綠色建筑材料在某綜合建筑項(xiàng)目中的實(shí)踐應(yīng)用

陳輝

摘 要：城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速發(fā)展，使得建筑工程進(jìn)度加快，但隨之而來也暴露出諸多問題，如環(huán)境污染、資源浪費(fèi)等。在自然資源匱乏、生態(tài)環(huán)境惡化的今天，低碳環(huán)保當(dāng)前各行業(yè)發(fā)展的主要方向，建筑行業(yè)應(yīng)結(jié)合工藝方案、建筑工程需求等因素，綜合選擇綠色建材，以此契合綠色建筑戰(zhàn)略思想。文章以實(shí)際工程為視角，給出綠色建材的工藝方案，從節(jié)能器具、隔熱材料等視角，逐一闡明綠色建材的工藝方法，以此提升建筑工程經(jīng)濟(jì)效益，降低建筑材料對周圍環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：綠色建材；節(jié)能；空心磚；生態(tài)玻璃

1 前言

綠色建筑材料以節(jié)約、環(huán)保、綠色、低碳、可循環(huán)利用的特性，成為土木行業(yè)可持續(xù)發(fā)展不可或缺的組成部分。綠色建筑工藝方法，是控制建筑行業(yè)能耗、踐行環(huán)保工作的關(guān)鍵措施。參照國內(nèi)建筑能源消耗實(shí)況，過去十幾年內(nèi)，建筑電力消耗值約為1.3萬億度電，能耗較大，綠色工藝融合極為關(guān)鍵。為此，研究綠色建材的工藝用法，減少能耗量，增強(qiáng)建筑環(huán)保性，具有一定研究價(jià)值。

2工程概述

某綜合建筑項(xiàng)目，融合綠色環(huán)保理念，充分利用綠色建材，以此減少能耗，發(fā)展成低碳節(jié)能的建筑。案例項(xiàng)目在具體環(huán)節(jié)中，引入節(jié)能工藝、綠色建材，給出低碳環(huán)保的工藝方案。案例項(xiàng)目進(jìn)行整體設(shè)計(jì)時(shí)，消防級別為“一級”，項(xiàng)目樓層共有14層，項(xiàng)目高度定位54.5m，建筑面積總和為2.3㎡，建筑各樓層高度設(shè)計(jì)方案如表1所示。

3綠色建材的使用方案

第一，案例項(xiàng)目使用的綠色建材，采取外墻遮陽方案，在東西兩個(gè)方向、6層以上的區(qū)域，設(shè)置遮陽結(jié)構(gòu)，遮陽系數(shù)設(shè)計(jì)值為0.38，自然光的透光比值為0.48，以此控制室內(nèi)空調(diào)、燈具的使用量。

第二，案例項(xiàng)目圍護(hù)結(jié)構(gòu)融合綠色材料的設(shè)計(jì)方法：整個(gè)建筑進(jìn)行通風(fēng)、隔熱、采光、外墻保溫、封閉門窗等設(shè)計(jì)。在項(xiàng)目屋頂進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)、引入地源熱泵先進(jìn)工藝，增加項(xiàng)目溫度調(diào)節(jié)能力。門窗設(shè)計(jì)選擇生態(tài)玻璃，增加門窗結(jié)構(gòu)的密封性。屋面隔熱設(shè)計(jì)，選用泡沫玻璃，確保隔熱效果[1]。

第三，案例項(xiàng)目節(jié)能工藝的融合：整個(gè)項(xiàng)目使用太陽能照明技術(shù)，以此減少用電量，動(dòng)態(tài)監(jiān)控二氧化碳含量，保持人們居住環(huán)境中氧氣的充足性，打造宜室宜居的建筑項(xiàng)目。

4綠色建材及其工藝的具體用法

4.1節(jié)能建材使用

節(jié)水器具含有多種類型，包括節(jié)流型、密封片類型、感應(yīng)型等。案例項(xiàng)目的公共區(qū)域使用“感應(yīng)型”凈手器具，衛(wèi)生間使用“節(jié)水沖洗水槍”。公共區(qū)域照明，選擇太陽能燈具，引入聲控技術(shù)，控制用電量。案例項(xiàng)目各樓層均使用節(jié)能凈手器具，每樓層使用4個(gè)，共計(jì)4×14=56個(gè)節(jié)能凈手器具。公共區(qū)域照明，每樓層使用3個(gè)，共計(jì)3×14=42個(gè)節(jié)能燈具。使用節(jié)水器具、太陽能燈具，能夠有效減少水電消耗量[2]。

