生態(tài)建筑材料的分類及應(yīng)用范文
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任何物質(zhì)的產(chǎn)生發(fā)展都有它本身的優(yōu)勢，相比于傳統(tǒng)的建筑材料，生態(tài)建材的優(yōu)點特征可歸納為:①原料選取的原則是廢棄物(垃圾、廢渣、廢液等)優(yōu)先，其次是使用天然資源;②生產(chǎn)技術(shù)上采用先進(jìn)的節(jié)能減排清潔降污工藝技術(shù);③產(chǎn)品在配置生產(chǎn)時，嚴(yán)格控制添加料的種類及用量，防止甲醛、鹵化物等有害人體健康的物質(zhì)超標(biāo);④產(chǎn)品設(shè)計除以不危害人體健康安全為前提外應(yīng)該是多功能化的，如防霧、防火、抗菌、除臭、消聲、調(diào)溫度和濕度等，能有效避免溫室效應(yīng)及臭氧層破壞，其目的是在提高和改善人們生活環(huán)境以及生活質(zhì)量的同時向與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展;⑤廢棄過程中，無論是生態(tài)建筑裝飾材料還是再生混凝土等生態(tài)建筑基礎(chǔ)材料，產(chǎn)品均可循環(huán)回收利用，基本沒有可污染環(huán)境的廢棄物。
生態(tài)建筑材料的分類方式有很多種，也囊括了很多包括天然建材、低荷能低污染建材、循環(huán)再生性建材以及功能性材料等。根據(jù)生態(tài)建材的性能可以分為:節(jié)約能源型、安全舒適型、保健型、特殊環(huán)境型以及利用廢棄物環(huán)保型等。本文將通過以下幾種重要的生態(tài)建筑材料予以說明。
2．1生態(tài)化學(xué)建筑材料
一般，土木工程中所需的混凝土、砌體等建筑材料均屬于化學(xué)建筑材料，也屬于高耗能部分。2010年我國在發(fā)展規(guī)劃中提出了建筑節(jié)能的新標(biāo)準(zhǔn)，要求建筑節(jié)能不低于50%。所以發(fā)展節(jié)能型生態(tài)化學(xué)建筑材料成為落實建筑節(jié)能的關(guān)鍵和迫切要求。1)混凝土，屬于傳統(tǒng)的化學(xué)建筑材料，也是建筑材料中使用量最大的材料之一，其原料之一就是水泥。1996年，我國生產(chǎn)的70%以上用于墻體建設(shè)的水泥產(chǎn)自污染嚴(yán)重、效率低下而且高耗能的小水泥廠，而且生產(chǎn)每噸水泥將排放近1t的二氧化碳，是造成溫室效應(yīng)的重要因素之一。而今，我國決定將對其進(jìn)行由一次性化、高浪費化轉(zhuǎn)向生態(tài)化可循環(huán)化改進(jìn)。相關(guān)方案有:商品混凝土取代現(xiàn)場攪拌混凝土，目前，美國、日本、中國都有推廣使用，但成本較高，有待進(jìn)一步研究;研發(fā)以及推廣高性能混凝土，如高摻量粉煤灰混凝土，使用被活化的貝利特水泥或阿里尼特水泥替代傳統(tǒng)水泥等;研發(fā)使用新型無毒高性能混凝土添加劑，有效防止室內(nèi)的環(huán)境污染。2)磚砌體，也屬于傳統(tǒng)的建筑材料，傳統(tǒng)紅磚因為其抗壓強(qiáng)度大、易吸水、磚墻和水泥砂漿結(jié)合較好而廣泛應(yīng)用于工程項目。但其生產(chǎn)原料及生產(chǎn)過程對自然環(huán)境的破壞相當(dāng)嚴(yán)重。燒制紅磚大量毀壞耕地，消耗煤炭。我國20世紀(jì)90年代開始限制使用，如今已禁止使用，隨之代替的是以灰砂磚及多種輕質(zhì)砌塊為主的墻體材料采用，具有自重輕、保溫隔熱性能高、制作加工能耗較低、促進(jìn)環(huán)保等優(yōu)勢。灰砂磚一般采用絕大部分的工業(yè)廢料作為原料，通過蒸壓養(yǎng)護(hù)、燒結(jié)等加工工序制作而成。煤炭發(fā)電廠的粉煤灰可制作成粉煤灰蒸壓灰砂磚，利用尾礦廢料作為原料可生產(chǎn)小型混凝土空心砌塊等。加以利用工業(yè)廢渣可減少自然環(huán)境污染，節(jié)省能源。
2．2生態(tài)木質(zhì)建筑材料
