綠色材料在建筑節能中的應用

蘇建偉

(河南能源義煤公司義絡煤業,河南宜陽 471600)

綠色材料在建筑節能中的應用

蘇建偉

(河南能源義煤公司義絡煤業,河南宜陽 471600)

經濟與科學技術的發展推動了建筑工程材料與技術的革新,與此同時,人們對建筑工程施工質量的要求隨之提高。在可持續發展的要求下,節能新材料與新技術在建筑工程中應用的越來越廣泛,這兩種方式有利于建筑工程的可持續發展,符合人們對建筑工程質量的要求,且能兼顧社會經濟與社會環境兩者的效益。一般來說,綠色建材指的是不使用普通的建筑材料,而大量的去使用工農業和城市建設中的產生的無毒害、無污染、無放射性的固體廢棄物,這些還可以回收利用,是一類人體健康和保護環境有利的材料,隨著人們環保意識的提高,綠色材料已經在建筑工程越來越受到人們的青睞。本文結合綠色材料在我國建筑中的使用現狀,對綠色材料的應用展開了分析和前景分析,對于提高我國建筑的綠色化和可持續發展有著重要的意義。

建筑 綠色材料 節能 應用

1 綠色建材的概念及特點

綠色建材的概念早在上世紀80年代就已經提出來了,其主要是指采用清潔的生產技術所生產的對人體無害、環保、安全的建筑材料。建筑綠色材料是無毒或者能耗低的健康型、節能型建材,新型綠色建筑材料將會使實現綠色建筑的重大舉措。綠色建筑也可以稱其為生態建筑,他是指在建筑的全壽命周期(物料生產、建筑規劃、設計、施工、運營維護及拆除、回用過程)內,最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材)、保護環境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。

綠色建筑材料作為一種新型建材,能夠充分地滿足建筑用材的各項要求,并且對大自然具有親和力,與其實現和諧共生,符合可持續發展的原則。一般綠色建材都具有節省資源、安全可靠、無污染、可循環、可再生等特點。綠色建筑材料是建材工業的重要組成部分,也是最近幾年的新興產業,其主要包括綠色墻體材料,保溫隔熱材料以及綠色裝飾材料等幾類。生產和使用綠色建筑材料,既能夠節能、節地、減少資源消耗,保護生態,又可以促進建筑行業的發展,從而帶動經濟的增長。綠色建筑材料主要是環保型、節能型和循環型及可再生型這幾種。目前世界許多發達國家都在積極研究開發綠色材料,一些國際性建筑企業也在努力開發新的綠色材料。

2 綠色建材在建筑節能中的使用現狀

我國作為一個農業大國,有著豐富多樣、價格低廉的農業廢棄物,有著強大的市場競爭力,并且可以節約資源、減少環境污染,用這些廢棄物生產出來的墻體板材不僅重量輕、強度好,而且安裝方便,非常符合綠色建材的要求,利用這些綠色建筑材料在我國有著廣泛的前景。

目前我國建筑工程所產生的垃圾數量越來越多,已經占到城市垃圾總量的40%左右。近些年,我國建筑垃圾已開始應用于墻體材料的研究和生產,雖然還處在起步的階段,但是也出現了一些質量較好的材料。其中出現的石膏墻體材料就包括纖維石膏板、紙面石膏板、石膏空心條板、石膏刨花板、石膏砌塊等多種類型。而且這些石膏建材具有加工工藝簡單、能耗低、重量輕、防輻射、耐火性較好的特性,已經得到了廣泛的使用。除了各種建筑材料之外,開發和利用新型能源也是實現節能減排的重要途徑,這兩年得到廣泛使用的就是太陽能資源,它作為一種可再生的清潔能源,已成為是建筑上極具潛力的新型能源之一。而且我國的太陽能資源也很豐富,如果能夠將太陽能源充分利用,不僅可以節省大量常規能源,而且還有可能實現太陽能采暖、做飯等。我國單位建筑面積能耗是發達國家的23倍,給社會造成了沉重的能源負擔和嚴重的環境污染,發展節能與綠色建材刻不容緩,而建筑節能已成為影響我國能源可持續發展戰略決策的關鍵因素。

3 綠色材料在建筑工程中的具體應用

3.1 節能門窗的應用

作為建筑物熱交換與熱傳導最活躍的部分,門窗在建筑物的熱能消耗中占據的比例較大。因此,節能門窗的應用能有效實現建筑物的降耗。在采暖住宅建筑中,建筑物維護周圍結構的傳導耗熱量與門窗孔的空氣滲透量是采暖住在熱能消耗的主要兩部分,節能門窗的應用,有三中方式可提高門窗框的熱性功能,一是通過門窗型材自身材質的選擇;二是增加門窗斷橋;三是增加門窗穿條。另外,還可通過使用空玻璃等特殊材質的玻璃提高玻璃的氣密性與隔熱性。

3.2 新型節能墻體的應用

新型墻體材料的種類多樣,從現階段的應用情況看,新型墻體材料在建筑工程的墻體材料應用逐漸廣泛。磚、板、塊是新型墻體材料的三個主要類別,例如慘廢料的粘土磚、建筑砌塊、復合板、加氣混凝土輕質板材等。由于各地建筑工程的情況不同,因此要因地制宜地采用新型節能墻體材料,使墻體材料的結構發生變化以實現節能環保的目的。此方式可借鑒發達國家的發展狀況,目前,發達國家的磚產量已逐漸穩定,在技術發展方向上主要開發大孔洞率與薄壁技術,且新型的建筑材料也得到了較好的發展,如向著裝飾、輕質以及保溫隔熱發展的混凝土空心小砌塊,向著輕質與高硬度發展的加氣混凝土等。另外,發達國家加氣混凝土容重一般在四百到五百千克每立方米,非承重產品的容重在三百千克每立方米,并且制作的原材料大多是采用工業廢渣。

