綠色建材在生態(tài)建筑中的重要性范文

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【摘要】綠色建材在生態(tài)建筑中的應(yīng)用，是生態(tài)建筑設(shè)計(jì)過程中需要考慮的一個重要因素。本文總結(jié)了綠色建材的主要種類、特征以及發(fā)展趨勢，并結(jié)合兩個生態(tài)建筑實(shí)例對綠色建材的應(yīng)用進(jìn)行了初步的探討。

【關(guān)鍵詞】綠色建材；生態(tài)建筑；應(yīng)用

前言

生態(tài)建筑是綜合運(yùn)用當(dāng)代建筑學(xué)、生態(tài)學(xué)及其他現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的成果，把建筑建造成一個小的生態(tài)系統(tǒng)，為人類創(chuàng)造一個方便舒適并節(jié)省能源、沒有污染的使用環(huán)境，使人、建筑與自然生態(tài)環(huán)境之間形成一個良性循環(huán)系統(tǒng)。在生態(tài)建筑的發(fā)展過程中綠色建材的研制與使用起到舉足輕重的作用。國內(nèi)外的建筑設(shè)計(jì)人員對綠色建材的發(fā)展都相當(dāng)重視，力圖尋求最佳的綠色建材，以營造健康、安全、舒適、美觀的建筑和環(huán)境。

1綠色建材的概念

所謂綠色建材就是指采用清潔生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)的建筑材料，符合節(jié)能降耗目標(biāo)，使用大量工業(yè)或者是城市固然廢棄物生產(chǎn)，具有無毒害、無污染、無放射性等特征，對于環(huán)境保護(hù)十分有利，也不會對人體健康造成威脅。和常規(guī)材料相比，綠色建材的特征主要如下：①生產(chǎn)中多使用尾礦、廢渣、垃圾等廢棄物；②制造工藝具有低能耗和無污染特點(diǎn)；③在生產(chǎn)過程中，不添加對人體有害的顏料或者是添加物；④產(chǎn)品設(shè)計(jì)以改善環(huán)境、提升生活質(zhì)量為主要目的，產(chǎn)品使用功能多樣化，如抗菌、防霉、隔熱、調(diào)溫、防射線等；⑤產(chǎn)品可回收或循環(huán)再利用，綠色建材滿足可持續(xù)發(fā)展的需要。

2綠色建材的種類及發(fā)展

綠色建材主要包括天然建材、循環(huán)再生建材、低環(huán)境負(fù)荷建材、環(huán)境功能性建材、多功能復(fù)合材料等。

2.1天然建材

天然建材包括木材、竹子、生土等。木材這種歷史悠久的自然材料，在合理兼顧森林資源保護(hù)與產(chǎn)出的前提下，被認(rèn)為是最“生態(tài)”的建材。它具有方便獲取、運(yùn)輸、加工以及適用性廣等特點(diǎn)。近些年來，在發(fā)達(dá)國家木材的使用又重新得到了重視，尤其是經(jīng)過特殊處理后生產(chǎn)的膠合木，在保持了木材原有的美觀的同時也提升了設(shè)計(jì)強(qiáng)度，同時還具有耐火能力，絕緣性較強(qiáng)，尺寸可控性較高?？蓪⑵鋺?yīng)用于大跨度的直線或拱形構(gòu)造的制作，適用于不同建筑類型，應(yīng)用范圍廣，且環(huán)保。

2.2循環(huán)再生建材

循環(huán)再生建材主要特點(diǎn)是材料本身及其廢棄物可循環(huán)重復(fù)使用。它的使用具體表現(xiàn)在建筑配件（如門、窗等）和建筑結(jié)構(gòu)材料（墻體、樓板、鋼構(gòu)件等）的使用上。如舊建筑的改造其實(shí)就屬于建筑材料的再利用，除了有利于保持歷史的延續(xù)性，也可以節(jié)能降耗。例如，2004年在上海建成的生態(tài)示范樓中就使用了一種名為“再生骨料混凝土”的材料，將煉礦廢渣、建筑垃圾經(jīng)過特殊處理制作為骨料，其再生混凝土新料的使用量是普通混凝土的1/3，但是強(qiáng)度相同。

2.3低環(huán)境負(fù)荷建材

低環(huán)境負(fù)荷建材就是指在建設(shè)的全壽命周期中，環(huán)境的負(fù)荷值較小，其使用不會對環(huán)境造成較大的影響。具有代表性的新型材料有：節(jié)能、環(huán)保、低水泥耗量的高性能綠色混凝土以及利用工業(yè)廢棄物生產(chǎn)的高性能建筑材料等。其優(yōu)點(diǎn)在于：對廢棄料進(jìn)行回收利用，降低了燒成溫度，節(jié)約能源，減少了CO2、SO2、粉塵等有毒物質(zhì)的排放量。

2.4環(huán)境功能性建材

環(huán)境功能性建材在使用時對于環(huán)境具有凈化和修復(fù)的功能，不會造成二次污染，有利于回收利用和再生。在對無害建材進(jìn)行深入研究和開發(fā)利用過程中，希望使用的材料是有益身體健康的，也可以凈化空間環(huán)境。當(dāng)前，處于研發(fā)階段或者是已經(jīng)取得了一定成果的材料有：光催化分解氮氧化物、除臭、殺菌的綠色建材；抗菌、防霉的建筑衛(wèi)生陶瓷和涂料；具有紅外輻射保健功能的內(nèi)墻涂料；可調(diào)濕度的建筑內(nèi)墻板等。

