綠色建筑材料發(fā)展及在土木工程中的運用研究

袁娜

立信大華工程咨詢有限責任公司 湖北 武漢 430074

引言

我國建筑業(yè)的快速發(fā)展以及城鎮(zhèn)化建設(shè)的推進，使得越來越多的建筑材料被應(yīng)用于工程建設(shè)項目。新建建筑以及拆除建筑帶來了一系列環(huán)境問題和資源消耗，對我國環(huán)境和資源的可持續(xù)發(fā)展造成了嚴重影響。而綠色建筑材料正好可以解決上述問題，其廣泛地應(yīng)用在我國的資源、能源以及節(jié)能減排等方面，起到非常關(guān)鍵的作用，對生態(tài)環(huán)境保護也起到促進作用。因此，開發(fā)低碳低消耗、可循環(huán)的綠色建筑材料尤為迫切。

1 綠色建筑材料的特點

第一，節(jié)材與材料資源可重復利用。節(jié)材與材料資源利用主要指材料生產(chǎn)、施工、使用以及材料資源利用各環(huán)節(jié)的節(jié)材技術(shù)，包括綠色與新型建材、混凝土節(jié)材、鋼筋節(jié)材、化學節(jié)材、建筑垃圾與工業(yè)廢料回收應(yīng)用等技術(shù)[1]。

第二，可變廢為寶。綠色建筑材料可以將工業(yè)廢棄“變廢為寶”，可以為社會作出貢獻，而且會減少二次污染，綠色建筑材料可以降低生態(tài)污染，緩解城市的資源緊張的壓力，可有效改善環(huán)境。

第三，質(zhì)量輕、強度高。綠色建筑材料在建筑工程生產(chǎn)以及實際生產(chǎn)中耗能小，綠色建筑材料兼具防水、質(zhì)量輕盈以及高強度的特點，在施工搬運中不需要耗費大量的材料。

第四，成產(chǎn)過程能耗低、碳排放量低。綠色材料資源以及能源消耗量較低，因此對環(huán)境造成的污染影響較小，效果十分理想。綠色建筑材料的性能比傳統(tǒng)的材料高幾個檔次，操作較為便捷，其中輕質(zhì)高強度的混凝土運用十分廣。

2 綠色建筑材料在土木工程建筑的具體施工應(yīng)用表現(xiàn)

2.1 結(jié)構(gòu)性綠色建筑材料

綠色建筑材料屬于生態(tài)環(huán)保型材料，目前建筑工程施工中運用比較廣泛。從綠色建筑材料的特點來看，其韌性、剛度和穩(wěn)定性、牢固性都可以滿足建筑結(jié)構(gòu)所需的穩(wěn)定性、安全性的綜合要求，并解決了傳統(tǒng)建筑材料單一性能的問題。目前，我國的綠色建筑材料的種類還較為局限，很多建筑材料對原材料的依賴性較高。為了保證原材料無毒害，建議相關(guān)單位加強綠色建筑材料和原材料的綜合研發(fā)，提升其環(huán)保型，可降解性，可回收性。比如，新開發(fā)的一種加氣混凝土砌磚，可用木工工具切割成型，用一層薄沙漿砌筑，表面用特殊拉毛漿粉面，具有阻熱蓄能效果。

2.2 保溫性綠色建筑材料

保溫性綠色建筑材料可以讓建筑保溫隔熱的效果更佳，滿足不同地域環(huán)境的采暖、散熱等功能性要求。如我國的南方的夏季溫度較高，人們受到高溫的影響較大，綠色建筑材料的可以提升房屋的散熱效能，降低室內(nèi)溫度；而北方地區(qū)的冬季溫度較低，可采用保溫性綠色建筑材料讓房屋更具有保溫效果，還能夠節(jié)約供暖所發(fā)生的能源，同時減少對周圍環(huán)境的影響。

2.3 裝飾性綠色建筑材料的有效應(yīng)用

綠色裝飾材料，指的是這些裝飾材料在制作時，對于自然資源的使用量較少，衛(wèi)生與清潔程度較高，這些材料不具備放射性、污染性，對于人體無害。而且相比于塑料、木材以及鋼鐵等裝飾材料，其具備更好的耐用性與穩(wěn)定性。

譬如可以將纖維強化石膏板運用于裝飾工程建設(shè)中。對于厚的纖維石膏板，標準寬度一般定為，但這種長大物的材質(zhì)要求也很多。在自立型結(jié)構(gòu)中最怕的是翹曲變形，因此在現(xiàn)場搬運、保管以至裝卸等工作中均應(yīng)仔細保護原有形狀。安裝。在安裝加厚型石膏板時，先要認真掌握墻體的細部結(jié)構(gòu)，然后決定操作順序、螺栓長度及直徑、螺距等。補強。對憑借石膏板提高剛度的結(jié)構(gòu)，特別是配節(jié)、明溝敷設(shè)的部位剛度明顯不足時，應(yīng)采取適當?shù)难a強措施。

