绿色建筑材料在土木工程施工中应用的意义及措施*

张志勇

(甘肃省交科建设有限公司 兰州 730300)

近年来,随着建筑行业寻求更可持续、更环保的解决方案,绿色建筑材料日益受到重视,这些材料经过专门设计和采购,旨在减少建筑项目对环境的影响。近几十年来,人们越来越意识到传统建筑方法和材料带来的环境挑战,而建筑业是资源枯竭、能源消耗和温室气体排放的主要影响者。绿色建筑材料通过将可持续实践纳入施工过程来解决这些问题。

在土木工程施工中使用绿色建筑材料是可行的、必要的,此类材料具有一系列优点,包括减少生态足迹、保护自然资源以及最大限度地减少浪费和污染。此外,还通过提高能源效率、节省长期成本和增加建筑物的市场价值提供经济优势,也利于提高室内空气质量、减少有害排放,以及提高居住者的舒适度。总之,采用绿色建筑材料对于土木工程施工的综合效益提升至关重要。

1 绿色建筑材料在土木工程施工中应用的意义

1.1 环境效益

绿色建筑材料在土木工程施工中的应用价值集中体现在其显著的环境效益上,不仅仅是施工阶段,这种积极的环境影响贯穿项目工程使用的整个生命周期。

1.1.1 减少环境足迹

选择绿色建筑材料是因为它们对环境的影响最小,通常涉及使用回收或可再生资源,这减少了对原始材料的需求,资源消耗降低使工程项目的生态足迹减少。通过最大限度地减少化石燃料和矿物等不可再生资源的消耗,并减少与材料开采和生产相关的温室气体排放,绿色建筑材料有助于打造更加可持续的未来。

1.1.2 保护自然资源

绿色材料优先考虑保护宝贵的自然资源,鼓励使用来源可靠且可快速再生的材料,从而减少对生态系统和生物多样性的压力,这种保护工作也延伸到了水资源方面,因为许多绿色建筑材料提高了水资源利用率,并减少了制造和施工过程中的水资源浪费。

1.1.3 最大限度地减少废物和污染

绿色建筑材料旨在减少废物和污染的产生,它们的使用寿命通常较长,并且在使用寿命结束时可以回收或重新利用。此外,这些材料通常含有较少的有害化学物质,减少了污染物向环境的释放。在建筑中采用环保材料有助于减轻空气和水污染,有助于创造更清洁、更健康的环境。

综上所述,绿色建材的环境效益体现在减轻土木工程施工对环境的影响,支持可持续资源管理,减少资源浪费和环境污染。

1.2 经济优势

绿色建筑材料应用于土木工程施工中体现的经济优势尤为显著,使其成为开发商和业主的明智选择,这些经济效益超出了最初的建设成本,并具有长期的积极影响。

1.2.1 提高能源效率

绿色建筑材料通常因其提高能源效率的能力而被选择,它们有助于更好地隔热、减少传热并提高建筑物的热性能,这意味着加热、冷却和照明的能耗降低,从而减少了建筑物整个使用寿命期间的维护费用。此外,使用节能材料可以遵守能源法规和标准,这可能使该项目有资格获得政府激励和回扣。

1.2.2 节约长期成本

虽然绿色建筑材料的前期成本可能略高,但从长远来看,它们可以节省大量成本,这些材料提高了能源效率和耐用性,从而降低了运营和维护费用,减少能源消耗、减少维修次数以及延长建筑构件的使用寿命,都有助于在建筑物的整个生命周期内大幅节省成本。此外,绿色建筑实践通常会提高居住者的舒适度,从而提高租户保留率,并减少业主与空置相关的费用。

1.2.3 提高建筑物的市场价值

采用绿色材料建造的建筑物往往具有更高的市场价值。环保功能和认证,例如LEED(领先能源与环境设计)或能源之星评级,越来越受到具有环保意识的买家和租户的追捧。具有绿色属性的房产通常会获得更高的租金和转售价格,从而在房地产市场上具有竞争优势。此外,许多政府和市政当局为绿色认证建筑提供税收减免或快速许可等激励措施,进一步增强其经济吸引力。

总之,从经济优势角度考虑,绿色建筑材料成为土木工程施工材料的重要选择,它们有助于降低运营成本、提高房产价值。

1.3 保障健康与福祉

在土木工程施工中使用绿色建筑材料可以为居住者带来积极的健康影响,有助于打造更健康、更舒适的生活和工作环境。

1.3.1 改善室内空气质量

选择绿色建筑材料的部分原因是其挥发性有机化合物(VOC)和其他有害化学物质的排放量较低。因此,用这些材料建造的建筑物通常具有优越的室内空气质量,减少接触污染物和过敏原可以创造更健康的室内环境,降低居住者出现呼吸问题、过敏和其他健康问题的风险。由于人们大部分时间都在建筑物内的空间环境中度过,因此改善室内空气质量尤为重要。

1.3.2 减少有害排放

绿色建筑材料旨在最大限度地减少生产过程中和生命周期中有害物质的释放。排放量的减少不仅有利于居住者,还有助于为周围社区创造更清洁、更健康的环境。通过选择对环境影响较小的材料,土木工程项目有助于减轻施工对空气和水质的负面影响。

