綠色建筑材料在土木施工中的應(yīng)用

韓 浩

1 綠色建筑材料在土木施工中應(yīng)用的意義

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境問題日益突出。為減少溫室氣體排放，為應(yīng)對(duì)全球氣溫升高問題，節(jié)能減排成為各行各業(yè)的責(zé)任。建筑行業(yè)作為碳排放的主要來源之一，更要做好節(jié)能減排措施[1]。通過在施工中積極地發(fā)展、應(yīng)用綠色建筑材料顯得非常重要，但我國目前在土木施工中的綠色建筑材料的應(yīng)用與普及程度尚不高。加強(qiáng)對(duì)綠色建筑材料的研究與應(yīng)用推廣迫在眉睫[2]。其主要意義包括以下幾點(diǎn)。

1.1 有利于滿足消費(fèi)者的根本需求

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)于生活品質(zhì)的追求越來越高，也更加注重居住環(huán)境的綠化程度和自身的健康[3]。通過在土木施工過程中適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用綠色建筑材料，增加建筑的環(huán)保性和安全性，滿足消費(fèi)者對(duì)綠色、環(huán)保、健康需求的配套要求，有助于建筑設(shè)施得到消費(fèi)者的青睞，從而促進(jìn)建筑設(shè)施的推廣。

1.2 有利于推動(dòng)我國建筑行業(yè)的發(fā)展

對(duì)于城市發(fā)展來說，如何實(shí)現(xiàn)綠色循環(huán)可持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)成為了人們研究的熱點(diǎn)問題。而土木行業(yè)相應(yīng)實(shí)現(xiàn)綠色循環(huán)持續(xù)發(fā)展，減少土木工程在施工過程中對(duì)環(huán)境造成的污染[4]。方法之一便是運(yùn)用綠色建筑材料，這也是未來建筑行業(yè)的發(fā)展方向之一[5]。通過施工過程中運(yùn)用綠色建筑材料可以促進(jìn)新型綠色環(huán)保材料的研發(fā)，促進(jìn)科研產(chǎn)品在實(shí)際工程的成果轉(zhuǎn)化。有利于提高科研人員的研發(fā)積極性，從而推動(dòng)我國建筑工程的發(fā)展，縮小與建筑強(qiáng)國之間的差距。

1.3 有利于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略

我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最重要的產(chǎn)業(yè)就是房地產(chǎn)建筑行業(yè)，通過在土木施工過程中應(yīng)用綠色建筑材料，可以進(jìn)一步節(jié)約資源，提高人們居住生活環(huán)境的舒適性，實(shí)現(xiàn)我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型[6]?？沙掷m(xù)發(fā)展是一種綠色、環(huán)保、節(jié)能的理念，通過在土木施工中運(yùn)用綠色建筑材料，既有利于施工項(xiàng)目的健康發(fā)展，也有利于開創(chuàng)綠色消費(fèi)與環(huán)保建筑的新局面。

2 綠色建筑材料的分類

如何選用適合實(shí)際建筑工程的綠色建筑材料是一個(gè)難題。因?yàn)橐鶕?jù)實(shí)際的需求來選擇合適的綠色建筑材料，且同時(shí)具備較高的環(huán)保價(jià)值，所以對(duì)綠色建筑材料進(jìn)行合理的分類是很有必要的。根據(jù)使用性質(zhì)，綠色建筑材料可以分為節(jié)能型、環(huán)保型、安全型和可循環(huán)利用型4種類型。

按照功能性質(zhì)，可以將綠色建筑材料分為結(jié)構(gòu)型、裝飾型進(jìn)而功能型3種類型。其中結(jié)構(gòu)型綠色建筑材料可以幫助建筑工程的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固；裝飾型綠色建筑材料可以使建筑工程更加美觀大方，提升使用者的舒適度；功能型綠色建筑材料以發(fā)揮建筑材料的功能性為主，可以在降低造價(jià)的同時(shí)，最大化體現(xiàn)出功能型材料的作用。

同樣，按照不同建筑位置使用的綠色建筑材料也可以進(jìn)行分類。

2.1 建筑門窗中的綠色建筑材料

建筑門窗中的綠色建筑材料主要指環(huán)保玻璃。根據(jù)不同玻璃的特點(diǎn)可以分為真空玻璃、中空玻璃和低輻射玻璃。真空玻璃的特點(diǎn)是保溫性能好，在建筑工程中應(yīng)用廣、使用率高。中空玻璃可以有效降低建筑的使用能耗，也具有比較高的保溫性能，但成本造價(jià)稍高。低輻射玻璃通過在玻璃表面鍍膜，可以有效減少建筑的熱量消散，保溫效果更好。不過低輻射玻璃在使用中光污染現(xiàn)象嚴(yán)重，會(huì)對(duì)建筑周圍人們的日常生活造成很大困擾。

