綠色建筑材料在建筑中的實踐分析

白曉軍

(山西二建集團有限公司，山西 太原 030013)

土木建筑行業(yè)是支撐國家發(fā)展的重要基礎行業(yè)之一，其整體發(fā)展走向通常對周邊區(qū)域乃至整個社會產生直接影響。在工業(yè)4.0快速發(fā)展的背景下，各類創(chuàng)新型技術材料、理念的應用發(fā)展成為今后土木建設單位創(chuàng)新發(fā)展的重要助力，對于整個土木行業(yè)意義重大。綠色建筑材料的應用可大幅度降低建工行業(yè)的各種廢料，同時可針對各種廢料進行深度應用，由此可見，積極開展綠色建筑材料在土建項目中的實踐應用對于促進今后土建行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

1 綠色建筑材料概述

在上世紀90年代初，西方針對綠色材料給出了如下定義：即在原材料加工、生產、建設、廢棄、再循環(huán)等環(huán)節(jié)中對環(huán)境污染較低、有利于維護人類健康的建筑材料。該類型材料也稱生態(tài)環(huán)保材料，俗稱綠色建材，其多數(shù)典型產品的特點主要表現(xiàn)為低污染、低耗能等特性。生產此類型材料的原料通常產自工業(yè)廢棄物和自然資源，同時在各道產品工序中應消除含有各類毒害物質的添加劑。此類型材料的功能性強，在不同建設項目中可發(fā)揮不同作用，具體包括抗菌、除味、吸附、阻熱、防紫外線輻射等作用，有效降低對環(huán)境的污染與整體施工難度。另外，在應用綠色建筑材料后，若建筑物達到報廢標準條件后，部分綠色材料仍可進行二次重復利用，有效消除了建筑廢棄物，避免材料浪費。綠色建筑的整體耗能條件相對較低，對外部資源需求總量有限，但在生產建設方面要求較高，例如建設過程中需使用輕質、速凝、結構穩(wěn)定的建筑材料和透光、阻熱系數(shù)高的鋼化玻璃等，其材料性能優(yōu)于傳統(tǒng)材料，在建筑施工中得到廣泛應用[1]。

綠色建筑材料相較早期建材的優(yōu)勢較多，最顯著的特征表現(xiàn)在整體能耗水平較低，因此，在室內建設以及部分高耗能建設項目中，綠色建筑材料相對傳統(tǒng)建材具有較高的性價比優(yōu)勢，因此，從建筑物的整個生命周期而言，綠色建筑材料的整體成本顯著低于傳統(tǒng)建材。并且，在施工建設方面，綠色建筑材料由于多具備輕質特點，因此在建設運輸方面的整體成本投入相對傳統(tǒng)材料顯著降低。此外，部分具有特殊功能的綠色建筑材料具備一定的自循環(huán)特性，可針對生活環(huán)境中的特殊污染物進行自動過濾與凈化。因此，就生態(tài)價值角度考慮，綠色建筑材料的整體收益遠超傳統(tǒng)建筑材料[2]。

2 應用綠色建筑材料的主要意義

此類建筑材料可大致分為資源節(jié)約型、能源節(jié)約型和環(huán)境友好型等類別，傳統(tǒng)建筑材料在早期生產流程中需使用大量外部資源，因而對周邊環(huán)境造成的損傷較為明顯，而資源節(jié)約型建材則利用各種廢棄物進行二次生產，可顯著節(jié)約資源。而能源節(jié)約型材料則提出了使用過程中的低能耗投入特點，常見產品包括節(jié)能玻璃與隔熱墻板等。環(huán)境友好型材料則是降低了各種毒害物質的使用總量，因此在生產制造過程中通常對環(huán)境的影響較小，且成品使用后可進行二次回收，將建筑施工對自然環(huán)境的影響降到最低。

