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1.1特征
绿色建筑材料具备如下几个方面的特征:第一,主要使用天然资源进行生产,如尾矿、废渣、垃圾、废液等废弃物。第二,在制造工艺和生产技术方面,更加注重对环境的保护,降低了材料生产过程对环境造成的破坏,不使用对人体或者环境有害的化合物,绿色建筑材料的配置,不使用甲醛、卤化物溶剂或芳香族碳氢化合物,并且不含有汞及其化合物。第三,绿色建筑材料对于人体健康有益,可以提升建筑物的居住品质。第四,绿色建筑材料能够实现循环利用,降低对环境的固体废弃物污染。
1.2分类
从绿色建筑材料的实用功效方面来看,一般可分为以下几类:
1.2.1空气净化建材
使用这类建筑材料,可以实现对环境的长期净化。具体来说,通过使用将玻璃、陶瓷等载体,在其中加入Ti02光催化剂,然后通过紫外线光照,就可以使空气中水分和氧气转化为活性氧自由基,而这些游离的自由基能使VOC、S02、NO等污染气体转为无害气体,从而就实现了对空气的净化。
1.2.2保健抗菌建材
这类建筑材料大致可以分为如下几类:第一,金属氧化物。这种材料有较强的抗菌能力,其抗菌效果依次为:Ago、CuO、ZnO、CaO、MgO。第二,含金属离子的、以硅酸盐为载体的抗菌剂(第一代)。第三,光催化抗菌净化材料(第二代)光催化抗菌净化都是利用光照射下产生的活性氧。因此,这类产品在环保方面有着非常广泛的应用前景。第四,稀土激活保健抗菌材料。这种新型抗菌材料,其抗菌效果要比上述几类强。
1.2.3多功能的绿色建材
多功能的绿色建材指的是,建筑材料在发挥其建筑物构成载体的同时,还能兼具其他对居住环境有益的功能。举例来说,第一,日本东陶公司研发出的一种新型瓷砖,可以抑制杂菌的产生和防止霉变。第二,绿色建筑材料可以调节室内温度,有的壁砖可以发挥调节室内温度的效果。
2环保节能绿色建筑材料的应用
2.1绿色建材在国内的应用
从总体上看,我国对绿色建筑材料的研究和应用尚处于起步阶段。同一些发展国家相比,我国目前还是以传统建筑材料为主。不过近几年,绿色建筑材料已经收到了社会各界的关注,人们对绿色节能低碳建筑有了比较深的认识。国家也在大力支持研制新型节能环保材料,鼓励建筑行业发展绿色节能建筑。
2.2应用价值体现
绿色建筑有着非常好的使用价值,例如,在建筑物中按照一定的比例加入绿色建筑材料,可以提高房屋居住的舒适度,使得其冬天室内温暖,而夏季则凉爽。根据相关的数据统计显示,绿色节能建筑物,同传统材料的建筑物相比,可以减少三成的电力消耗。并且这些绿色建筑材料,对人体有益,不危害环境,使用的资源大多来源于自然物,对资源造成的压力很小。
2.3绿色建材的应用现状
2.3.1用于墙体及围护结构的环保节能型建材
在绿色建筑材料的使用方面,目前比较常见的就是墙体材料和一些维护机构板材。通过在主体建筑物加装这种建筑材料,可以降低建筑物的整体质量,并且起到良好的隔热保温作用,有利于降低建筑物的能源消耗。
2.3.2用于屋顶、地板及门窗的环保节能型建材
在建筑物的屋顶、地板以及门窗安装方面,可以使用合适的绿色节能建筑材料,对于提高建筑物的整体环保性能,有着十分重要的影响。一些新型的绿色节能建筑材料,安装在屋顶或者门窗上,可以有效提升建筑物的居住品质。
3绿色建筑材料发展瓶颈与趋势
3.1发展的瓶颈
建材市场绿色建筑材料发展的三大瓶颈:政策、成本、认知度。一是国家没有多少政策出台,仅仅是倡导。就像世博会所使用的绿色建筑,用完就拆了。这也涉及到第二点,也就是成本。造价会让开发商难以承受。大规模生产或许能使成本降低,但在技术上尚未实现。第三是消费者的认知度。建材市场绿色建材都将会是一个很大的趋势。建材市场绿色建材厂商的不规范生产也是影响其普及的一大原因。
3.2发展趋势
绿色建筑材料是一种新型的建筑材料,对于改善传统建筑材料带来的环境污染和资源压力,有着十分重要的人作用。可以说,未来绿色节能环保性建筑材料,其发展趋势会逐渐清晰,应用范围也会不断扩大。
4结束语
