新型建筑材料在绿色住宅中的应用

第一篇:新型建筑材料在绿色住宅中的应用

       新型建筑材料在绿色住宅中的应用

       “绿色住宅”不仅仅是指绿地率,更应遵循“节约能源、节省资源、保护环境、以人为本”的基本理念。而建材的选用是绿色建筑中至关重要的方面。为大力发展和推广新型建材做示范借鉴。继智能化住宅之后,绿色住宅、环保住宅、生态住宅、健康住宅等新概念频繁在各房地产广告、百姓对住宅的议论与媒体报道中出现。绿色住宅成为房地产商新的卖点,成为近年来兴起的一种全新的居住概念。

       绿色住宅是指根据自然环境,综合运用生态学、建筑学的基本原理及现代科学手段,合理安排组织住宅建筑与其他相关因素的关系,使住宅和环境成为一个有机的结合体。可见,建造绿色住宅实际上是以可持续发展的思想为指导的全方位的环保工程。它通过设计建筑内外空间中的各种物态因素,使物质、能源在建筑生态系统内有序循环、转换并与自然生态相平衡,从而获得一种高效、低耗、无废、无污染的生态系统的建筑环境。方面展开,讨论一些绿色住宅建筑中广泛应用的新型建材。

       1.建筑节能随着人民生活水平的不断提高,对居住条件舒适性的要求也越来越高,过分地依赖人工照明、空调等高能耗的机械设备,必然带来能耗的增加。而绿色住宅正是通过运用一些成功的新技术、新材料绿色住宅建设离不开科技的进步以及新技术、新工艺、新材料的运用。这种形势下,住宅建筑材料面临着一次挑战和革新,一些不符合要求的传统建材势必将被淘汰。上海绿色建筑示范楼借鉴了国内外最先进的生态建筑设计与生态技术成果,在新型建材的运用上做出了示范作用。该工程中的不少先进适用技术已经在许多民用建筑设计中得以推广应用。本文主要以该示范楼为例,从节能和环保两来杜绝这种粗放、浪费的模式,以最低的能源和资源成本去获取最高的效益。

       1.1 建筑节能的主要途径对于建筑物来说,节能的主要途径是减少建筑物外表面积和加强围护结构保温,以减少传热耗热量;提高门窗的气密性,以减少空气渗透耗热量;在减少建筑物总失热量的前提下,尽量利用太阳辐射热能和建筑物内部热能,最终达到节约采暖设备供热量的目的。

       建筑外围护结构主要包括外墙、屋顶和门窗等。目前,我国绝大多数建筑没有采用必要的保温、隔热材料,仍是沿用传统的240、370砖墙兼具承重与保温隔热功能,这样既浪费土地资源,又得不到应有的保温隔热效果。而屋顶常用一般的炉渣或膨胀珍珠岩等做法,门窗常用钢窗(单层)、铝合金(单层)等,这不能满足保温隔热要求,也谈不上节能,居住生活环境质量当然也不会好。为了节约能源,提高居住生活环境质量,我国已开发了多种新技术、新材料,并颁布了节能新标准。

       1.2 住宅建筑中的新型建筑材料

       (1)外墙——保温隔热复合墙目前,在建筑中常使用的外墙保温主要有内保温、外保温、内外混合保温等方法。由于内保温会多占用使用面积,“热桥”问题不易解决,容易引起开裂,还会影响施工速度及居民的二次装修,且内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构,所以外墙外保温运用最广泛并日趋成熟。

       上海生态住宅示范楼为实现“零(低)能耗”这一目标,围护结构采用高效外墙外保温系统,并根据示范楼各种工况,通过能耗指标和节能效果能耗模拟分析,确定了四种复合墙体保温模式体系东面复合外墙构造体系中采用混凝土空心小砌块或砂加气砌块为主墙体,90 混凝土空心小砌块为外挂墙,中间填充发泡尿素、聚氨酯等高效保温层,构成一种隔热保温性能优异的新型复合外墙。

       (2)门窗——双层中空Low-E玻璃节能门窗主要应抓好型材、玻璃、五金件、密封件和安装上墙几个环节。材料的选择上,主要选用铝合金断热型材、中空镀膜玻璃(图3)。镀膜玻璃主要有两大系列:热反射镀膜玻璃(或称阳光控制膜玻璃)和低辐射镀膜玻璃(或称Low-E玻璃)。

       示范楼外门窗采用断热铝合金双玻中空LOW-E窗,天窗采用夹胶安全LOW-E玻璃,其表层玻璃具有自清洁功能(图4~5);南向局部外窗采用充氩气中空LOW-E玻璃和阳光控制膜,提高外窗的保温隔热性能。这些窗体材料具有保温隔热性能,可以有效阻断红外光减少辐射。经过特殊处理后,窗玻璃还能根据需求,把阳光折射到室内需要的角度。

       (3)屋面——倒置式保温体系,或结合植被屋面倒置式保温屋面是20世纪60年代开始在德国和美国被采用,其特点是保温层做在防水层之上,对防水层起到一个屏蔽和防护的作用,使之不受阳光和气候变化的影响而温度变形较小,也不易受到来自外界的机械损伤,是一种值得推广的保温屋面。

       植被屋面具有很多优点,如:改善气候环境,过滤空气,缓解热岛效应;由“功能性” 向“观赏性”发展的屋顶花园增加了城市公共娱乐休闲空间;延长屋顶结构层、防水层等寿命,隔热保温、隔声效果均很好等。而且随着技术的发展,以前一直困扰的诸如植被的选择维护,覆土介质的荷载,尤其是屋顶防水、防根等问题都得到较好的解决。

       上海生态住宅示范楼采用三种复合型保温体系,保温层采用耐植物根系腐蚀的XPS板和泡沫玻璃板置于防水层之上,再利用屋面绿化技术形成一种冬季保温、夏季隔热又可增加绿化面积的复合型屋面。屋面选用耐寒性、慢生常绿草坪做屋顶绿化,既易于人工保养维护又有提高屋面保温隔热效果和储水功能,能将50%的屋面降水保留在屋面上,然后再通过植物蒸发掉,从而改善了气候环境。与没有屋顶绿化的同类建筑相比,夏季酷热的白天室内温度可降低3℃~4℃,冬天取暖费可节约1/3。

       (4)遮阳——铝合金电动外遮阳、垂直升降电动百叶遮阳的措施可以分为三大类:利用绿化的遮阳、结合建筑构件处理的遮阳、专门设置的遮阳。

       其中专门设置的遮阳包括外遮阳、百叶内遮阳、内遮阳加镀膜、活动百叶遮阳等。

       示范楼根据建筑设计风格和日照规律,采用多种高效智能遮阳系统,包括户外可调铝合金百叶帘、可伸缩外遮阳篷、户外天窗遮阳帘、户内百叶帘等内外遮阳系列产品;应用了日光增强型百叶帘、太阳能驱动卷闸帘、太阳能驱动风光感应及无线控制器等一些具世界领先水平的遮阳技术产品,使外窗的综合遮阳系数达到0.4,天窗遮阳系数为0.2。

       2.环境保护在选择建材时,不仅要考虑其性能,更要注重材料的环保情况,并注意以下原则:①其生产所用原料尽可能少用天然资源,大量使用尾矿、废渣、垃圾、废液等废弃物;②采用低能耗制造工艺和不污染环境的生产技术;③在产品配制或生产过程中不得使用甲醛、卤化物溶剂或芳香族碳氢化合物,产品中不得含有汞及其化合物;④可循环或回收再生利用,无污染环境的废弃物。上海生态住宅示范楼采用3R大量环保材料。3R材料是指可减量使用、能重复使用和可再生使用(Reduce, Reuse,Recycle)的建筑环保材料。