1.3.3 提升居住者的舒适度和生产力

绿色建筑材料通常与卓越的热舒适度、声学效果和照明条件联系在一起,这些材料有助于调节室内温度、减少噪音污染、优化自然采光,从而提高居住者的整体舒适度。舒适且精心设计的室内环境还利于提高建筑居住者的生产力,使其成为住宅和商业空间的重要考虑因素。

总之,绿色建筑材料不仅减少对环境的影响,而且优先考虑在建筑空间中生活和工作的人们的健康和福祉。改善室内空气质量、减少排放和提高居住者舒适度的优势使绿色施工材料成为土木工程施工的首要材料选择。

2 绿色建筑材料在土木工程施工中的应用措施

2.1 材料选择

在土木工程施工中使用绿色建筑材料需要采取战略性的材料选择方法,进而实现与可持续建筑实践相关的环境、经济和健康效益。以下是选择绿色建材的主要措施:

2.1.1 使用回收或可再生材料

绿色建筑的基本原则之一是采用对环境影响最小的材料,这通常包括使用再生材料,例如再生木材、再生金属或再生混凝土骨料。与制造新材料相比,这些材料减少了对新资源开采的需求,将废物从垃圾填埋场转移,并节省能源。此外,竹子或可持续采伐木材等可再生材料的整合支持负责任的林业实践,促进长期环境健康。

2.1.2 避免有毒物质

绿色建筑材料优先考虑排除有毒物质,例如挥发性有机化合物(VOC)和甲醛,挥发性有机化合物会对室内空气质量和人体健康产生负面影响。通过选择低挥发性有机化合物排放或无挥发性有机化合物排放的材料,如低挥发性有机化合物油漆、粘合剂和密封剂,建筑项目可以确保为居住者提供更健康的室内环境。此外,避免使用含有危险化学品或重金属的材料利于减少建筑垃圾对环境的影响和毒性。

2.1.3 注重耐用性和生命周期评估

通常选择绿色材料是因为其耐用性和使用寿命,选择能够承受环境压力且需要最少维护的材料有助于减少建筑物生命周期对环境的影响。对材料和建筑构件进行生命周期评估(LCA)有助于评估一段时间内的环境绩效,该分析考虑了材料的提取、制造、运输、安装、维护以及最终处置或回收所需的能源和资源,通过选择具有良好LCA 特性的材料,建筑项目可以做出明智的决策,从而最大限度地减少长期环境和经济成本[1]。

将这些措施纳入材料选择环节利于在土木工程施工中成功应用绿色建筑材料,不仅有利于环境,而且可以节省成本、提供更健康的室内空间,并促进行业内负责任的建筑实践。最终,创造一个更具可持续性和弹性的建筑环境。

2.2 能源效率措施

将能源效率措施纳入绿色建筑材料的使用是可持续土木工程施工的一个重要方面,这些措施不仅减少了能源消耗,还提高了建筑的整体环境绩效和成本效益。以下是关键的能源效率措施:

2.2.1 节能系统和设备的集成

节能系统和设备的选择和集成可以最大限度地减少建筑物运营过程中的能耗,这包括使用高效HVAC(供暖、通风和空调)系统、先进的照明技术(如LED 照明)和智能楼宇自动化系统,这些系统旨在通过根据占用情况和环境条件调整操作来优化能源使用[2]。例如,可编程恒温器和占用传感器可以帮助调节温度和照明,确保仅在需要时使用能源,从而显著节省能源。

2.2.2 被动式设计策略的利用

被动式设计策略最大限度地利用阳光、通风和热质量等自然能源,以减少对主动加热或冷却系统的需求。绿色建筑材料在实施被动战略中可以发挥至关重要的作用,例如选择具有低发射率涂层和适当遮阳的节能窗户可以优化自然日光并最大限度地减少热量的增加或损失,此外,使用隔热和凉爽的屋顶材料可以帮助保持一致的室内温度,减少对机械系统的依赖。

2.2.3 安装隔热和高效照明系统

适当的隔热可以最大限度地减少通过建筑围护结构的热传递、保持舒适的室内温度和减少能源消耗。绿色建筑材料,如由回收或可再生资源制成的环保绝缘材料,可以提高能源效率。LED 灯具等高效照明系统不仅耗电量更少,而且使用寿命更长,从而降低维护成本。结合天窗和灯管等采光策略可以进一步减少白天对人工照明的需求。

通过实施这些能源效率措施与绿色建筑材料相结合,土木工程施工项目可以降低能源消耗,降低维护费用,并减少温室气体排放[3]。这些措施有助于打造更加可持续和对环境负责的建筑环境,同时利于建筑业主和居住者长期的成本节约。

3 结语

总之,由于绿色建筑材料的多种优势,其在土木工程施工中的应用价值值得肯定。绿色材料减少生态足迹,保护自然资源,最大限度地减少浪费和污染,为环境可持续发展做出重大贡献,这些材料通过提高能源效率、实现长期成本节约并增加建筑物的市场价值来提供经济优势。此外,他们还改善室内空气质量、减少有害排放以及提高居住者的舒适度和生产力。

为了确保建筑行业可持续,必须鼓励广泛采用绿色建筑材料,前瞻性地将其纳入土木工程项目施工中,力求与全球可持续发展和环境管理的目标保持一致。通过采用绿色建筑材料,我们可以建造生态友好、经济可行、有利于所有居住者的健康和福祉的绿色建筑,而这种对绿色建筑实践的承诺是对更光明、更可持续的未来的投资。