杜 華

(山西興宇工程咨詢有限公司 山西 陽泉 045000)

土木工程建設中,綠色建筑材料具有十分重要的意義。由于綠色建筑技術正處于初步發(fā)展階段,在應用過程中尚缺乏相應的標準和規(guī)范。為了更好地促進綠色材料在工程領域中的推廣應用,必須加強對相關問題的研究,制定完善的評價體系與方法。另外,應將環(huán)保理念融入整個工程建設之中,從而實現(xiàn)經(jīng)濟與環(huán)境之間的協(xié)調統(tǒng)一,確保資源得到有效利用。

1 綠色技術在土木工程中的應用目標

在建筑工程生產(chǎn)階段,其碳排放量達到全工程的90%,其中建筑材料、機械設備等所產(chǎn)生的二氧化碳占總排放量的80%以上。為此,綠色施工技術的出現(xiàn)成了建筑行業(yè)未來發(fā)展的必然方向,主要通過采用新型環(huán)保材料和工藝來實現(xiàn)建筑工程施工過程中的節(jié)能減排目標,從而有效減少工程建設對環(huán)境造成的破壞,為我國建設資源節(jié)約型社會提供可靠保障。具體如下:

(1)明確建筑節(jié)能目標的出發(fā)點與落腳點,建筑節(jié)能目標包括節(jié)約用地指標、降低能源消耗指標以及提高資源利用率三方面。既要合理規(guī)劃城市土地使用面積,優(yōu)化建筑用地結構布局,使之符合生態(tài)要求,加強建筑施工管理,保證施工現(xiàn)場質量安全,推廣清潔能源應用技術,促進可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實施[1]。

(2)從建筑設計角度出發(fā),將綠色建筑理念貫穿于整個設計過程,以“以人為本”的原則作為指導依據(jù),建立科學合理的建筑方案評價體系。并結合相關技術規(guī)范進行嚴格審查,確保設計方案滿足各項技術指標,同時根據(jù)實際情況制定完善的節(jié)能措施及制度。

(3)以開發(fā)、創(chuàng)新、優(yōu)化技術為方向,加快推進低碳技術應用進程。一方面要積極研發(fā)低能耗環(huán)保型新型建材產(chǎn)品,另一方面要大力研究先進適用的節(jié)能新工藝、新設備和新方法,不斷提升建筑工程技術水平。此外,還應全面評估建筑的應用、拆除與處理等環(huán)節(jié),做到事前控制,事中監(jiān)督,事后驗收。針對不同地區(qū)、不同季節(jié)、不同氣候條件下的各種影響因素采取針對性對策,避免不必要損失,最大限度減少建筑生命周期內(nèi)溫室氣體排放,進而推動建筑業(yè)向低碳化轉型升級。綠色施工技術的產(chǎn)生與發(fā)展是人類經(jīng)濟水平、科學技術、環(huán)境保護意識共同作用的結果。隨著社會的進步和科技的發(fā)展,人們逐漸認識到節(jié)能環(huán)保對于改善生態(tài)環(huán)境、保護自然資源有著重要意義。因此,只有將綠色施工技術充分融入到建筑工程施工當中去,才能真正發(fā)揮其價值。

2 綠色建筑材料概述

對于綠色建材而言,從不同角度出發(fā),其應用范圍也不盡相同。實際生產(chǎn)中,將清潔污染技術應用至綠色建材的制備能提升其綠色性能和環(huán)保效果。另外,還可以通過對其進行合理設計,使之具有良好的節(jié)能性、可回收性以及可再利用等特點。綠色環(huán)保型建筑材料其原理為:在建筑建造時,使用無污染材料作為基礎原料,并結合先進制造工藝與設備,實現(xiàn)原材料及能源的高效循環(huán)利用,從而有效降低資源消耗及環(huán)境污染程度。綠色建材具有諸多優(yōu)點,如節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟、環(huán)境友好型等。住宅建筑施工中,能起到節(jié)約能源作用,同時減少二氧化碳排放,改善空氣質量,保護生態(tài)環(huán)境。

