1前言
在全球能源稀缺以及環境污染日益惡化的背景下,建筑行業作為能源消耗跟碳排放的關鍵領域,使其實現可持續發展極為關鍵。綠色建筑材料以低能耗、低污染、高耐久的屬性,成為驅動建筑行業向綠色轉變的核心力量,如何科學合理地篩選綠色建筑材料,并將其切實應用到建筑實際建造中,是現階段研究的關鍵課題。本文將依據綠色建筑材料的選擇標準開啟探討,論析其在現代建筑中的應用意義,預期為推動綠色建筑的發展提供借鑒參考。
2綠色建筑材料的定義與特征
2.1綠色建筑材料的定義
所謂綠色建筑材料,是指在其整個生命周期(包括生產、運輸、施工、使用和廢棄回收等環節)內對環境影響較小,且能做到資源集約、污染減少、能效增進的建筑材料。此類材料不僅可減少能源消耗,還可明顯降低碳排放,體現了對生態環境的友好屬性。
綠色建筑材料的范圍寬泛,涉及可再生材料(如竹材、再生木材)低能耗材料(如高效隔熱材料)低排放材料(如低揮發性有機化合物涂料)等多個類別,它們在建筑結構、圍護系統、裝飾裝修、節能設備等諸多范圍得到廣泛運用,以順應綠色建筑的要求。
2.2綠色建筑材料的主要特征
2.2.1環保性
作者簡介:袁培勝(1985-),男,漢族,山東菏澤人,本科,中級工程師,研究方向:建筑工程。
環保性是綠色建筑材料的重要特征之一,即在材料的生產、施工、運用以及廢棄處理階段中,最大限度地削減污染物排放。在生產環節減少碳排放、降低能耗,在使用階段不會逸出有害氣體,廢棄后也可對其進行回收利用或降解,不會對生態環境構成長期的破壞威脅。此外,環保性材料進一步強調減少建筑廢棄物排放,如采用可回收的再生混凝土、可拆卸的建筑構件等,進而切實降低建筑垃圾的生成。
2.2.2節能性
節能性是綠色建筑材料的又一核心特性,建筑能耗主要包含采暖、制冷、照明等范疇,采用節能建筑材料可有效降低能耗,增強能源利用成效。高效隔熱保溫材料(如氣凝膠、真空絕熱板)可削減冬季熱量的流失和夏季熱量的增加,由此減少空調與供暖的使用次數。一些新型智能玻璃材料可憑借外界環境自動調節光照透過率,從而實現室內照明及溫度調節的優化,進一步增加建筑的節能效果。
2.2.3可再生性
所謂可再生性,是指綠色建筑材料應盡量采用可持續資源,以此削減對自然資源的過度消耗規模。竹材、軟木、稻草板等生物基材料的生長周期不長,可迅速再生,故而在綠色建筑領域被大量應用。諸如再生混凝土、再生鋼材、再生塑料等可回收利用材料,也是可再生材料的重要板塊。
2.2.4健康安全性
綠色建筑材料須具備相應的健康安全水準,保證在運用過程中不釋放有害物,不影響人體健康。傳統建筑裝飾材料可能含有甲醛、苯、揮發性有機化合物(VOC)等有害物質。綠色建筑材料宜采用無毒、低排放的材料,諸如E0級板材、低VOC涂料、水性膠黏劑等,某些新型的綠色材料還可提升室內空氣質量,如光觸媒涂料,可以分解空氣中的甲醛跟異味,提高居住環境的舒適水平和安全水平。
3綠色建筑材料的選擇標準
3.1環保性能標準
綠色建筑材料應在生產、使用與廢棄階段降低污染,也需與環保法規相契合。材料要體現低碳排放的特質,減輕溫室氣體、水污染及固體廢棄物的排放強度。如低碳水泥、新型環保磚,可實現碳排放的削減,減小對環境的沖擊。材料須無重金屬、甲醛、苯等有害成分,守護健康安全底線。
關鍵指標里含有可循環利用性。優質材料應符合回收再利用的需求,如再生混凝土、可回收鋁合金門窗,以降低建筑廢棄物及資源的消耗。材料生產應契合ISO14001等環保標準,保證綠色低碳制造的實施。
3.2節能性能標準
節能性能作為綠色建筑材料的又一重要選擇標準,材料需呈現優異的熱工性能,能夠切實降低建筑能耗,諸如真空絕熱板、氣凝膠隔熱材料等高效保溫隔熱材料,能夠減少熱量流失,帶動建筑的能效等級上升,降低冬季采暖和夏季制冷的能源消耗。新型材料如節能窗戶、智能調光玻璃,可實現室內溫度的調節,減少空調的使用時長占比,由此實現整體能耗的削減。
