綠色建筑材料在土木工程施工中應(yīng)用的意義及措施*

張志勇

(甘肅省交科建設(shè)有限公司 蘭州 730300)

近年來,隨著建筑行業(yè)尋求更可持續(xù)、更環(huán)保的解決方案,綠色建筑材料日益受到重視,這些材料經(jīng)過專門設(shè)計(jì)和采購(gòu),旨在減少建筑項(xiàng)目對(duì)環(huán)境的影響。近幾十年來,人們?cè)絹碓揭庾R(shí)到傳統(tǒng)建筑方法和材料帶來的環(huán)境挑戰(zhàn),而建筑業(yè)是資源枯竭、能源消耗和溫室氣體排放的主要影響者。綠色建筑材料通過將可持續(xù)實(shí)踐納入施工過程來解決這些問題。

在土木工程施工中使用綠色建筑材料是可行的、必要的,此類材料具有一系列優(yōu)點(diǎn),包括減少生態(tài)足跡、保護(hù)自然資源以及最大限度地減少浪費(fèi)和污染。此外,還通過提高能源效率、節(jié)省長(zhǎng)期成本和增加建筑物的市場(chǎng)價(jià)值提供經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),也利于提高室內(nèi)空氣質(zhì)量、減少有害排放,以及提高居住者的舒適度。總之,采用綠色建筑材料對(duì)于土木工程施工的綜合效益提升至關(guān)重要。

1 綠色建筑材料在土木工程施工中應(yīng)用的意義

1.1 環(huán)境效益

綠色建筑材料在土木工程施工中的應(yīng)用價(jià)值集中體現(xiàn)在其顯著的環(huán)境效益上,不僅僅是施工階段,這種積極的環(huán)境影響貫穿項(xiàng)目工程使用的整個(gè)生命周期。

1.1.1 減少環(huán)境足跡

選擇綠色建筑材料是因?yàn)樗鼈儗?duì)環(huán)境的影響最小,通常涉及使用回收或可再生資源,這減少了對(duì)原始材料的需求,資源消耗降低使工程項(xiàng)目的生態(tài)足跡減少。通過最大限度地減少化石燃料和礦物等不可再生資源的消耗,并減少與材料開采和生產(chǎn)相關(guān)的溫室氣體排放,綠色建筑材料有助于打造更加可持續(xù)的未來。

1.1.2 保護(hù)自然資源

綠色材料優(yōu)先考慮保護(hù)寶貴的自然資源,鼓勵(lì)使用來源可靠且可快速再生的材料,從而減少對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性的壓力,這種保護(hù)工作也延伸到了水資源方面,因?yàn)樵S多綠色建筑材料提高了水資源利用率,并減少了制造和施工過程中的水資源浪費(fèi)。

1.1.3 最大限度地減少?gòu)U物和污染

綠色建筑材料旨在減少?gòu)U物和污染的產(chǎn)生,它們的使用壽命通常較長(zhǎng),并且在使用壽命結(jié)束時(shí)可以回收或重新利用。此外,這些材料通常含有較少的有害化學(xué)物質(zhì),減少了污染物向環(huán)境的釋放。在建筑中采用環(huán)保材料有助于減輕空氣和水污染,有助于創(chuàng)造更清潔、更健康的環(huán)境。

綜上所述,綠色建材的環(huán)境效益體現(xiàn)在減輕土木工程施工對(duì)環(huán)境的影響,支持可持續(xù)資源管理,減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。

1.2 經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)

綠色建筑材料應(yīng)用于土木工程施工中體現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)尤為顯著,使其成為開發(fā)商和業(yè)主的明智選擇,這些經(jīng)濟(jì)效益超出了最初的建設(shè)成本,并具有長(zhǎng)期的積極影響。

1.2.1 提高能源效率

綠色建筑材料通常因其提高能源效率的能力而被選擇,它們有助于更好地隔熱、減少傳熱并提高建筑物的熱性能,這意味著加熱、冷卻和照明的能耗降低,從而減少了建筑物整個(gè)使用壽命期間的維護(hù)費(fèi)用。此外,使用節(jié)能材料可以遵守能源法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),這可能使該項(xiàng)目有資格獲得政府激勵(lì)和回扣。

1.2.2 節(jié)約長(zhǎng)期成本

雖然綠色建筑材料的前期成本可能略高,但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,它們可以節(jié)省大量成本,這些材料提高了能源效率和耐用性,從而降低了運(yùn)營(yíng)和維護(hù)費(fèi)用,減少能源消耗、減少維修次數(shù)以及延長(zhǎng)建筑構(gòu)件的使用壽命,都有助于在建筑物的整個(gè)生命周期內(nèi)大幅節(jié)省成本。此外,綠色建筑實(shí)踐通常會(huì)提高居住者的舒適度,從而提高租戶保留率,并減少業(yè)主與空置相關(guān)的費(fèi)用。

