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绿色建筑材料在建筑工程施工技术中的运用

2023-02-02刘进董海勇

佛山陶瓷 2023年12期
关键词:纳米材料建筑材料墙体

刘进,董海勇

(济南浩海建筑安装工程有限公司,济南 250000)

1 前言

随着社会的不断发展和人们环保意识的提升,建筑工程领域对于绿色建筑材料的需求逐渐增加。传统建筑材料在生产、使用和废弃过程中会产生大量的能源消耗、污染物排放和资源浪费,给环境带来负面影响。因此,寻找替代传统建筑材料的绿色建筑材料,成为当前建筑工程领域关注的焦点之一。绿色建筑材料以其在生命周期内对环境的较小影响、可再生性、能效高等特点,逐渐引起建筑业的广泛关注。这些材料不仅能够减少对有限自然资源的过度开采,还有助于减少能源消耗和减缓对环境的不良影响。在建筑工程中,运用绿色建筑材料不仅符合可持续发展的理念,还能提高建筑工程的整体能效,降低能源成本,改善室内环境质量。因此,深入研究和推广绿色建筑材料在建筑工程中的应用,具有重要的理论和实际意义。

2 绿色建筑材料类型

2.1 绿色墙体材料

绿色墙体材料代表了建筑领域对环保、可再生和低碳排放的不懈追求。相对于传统的墙体材料,如砖块和混凝土,绿色墙体材料以其环保特性在建筑设计中崭露头角。这一类材料的应用致力于应对传统建筑材料带来的采挖原材料、高能耗生产等问题,从而减轻对环境的不良影响。竹木纤维板、草木纤维墙板等绿色墙体材料主要以可再生的天然植物纤维为主要成分,通过环保技术进行制造。竹木纤维板的制作过程中采用的竹类植物资源是一种生长迅速、可再生的天然资源,有效降低了对森林资源的依赖。同时,制造过程中减少了对化学添加剂的使用,大大降低了生产阶段的碳足迹。

2.2 保温隔热材料

在建筑工程中,岩棉、聚苯板等保温隔热材料因其优异的性能而被广泛采用,尤其在外墙隔热系统中发挥着重要作用。岩棉是一种以玄武岩等为主要原料,通过高温熔融并喷射成纤维后制成的绝缘材料。其在建筑保温中表现出色,主要体现在其轻质、导热系数低以及阻燃等特点。这些特性使岩棉在提供卓越保温性能的同时,也为建筑带来了更高的安全性。聚苯板是一种以聚苯乙烯颗粒为主要原料制成的保温隔热材料。其轻质、导热系数低、隔热性能优越的特点,使其成为外墙保温的理想选择[1]。聚苯板的轻质特性降低了建筑结构的负担,同时也便于施工和安装。导热系数低保证了聚苯板在隔热方面的卓越表现,有效地减少了建筑能源的消耗。

2.3 纳米材料

在建筑领域,纳米材料的应用主要体现在智能玻璃和纳米涂料等方面。通过在建筑表面涂覆纳米材料,可以实现自洁、防污、抗菌等多重功能,显著提高建筑的耐久性和环境适应性。智能玻璃是一种采用纳米技术的创新产品,其特殊的结构可以调节光线的透过程度。这使得建筑能够根据外部环境的变化自动调整采光,从而提高建筑内部的舒适性,并在一定程度上减少对人工照明和空调系统的依赖,为建筑的节能提供了新的解决方案。纳米涂料是另一种纳米材料的应用方式,其在建筑表面形成一层纳米级的保护膜。这层保护膜具有超疏水、抗菌、防腐等功能,不仅能够使建筑表面保持清洁,减少污染物附着,还能够有效抵御微生物的滋生,延长建筑的使用寿命。这种纳米涂料的应用不仅提高了建筑的维护效率,也符合绿色建筑的理念,减少了对环境的不良影响。