木材作為一種天然生物建筑材料，在我國建筑文化歷史上占有一席之地。與混凝土或鋼材等其他建材相比，木材的單位質(zhì)量承載力大很多，熱傳導(dǎo)性低、具有良好的電絕緣性，且其力學(xué)性質(zhì)上特點顯著，安全系數(shù)較高。研究證明，單位厚度的木材保溫效果是混凝土的15倍，相比于用泡沫塑料或玻璃纖維保溫，木材結(jié)構(gòu)的保溫性能將提高15%～70%。隨著自然資源的過度開發(fā)，森林面積直線性減少，許多國家利用“劣材優(yōu)用、節(jié)約代用”法(將速生的、小徑的木材加工成性能良好的集成材)制出木質(zhì)復(fù)合材，有效地落實了廢棄物再利用原則。目前，生態(tài)木質(zhì)建材已成為現(xiàn)代房屋建造裝修的主要材料種類之一。
2．3生態(tài)陶瓷建筑材料
陶瓷建材主要以瓷磚、坐便器、浴池、洗臉臺、自來水池等實物出現(xiàn)在裝修市場中。表面上看陶瓷具有干凈衛(wèi)生，便于清洗，美觀等優(yōu)點，但其實陶瓷生產(chǎn)屬于高污染、高耗能的過程。隨著現(xiàn)代人們對環(huán)境安全無污染化、健康化的要求越來越多，節(jié)能化產(chǎn)品的需求也越來越受關(guān)注，具有安全認(rèn)證和綠色健康標(biāo)志的生態(tài)陶瓷成了未來陶瓷發(fā)展的方向及目標(biāo)。抗菌陶瓷、按摩陶瓷、感光水龍頭、防靜電陶瓷等的陸續(xù)上市，證明了生產(chǎn)生態(tài)陶瓷建筑材料的必要性。
2．4生態(tài)玻璃建筑材料
建筑上，門窗往往離不開玻璃的搭配。隨著科技的高速發(fā)展，真空玻璃、夾層玻璃、無反射玻璃、自潔凈玻璃等環(huán)保玻璃陸續(xù)出現(xiàn)不僅能降低噪聲污染、粉塵污染、光污染，同時起到保溫和采光要求，而且能減少其他有害物質(zhì)污染。廢棄玻璃由于無法降解而長期存在于環(huán)境中，會對環(huán)境造成很大危害。目前，有人已利用廢棄玻璃生產(chǎn)出裝飾材料，如馬賽克、微晶玻璃、泡沫玻璃等。
2．5竹質(zhì)生態(tài)建筑材料
竹子與木質(zhì)一樣，因其剛勁、力爭上游的特點廣泛地應(yīng)用于古代文人隱居房屋的建造和裝飾中，而且一直延續(xù)至今天。不同于木質(zhì)，竹子是一種速生植物資源，具有韌性好、耐磨損、強(qiáng)度大、紋理通直等多種優(yōu)點。作為建材使用時，成本是木材或混凝土的一半左右。在“十五”國家科技攻關(guān)計劃中，對竹建材的創(chuàng)新設(shè)計和加工的創(chuàng)新做出了相關(guān)改進(jìn)和重點具體要求。重組竹板材料是竹材料利用現(xiàn)代竹材料復(fù)合重組技術(shù)合成的，不僅具有鋼材的力學(xué)指標(biāo)，甚至超過建筑木材的性能，在建筑材料領(lǐng)域得到重用，是一種新型的應(yīng)用上具有廣闊前景的生態(tài)建筑材料。
2．6紙質(zhì)生態(tài)建筑材料
眾所周知，紙是木材、紙漿等可再生原材料制成的。采用紙作為結(jié)構(gòu)材料能減小建筑物的質(zhì)量，使得施工速度加快，從而降低成本，而且最重要的是當(dāng)建筑物被拆除時，紙結(jié)構(gòu)可以重復(fù)再生利用。目前，世界上開始用紙材作為一種新型建筑材料搭建一些臨時性或半臨時性建筑，如2000年世博會上日本館、1992年的瑞士紙塔等。
3生態(tài)建筑材料的發(fā)展意義
近幾年，從雪災(zāi)到汶川大地震，從洪澇災(zāi)害到沙塵暴、玉樹地震、西南大面積干旱等自然災(zāi)害的頻繁出現(xiàn)，無不提醒著人們生態(tài)環(huán)境污染嚴(yán)重、保護(hù)環(huán)境的重要性。面對大自然的示警，傳統(tǒng)建材生產(chǎn)不僅高消耗著能源和資源，也造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。具有綠色環(huán)保安全等標(biāo)簽的生態(tài)建筑材料日益得到社會的關(guān)注和人們的熱捧。生態(tài)建筑材料是從原料選取到生產(chǎn)加工再到廢棄再循環(huán)使用等各個環(huán)節(jié)嚴(yán)格要求把關(guān)，不僅做到了低耗能，低廢氣、廢水、廢渣的排放，將建筑材料對環(huán)境污染減到最小，而且滿足了我國方針政策(可持續(xù)發(fā)展)的需要，使得發(fā)展與環(huán)境和諧統(tǒng)一。既滿足著人們的健康、環(huán)保、長壽、安全等日常需求，又不妨礙后代人對資源能源環(huán)境的最大需求。
本文作者：李無為單位：鐵道部工程管理中心