1.2.3 提高建筑物的市場(chǎng)價(jià)值

采用綠色材料建造的建筑物往往具有更高的市場(chǎng)價(jià)值。環(huán)保功能和認(rèn)證,例如LEED(領(lǐng)先能源與環(huán)境設(shè)計(jì))或能源之星評(píng)級(jí),越來越受到具有環(huán)保意識(shí)的買家和租戶的追捧。具有綠色屬性的房產(chǎn)通常會(huì)獲得更高的租金和轉(zhuǎn)售價(jià)格,從而在房地產(chǎn)市場(chǎng)上具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。此外,許多政府和市政當(dāng)局為綠色認(rèn)證建筑提供稅收減免或快速許可等激勵(lì)措施,進(jìn)一步增強(qiáng)其經(jīng)濟(jì)吸引力。

總之,從經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)角度考慮,綠色建筑材料成為土木工程施工材料的重要選擇,它們有助于降低運(yùn)營(yíng)成本、提高房產(chǎn)價(jià)值。

1.3 保障健康與福祉

在土木工程施工中使用綠色建筑材料可以為居住者帶來積極的健康影響,有助于打造更健康、更舒適的生活和工作環(huán)境。

1.3.1 改善室內(nèi)空氣質(zhì)量

選擇綠色建筑材料的部分原因是其揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)和其他有害化學(xué)物質(zhì)的排放量較低。因此,用這些材料建造的建筑物通常具有優(yōu)越的室內(nèi)空氣質(zhì)量,減少接觸污染物和過敏原可以創(chuàng)造更健康的室內(nèi)環(huán)境,降低居住者出現(xiàn)呼吸問題、過敏和其他健康問題的風(fēng)險(xiǎn)。由于人們大部分時(shí)間都在建筑物內(nèi)的空間環(huán)境中度過,因此改善室內(nèi)空氣質(zhì)量尤為重要。

1.3.2 減少有害排放

綠色建筑材料旨在最大限度地減少生產(chǎn)過程中和生命周期中有害物質(zhì)的釋放。排放量的減少不僅有利于居住者,還有助于為周圍社區(qū)創(chuàng)造更清潔、更健康的環(huán)境。通過選擇對(duì)環(huán)境影響較小的材料,土木工程項(xiàng)目有助于減輕施工對(duì)空氣和水質(zhì)的負(fù)面影響。

1.3.3 提升居住者的舒適度和生產(chǎn)力

綠色建筑材料通常與卓越的熱舒適度、聲學(xué)效果和照明條件聯(lián)系在一起,這些材料有助于調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、減少噪音污染、優(yōu)化自然采光,從而提高居住者的整體舒適度。舒適且精心設(shè)計(jì)的室內(nèi)環(huán)境還利于提高建筑居住者的生產(chǎn)力,使其成為住宅和商業(yè)空間的重要考慮因素。

總之,綠色建筑材料不僅減少對(duì)環(huán)境的影響,而且優(yōu)先考慮在建筑空間中生活和工作的人們的健康和福祉。改善室內(nèi)空氣質(zhì)量、減少排放和提高居住者舒適度的優(yōu)勢(shì)使綠色施工材料成為土木工程施工的首要材料選擇。

2 綠色建筑材料在土木工程施工中的應(yīng)用措施

2.1 材料選擇

在土木工程施工中使用綠色建筑材料需要采取戰(zhàn)略性的材料選擇方法,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)與可持續(xù)建筑實(shí)踐相關(guān)的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和健康效益。以下是選擇綠色建材的主要措施:

2.1.1 使用回收或可再生材料

綠色建筑的基本原則之一是采用對(duì)環(huán)境影響最小的材料,這通常包括使用再生材料,例如再生木材、再生金屬或再生混凝土骨料。與制造新材料相比,這些材料減少了對(duì)新資源開采的需求,將廢物從垃圾填埋場(chǎng)轉(zhuǎn)移,并節(jié)省能源。此外,竹子或可持續(xù)采伐木材等可再生材料的整合支持負(fù)責(zé)任的林業(yè)實(shí)踐,促進(jìn)長(zhǎng)期環(huán)境健康。

2.1.2 避免有毒物質(zhì)

綠色建筑材料優(yōu)先考慮排除有毒物質(zhì),例如揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)和甲醛,揮發(fā)性有機(jī)化合物會(huì)對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量和人體健康產(chǎn)生負(fù)面影響。通過選擇低揮發(fā)性有機(jī)化合物排放或無揮發(fā)性有機(jī)化合物排放的材料,如低揮發(fā)性有機(jī)化合物油漆、粘合劑和密封劑,建筑項(xiàng)目可以確保為居住者提供更健康的室內(nèi)環(huán)境。此外,避免使用含有危險(xiǎn)化學(xué)品或重金屬的材料利于減少建筑垃圾對(duì)環(huán)境的影響和毒性。

