绿色建筑材料在建筑工程施工中的运用分析
2022-12-15司洋王非
司洋,王非
(中建二局第三建筑工程有限公司,北京 100070)
1 引言
近年来,越来越多的人意识到实现建筑行业绿色发展的重要性,低碳环保理念已经逐渐渗透到建筑工程的实际施工中。依托这一背景,绿色建筑材料在建筑工程施工中应用的范围在不断扩大,并为建筑行业环保、绿色目标的达成奠定了坚实的基础,在保证建筑工程施工质量的同时,实现了建筑的低碳环保,促进了建筑行业的可持续发展。
2 建筑工程全过程碳排放量计算
将绿色建筑材料应用到建筑工程中的根本目的是增强建筑工程的环保性和生态性,最大限度地降低建筑工程排放的CO2以及能源消耗量。基于此,对建筑工程全过程的碳排放量进行计算有十分重要的意义。
绿色建筑的建设全过程可以分解为6个阶段,分别是材料生产、材料运输、建筑施工、投入运行、后期维护以及建筑废弃拆除处置。在这6个阶段,都有CO2的产生与排放,并消耗相应的能源,因此,需要对碳排放量进行计算。绿色建筑工程全过程CO2排放量计算公式为:
式中,Cz为绿色建筑物全过程CO2排放总量;Cs为建筑材料生产环节的CO2排放量;Cy为建筑材料运输环节的CO2排放量;Cj为建筑材工程建造环节的CO2排放量;Cx为建筑工程实际运行期间的CO2排放量;Cw为建筑物维护环节的CO2排放量;Cf为建筑材物废弃拆除处置环节的CO2排放量。
1)建筑材料生产环节的CO2排放量:
式中,Ci为第i种建筑材料本身的碳排放系数;mi为第i种建筑材料的实际使用数量;ai为第i种建筑材料本身的回收系数。
2)建筑材料运输环节的CO2排放量:
式中,Li为建筑材料从采购地运输到施工现场的平均距离,km;ti为单位质量的建筑材料使用不同运输方式的CO2排放量,kg/km。
3)建筑工程建造环节的CO2排放量:
式中,x为建筑物地上部分的实际层数;S为建筑物的占地面积。4)建筑物实际运行阶段的CO2排放量:
式中,qi为建筑物运行阶段平均每一年消耗第i种能源的量;ei为第i种能源的碳排放因子;y为绿色建筑物本身的使用寿命。
5)建筑物废弃拆除处置环节的CO2排放量:
式中,C1、C2分别为建筑物拆除环节和建筑物处置环节的碳排放量,kg/m2。
通过上述的公式,建筑工程的碳排放总量就可以进行有效的计算,从而以此为依据选取最适宜的绿色建筑材料以及施工技术方法。
3 建筑工程施工中绿色建筑材料的应用
3.1 绿色建筑材料在顶端设计中的应用
在建筑工程施工的每一个阶段,均可应用绿色施工材料。对于建筑工程顶端设计,绿色建筑材料在其中的应用具备多方面的优势。举例来说,在力学性能方面,绿色建筑材料相较于传统建筑材料力学性能更加优良,因此,绿色建筑材料的应用范围日益扩大。虽然绿色建筑材料的应用可以带来许多正面影响,但是,在实际应用期间,依然应当注重科学性和适当性,在施工过程中要始终遵守客观规律,合理应用绿色建筑材料,最大限度地发挥绿色建筑材料的优势。
1)选择绿色建筑材料时,需要对其各项指标进行明确,还要对建筑工程本身所需绿色建筑材料的类别和相关要求做到全面掌握,并以此为基础选取最适宜的绿色建筑材料。另外,还要引入先进技术对绿色建筑材料进行严格的筛选,不仅可以保证绿色建筑材料与工程建设的实际需求相符,另一方面,绿色建筑材料的优势也可以更充分地发挥出来。
2)在应用绿色建筑材料的过程中,还应与施工技术进行有机结合。近年来,我国建筑领域的发展如火如荼,依托这一背景,我国建筑工程项目的数量也呈现出不断攀升的态势,因此,建筑工程施工工艺的类别也十分多样化。将施工技艺与科技创新进行深度融合,可以推动施工技术与绿色建筑材料走向融合,促使绿色建筑材料在充分发挥自身实用价值的同时,为建筑物美观程度的提升创造条件[3]。
3.2 绿色建筑材料在建筑墙体保温工程中的应用
3.2.1 玻化微珠材料
