梁新平

(華林中創(chuàng)建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司 太原 030000)

研究環(huán)保建材在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,需明確環(huán)保建材的基本含義、特征,其后結(jié)合綠色建筑設(shè)計(jì)要求、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等實(shí)現(xiàn)環(huán)保建材的深化使用,體現(xiàn)環(huán)保建材價(jià)值,發(fā)揮環(huán)保建材在綠色建筑設(shè)計(jì)中的作用,并關(guān)注環(huán)保建材在設(shè)計(jì)、使用過(guò)程中的具體成效,以此為基礎(chǔ)來(lái)調(diào)整各項(xiàng)環(huán)保建材的使用方式,以此來(lái)解決以往普通建材在使用時(shí)可能出現(xiàn)的問(wèn)題,提升綠色建筑設(shè)計(jì)成效。

1 環(huán)保建材概述

環(huán)保建材,多指綠色材料,其基本概念是:材料在生產(chǎn)、存儲(chǔ)、使用時(shí)不會(huì)對(duì)環(huán)境、人們健康產(chǎn)生危害的材料才可稱為環(huán)保建材。其具體特征包括以下數(shù)點(diǎn):①低能耗。低能耗指的是相對(duì)傳統(tǒng)建材而言,可有效控制綠色建筑使用過(guò)程中的能耗問(wèn)題,并提升各項(xiàng)能源的使用效率,規(guī)避不必要的能源浪費(fèi),為綠色建筑的經(jīng)濟(jì)化運(yùn)行奠定基礎(chǔ);②循環(huán)利用。環(huán)保建材多可拆卸、重復(fù)利用,且形成的建筑垃圾、余料等可進(jìn)一步加工使用,利于減少建材浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)綠色建筑長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展;③除了上述特征外,大多環(huán)保建材在使用時(shí)具備獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),以鋼骨架輕型板來(lái)說(shuō),其自重輕、強(qiáng)度高、防腐久、抗風(fēng)壓、防火高、保溫好、抗?jié)B嚴(yán)、抗震墻、泄爆佳、配套強(qiáng)、觀感好,對(duì)比普通建材來(lái)說(shuō),有著比較明顯的使用優(yōu)勢(shì)[1]。

2 環(huán)保建材在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

從以下數(shù)個(gè)方面來(lái)分析環(huán)保建材的具體應(yīng)用

2.1 遵循環(huán)保建材應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

在選擇新型環(huán)保建材時(shí),應(yīng)充分考量建筑當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、氣候、資源,并結(jié)合建筑功能需求,優(yōu)選新型建筑材料?？蓮囊韵聰?shù)點(diǎn)加以把握:

(1)以人為本。指的是綜合考慮人在建筑中的具體體驗(yàn)。以建筑外墻來(lái)說(shuō),可結(jié)合人體具體舒適度要求,搭建材料最好、體系最優(yōu)、安全又節(jié)能的巖棉外墻保溫系統(tǒng)采用粘結(jié)砂漿和耐堿玻纖網(wǎng)格布相結(jié)合將巖棉板固定在外墻上,然后用錨栓機(jī)械固定,最后再外掛耐堿玻纖網(wǎng)格布并抹抹面砂漿,表面形成增強(qiáng)抹面層,墻體由內(nèi)而外結(jié)構(gòu)如下圖1所示,其中1指的是外墻基層(砌體、混凝土);2代表的是找平層(聚合物水泥砂漿)+防水層(聚合物防水砂漿);3代表的是粘結(jié)層(粘結(jié)砂漿);4代表的是保溫層(抹面砂漿+耐堿玻纖網(wǎng)格布);5代表的是錨栓;6代表的是抹面層(抹面砂漿+耐堿玻纖網(wǎng)格布);7代表的是裝飾層,七層保護(hù)可達(dá)到有效的保溫、保暖作用,且皆用的是環(huán)保建材,效果良好[2]。