此外,綠色建材還具有一定的保溫隔熱功能,避免了因溫度過高導致室內(nèi)出現(xiàn)結露現(xiàn)象,進而影響人們正常生活。

3 土木建筑工程施工中綠色建筑材料應用策略

3.1 頂端設計中的應用

綠色建材具有質量高、性能強的優(yōu)點,在頂端設計中,采用新型環(huán)保材料替代傳統(tǒng)建筑材料,可以有效提高其使用性能[2]。土木工程頂端設計是指根據(jù)建筑物高度和結構形式,對建筑頂部進行合理規(guī)劃布置。在現(xiàn)代建筑行業(yè)發(fā)展過程中,為了提升整體施工效果,應積極引入綠色技術。使用前,先通過實驗測試出各項參數(shù)數(shù)據(jù),利用科學方法計算出該方案是否滿足實際需求,并以此為依據(jù)制定最佳設計方案。例如:SBS改性瀝青混凝土路面應用于高層建筑頂端時,可選擇復合土工膜作為防滲層。鋼結構屋頂則需要考慮設置鋼梁與鋼立柱等相關構件以實現(xiàn)承重功能。而預制裝配式鋼筋混凝土樓板則需結合當?shù)丨h(huán)境情況確定具體尺寸大小以及施工工藝。施工過程中也要做好細節(jié)工作,保證整個建筑工程建設進度符合預期目標。由于頂端設計要求較為復雜,因此在具體施工中還必須注意一系列問題。比如:加大施工現(xiàn)場管理力度。優(yōu)化模板加工工藝,確保澆筑成形后表面平整光滑。嚴格按照規(guī)范標準開展安裝工作,防止?jié)B漏現(xiàn)象發(fā)生,強化基礎處理及防水措施等。除此之外,還要突出建筑物的特點與美觀性,注重綠化美化工程,避免造成環(huán)境污染。選擇材料時,除了重視原材料本身特性之外,還應綜合考量不同材料之間的差異,最終達到降低造價成本目的。

另外,對于一些特殊部位如地下室頂板,外墻外保溫系統(tǒng),屋面防水涂料等都應該優(yōu)先選用節(jié)能環(huán)保型材料,例如:FRP 復合材料、碳纖維布、玻化微珠保溫材料等?？傊?土木工程頂端設計應遵循因地制宜原則,堅持生態(tài)理念,同時兼顧經(jīng)濟性與實用性,不斷探索新技術新工藝,從而促進我國建筑業(yè)更好更快地發(fā)展[3]。

3.2 外部建筑中的應用

3.2.1 新型混凝土

與傳統(tǒng)混凝土相比,新型混凝土有許多優(yōu)點:一是可以在較低溫度下施工,二是能滿足不同的使用要求。如智能混凝土,它既具有普通混凝土的抗拉強度和抗折強度等性能,又具備了一些特殊功能,如自密實性,防水性及耐久性。

與此同時,彩色混凝土能根據(jù)空氣濕度實現(xiàn)變化,從而改善其外觀效果。而纖維混凝土則是利用聚合物對材料進行增強或改性的一種新技術,其原理為通過摻入一定數(shù)量的高性能纖維,使之形成三維網(wǎng)狀結構,并將該纖維網(wǎng)置于水泥基體中,以達到提高水泥漿體穩(wěn)定性,減少收縮裂縫的目的。在實際應用中,必須結合工程實際情況來確定相應的摻合料用量,同時還應考慮到環(huán)境條件(如環(huán)境溫度),施工工藝(例如泵送時間),澆筑方法(比如振搗次數(shù))以及養(yǎng)護制度等因素?？傊?要想獲得理想的綜合性能指標,就需要研究出合理可行的設計理論與計算方法,并據(jù)此指導具體的設計工作。

