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浅谈环保节能型建筑材料的研究现状及发展策略

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  摘要:对环保节能型建筑材料的研究现状进行了综述,对环保节能型建筑材料的发展、应用进行了展望,指出建筑材料的环保节能是当前世界上普遍关注的热点问题,环保节能型建筑材料的发展离不开高新技术及新材料的应用。
  建筑材料的生产和加工行业是一个典型的能源消耗型产业,其生产和加工过程中不仅耗费大量的能源,还会污染环境。据统计,2005年建材行业消耗各类能源占全国能源消耗总量的7%,其产生的粉尘和排放分别占全国工业粉尘和排放总量的63%和8. 5 %位居全国工业的第一位和第二位。由此可见,在全国节能减排工作中,建材工业具有举足轻重的作用。因而,发展和推广环保节能型建筑材料是势在必行的。
  建筑材料要做到环保节能,就必须综合考虑建筑材料的生产和使用能耗,尽量采用工业废渣做原料,在保证一定材料成本的条件下,选择保温效果好的建筑材料。环保节能建筑材料是以最少的资料,并尽量利用工农业废弃物及再生材料制造出的高效能建筑材料。在生产过程中也尽量减少对大气污染和能源消耗。

  1、环保节能型建筑材料的发展及应用现状
  1. 1环保节能型建筑材料的发展现状
  1 .1. 1废弃植物纤维
  废弃植物纤维是一种具有多种用途的可再生生物资源,主要是指农作物秸秆、废弃木质材料、废弃竹子等。我国是一个农业大国,农作物秸秆等废弃植物纤维资源十分丰富。
  废弃植物纤维具有很多良好的性能,在环保节能型建筑材料的开发与应用中具有很大的性能潜力。
  相对于其他建筑材料而言,以秸秆等植物纤维为原材料制成的砌块加工过程简单快捷,没有环境污染,可以称得上是绿色环保节能性材料,用它来建造的建筑更可称得上是百分之百的生态建筑。但是由于材料本身的特性,适用于的建筑也有一定的局限性,目前无法用于两层以上的建筑承重构件的需要,不过对于目前广泛需求的私人住宅及小型的公共建筑,秸秆砌块是非常适合的,同时也迎合了当前人们崇尚自然的心态。
  1. 1.2石膏建材
  石膏类建材具有的优点:1)石膏的锻烧能耗比较低(仅为水泥的1 /4、石灰的1/3),因而用石膏做建材可大大节约能源;2)石膏建材比实心砖、混凝土均节约材料;3)石膏建材具有可循环使用性,不产生建筑垃圾;4)石膏无毒无害,具有良好的耐热、耐火性。1 .1.3粉煤灰
  粉煤灰是火力发电厂燃煤粉锅炉排出的一种工业废渣。我国2000年粉煤灰排放量1.6亿t,且每年不断递增,粉煤灰堆放占地面积大,且威胁生态环境,处置粉煤灰的一个有效办法是将粉煤灰应用于建材。利用粉煤灰代替部分赫土制作烧结砖、空心砖、墙地砖以及粉煤灰烧结陶粒等,而掺加粉煤灰生产的陶质制品是很有发展前途的新型环保节能建筑材料。
  1 .1 .4泡沫玻璃
  泡沫玻璃是集环保、保温、阻燃、隔潮、吸声于一体的新型建筑材料。其原料是废弃的各种颜色平板或瓶罐玻璃碎块,属于废物利用;生产的产品具有显着的环保效益;生产过程不产生"三废"。
  泡沫玻璃具有自重轻、抗压强度高、导热率低、耐火性好、抗渗防水能力强、化学稳定性高等特点,是一种既保温又保冷的建筑材料。目前,泡沫玻璃广泛适用于各种场所,如代替砖和砌块,作为屋面、墙体、天棚材料和保温隔热构件。
  1 .1 .5膜材料
  建筑用复合膜材料具有透光性好、密度小、机械强度高、耐久、防火、保温和抗紫外线等优良特性,因而成为新一代的环保节能型建筑材料。用于建筑中的膜材料种类繁多,按材质的不同可分为两大类:1) PTFE类膜材料,其树脂的含量大于90%;2)PVC类膜材料。