2.1.3 注重耐用性和生命周期評(píng)估

通常選擇綠色材料是因?yàn)槠淠陀眯院褪褂脡勖?選擇能夠承受環(huán)境壓力且需要最少維護(hù)的材料有助于減少建筑物生命周期對(duì)環(huán)境的影響。對(duì)材料和建筑構(gòu)件進(jìn)行生命周期評(píng)估(LCA)有助于評(píng)估一段時(shí)間內(nèi)的環(huán)境績(jī)效,該分析考慮了材料的提取、制造、運(yùn)輸、安裝、維護(hù)以及最終處置或回收所需的能源和資源,通過選擇具有良好LCA 特性的材料,建筑項(xiàng)目可以做出明智的決策,從而最大限度地減少長(zhǎng)期環(huán)境和經(jīng)濟(jì)成本[1]。

將這些措施納入材料選擇環(huán)節(jié)利于在土木工程施工中成功應(yīng)用綠色建筑材料,不僅有利于環(huán)境,而且可以節(jié)省成本、提供更健康的室內(nèi)空間,并促進(jìn)行業(yè)內(nèi)負(fù)責(zé)任的建筑實(shí)踐。最終,創(chuàng)造一個(gè)更具可持續(xù)性和彈性的建筑環(huán)境。

2.2 能源效率措施

將能源效率措施納入綠色建筑材料的使用是可持續(xù)土木工程施工的一個(gè)重要方面,這些措施不僅減少了能源消耗,還提高了建筑的整體環(huán)境績(jī)效和成本效益。以下是關(guān)鍵的能源效率措施:

2.2.1 節(jié)能系統(tǒng)和設(shè)備的集成

節(jié)能系統(tǒng)和設(shè)備的選擇和集成可以最大限度地減少建筑物運(yùn)營(yíng)過程中的能耗,這包括使用高效HVAC(供暖、通風(fēng)和空調(diào))系統(tǒng)、先進(jìn)的照明技術(shù)(如LED 照明)和智能樓宇自動(dòng)化系統(tǒng),這些系統(tǒng)旨在通過根據(jù)占用情況和環(huán)境條件調(diào)整操作來優(yōu)化能源使用[2]。例如,可編程恒溫器和占用傳感器可以幫助調(diào)節(jié)溫度和照明,確保僅在需要時(shí)使用能源,從而顯著節(jié)省能源。

2.2.2 被動(dòng)式設(shè)計(jì)策略的利用

被動(dòng)式設(shè)計(jì)策略最大限度地利用陽光、通風(fēng)和熱質(zhì)量等自然能源,以減少對(duì)主動(dòng)加熱或冷卻系統(tǒng)的需求。綠色建筑材料在實(shí)施被動(dòng)戰(zhàn)略中可以發(fā)揮至關(guān)重要的作用,例如選擇具有低發(fā)射率涂層和適當(dāng)遮陽的節(jié)能窗戶可以優(yōu)化自然日光并最大限度地減少熱量的增加或損失,此外,使用隔熱和涼爽的屋頂材料可以幫助保持一致的室內(nèi)溫度,減少對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的依賴。

2.2.3 安裝隔熱和高效照明系統(tǒng)

適當(dāng)?shù)母魺峥梢宰畲笙薅鹊販p少通過建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱傳遞、保持舒適的室內(nèi)溫度和減少能源消耗。綠色建筑材料,如由回收或可再生資源制成的環(huán)保絕緣材料,可以提高能源效率。LED 燈具等高效照明系統(tǒng)不僅耗電量更少,而且使用壽命更長(zhǎng),從而降低維護(hù)成本。結(jié)合天窗和燈管等采光策略可以進(jìn)一步減少白天對(duì)人工照明的需求。

通過實(shí)施這些能源效率措施與綠色建筑材料相結(jié)合,土木工程施工項(xiàng)目可以降低能源消耗,降低維護(hù)費(fèi)用,并減少溫室氣體排放[3]。這些措施有助于打造更加可持續(xù)和對(duì)環(huán)境負(fù)責(zé)的建筑環(huán)境,同時(shí)利于建筑業(yè)主和居住者長(zhǎng)期的成本節(jié)約。

3 結(jié)語

總之,由于綠色建筑材料的多種優(yōu)勢(shì),其在土木工程施工中的應(yīng)用價(jià)值值得肯定。綠色材料減少生態(tài)足跡,保護(hù)自然資源,最大限度地減少浪費(fèi)和污染,為環(huán)境可持續(xù)發(fā)展做出重大貢獻(xiàn),這些材料通過提高能源效率、實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期成本節(jié)約并增加建筑物的市場(chǎng)價(jià)值來提供經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。此外,他們還改善室內(nèi)空氣質(zhì)量、減少有害排放以及提高居住者的舒適度和生產(chǎn)力。

為了確保建筑行業(yè)可持續(xù),必須鼓勵(lì)廣泛采用綠色建筑材料,前瞻性地將其納入土木工程項(xiàng)目施工中,力求與全球可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境管理的目標(biāo)保持一致。通過采用綠色建筑材料,我們可以建造生態(tài)友好、經(jīng)濟(jì)可行、有利于所有居住者的健康和福祉的綠色建筑,而這種對(duì)綠色建筑實(shí)踐的承諾是對(duì)更光明、更可持續(xù)的未來的投資。