綠色建筑材料在建筑工程中的應(yīng)用

李志勇

河南正陽建設(shè)工程集團有限公司 河南鄭州 450052

近年來，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國建筑行業(yè)日漸成熟，人們對建筑本身材料和品質(zhì)的要求也越來越高。目前，建筑施工生產(chǎn)中一般以傳統(tǒng)的建筑材料居多，但隨著人們對環(huán)保和節(jié)能技術(shù)認識的提高，房地產(chǎn)開發(fā)相關(guān)部門對建筑材料的要求和建筑節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)也越來越高。其中，綠色建筑材料作為新興的建筑材料，在保溫、節(jié)能、環(huán)保等方面有獨特的優(yōu)勢，并廣泛應(yīng)用于施工中的設(shè)計、外部施工、屋頂施工等生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。

1 綠色建筑材料的定義及種類

1.1 綠色建筑材料的定義

綠色環(huán)保是目前改善生態(tài)環(huán)境的重要途徑。綠色建材是指利用工農(nóng)業(yè)或城市固態(tài)廢棄物生產(chǎn)的無毒害、無污染、無放射性的新型建筑材料，采用先進的清潔生產(chǎn)技術(shù)，盡量不使用或極少使 用大量的天然資源和能源，達到可回收利用的目的:并達到對地球環(huán)境負荷最小、對人體健康有益 的兩大目標(biāo)，從而達到“健康、環(huán)保、安全、品質(zhì)卓越”的目的。

1.2 綠色建筑材料的種類

在環(huán)保條件要求越來越高的情況下，國內(nèi)外相關(guān)高校和研究機構(gòu)一直進行綠色建筑材料開發(fā)和利用的相關(guān)研究，國際相關(guān)權(quán)威機構(gòu)建立了綠色建筑材料對質(zhì)量的認證標(biāo)準(zhǔn)體系。我國建筑研究單位和相關(guān)知名企業(yè)也進行著很多探索和嘗試，綠色建筑材料相關(guān)研究和利用已有了一定進展。一般情況下，國內(nèi)行業(yè)生產(chǎn)中將綠色建筑材料分為以下幾類：

1.2.1 工業(yè)廢渣粉煤灰

隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展，人們對電能的需求逐漸增加。目前，煤炭仍是我國轉(zhuǎn)為電能的主要能源。因此，粉煤灰作為煤炭燃燒后的主要廢棄物，是目前排放量較大的工業(yè)廢渣。粉煤灰如果處理不及時，對大氣、水資源、土壤等造成嚴(yán)重的污染，且部分有毒害的化學(xué)物質(zhì)對生活環(huán)境產(chǎn)生危害。

目前，生產(chǎn)中對于粉煤灰的應(yīng)用主要用于建筑、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。其中，建筑行業(yè)中，粉煤灰應(yīng)用主要是水泥工業(yè)和混凝土。粉煤灰的主要成分是二氧化硅和氧化鈣等活性物質(zhì)，以生料配料和混合材料的途徑應(yīng)用于水泥生產(chǎn)。研究表明，水泥生產(chǎn)中加入粉煤灰，水泥的 強度增高，抗折、抗壓、抗?jié)B透性能力均增強。粉煤灰應(yīng)用于混凝土中，是因粉煤灰具有火山灰活性，常用于與砂石和水泥混合制備混凝土。研究表明，生產(chǎn)中一定比例的粉煤灰加入混凝土中，混凝土的強度增大，抗?jié)B性和耐腐蝕性均有所提高。由此可見，作為綠色建筑材料的一種，粉煤灰的再利用是比較常用的建筑材料。

1.2.2 石膏材料

石膏是一種用途廣泛的節(jié)能環(huán)保建筑材料。石膏作為建筑材料，有很多優(yōu)點：質(zhì)地輕、防火、隔音、保溫、抗震等，防水性能和強度可與水泥制品相比，易于加工、還具有較好的透氣功能。

石膏的應(yīng)用大量節(jié)約水泥材料的用量，而且可以循環(huán)利用，且對人體和環(huán)境毒害性較低。因此，石膏在建筑工程上的主要用途：石膏抹灰材料、墻體材料、裝飾石膏板、浮雕花飾等。

1.2.3 泡沫玻璃材料

生活中常見的玻璃廢棄物經(jīng)過加工處理，可以制造為泡沫玻璃，其質(zhì)量較輕、強度較高、且絕緣和耐火耐水，為充分發(fā)揮其優(yōu)勢，被用于土木工程的屋頂、墻壁等部分，比傳統(tǒng)磚塊更適合。因此，泡沫玻璃材料也是建筑工程中的重要建筑材料。