4.2空心磚使用

案例項(xiàng)目使用空心磚，選擇優(yōu)質(zhì)粉煤灰、煤矸石等材料拌和后，燒結(jié)獲得的砌塊材料。此材料表現(xiàn)出較高的建筑節(jié)能性，可用于內(nèi)隔墻施工，具有優(yōu)異的保溫性、質(zhì)量輕便性、較強(qiáng)防水性等優(yōu)勢。相比一般材料，空心磚

的隔熱能力，可節(jié)約至少30%的空調(diào)用量。案例項(xiàng)目中的空心磚，采取新型空心磚設(shè)計(jì)方案，以此迎合案例項(xiàng)目的綠色建筑工藝需求。

4.2.1異型方案設(shè)計(jì)思想

空心磚的灰縫，用于增強(qiáng)砌塊結(jié)構(gòu)的粘結(jié)作用，使各位置受力均衡，提高墻體整體性能。在實(shí)際應(yīng)用過程中，需嚴(yán)格控制灰縫寬度值。如果灰縫較小，將會(huì)降低兩個(gè)磚塊之間的粘結(jié)質(zhì)量。如果灰縫較大，極易發(fā)生砂漿干縮現(xiàn)象，改變墻體抗壓性。案例項(xiàng)目采取新型空心磚工藝方案，以此消除相鄰磚塊間隔，增強(qiáng)磚塊之間受力的均勻性，縮短施工用時(shí)，提高工藝效率。

4.2.2新型空心磚的具體參數(shù)。

如表2所示，是市場空心磚通用規(guī)格與案例項(xiàng)目新型空心磚參數(shù)的對比數(shù)據(jù)。

砌筑施工時(shí)，每個(gè)砌塊表層應(yīng)有不少于一個(gè)砂漿槽。如果砌塊表層有兩個(gè)砂漿槽時(shí)，槽深介于15mm至25mm之間。如果砌塊表面僅有一個(gè)砂漿槽，其深度應(yīng)為35mm，深度變化不超過5mm。案例項(xiàng)目設(shè)計(jì)異型空心磚材料時(shí)，起初選用燒結(jié)多孔磚，此種結(jié)構(gòu)的磚塊，孔徑大小介于12mm至22mm之間，孔數(shù)量較多，孔徑較小，孔隙比值高于15%且不超過25%，具有較強(qiáng)的承重能力。如果改用空心磚，孔隙比例會(huì)高于35%，是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最佳材料。案例項(xiàng)目設(shè)計(jì)空心磚時(shí)，將其孔徑值定為12mm，采取無灰縫的工藝方案，保證墻面平整密實(shí)，增加建筑外觀的自然性。新型結(jié)構(gòu)采取對稱設(shè)計(jì)，便于拼組磚塊進(jìn)行施工。設(shè)計(jì)多個(gè)數(shù)量為偶數(shù)的圓形小孔，配合兩個(gè)長方體結(jié)構(gòu)，拼組而成，此結(jié)構(gòu)磚塊的孔隙比值約為35%。

4.2.3新型結(jié)構(gòu)的綠色環(huán)保功能

多個(gè)圓孔設(shè)計(jì)中，12mm的空孔，具有一定隔音作用，能夠有效抵擋外部噪音，采取6排孔設(shè)計(jì)方法，相比原有的3排孔方案，隔音效果更佳。磚塊采取交錯(cuò)設(shè)計(jì)方法，可有效固定拼組磚塊的位置，保持砌體結(jié)構(gòu)平整，降低錯(cuò)縫偏差性，提高工藝精確性。

4.2.4實(shí)際應(yīng)用

在案例項(xiàng)目含水量較大的區(qū)域內(nèi)，比如廚衛(wèi)，進(jìn)行空心磚施工時(shí)，需在墻體底部制作坎臺(tái)，高度不低于200mm，以此增強(qiáng)建筑防水性。在坎臺(tái)表層使用新型空心磚，施工前期查看墻體長度，明確施工位置。首層新型磚塊的使用，需使用水泥砂漿填充孔隙，進(jìn)行10mm左右的底部灰縫施工。首層空心磚鋪設(shè)完成，按照定位齒牙的位置，逐一添加新型磚塊。磚塊鋪設(shè)期間，不使用其他材料，新型磚塊使用完成，剩余空間使用實(shí)心磚。不同磚塊相鄰位置，進(jìn)行砂漿填充，防止出現(xiàn)縫隙。距離墻頂200mm位置，不再使用新型磚塊，使用速凝水泥，填滿新型磚塊的孔隙。填充砂漿凝固后，墻頂位置再進(jìn)行實(shí)心磚的施工環(huán)節(jié)。