2.2 建筑墻體、塊體中的綠色建筑材料

實(shí)際工程的使用過程中，要根據(jù)墻體的實(shí)際情況，采用具有特殊性質(zhì)的砌塊進(jìn)行施工。在挑選墻體材料時(shí)，要保證砌塊材料具有良好的保溫、隔熱、隔音功能。目前在實(shí)際工程中為了提高保溫性能，往往使用較多的砌塊材料有加氣混凝土和模網(wǎng)混凝土等。在各式各樣的建筑墻體砌體材料中，由于加氣混凝土砌塊材料的取材相對(duì)便利，制備工藝較成熟，并且由于內(nèi)部存在大量的孔洞，保溫效果非常好，所以應(yīng)用廣泛。

相較于陸續(xù)出現(xiàn)的其他砌體材料，EPS砌體材料因其獨(dú)特的特點(diǎn)受到了人們的青睞。EPS的特點(diǎn)可以使建筑結(jié)構(gòu)更加牢靠，并且方便墻體連接，最重要的一點(diǎn)是造價(jià)成本低、承載能力強(qiáng)，雖然在使用率上不及傳統(tǒng)加氣混凝土，但其發(fā)展前景較好。除此之外，混凝土空心砌塊具有制作便利的特點(diǎn)，也可作為選擇，但是由于其制作規(guī)格尺寸的原因，大大限制了混凝土空心砌塊的推廣應(yīng)用。

2.3 建筑外墻中的綠色建筑材料

合理利用建筑外墻的保溫性能，可以更好地減輕建筑的熱量消耗，減少不必要的熱量損失。目前建筑市場(chǎng)的隔熱保溫材料主要以無機(jī)保溫材料、有機(jī)保溫材料和復(fù)合保溫材料為主。無論哪種類型的保溫材料，在選擇時(shí)都要考慮其保溫性能。因?yàn)椴牧献饔檬欠衲艹浞职l(fā)揮，對(duì)建筑的保溫性能影響很大。其次，在考慮材料的吸熱能力和散熱能力之外，還要考慮材料的最長(zhǎng)使用年限和耐久性。例如礦物棉物質(zhì)的質(zhì)量輕、保溫效果好，同時(shí)具有較好的防火性能，但是由礦物棉制成的建筑外墻質(zhì)量較大，品控性不佳，影響了推廣應(yīng)用。此外，還有無機(jī)保溫材料—聚苯乙烯泡沫塑料，雖然抗阻燃性很好，便于施工，但因吸水性過強(qiáng)，不適宜在南方等雨季較長(zhǎng)的地區(qū)使用。

隨著科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展，近幾年新型復(fù)合保溫材料被相繼研發(fā)出來，如膠粉聚苯顆粒保溫材料。由于這類新型的復(fù)合保溫材料具備了各種優(yōu)越的性能，包括防火性強(qiáng)、隔溫、隔音性極佳，還具有質(zhì)量輕、施工便利等方面的特點(diǎn)，因此具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

2.4 納米類型綠色建筑材料

伴隨著科技的不斷發(fā)展，近年來，科研人員還相繼研發(fā)出納米微粒，用于建筑材料當(dāng)中。這種納米微粒材料具備耐高溫、導(dǎo)熱性強(qiáng)、耐磨等功能性極強(qiáng)的特點(diǎn)，在環(huán)境治理和混凝土性能改良方面的應(yīng)用非常廣泛。常見的納米微粒的建筑材料有碳納米管、二氧化硅納米管等，它們雖然性能強(qiáng)大，但在使用的過程中，會(huì)揮發(fā)出對(duì)人體有害的物質(zhì)。所以要將納米微粒材料大規(guī)模地應(yīng)用推廣到市場(chǎng)上需要解決這個(gè)問題，因此還有很長(zhǎng)的一段路要走，這將是未來綠色建筑材料的主要發(fā)展方向之一。

3 綠色建筑材料在土木施工中的應(yīng)用

將綠色建筑材料應(yīng)用于土木建設(shè)項(xiàng)目的前景良好。按照一定的功能需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，并結(jié)合彩色建筑材料的特點(diǎn)，能夠提升整體建筑的水平。