被动技术指以非机械电气设备干预手段降低建筑能耗,在建筑规划设计中合理布置建筑朝向、优化遮阳、提高围护结构的保温隔热性能、提倡自然通风等降低建筑供暖、空调、通风等能耗。被动式建筑中建筑师为建筑设计了密封的外壳,建筑几乎无法得到及散失任何热量,也无冷风渗透量。其采用超厚的保温材料和复杂的门窗,通过住宅本身构造做法实现高效保温隔热性能,利用人体及家电设备散热和太阳能为建筑提供热源,几乎不使用主动能源,即便需提供其他能源,尽可能采用清洁的可再生能源,在保证建筑舒适度的基础上提高能源利用效率,实现低能耗乃至零能耗。仅以加厚保温材料的做法在达到一定的限度后,其节能费效比呈指数式上升,根据国外资料研究,随着保温材料厚度的增加,建筑节能费效比急速增加,其间一个骤减点即为一定的保温厚度后供暖能耗急速降低的效果,则在建筑设计过程,需要我们细化设计要点,选取合理的参数,取得最佳节能费效比。围护结构保温和气密性是建筑物减少能耗,提高舒适性的基础。65%节能设计标准执行后,围护结构节能任务分解为40%~45%,即总节能量的60%~70%,可知采取良好节能效果的围护结构是建筑被动式节能的关键技术。
1)积极采用新型保温材料。以工业废渣粉煤灰为原料制备SiO2气凝胶或SiO2—Al2O3复合气凝胶,将其作为添加材料,制成新型复合保温材料,可有效改善保温材料的物理性能,并提高材料防火性能。
2)高性能外窗的研究与利用。高性能外窗是建筑节能重要的工作内容之一。考虑型材、玻璃、密封性能、窗型设计等影响窗户传热系数和密封性能的主要因素,选择新型型材、Low-E玻璃、新型密封材料等。
3)非承重自保温体系研究与利用。非承重砌块自保温体系是由非承重自保温砌块和免拆复合保温模板构成的一体化新型复合体系。研究保温砌块材料、孔型,降低并达到建筑外墙传热系数限值,使用免拆复合保温模板对热桥部位进行处理,达到系统节能和防火。
二高效的主动技术
被动技术看似被动,其实最大限度的利用自身设计、构造和建筑材料,来主动实现建筑自我形式节能;而传统意义的主动式节能技术则指优化的设备系统,选用高效的设备实现建筑节能。本文认为两者是互补关系,前者实现建筑科学合理节约能耗,而后者可使建筑物能耗降得更低,主动式技术的采暖空调及照明是目前建筑能耗的主要构成部分,因此,从“开源节流”的设计角度出发,降低其能耗是建筑主动式节能的关键技术。
1)开发利用新能源和可再生能源。大力推动太阳能、浅层地能等可再生能源在建筑领域应用,实施项目示范、城市示范及农村地区县级示范,完善支持政策,努力提高可再生能源建筑应用技术水平,并做大做强相关产业,增强产业核心竞争力。
2)采用高效建筑供能用能系统及设备。建筑用能中,各种设备消耗的能源最多,占比最大。因此,严格按照设计标准及节能措施选取国家要求的高效节能产品。如室内空调器采用高效电机和压缩机设备;电脑方面采用液晶显示和自动节电休眠;光源采用高效节能灯具;机电动力设备采用如变频高效设备,高能效等级电力变压器等。
3)推行绿色照明工程。建筑照明设计,合理设计与选择照明灯具,克服照度不适、浪费严重,达到绿色照明目标,通过分区集控,实现照明灯具分区开关控制;场景设置,设置常见场景照明控制面板;个人调节,可达到节能的目的,更可体现人文关怀。
4)优化用能系统。建筑用能涉及到冷热源、输送效率、用能末端,作为系统整体进行研究,通过技术集成,提高用能系统能效。
运行环节的节能关键技术:在可行性技术支持下,对建筑设备实施系统化的运行技术措施,将绿色设计和绿色运行结合,实现理想的节能效果。
1)系统化的运行技术。建筑设备系统运行相互影响、制约,但又相互独立,从用能设备环节逐步分析,在不同时段、区域、参数优先级策略下,运行管理系统自调整控制方式,以期达到最佳节能及舒适度效果。系统化的运行技术立足建筑运行设备的控制系统集成信息,具有集中管理、分散控制、系统联动等特点,实现各相关系统之间的软件联动控制,确保建筑设备处于高效、节能、最佳运行状态,并可提供舒适的工作环境。
2)混合照明智能控制技术。混合照明方式,以自然光为主,自然光不足时,辅助以人工光源。将自然光技术与光导管技术相结合,既可扩大自然光利用范围,又可节约一次能源。混合照明系统智能控制系统由于局部自然光影响,其照度分布为自然光及人工光源照度耦合矢量场,且自然光受外界条件影响较大,则人工照明拟采用调光控制,目前调光控制可分为分阶调光控制和连续调光控制。两种调光方式的比较:分阶调光成本较低、容易实现;连续调光可与光导采光系统无缝结合,更具节能潜力,且可防止工作面照度跳变,达到预设定照明效果。
3)中央空调智能控制技术。中央空调系统涉及冷热源产生环节、输配网环节及末端环节,各个环节息息相关且相互影响制约,则其控制系统应观全局而非单个测量参数调控技术的堆砌。基于参数控制模型优化的系统突破传统的定流量控制模式,实现空调冷媒流量跟随负荷变化而变流量运行;改变目前用能系统的离散控制,从宏观上把握及分析建筑设备运行状况,根据负荷实时在线修正及调整设备运行状态,特别是对动力设备加减及群控具有明显的节能效果,特别的,实际运行工况参数与控制模型参数可相互校正,即可自调整系统控制因子,使之更符合实际运行状况。