4.3生態(tài)玻璃使用

案例項(xiàng)目使用生態(tài)玻璃材料，此材料是以再生利用工藝，加工處理獲得了環(huán)保型玻璃材料，能夠有效分解空氣污染成分，減少微生物的生成量，具有較強(qiáng)的自潔能力。生態(tài)玻璃用于案例項(xiàng)目的一層大廳，隔音能力高達(dá)30db，可增強(qiáng)項(xiàng)目整體結(jié)構(gòu)的美觀性，提高人們視覺觀賞的開闊性，具有較強(qiáng)的物品展示功能，兼具休閑、生態(tài)功能。

4.4遮陽材料

案例項(xiàng)目進(jìn)行遮陽設(shè)計(jì)時(shí)，進(jìn)行多種遮陽方案的對比，最終選定鋼混材料，在建筑外側(cè)設(shè)計(jì)遮陽結(jié)構(gòu)，以此保證遮陽節(jié)能效果。如表3所示，是案例項(xiàng)目進(jìn)行多種材料遮陽效果的對比數(shù)據(jù)。

由表3能耗值對比發(fā)現(xiàn)：各類遮擋方案，相比無遮陽方式，均具有一定節(jié)能作用；各類材料產(chǎn)生的遮陽效果有一定差異，鋼混材料的遮陽效果最佳，節(jié)能優(yōu)勢較強(qiáng)；多種遮擋方案中，外部遮陽形式的節(jié)能效果最好。為此，案例項(xiàng)目選擇建筑外遮陽方式，遮陽結(jié)構(gòu)施工選擇“鋼混材料”。

4.5泡沫玻璃

泡沫玻璃是一種以各類廢料為基材，添加改性劑、

發(fā)泡劑之后，利用模具制成的玻璃材料。此種玻璃切割處理后，可獲得多重材料結(jié)構(gòu)，順應(yīng)工藝要求。案例項(xiàng)目中使用的泡沫玻璃，具有較強(qiáng)的阻燃性、防腐蝕性、熱傳導(dǎo)能力不強(qiáng)、溫度保持能力優(yōu)異等特點(diǎn)，用于密封窗戶使用，以此增強(qiáng)案例項(xiàng)目窗戶的密封性。

4.6防水材料

案例項(xiàng)目中，在廚衛(wèi)潮濕區(qū)域，進(jìn)行防水作業(yè)時(shí)，選用丙凝防水材料。此材料具有較強(qiáng)的環(huán)保性，以環(huán)氧樹脂為基材，混合添加丙凝乳液、化學(xué)試劑等材料，生產(chǎn)獲得具有較強(qiáng)防水性、防腐蝕的材料。此材料的使用時(shí)限多達(dá)50年，能夠保證建筑項(xiàng)目整體的防水質(zhì)量。在案例項(xiàng)目屋頂位置，進(jìn)行防水設(shè)計(jì)時(shí)，選用JWG-1型材料，此材料擁有防水劑、防水膏兩個(gè)組成，具有較強(qiáng)的防水能力，可用于項(xiàng)目屋頂、屋面、外墻等位置，進(jìn)行防水施工。

4.7地源熱泵

案例項(xiàng)目進(jìn)行地源地泵設(shè)計(jì)時(shí)，綜合選擇綠色材料，以此保障項(xiàng)目節(jié)能效果。地源熱泵的運(yùn)行時(shí)，在蒸發(fā)、冷凝各類裝置的兩側(cè)，分別裝上多組轉(zhuǎn)換閥門，以此進(jìn)行冬夏模式的選擇。夏季，用戶端與蒸發(fā)器相互連接，由蒸發(fā)器散出熱量，冷凝器接收熱量，使冷凝器與地源相互連接，由地源側(cè)存儲(chǔ)熱能。冬季，存儲(chǔ)的熱量，經(jīng)由冷凝器散出，使用軟化處理水，進(jìn)行熱量交換。自2020年開始運(yùn)行地源熱泵工藝，配置FP300的風(fēng)機(jī)設(shè)施300余個(gè)，運(yùn)行至今未見異常，系統(tǒng)熱量交換穩(wěn)定，夏季室溫保持在23℃左右，冬季室溫平均數(shù)為24℃左右。此系統(tǒng)采取智能控制方法，每年運(yùn)維成本約為10萬元，相比一般空調(diào)系統(tǒng)可減少20萬元的運(yùn)維支出，經(jīng)濟(jì)效益顯著。此系統(tǒng)運(yùn)行期間，排出的二氧化碳較少，節(jié)能性較強(qiáng)。