3.1 在頂端設(shè)計(jì)方面運(yùn)用綠色建筑材料

在頂端設(shè)計(jì)方面通過運(yùn)用綠色建筑材料，優(yōu)勢(shì)十分明顯。依靠先進(jìn)的現(xiàn)代化建筑技術(shù)，選擇高效的綠色建筑材料，相較于傳統(tǒng)的建筑材料，適應(yīng)性更強(qiáng)，也更加耐用，這已經(jīng)得到了實(shí)踐證明。但是在選用綠色建筑材料時(shí)，要結(jié)合實(shí)際的工程情況，全面考慮建筑工程的外部條件，使其符合建筑學(xué)的基本理論，才能充分發(fā)揮出綠色建筑材料的實(shí)際價(jià)值。在設(shè)計(jì)過程中，首先要確保綠色建筑材料符合相關(guān)規(guī)范，包括國家規(guī)范、地方規(guī)范、行業(yè)規(guī)范以及項(xiàng)目對(duì)建筑材料的硬性需求等，嚴(yán)格篩選將要投入使用的綠色建筑材料，保證能發(fā)揮其最大優(yōu)勢(shì)。如在建筑項(xiàng)目的頂端設(shè)計(jì)中，一定要考慮城市和建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)。如果建筑的外觀選用的是非標(biāo)準(zhǔn)形式，需要在考慮承重結(jié)構(gòu)的同時(shí)注重外觀的美觀程度，從而真正發(fā)揮出綠色建筑材料的實(shí)際價(jià)值。

從城市規(guī)劃的角度來講，綠色建筑材料是比傳統(tǒng)的建筑材料更加符合現(xiàn)代化建設(shè)需求的。因?yàn)榫G色建筑材料最大的特點(diǎn)便是環(huán)保、健康、耐久、方便施工，綜合性能好，所以在建筑的設(shè)計(jì)過程中要充分考慮將綠色建筑材料、施工工藝以及建筑的整體設(shè)計(jì)互相結(jié)合，才能夠充分發(fā)揮出綠色建筑材料的作用和綜合使用價(jià)值。

3.2 在內(nèi)部裝修方面運(yùn)用綠色建筑材料

隨著生活水平的提高，人們對(duì)居住環(huán)境的要求也是越來越高，已不僅僅滿足于成為居住的場(chǎng)所，更多的是追求美觀和舒適度。

綠色建材種類多樣，不同于傳統(tǒng)建材的單調(diào)種類和單一性能，能夠更好地滿足客戶的多樣化需求。傳統(tǒng)建筑材料在環(huán)保方面的應(yīng)用性能不高，有些材料在使用一段時(shí)間后會(huì)釋放有害氣體，對(duì)人體造成危害。綠色建材在實(shí)現(xiàn)環(huán)保的同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)隔熱和隔音。例如，居住在綠色建筑環(huán)境中的人們可以減少汽車噪音的影響，更加舒適。綠色建材還具有隔離紫外線的功能，可以防止紫外線對(duì)人體皮膚造成的損傷。

上述這些性能，以往的傳統(tǒng)建材是較難實(shí)現(xiàn)的。傳統(tǒng)建材由于要承受重量等諸多因素的影響，不能發(fā)揮裝飾的本來作用，性價(jià)比也不高。使用環(huán)保建材可以節(jié)省時(shí)間和勞力，建筑的質(zhì)量輕，承重結(jié)構(gòu)理想，也可以作為室內(nèi)隔斷的重要材料使用。值得注意的是，綠色建筑材料的使用可以更好地滿足非傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)的需求，使生活者的使用體驗(yàn)更加舒適。綠色建筑材料在室內(nèi)裝飾方面具有很大的應(yīng)用價(jià)值，它們不僅具有實(shí)用性和環(huán)保性2大特點(diǎn)，還能提高設(shè)計(jì)效果，使建設(shè)過程更加高效，并可提升自然環(huán)境的整體舒適度和美觀度。

3.3 在外部結(jié)構(gòu)方面運(yùn)用綠色建筑材料

對(duì)于建設(shè)項(xiàng)目的外部環(huán)境，主要是在隔熱構(gòu)造建設(shè)時(shí)使用綠色建材，既美化了外觀，又能節(jié)省建設(shè)資金。土木工程建設(shè)工期長(zhǎng)，從外部到內(nèi)部使用的建材多種多樣，功能要求也不同。隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)觀念、審美要求和功能要求的提高，綠色建筑材料能夠完全滿足土木工程的總體要求。

從性能角度看，綠色建材可以滿足建筑項(xiàng)目的節(jié)能、隔熱等功能。從經(jīng)濟(jì)角度來看，既能滿足審美效果又能降低成本。例如，我國北方夏天熱，冬天冷，綠色建筑材料的使用，可以達(dá)到夏天和冬天的雙向熱量調(diào)節(jié)效果，使整個(gè)建筑在不同的季節(jié)提供更為舒適的外部環(huán)境。南方冬天潮濕寒冷，缺少取暖設(shè)備，出于節(jié)約能源的考慮，也有必要減少空調(diào)的使用。因此，使用綠色建材的效用將會(huì)更加明顯。