2.1 滿足現(xiàn)代綠色建筑使用要求

近幾年，民眾的生活越來越豐富，生活標準逐漸上升，因而在挑選居住場所或辦公場地時格外關注建材的毒害問題。隨著綠色建材應用范圍的逐漸拓展，綠色建筑生態(tài)價值逐漸為人所熟知，綠色建筑可為使用者提供健康環(huán)保、無污染、多功能的建筑使用體驗，滿足用戶各類需求。目前，多數(shù)建筑企業(yè)評定綠色建筑指標主要包括節(jié)約資源、環(huán)境影響、使用便利、健康舒適等，因此部分設計師在設計綠色建筑的過程中通常融入自然元素，將綠色建筑材料與自然環(huán)境進行相互關聯(lián)，進而在實際使用過程中使客戶體會到親近自然的設計觀念?？傊F(xiàn)代綠色建筑是圍繞綠色建筑材料而出現(xiàn)的一類具有廣闊發(fā)展空間的房地產項目，其主體賣點主要集中在對各類綠色環(huán)保材料的應用與設計，因此，綠色建筑材料的應用是現(xiàn)代綠色建筑的核心，也是設計建設的主體之一[3]。

2.2 改善生態(tài)環(huán)境

綠色建筑材料通常制造過程較為復雜，需在原材料配制過程中通過各種低污染性的理化加工手段，盡可能降低綠色建筑材料中的毒害物質總量，控制對環(huán)境污染。在常規(guī)建設項目中，建筑施工對生態(tài)環(huán)境造成的污染主要集中在，揚塵、噪音、建筑垃圾、建筑廢水等，而在引入了綠色建筑材料后，通過各類輔助技術手段可顯著降低建筑垃圾總量，將各類含有重金屬與污染物質的建筑廢水進行分離與過濾，以此保護周邊生態(tài)環(huán)境。一般情況下，綠色建筑材料主要利用各類低毒或無毒的天然材料進行建材制造，并在整個生產使用過程中控制各類污染物質的添加總量，并在建設過程中采用特殊手段進行安裝監(jiān)控，以此實現(xiàn)整體建筑項目的污染控制，使其達到綠色建筑標準，從而保護周邊生態(tài)環(huán)境。

2.3 提高建筑性能

綠色建筑材料通常在選材與加工階段融入了眾多新技術，因此在材料性能、結構強度、綜合效能等方面優(yōu)于傳統(tǒng)材料，可建筑提高建筑項目的整體使用效能，延長建筑物的整體壽命。在土木項目大量應用綠色建筑材料后，可不同程度地提升項目各項指標，從而順利通過竣工驗收。在建設過程中，若在建筑物外立面與內墻夾層中應用部分綠色建筑材料，則可在冬季取暖方面顯著降低建筑物的整體耗能，實現(xiàn)室內的隔熱保溫，減少空調、暖爐的使用率，為客戶提供綠色環(huán)保與經濟性兼顧的居住環(huán)境。綠色建筑材料通常具有較高的生態(tài)附加價值，可增加建筑的生態(tài)效能，并使其融入到周邊環(huán)境的生態(tài)系統(tǒng)中。另外，當綠色建筑進入報廢周期后，可根據(jù)報廢建筑中使用的各類型綠色材料進行勘察，符合再利用標準的綠色建材可進行二次回收利用[4]。

2.4 推動建筑裝飾行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展與經濟轉型

可持續(xù)發(fā)展現(xiàn)階段各個行業(yè)發(fā)展的基本宗旨之一，因此積極落實資源節(jié)約與環(huán)境友好型建筑企業(yè)則需在建設項目中積極引入各類型的綠色建材。在室內裝飾方面，早期階段的建筑材料多為高污染產品，整體性價比相較綠色建材不具備優(yōu)勢，整體建設成本相對較高，同時對環(huán)境影響較大。但在引入綠色材料后，則可在建筑裝飾中引入部分綠色建筑材料，以此實現(xiàn)產品的綠色環(huán)保。此外，整個建筑裝飾行業(yè)的發(fā)展通常由產業(yè)經濟情況決定，綠色建筑材料等新概念、新產業(yè)的誕生發(fā)展也在一定程度上促進了整個行業(yè)經濟的增長，為行業(yè)發(fā)展注入了新的活力。隨著可持續(xù)發(fā)展理念的逐步拓展，建筑行業(yè)標準逐漸上升，因此在室內裝飾的施工建設方面，建設單位必須應用各類型節(jié)能環(huán)保材料，以及降低整體建設資源的消耗，從而在側面引導整個建筑行業(yè)逐步走向低耗能、高附加價值的建設發(fā)展方向，進而推動整個建工行業(yè)實現(xiàn)產業(yè)升級與經濟轉型。