       例如,混凝土采用高性能混凝土,减少建筑中混凝土的使用量;利用粉煤灰和矿渣粉等工业废料取代水泥作为掺合料,减少自然资源、能源的消耗和二氧化碳的排放;采用再生骨料混凝土,将废旧混凝土和建筑垃圾加工制成的骨料取代天然碎石,节约天然石材资源,使混凝土成为可再生利用的材料。减少天然用砂25%,水泥用量15%,内外墙均采用有废渣、废骨料制成的加气混凝土或砌块砌筑而成。选用速生木材加工制成的科技木,既完全保留了木材隔热、绝缘、调温、调湿等所有的自然属性,又避免了天然木材的自然缺陷,同时还可仿制出各种天然珍资树种甚至更具艺术感的纹理和颜色,大大提高木材利用率和装饰功能;选用回收旧木材用于部分建筑装饰环保装饰装修材料,100%采用环保低毒产品。

       参考文献

       1.颜宏亮.建筑特种构造.上海:同济大学出版社,2022。

       2.杨静.建筑材料与人居环境.北京:清华大学出版社,2022。

       3.汪维,韩继红,刘景立,安宇.上海生态建筑示范楼技术集成体系.住宅科技,2022(6):76-81。

       4.[芬兰]埃斯科·米耶蒂宁,瑞斯托·萨尔尼.钢结构住宅.凌珀 译.天津:天津大学出版社,2022。

       绿色建筑材料的选择和应用 □高欣

       绿色建筑材料,即生态建筑材料,是与生态环境相协调的建筑材料。绿色建材作为生态材料的分支,绿色建材必须满足这些在材料工艺技术性能、环境性能和人体健康等方面的基本要求。

       结构建筑材料。从现在的材料技术发展来看,结构用建筑材料在今后几十年中不会有大的突破,钢材和混凝土仍将是主要的结构材料。首先,钢材,钢材具有不可替代性,要在生产过程中提高钢材的绿色指标上下功夫,研究发展新技术、新生产工艺,努力降低生产能耗,减少污染物排放,对生产过程中产生的废弃物资源化,加快钢材的绿色化进程。其次,混凝土,由水泥和集料组成,是复合材料,它的生产能耗主要是由水泥生产造成的。减少水泥生产中的能耗和污染物排放是主要的方法。近年来,代表着先进生产技术—更清洁、更节能、规模化、大型化的新型干法水泥工艺已经成为业界的共识,全年新型干法水泥新增生产能力达7 000万t以上,是要研制开发低能耗、高性能的绿色水泥制品和环保水泥品种。

       非结构建筑材料。墙体材料:构建节约型社会,对于建筑来说就是要建设节能建筑,而建筑节能主要就是墙体、门窗的保温隔热性能。发展新的绿色墙体材料,应大力开发研究和应用工业废渣如粉煤灰砖、煤矸石砖、页岩砖、矿渣砖、煤渣砖等代替粘土制造实心砖或空心砖技术;用磷石膏、氟石膏、排烟脱硫石膏等废渣可代替天然石膏制石膏板、石膏砌块等技术;建筑垃圾循环利用技术;用废弃的泡沫聚苯乙烯生产砌块或墙板技术;高性能外墙外保温材料;GRC墙板等。门窗材料:目前门窗的主要材料是木、钢、铝和塑料。木门窗一是消耗木材资源,二是保温隔热性能较差;钢和铝门窗的生产耗能是最高的,且保温隔热性能也较差。因此塑料门窗相对来说是最绿色的材料。防水材料:建筑防水材料一直是以沥青油毡为主,由于它在铺设和使用阶段产生大量污染物以及耐久性的特点,属于非绿色材料。改性沥青防水卷材、高分子防水卷材和PVC防水卷材克服了沥青油毡的缺点,是具有绿色建筑材料特征的防水材料,应大力推广使用。装饰材料:近年来建筑装饰产业的迅速发展有力地带动了装饰装修材料的消费,但装饰材料造成的室内空气污染,甚至造成人身伤害也时有发生。因此我国绿色环保装饰材料应大力开发研究和应用。用于内装饰,具有保湿、驱虫、保健等功能的环保墙饰材料,如草墙纸、麻墙纸、纱绸墙布等。代替金属管材具有塑料与金属的优良性能,不生锈、无污染的塑料金属复合环保管材,如铝塑复合管。用于室内外装饰装修的环保型漆料,如生物乳胶漆、水性氟碳漆等。

       推广和应用绿色建筑材料已是必然趋势。构建节约型社会,发展绿色(生态)建材、建设节能建筑,是全社会的共同目标。一是要大力宣传绿色(生态)建筑材料,让全社会了解绿色建材的知识,告诉普通百姓怎样鉴别、购买、使用健康环保、性能最优的建材产品。二是要尽快建立我国的绿色建材评价体制和指标体系,引导建材企业进行技术研究与开发,积极推广新技术、新工艺,生产更多更新的绿色建筑材料。三是制订、修订全国和地方建筑设计规范和规程,从设计上要求应用更多的绿色建材,建设节能建筑。通过在生产、设计和使用三方面的共同努力,才能在全社会建设更好的节能建筑,为构建节约型社会做出贡献。

       (单位:石家庄职业技术学院)

第二篇:新型建筑材料在绿色住宅中的应用

       新型建筑材料在绿色住宅中的应用

       摘要:

       绿色住宅不只是指绿化,更应遵循“以人为本、节约资源、保护环境”的基本理念,建材的选用是绿色住宅建设中至关重要的环节。本文从绿色住宅建设的需求出发,详细论述了多种新型建筑材料的发展现状及未来趋势,如新型墙体材料、新型保温隔热材料、新型建筑防水材料、新型装饰装修材料等。

       关键词:绿色住宅;新型建筑材料;节能;生态

       绿色住宅是根据住宅建筑周围的自然和社会环境,综合运用多种现代科学手段而设计建造的一种能使住宅内外物质能源系统良性循环,无废、无污、能源实现一定程度自给的新型住宅模式。绿色住宅的建造离不开科技的进步以及新技术、新工艺、新材料的运用。在这种形势下,住宅建筑材料将面临着一次挑战和革新,一些不符合要求的传统建筑材料势必会被节能环保的新型建筑材料所取代。

       新型建筑材料是在传统建筑材料的基础上生成的新兴材料,主要包括新型墙体材料、新型保温隔热材料、新型建筑防水材料、新型装饰装修材料和其他建筑节能材料等。

       一、新型墙体材料

       墙体材料是建筑材料的重要组成部分,据统计,建筑物能量的损耗约50%来自墙体。墙体材料改革是绿色住宅实现建筑节能及环境保护的主要途径之一。传统的墙体材料如烧结实心粘土砖消耗大量粘土及能源,不利于可持续发展。新型墙体材料是相对于粘土砖、钢筋混凝土等传统墙体材料而言的,通常泛指除粘土制品以外的具有节土、节能、利废、有较好物理学性能的墙体材料。

       1、由传统材料经过改良生产的各类混凝土砌块、多孔模数空心砖等,这类新型材料保温、绝热性能较好,而且节省能源。

       2、由工业废渣料制成的各类新型墙体材料,如利用炉渣、石膏、煤矿石粉、煤灰石等制成的粉煤灰砌块、煤矸石烧结(空心)砖、粉煤灰水泥等。这些材料的应用有利于住宅建筑的可持续发展,既可以包括土地资源,又大大降低了工业废料对环境的污染,有利于能源的节约和环境的保护。

       3、市场上出现了各类型复合墙体板材。如石膏板、水泥板、复合板等。这些板材通常具有轻质高强、防火隔声性能好、施工方便、易于改造等特点,有利于提高建筑质量、减轻建筑物自重、提高住宅面积利用系数、减少住宅建造过程中的能耗,提高住宅的经济性。

       新型墙体材料的发展有利于生态平衡、环境保护和节约能源,符合绿色住宅的建设要求。因此,要适应绿色住宅的建设需要,将新型墙体材料的发展与提高住宅建筑性能和改善建筑功能结合起来,因地制宜的发展各种新型墙体材料,从而达到节能、环保、促进建筑技术发展的综合目的。

