白曉軍

(山西二建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030013)

土木建筑行業(yè)是支撐國(guó)家發(fā)展的重要基礎(chǔ)行業(yè)之一，其整體發(fā)展走向通常對(duì)周邊區(qū)域乃至整個(gè)社會(huì)產(chǎn)生直接影響。在工業(yè)4.0快速發(fā)展的背景下，各類創(chuàng)新型技術(shù)材料、理念的應(yīng)用發(fā)展成為今后土木建設(shè)單位創(chuàng)新發(fā)展的重要助力，對(duì)于整個(gè)土木行業(yè)意義重大。綠色建筑材料的應(yīng)用可大幅度降低建工行業(yè)的各種廢料，同時(shí)可針對(duì)各種廢料進(jìn)行深度應(yīng)用，由此可見，積極開展綠色建筑材料在土建項(xiàng)目中的實(shí)踐應(yīng)用對(duì)于促進(jìn)今后土建行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 綠色建筑材料概述

在上世紀(jì)90年代初，西方針對(duì)綠色材料給出了如下定義：即在原材料加工、生產(chǎn)、建設(shè)、廢棄、再循環(huán)等環(huán)節(jié)中對(duì)環(huán)境污染較低、有利于維護(hù)人類健康的建筑材料。該類型材料也稱生態(tài)環(huán)保材料，俗稱綠色建材，其多數(shù)典型產(chǎn)品的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為低污染、低耗能等特性。生產(chǎn)此類型材料的原料通常產(chǎn)自工業(yè)廢棄物和自然資源，同時(shí)在各道產(chǎn)品工序中應(yīng)消除含有各類毒害物質(zhì)的添加劑。此類型材料的功能性強(qiáng)，在不同建設(shè)項(xiàng)目中可發(fā)揮不同作用，具體包括抗菌、除味、吸附、阻熱、防紫外線輻射等作用，有效降低對(duì)環(huán)境的污染與整體施工難度。另外，在應(yīng)用綠色建筑材料后，若建筑物達(dá)到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)條件后，部分綠色材料仍可進(jìn)行二次重復(fù)利用，有效消除了建筑廢棄物，避免材料浪費(fèi)。綠色建筑的整體耗能條件相對(duì)較低，對(duì)外部資源需求總量有限，但在生產(chǎn)建設(shè)方面要求較高，例如建設(shè)過程中需使用輕質(zhì)、速凝、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的建筑材料和透光、阻熱系數(shù)高的鋼化玻璃等，其材料性能優(yōu)于傳統(tǒng)材料，在建筑施工中得到廣泛應(yīng)用[1]。

綠色建筑材料相較早期建材的優(yōu)勢(shì)較多，最顯著的特征表現(xiàn)在整體能耗水平較低，因此，在室內(nèi)建設(shè)以及部分高耗能建設(shè)項(xiàng)目中，綠色建筑材料相對(duì)傳統(tǒng)建材具有較高的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，因此，從建筑物的整個(gè)生命周期而言，綠色建筑材料的整體成本顯著低于傳統(tǒng)建材。并且，在施工建設(shè)方面，綠色建筑材料由于多具備輕質(zhì)特點(diǎn)，因此在建設(shè)運(yùn)輸方面的整體成本投入相對(duì)傳統(tǒng)材料顯著降低。此外，部分具有特殊功能的綠色建筑材料具備一定的自循環(huán)特性，可針對(duì)生活環(huán)境中的特殊污染物進(jìn)行自動(dòng)過濾與凈化。因此，就生態(tài)價(jià)值角度考慮，綠色建筑材料的整體收益遠(yuǎn)超傳統(tǒng)建筑材料[2]。

2 應(yīng)用綠色建筑材料的主要意義

此類建筑材料可大致分為資源節(jié)約型、能源節(jié)約型和環(huán)境友好型等類別，傳統(tǒng)建筑材料在早期生產(chǎn)流程中需使用大量外部資源，因而對(duì)周邊環(huán)境造成的損傷較為明顯，而資源節(jié)約型建材則利用各種廢棄物進(jìn)行二次生產(chǎn)，可顯著節(jié)約資源。而能源節(jié)約型材料則提出了使用過程中的低能耗投入特點(diǎn)，常見產(chǎn)品包括節(jié)能玻璃與隔熱墻板等。環(huán)境友好型材料則是降低了各種毒害物質(zhì)的使用總量，因此在生產(chǎn)制造過程中通常對(duì)環(huán)境的影響較小，且成品使用后可進(jìn)行二次回收，將建筑施工對(duì)自然環(huán)境的影響降到最低。