3 綠色建筑材料在土木工程施工中的實際應用

綠色建筑材料的誕生必然需要依托多項新技術，通過新技術、新工藝與新材料的整合應用，可消除傳統(tǒng)建筑材料生產使用過程中產生的大量工業(yè)廢料，從而形成環(huán)境友好、綜合生態(tài)價值高的新型建筑材料，同時也可滿足不同的建筑需求。在生產制造過程中，其原料多為各類建筑垃圾與廢料，隨后通過新技術與新工藝的轉化形成廢棄物與建筑垃圾的反復利用。具體內容如下。

3.1 新型墻體材料的應用

傳統(tǒng)墻體材料通常包含砂石料、水泥、鋼筋等，通過特定建筑施工后可在使用過程中起到承重、隔音、絕熱等功能。而綠色墻體材料的主要結構包括板材(條板、薄板、復合板)、磚(實心磚、空心磚)、塊(空心、實心)等，其整體優(yōu)勢主要為結構堅固、制造能耗低、取材環(huán)保、工序簡便、綜合效能高等。在制造過程中，可通過各類建筑廢料(如水泥碎塊、爐渣等)的重新加工得到墻體材料產品，進而降低后續(xù)工程中石灰、水泥等材料的整體用量。由于墻體材料的好壞將對后續(xù)建筑物使用體驗造成直接影響，因此，在制造綠色墻體材料的過程中，主要突出了其質量可靠、多功能性、使用周期較長等特點，同時也可實現(xiàn)部分綠色墻體材料的二次回收利用。在板材方面，綠色墻體材料則主要以稻草或棉花稈等原料為基礎，同時搭配爐渣、金屬廢棄顆粒等材料也可進一步提高板材的結構剛性，使其滿足不同的建設使用需求。隨著新型墻體材料的逐步應用，其在隔離工程施工項目中的整體性能得到多數(shù)企業(yè)的認可，且總體節(jié)能降耗效果較為明顯，因此，在部分高檔小區(qū)中，多數(shù)建筑開發(fā)商通常傾向于使用綠色環(huán)保墻體材料[5]。

3.2 保溫隔熱材料的應用

新型保溫材料由于其在用料以及工藝方面具有特殊性，因此在保溫方面具有一定優(yōu)勢，有助于改善居住或辦公環(huán)境的整體取暖功耗。例如，部分建材中采用了納米量級氣凝膠顆粒，因而整體隔熱材料的保溫性能遠超傳統(tǒng)建材，且在整體建設使用方面優(yōu)勢眾多。但就實際而言，此類技術的整體造價較高，因而多應用與高檔小區(qū)中，后期隨著綠色建筑理念的發(fā)展，相關技術產品的成熟度逐漸增加，對應產品制造成本顯著下降，大多數(shù)項目中均引入了該類氣凝膠材料，從而顯著提高整體項目的綜合價值。一般情況下，此類保溫隔熱材料主要用于窗下等空氣頻繁流動的位置，主要產品有氣凝膠節(jié)能窗、隔熱窗簾等。此外，部分固態(tài)材料氣凝膠在隔熱性能表現(xiàn)較為顯著，因此，部分大型保溫廠房中主要應用此類材料，相較早期低成本的的塑料泡沫窗戶而言，該類型材料可顯著提高室內溫度，同時降低室外降噪傳入室內，其阻燃特性也可降低室內的火災發(fā)生率。在強度方面，氣凝膠節(jié)能窗的整體優(yōu)勢較為明顯，該類型節(jié)能窗戶主要采用多層框架結構，可直接控制室外氣壓，從而實現(xiàn)環(huán)境保溫、隔音的效果。氣凝膠材料除在室內窗、門應用外，還可為太陽能熱水器以及供熱、供水管道提供隔熱保護，從而進一步增強太陽能熱水器的功效。從實際價值角度考慮，新型保溫隔熱材料對于整體建筑行業(yè)具有重要意義，其在環(huán)境污染控制、技術應用等方面的優(yōu)勢使其具有廣闊的未來發(fā)展空間[6]。

3.3 裝飾裝修材料的應用

裝飾裝修材料可進一步提高建筑項目的整體觀感，賦予其獨特的藝術性與功能性價值。隨著不同類型的裝飾材料應用，室內環(huán)境布置方案種類繁多，但多數(shù)方案均考慮到綠色環(huán)保對室內建筑裝飾的影響，因而相關材料的應用也進一步推進了裝飾行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