三结语
绿色建筑材料相比于传统建筑材料应当具备以下的接几个特征:第一,在生产过程中应当以高新技术作为依托,最大限度的减少天然资源和能源的使用,最大程度地利用尾矿、废液、废渣等废弃物;将产生的有毒、有害物质和废料量降至最低;禁止使用甲醛、芳香族碳氢化合物、卤化物等,并且材料成品中不能含有铝、汞、铬及其化合等等有害物质。第二,在使用过程中最大程度满足人们在居住时对安全、健康、环保、卫生、美观等需求,同时具有防火、调湿、除臭、调温等功能,并具有良好的耐久性能。第三,对已经完成使用寿命的材料能够循环再生使用,或者可以转化成为对环境无明显影响的物质。因此,绿色建筑材料的本质就是减少对能源、资源的消耗,降低对生态环境的污染,能够进行重复循环再生使用。
二、绿色建筑材料对城市生态环境保护发展的必要性
1、建筑材料发展趋势的影响
随着全球经济发展不断提高,越来越多的人意识到绿色建筑材料的重要性,强调了健康、环保的必要性,着力研究利用少量自然资源、降低环境污染的良性建筑材料,为保证人与资源环境和谐发展做后盾。因此,人们在建设城市文化时应当不断思考和反思使用建筑的科学性和合理性,从而使建筑材料在生产过程、使用过程和再生过程中造成的环境负荷与材料性能相协调。研究和使用绿色建筑材料是为了使人们在生存发展中减轻对生态环境造成的符合,致力创造绿色建筑文化,进而体现人与自然和谐发展的精神。
2、经济、资源可持续发展的需要
二十一世纪的人类面临着资源、人口、土地。环境等各个方面的压力,为了协调保护环境与利用资源之间的关系,人类需要良性建筑物创造绿色建筑文化。因此,研究和使用绿色建筑材料和设计建造人们事宜生活的生态环境受到了强烈的关注和重视。结合我国的市场经济发展以及我国居民的需求来看,利用高新提高建筑材料的性价比,促进建筑材料产品的更新换代,研究和使用绿色建筑材料能够满足经济可持续发展的需求。
3、满足建筑材料与环境的适应性需要
我国的建筑工业发展自改革开放以后一直持续了资源消耗高、成本投入高、能源消耗高、污染指数高的“四高”路线,传统建筑材料对使用性能的极度追求和建筑材料与环境适应性的严重忽视是导致我国工业发展还严重依赖于水泥、玻璃、陶瓷、塑料等材料。由于我国的传统建筑材料一般都具有较强的针对性,主要针对特别的场合进行研究开发,使得建筑材料具备多样性,因此无法对建筑材料回收和再利用,长期使用传统建筑材料使得环境协调性较差,并且不能以少数绿色建筑材料取代大量传统建筑材料。因此,在今后的建筑设计、建筑材料设计和生产过程中应当更加注重生态环境问题,必须着重保护生态环境平衡,减轻使用传统建筑材料给生态环境带来的负荷,协调建筑材料与环境之间的关系。
三、绿色建筑材料在绿色建筑文化中的应用及重要作用
我国虽然资源占有总量位居世界前茅,但是资源人均占相对较为贫乏,因此,对节能环保的绿色建筑材料的需求相对较高。目前,我国已经在绿色环保节能建筑材料中取得了不菲成绩。
1、绿色建筑材料的应用
(1)新型墙体材料
墙体材料是建筑材料中的重要组成部分,必须以建材绿色化为主导,合理利用有限的资源,将保护土地和环境相结合,通过限制粘土砖、优化墙体材料,使其有利于生态平衡。技能符合国家的政策要求,又能改善建筑物的使用功能。坚持因地制宜、综合利废的原则,充分利用本地资源,综合利用工农业废渣等生产墙体材料。
(2)保温隔热材料
我国大部分地区采用的保温节能墙体可以最大程度地减小墙体的传热活动,外墙的传热活动比例较大,墙体保温根据保温层的不同位置进行划分为外墙外保温、外墙内保温、中空夹心复合墙体保温。目前,我国的外墙保温技术得到了快速发展,成为了节能建筑材料中的重点。
2、绿色建筑材料对建筑发展有主导作用
绿色建筑材料是建筑安全、健康的基础,采取先进的生产技术,减少天然资源和能源的使用,增加对工农业、城市固态废弃物加工生产的无污染、无毒害、无放射性、可回收循环使用、有利于保护人体健康和环境的健康材料是保障绿色建筑文化的基础。随着政府部门对绿色建筑材料的重视程度日益增大,绿色文化在社会发展中的地位呈不断上升的趋势,各级政府为了响应社会对绿色建筑产品需求的呼声,制定了相应的建筑环境安全建设的发展规划,以此满足人们对绿色建筑文化的需要。
四、结束语