綠色建材可以減少輻射，提高住宅的安全性?？茖W(xué)的建筑結(jié)構(gòu)和造型設(shè)計(jì)，減輕地質(zhì)災(zāi)害等不利影響，更好地保障人民的生活安全。綠色建筑材料使用了很多先進(jìn)的新技術(shù)，但成本并不高，因?yàn)楹芏嘣牧峡梢员换厥绽?，而不是作為廢棄物處理，這樣可以實(shí)現(xiàn)資源的二次利用。因此，使用綠色建筑作為建筑外部建設(shè)材料，會(huì)對(duì)整個(gè)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)以及社會(huì)發(fā)展帶來好處。

3.4 在輕型鋼材方面運(yùn)用綠色建筑材料

在當(dāng)下的建筑工程項(xiàng)目當(dāng)中，輕型鋼材的使用也是日益廣泛，因?yàn)橘|(zhì)量輕、便于安裝和穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，常常被應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)廠房、玻璃幕墻的骨架中。作為綠色建筑材料的重要組成部分，輕型鋼材在使用的過程中對(duì)于保護(hù)環(huán)境有積極效果。輕型鋼材的使用壽命要比一般的建筑材料使用壽命長(zhǎng)，廢棄的鋼材經(jīng)過工廠的回爐鍛造，可以多次重復(fù)使用，降低了材料的消耗。因此，項(xiàng)目的相關(guān)負(fù)責(zé)人員應(yīng)該加大對(duì)在建筑項(xiàng)目中輕型鋼材的使用推廣。

4 運(yùn)用綠色建筑材料需要注意的事項(xiàng)

4.1 制定綠色建筑材料的使用規(guī)劃

正式建設(shè)前，要按照建筑物的特征和周邊環(huán)境2個(gè)方面來考慮建設(shè)規(guī)劃，圍繞綠色建筑材料編制出操作性強(qiáng)的建設(shè)規(guī)劃，從而做到美觀、實(shí)用以及環(huán)保。同時(shí)，強(qiáng)化建筑材料運(yùn)用的高效性和科學(xué)性，成本過高的建筑材料可以考慮用其他物美價(jià)廉的材料來代替，縮減建筑項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)。場(chǎng)所建設(shè)環(huán)節(jié)對(duì)綠色建筑材料的需求量較大，所以在建設(shè)場(chǎng)所要強(qiáng)化巡查力度，循環(huán)運(yùn)用可回收的建筑材料，節(jié)約經(jīng)費(fèi)支出。認(rèn)真依據(jù)綠色建材循環(huán)運(yùn)用方案，強(qiáng)化土木項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)成效與環(huán)保成效。

4.2 強(qiáng)化建筑公司的培訓(xùn)力度

當(dāng)前，還有較多的建筑從業(yè)人員不夠了解綠色建筑的各個(gè)方面。建筑工人只熟悉整個(gè)建筑流程中的一個(gè)或幾個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)整個(gè)的建筑項(xiàng)目的建設(shè)程序與實(shí)際環(huán)節(jié)缺乏明確的認(rèn)識(shí)。建筑業(yè)的有關(guān)工作者和領(lǐng)導(dǎo)要特別重視職業(yè)的培訓(xùn)工作，安排相應(yīng)的培訓(xùn)或講座，讓相關(guān)從業(yè)者更了解綠色建筑材料，充分意識(shí)到綠色建筑材料的優(yōu)勢(shì)，提升工作者的專業(yè)性和相關(guān)技能，培養(yǎng)復(fù)合型的建筑人才，促進(jìn)綠色建筑業(yè)的穩(wěn)定健康發(fā)展。

4.3 科學(xué)選擇綠色建筑材料

綠色建筑材料類型多樣，屬性也不一。如何按照建筑項(xiàng)目的具體狀況選擇適宜的綠色建筑材料是每個(gè)從業(yè)者要在建設(shè)前進(jìn)行思考的問題。如果出現(xiàn)了建筑材料不符合具體情況，把用來隔音的材料當(dāng)成凈化空氣的材料運(yùn)用，不但無法發(fā)揮綠色建筑材料的長(zhǎng)處，還會(huì)導(dǎo)致材料浪費(fèi)。

另外，還要保證運(yùn)用建材的耐用程度。依據(jù)建筑項(xiàng)目場(chǎng)所的具體狀況，科學(xué)挑選綠色建筑材料類型和數(shù)量，有效避免建材的浪費(fèi)。

5 結(jié)語

發(fā)展與使用綠色建筑材料是未來城市發(fā)展和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的大勢(shì)所趨。加大對(duì)綠色建筑材料的研究與應(yīng)用，改善建筑使用空間條件，最大化利用資源并保護(hù)環(huán)境，有效避免大范圍污染環(huán)境，也是人與自然和諧相處的需要。在建筑工程項(xiàng)目中推廣綠色建筑材料的使用，要嚴(yán)格遵循相關(guān)的建筑標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能保證建筑項(xiàng)目的安全順利完工。