       二、新型保温隔热材料

       保温隔热材料是一种减缓由传导、对流、辐射产生的热流速率的材料或复合材料。用于住宅建设的保温隔热材料种类非常多,根据其在维护结构的使用部位不同,可分为内、外保温隔热材料;根据其状态的不同可分为板块状保温隔热材料和浆体状保温隔热材料,根据材质不同可分为有机和无机保温隔热材料。其中,矿物棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩和泡沫塑料等是较为常用的建筑隔热保温材料。在绿色住宅建设中推广各类新型保温隔热材料,对于推动节能工程的实施,对于改善人民生活水平、保护环境、保持人类社会的可持续发展具有积极的意义。

       目前,在建筑中常使用的外墙保温主要有外保温、内保温、内外混合保温等方法。由于内保温会多占用使用面积,“热桥”问题不易解决,容易引起开裂,还会影响施工进度及居民的二次装修,所以外墙保温运用很广泛并且日趋成熟。外墙保温技术的快速发展极大的促进了新型节能材料的开发应用。近年来,我国保温隔热材料的产品结构也发生了明显的变化,主要表现在以下几方面:泡沫塑料类保温隔热材料所占比例逐年增长;矿物纤维类保温隔热材料的产量增长较快,但其所占比例基本维持不变;硬质类保温隔热材料制品所占比例逐年下降。

       三、新型建筑防水材料

       防水材料是建筑业所需要的重要功能材料,是建筑材料工业的一个重要组成部分。新型建筑防水材料是相对石油沥青油毡及辅助材料等传统建筑防水材料而言的,其“新”字一般来说具有两层意思:一是材料“新”,二是施工方法“新”,它不仅具有基本的防水功能,还具有其他如保温、去污等功能,而且在生产和使用过程中对环境的影响也比较小。概括起来,新型建筑防水材料主要包括高聚物改性沥青防水卷材、聚合物水泥防水涂料、合成高分子防水卷材、防水密封材料和聚乙烯双面复合防水卷材等。

       1、高聚物改性沥青防水卷材

       高聚物改性沥青防水卷材是以高聚物的改性沥青为涂盖材料,以玻璃粘、黄麻布、聚酯毡为胎体所制成的卷材,它克服了普通沥青油毡的不足,具有高温不流淌、低温不脆裂、拉伸强度高、延伸率较大等优异特性,是我国今后大力发展和推广的防水卷材之一。

       2、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(乳液或其他类)水性聚合物为主原料,加入其他外加剂制得的双组份水性建筑防水涂料。两组份在现场搅拌成均匀、细腻浆料,涂刷或喷涂于基体表面,固化后形成柔韧、高强的防水涂膜。这种涂料既有水泥类胶凝材料高强度、易与潮湿基面粘结的性能,又兼有聚合物涂膜弹性大、防水性好的优点,尤其是以水作为载体,克服了沥青、焦油、有机溶剂型防水材料易造成环境污染的弊端,是一种无毒无害、施工简便的新型绿色环保防水材料。它不仅适用于各种防水工程,还可用于修补、界面处理、混凝土防护、装饰、结构密封等工程。

       3、合成高分子防水卷材

       合成高分子防水卷材是以合成橡胶、合成树脂或两者的共混体为基料,加入适当化学助剂和填充料等经过塑炼、挤压成型、硫化、定型等工序加工而成,具有抗拉强度高、断裂伸长率大、抗撕裂强度高、耐热、耐低温性能好等特点,是高档次防水卷材,也是我国今后大力发展的新型防水卷材。

       4、防水密封材料 又称嵌缝材料,主要用于建筑物和构筑物中各种接缝或裂缝的嵌填以保持水密性。防水密封材料应具有较大的塑性和粘贴性,应是以接缝或裂缝拉压等位移变形,保持水密性。主要包括带状、条状、卷状等定性密封材料和液状、膏状等不定性密封材料。

       5、聚乙烯双面复合防水卷材

       聚乙烯双面复合防水卷材是以低密度线性聚乙烯树脂为主要原料,两面复合化学纤维无纺布,并经特殊的工艺加工而成。它具有较好的综合技术性能,如抗拉强度高、抗透气能力大、低温柔性好,适应温度范围宽,抗老化能力强,有较好的气密性,耐酸碱腐蚀,使用寿命长等优点,是新建房屋或旧房维修较好的新材料。

       四、新型建筑装饰装修材料

       装饰装修材料是建筑材料的一部分,与其他建筑材料的物理力学性能属性有着明显的区别,它比较抽象,难以用数量衡量,其生命力在于它的多样性。我国建筑装饰装修材料的发展,虽然起步较晚,但起点较高,主要是在80年代以后引进国外先进技术和装备基础上发展起来的。近年来,人们对居住环境的要求越来越高,新型装饰装修材料的品种门类繁多,更新换代十分迅速,与人民生活水平提高和居住条件改善密切相关,是极具发展潜力的建筑材料品种之一。

       在绿色住宅的建设中,对装饰装修材料的选择要体现以下原则:其生产所用的原料尽可能少用天然资源,应大量使用尾矿、废渣等废弃物;采用低能耗制造工艺和不污染环境的生产技术;在产品配置或生产过程中,不得使用甲醛、卤化物溶剂或芳香族碳氢化合物,产品中不得含有汞及其化合物;可循环或回收再生利用,无污染环境的建筑环保材料。

       五、其他建筑节能材料

       1、智能建筑材料

       智能建筑材料是指模仿生命系统,能感知环境变化,并及时改变自身的性能参数,做出能与变化后的环境相适应的复合材料。仿生命感觉和自我调节是智能建筑材料的重要特征。

       2、太阳能的利用

       太阳能是人类可以利用的最丰富、最洁净、最理想的能源。太阳能利用是绿色住宅建设的重要内容,除了传统的光-热转换, 用光电转换材料将太阳能直接转换为电能, 将太阳能电池与建筑材料构件融为一体, 体现太阳能与建筑的完美融合。可以预见, 采用光能转换技术与建筑的屋顶、外墙、窗户等结合集结成复合产品, 很可能成为本世纪一类重要的新型建材制品, 既可作为建筑的制品,又可以进行太阳能发电, 将有极为广阔的发展前景。

       3、纳米技术的应用

       纳米微胶囊相变材料可作为新型的环保节能型建筑材料,其主要成分为纳米和微胶囊化的相变材料。纳米在光催化作用下,能杀死病毒,消除VOC 和无机有害气体,能在不通入室外新风的情况下有效提高室内空气品质,减少空调系统的能耗;同时,微胶囊相变材料通过相变,物质的分子结构迅速地发生转变,在恒温状态下进行吸热或放热,在外界温度变化时能有效地保持室内热环境的稳定性,减少了能量的损耗,达到建筑节能的目的。

       五、新型建筑材料的发展前景

       随着城市化进程加快,城市人口密度日趋加大,城市功能日益集中和强化,需要建造高层建筑,以解决众多人口的居住问题和行政、金融、商贸、文化等部门的办公空间,因此要求结构建筑向轻质高强方向发展。目前主要目标仍然是开发高强度钢材和高强混凝土,同时探索将碳纤维及其他纤维材料与混凝土聚合物等复合制造的轻质高强结构材料。

       到目前为止,普通建筑物的寿命一般设定在50~100年。现代社会基础设施的建设日趋大型化、综合化,例如超高层建筑,大型水利设施、海底隧道等大型工程,耗资巨大、建设周期长、维修困难,因此对其耐久性的要求越来越高。此外,随着人类对地下、海洋等苛刻环境的开发,也要求高耐久性的材料。目前,主要的开发目标有高耐久性混凝土、钢骨混凝土、防锈钢筋、陶瓷质外壁胎面材料、合成树脂涂料、防虫蛀材料、耐低温材料,以及在地下、海洋、高温等苛刻环境下能长久保持性能的材料。