2.1 滿足現(xiàn)代綠色建筑使用要求

近幾年，民眾的生活越來越豐富，生活標(biāo)準(zhǔn)逐漸上升，因而在挑選居住場(chǎng)所或辦公場(chǎng)地時(shí)格外關(guān)注建材的毒害問題。隨著綠色建材應(yīng)用范圍的逐漸拓展，綠色建筑生態(tài)價(jià)值逐漸為人所熟知，綠色建筑可為使用者提供健康環(huán)保、無污染、多功能的建筑使用體驗(yàn)，滿足用戶各類需求。目前，多數(shù)建筑企業(yè)評(píng)定綠色建筑指標(biāo)主要包括節(jié)約資源、環(huán)境影響、使用便利、健康舒適等，因此部分設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)綠色建筑的過程中通常融入自然元素，將綠色建筑材料與自然環(huán)境進(jìn)行相互關(guān)聯(lián)，進(jìn)而在實(shí)際使用過程中使客戶體會(huì)到親近自然的設(shè)計(jì)觀念?？傊?，現(xiàn)代綠色建筑是圍繞綠色建筑材料而出現(xiàn)的一類具有廣闊發(fā)展空間的房地產(chǎn)項(xiàng)目，其主體賣點(diǎn)主要集中在對(duì)各類綠色環(huán)保材料的應(yīng)用與設(shè)計(jì)，因此，綠色建筑材料的應(yīng)用是現(xiàn)代綠色建筑的核心，也是設(shè)計(jì)建設(shè)的主體之一[3]。

2.2 改善生態(tài)環(huán)境

綠色建筑材料通常制造過程較為復(fù)雜，需在原材料配制過程中通過各種低污染性的理化加工手段，盡可能降低綠色建筑材料中的毒害物質(zhì)總量，控制對(duì)環(huán)境污染。在常規(guī)建設(shè)項(xiàng)目中，建筑施工對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的污染主要集中在，揚(yáng)塵、噪音、建筑垃圾、建筑廢水等，而在引入了綠色建筑材料后，通過各類輔助技術(shù)手段可顯著降低建筑垃圾總量，將各類含有重金屬與污染物質(zhì)的建筑廢水進(jìn)行分離與過濾，以此保護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境。一般情況下，綠色建筑材料主要利用各類低毒或無毒的天然材料進(jìn)行建材制造，并在整個(gè)生產(chǎn)使用過程中控制各類污染物質(zhì)的添加總量，并在建設(shè)過程中采用特殊手段進(jìn)行安裝監(jiān)控，以此實(shí)現(xiàn)整體建筑項(xiàng)目的污染控制，使其達(dá)到綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)，從而保護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境。

2.3 提高建筑性能

綠色建筑材料通常在選材與加工階段融入了眾多新技術(shù)，因此在材料性能、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、綜合效能等方面優(yōu)于傳統(tǒng)材料，可建筑提高建筑項(xiàng)目的整體使用效能，延長(zhǎng)建筑物的整體壽命。在土木項(xiàng)目大量應(yīng)用綠色建筑材料后，可不同程度地提升項(xiàng)目各項(xiàng)指標(biāo)，從而順利通過竣工驗(yàn)收。在建設(shè)過程中，若在建筑物外立面與內(nèi)墻夾層中應(yīng)用部分綠色建筑材料，則可在冬季取暖方面顯著降低建筑物的整體耗能，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的隔熱保溫，減少空調(diào)、暖爐的使用率，為客戶提供綠色環(huán)保與經(jīng)濟(jì)性兼顧的居住環(huán)境。綠色建筑材料通常具有較高的生態(tài)附加價(jià)值，可增加建筑的生態(tài)效能，并使其融入到周邊環(huán)境的生態(tài)系統(tǒng)中。另外，當(dāng)綠色建筑進(jìn)入報(bào)廢周期后，可根據(jù)報(bào)廢建筑中使用的各類型綠色材料進(jìn)行勘察，符合再利用標(biāo)準(zhǔn)的綠色建材可進(jìn)行二次回收利用[4]。