2.4 安全型建筑材料

安全型建筑材料是在建筑工程中注重提供更加安全、健康使用环境的一类建筑材料。其应用致力于减少室内空气中的污染物含量,增加建筑的火灾安全性,从而保障居民的安全和健康。安全型装饰板材以低甲醛、低VOC 的特性,大幅度降低了室内有害气体的释放,有效减少了对室内空气质量的影响。这种材料的广泛应用使得室内环境更加清新,有助于居民的健康。特别是一些对甲醛等有害物质过敏的人群,采用这类装饰板材能够有效减轻室内空气对他们的刺激,提供更加安全的居住环境[2]。另一方面,阻燃材料的应用也是安全型建筑材料的重要组成部分。这类材料具有阻止火势蔓延的特性,一旦发生火灾,能够有效减缓火势的蔓延速度,提高建筑的火灾安全性。阻燃材料的使用在建筑工程中尤为关键,它们能够有效地延长火灾的扑救时间,为紧急疏散和灭火工作提供更多的时机,保障人员的生命安全。

3 绿色建筑材料在我国建筑工程中的应用价值

3.1 满足建筑施工的要求

绿色建筑材料通过不断地创新和研发,可以提供多样化的选择,以满足不同建筑项目的需要。例如,对于高层建筑,轻质、高强度的绿色墙体材料可以有效减轻结构荷载,提高建筑整体抗震性能;对于低层建筑,保温隔热材料的应用则能够提高建筑的保温性能,满足节能环保的要求。因此,绿色建筑材料的丰富选择性使其能够灵活应对各类建筑工程的不同需求,提高了建筑施工的适用性和灵活性。绿色建筑材料在这方面的应用并非仅限于结构性能的改善,还涵盖了对建筑美观、舒适性的考量。例如,一些具有环保特性的新型内饰材料,如绿色墙体材料和环保涂料,不仅能够提供各种颜色和质地的选择,还能有效减少挥发性有机化合物(VOC)的释放,为居住者创造更加健康、宜居的室内环境。

3.2 降低对于周边环境的影响

传统建筑材料的生产和使用常常伴随着对自然资源的大量消耗和环境污染,而绿色建筑材料以其可再生、低碳的特性,能够显著减缓这些负面影响。采用绿色建筑材料不仅可以减少对原材料的采挖,还能降低能源消耗和废弃物产生。例如,选择绿色墙体材料和保温隔热材料,既能够提高建筑的能效,又能够有效减少施工过程对环境的破坏,为周边环境创造可持续发展的条件。此外,绿色建筑材料的应用还有助于降低建筑运营过程中对自然环境的影响。采用具有环保特性的材料,如纳米材料和安全型建筑材料,能够减少室内空气污染物的释放,提高室内空气质量,为周围社区和居民创造更为健康宜居的生活环境。因此,绿色建筑材料的应用不仅关乎建筑本身的环保,也直接影响着周边环境的可持续性和生态平衡。

3.3 契合建筑工程的发展需要

随着社会的不断进步和人们对建筑环境品质要求的提高,传统建筑材料逐渐难以满足对建筑节能、环保、健康的要求。在新型城镇化建设和现代化建筑设计中,越来越多的绿色建筑材料得到应用,从而推动了建筑工程向更加环保、可持续的方向发展。这种契合建筑工程发展需要的趋势不仅在新建筑项目中体现明显,在旧有建筑的改造过程中也得到了广泛应用[3]。通过替换传统材料,绿色建筑材料不仅可以提升建筑的整体能效,还能满足当代人们对室内环境舒适度和健康标准的不断提升的需求。这种契合建筑工程发展需要的趋势,为建筑行业的可持续发展打下了坚实基础,使得未来的建筑更加环保、智能、可持续。

3.4 材料安装便捷

绿色建筑材料的应用还体现在其材料安装便捷的特点上。相较于一些传统建筑材料,绿色建筑材料通常具有轻质、模块化等特性,使得其在施工现场的加工和安装更加方便快捷。这为施工周期的缩短和工程进度的提高提供了有力支持。例如,一些绿色墙体材料采用模块化设计,可以降低施工难度,提高施工效率。因此,材料的便捷安装不仅有助于降低施工成本,还能够在一定程度上减少对施工现场的影响,提高工程的整体效益。