3.3.1 新型地面裝飾材料

地面裝飾材料的主要特征應具備安全、結構堅固、易于維護、整體美觀等內容，而傳統(tǒng)地面裝修材料隨具備了上述條件，但在實際使用過程中通常隨著環(huán)境的變化會揮發(fā)出不同類型的毒害物質，在引入綠色環(huán)保地面裝修材料后，則可顯著降低室內環(huán)境中的甲醛、輻射含量，同時兼具上述使用優(yōu)點，是未來階段裝飾材料發(fā)展的主要方向之一。

3.3.2 吊頂裝飾材料

新型吊頂材料中也應用了部分綠色建材，其主要特點表現(xiàn)為防水、放火、抗菌、節(jié)能等，同時在安裝了對應控制系統(tǒng)后可實現(xiàn)色彩的自動變換，提升屋面裝飾的美觀度。其中較為典型的材料為軟膜天花，該類型材料結構較為簡單，整體隔音效果好，可根據(jù)需求隨意調整外觀，是建筑裝飾行業(yè)的發(fā)展新方向之一[7]。

3.3.3 墻面裝飾材料

早期的墻面裝飾材料主要采用乳膠漆、壁紙、墻板等，而此類建材在生產過程中應用的粘合劑中通常存在大量的毒害物質，因此，材料研發(fā)人員在引入綠色環(huán)保技術后研發(fā)了低毒性的墻面裝飾建材。藝術漆則是其中的代表類型，該墻面材料最早出現(xiàn)在歐洲，其整體特性表現(xiàn)為耐臟、阻熱、美觀性好、無毒害、低碳等優(yōu)勢，其整體應用空間正進一步拓展。藝術漆的整體分類較多，可根據(jù)需求調整花紋，常見應用較多的類型為壁紙漆和真石漆，壁紙漆主要用與建筑物內環(huán)境墻面裝飾，其制造成本顯著低于傳統(tǒng)漆料，同時色彩飽和度更高、顏色更加豐富、環(huán)保效果也更好，整體應用空間較為廣泛。真石漆則是通過獨特花紋模擬石料墻面觀感，從而成為代替?zhèn)鹘y(tǒng)大理石的主要墻面產品[8]。

4 綠色建筑材料發(fā)展趨勢

在今后發(fā)展過程中，綠色建筑材料將逐漸向著低碳、環(huán)保、節(jié)能等方向發(fā)展。由于城市化進程的顯著提速，因此，市縣一級的房地產市場將逐步開放，而圍繞建筑工程項目的整體建設，以及如何提高工程質量，控制施工成本，進一步拓展綠色建筑材料的應用份額，是該地區(qū)以及整個土建行業(yè)要考慮的問題。從實際價值角度考慮，節(jié)能社會是未來的發(fā)展方向，同時國家相關部門在低碳環(huán)保經濟建設方面也提出了多項政策，因此，在未來階段，整個建筑行業(yè)必將圍繞綠色建筑材料發(fā)展。現(xiàn)階段，綠色建材市場中出現(xiàn)了大量的新型綠色建筑產品，以光觸媒材料為例，該材料主要由金屬鈦經過多道工藝制作而成，此類材料可根據(jù)使用環(huán)境差異代替部分半導體材料，從而在實際應用中降解毒害物質，維護環(huán)境健康。目前，該類型裝飾材料在醫(yī)療領域、化學加工、電子生產等行業(yè)獲得較為廣泛的應用，而在基礎行業(yè)中并未獲得深入應用?？傊G色建筑材料的未來發(fā)展趨勢將始終圍繞資源節(jié)約、資源深度利用、資源的循環(huán)利用發(fā)展，同時在制造應用過程中盡可能回收利用各類廢物污染物質，讓土木工程施工更加經濟、環(huán)保[9]。

5 結語

綜上，綠色建筑材料是未來階段土建工程項目的發(fā)展重點，合理利用綠色建筑材料可降低建設項目整個生命周期的成本，同時提高建筑項目的各類附加價值。需要注意的是，在應用過程中，技術人員應強化綠色建筑材料的建設管理，加大各類廢棄物質的利用效率，在控制整體建設成本的基礎上，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。隨著人們對綠色建筑材料越來越重視，將來會有更多的新型建筑材料誕生，逐漸取代傳統(tǒng)建筑材料，為人們建造綠色家園，促進人類生活與自然環(huán)境的協(xié)調發(fā)展。