圖1 外墻環(huán)保設(shè)計(jì)圖

(2)因地制宜。因地制宜,實(shí)現(xiàn)環(huán)保建材在綠色建筑設(shè)計(jì)中的靈活使用,強(qiáng)調(diào)的是就地取材,以此來(lái)減少環(huán)保建材在運(yùn)輸形成的能量損耗,降低對(duì)環(huán)境的影響,并為當(dāng)?shù)靥峁└嗟木蜆I(yè)機(jī)制,但若是當(dāng)?shù)丨h(huán)保建材品種、生產(chǎn)質(zhì)量有限時(shí),會(huì)形成較大的局限性。在就地取材時(shí),需注意以下問(wèn)題:

(1)了解綠色建筑設(shè)計(jì)所需環(huán)保建材的時(shí)間、類型、數(shù)量等,為后續(xù)環(huán)保建材使用做好準(zhǔn)備。

(2)計(jì)算所用環(huán)保建材中本地材料所占比例,其中本地環(huán)保建材比例a可按照以下方式來(lái)計(jì)算:a=生產(chǎn)的距離建筑施工現(xiàn)場(chǎng)不超過(guò)500 km 的環(huán)保建材/建筑施工材料總量×100%。通過(guò)就地取材,降低能源損耗,實(shí)現(xiàn)綠色建筑設(shè)計(jì),突出建筑特色,對(duì)于建筑的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)說(shuō)比較有效[3]。

2.2 建筑再利用

對(duì)建筑再利用,以此來(lái)降低對(duì)新環(huán)保建材的需求,減少固體廢棄物的產(chǎn)生,并在保護(hù)臨近街道、社區(qū)方面有著較大的優(yōu)勢(shì)。建筑再利用,需注意以下要點(diǎn):

(1)對(duì)保留的綠色建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行再評(píng)估,在展開建筑設(shè)計(jì)時(shí),調(diào)整用戶需求、使用模式,盡量利用當(dāng)前綠色建筑現(xiàn)有的內(nèi)部空間、結(jié)構(gòu)進(jìn)行分隔布局。

(2)在進(jìn)行綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、環(huán)保建材選擇時(shí),應(yīng)考慮城市發(fā)展要求、使用壽命限制、功能要求變化等,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)材料的循環(huán)使用、再利用。

(3)制定可再利用綠色建筑物標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的建筑都可在一定程度上保留原有結(jié)構(gòu),并將其應(yīng)用在新的建筑建設(shè)開發(fā)中,主要涉及以下建筑:經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)改造,符合現(xiàn)行防火規(guī)范、抗震規(guī)范與其他國(guó)家、行業(yè)規(guī)范;處于規(guī)劃地塊位置;層高、框架滿足當(dāng)前使用標(biāo)準(zhǔn);盡管建筑材料測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)鉛、石棉等放射性物質(zhì)或者對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì),但在較為經(jīng)濟(jì)的條件下可有效消除;具備保留意義或者特殊歷史的建筑。

(4)在建筑再利用時(shí),應(yīng)考慮建筑本身的年限、強(qiáng)度、使用性能、舒適度等,再考慮其與環(huán)保建材的結(jié)合程度,以此來(lái)選擇適宜的保留內(nèi)容,發(fā)揮出環(huán)保建材的最大效能,從根本上提升綠色建筑各個(gè)方面的性能標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)綠色建筑的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

2.3 廢棄物再使用

實(shí)現(xiàn)廢棄物再使用,可避免廢棄物過(guò)多產(chǎn)生,保護(hù)自然資源,且一些廢棄材料中的歷史價(jià)值是當(dāng)前新材料中所不具備的,在費(fèi)用投資上,對(duì)比使用新材料,可節(jié)約50%～90%費(fèi)用,但在有用廢棄物發(fā)現(xiàn)、準(zhǔn)備、安裝時(shí)會(huì)耗費(fèi)更多的時(shí)間,用于重新加工、組裝等。在廢棄物再使用方面,需注意以下問(wèn)題:

(1)一些景觀材料、建筑材料可再次使用,包括重木板材、設(shè)備、砌塊、金屬制品、管道系統(tǒng)、門窗、五金器具等,要實(shí)現(xiàn)這些環(huán)保建材的使用,需將其提前分揀出來(lái),且在初期階段的概念設(shè)計(jì)至后續(xù)的施工過(guò)程中都需要對(duì)其加以仔細(xì)考慮,避免其與整體綠色建筑的風(fēng)格、使用性能等產(chǎn)生沖突,保證這部分環(huán)保建材的使用效果[4]。

