可再生能源和可持續(xù)能源評(píng)估

1、可持續(xù)能源問題探析建材用工業(yè)大麻的能源和環(huán)境評(píng)價(jià)摘 要建筑極大地導(dǎo)致了全球由于自然資源和一次能源資源消耗造成的環(huán)境污染，就像在他們的生命周期排放的二氧化碳一樣。因此,為了實(shí)現(xiàn)建造更可持續(xù)的建筑，開發(fā)新的對(duì)環(huán)境影響小的材料，主要是減少不可再生資源的使用很重要緊迫。在這方面,近期的天然纖維的發(fā)展進(jìn)步代表著一個(gè)生產(chǎn)來自可再生資源的改進(jìn)材料和能源的重要機(jī)會(huì)。為此,對(duì)能源和環(huán)境現(xiàn)狀的評(píng)估需要同時(shí)支持上述材料的設(shè)計(jì)和生產(chǎn),以確定解決方案,增強(qiáng)對(duì)全球可持續(xù)發(fā)展的貢獻(xiàn)。在這種背景下,本次研究寫出了一個(gè)評(píng)論性的論文發(fā)表于2015年2月,集中評(píng)估環(huán)境和能源相關(guān)的基于麻材料應(yīng)用與建筑使用的影響?；仡櫻芯恐荚跍y(cè)試和改

2、善材料的濕熱特性，體現(xiàn)環(huán)保和耗能的減少,同時(shí)保持室內(nèi)空氣質(zhì)量和舒適。這樣做會(huì)使限制能源的使用,減少他們對(duì)人類健康和環(huán)境的影響,所以導(dǎo)致建筑更健康,更環(huán)?？沙掷m(xù)于整個(gè)生命周期。基于研究的結(jié)果,這些材料的優(yōu)缺點(diǎn),他們的使用是嚴(yán)格依賴于給定的結(jié)構(gòu)情況以及對(duì)熱、水分、火和良好的保護(hù)的特殊需求。特別是,所有的研究得出結(jié)論,基于麻的材料的使用的主要力量來自于生產(chǎn)階段,因?yàn)檫@些材料的“綠色”的來源主要與在種植園經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)期間碳封存有關(guān)。關(guān)鍵詞: 可再生能源，建筑，工業(yè)大麻，能源效率，環(huán)境績(jī)效目錄1.簡(jiǎn)介2. 可持續(xù)建筑的材料3.1農(nóng)藝方面3.1.1植物學(xué)和生物學(xué)3.1.2主要生理功能。3.1.3。培養(yǎng)實(shí)踐。3

3、.2纖維、粗亞麻和種子:生產(chǎn)數(shù)據(jù)和主要工業(yè)應(yīng)用3.3纖維和粗亞麻在建筑行業(yè)的應(yīng)用:材料特性的分析4 環(huán)境可持續(xù)性和能源效率基于麻材料用于構(gòu)建應(yīng)用:回顧評(píng)估4.1Thermo-acoustic絕緣墊4.2復(fù)合材料4.3混凝土5結(jié)果和討論6結(jié)論確認(rèn)引用1.簡(jiǎn)介氣候變化越來越吸引全球科學(xué)家和政客的注意，成為一個(gè)全球關(guān)注點(diǎn)。在過去的幾十年里,全球氣候迅速改變并隨著時(shí)間的推移將繼續(xù)改變:因此, 使全球污染減排，干預(yù)是必要的,為保護(hù)全球環(huán)境做出貢獻(xiàn)就是保護(hù)地球本身。在這方面,應(yīng)該注意到,一個(gè)重大致因是由建筑在其生命周期的所有階段隱含能耗、自然資源和在空氣、水和土壤的排放。隱藏能源(通常表示為主要能源)代表

4、了在所有生產(chǎn)流程,現(xiàn)場(chǎng)施工,最終拆除和處置過程中隱藏在建筑和建筑材料的能源。直接和間接能源蘊(yùn)藏能量的兩個(gè)主要組件:特別是,直接能源用于建設(shè),操作,改造,和建筑的拆遷;同時(shí),間接能源消費(fèi)為生產(chǎn)建筑材料在其建設(shè)和技術(shù)設(shè)施。除了隱藏能量,操作能量時(shí)還應(yīng)該考慮打算評(píng)估建筑生命周期能源?；谔峁┑亩x,操作能量是在加熱和冷卻、照明和操作建筑電器時(shí)維持內(nèi)環(huán)境的能量消耗。根據(jù)Sadineni教授的論文，很大一部分發(fā)達(dá)國(guó)家為今天的建筑能源消耗負(fù)責(zé)。的確,在其中的許多地區(qū),建筑能耗占大約40%的能源需求,同時(shí)空間加熱和冷卻要求幾乎60%的總能量消耗在建筑。就歐洲環(huán)境而言, 根據(jù)能源消耗燃料結(jié)構(gòu)，建筑排放的二氧化