2.4 推動(dòng)建筑裝飾行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型

可持續(xù)發(fā)展現(xiàn)階段各個(gè)行業(yè)發(fā)展的基本宗旨之一，因此積極落實(shí)資源節(jié)約與環(huán)境友好型建筑企業(yè)則需在建設(shè)項(xiàng)目中積極引入各類型的綠色建材。在室內(nèi)裝飾方面，早期階段的建筑材料多為高污染產(chǎn)品，整體性價(jià)比相較綠色建材不具備優(yōu)勢(shì)，整體建設(shè)成本相對(duì)較高，同時(shí)對(duì)環(huán)境影響較大。但在引入綠色材料后，則可在建筑裝飾中引入部分綠色建筑材料，以此實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的綠色環(huán)保。此外，整個(gè)建筑裝飾行業(yè)的發(fā)展通常由產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)情況決定，綠色建筑材料等新概念、新產(chǎn)業(yè)的誕生發(fā)展也在一定程度上促進(jìn)了整個(gè)行業(yè)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，為行業(yè)發(fā)展注入了新的活力。隨著可持續(xù)發(fā)展理念的逐步拓展，建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)逐漸上升，因此在室內(nèi)裝飾的施工建設(shè)方面，建設(shè)單位必須應(yīng)用各類型節(jié)能環(huán)保材料，以及降低整體建設(shè)資源的消耗，從而在側(cè)面引導(dǎo)整個(gè)建筑行業(yè)逐步走向低耗能、高附加價(jià)值的建設(shè)發(fā)展方向，進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)建工行業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)與經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。

3 綠色建筑材料在土木工程施工中的實(shí)際應(yīng)用

綠色建筑材料的誕生必然需要依托多項(xiàng)新技術(shù)，通過新技術(shù)、新工藝與新材料的整合應(yīng)用，可消除傳統(tǒng)建筑材料生產(chǎn)使用過程中產(chǎn)生的大量工業(yè)廢料，從而形成環(huán)境友好、綜合生態(tài)價(jià)值高的新型建筑材料，同時(shí)也可滿足不同的建筑需求。在生產(chǎn)制造過程中，其原料多為各類建筑垃圾與廢料，隨后通過新技術(shù)與新工藝的轉(zhuǎn)化形成廢棄物與建筑垃圾的反復(fù)利用。具體內(nèi)容如下。

3.1 新型墻體材料的應(yīng)用

傳統(tǒng)墻體材料通常包含砂石料、水泥、鋼筋等，通過特定建筑施工后可在使用過程中起到承重、隔音、絕熱等功能。而綠色墻體材料的主要結(jié)構(gòu)包括板材(條板、薄板、復(fù)合板)、磚(實(shí)心磚、空心磚)、塊(空心、實(shí)心)等，其整體優(yōu)勢(shì)主要為結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、制造能耗低、取材環(huán)保、工序簡(jiǎn)便、綜合效能高等。在制造過程中，可通過各類建筑廢料(如水泥碎塊、爐渣等)的重新加工得到墻體材料產(chǎn)品，進(jìn)而降低后續(xù)工程中石灰、水泥等材料的整體用量。由于墻體材料的好壞將對(duì)后續(xù)建筑物使用體驗(yàn)造成直接影響，因此，在制造綠色墻體材料的過程中，主要突出了其質(zhì)量可靠、多功能性、使用周期較長(zhǎng)等特點(diǎn)，同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)部分綠色墻體材料的二次回收利用。在板材方面，綠色墻體材料則主要以稻草或棉花稈等原料為基礎(chǔ)，同時(shí)搭配爐渣、金屬?gòu)U棄顆粒等材料也可進(jìn)一步提高板材的結(jié)構(gòu)剛性，使其滿足不同的建設(shè)使用需求。隨著新型墻體材料的逐步應(yīng)用，其在隔離工程施工項(xiàng)目中的整體性能得到多數(shù)企業(yè)的認(rèn)可，且總體節(jié)能降耗效果較為明顯，因此，在部分高檔小區(qū)中，多數(shù)建筑開發(fā)商通常傾向于使用綠色環(huán)保墻體材料[5]。