       在大空间建筑中“第五代建材”膜材料也是一种广泛应用的新型材料,它是由高分子聚合物涂层与基材按照所需的厚度、宽度通过特定的加工工艺粘合而成。现在它可以发挥极大承载力,构筑灵活大空间,并且具有自然生态美外观。

       大深度地下空间是目前为止还没有被广泛开发利用的领域,随着地球表面土地面积逐年减少,人类除了向高空发展外,大深度地下是一个很有潜力的发展空间。与超高层建筑相比,地下空间结构具有很多优点。例如具有保温、隔热、防风等特点,可以节省建筑能耗。为实现大深度地下空间建设,需要开发能适应地下环境要求的药剂材料、生物材料、土壤改良剂、水之净化剂等。

       海洋建筑与陆地建筑的工作环境有很大差别,为了实现海洋空间的利用,建造海洋建筑,必须开发适合于海洋条件的建筑材料。海水中的盐分、氯离子、硫酸根等侵蚀作用,使材料很容易被腐蚀而破坏;海水波浪不同地往复作用,对建筑物构成冲击、磨耗和疲劳荷载作用;海洋建筑还要经常受到台风、海啸等严酷的气候条件的作用;建筑在海滩、近海等软弱地基上的建筑物,其沉降现象也很明显。这些严酷苛刻的环境下工作的海洋建筑物所用的材料,要求具有很高的强度、而冲击性、耐疲劳性、耐磨耗等力学性能,同时还要具有优良的耐腐蚀性能。为实现这些性能,要求开发以下新型材料。如涂膜金属板材、耐腐蚀金属、水泥基复合增强材料、地基强化材料等。

       为了实现可持续发展的目标,将建筑材料对环境造成的负荷控制在最小限度之内,需要开发研究环保型建筑材料。例如利用工业废料(粉煤灰、矿渣、煤矸石等)可生产水泥、砌块等材料;利用废弃的泡沫塑料生产保温墙体板材;利用废弃的玻璃生产贴面材料等;既可以减少固体废渣的堆存量,减轻环境污染,又可节省自然界中的原材料,对环保和地球资源的保护具有积极的作用。免烧水泥可以节省水泥生产所消耗的能量。高流态、自密实免振混凝土、在施工中不需要振捣,既可节省施工能耗,以能减轻噪音。

       建筑材料也有向细微发展的趋势,随着纳密技术和纳米材料的进一步发展和研究,国外和国内利用纳米材料研究开发和应用的材料,目前主要是纳米Ti02催化生态建材。利用纳米的氧化分解能力和超薪水作用可制成改善生活环境,提高人们生活质量的生态建筑材料,包括空气净化建材、抗菌灭菌建材、除臭和表面自洁建材等。随着人类智能化的发展,智能化材料也被人们重视和研发,所谓智能化材料,即材料本身具有自我诊断和预告破坏、自我调节和自我修复的功能,以及可重复利用性。这类材料当内部发生某种异常变化时,能将材料的内部状况,例如位移、变形、开裂等情况反映出来,以便在破坏前采取有效措施;同时,智能化材料能够根据内部的承载能力及外部作用情况进行自我调整,例如吸湿放湿材料,可根据环境的温度自动吸收或放出水分,能保持环境温度平衡;自动调光玻璃,根据外部光线的强弱,调整进光量,满足室内的采光和健康性要求。智能化材料还具有类似于生物的自我生长,新陈代谢的功能,对破坏或受到伤害的部位进行自我修复。当建筑物解体的时候,材料本身还可重复使用,减少建筑垃圾。这类材料的研究开发目前处于起步阶段,关于自我诊断、预告破坏和自我调节等功能已有初步成果。

       生态建筑材料也研究之中,它的科学和权威的定义目前仍在研究确定阶段。生态建筑材料的概念来自生态环境材料。生态环境材料的定义也仍在研究确定之中。其主要特征是节约资源和能源;减少环境污染,避免温室效应与臭氧层的破坏;容易回收和循环利用。作为生态环境材料一个重要分支,按其含义生态建筑材料应指在材料的生产、使用、废弃和再生循环过程中以与生态环境相协调,满足最少资源和能源消耗,最小或无环境污染,最佳使用性能,最高循环再利用率要求设计生产的建筑材料。

       随着城市道路、市政建设步伐的加快,人行路、停车场、广场、住宅庭院与小区内道路的建设量也逐年被建筑物和灰色的混凝土路面所覆盖,使城市地面缺乏透水性,雨水不能及时还原到地下,严重影响城市植物的生长和生态平衡。同时,由于这种路面缺乏透气性,对城市空间的温度也有一定影响,多孔的路面材料能吸收交通噪音,减轻交通噪音对环境的污染,是一种与环境相协调的路面材料, 将雨水导入地下,调节土壤湿度,有利于植物生长,雨天不积水,提高行车、行走舒适性和安全性。除此之外,彩色路面、柔性路面等各种多彩多姿的路面材料,可增加道路环境美观性,为人们提供一个赏心悦目的环境。

       六、结语

       发展新型建筑材料及制品是可持续发展战略的要求,也是绿色住宅建设的必然选择。新型建筑材料代表了建筑材料的未来发展方向,符合绿色住宅发展的需要,日益受到社会各界的重视。现代绿色环保建筑材料的发展速度较快,其未来发展前景较好,将有越来越多的新型、高质量的节能环保建筑材料被开发和应用。

       参考文献:

       1、汪洋,新型建筑材料在绿色住宅中的应用,国外建材科技[J],2022,10

       2、龙惟定,建筑节能与建筑能效管理[M],北京: 中国建筑工业出版社,2022

       3、姜宏斌,浅谈复合外墙体在北方地区的应用[J],工业建筑,2022,7

       4、郭玉娟,土木工程建设中的智能材料研究[J],现代装饰(理论),2022,3

       5、吴国荣、郭青媛、王长富,现代城市广场设计中本土化景观的表达[J],安徽农业科学, 2022, 10

       6、杨静.建筑材料[M].北京:中国水利水电出版社,2022

       7、刘之洋,王连广.钢与混凝土组合结构[M].沈阳:东北大学出版社,2000

       8、赵鸿铁.钢与混凝土组合结构[M].北京:科学出版社,2022

       9、张光磊.新型建筑材料[M].北京:中国电力出版社,2022

       10、陈福广.对墙材革新的战路思考.《新型建筑材料》2022(1)

第三篇:新型节能环保材料在建筑中的应用范文

       新型节能环保材料在建筑中的应用

       【摘要】节能环保型建材具有低物耗、低能耗、少污染、多功能、可循环再生利用等特征,集可持续发展、资源有效利用、环境保护、清洁生产等综合效益于一体,成为未来建筑材料发展的方向和趋势,符合人类的需求和时代发展的潮流。本文阐明了新型节能环保材料在建筑中的必要性,分析研究了新型节能环保材料在建筑中的应用。

       【关键词】新型节能环保材料建筑应用

       中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:

       新型环保型节能建材, 是人们提高生活质量的重要保证, 随着人们生活水平的不断提高, 对居住环境也有了一个更高的标准。绿色建材, 环境保护, 清洁生产已成为人类永恒的主题。因此, 我们要提高对绿色环保型节能建材的认识, 加强对绿色环保型节能建材的研究和推广, 建立有效的机制和科学的评估体系, 制定切实可行的方案, 尽全力搞好新型环保型节能材料的推广应用, 使人们有一个优良的生存环境, 为人们的健康发展尽一份力量。

       一、新型节能环保材料在建筑中的必要性

       1、室内污染的主要来源

       室内装饰材料污染物对人们尤其是儿童存在潜在的健康危害,主要污染物包括以下3 类:

       (1)甲醛

       甲醛是造成室内空气污染的第一大杀手,是一种无色有刺激性气味的有毒化学品,被世界卫生组织确定为强致癌和致畸物。通常情况下,装修完成后都要进行室内装饰和购买家具,由于装修和家具制造要使用大量人造板材,而生产人造板需大量使用毒性高的甲醛为原料制造的胶粘剂。由于胶粘剂中的甲醛释放期很长,一般长达15 年,导致甲醛成为室内空气中的主要污染物。

       (2)苯及苯系物

       苯系物包含苯、甲苯、二甲苯等,被国际癌症研究机构确认为有毒的致癌物质。苯在各种建筑材料的有机溶剂中大量存在,比如各种油漆的添加剂和稀释剂,一些防水材料的添加剂中,在日常生活中,苯也用作装饰材料、人造板家具和杀虫剂的溶剂。苯系物被人体吸人后,可出现中枢神经系统麻醉作用;可抑制人体造血功能,可导致胎儿的先天性缺陷等。

       (3)氨

       氨是一种无色而具有强烈刺激性臭味的气体。氨的主要来源有建筑材料中的混凝土外加剂;采用含有尿素组分胶粘剂的木制板、以氨水作为添加剂与增白剂的涂料。

       氨对人体会产生严重危害:

       ① 以气体形式吸入肺泡,与血红蛋白结合,破坏运氧功能;

       ② 氨具有碱性,对动物或人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用;

       ③ 长期接触氨后可能会出现皮肤色素沉积或手指溃疡等症状。

       2.生态环保型建筑成为国内发展主流

       近年来,随着国内外低碳环保消费理念的广泛倡导,环保型消费形式逐步占据主流,住宅建筑的生产商和消费者都对建材提出了安全、健康、环保的要求。采用清洁卫生技术生产,减少对天然资源和能源的使用,大量使用无公害、无污染、无放射性,有利于环境保护和人体健康的环保型建筑材料,是住宅建筑发展的必然趋势。

       发达国家相继根据各自的特点,在生态建筑发展过程中建造了一系列生态建筑示范项目。建筑形式包括办公、住宅、学校、商场等。这些示范建筑通过精妙的总体设计,结合自然通风、自然采光、太阳能利用、地热利用、中水利用、绿色建材和智能控制等高新技术,充分展示了生态建筑的魅力和广阔的发展前景。

       而我国建筑业也日渐扩展了对环境问题认识的范围和深度,而且把环境问题与经济、社会的发展相结合,从根本上认识环境问题的重要性,对建筑装修所使用的材料给予了硬性规定。

       二、新型节能环保材料在建筑中的应用

       1、新型墙体材料

       墙体材料在房屋建材中约占70%,是建筑材料的重要组成部分。绿色建材是建材发展的方向,因而发展墙体材料,一定要按照建材绿色化的要求,与资源综合利用、保护土地和环境紧密结合起来,由于水泥和钢材的都具有快速传导的特性,大面积用在建筑上,对建筑的节能就造成很大的影响,就很自然的造成大量的建筑能耗的浪费。众所周知的,墙体是外围护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国基本上是以黏土砖为墙体材料为主,保温性能不能满足设计标准。因而在节能的前提条件下,我们应该进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。通过限制黏土砖,优化墙体材料产业与资源、环境、社会发展的关系,实现墙体材料的可持续发展,促进人与自然的和谐发展。

       2、保温隔热材料

       墙体特别是外墙的传热在建筑物总体传热中占比例最大,我国多采用保温节能墙体。墙体保温式根据保温层位置的不同可分为:外墙外保温、外墙内保温和中空夹心复合墙体保温等3 种。目前我的外墙保温技术发展很快,是节能工作的重点。外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不分的,建筑节能以发展新型节能建材为前提,必须足够的保温隔热材料作基础。而节能材料的发展必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用。

       3、防水密封材料

       防水材料是建筑业及其他相关行业所需要的重要功能材料,是建材工业的一个重要组成部分。随着我国国民经济的快速发展,工业建筑与民用建筑对防水材料提出了多品种高质量的要求,而在桥梁、隧道、国防军工、农业水利和交通运输等行业和领域中也都需要高质量的防水密封材料。

       4、节能门窗和节能玻璃

       目前我国市场主要的节能门窗有:PVC 门窗、铝木复合门窗、铝塑复合门窗、玻璃钢门窗等。就玻璃钢门窗而言, 其型材具有极高的强度和极低的膨胀系数,具有广阔的发展前景。除结构外,对门窗节能性能影响最大的是玻璃的性能。目前,国内外研究并推广使用的节能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和镀膜玻璃等。在建筑节能中门窗的节能是不可忽视的,外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量是建筑中门窗节能的必要措施。社会上普遍存在的问题是往往考虑的仅仅是采光、通风、经济和美观等方面的问题,而没有好好的去考虑有关节能的问题。其具体节能措施有:

       (1)控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值,JGJ26―2022《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定,指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过30%、35%、50%”。

       (2)提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条,使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。

       (3)改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗,这样可避免金属窗产生的冷桥,可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃,有条件的住宅可采用低辐射玻璃;缩短窗扇的缝隙长度,采用大窗扇,减少小窗扇,扩大单块玻璃的面积,减少窗芯,合理地减少可开启的窗扇面积,适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。设置“温度阻尼区”。在住宅中,将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来,外门设防风门斗,防止冷风倒灌,楼梯间设计成封闭式的,对屋顶上孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。

       5、建筑垃圾的综合利用

       近几年,我国在建筑垃圾开发利用方面投入了相当大的资金, 不少地区将建筑垃圾作为一种再生资源,对固体废弃物加以筛分、破碎后制成建筑垃圾砖或用作路基垫层及地基垫层;对不可处理垃圾则堆山造景加以利用。

       6、其他节能建筑材料

       太阳能是人类可以利用的最丰富、最洁净、最理想的能源,随着太阳能光电转换技术的不断突破,在建筑中利用太阳能成了可能。

       参考文献:

       [1] 曲毅,仝艳时.浅谈外墙保温材料对建筑防火的影响[J].安全, 2022,(11).[2] 张彩凤,张炳传.建筑保温技术的发展趋势[J].安徽水利水电职业技术学院学报, 2022,(04).[3] 张浩.应大力推广外墙外保温技术[J].才智, 2022,(07).[4] 朱岩.谈新型建筑材料对建筑工程造价管理的影响――以墙体材料为例[J].才智, 2022,(14).[5] 于志勇,秦忠鹏.关于外墙保温技术及节能材料探讨[J].才智, 2022,(11).注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

第四篇:绿色建筑技术在暖通设计中的应用

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       绿色建筑技术在暖通设计中的应用

       绿色建筑技术在暖通设计中的应用

       摘要:对暖通空调设计过程中所遵循的绿色建筑理念与原则进行论述,从能源和资源节约、自然环境保护、建筑热工性能改善、绿色建材的充分利用、地源热泵技术的应用等方面对绿色建筑技术在暖通设计中的应用展开了具体的措施探讨,希望有所指导和帮助。

       关键词:绿色建筑理念;暖通空调;设计;技术

       中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:

       随着经济的快速发展,人们的环保意识也不断增强,针对能源需求和环境保护也提出了更高更多的需求,在居住环境营造过程中建筑设计和建筑施工均有明确体现。绿色建筑理念在此背景下应运而生,绿色建筑是指在设计、建造和使用建筑物的过程中,对能源与环境保护要求予以充分考虑,以满足建筑物的各样功能为基础,实现能源节约和环境的有效保护,即通过建筑的绿色设计来实现可持续发展需求的具体体现,在绿色建筑设计过程中强调集约化利用能源,与当地环境与气候充分结合,使各类资源材料的消耗有效降低,并在不滥用空调通风系统前提下对如何使建筑通风效果更好进行充分、全面的考虑。