5、碳(CO2)占總能源排放量的近三分之一 (甚至更多在一些特定國(guó)家) 。這樣的排放過程包括,首先是物質(zhì)產(chǎn)生的CO2和CO2衍生的排放以及在接下來的階段:材料組裝生產(chǎn)和建設(shè);構(gòu)建運(yùn)營(yíng)生活(這是直接關(guān)系到建筑節(jié)能和網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的能源發(fā)電方法應(yīng)用);還有,建筑組件的拆卸和后續(xù)處理材料。歷史上，許多研究人員進(jìn)行了研究,旨在通過調(diào)查建筑部門，評(píng)估相關(guān)的能源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)問題，尋找全球可持續(xù)性增強(qiáng)的方法:在這方面,近年來進(jìn)行了評(píng)論。例如,自己等人進(jìn)行了詳細(xì)而完整的回顧總結(jié)，進(jìn)行的文學(xué)生命周期評(píng)估(LCA),生命周期能源分析(LCEA)和生命周期成本分析(LCCA)，研究估計(jì)的能源效率和環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展與建筑

6、有關(guān)。此外,關(guān)于建筑物能源問題,Dutil和Rousse介紹了能源的概念，在建筑標(biāo)準(zhǔn)試圖擺脫返回投資(EROI) 。她試圖闡明最便宜的能源是不需要的。他們遵循的EROI節(jié)能策略估計(jì)值偏高,相較于大部分的能源生產(chǎn)策略,強(qiáng)調(diào)節(jié)能的積極的環(huán)境影響。最便宜的能源是清潔的,雖然這句話在某些情況下可能會(huì)被質(zhì)疑:例如,當(dāng)一個(gè)1英尺絕緣體添加一個(gè)已經(jīng)做好的絕緣建筑包圍。事實(shí)上,它可能在節(jié)能方面的好處是不再調(diào)整以適應(yīng)用于生產(chǎn),安裝和處理所使用的絕緣系統(tǒng)的能量。在這方面,Kaynakli為了估計(jì)建筑包層的保溫材料的最優(yōu)厚度及其對(duì)能源消費(fèi)的影響查閱了大量文章。作者證明,最優(yōu)絕緣厚度和由此產(chǎn)生的室內(nèi)加熱和冷卻的能源需

7、求是嚴(yán)格依賴于每年的與建筑所在的氣候帶相關(guān)的加熱和冷卻溫度單位數(shù)值。關(guān)于建筑材料,本人認(rèn)為相比于已發(fā)表的數(shù)據(jù)，低碳和低隱藏能源建筑材料,測(cè)量蘊(yùn)藏能量困難突出。然而,研究為開發(fā)含更少的蘊(yùn)藏能量的新材料付出了努力。例如,Gartner討論了選擇液壓水泥取代波特蘭水泥的可行性，考慮到低CO2排放單位體積混凝土的等效性能。根據(jù)Reddy的理論，穩(wěn)定泥漿塊(SMB)節(jié)能環(huán)保，替代燒結(jié)粘土磚，使他們節(jié)約了約60 - 70%用于燒磚的能量。建筑保溫材料,Asdrubali就可持續(xù)的聲學(xué)特性提出了一個(gè)更新的調(diào)查材料,包括混合和復(fù)合的系統(tǒng),如綠色屋頂和綠色的墻。作者強(qiáng)調(diào),這種材料相比于傳統(tǒng)材料導(dǎo)致非常低的對(duì)人類

8、健康和環(huán)境的影響，制造和安裝的總能源需求普遍低于處理場(chǎng)景在內(nèi)的生命周期循環(huán)。Shrestha等列出了一項(xiàng)協(xié)議,目的是提供一個(gè)全面的列表時(shí)要考慮評(píng)價(jià)的直接和間接的因素。與建筑有關(guān)的環(huán)境影響絕緣材料的生命周期,以及標(biāo)準(zhǔn)化的詳細(xì)描述的計(jì)算方法來確定這些影響。從研究結(jié)果鼓勵(lì)先進(jìn)的建筑保溫材料的使用來提供更高的節(jié)能和降低生命周期環(huán)境影響。命名法CO2 二氧化碳NAOH 氫氧化鈉 與建筑有關(guān)的環(huán)境影響絕緣材料的生命周期,以及標(biāo)準(zhǔn)化的詳細(xì)描述的計(jì)算方法來確定這些影響。從研究結(jié)果鼓勵(lì)先進(jìn)的建筑保溫材料的使用來提供更高的節(jié)能和降低生命周期環(huán)境影響。在這方面,莫漢蒂等認(rèn)為是批判性討論自然資源保護(hù)和回收的優(yōu)點(diǎn),對(duì)新