4.8太陽能照明

太陽能工藝具有較強(qiáng)的綠色生態(tài)性，案例項(xiàng)目選用太陽能燈具，進(jìn)行照明設(shè)計(jì)，以此保障建筑施工的節(jié)能效果。太陽能燈具，具有較強(qiáng)節(jié)能功能、照明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)施使用便捷、應(yīng)用時(shí)間較長等優(yōu)勢。燈具組成含有蓄電池、發(fā)電控制單元、太陽能板等，進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，可簡化組裝流程，施工便捷，能夠有效降低運(yùn)維難度。在太陽能板底部裝設(shè)一個(gè)扣件，能夠進(jìn)行多個(gè)角度的調(diào)節(jié)，借助PLC進(jìn)行控制，可提高采光效果。使用PLC技術(shù)，進(jìn)行照明控制，能夠有效調(diào)節(jié)照明亮度，相比其他燈具照明，可節(jié)約70%左右的電力消耗。蓄電池滿電狀態(tài)時(shí)，在無陽光蓄能情況下，此燈具可進(jìn)行8h×7h的照明。在擬定太陽能照明方案時(shí)，從配光、照明等方面，逐一給出設(shè)計(jì)方案，以此保證節(jié)能照明的設(shè)計(jì)效果。

配光設(shè)計(jì)，建筑內(nèi)照明燈具均設(shè)計(jì)在頂棚位置，依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)、人群密度綜合確定照明時(shí)間。當(dāng)通道寬度為5m、人群數(shù)量較多的情況下，將燈具擺放設(shè)計(jì)進(jìn)行仰角30°設(shè)計(jì)。當(dāng)蓄電池正常使用時(shí)，照明燈具周邊5m以內(nèi)，照明亮度應(yīng)高于3lx。當(dāng)通道寬度為3m、人群數(shù)量較少的情況時(shí)，燈具擺放角度為上仰25°，蓄電池?zé)o異常時(shí)，燈桿周邊照明亮度應(yīng)高于2lx。

自適應(yīng)照明方案，使用光敏傳感設(shè)備自動(dòng)采集環(huán)境光照信息，當(dāng)光照強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，判斷環(huán)境正處于深夜。智能程序可獲取蓄電池剩余的儲(chǔ)電容量，如果剩余電量不少于50%，則可進(jìn)行照明亮度調(diào)整，在照明30min之內(nèi)，逐漸增加照明亮度。間隔10min采集一次光敏參數(shù)，動(dòng)態(tài)回傳采集結(jié)果，控制程序據(jù)實(shí)反饋結(jié)果，再次根據(jù)環(huán)境調(diào)整照明亮度，以此順應(yīng)室外光線強(qiáng)度，進(jìn)行自適應(yīng)照明。此種照明設(shè)計(jì)，能夠符合室內(nèi)光線的實(shí)際需求，具有較強(qiáng)的節(jié)能作用，符合綠色建筑的規(guī)劃思想。當(dāng)剩余電量小于20%時(shí)，會(huì)自行關(guān)閉照明設(shè)備，給出充電提示，防止電量耗盡，維持電池的使用時(shí)間。

4.9二氧化碳監(jiān)測

案例項(xiàng)目施工全環(huán)節(jié)，均使用二氧化碳監(jiān)測程序，以此有效測定二氧化碳的輸出情況。采取告警管理方法，針對施工環(huán)境、建筑項(xiàng)目內(nèi)部的二氧化碳采集結(jié)果，進(jìn)行數(shù)據(jù)告警。采集告警是在二氧化碳信息采集期間，發(fā)生數(shù)據(jù)異常，出現(xiàn)采集數(shù)據(jù)顯示不正常的情況。施工管理人員需及時(shí)查看工程現(xiàn)場，排查材料不當(dāng)使用、工藝操作不規(guī)范的情況，及時(shí)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)察，保證施工環(huán)境的清潔性。比如，施工期間某材料的碳含量較高，材料報(bào)告單存在虛假情況。經(jīng)過監(jiān)測設(shè)備反饋，進(jìn)行材料檢查，排查出劣質(zhì)材料，進(jìn)行返廠處理。

5結(jié)論

在建筑行業(yè)發(fā)展期間，逐步確定了綠色環(huán)保的中心理念，積極去除高能耗材料，選擇生態(tài)玻璃、空心磚等清潔材料，引入地源熱泵、碳監(jiān)測等工藝，以此有序落實(shí)綠色工藝方案，積極控制能源消耗量，共建環(huán)境友好的工程項(xiàng)目，推動(dòng)綠色建筑有序發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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