       一、建筑暖通空调的绿色设计中应坚持的原则——4R原则

       (一)节省原则

       节省原则是指材料节约和能源的节省。其包括与整个暖通系统内部相关的水泵、制冷机、风机和控制系统等不同方面在其初投资过程中对与能源相关的材料以及原材料运行费用的控制与节约,应将其覆盖至整个暖通控制系统中,而非某个单一环节。在新型绿色建筑中,其暖通控制系统还应对建筑物室内照明、围护结构以及暖通控制系统之间的相互关系予以充分协调。

       (二)回用原则

       暖通空调系统中的回用与系统的整体与部分的回用相关,绿色建筑设计中暖通空调系统具有相对独立的各个部分,大多数可以拆卸,最新【精品】范文 参考文献

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       在一段时间运行后或者报废以后,其中不少设备中的非运转部件和管材等部件均可回收,经检修、清洗以及保养后可进行二次投入利用。

       (三)广回收原则

       广回收原则涉及到暖通空调系统中的部分材料和零部件的回收,广回收原则与回用原则的区别在于广回收是指分门别类地对材料与零部件进行回收,而非笼统或单纯的回收,例如在系统的设备与管道报废以后,在其维修或拆散过程中将已拆卸的零件予以系统回收。

       (四)循环原则

       在暖通空调系统中,循环原则是指将其设计中相关的材料设备予以回用和回收之后,将废料运送至专门的工厂进行再生处理,实施原料——产品,产品——废料,废料——原料的闭环式良性循环。例如在对岩棉和玻璃钢等具有较高回收利用成本或无法回收的此类产品的设计过程中应对其使用量予以最大化控制。

       二、绿色建筑暖通空调的设计策略

       (一)能源节约和资源的充分利用

       对于绿色建筑来说,其应满足最低能耗标准所对应的各个方面。在此基础上,近年来行业内提出了额外降低10%~60%的节能要求,针对此要求所涵盖的能源——暖通、热水、空调以及照明系统,应采取多种不同措施,从实际情况出发,做到因地制宜。例如能源利用的合理优化、可再生资源的选择、能源的高效利用、能源相关储备技术以及能源节约等一系列有效措施。

       (二)自然生态环境的良好保持

       在暖通空调设计方面,其优劣性很大程度上能够从自然资源利用率方面得以体现。就绿色建筑来说,其建筑物内部的暖通控制系统能否将系统功能充分发挥出来,直接受到其能否在建筑物及其周边的微环境中构建出良好、和谐的生态氛围。要想达成这一目标,应在设计过程中坚持保持建筑物外围的洁净水源、空气和土壤,使保护建筑物免遭恶劣自然环境的侵袭与危害。对于建筑物来说,林木和水能够为其提供遮阴、防风以及蓄水功能,因而在绿色建筑设计中,植物与水源的引入较为普遍。

       (三)建筑热工性能的改进

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       建筑物热工性能涉及到建筑物诸多方面,例如建筑保温、建筑形体系数以及建筑遮阳等等。建筑结构内部大部分热量都依靠建筑围护结构散发掉,随着建筑物形体系数的增大,建筑采暖能耗也随之升高;与此同时,采暖建筑中约有30%~40%的热量通过空气渗透得以消耗,其中部分结构之间的连接缝隙、具有较差气密性的外窗、烟囱风道、管道和导线出入口为主要的热量消耗途径,基于此所采取的能耗降低措施有:强化门、窗等结构的制作流程,提高制作以及安装精度,合理选用新型优质材料,提高结构密封度,加强密封效果等。对于应用于建筑物中的保温材料应采用合理方法提高其保温效应,这在资源节约方面具有重要意义。针对夏季太阳在不同角度的光线过强、温度过高而对建筑物室内产生的较大升温效果,应使用可调节的、在其内部置放百叶的通风双层玻璃窗,使阳光曝晒所导致的内部热量与温度升高得以控制和减缓。百叶窗可以太阳辐射强度以及辐射角度的不同对其遮阳高度进行灵活调整,从而实现暖通空调使用功率得以大幅度降低的目的。

       (四)绿色建材的充分利用

       在现代化建筑工程中,绿色暖通控制体系的设计过程中对Hqlons和HCFCs产品的使用行为予以严厉禁止,在制冷过程中控制并降低CFCs制冷剂的使用率;对人体易产生不利影响的石棉类保温材料应严禁使用,对于保温材料以及管材的选用应尽可能遵循有利于回收并重复利用的原则,同时应尽量在本区域市场进行采购,避免舍近求远的行为;若选择境外材料,则在材料运输过程中容易对环境造成不同程度的影响,同时增加了不必要的成本支出,业主负担也因此而加重,而选用本地材料,不仅可使上述弊端得以有效改善,还可对本地经济以及建材市场的发展起到一定程度的推动作用。

       (五)地源热泵的使用

       作为一种节能、高效的空调控制系统。地源热泵能够对地下浅层的地热资源予以充分利用,不仅可以供热,还兼具制冷的功能。地源热泵的地热资源包括土壤、地下水或者地表水等,通过高品位能源的输入,例如少量的电能等推动其热能由低温位转移向高温位。在寒冷的冬季,可将地能中的热量挥发出来,然而对其温度再做进一步的提

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       升以满足室内采暖供给,反之,夏季则将建筑物之内热量抽取出来,将其释放释放到地能中。地源热泵的具体工作原理如下:在冬季,地源热泵利用在池塘等水体内沉浸或埋置在底层下的封闭管道从地层中吸取自然热量,完成热量收集后通过环路内部的循环水带至室内,然后利用热交换器和电驱动压缩机由室内地源热泵系统将能量集中,保持能量以较高的温度向室内释放,地能在此种情况下以热源的方式投入利用,夏季则刚好相反,地源热泵系统将建筑物室内的部分热量抽取出来,经循环回路排放到地层中吸收,建筑物室内得到降温效果,地能此种情况下被称为冷源。与空气源热泵相比,采用地源热泵后建筑物室内温度具有全年波动幅度较小的优点。在冬季,室温高于空气温度;在夏季,室温则低于空气温度,因而相比于空气源热泵来说,地源热泵具有更高的工作系数,在一定程度上实现了节能目的;与此同时,空气源热泵需要及时除霜,而地源热泵则无需如此,从而使结霜现象以及除霜作业所导致的热量损失得到降低。

       三、结语

       建筑是人类赖以生存的基础性物质资料中重要一种,人类居住环境同时也是生态环境的一部分,更是人类文明不断进步的重要体现,在当前经济快速发展与社会不断变革的背景下,绿色建筑设计应遵循生活舒适度的提高、健康的增进、能源的节约以及污染的降低为原则和根本出发点,有针对性地采取合理措施,将科学、先进的理念应用到绿色建筑暖通空调设计中来,实现整个行业乃至社会的可持续发展。笔者在文中对暖通空调设计过程中所遵循的绿色建筑理念与原则进行论述,从能源和资源节约、自然环境保护、建筑热工性能改善、绿色建材的充分利用、地源热泵技术的应用等方面对绿色建筑技术在暖通设计中的应用展开了具体的措施探讨,希望有所指导和帮助。

       参考文献:

       [1] 黄璞洁,许伊那,何耀炳等.绿色建筑理念在中国(泰州)科学发展观展示馆暖通空调设计中的体现[J].暖通空调,2022,42(8):50-54.[2] 孙涛.环境可持续发展理念在工程中的实践--杭州某写字楼群项目设计介绍[C].//2022年浙江省暖通空调动力学术年会论文

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       集.2022:18-22.[3] 董艳洁,刘伟,孙书森等.超低能耗绿色建筑技术在当代MOMA工程中的应用[C].//第三届中国建设工程质量论坛论文集.2022:154-158.[4] 曾巍,郝军,徐稳龙等.城市更新过程中的绿色建筑实践——中国建筑设计研究院(集团)创新科研示范楼绿色建筑设计[J].暖通空调,2022,42(10):26-29.[5] 王刚.高校中小型体育馆生态建筑技术应用研究[D].山东建筑大学,2022.DOI:10.7666/d.y1248287.[6] 翟晓强,王如竹,代彦军等.太阳能供热水、空调、地板采暖、自然通风集成技术在全国首座生态建筑示范楼的应用及实验研究[C].//首届国际智能与绿色建筑技术研讨会论文集.2022:493-498.[7] 夏春海,刘鹏.商业综合体绿色建筑技术应用研究[J].暖通空调,2022,42(10):30-34.------------最新【精品】范文