3.3資源可再生性標準
資源可再生性是衡量綠色建筑材料可持續程度高低的關鍵標準,優質的綠色建筑材料理當優先采用可再生或可回收資源,如竹材、木質復合材料、稻殼板等,這些材料可憑借自然生長周期進行補充,弱化對礦產資源的依賴關系。材料可回收這一屬性也極為關鍵,如再生鋼材、再生玻璃等,待使用完成后可對其進行回收復用,降低對原始資源的消耗。
降低對不可再生資源的依賴水平是未來建筑行業的發展走向。以可再生塑料代替傳統石油基塑料為例,此舉可降低對石化資源的消耗。再利用廢棄建筑材料同樣是綠色建筑材料選擇的重要組成,例如,拆除建筑后所留下的混凝土可作為再生骨料,用來生產新型環保混凝土。
3.4健康安全性標準
綠色建筑材料應符合嚴格的健康安全標準要求,以保障居住環境安全無虞。材料要杜絕甲醛、VOC等有害物質混入,降低室內空氣污染的水平。E0級板材、無醛膠水、低VOC涂料等材料可切實改善空氣質量,同時也需要把粘合劑、涂料和密封膠等材料替換為環保產品,以降低長期污染潛在性。此外,必須對建筑材料的放射性污染實施嚴格控制,天然石材與瓷磚等材料應符合GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》標準,保證此類材料的安全使用。
綠色建筑材料還應把提升居住舒適度納人考量,如具備吸音降噪、防潮防霉和凈化空氣的功效。光觸媒涂料可達成有害氣體的分解,增進空氣質量;自清潔玻璃可削減維護成本,強化操作便利性。因此,綠色建筑材料對營造更環保、舒適的居住環境具有積極意義。
4綠色建筑材料的應用研究
4.1綠色建筑材料在結構材料中的應用
在建筑結構中應用綠色建筑材料,可有效降低碳排放,同時提升建筑的堅實性及安全性。將新型環保材料這一屬性賦予綠色混凝土,大量應用在建筑基礎和結構部件上,可有效減少對環境的影響。例如,低碳水泥采用低能耗制作工藝,促使水泥生產過程中碳排放的降低,而再生骨料混凝土以回收廢棄混凝土為骨料,實現了資源的反復利用。這些創新材料不光降低了天然資源的消耗,還降低了建筑廢棄物的排放數量,對環境起到積極作用。
高性能木材同樣是綠色結構材料的關鍵組成部分。復合木材憑借優化加工工藝,加大了木材強度及持久性,讓其適用于承重結構方面,如木質框架構造、橋梁與大型建筑構件。竹材鑒于其生長周期短、強度大、韌性好,普遍應用在木結構建筑及室內布置工作,對比傳統的鋼筋混凝土結構,竹木結構建筑在環保方面的優勢明顯,可切實減少碳的排放量規模,符合綠色建筑的發展大勢。
4.2綠色建筑材料在裝飾材料中的應用
在室內外裝飾施工階段,依靠綠色建筑材料的應用可提升居住環境質量,減少有害物質的逸出。目前市場上,常見的環保涂料包含低VOC涂料與水性涂料,與常規的傳統油性涂料相比,在生產和使用水性涂料的進程中,幾乎不釋放VOC,進而降低了空氣污染的水平,更符合人體健康標準。同時,低VOC涂料不只適合墻面涂裝,還可在木器漆、金屬防腐涂層等方面發揮作用,應用的范圍極為寬廣。
生態墻體材料亦是綠色建筑裝飾的主要構成。就無機涂料而言,其不含甲醛、苯等有害物質,展現了卓越的防霉、防潮及自潔功能,適合各類墻面的裝飾。透氣磚作為可憑借微孔調節室內濕度的新型墻體材料,依靠微孔結構攝取空氣中的濕分,其能夠在面臨干燥環境時釋放水分,借此改善室內空氣的綜合質量。運用這些材料不僅提升了建筑的舒適水平,還降低了后期的維護成本。
4.3綠色建筑材料在節能系統中的應用
節能系統采用綠色建筑材料,對提升建筑能效、降低能源消耗有積極作用。太陽能光伏建筑一體化材料(BIPV)被列入近年來發展迅速的綠色建材之一,它把太陽能光伏組件跟建筑屋面、幕墻、窗戶等結構相結合,讓建筑實現自我發電與自用清潔能源,減輕對傳統電網的依賴。光伏玻璃可實現發電,還可管控室內光照強度的級別,提高建筑的能源利用率。