1.2.4 膜材料

膜材料作為新型建筑材料具有密度低、強度高、耐火隔熱等優(yōu)點，在房屋建筑的門窗上應(yīng)用較多。因其白天透光性好，而且有助于保持室內(nèi)溫度，減少住戶對空調(diào)的依賴。由此可見，膜材料是非常優(yōu)秀的環(huán)保建筑材料。

1.2.5 碳素纖維建筑新材料

教育在社會中起著關(guān)鍵作用，教學(xué)資源對房價的帶動作用十分顯著，特別是優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源更是引得眾多家庭蜂擁而至。住宅小區(qū)與中學(xué)和幼兒園之間的距離每增加一千米，房價分別減少394元/m2和3145 元 /m2。從圖 3（d）和 3（e）可以看出：對房價影響較大的主要為中山、西崗和甘井子區(qū)。這是因為該區(qū)教育資源較豐富，聚集了大連市二十四中、一中和二十三中等重點學(xué)校。所以，教育資源的密度對房價有一定的作用。

所謂碳素纖維的節(jié)能新材料，是指基體樹脂與碳纖維兩種物質(zhì)組合合成。作為新型建筑材料，碳纖維優(yōu)點很多：第一，具有高強度、高彈性等性能，補強效果好；第二，質(zhì)量輕，且便于運輸，施工后對原有建筑結(jié)構(gòu)的重量不會帶來明顯影響；第三，碳纖維材料耐酸堿腐蝕，可以承受嚴(yán)酷的外界環(huán)境。碳纖維可與鋼筋混凝土表面可以緊密連接，并且根據(jù)施工需求，隨意裁剪；而且施工時操作簡單。

目前，建筑工程中應(yīng)用多種形式碳纖維：即碳纖維布、碳纖維板、碳纖維條帶、碳纖維網(wǎng)絡(luò)、碳纖維筋、碳纖維索、碳纖維型材等。碳纖維的質(zhì)量輕、高強、耐腐蝕等優(yōu)異性能，廣泛應(yīng)用于建筑工程的補強和加固等方面。

1.2.6 綠色植物研制的節(jié)能材料

綠色植物節(jié)能材料是指運用并提取植物的一些成分作為建筑材料的生產(chǎn)原料，新材料具有非常高的環(huán)保、綠色效果。例如：通過對大豆進行大量的科學(xué)研究，從大豆中提取出蛋白纖維，合成相應(yīng)的纖維節(jié)能新材料，應(yīng)用于建筑工程中，有效加長了建筑材料的使用時間和柔韌性。

建筑工程中有效利用綠色植物節(jié)能材料，降低了能源的消耗，且也不會產(chǎn)生對人體有害的物質(zhì)。因此，綠色植物節(jié)能材料是目前工程中值得推廣的材料。

2 綠色建筑材料在土木工程施工中的應(yīng)用

河南正陽建設(shè)工程集團有限公司自成立以來，堅持以使用綠色環(huán)保材料為前提，以質(zhì)量和品質(zhì)贏得市場口碑。例如：已經(jīng)交付的家河家項目,施工方面精細化建設(shè)樓體外立面采用多層防水和混合建筑體系，防水方面堅持選用優(yōu)質(zhì)品牌的材料?，F(xiàn)將綠色建筑材料在施工中的應(yīng)用簡述如下。

2.1 綠色建筑材料在屋頂設(shè)計和施工中的應(yīng)用

將綠色建材應(yīng)用到建筑施工的各個環(huán)節(jié)中。在屋面設(shè)計上，相對于傳統(tǒng)的建筑材料，綠色建筑材 料具有更好的力學(xué)性能。在設(shè)計高層建筑屋頂時，對頂部設(shè)計線條的流動性、趣味性等要求較高，如：設(shè)計師將建筑整體設(shè)計成各種造型。綠色建材能完全符合相關(guān)設(shè)計要求。

屋頂施工過程中，為了提升建筑的保溫效果，防水層和屋面之間使用的都是吸水性小、重量輕且導(dǎo)熱系數(shù)低的材料，如混凝土板、聚苯乙烯保溫板等。屋頂施工還使用比較松散的施工材料，例如：玻璃棉或是珍珠巖等。

2.2 綠色建筑材料在外部墻體施工中的應(yīng)用

目前，建筑施工中出現(xiàn)了很多新型保溫材料。第一，建筑外墻保溫板材料，聚苯乙烯泡沫等；第二，配置聚合物砂漿的材料，EPG 膠粉聚苯顆粒、BH 膠粉聚苯顆粒。這些材料屬于最新的節(jié)能材料。

