料主要是鋼材和混凝土。

（1）木材、石材，這兩種材料是自然界提供給人類最直接的建筑材料，不經(jīng)加工或通過簡單的加工就可用于建筑。木材和石材消耗自然資源，由于木材是可再生的永續(xù)的材料，如果自然界木材的生長量與人類的消耗量相平衡，那么木材是最綠色的建筑材料。石材雖然消耗了礦山資源，但由于它的耐久性較好，生產(chǎn)能耗低，重復(fù)利用率高，可以說它也具有綠色建筑材料的特征。

目前能大規(guī)模取代木材的新型綠色建材還不是很多，其中應(yīng)用較多的一種綠色建材是竹材人造板。我國是森林資源貧乏的國家,但我國的竹類資源十分豐富,素有“竹子王國”的美譽，因此好多人把竹材資源看作是替代木材的好的后備資源。

由于竹結(jié)構(gòu)具有如上所述的眾多優(yōu)點, 綠色建材——竹材人造板在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。

（2）粘土磚，其能耗是比較低的，但它是以破壞良田為代價且是不可恢復(fù)的，可以說是最不綠色的建筑材料。20世紀90年代開始限制使用粘土磚到如今粘土磚已禁止生產(chǎn)和使用。

粘土磚的綠色替代建材的主要發(fā)展方向是利用工業(yè)廢渣替代部分或全部天然粘土資源的新型建材。

由于工業(yè)廢渣來源豐富，其力學(xué)性能普遍優(yōu)于粘土磚，并且可以滿足不同使用環(huán)境的要求，所以具有廣闊的應(yīng)用前景。

（3）鋼材，由于鋼材的不可替代性，因此“綠色鋼材”主要發(fā)展方向是在生產(chǎn)過程中如何提高鋼材的綠色指標(biāo)上下功夫，研究發(fā)展新技術(shù)、新生產(chǎn)工藝，努力降低生產(chǎn)能耗，減少污染物排放，對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物資源化，加快鋼材的綠色化進程。

（4）混凝土，由水泥和集料組成，是復(fù)合材料，它的生產(chǎn)能耗主要是由水泥生產(chǎn)造成的。而傳統(tǒng)的水泥生產(chǎn)需要消耗大量的資源與能量，并且對環(huán)境的污染較大，所以水泥生產(chǎn)工藝的改善是綠色混凝土發(fā)展的重要方向。目前水泥綠色生產(chǎn)工藝主要采用新型干法生產(chǎn)工藝取代落后的立窯等工藝。

現(xiàn)今土木工程使用的綠色混凝土主要有低堿性混凝土，多孔混凝土，植被混凝土，護坡植被混凝土，透水性混凝土，吸收分解NOx的光催化混凝土，生態(tài)凈水混凝土等。其中應(yīng)用較為廣泛的是多孔混凝土。

多孔混凝土也稱為無砂混凝土，它只有粗骨料，沒有細骨料，直接用水泥作為黏結(jié)劑連接粗骨料，它具有連續(xù)空隙結(jié)構(gòu)的特征，其透氣和透水性能良好，連續(xù)空隙可以作為生物棲息繁衍的地方，而且可以降低環(huán)境負荷。多孔混凝土按其氣孔結(jié)構(gòu)形成的方式不同,又可分為泡沫混凝土和加氣混凝土兩大類。

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