第五篇:新型建筑材料在现代建筑中的应用分析

       新型建筑材料应用科普

       学号:*** 姓名:刘孝林

       随着科学技术的发展,学科的交叉及多元化产生了新的技术和工艺。这些前沿的技术艺在建筑材料的研制开发中被越来越多的应用,促使建筑材料的发展日新月异。目前,在建筑工程中,使用新型材料十分重要,不仅可以增添建筑施工的技术含量,也能提高工程质量。新型建筑材料一般都具有绿化、节能、工业化等特点,对其正确的推广使用,不仅能提高建筑整体适用性,也能推动建筑工程向可持续方向发展。

       一.新型建筑材料的诞生及特点

       1、新型建筑材料的诞生

       随着社会的发展及人民生活水平的不断提高,建筑物的使用功能也在不断丰富,从最基本的安全、适用,发展到当今的轻质高强、抗震、高耐久性、无毒环保、节能等诸多新的功能要求,对建筑材料的研究也发生了转变,从被动的以研究应用为主转向开发新功能、多功能的新型材料。新型建筑材料的诞生推动了建筑设计方法和施工工艺的变化,而新的建筑设计方法和施工工艺对建筑材料品种和质量也提出了更高和多样化的要求。“新型建筑材料”简称新型建材,是区别于传统的砖瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品种,行业内已经对新型建筑材料的范围作了明确的界定,即新型建筑材料主要包括新型墙体材料、新型防水密封材料、新型保温隔热材料和新型建筑装饰材料四大类。在未来的建筑行业中,新型建筑材料在生产工艺及性能等诸多方面都将会面临着严峻的挑战。

       2、新型建筑材料的特点

       新型建筑材料具有轻质、高强度、保温、节能、节土、装饰等优良特性。采用新型建筑材料不但能大大改善房屋功能,还可以使建筑物内外更具有现代气息,满足人们的审美要求。有的新型建筑材料可以显著减轻建筑物自重,为推广轻型建筑结构创造条件,推动了建筑施工技术实现现代化,同时也加快了建房速度。二.新型材料的大概介绍

       新型建筑材料是和传统的砖瓦、灰砂石等建筑材料相区别的新品种,包括的品种和门类很多。而新型建筑材料可以从多方面来分类。从新型建筑材料的功能上分,主要可以分为墙体材料、装饰材料、门窗材料、保温材料、防水材料、粘结和密封材料等等。

       1.从新型建筑材料的材质上分,不但有天然材料,还有化学材料、金属材料、非金属材料等等。建筑材料可以分为以下几类: 1.1化学建材

       近几年来,化学建材作为新兴产业取得长足进步和迅猛发展。化学建材是由高聚物加工或用高聚物对传统材料改性所制成的建筑材料的统称。化学建材产品具有较好的防腐蚀性能、自重轻、施工方便、生产能耗低等特点。在工程建设、城市和村镇建设中被广泛使用,产生了显著的社会和经济效益。随着建筑业成为国民经济支柱产业之一以及住宅产业的快速发展,建筑用塑料管材发展迅猛。塑料管材以其生产能耗低、环境污染小、产品性能好等优势,日益受到消费者的重视。有关专家预期,到2022年,全国新建住宅的排水管、给水管、热水供应和供暖管将有85%的产品使用新型塑料管材,并基本淘汰传统的铸铁管、镀锌钢管。村镇供水管道的塑料管使用量将达到90%。城市排水管道的塑料管使用量为50%4。据报道,目前全国已有20多个省市推广应用这种产品。可以预见,新型环保塑料管材将逐步替代焊接管和铸铁管。1.2、水泥

       1985年以来,我国的水泥产量一直高居世界第一。日前国内已进行普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥等5大系列通用水泥和60多种特种水泥的生产。其中,硫铝酸盐水泥系列产品达到世界领先水平.混凝上作为用量最大和用途最广的建筑材料现在正而临着新的发展问题。即混凝上材料的高性能化和可持续发展的问题。随着建筑结构物的增多,混凝上材料田量也相应增大,但混凝上原材科中田量最大的妙石骨料不是用之不尽、取之不滿的。而且并不是任何天然妙们都能满足混凝上性德需要。与此同时,旧建筑物解体的最也越水越多。据统计,工业同体废弃物中40%是建筑业排出的,废弃混凝土时建筑业排出量最大的废弃物。20世纪90年代初,欧共体国家每年排出废弃混凝土为5000万吨,美国为6000万吨等等。利用废弃混凝土制作建筑材料,实现混凝土材料的循环利用是水泥混凝士工业走向可持续发展的根本要求。废弃混凝士可以作为生产生态水泥的原材料,将解体混凝土作为原料通过破碎、粉磨、煅烧来生产水泥;也可以将废旧混凝土加工成不同粒径的碎块,制成骨料,代替砂石,重新制得混凝土。这既可节省天然的矿物资源,又可减轻固体废弃物对环境的污染。人们应该以不同方式实现混凝土材料的自身循环利用。鉴于废混凝土来源的多样性及成份的不稳定性,现有的研究主要集中在用废弃混凝土制造再生粗骨料方面。1.3 墙体材料

       墙体材料是住宅的主要材料问。近几十年来,我国的建筑墙体主要是实心粘土砖。实心粘士砖的生产方式基本上是就地取土、手工或半机械化操作,严重破坏耕地,浪费能源,污染环境。另外,实心粘上砖构筑的墙体还存在抗震性能差、建筑造型单

       一、隔热保温性能低等缺点。根据国家“保护耕地、保护环境、节约能源”的基本国策及《关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知》中所做出的明确规定,2022年6月1日203年6月30日,我国已有160个城市限时禁止使用实心私土砖。提倡使用工业周体废弃物如矿渣、粉煤灰等工业度渣以及建筑垃圾等制造的建筑材料。发展新型墙体村料和高性能水泥、高性能混凝上等建筑材料,对降低建筑道价起者十分关键的作用。开发充分利用工业废渣、粉煤灰、建筑垃圾的新工艺及其烧结制品的新设备,是当前研究的首要课题。另外,根据我国资料状况,开发一些新型墙体材料。1.4 绿色建材

       又称生态建材、环保建材和健康建材。绿色建材指采用清洁生产技术,少用天然资源和能源,大量使用工业或城市固态废弃物,生产无毒害、无污染、有利于人体健康的建筑材料口。绿色建材与传统建材相比,应具备如下基本特征:(1)其生产所用原料尽可能少用天然资源,大量使用废渣、垃圾、废液等废弃物或拆卸下来的木材、五金等(但要确保这些建筑材料可以安全使用),减轻了垃圾填埋的压力,同时节省自然资源;(2)在产品配制或生产过程中,不得使用含有危害人体健康和污染环境的物质,产品可循环或回收利用;(3)较 高的使用期限、维护费用低廉;(4)产品具有多种功能,如防射线、抗静电、抗菌、防毒、调温等,同时避免使用能够产生破坏臭氧层的化学物质的机构设备和绝缘材料。新型建筑材料在推广应用方面也存在一些问题,这些问题影响了新型建筑材料产业化进程。而近现代,2从新型建筑材料的功能上分,主要可以分为墙体材料、装饰材料、门窗材料、保温材料、防水材料、粘结和密封材料等等。2.1 新型墙体材料

