绿色建材

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绿色建材

 

 绿色建材 发展现状及对策分析 何龙 ( 土木工程,151002 班,3115000781 )

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 【摘要】

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 可持续发展的战略要求提出了绿色建筑的构想和要求,而绿色建材是绿色建筑的物质基础。绿色建材是指采用清洁生产技术、少用天然资源和能源、大量使用工业或城市固态废弃物生产的无毒害、无污染、无放射性、有利于环境保护和人体健康的建筑材料。通过对绿色建材基本特征、发展现状的介绍,总结了绿色建材的优点及存在问题,最后提出了绿色建材发展的方向与展望。

 【 关键词】:

 绿色建材 可持续发展 环保

 引言

 建筑材料是建筑的基础材料,其性能直接决定建筑产品的性能。对于某种建筑产品来说,其实用性、功能性、观赏性等已经占据了一般人的理念。近年来,人们对于安全、舒适、美观的生活空间提出了进一步的要求,于是,建筑材料的可持续发展也被提上了日程。可持续发展是指“既满足当代人的需要,又不危害后人满足其需要的能力的发展”。为了保证源源不断地为工程建设提供质量可靠的材料,避免新型材料的生产和发展造成对环境的损害,土木工程材料的发展必须遵循与工业循环再生,协调共生,持续自然的原则,因此,“绿色建材”的概念应运而生,绿色建材行业迅猛发展,绿色建材深入人心。

 一、 绿色 建材 的定义、 基本特征

 1. 绿色 建材 的定义:

 1992 年,国际学术界明确提出绿色材料的定义:绿色材料是指在原料采取、产品制造、使用或者再循环以及废料处理等环节中对地球环境负荷为最小和有利于人类健康的材料,亦称之为“环境调和材料”。绿色建材又称生态建材、环保建材和健康建材等。简而言之,绿色建材是采用清洁生产技术、少用天然资源和能源、大量使用工业或城市固态废弃物生产的无毒害、无污染、无放射性、有利于环境保护和人体健康的建筑材料。

 2. 基本特征:

 绿色建材与传统建材相比可归纳以下五个方面的基本特征:

 1、其生产所用原料尽可能少用天然资源,大量使用尾矿、废渣、垃圾、废液等废弃物。2、采用低能耗制造工艺和无污染环境的生产技术。3、在产品配制或生产过程中,不得使用甲醛、卤化物溶剂或芳香族碳氢化合物;产品中不得含有汞及其化合物;不得用铅、镉、铬等种金属及其化合物的颜料和添加剂。4、产品的设计是以改善生产环境、提高生活质量为宗旨,即产品不仅不损害人体健康,而应有益于人体健康,产品具有多功能化,如抗菌、灭菌、防霉、除臭、隔热、阻燃、防火、调温、调湿、消磁、防射线、抗静电等。5、产品可循环或回收再利用,无污染环境的废弃物。

 二、绿色建材的现状

 1 1. . 绿色建材在国内外的应用现状

 近年来,欧、美、日等工业发达国家对绿色建材的发展非常重视。

 (1)德国的环境标志计划始于 1977 年,是世界最早的环境标志计划。德国开发的“蓝天使”标志的建材产品,侧重于对环境危害大的产品入手,取得了很好的环境效益。使传统的溶剂型建筑涂料逐渐被淘汰,其环境效益相当明显,仅原西德每年少排放有机溶剂 40 000 t。

 (2)日本政府对绿色建材的发展非常重视,于 1988 年开展环境标志工作,至今环保产品已有 2500 多种。如生态水泥的实验生产线、可有效地抑制杂菌繁殖和防止霉变的保健型瓷砖、有调节湿度性能和防止避免生霉的瓷砖和可净化空气的预制板等。

 中国目前已开发的“绿色建材”有纤维强化石膏板、陶瓷、玻璃、管材、复合地板、地毯、涂料、壁纸等。如"防霉壁纸",经过化学处理,排除了发霉、起泡滋生霉菌的现象。"环保型内外墙乳胶漆"不仅无味、无污染,还能散发香味,并且可以洗涤、复刷等。“环保地毯”既能防腐蚀、防虫蛀,又具有防止阴燃的作用。“复合型地板”,是用天然木材,经进口漆表面处理而制成,具有防蛀、防霉、防腐、防燃、不变形特点。