3.2 保溫隔熱材料的應(yīng)用

新型保溫材料由于其在用料以及工藝方面具有特殊性，因此在保溫方面具有一定優(yōu)勢(shì)，有助于改善居住或辦公環(huán)境的整體取暖功耗。例如，部分建材中采用了納米量級(jí)氣凝膠顆粒，因而整體隔熱材料的保溫性能遠(yuǎn)超傳統(tǒng)建材，且在整體建設(shè)使用方面優(yōu)勢(shì)眾多。但就實(shí)際而言，此類技術(shù)的整體造價(jià)較高，因而多應(yīng)用與高檔小區(qū)中，后期隨著綠色建筑理念的發(fā)展，相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品的成熟度逐漸增加，對(duì)應(yīng)產(chǎn)品制造成本顯著下降，大多數(shù)項(xiàng)目中均引入了該類氣凝膠材料，從而顯著提高整體項(xiàng)目的綜合價(jià)值。一般情況下，此類保溫隔熱材料主要用于窗下等空氣頻繁流動(dòng)的位置，主要產(chǎn)品有氣凝膠節(jié)能窗、隔熱窗簾等。此外，部分固態(tài)材料氣凝膠在隔熱性能表現(xiàn)較為顯著，因此，部分大型保溫廠房中主要應(yīng)用此類材料，相較早期低成本的的塑料泡沫窗戶而言，該類型材料可顯著提高室內(nèi)溫度，同時(shí)降低室外降噪傳入室內(nèi)，其阻燃特性也可降低室內(nèi)的火災(zāi)發(fā)生率。在強(qiáng)度方面，氣凝膠節(jié)能窗的整體優(yōu)勢(shì)較為明顯，該類型節(jié)能窗戶主要采用多層框架結(jié)構(gòu)，可直接控制室外氣壓，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境保溫、隔音的效果。氣凝膠材料除在室內(nèi)窗、門應(yīng)用外，還可為太陽(yáng)能熱水器以及供熱、供水管道提供隔熱保護(hù)，從而進(jìn)一步增強(qiáng)太陽(yáng)能熱水器的功效。從實(shí)際價(jià)值角度考慮，新型保溫隔熱材料對(duì)于整體建筑行業(yè)具有重要意義，其在環(huán)境污染控制、技術(shù)應(yīng)用等方面的優(yōu)勢(shì)使其具有廣闊的未來發(fā)展空間[6]。

3.3 裝飾裝修材料的應(yīng)用

裝飾裝修材料可進(jìn)一步提高建筑項(xiàng)目的整體觀感，賦予其獨(dú)特的藝術(shù)性與功能性價(jià)值。隨著不同類型的裝飾材料應(yīng)用，室內(nèi)環(huán)境布置方案種類繁多，但多數(shù)方案均考慮到綠色環(huán)保對(duì)室內(nèi)建筑裝飾的影響，因而相關(guān)材料的應(yīng)用也進(jìn)一步推進(jìn)了裝飾行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

3.3.1 新型地面裝飾材料

地面裝飾材料的主要特征應(yīng)具備安全、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、易于維護(hù)、整體美觀等內(nèi)容，而傳統(tǒng)地面裝修材料隨具備了上述條件，但在實(shí)際使用過程中通常隨著環(huán)境的變化會(huì)揮發(fā)出不同類型的毒害物質(zhì)，在引入綠色環(huán)保地面裝修材料后，則可顯著降低室內(nèi)環(huán)境中的甲醛、輻射含量，同時(shí)兼具上述使用優(yōu)點(diǎn)，是未來階段裝飾材料發(fā)展的主要方向之一。

3.3.2 吊頂裝飾材料

新型吊頂材料中也應(yīng)用了部分綠色建材，其主要特點(diǎn)表現(xiàn)為防水、放火、抗菌、節(jié)能等，同時(shí)在安裝了對(duì)應(yīng)控制系統(tǒng)后可實(shí)現(xiàn)色彩的自動(dòng)變換，提升屋面裝飾的美觀度。其中較為典型的材料為軟膜天花，該類型材料結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，整體隔音效果好，可根據(jù)需求隨意調(diào)整外觀，是建筑裝飾行業(yè)的發(fā)展新方向之一[7]。

