李立群,張啟志
(1.駐馬店市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站,河南 駐馬店 463000;2.黃淮學(xué)院 建筑工程學(xué)院,河南 駐馬店 463000)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們的生活水平也在隨之提高,對工作和生活的環(huán)境要求和質(zhì)量要求也不斷提高,這就導(dǎo)致我國建筑行業(yè)的能源消耗越來越大。同時,各種建筑材料的生產(chǎn)和制作過程也消耗大量的資源,隨著我國對住房面積的需求量增高,房屋建筑材料的需求也在不斷增加,無限制地對資源的索取和消耗不僅會破壞現(xiàn)有的生態(tài)環(huán)境,還會陷入能源枯竭的困境。以此為背景,我國提出了可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略和低碳經(jīng)濟(jì)的布局,減少能源的消耗,且不斷提高對建筑資源的利用率,達(dá)到節(jié)能減排的目的。
低碳經(jīng)濟(jì)概念的提出是基于可持續(xù)發(fā)展的理念下的,指通過技術(shù)創(chuàng)新、新能源開發(fā)等渠道使得傳統(tǒng)的煤炭、石油等不可再生能源利用轉(zhuǎn)向清潔能源和可再生能源的利用,從而減少氣體污染和溫室氣體的排放,達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的,實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)雙贏。自工業(yè)革命起,全球的工業(yè)技術(shù)以不計環(huán)境的代價飛速發(fā)展,直至今日,環(huán)境與能源問題已經(jīng)成為直接影響人類生存與發(fā)展的主要危機(jī)之一,因此,低碳經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展將是社會發(fā)展的主旋律之一,減少碳排放,做到低碳社會、低碳城市、低碳交通等綠色環(huán)保的城市生活。
建筑材料一般指所有在建筑工程中使用的材料,傳統(tǒng)建筑材料如木材、磚石和鋼筋混凝土等,在現(xiàn)在的建筑工程中仍然扮演重要的角色,且基于裝配式建筑工藝的發(fā)展,以鋼筋作為建筑框架,搭配混凝土現(xiàn)澆施工成為現(xiàn)在主流的施工方案。這種施工技術(shù)成熟,節(jié)約成本,但不可避免的會產(chǎn)生一些污染,同時能源的利用率不高,產(chǎn)生大量的能源消耗,因此,在傳統(tǒng)建筑材料的基礎(chǔ)上,對其進(jìn)行改良獲得在滿足建筑工程需求的基礎(chǔ)上兼具節(jié)能和環(huán)保性能的新型節(jié)能環(huán)保建筑材料是綠色低碳可持續(xù)發(fā)展理念的必然導(dǎo)向。
現(xiàn)有的節(jié)能環(huán)保材料都具造價低、性能優(yōu)良且環(huán)保無污染的特點,目前上市的產(chǎn)品主要包括巖棉保溫板,無機(jī)、有機(jī)聚合聚苯板,發(fā)泡混凝土保溫板等板材和抗震結(jié)構(gòu)鋼材,在建筑工程中的應(yīng)用前景非常廣闊。
房屋建筑材料中,墻體材料是建筑材料的主體組成部分,占所有建材的70%以上。同時,建筑材料能量損耗的50%以上也來自墻體的損耗。傳統(tǒng)建筑墻體的選擇為粘土實心磚,粘土大部分來源于耕地,浪費(fèi)資源的同時也破壞了耕地。研究人員對墻體材料進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化,開發(fā)出現(xiàn)有的新型墻體材料,符合低碳經(jīng)濟(jì)理念的同時也擴(kuò)展了建筑物的功能性。