9、的生物材料回收重新燃起興趣,特別是可再生原材料和能源。研究認(rèn)為生物纖維(例如麻),生物可降解聚合物,和生物復(fù)合材料在產(chǎn)品分類、材料屬性、經(jīng)濟(jì)成本、可用性和主要應(yīng)用方面給我們提供了有用的和詳細(xì)的信息,超過十年后,Shazad著重對(duì)麻供應(yīng)鏈和產(chǎn)品進(jìn)行專門研究，旨在提供一個(gè)完整的最先進(jìn)的具有熱塑性、熱固性和可生物降解聚合物基質(zhì)的大麻纖維復(fù)合材料由的藍(lán)圖。Joshi等在生物復(fù)合材料領(lǐng)域的調(diào)查驗(yàn)證選定了用LCAs來比較復(fù)合材料制成的天然纖維,例如大麻和中國(guó)蘆葦和那些璃纖維做的東西。這樣做讓作者能明確影響環(huán)保天然纖維復(fù)合材料性能的主要因素并得出結(jié)論:這些研究的具體結(jié)果是否全面。最后,拉赫曼回顧了潛在的大麻

10、生物量的生物能源(生物乙醇、生物柴油、沼氣、生物氫)生產(chǎn)探索,同時(shí),在巴基斯坦培養(yǎng)，以滿足當(dāng)前和未來的能源需求。針對(duì)上述情況,可以得出以下結(jié)論：既有研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并研究了植物材料的屬性和供應(yīng)鏈。然而,沒有人通過制定相關(guān)的指標(biāo)和結(jié)果對(duì)他們的能源和環(huán)境性能評(píng)估。研究討論了對(duì)這一地區(qū)造成的后果:它的目的是，實(shí)際上提供了一個(gè)詳盡的調(diào)查研究方案,直至2015年2月用工業(yè)化生產(chǎn)大麻應(yīng)用于建筑材料來解決環(huán)境和能源問題。作者也明確了當(dāng)打算對(duì)基于大麻的建筑材料進(jìn)行能源和環(huán)境評(píng)估要考慮標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。研究正在進(jìn)行因?yàn)槭褂锰烊徊牧洗碇鴮?shí)現(xiàn)能源效率和環(huán)境可持續(xù)性建筑一個(gè)途徑,這是值得關(guān)注和分析的。特別是,這項(xiàng)研究重點(diǎn)在工業(yè)

11、大麻,因?yàn)楹笳呤鞘澜缟辖ㄖ凶畛Ｓ玫闹参锊牧现?。因? 基于論文研究的結(jié)果,作者認(rèn)為尋找全球改良方式，濃縮國(guó)際調(diào)查結(jié)果是可取的。最后,對(duì)于更好地理解,建立和發(fā)展的研究總結(jié),如圖1所示。2可持續(xù)建筑的材料正如在前一節(jié)所強(qiáng)調(diào)的，在建筑和道路的建設(shè)中有近一半的原材料物質(zhì)和能量在地球上。因此，它對(duì)有限資源的消耗和溫室氣體的排放的主要影響是由于燃燒產(chǎn)生的化石燃料19,20。這突出了建筑和采用更可持續(xù)的行為應(yīng)節(jié)約能源，特別是通過減少能源消耗，而不是溫室氣體排放4,21 。事實(shí)上，生態(tài)設(shè)計(jì)和能源效率是迫切需要尋找新的、環(huán)保的、友好的建筑材料和技術(shù)，以降低材料和能源消耗 22 。例如，迪 12 表明，選擇低

12、能耗建筑技術(shù)成果可降低50%使用建筑系統(tǒng)的能量。根據(jù)派瓦等人 23 的觀點(diǎn)，使用可持續(xù)材料和技術(shù)將使更多的可持續(xù)和可承擔(dān)的建設(shè)日前沒有妥協(xié)的舒適標(biāo)準(zhǔn)和所需的性能規(guī)格。為此，最近已觀察到越來越多的目光聚集在生態(tài)價(jià)值和可再生材料上 24,25 。事實(shí)上，建筑施工的常規(guī)材料正越來越多地被可持續(xù)的建筑所取代，如此能夠減少?gòu)慕ㄖI(yè)的主要能源使用和溫室氣體排放量的影響 26 。據(jù)benfratello等人 27 的觀點(diǎn)，這種現(xiàn)象可以歸因于更可能找到這些可持續(xù)材料的使用部位和附近較高的環(huán)境兼容性相比更講究復(fù)雜的材料，通常是經(jīng)過化學(xué)變化或高能量需求的過程。drubali等人 13 指出，可持續(xù)材料通常是由自然