(2)部分建筑施工、拆除、場(chǎng)地清理時(shí)形成的廢棄物亦可加以分離,當(dāng)作可回收材料進(jìn)行簡(jiǎn)單加工,再次應(yīng)用到生產(chǎn)中,這部分回收物包括石膏板、玻璃、塑料、干凈整木、飲料罐、瀝青、混凝土砌塊、金屬、紙板等,在建筑廢棄物回收時(shí),為保證回收率,應(yīng)挑選一部分經(jīng)驗(yàn)豐富、專業(yè)水平過(guò)關(guān)的人來(lái)完成材料收集,避免收集到過(guò)多不可利用或者利用程度較低的廢棄物,影響施工進(jìn)度、質(zhì)量。

(3)在廢棄物回收、利用時(shí)應(yīng)形成規(guī)范的、有規(guī)劃的管理過(guò)程,包括引入具備許可證的廢物處理設(shè)備、回收運(yùn)輸機(jī),保證效率;制定廢品拆毀、處理、回收計(jì)劃,形成完整的廢物處理、回收、再利用流程;最后在廢棄物環(huán)保型材利用時(shí)應(yīng)對(duì)其進(jìn)行層層檢驗(yàn)、檢查,保證其質(zhì)量達(dá)到應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 建筑材料循環(huán)利用

在綠色建筑設(shè)計(jì)時(shí)實(shí)現(xiàn)環(huán)保建材的循環(huán)利用,可在一定程度上增加含回收物質(zhì)建筑產(chǎn)品使用量,避免因過(guò)多提煉新材料可能形成的負(fù)面影響,起到保護(hù)自然資源,減少污染物、廢棄物出現(xiàn)的作用。雖然前期投入過(guò)多環(huán)保建材可能會(huì)增加成本,但就綜合、長(zhǎng)遠(yuǎn)前景分析,經(jīng)濟(jì)效益明顯,可從以下多個(gè)方面入手:

(1)盡可能提高具備回收物質(zhì)成分環(huán)保建材在建筑整體材料中的比例,以此來(lái)保證建筑本身的環(huán)保性、可持續(xù)發(fā)展性,但是也需考慮建筑的成本投入、整體架構(gòu)、施工水平等,確保環(huán)保建材的融入不會(huì)對(duì)建筑產(chǎn)生負(fù)面影響。

(2)明確可回收物質(zhì)成分的建筑產(chǎn)品,主要涉及砂礫鋪砌系統(tǒng)、草地、結(jié)構(gòu)鋼、鋼筋、混凝土、水泥、瓷磚、地毯、保溫材料、頂棚材料、隔墻、墻體等,亦可結(jié)合建筑工程的實(shí)際情況來(lái)融入對(duì)應(yīng)的環(huán)保建材,從而實(shí)現(xiàn)其有效的循環(huán)利用[5]。

2.5 環(huán)保建材取材多樣化

環(huán)保建材在生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段即定義為:通過(guò)清潔生產(chǎn)技術(shù),盡量避免使用或者少使用天然能源、資源,大量使用城市或者工業(yè)固體廢棄物生產(chǎn)的無(wú)放射性、無(wú)污染、無(wú)毒害等且利于人體健康、環(huán)境保護(hù)的建筑材料,故而在進(jìn)行建筑材料選擇時(shí),應(yīng)突出多樣化特征,考慮到環(huán)保建材帶來(lái)的利好,在建筑設(shè)計(jì)階段即將各項(xiàng)材料的特性、使用性能考慮在內(nèi),從而以適宜的環(huán)保建材來(lái)取代傳統(tǒng)的建材,達(dá)到環(huán)保、綠色的建筑建設(shè)目的。