玻化微珠材料是添加剂的一种,其性状如图1所示。在建筑工程项目墙体保温工程施工期间应用玻化微珠材料时,要对所有原材料的配比进行严格的把控。一般情况下,水与玻化微珠材料在混合时的比重应保持在1.4∶1~1.6∶1。如果某建筑工程墙体保温工程中水泥强度等级为32.5R,且使用的水泥量超过480 kg/m3,玻化微珠砂浆单位体积的用量应超过250 kg/m3。
图1 玻化微珠材料
3.2.2 胶粉聚苯颗粒保温材料
现阶段,建筑物墙体保温工程中比较常用的一种绿色建筑材料是胶粉聚苯颗粒保温材料,其外观如图2所示。在将胶粉聚苯颗粒保温材料应用到建筑工程墙体保温中时,具体的施工方法为,将其均匀拌和之后,在建筑物墙体表面进行涂抹。施工过程中,还要明确以下两方面的内容:首先,以建筑物周边环境、建筑物本身功能和实际需要为依据,在胶粉聚苯颗粒保温材料涂抹面上部粘贴一层砖面,不仅可以对保温层进行一定的保护,还可以有效提升建筑物整体的美观性;其次,应用胶粉聚苯颗粒保温材料进行墙体保温施工时,应将材料铺设密度、抹面胶浆与聚苯板和黏合剂等要素之间的黏合强度作为控制重点。根据相关规范的规定,胶黏剂的胶黏强度应当与设计要求相匹配,如果不存在设计要求,至少需要超过1.1 MPa,已经完成的墙体保温施工的墙面耐碱强度也要超过750 MPa。
图2 胶粉聚苯颗粒保温材料
3.2.3 可再分散性乳胶粉材料
在建筑工程墙体保温施工期间,如果没有对施工细节进行高质量的处理,可能会致使墙体裂缝的产生。例如,节点部位处理不佳、应用的施工技术水平不高、施工材料的性能不良以及填充墙体收缩性强等。一方面,会对建筑物墙体的美观性带来不利影响,另一方面,建筑物整体的质量也会受到严重影响。绿色建筑材料的应用可以有效降低墙体裂缝的产生,其中,可再分散性乳胶粉(见图3)就是一种比较理想的材料。这种材料本身的抗裂性能十分优良,并且干流动性也较强。将可再分散性乳胶粉与水泥砂浆拌和之后,水泥颗粒会被乳液中存在的表面活性剂分解,优化水泥砂浆的流动性。不仅如此,在乳液中存在的亲水胶体的作用下,可以延长水泥砂浆的凝结时间,在聚合物与水泥组合生成网络结构后,墙体出现裂缝的可能性会大幅度降低。
图3 可再分散性乳胶粉材料
3.2.4 无机活性墙体隔热保温材料
将无机活性墙体隔热保温材料应用到建筑工程墙体保温施工期间,其原理主要是材质互融和柔性渐变,将一些无机改性材料、不同类别的固化材料与天然的耐高温矿质材料进行组合优化,材料本身的抗脱落性能、隔绝噪声性能、隔冷隔热性能、抗裂缝性能、抗水性能以及防火性能等都可以达到更高的水准,从而发挥绿色建筑材料节能环保的优势。图4为无机活性墙体隔热保温材料外观图。
图4 无机活性墙体隔热保温材料
3.3 绿色建筑材料在内部装修中的应用
近年来,建筑工程施工期间越来越注重舒适性和美观性的提升。但是,以往的建筑施工材料的环保性能存在一定的欠缺,一些建筑材料不仅不具备环保功能,在建筑物后续投入使用后还会排放一些有害气体,对人们的身体健康产生不利影响。基于此,绿色建筑材料在建筑工程内部装修工程中的应用必不可少。
立足于舒适性的角度,许多绿色建筑材料都具备隔绝噪声、隔绝潮湿、隔热的优良性能,将这些材料应用到装修工程中,一方面可以为人们的工作和生活营造安静的环境,另一方面,可以有效隔绝室外污染空气,从而为人们打造舒适的居住和工作条件;立足于美观性角度,五金、壁纸、地板以及橱柜等室内装修内容均可以应用绿色建筑材料,既可以节省装修时的工期和精力,绿色建筑材料多样化的种类还可以使这些装修内容的形式和外观更加美观。不仅如此,绿色建筑材料在内部装修中的应用还可以设计出以往的建筑材料难以实现的装修效果,为人们营造更加舒适和美观的环境。
4 结语
综上所述,无论对于社会发展,还是对于建筑企业或个人,建筑工程施工中应用绿色建筑材料均可以产生积极的作用。基于此,在建筑领域不断向前发展的进程中,应当致力于绿色建筑施工材料的引入,并将其应用到顶端设计、外墙保温、内部装修以及玻璃幕墙和门窗等多个施工环节中,建造出绿色建筑,真正做到低碳环保,为人们提供更加舒适、安全、环保的工作和居住环境。