3.2.2 生態(tài)建筑玻璃

生態(tài)建筑玻璃包括生態(tài)采光頂、節(jié)能日光溫室和太陽能光伏發(fā)電等,其主要功能是在不影響正常光照的條件下有效利用自然光能。從結構形式來看,生態(tài)玻璃分為2大類:

(1)有機聚合物為基體,由無機填料填充而成。

(2)采用有機/無機復合材料為基質。其中有機/無機復合材料又可分兩類:

(1)用有機高分子樹脂為基材,添加一定量的無機粒子制成的復合型生態(tài)玻璃。

(2)將無機粒子加入有機高分子樹脂中以增強復合膜的力學性能,如玻璃纖維增強塑料(GFRP),聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)及其他特種纖維增強復合膜等[4]。生態(tài)建筑玻璃的應用可改善室內(nèi)空氣質量、減少建筑物能耗及增加景觀效果,具有良好的經(jīng)濟社會效益和廣闊的發(fā)展空間。

一般而言,變色玻璃能在一定程度上實現(xiàn)對室內(nèi)溫度與濕度的控制,而普通玻璃只能通過調節(jié)透過率或光通量來改變室內(nèi)環(huán)境。故而,在保證較高透光率的前提下,要加強材料對環(huán)境適應性,提高建筑節(jié)能性能。自清潔玻璃能有效去除室外空氣中污染物,且具備良好的自潔能力。同時還能吸收陽光照射后產(chǎn)生的熱量,使室內(nèi)外溫差保持在10℃左右,因此可以達到“綠色”環(huán)保要求,符合當前低碳生活理念。未來的發(fā)展中,必須立足于實際,充分研究分析目前市場上現(xiàn)有的各種生態(tài)玻璃,并將其進行合理分類,根據(jù)不同類型特點開發(fā)出適合于特定領域使用的生態(tài)玻璃產(chǎn)品。

3.2.3 門窗施工中的應用

門窗是整個建筑施工工程當中非常重要的組成部分,其本身也是一種特殊建筑物形式,需要嚴格按照相關要求進行建造和維護工作。在實際施工過程中,應結合當?shù)刈匀坏乩憝h(huán)境以及氣候特征,科學合理地開展各類施工活動,以確保建筑安全穩(wěn)定運行,延長使用壽命,提升建筑美觀程度。建筑門窗施工一般采用陽光直射方式,在裝修時通過對綠色建筑材料的正確應用達到節(jié)能環(huán)保的目的[5]。

當前,鋁木復合保溫材料與鋁合金隔熱材料等新型建筑材料已經(jīng)得到廣泛地使用,這兩種新型建材具有保溫隔熱效果好,防水防潮性能強,防火隔聲性能高等優(yōu)點。在各項條件滿足的情況下,部分施工單位還應用了Low-E玻璃材料,該材料原理為在一定溫度范圍內(nèi)可以將熱量反射到室外,從而降低室內(nèi)溫度,提高室內(nèi)環(huán)境舒適度,同時起到遮陽防雨作用。門窗施工過程中,施工人員要根據(jù)不同地區(qū)氣候環(huán)境特點選擇合適的門窗類型和安裝方法,并加大現(xiàn)場質量控制力度,保證建筑工程整體建設品質。在滿足室內(nèi)能量外泄及散熱需求之外,還應具備良好的隔音降噪功能。要想實現(xiàn)這一點,不僅要合理選擇門窗規(guī)格,還要注重其內(nèi)部構造設計合理性[6]。另外,門窗安裝完畢之后,必須做好相應的密封防護處理,避免外界灰塵或雨水進入室內(nèi)。

4 結語

土木建筑工程施工中綠色建筑材料的應用已成為建筑業(yè)發(fā)展的趨勢,而在施工過程中,需要從設計到材料使用等多個方面對其進行全面考慮。施工人員應注重對環(huán)保理念和可持續(xù)發(fā)展思想的貫徹與落實,并將綠色建筑材料運用于實際工程當中,從而為我國建筑行業(yè)的長遠發(fā)展提供動力。