       我国新型墙体材料,发展较快,1987 年新型墙体材料产量为184.5亿块标准砖,到1997年增长到1849.88亿块标准砖,增长了10倍,新型墙体材料在墙体材料总量中的比例由4.58%上升到25.2%。新型墙体材料品种较多,主要包括砖、块、板,如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等,但数量较小,在墙体材料中据占的总比例仍然偏小。只有促使各种新型建筑材料因地制宜快速发展,才能改变墙体材料不合理的产品结构,达到节能、保护耕地、利用工业废渣、促进建筑技术的目的。经过近20年来引进的先进国外生产技术和设备,我国的墙体材料工业已经开始走上多品种发展的道路,初步形成了以块板为主的墙材体系,如混凝土空心砌块、纸面石膏板、纤维水泥夹心板等,但代表墙体材料现代水平的各种轻板、复合板所占比重仍很小,还不到整个墙体材料总量的1%,与工业发达国家相比,相对落后40 50年。主要表现在:产品档次低、企业规模小、工艺装各落后、配套能力差。新型

       墙体材料发展缓慢的重要原因之一是对实心粘士砖限制的力度不够,缺乏具体措施保护上地资源,以毁坏上地为代价制造粘上砖成本极低,使得任何一种新型墙体材料在价格上无法与之竞争。1994年新税制实行后,对粘土砖生产企业仅征收6%的增值税,而不少新型墙体材料,尤共是轻质板材却要交纳17%的增值税,加剧了新型墙体材料发展的不利局面。针对这种情况,国家三部一局墙材革新办公室积极指宁各地大力开展墙材革新T.作,结合各地实际情况,出台了多项墙改政策,有力地促进了新型墙体材料的发展。经国家核准的新型墙体材料有以下三大类:砖类、砌筑类和板材类。2.2 新型保温隔热材料

       1980年以前,我国保温材料的发展十分缓慢,为数不多的保温材料厂只能生产少量的膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、矿渣棉、超细玻璃棉、微孔硅酸钙等产品,无论从产品品种、规格还是质量等方面都不能满足国家建设的需要,与国外先进水平相比,至少落后了30a, 例如,1980 年以前,我国矿渣棉仅有3家生产厂,年产量不足万吨,只能和品种单一一的散棉相比,硅酸钙绝热材料也只有3家企业,年产8000m3 左右。改革开放以来,我国保温隔热材料有了较大的进步,已发展成为品种比较齐全、初具规模的保温材料的生产和技术体系。1996 年全国产量约80万t,其中矿岩棉约20万t,玻璃棉约4万t,泡沫塑料约5万t,膨胀珍珠岩约600万m(3约含45万t),其它材料6万t。我国保温材料与工业发达国家相比主要差距是:①保温隔热材料在国外的最大用户是建筑业,约占产量的80%。而在我国建筑业市场尚未完全打开,其应用仅占产量的10%。②生产工艺整体水平和管理水平需进步提高,产品质量不够稳定。③科研投入不足,应用技术研究和产品开发滞后,特别是保温材料在建筑中的应用技术研究与开发多年来进展缓慢,严重地影响了保温材料工业的健康变展。加强新型保温隔热材料和其他新型建材制品设计施工应用方面的工作,是发展新型建材工业的当务之急。从以上情况可以看出,我国保温材料工业经过30多年的努力,特别是经过近20年的高速发展,不少产品从无到有,从单一到多样化,质量从低到高,已形成膨胀珍珠岩、矿物棉、玻璃棉、泡沫塑料、耐火纤维、硅酸钙绝热制品等为主的品种比较齐全的产业,技术、生产装备水平也有了较大提高。有些产品已达90年代国际先进水平。但由于我国保温材料工业起步晚、总体技术和装备水平较低,在建筑领域的应用技术有待完善,在很大程度上影响了保温材料的推广应用。近年来,保温材料工业重复建设现象严重,全国各地蜂涌而上,几年间上百条生成线投产,而在应用领域的开发上却投入不多,造成了目前投资效益低,供过于求的局面。2.3新型防水材料

       防水材料是建筑业及其它有关行业所需要的重要功能材料,是建筑材料工业的一个重要组成部分。随着我国国民经济的快速发展,不仅工业建筑与民用建筑对防水材料提出了多品种高质量的要求,在桥梁、隧道、国防军工,农业水利和交通运输等行业和领域中也都需要高质量的防水密封材料。改革开放以来,我国建筑防水材料获得较快的发展。防水材料已摆脱了纸胎油毡统天下的落后局面,目前已拥有沥青油毡(含改性沥青油毡)、合成高分子防水卷材、建筑防水涂产、密封材料、堵漏和刚性防水材料等五大类产品。1995 年新型防水卷材料产量4200万m,约占防水卷材产量的5%。我国防水材料基本上形成了品种门类齐全,产品规格、档次配套,工艺装备开发已初具规模的防水材料工业体系,国外有的品种我们基本上都有。目前我国防水材料与即外先进国家相比存在以下主要问题:是产品结构不合理,目前新型防水密封材料的生产 量和使用量都很小,纸胎油毡仍占防水卷村的95%;:二是产品质量普通偏低,假冒产品充斥市场:生是设计施工应用技不有待提高,建筑渗漏还相当严重。防水材料工业亟待调整结构、规范市场。

       三、新型建筑材料在现代建筑中的具体应用分析

       1、新型墙体材料的运用

       新型墙体材料是用来替换自身存在低功效、高污染、高消耗的传统实心砖类材料。我国新型墙体材料发展较快,品种较多,主要包括:砖、块、板,如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、加气混凝土、建筑砌块、轻质板材、复合板材等。具有保温隔热、承重性能好、隔音性能好、质量轻巧等特点,现在已经成为建筑工程中运用最为广泛的一种墙体材料。另外,新型建筑墙体材料可以缩短工期、节省砂浆、从而增加使用面积,其中相当一大部分品种属于绿色建材。

       2、新型防水建筑材料的运用

       新型防水建筑材料是建筑工程中防水项目里经常使用的一种物质材料,可以有效的预防并防止雨水、渗漏水、地下水以及居民生活和工业排水、腐蚀液等液体的渗透,从而给相应的防水建筑工程提供了有力的支持。从分类来看,建筑防水材料主要有以下几种类型:沥青油毡、合成高分子防水卷材、密封材料等。依据防水建筑材料的自身特点,已经打破了以往传统的防水材料模式,并对建筑进行有效的保护,从而延长了建筑物的使用年限。我国防水材料基本上形成了品种门类齐全,产品规格、档次配套,工艺装备开发已初具规模的防水材料工业体系,国外有的品种我们基本上都有。随着我国国民经济的快速发展,不仅工业建筑与民用建筑对防材料提出了多品种高质量的要求,在桥梁、隧道、农业水利和交通运输等行业和领域中也都需要高质量的防水密封材料。但是,与国外先进国家相比,我国在防水材料方面还存在一些问题:一是产品结构仍存在着不合理之处,当前新型的防水密封材料产量和使用量都不大;二是产品质量偏低,市场上充斥着一些假昌产品;三是建筑渗漏严重,应提高设计施工应用技术,有必要对市场进行规范。

       3、新型保温隔热材料的运用

       我国保温材料从无到有,从单一逐渐转变为多样化,并形成了品种比较齐全的产业,其技术、生产装备水平也有了较大的提高。我国保温材材料工业起步晚,在建筑行业还有待完善。近年来,新型保温隔热材料的出现被广泛的应用于建筑墙体,弥补了传统材料不保温的缺陷,从材料种类角度来说,包括外墙、内墙、屋面保温材料,因各自的保温性能存在一定的差异而有着不同的运用。目前,新型保温隔热材料中被建筑工程应用最多的就是岩棉、玻璃棉,两者具有环保、节能的功用。此外,在发展新型保温隔热材料及符合结构保温节能技术的同时,更应强调有针对性的使用保温绝热材料,并按标准规范设计及施工,努力提高保温效率,降低成本,这才是现代建筑应用新型建筑材料的最终目的。

       以上便是新型建筑材料:墙体材料、防水建筑材料、保温隔热材料等的介绍及其应用科普。