同時，還可應(yīng)用植草路面磚。對植草磚的產(chǎn)品性能要求，除了滿足普通路面磚的基本性能，如外觀質(zhì)量、力學性能、物理性能等技術(shù)要求外，在體積密度、規(guī)格尺寸和空心率等幾方面要有區(qū)別，特別是材料本身的開口孔洞要有一定的限制，預防植物根系伸入塊材內(nèi)部腐爛而影響使用壽命。同時在塊材的厚度尺寸上，要保證植物有足夠的生長土壤，且滿足施工或搬運的方便和快捷要求[2]。

2.4 可消化利用拆除后的建筑垃圾

如今我國的舊城改造項目和新城建設(shè)項目建設(shè)速度較快，工作量大，可再生建筑材料可減少新舊城交替建設(shè)帶來的環(huán)境污染問題，還能夠建筑垃圾的處理，全面提升土木工程項目的綜合建設(shè)效益。

現(xiàn)代綠色建筑材料的特性。首先是保證材料的原始基本特性，如隔熱性能、隔聲性能、材料強度、反射性能、吸水性能、透光性能、耐火性能、防腐性能、加工性能以及耐干縮性能等。這些性能都是材料應(yīng)當包含的基本的物理及化學方面的特性，也是滿足材料作為基本建筑材料應(yīng)當具備的性能，不會隨著材料里相對元素的改變而發(fā)生變化，如混凝土的可塑性及流動性和金屬材料的傳熱導電性等。另外，材料被加工后的性能將優(yōu)于原來的性能，并且某一方面的特質(zhì)能夠得到明顯改善，如材料的色彩、色澤、質(zhì)感、光滑度、形狀以及尺度等。這些不僅與材料的生產(chǎn)及加工方式有關(guān)，而且材料本身也會由于某些元素含量的變化而發(fā)生性能方面的改變。

2.4.1 混凝土。近年來，不同的材料添加到混凝土中，如玻璃纖維混凝土和鋼纖維混凝土等，使其能夠顯示出良好的抗拉性能，彌補了混凝土由于抗拉能力不足而造成的影響。

2.4.1.1 預制混凝土塊。在一些工程中，對于混凝土砌塊可以根據(jù)不同的工程特點進行定制。采用不同規(guī)格尺寸的模具可以提高材料的使用效率，減少由于混凝土尺寸規(guī)格與建筑模數(shù)或建筑尺寸不匹配而造成的浪費。而且模具可以做成可調(diào)式，從而實現(xiàn)在不同的工程中循環(huán)使用。

2.4.1.2 清水混凝土。清水混凝土的材質(zhì)使混凝土可以直接作為建筑的外立面或者表面，省去了其他材料附加所造成的造價方面的影響，也降低了因為表面裝飾材料的拆除或處理而形成的建筑垃圾。在制備清水混凝土的過程中，還可以加入不同的顏色和紋理來配合建筑的需要。

2.4.1.3 藝術(shù)混凝土。藝術(shù)混凝土即再造石，是將建筑拆除后產(chǎn)生的混凝土廢棄物，通過黏結(jié)材料進行加工形成的一種人造石材。其具有良好的可塑性，而且可以在表面進行雕刻形成花紋，對于綠色低碳經(jīng)濟下的混凝土固體廢棄物的處理有良好的效果。此外，其價格低于真正的石材，是一種擁有很多優(yōu)點的綠色建筑材料。

2.4.2 金屬材料。金屬材料本身是一種綠色建筑材料，由于其在建筑拆除后可以回收利用，重新回爐軋制形成新的建筑鋼材，因而在綠色建筑材料中有著非常重要的作用，也是建筑中必不可少的重要材料之一。

治療過程中還應(yīng)該密切隨訪，長期觀察生長曲線，適時調(diào)整rhGH劑量。如根據(jù)體重的增長增加rhGH劑量；對處在青春發(fā)育期的矮身材兒童要適當加大rhGH劑量；還可根據(jù)IGF－1測定結(jié)果調(diào)整rhGH劑量。發(fā)現(xiàn)合并其他異常時（如甲低、腎上腺及性腺功能低下等）應(yīng)及時予以相應(yīng)糾正才能保證全面治療效果。

2.4.2.1 建筑鋼材。由于工程種類的多樣性以及越來越多的工程向更高跨度和更大的方向發(fā)展，使得建筑鋼材在工程中的使用也向更高強度發(fā)展。鋼材所具有的良好加工性能和輕質(zhì)高強的性能是工程中采用其作為承重結(jié)構(gòu)的主要原因。建筑鋼材在建筑節(jié)能減排和材料有效循環(huán)利用方面具有廣闊的前景。

2.4.2.2 鑄鋁板。鑄鋁板具有良好的加工性能，通過鑄造的方式對鋁材進行加工而得到。在一些建筑外墻及防盜門的使用中，鑄鋁板發(fā)揮了重要的作用。而且其厚度可以根據(jù)用戶的需求進行定制，滿足產(chǎn)品多樣性方面的要求。