 河北省力推的 CL 住宅建筑结构体系,以 CL 网架板为承重结构,外加保温墙板材作为外墙围护结构,内墙为高压脱水的石膏板,隔墙采用石膏空心砌块。该体系的优点是造价低,采用绿色建材,施工速度快。

 2. 绿色建材种类

 1 2.1 现代绿色混凝土材料 混凝土是现代建筑的主要建筑用材,所以发展绿色混凝土材料对于绿色建筑至关重要。

 ①高性能混凝土材料:高性能混凝土是一种新型的高技术的混凝土,其大幅度的提高常规混凝土性能的基础上,具有优良的耐久性、适用性、工作性、各种力学性能、体积稳定性和经济合理性等性能。

 ②利用废弃混凝土生产的绿色混凝土:现在大量的研究表明,废弃混凝土可用作再生混凝土的骨料,也可取代部分优质石灰石生产水泥。将废弃混凝土清洗、破碎、分级并按一定比例配合后得到的骨料称为“再生骨料”,将再生骨料作为部分或全部骨料配置的混凝土成为“再生混凝土”。实验表明再生混凝土的抗压强度可满足设计要求,其它力学性能指标和耐久性指标与普通混凝土基本接近(抗压强度、弹性模量有所降低),用水量比普通混凝土多 ③加气混凝土:加气混凝土(其中一类)是以石英沙为基础,以水泥和石灰为胶凝材料,以石膏为硬化剂,铝粉为发泡剂,经高温高压养护后形成的多孔状材料 ④合成纤维混凝土:合成纤维混凝土现已得到广泛应用。对增强混凝土早期抗拉强度,防止早期由沉陷、水化热、干缩而产生的内蕴微裂纹,减少表面裂缝和开裂宽度,增强混凝土的防渗性能、抗磨损抗冲击性能及增强结构整体性有显著作用 2.2 木材 木材成为现代绿色建材的亮点,其随着技术的进步出现了许多新的使用形式。

 ①瓷化木材:用饱含钡离子的化学溶液浸泡木材使钡离子扩散、渗透到木材组织和细胞内,采用一定的工艺处理过程,木材变成瓷化木材。瓷化木材疏水、稳定、阻燃性能优异。经喷射火焰试验,不出火苗几乎无烟,只产生低度碳化。

 ②塑化木材:将乙烯类树脂加压注入木材内部,形成塑化木材。塑化木材具有很强的压缩、弯曲、剪切综合强度,大大地缩小了诸如劈裂等缺陷,具有很强的耐磨强度和硬度。④疏水木材:疏水木材在潮湿空气中膨胀率只有普通木材的一半,吸水率只有普通木材的 1/5,疏水材料的原理是将木材中亲水性的活性羟基转化成疏水性的乙酰基。

 2.3 保温隔热材料 保温材料根据其在围护结构的使用部位不同,可分为内、外保温隔热材料;根

 据其状态的不同分为板块状、浆体状保温隔热材料。

 保温隔热材料的主要性能指标有:导热系数、表观密度、压缩强度、尺寸变化率、吸水率、水蒸气渗透系数、粘结强度、氧指数。板块状保温隔热是材料,可以用于内、外保温工程;以其形状的特点,具有使用简便、能保证保温隔热层的厚度要求,性能比较稳定。

 优良的板块状保温隔热材料有:发泡型聚苯乙烯板(EPS),挤出型聚苯乙烯板(XPS),岩棉板,玻璃棉板等不同材料。浆体状保温隔热材料目前主要用于外墙内保温,也用于隔墙和分户墙的保温隔热。

 浆体状材料有两种类型,以胶凝材料为主的固化型和以水分蒸发为主的干燥型。其主要成分是由聚苯粒、矿物纤维、硅酸盐为主的多种材料,经一定的生产工艺复合而成的轻质保温材料。此外保温隔热材料还包括其它一些常用材料:空隙性材料,如空心砖、加气混凝土块;断桥隔热铝合金窗框,用导热性远远低于铝的隔条将铝型材隔断,形成铝材—隔热条—铝材组成的铝合金门窗型材;LOW—E 低辐射保温玻璃、中空玻璃、夹胶玻璃等。