4 绿色建筑材料在我国建筑工程施工技术中的应用

4.1 在内部装饰环节的应用

绿色墙体材料,作为内部装饰的理想选择,不含有害物质,兼具吸音、隔热等多重功能。其独特的调湿和净化空气的特性,为室内创造了更为舒适宜人的生活环境。同时,该材料在设计上也更具创意和可塑性,能够满足多样化的装饰需求,为室内营造出更具个性化和时尚感的氛围。在室内装修中,纳米材料的应用进一步提升了室内环境的精细化调控水平。纳米材料具有出色的机械性能和导热性能,广泛用于制造智能玻璃、纳米涂料等。这些应用不仅提供了更高效的隔音、隔热效果,还能够通过在建筑表面涂覆实现自洁、防污、抗菌等功能。特别是纳米材料在可调光玻璃方面的应用,使得室内光照可以根据居民需求进行智能调节,提高了室内的舒适度和灵活性。

4.2 在顶层设计环节的应用

采用保温隔热材料进行屋顶隔热设计是一项重要实践。这类材料在屋顶设计中发挥着关键作用,能够有效降低建筑物的能耗,特别是在季节变化明显的地区,减缓室内温度的波动,从而降低空调系统的负担,提高整体能效。同时,屋顶保温设计还能够有效提升建筑的保温性能,减少能源消耗,降低碳排放,使建筑更适应不同气候条件,减轻对环境的热污染,推动建筑行业朝着更加环保可持续的方向发展。其次,在屋顶太阳能利用方面,采用高效的太阳能材料也是一种绿色建筑的实践。这些材料通过吸收、转换太阳能,实现对建筑电力需求的一部分或全部自给自足。通过在屋顶设计中引入太阳能电池板或太阳能瓷砖等先进技术,建筑可以更主动地利用可再生能源,减少对传统电力的依赖,降低碳足迹。这种太阳能应用的绿色设计不仅降低了建筑运行的环境负担,同时也在一定程度上降低了能源成本,体现了可持续发展的理念。

4.3 在外部建筑环节的应用

绿色墙体材料在外墙设计中有显著优势,不仅提升建筑外墙的抗风、抗水性能,还具备卓越的保温隔热效果。采用竹木纤维板、草木纤维墙板等绿色墙体材料,有效减缓室内外温差,提高建筑整体能效,为居住者创造更为舒适的生活环境。这些材料在生产过程中采用环保技术,降低了碳足迹,与绿色建筑的核心理念相契合。其次,在外饰面材料的选择上,绿色建筑倡导可降解、可回收的环保材料的广泛应用。这种做法不仅减少了对传统装修材料的依赖,还有效减低了建筑对自然资源的耗竭。采用环保外饰面材料有助于降低室内甲醛和挥发性有机化合物的释放,改善室内空气质量,为居住者提供更为健康的居住环境[4]。此外,透明太阳能材料作为外部建筑的前瞻性设计,不仅实现了对建筑外墙的装饰,还能将阳光转化为电能,实现建筑自给自足的能源循环利用。透明太阳能材料的应用为建筑提供了可再生能源的新途径,降低了对传统电力的依赖,推动建筑行业向更加可持续的未来发展。

4.4 在前期准备环节的应用

绿色建筑材料在这一阶段的应用不仅关乎项目的顺利进行,还直接影响到建筑的环保性和可持续性。在地基处理方面,采用再生骨料替代传统碎石料作为地基填料是一项关键的环保实践。这种做法不仅有效减少了对自然资源的开采,还有利于土壤的保持和水资源的保护。再生骨料具有可再生性,通过对建筑和拆迁废弃物的再加工利用,减少了对原始石材等传统填料的需求。这不仅有助于建筑行业降低对自然资源的依赖,还推动了建筑废弃物的循环利用,符合可持续发展的理念。其次,在基础建设方面,采用高性能、低环境影响的绿色建筑材料具有显著的优势。这些材料在建筑抗震性能方面表现出色,能够有效提高建筑的地基稳定性,降低地基沉降的风险。采用这些绿色材料不仅有利于提高建筑的整体安全性,还能够减少对周边环境的不良影响。

5 结论

总的来说,将绿色建筑材料融入工程建设中不仅是确保工程建设质量的关键手段,并且在绿色环保方面展现出显著的优势。绿色建筑材料的运输便捷性和施工简易性提高了工程建设效率,缩短了建筑工程工期,同时减轻了建筑材料对人体的危害。更为重要的是,随着绿色建筑材料在工程项目建设中的广泛应用,推动了建筑行业朝着绿色健康发展的方向迈进。这一举措不仅有助于改善施工环境,提升建筑的可持续性,也为建筑行业的可持续发展奠定了坚实的基础。

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