高效隔熱保溫材料亦是節能建筑的關鍵構成部分。真空絕熱板(VIP)可歸類為高效保溫材料,其導熱系數較傳統保溫材料大幅度降低,可極大地降低建筑圍護結構的能量消耗水平。納米氣凝膠因其極低的熱傳導性和優異的耐候屬性,普遍應用于建筑外墻、屋頂及管道保溫層,能顯著降低冬夏兩季采暖與制冷的能源消耗。采用此類先進保溫材料,有益于提高建筑的節能水平,驅動綠色建筑的發展。
4.4綠色建筑材料在室內環境優化中的應用
綠色建筑材料在室內環境優化中同樣發揮了積極的作用,尤其在地板以及家具的范疇內,如竹地板和軟木地板等低碳地板材料,因具備可再生性和環保特性而受到贊賞。由于竹地板生長周期短、硬度高,其成為可以替換木地板的好物。軟木地板則顯現出優良的吸音、防滑和抗菌功效,適合在家庭、學校以及醫療機構等場景應用。這些低碳地板材料不光讓森林資源的損耗降低,還提高了居住的舒適度與安全性。
綠色家具材料同樣對室內環保起到關鍵作用。E0級板材為現階段環保性能最優的木質人造板,其甲醛釋放量遠遠低于國家標準值,可有效降低室內空氣的污染水平。采用水性或含有生物基成分的環保膠水替代傳統溶劑型膠水,從根源上降低有害氣體的揮發,保證室內空氣質量安全無虞。伴隨人們環保意識的增強,綠色家具材料在家庭與辦公空間的應用將更加廣泛,為創造健康、舒適的居住環境提供堅實后盾。
5綠色建筑材料的發展趨勢
5.1綠色建筑材料的市場前景
當全球環保意識的逐漸增強且可持續發展理念的普及推廣,綠色建筑材料的市場需求正迅速地不斷攀升,各國政府接連出臺政策,促進建筑行業朝著綠色、低碳方向邁進。中國頒布并實施GB/T50378-2019《綠色建筑評價標準》,倡導采用具有環保、節能、可循環效果的建筑材料,并利用財政補貼、稅收優惠等方式促進綠色建材的推廣。
綠色建筑認證體系的逐步優化,也為綠色建筑材料市場規模的擴大給予重要支撐。國際上主要的綠色建筑認證體系包括LEED(美國綠色建筑委員會認證)、BREEAM(英國建筑研究院環境評估體系),以及中國綠色建筑評級等類似體系。這些體系針對建筑材料的環保性、節能性、健康安全性等提出清晰規范,進一步增進市場對綠色建筑材料的認可與應用程度。伴隨著政策推動與市場需求的雙重推動,綠色建筑材料產業將邁人更高質量的發展階段。
5.2綠色建筑材料的發展方向
綠色建筑材料發展會集中在新型復合材料的研發及推廣方面。傳統建筑材料雖具有一定的環保性能,但在可持續性、耐久性、智能化等方面的提升空間依舊較大。新型復合材料把多種先進技術結合在一起,在輕質高強、節能環保、功能多元化方面表現出色,如碳纖維增強復合材料、納米改性混凝土、石墨烯功能涂層等,能夠在支撐建筑強度的同時,降低材料自身能耗與碳排放的水平。
未來重要趨勢也包含智能綠色材料的研發。某些新材料可依照環境變化自動調節自身性能,例如:自修復混凝土在裂縫出現時能夠自行修復,增加建筑的使用壽命;相變儲能材料可依溫度變化對建筑內部熱量加以調節,增強室內舒適感受且降低能源消耗。通過應用這些創新材料,將進一步推動建筑行業朝著智能化、低碳化和可持續化方向前進,為未來綠色建筑的持續發展提供更高效的解決手段。
6結論
從全球層面看,綠色建筑材料已成為促進建筑行業可持續發展的核心動力,運用環保、節能、可再生及健康安全的建筑材料時,不但可降低對環境的壓力,還可提升建筑的能源效率與居住舒適度。伴隨技術的穩步提高與綠色政策的強化,綠色建筑材料的發展會邁向更高級的多元智能階段,為推動環境與經濟的雙重可持續發展增添關鍵活力。
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