 2.4 防水材料 现代绿色建筑防水材料不仅具有基本的防水功能还具有其它如保温、去污等功能,并在生产是使用的过程中对环境的影响较小。

 ①聚合物水泥防水涂料。

 聚合物水泥防水涂料以水泥和丙烯酸等(乳液或其它类)水性聚合物为主原料,加入其它外加剂制得的双组份水性建筑防水涂料。两组份在现场搅拌成均匀、细腻浆料,涂刷或喷涂于基体表面,固化后形成柔韧、高强的防水涂膜。这种涂料既有水泥类胶凝材料高强度,易与潮湿基面粘结的性能,又兼有聚合物涂膜弹性大,防水性好的优点,尤其是以水作为载体,克服了沥青、焦油、有机溶剂型防水材料易造成环境污染的弊端,是一种无毒无害、可湿作业、施工简便的新型绿色环保防水材料。它不仅适用于各种防水工程,还可用于修补、界面处理、混凝土防护、装饰、结构密封等工程。

 ②渗透结晶型防水材料。

 渗透结晶型防水材料是指材料中含有的活性化学物质向混凝土内部渗透,在混凝土中形成不溶于水的结晶体,堵塞毛细孔道,从而使混凝土致密的防水材料。其防水性能及其优良。

 ③塑料防渗补漏剂。塑料防渗补漏剂是一种能够迅速防止房屋渗漏的新型建筑化工涂料。其以废旧塑料纺织袋、塑料薄膜、泡沫塑料等废塑料为原料,再配以合理的增塑剂、固化剂,采用低压冷溶反应生产而成,具有塑化快,干燥迅速以及良好的平滑性、密封性、粘接性、防水性、弹塑性和耐热、耐寒、耐腐蚀、抗老化等特点。其生产过程不仅设备投资少、节约能源,而且彻底消除了废旧塑料对环境的污染。

 三、 国内绿色建材发展现状 及对策建议

 1.国内绿色建材发展现状 我国发展绿色建材的需求其实很早就被提出,但截止到目前,我国绿色建材的应用范围和规模都还较小,其发展现状不容乐观,表现在:(1)通过相关部门努力,我国建材产品中使用了一定数量的固体废弃物,但利废效率较低,平均掺量不足 7%,绿色化程度远远不够;(2)我国近几年已经开始推动产品的清洁生产和能耗限制,

 但涉及面较窄,大多数建材产品的能耗仍高居不下,生产环保性不佳;(3)建材产品的生产与应用过程中,更多被关注的是其质量是否符合技术标准要求,而很少考虑其是否节约能源、资源以及环境污染等环保性要求。

 显然,我国建材业当前的生产与消费模式是不利于可持续发展的,促使建材业绿色化转型已刻不容缓. 2.推动我国绿色建材发展的对策建议 针对我国绿色建材发展的现状及存在的问题,可采取以下措施来推动绿色建材的发展。

 (1)加快建立绿色建材评价体系和制定标准,深化与国外机构合作,引进先进技术并为我所用,同时结合我国建筑现状,自我研发高效、节能的绿色建材。

 (2)加快推进绿色建材发展相关政策法规的出台。开展我国建材行业基础资料的调查和整理,搜集研究国内外绿色建材动态和发展方向,促进政府有关部门制定推进绿色建材行业发展的政策法规。

 (3)对旧设备、旧技术进行改造。我们应研发大型化、高科技的生产技术、绿色生产技术和设备,关停或合并那些高能耗、小规模、污染严重的企业,合理配备资源,优化组合,使现代化的绿色建材产品在技术上成为可能。

 四、结语

 现代绿色建筑材料具有其发展的必要性,是现代建筑材料的发展方向,日益的受到各界的重视。现代绿色建筑材料的发展现状与发展速度都呈现良好的态势,表明其将有非常好的发展前景,将有越来越多的新型、高质量的绿色建筑材料被开发和利用。绿色建材之路任重而道远!

 参考文献

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 彭小芹,马铭彬,吴芳,等.土木工程材料第二版[M].重庆:重庆大学出版社,2010.

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 中国建材工业协会.绿色建材文集[M].[出版社不详].2004

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 中国建筑材料科学研究总院.我国绿色建材产品的评价指标体系和评价方法[J].北京:[出版社不详]

  [5]

 绿色建材当前状况及未来发展趋势[J].中国论文网

  论文完成时间:2012 年 4 月20 日

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