從以下數(shù)點(diǎn)舉例分析:以混凝土空心砌塊、礦渣粉、粉煤灰等材料來(lái)進(jìn)行墻體建設(shè);以礦渣粉、粉煤灰等工業(yè)廢料逐步代替水泥,以此來(lái)減少自然能源、資源的損耗,降低二氧化碳排放,其中混凝土空心砌塊是當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)砌塊的核心品種。由部分建筑廢料、河砂、水泥等作為原料進(jìn)行砌塊磚生產(chǎn),生產(chǎn)工藝成熟、制取方便、砌磚簡(jiǎn)單,可迅速得到大規(guī)模、廣范圍應(yīng)用;此外可選擇速生木材為基礎(chǔ)加工制作新木材,以此來(lái)保留傳統(tǒng)木材調(diào)溫、隔熱的自然屬性,又可以解決傳統(tǒng)木材使用時(shí)展示的自然缺陷,提升木材藝術(shù)感,使其顏色、紋理更符合當(dāng)前的審美,裝飾性能凸顯。

2.6 環(huán)保建材在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)例分析

針對(duì)環(huán)保建材在綠色建筑設(shè)計(jì)中的合理應(yīng)用,應(yīng)關(guān)注設(shè)計(jì)方案本身的有效性,體現(xiàn)設(shè)計(jì)方案與環(huán)保建材的結(jié)合度,以此來(lái)發(fā)揮出環(huán)保建材的最大價(jià)值,從以下數(shù)點(diǎn)舉例分析:

(1)GRC 應(yīng)用。GRC,即Glass fiber Reinforced Concrete,意思是玻璃纖維增強(qiáng)混凝土,其是在抗堿玻璃纖維中加入適量低堿水泥砂漿,在硬化后形成強(qiáng)度較高的復(fù)合物,該種材料抗老化、強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐水濕,加工方便、施工快捷、造價(jià)低,可應(yīng)用在建筑屋頂花園、室內(nèi)外結(jié)構(gòu)中,并可加工為各種類型的復(fù)雜形體,與建筑水景、植物等配搭,提升景物的表現(xiàn)力,更具變化性,最重要的是環(huán)保特性十足,可取代真石材。

(2)新型巖棉材料應(yīng)用。分析新型巖棉材料的特性來(lái)說(shuō),其同樣可在綠色建筑設(shè)計(jì)中發(fā)揮關(guān)鍵作用,如其本身的耐久性,可維系建筑各個(gè)區(qū)域保溫結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,并在抗壓強(qiáng)度、透氣性等方面表現(xiàn)出理想價(jià)值,改進(jìn)以往建筑隔音不強(qiáng)、抗火災(zāi)能力弱等問(wèn)題[6]。

(3)節(jié)能玻璃。當(dāng)前階段應(yīng)用比較廣泛的節(jié)能玻璃主要包括熱鏡中空玻璃、低輻射玻璃、Low-E玻璃等,以熱鏡中空玻璃來(lái)說(shuō),其將低輻射塑料薄膜張懸在兩片玻璃之間形成的雙中空玻璃結(jié)構(gòu),選擇具備對(duì)應(yīng)光學(xué)性能的薄膜來(lái)達(dá)到對(duì)應(yīng)的需求標(biāo)準(zhǔn),其技術(shù)指標(biāo)如下:k值1.24,普通中空玻璃背溫達(dá)到51℃,熱鏡背溫為23℃,并具備以下性能:防結(jié)霜、陽(yáng)光控制、高透光率、高效屏蔽紫外線、高效隔音、有效節(jié)約能源,主要適用于對(duì)節(jié)能環(huán)保、溫度控制等要求較高的建筑,比如室內(nèi)滑雪場(chǎng)、游泳館等

3 結(jié)語(yǔ)

綜上,文章就環(huán)保建材在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了論述與分析,強(qiáng)調(diào)了其重要性與必要性,建議給予其足夠的重視,分析其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與不足,發(fā)揚(yáng)優(yōu)勢(shì)的同時(shí),針對(duì)具體的不足提出建設(shè)性意見,制定對(duì)應(yīng)的解決方案,凸顯環(huán)保建材價(jià)值與使用效果,以此來(lái)提升建筑整體質(zhì)量、環(huán)保性、居住體驗(yàn)等,這對(duì)于綠色建筑的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。