2.5利用可再生能源的復(fù)合型材料

2.5.1TIM

20世紀(jì)90年代出現(xiàn)了一種透明絕熱材料，簡稱TIM?？蓪IM與外墻復(fù)合制作成透明隔熱墻，簡稱TIW。TIW主要是由保護(hù)玻璃、遮陽卷簾、TIM層、空氣間層、吸熱面層以及結(jié)構(gòu)墻體構(gòu)成，在得到太陽輻射熱的同時也可以得到TIM的反射能。TIM層布設(shè)在黑色吸熱面外側(cè)，在寒冷的冬季具有保溫作用，有效阻止了室內(nèi)熱量的外散，在炎熱的夏季，也抵擋了熱量的進(jìn)入。玻璃內(nèi)的遮陽卷簾（卷簾外表面為高反射面）可調(diào)節(jié)抵達(dá)墻面的太陽輻射量。

2.5.2太陽能光電材料

在建筑中利用太陽能進(jìn)行發(fā)電，可以為建筑提供電力能源，不會產(chǎn)生污染也會有噪音。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷復(fù)雜混，太陽能電池技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，可建筑材料以及構(gòu)件的融合度逐漸提高，從而形成了一種新型的建筑材料，太陽能光電屋頂、太陽能電力墻及太陽光電玻璃。此類材料的優(yōu)點(diǎn)是可以收集更多的陽光，電力生產(chǎn)能力也有所提高，不會對建筑的美觀造成任何影響，功能集成化程度較高，如裝飾、保溫、發(fā)電、采光等。

3應(yīng)用實(shí)例介紹

國外實(shí)例———2000年世博會瑞士館：2000年世博會的主題為綠色，瑞士館表現(xiàn)尤為明顯，其改變了傳統(tǒng)展示空間的概念和局限性，沒有將技術(shù)展示以及新型機(jī)器操作演示作為重點(diǎn)，而是鋸好的木材通過最簡單的制作方法構(gòu)制為木材壁，高度為9m，相互交錯，形成一個面積為3000m2的迷宮。在迷宮中有通道和中庭，木結(jié)構(gòu)空隙中縈繞著具有奠定瑞士傳統(tǒng)色彩的音樂，外加陽光的照射和參觀者低聲細(xì)語與腳步聲，營造了一個純凈的音色世界。設(shè)計(jì)師卒姆托幽默地說：“展期為153d，正好是從瑞士剛剛采伐的落葉松需要干燥的時間?！睂τ谀静牡墓潭ǎ瑳]有使用常規(guī)的角鐵，因此在展會結(jié)束后使用的木材均可回收利用。由此可見，該建筑設(shè)計(jì)重點(diǎn)體現(xiàn)是歷史價值，因此他的作品體現(xiàn)出了“人、自然、技術(shù)”這三者的合力，也是作品的魅力所在。

國內(nèi)實(shí)例———上海生態(tài)辦公示范樓：上海生態(tài)辦公示范樓是上海市科委2003年重大科技攻關(guān)項(xiàng)目，是針對上海地域特征和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，借鑒國內(nèi)外最先進(jìn)生態(tài)建筑技術(shù)的科研成果。示范樓建筑主體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，工程材料中3R材料（Reduce、Reuse、Recycle）使用率達(dá)到80%，裝飾裝修材料也全部采用環(huán)保低毒產(chǎn)品及防霉、抗菌、吸聲等環(huán)保功能材料。竹子是華東地區(qū)非常具有代表性的純天然材料，成材速度快，加工流程簡便，同時材料自身耐久性較好。在示范樓工程中可使用竹子制作百葉窗，無需油漆、粘接劑等。室內(nèi)走廊與樓梯的欄桿扶手也是使用廢棄的木屑加工制作而成的，但是從外觀和觸感來說與實(shí)木相同，但是造價更低。此類材料的加工必須嚴(yán)格遵循環(huán)保原則，在使用過程中或者是廢棄后的處理終均不會產(chǎn)生有害物質(zhì)，且使用周期較長。與此同時，在設(shè)計(jì)中可以利用舊木屋架、木地板等廢棄原木型材，制作無需受力的構(gòu)件，如屋頂花園護(hù)欄、外墻護(hù)板等。

4結(jié)束語

隨著能源和資源問題的日益嚴(yán)重，生態(tài)建筑將是未來建筑發(fā)展的一個主要方向。而其作為人類生態(tài)智慧重要的物化成就，隨著高技術(shù)、輕結(jié)構(gòu)的發(fā)展，使用綠色建材無疑代表著一種方向與一種趨勢。

參考文獻(xiàn)

[1]冉茂宇，劉煜．生態(tài)建筑（第二版）[M]．武漢：華中科技大學(xué)出版社，2014.

[2]同繼鋒，馬眷榮．綠色建材[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2015.

作者：李麟凱；龍雄軍 單位：中航長沙設(shè)計(jì)研究院有限公司