2.3 綠色建筑材料在門窗施工中的應(yīng)用

建筑內(nèi)外的能量交換，門窗是主要通道，門窗節(jié)能對于建筑整體節(jié)能意義重大。

工作人員在對門窗進行設(shè)計，利用散熱性能較好的玻璃材料，保證門窗的密封效果，并注意觀察門窗與玻璃連接處的密閉程度。填補門窗縫隙可選擇聚苯乙烯或滌綸類材料進行，這樣可以有效保證門窗的嚴(yán)密性。

2.4 綠色建筑材料在內(nèi)部裝修中的應(yīng)用

隨著人們生活水平的提高，高質(zhì)量的室內(nèi)裝修環(huán)境是生活環(huán)境最重要的組成部分。高質(zhì)量的室內(nèi)裝修環(huán)境不僅僅局限于滿足基本居住需求，對美觀、舒適度也有了一定的要求。傳統(tǒng)的建筑材料在裝修過程中，僅解決質(zhì)量問題，在內(nèi)部裝飾的舒適、美觀、設(shè)計等方面都達不到預(yù)期效果。綠色建筑材料作為新型建筑材料可以解決這些問題。

綠色建筑材料具備隔熱、隔濕等功能，可以減少外界噪音對生活的干擾，給生活創(chuàng)造更舒適的生活環(huán)境；第二，綠色建筑材料如櫥柜、地板以及壁紙等被應(yīng)用于室內(nèi)裝修，室內(nèi)更美觀；第三，綠色建筑材料還可以設(shè)計出很多傳統(tǒng)建筑材料不能完成的設(shè)計，比如建LOFT 時采用綠色建材，這樣建筑質(zhì)量更好、重量更輕，不會超出底層承重的承受范圍?？傊?，綠色建材工程在建筑工程的內(nèi)部裝飾中，效果更環(huán)保、更美觀。

3 綠色建筑材料發(fā)展趨勢

目前，隨著社會的快速發(fā)展，人們對各行業(yè)綠色、環(huán)保的重視程度越來越高。傳統(tǒng)建筑材料已經(jīng)不能滿足綠色施工的需要，生產(chǎn)中急需對綠色建筑新型建筑材料進行研發(fā)，綠色建筑材料的發(fā)展趨勢即：綠色、節(jié)能、環(huán)保和抑菌等，通過本研究調(diào)研、實施和查閱資料，現(xiàn)將綠色建筑材料發(fā)展趨勢闡述如下。

3.1 節(jié)約自然資源型綠色建筑材料

建筑工程中常采用磚、土、石、木材、混凝土等，材料在生產(chǎn)過程對生態(tài)環(huán)境有一定的破壞性。新型綠色建筑材料通過對廢棄材料進行再加工，進行回收利用。例如，利用廢棄混凝土生產(chǎn)綠色、合成纖維、多孔預(yù)制塊植栽等多種類型混凝土。生產(chǎn)中新型的生態(tài)水泥，有較好的自身強度、使用性能。此類型建筑材料可以充分利用自然資源，且具有環(huán)保、節(jié)能的功能。

3.2 能源節(jié)約型綠色建筑材料

綠色建筑材料指在材料制備過程中使用環(huán)保的施工工藝，同時也需要保證使用建筑材料的過程中，達到降低整體能源消耗的作用。例如節(jié)省原材料的建筑材料：保溫且隔熱型墻壁、多功能玻璃等。例如采用粉煤灰、礦渣灰為主要材料的墻體材料，材料制備過程效率高,且此材料重量較輕，有較好的隔音功能；還有工程中常用的無機非金屬玻璃材料，由碎玻璃、發(fā)泡劑、改良添加劑和發(fā)泡促進劑等混合高溫制成，此材料具有抗菌、除臭、除霉、防輻射等功能。這種類型材料在工程使用過程中具有節(jié)能、舒適的功能。

3.3 空間綠色建筑材料

隨著氣溫的迅速上升，隔熱、散熱材料等工程材料的廣泛使用，玻璃材料應(yīng)用較多，傳統(tǒng)玻璃優(yōu)勢較少，而真空玻璃使用壽命較長、隔熱、保溫、隔音效果較好；綠色真空玻璃對溫度還可以調(diào)節(jié)，空間綠色建筑材料是發(fā)展趨勢。

4 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，綠色建筑材料在建筑行業(yè)中應(yīng)用逐漸廣泛，但有關(guān)系統(tǒng)的研究較少。本研究對綠色建筑材料的基本要素、種類進行了深入闡述，并通過在生產(chǎn)中的調(diào)研總結(jié)了綠色建筑材料在建筑工程中的應(yīng)用途徑，且結(jié)合國內(nèi)外綠色建筑材料的相關(guān)文獻提出了綠色建筑材料的發(fā)展趨勢，為綠色建筑材料的應(yīng)用和推廣奠定了理論基礎(chǔ)。