2.4.2.3 鋁鎂錳屋面。鋁鎂錳屋面由于具有良好的耐久性，近年來被用于使用壽命在50年以上的建筑屋面上，解決了金屬材料屋面耐久性能不佳，需要經(jīng)常更換的弊病。不僅能夠有效節(jié)約資源，還能夠降低人工成本，同時具有舒適、輕型、耐久的特點，因而成為近年來綠色建筑屋面材料應(yīng)用中的首選材料[3]。

2.4.2.4 穿孔鋁板。穿孔鋁板是指用純鋁或鋁合金材料通過機械壓力加工制成的橫斷面為矩形且厚度均勻的矩形材料。其造型與裝飾性兼具，在一些大型的公共建筑、場館、會所中均有采用，裝飾效果好、色澤高檔且綠色可循環(huán)，是近年來綠色建筑材料的主流產(chǎn)品之一。

2.5 建筑玻璃

使用建筑玻璃作為建筑的隔墻，不僅能夠增加透光性，而且特殊材質(zhì)玻璃的使用也絲毫不影響空間的私密性。在綠色建筑材料的開發(fā)方面，玻璃中成分的改變，使得建筑材料兼具多種材料的復合性能。

2.5.2 U型玻璃。玻璃的特點是加工性能好，可以根據(jù)建筑需要定制不同的顏色和形狀，滿足兼具采光性能和感性的性能。U型玻璃相比其他玻璃而言，具有私密性優(yōu)的特點。它透光但不透影，戶外直射光經(jīng)過U型玻璃就轉(zhuǎn)換為漫射光，使材料更具有應(yīng)用價值。

3 現(xiàn)代綠色建筑材料的發(fā)展趨勢

3.1 合理利用可再生資源

使用綠色建筑技術(shù)的一個最重要方面，就是對建筑材料的選用。這些材料應(yīng)該無毒、無放射性和無污染等。建筑材料應(yīng)該選用可再生資源，因為這些資源可以有效地減少環(huán)境污染，并提高對資源的利用。但是綠色建筑技術(shù)不是堆砌技術(shù)，而是將這些綠色建筑技術(shù)進行有效地融合，因此對于我國來說，對這些技術(shù)進行融合才是我們需要的。這就意味著我國應(yīng)該進一步改進現(xiàn)在的綠色建筑技術(shù)體系和相關(guān)制度等，這樣才能夠進一步達到營造和諧生態(tài)環(huán)境的目的[4]。

3.2 綠色施工原材料得到普及

綠色建筑設(shè)計涵蓋建筑規(guī)劃的全過程，今后現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)將實現(xiàn)綠色材料、機械設(shè)備的普及。其中，選材是今后綠色建筑設(shè)計的要點，在保證綠色無污染的同時，還要強調(diào)節(jié)能效果、材料可再生。鋼筋水泥、管材是導致環(huán)境污染、物資大量耗損的關(guān)鍵，威脅到人體健康，也不利于環(huán)境保護。同時，綠色建筑材料可應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)、室內(nèi)裝飾及衛(wèi)生潔具等方面，因此，未來綠色建筑施工原材料的普及是必然趨勢。

3.3 不斷研發(fā)新型綠色材料

在綠色建筑材料發(fā)展中，更加關(guān)注技術(shù)層面的要求。首先，在我國的一些相關(guān)部門中，需要建立長效的研發(fā)規(guī)劃，并且加強重點項目的建設(shè)，對優(yōu)勢科技進行集中，做好重點研發(fā)工作。其次，需要加大對那些資金和能力雄厚的企業(yè)的政策支持和資金保障，從而促進企業(yè)在建筑材料中的研發(fā)，不斷改善制造工藝，不斷開發(fā)產(chǎn)品功能等等。最后，需要充分引入國外的先進工藝，加強加工和制造等新興技術(shù)的研發(fā)，不斷改良當前的生產(chǎn)技術(shù)，并且要借鑒國外的優(yōu)秀經(jīng)驗，建立綠色建筑和材料的示范項目。

同時，可將自修復建筑材料應(yīng)用于建筑施工中。市場上的建筑修復材料，如水泥基滲透結(jié)晶型防水材料有著強大的滲透性能。新型自修復建筑材料由多種具有防水機能的有機物和無機物匹配復合制成的粉末狀材料，它克服了現(xiàn)有修復劑的缺點，可自修復效果顯著，而且兼容多種功能，包括防潮、抗?jié)B、高強、復合綠色等特點，并且使用簡便，可大大降低施工成本[5]。

4 結(jié)束語

綠色建筑材料的使用，使許多高科技的研發(fā)應(yīng)用在實際工程中，不僅推動了科研與工程的結(jié)合，還為建筑行業(yè)帶來很多經(jīng)濟效益。一方面，對降低碳排放、減少環(huán)境污染以及降低能耗等方面起到促進作用，對材料的循環(huán)利用具有非常重要的價值。另一方面，不僅能夠使建筑物從墻體到屋面以及門窗等起到冬暖夏涼的良好效果，為居住者提供良好的空間體驗感，而且多種工業(yè)廢棄物的使用，使各種固體廢料得到了很好的循環(huán)利用，同時使建筑與周圍環(huán)境更加協(xié)調(diào)。