  膜材对自然光的透光率可达20,即使对保温隔热性能要求较高的双层膜建筑,其透光率也达4%一8%,透射光在膜结构建筑内部产生均匀的漫射光,无阴影、无眩光,白天可满足各种室内活动的需要,因而可节省大量的照明用电。膜材有较高的反射率和较低的光吸收率,并且热传导性较低,这在很大程度上阻止了太阳能辐射进人室内,减少了热量的传递,具有良好的保温隔热性能。膜材化学性能稳定,不会对环境造成污染和人体造成伤害,膜材作为一种绿色建材在发达国家得到了大力的推广和应用。
  1 .1 .6其他环保节能型建材
  一种纳米微胶囊相变材料可作为新型的环保节能型建筑材料,其主要成分为纳米和微胶囊化的相变材料。纳米在光催化作用下,能杀死病毒,消除VOC和无机有害气体,能在不通人室外新风的情况下有效提高室内空气品质,减少空调系统的能耗;同时,微胶囊相变材料通过相变,物质的分子结构迅速地发生转变,在恒温状态下进行吸热或放热,在外界温度变化时能有效地保持室内热环境的稳定性,减少了能量的损耗,达到建筑节能的目的。
  1.2环保节能型建筑材料的应用现状
  1.2.1用于墙体及围护结构的环保节能型建材
  节能型外墙所用建材必须兼顾合适的储热能力和好的保温隔热性能,复合型墙体是首选。
  空心砌块和多孔砖是常用的、节能良好的墙体建材。在空心砌块的墙体中,可向空隙中填加膨胀珍珠岩、散状玻璃棉或散状矿物棉等松散填充绝热保温材料,降低墙体导热系数及砌块之间的对流换热作用。另外,用高压缩空气把絮状的或块状的玻璃棉吹到墙体空腔中,填充密实,同样能起到很好的保温作用。
  节能型墙体建材应用较多的还有加气混凝土。加气混凝土是优良的低能耗新型墙体保温节能材料,是目前所有墙体材料中唯一能够满足节能标准65%要求的单一材料。它已广泛用于内外墙体、屋面、楼层和平坡屋面,不仅可以用于民用居住建筑,而且可以广泛地用于工业建筑和4层以下混合结构建筑的承重墙体。
  对于建筑的围护结构,则可采用轻质高效的玻璃棉、岩棉、泡沫塑料等保温材料,以减轻建筑能耗。
  1.2.2用于屋顶、地板及门窗的环保节能型建材
  用于屋顶的环保节能型建材有玻璃棉或矿物棉毡(垫),这些保温材料与装饰贴面复合而成的天花板,能减少阁楼空间与屋顶天花板之间的传热系数,起到隔热保温的作用。
  门窗能耗占我国高能耗建筑中总能耗约40%因而门窗的环保节能显得尤为重要。塑料门窗的隔热性能比常用的钢、木、铝合金门窗要好得多;同时塑料门窗生产过程中采用清洁的生产技术,少用天然能源,生产出的门窗无毒害、无污染、无放射性,有利于环境保护和人体健康,符合人们提出的"绿色建材"的概念,因而塑料门窗属于环保节能型建材。
  2、环保节能型建材未来发展策略探讨
  开发环保节能型建材,从根本上改变我国建材工业发展中存在的高投人低产出、高消耗、高污染、低效益的粗放式生产方式,选择资源节约型、污染最低型、质量效益型、科技先导型的发展方式,把建材的发展和资源利用、生态保护、污染治理有机地结合起来,这是21世纪我国建筑材料发展的战略目标。
  我国建材行业未来发展战略方向应该是:大力发展环保节能型建材,采用低能耗制造工艺和不污染环境的生产技术,尽量不使用含有对人体有害的、有机化学物质,兼顾可回收利用和循环生产,坚持走资源节约型和环境友好型的可持续发展道路。
  3、结束语
  建筑材料的环保节能是落实可持续发展重要国策和科学发展观的重要政策。建材的环保节能不仅是一个经济问题,更重要的是一个国家发展的战略性问题。政府、媒体都有责任与义务去引导消费者,只有这样我国环保节能型建筑的发展之路才能更加开阔。建设行政主管部门应强化监管力度,让环保节能工作得到贯彻落实,使建筑真正达到降低能耗、节省开支、节约资源和环境友好的目的。建筑节能型社会,需要大家的努力和参与,让健康、舒适、低能耗建筑在祖国大地蓬勃兴起,造福人民,造福社会。
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