3.3.3 墻面裝飾材料

早期的墻面裝飾材料主要采用乳膠漆、壁紙、墻板等，而此類建材在生產(chǎn)過程中應(yīng)用的粘合劑中通常存在大量的毒害物質(zhì)，因此，材料研發(fā)人員在引入綠色環(huán)保技術(shù)后研發(fā)了低毒性的墻面裝飾建材。藝術(shù)漆則是其中的代表類型，該墻面材料最早出現(xiàn)在歐洲，其整體特性表現(xiàn)為耐臟、阻熱、美觀性好、無毒害、低碳等優(yōu)勢(shì)，其整體應(yīng)用空間正進(jìn)一步拓展。藝術(shù)漆的整體分類較多，可根據(jù)需求調(diào)整花紋，常見應(yīng)用較多的類型為壁紙漆和真石漆，壁紙漆主要用與建筑物內(nèi)環(huán)境墻面裝飾，其制造成本顯著低于傳統(tǒng)漆料，同時(shí)色彩飽和度更高、顏色更加豐富、環(huán)保效果也更好，整體應(yīng)用空間較為廣泛。真石漆則是通過獨(dú)特花紋模擬石料墻面觀感，從而成為代替?zhèn)鹘y(tǒng)大理石的主要墻面產(chǎn)品[8]。

4 綠色建筑材料發(fā)展趨勢(shì)

在今后發(fā)展過程中，綠色建筑材料將逐漸向著低碳、環(huán)保、節(jié)能等方向發(fā)展。由于城市化進(jìn)程的顯著提速，因此，市縣一級(jí)的房地產(chǎn)市場(chǎng)將逐步開放，而圍繞建筑工程項(xiàng)目的整體建設(shè)，以及如何提高工程質(zhì)量，控制施工成本，進(jìn)一步拓展綠色建筑材料的應(yīng)用份額，是該地區(qū)以及整個(gè)土建行業(yè)要考慮的問題。從實(shí)際價(jià)值角度考慮，節(jié)能社會(huì)是未來的發(fā)展方向，同時(shí)國(guó)家相關(guān)部門在低碳環(huán)保經(jīng)濟(jì)建設(shè)方面也提出了多項(xiàng)政策，因此，在未來階段，整個(gè)建筑行業(yè)必將圍繞綠色建筑材料發(fā)展?，F(xiàn)階段，綠色建材市場(chǎng)中出現(xiàn)了大量的新型綠色建筑產(chǎn)品，以光觸媒材料為例，該材料主要由金屬鈦經(jīng)過多道工藝制作而成，此類材料可根據(jù)使用環(huán)境差異代替部分半導(dǎo)體材料，從而在實(shí)際應(yīng)用中降解毒害物質(zhì)，維護(hù)環(huán)境健康。目前，該類型裝飾材料在醫(yī)療領(lǐng)域、化學(xué)加工、電子生產(chǎn)等行業(yè)獲得較為廣泛的應(yīng)用，而在基礎(chǔ)行業(yè)中并未獲得深入應(yīng)用?？傊?，綠色建筑材料的未來發(fā)展趨勢(shì)將始終圍繞資源節(jié)約、資源深度利用、資源的循環(huán)利用發(fā)展，同時(shí)在制造應(yīng)用過程中盡可能回收利用各類廢物污染物質(zhì)，讓土木工程施工更加經(jīng)濟(jì)、環(huán)保[9]。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上，綠色建筑材料是未來階段土建工程項(xiàng)目的發(fā)展重點(diǎn)，合理利用綠色建筑材料可降低建設(shè)項(xiàng)目整個(gè)生命周期的成本，同時(shí)提高建筑項(xiàng)目的各類附加價(jià)值。需要注意的是，在應(yīng)用過程中，技術(shù)人員應(yīng)強(qiáng)化綠色建筑材料的建設(shè)管理，加大各類廢棄物質(zhì)的利用效率，在控制整體建設(shè)成本的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。隨著人們對(duì)綠色建筑材料越來越重視，將來會(huì)有更多的新型建筑材料誕生，逐漸取代傳統(tǒng)建筑材料，為人們建造綠色家園，促進(jìn)人類生活與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。