3.3 節能屋面的應用

通常情況下,通過將低容量、硬度高的小導熱材料鋪設在防水屋與屋面之間實現屋面的節能保溫。因而,可選擇加氣混凝土塊、水泥聚苯板等板塊狀的保溫材料進行鋪設,也可以采用陶粒、浮石等散料融于水泥進行澆筑,另外,還可以采用水泥為主的泡沫混凝土材料進行現場泡發澆筑。上述節能新材料在屋面鋪設中都能起到很好的節能保暖作用。

3.4 可回收型建筑材料的應用

對于建筑行業的綠色材料來說,可回收型的建筑材料也是一個良好的發展趨勢,也在建筑工程中的到了運用。一般來說,傳統的建筑材料一般以鋼筋混凝凝土等作為主要的材料,這些材料一般都難以回收,房屋拆遷后還會產生很多建筑垃圾,因此,可回收型的建筑材料獲得了大家的青睞。在綠色可回收型材料中,比較典型的就是木頭材質、玻璃材質以及小型的剛部件材料,這些材料可以隨機的安裝和組合,隨時拆除,在拆遷的時候可以得到回收,木頭材質和玻璃材質的建筑材料也可以再處理后得到再利用。

3.5 碳素纖維材料的應用

對于碳素纖維建材,指的是“聚丙烯晴基碳纖維”,這種材料是由碳纖維與相關的基體樹脂經過復合處理得到的新型材料,因為其較好的物理力學性能受到人們的青睞,其典型的一些性能包括耐高溫、腐蝕等特點,具有能與金屬媲美的物理性能,制造及使用壽命卻優于金屬材料,也避免了金屬材料變形、生銹等缺點。

3.6 抑菌建材的應用

抑菌建材是近些年來發展起來的一種新型綠色材料,是在科學的發展帶動下誕生的,之所以有抑菌建材,主要是由于傳統的建筑家具材料使用一定的時間后,會滋生細菌,危害人們的健康,也降低了建筑的使用年限。這種新型的抑菌建材主要是在傳統的建材中加入例如抗菌成分,能夠有效的抑制細菌的生長,達到長期安全無菌的目的。

4 綠色材料的發展趨勢

節能環保是當今建筑業發展的一大趨勢,也是業界面臨的重要課題,中國企業的節能環保意識正日趨加強,人民對居住環境的綠色、生態要求也不斷增加,在新世紀綠色材料必將全面運用于將建筑工程各個領域,并得到更為廣闊的發展。在全球環境保護、維護生態浪潮的沖擊下,我國建筑行業將本世紀里持續快速發展,尤其是我國正在大力推行城市化建設以及舊城改造建設,綠色建材業成為政府也房企首先考慮的材料。在21世紀中,綠色材料的發展趨勢主要有以下幾種。

(1)建筑裝修全面型綠色建材前景廣闊。今后的建筑裝修對綠色建材的使用將會不留死角,對傳統的難點區域,如門縫、窗戶框、陽臺等進行無縫覆蓋,通盤考慮,以達到節能減排的最佳效果。(2)節能型綠色材料。能源節約型綠色材料不僅是節約能源,它從另一意義上是節約了地球上有限的資源,在今后原材料供應減少的時候,節能就成為了必然的趨勢。(3)環境友好型綠色建筑材料。今后人們的生活水平提高,將會更加意識到身邊賴以生存的環境的重要性,因此,無污染、無毒害、低放射性的綠色建筑材料將會成為首選。(4)空間綠色材料的發展。隨著全球氣溫的逐年升高,對建筑領域的要求也會越來越高,如隔熱,防曬材料、散熱型材等,同時空間光學建材也將會逐步運用于建筑外觀玻璃幕墻等方面,如吸光材料、可反射光材料等。

5 結語

隨著經濟的發展與人民生活水平的提高,建筑業的發展必將會推動建筑材料與技術的發展,而節能新材料與新技術的探索與進步又會反哺建筑工程的發展,在兩者之間的協調發展下,通過廣泛應用節能型建筑材料,在節能技術的支持下,建筑業必將朝著綠色、環保、節能的可持續方向發展。在新的時代背景下,不斷推廣綠色材料在建筑業中的應用,是大家共同關心的話題,因此,堅持綠色建材的開發和使用,對于引導綠色建材發展,實現建筑工程的可持續發展有著重要的意義。

[1]李愛珠.淺談新型節能環保材料在建筑工程中的應用[J].科技傳播,2010年19期.

[2]高菁.低碳環保材料在景觀中的運用[J].技術與市場,2011年08期.

[3]江華.裝飾工程新材料新工藝的應用研究[D].沈陽建筑大學,2011年.

[4]趙瑩瑩,趙文濤.淺析我國發展綠色節能建筑的重要性[J].價值工程,2011年20期.

[5]張甜甜.建筑節能設計的意義與措施[J].山西建筑,2011年19期.