加氣混凝土砌塊是將水泥、石灰、粉煤、石英砂和金屬粉末等混合,再通過研磨、攪拌和澆筑處理得到的輕質(zhì)混凝土材料,經(jīng)過發(fā)氣切割處理后得到不同形狀的磚塊。加氣混凝圖磚塊具有高強(qiáng)度,密度小的特點,同時加工工藝簡單,加工步驟簡單易行,施工方便成本低廉。且由于磚塊中含有空氣組分,保溫性能也比傳統(tǒng)磚塊要高,并滿足節(jié)能要求,成為現(xiàn)在代替?zhèn)鹘y(tǒng)粘土實心磚的優(yōu)秀選擇。
納土塔板是通過聚苯乙烯和水泥等材料對板件進(jìn)行支撐處理得到的空心結(jié)構(gòu)板材,納土塔板具有隔熱、隔音的特點,且滿足耐火要求。在施工過程中,納土塔板之間采用孔槽連接的方式相互粘結(jié)組成墻體,在其內(nèi)部可澆筑上混凝土或加入鋼筋使其堅固度得以大幅度提高,甚至達(dá)到承重墻的要求。而相比傳統(tǒng)墻體板材來說,納土塔板的密度較小,可以降低對地基的重力載荷作用。
外接式保溫材料是通過使用聚苯乙烯泡沫板等多空結(jié)構(gòu)的板材,加以保溫板和鋼絲網(wǎng)等,在其表面涂覆砂漿或使用固定工藝將保溫材料固定在墻面上,再經(jīng)過涂抗裂砂漿、壓入網(wǎng)格布等處理保證保溫材料的穩(wěn)定附著,外接式保溫材料的涂覆可以跳過對外墻進(jìn)行涂抹墻灰的工序,降低了人工成本和能源消耗,但外接式保溫材料的施工工藝較為復(fù)雜,施工難度較大。
聚苯板墻體一次成型是將聚苯板置于建筑框架內(nèi),澆筑混凝土使混凝土聚苯板直接復(fù)合成型為墻體,減少施工步驟,縮短施工時間,達(dá)到降低能源消耗的目的。但聚苯板墻體一次成型工藝并不成熟,需要對施工過程精準(zhǔn)操作,因為澆筑混凝土過程中聚苯板會受到混凝土的側(cè)向壓力而變形,使得聚苯板墻體出現(xiàn)開裂和失效。聚苯保溫砂漿是在普通砂漿中加入聚苯乙烯顆粒達(dá)到保溫效果的新型砂漿,聚苯乙烯的導(dǎo)熱系數(shù)低,密度小,保溫的效果較好,同時減輕了墻體開裂的現(xiàn)象。
節(jié)能玻璃一般分為中空玻璃、真空玻璃、雙層玻璃和透明隔熱玻璃節(jié)能涂料等。中空玻璃顧名思義,是兩片或以上的玻璃密封制造而成,中間以空氣為介質(zhì),具有一定的隔熱功能;真空玻璃的隔熱性能更好,比普通的單片玻璃的節(jié)能效果提升50%以上,但真空玻璃的制作過程過于復(fù)雜,造價成本高得多;透明隔熱玻璃節(jié)能涂料是作用于玻璃表面,使得普通的玻璃也具有隔熱、防紫外線的功能,且還能有效地抑制普通玻璃由于溫差過大產(chǎn)生的上霜現(xiàn)象。
能源和環(huán)境問題已經(jīng)不是某個國家的問題,全球范圍內(nèi)的環(huán)境問題和能源緊張帶來的壓力必然會影響到全世界社會領(lǐng)域的各個方面,作為與人類社會發(fā)展穩(wěn)定性相關(guān)聯(lián)的建筑工程領(lǐng)域也受到一定程度的沖擊,尤其在以前建筑工程建設(shè)活動中,由于受到粗放式發(fā)展理念的影響,對生態(tài)環(huán)境造成了巨大的破壞,現(xiàn)在提倡的可持續(xù)發(fā)展必然要求建筑工程展開節(jié)能環(huán)保的轉(zhuǎn)變。
房屋建筑節(jié)能減排的關(guān)鍵在于房屋建筑工程所使用材料,通過使用各種節(jié)能的建材,可以達(dá)到綠色降能的目的。同時現(xiàn)有的建筑節(jié)能材料都具有一定的功能性,隔熱減噪等功能的應(yīng)用也會提高人們生活的質(zhì)量。鼓勵和發(fā)展使用建筑節(jié)能材料不但可以節(jié)約能源,保護(hù)環(huán)境,而且符合低碳綠色發(fā)展的理念,也對經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市人文也有著重要的意義。
傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)材料大多存在或多或少的問題,以水泥和混凝土為例,煤炭和石料等不可再生能源是水泥混凝土的主要生產(chǎn)來源,水泥混凝土的生產(chǎn)過程往往涉及到大量的能源消耗和資源浪費(fèi),且其再加工過程也會產(chǎn)生大量的廢水和粉塵污染。同時,其他傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)性材料如金屬、玻璃和塑料等的大量使用也會產(chǎn)生嚴(yán)重的污染問題,管理不當(dāng)會對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞。
除去結(jié)構(gòu)材料外,建筑裝飾材料的大量應(yīng)用更是會導(dǎo)致環(huán)境的失衡。傳統(tǒng)建筑裝飾材料包括油漆、涂料等需要化工加工生產(chǎn),有機(jī)物污染問題需要大量人力、物力來解決處理,造成能源利用過程的損耗。
新型節(jié)能環(huán)保的建筑材料的使用在實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展理念上有著天然的優(yōu)勢,在大大減少傳統(tǒng)建筑材料使用的情況下,完美地適應(yīng)現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)類型的低碳優(yōu)化,對建筑節(jié)能起到明顯的促進(jìn)作用。特別是在現(xiàn)在應(yīng)用最為廣泛的裝配式施工下,新型節(jié)能環(huán)保建筑材料可以在工廠化批量生產(chǎn),組成工程所需的建筑框架后,直接運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行施工,大大減少了施工現(xiàn)場中的人力、物力消耗,也減少了各種工業(yè)廢水的產(chǎn)生。同時,現(xiàn)研究出的節(jié)能環(huán)保材料都具有一定的穩(wěn)定性,工廠式的批量化加工在保證了材料精確性和穩(wěn)定性能的同時,也大大地提高了生產(chǎn)效率,減少了建筑所用的成本。
由于現(xiàn)代新型節(jié)能環(huán)保型建筑材料大多都是有機(jī)復(fù)合材料,多孔疏松的結(jié)構(gòu)使得節(jié)能材料都具有一定的功能性,在建筑主體結(jié)構(gòu)施工環(huán)節(jié)大量應(yīng)用的同時,也實現(xiàn)了隔音隔熱,防火保溫等功能,在實現(xiàn)施工過程節(jié)能環(huán)保的同時也實現(xiàn)了建筑物在使用過程中對能源消耗的減少,尤其保溫隔熱的功能會大幅度降低人們對電量的需求。
最后,節(jié)能環(huán)保材料也會充當(dāng)裝飾材料方面的角色,在人們越來越要求生活質(zhì)量的今天,人們對環(huán)保節(jié)能建筑裝飾性材料也越來越青睞,無醛板材和硅藻泥等建筑裝飾材料在近年來得到了良好的經(jīng)濟(jì)效益。雖然這些材料相對傳統(tǒng)建筑材料的成本較高,但在其加工過程中實現(xiàn)了低碳經(jīng)濟(jì)的理念,并且對人體的健康保護(hù)性上更為優(yōu)秀。此外,建筑環(huán)保材料的應(yīng)用完全符合我國可持續(xù)發(fā)展的政策和節(jié)能減排的規(guī)定,同時在技術(shù)上也有著突出的優(yōu)勢,產(chǎn)品更為有效穩(wěn)定,產(chǎn)能、生產(chǎn)效率更高,是建筑工業(yè)中實驗綠色低碳的中流砥柱。
房屋建筑材料是建筑領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑,低碳發(fā)展背景下的房屋建筑領(lǐng)域必然要求節(jié)能發(fā)展,那么就不可忽視綠色環(huán)保材料對建筑節(jié)能的巨大作用。隨著人們對建筑節(jié)能環(huán)保材料的不斷重視,房屋建筑節(jié)能材料開始展露特有的優(yōu)勢和強(qiáng)大的生命力,新的節(jié)能環(huán)保型房屋建筑材料在建筑工業(yè)中將得到大力的普及和應(yīng)用,為節(jié)約能源和提高能源利用率做出重大的貢獻(xiàn)。