13、或回收材料制成，其生產(chǎn)具有較低的環(huán)境影響，需要少量的能源和不可再生資源。尤其是回收材料的生產(chǎn)是一種日益增長(zhǎng)的現(xiàn)象，根據(jù)lertsutthiwong等人 28 的看法，必須防止工業(yè)和農(nóng)業(yè)廢棄物污染和環(huán)境污染。事實(shí)上，這些廢物的管理已成為全球關(guān)注的最大問題之一。所有的利益相關(guān)者通過回收利用這些廢物來解決這個(gè)問題，他們正在世界范圍內(nèi)進(jìn)行巨大努力，從而有助于優(yōu)化廢物管理措施，避免因處理或衛(wèi)生填埋處理產(chǎn)生廢物能源的環(huán)境影響。此外，一個(gè)顯著的貢獻(xiàn)已經(jīng)顯現(xiàn)出，在過去的幾年里，由研究人員評(píng)估建筑保溫系統(tǒng)（由垃圾和回收的材料制成）提高他們的能源和環(huán)境質(zhì)量。在這樣的背景下，大量的論文已經(jīng)發(fā)表，以提供在這一領(lǐng)域的研

14、究工作的結(jié)果，如，briga-sá等人 21 ，lertsutthiwong等人 28 ，khedari等人 29 和英格勞等鋁 30 。圖1 研究設(shè)置框架在能量和環(huán)境的健全性上看，無論是再生材料和天然材料通常用在綠色建筑領(lǐng)域，建筑材料的選擇是基于回收，原料可再生性和低消耗的資源都涉及生產(chǎn)過程。特別地，ardente等人24指出，使用天然材料，使環(huán)境效益，如減少資源消耗，降低能量的濃度，減少溫室氣體排放量，回收再利用，并在回收前注重產(chǎn)品的最終處置。此外，自然材料可以被認(rèn)為是環(huán)保，因?yàn)樗鼈儾粫?huì)釋放影響人類健康和環(huán)境的有毒物質(zhì)。 27,31 最后，天然材料可以是來源于動(dòng)物的，如羊毛，以及

15、來源于植物的，如麻、草、麻、亞麻、木、竹，那些在市場(chǎng)上用處較多的事物。 13,30 在這樣的背景下，使人們更能理解在本研究中討論的主題，下一節(jié)是專門以性能的主要特點(diǎn)來探討，作為一個(gè)多用途和多功能作物特別是麻可用在相當(dāng)多的行業(yè)，尤其是在建筑中。3麻:一個(gè)多用途、多功能工業(yè)應(yīng)用的作物3.1農(nóng)藝方面3.1.1植物學(xué)和生物學(xué)大麻L(zhǎng)是大麻屬中的一種一年生的C3草本植物，大麻屬被卡羅勒斯林奈在1753年第一次定義為大麻科的一種。大麻屬現(xiàn)在分布在世界各地，從赤道到北緯60度，以及南半球的大部分地區(qū)。大麻被認(rèn)為起源于中亞，雖然有些研究者有不同的主張，認(rèn)為是印度斯坦和歐洲-西伯利亞。它是一種一年生的由不同地域形

16、態(tài)決定其莖的雙子葉被子植物。最內(nèi)層是髓質(zhì)，被稱為粗亞麻（或者植物性雜質(zhì)）的木質(zhì)材料包裹。該層的外面部分是生長(zhǎng)組織，生長(zhǎng)組織里面發(fā)育成上述的粗亞麻，外面發(fā)育成韌皮纖維。莖分支的多少取決于作物的密度。葉子是一種掌狀類型，每片葉有7到11個(gè)有鋸齒邊緣的小葉。強(qiáng)壯的直根滲入土壤深層。種子是灰色或者綠色卵圓形（3-5mm長(zhǎng)，2-3毫米寬）瘦果，1000個(gè)種子的重量在20到25克之間。品質(zhì)優(yōu)良的纖維的高收益有可能覆蓋整個(gè)歐洲。在此背景下，van der Werf 和Turunen強(qiáng)調(diào)，產(chǎn)量和纖維質(zhì)量受密度和自疏性影響，而García-Tejero等地中海半干旱環(huán)境確定了灌溉和種植密度是影響麻類纖

17、維質(zhì)量的主要因素。種植密度應(yīng)該高一點(diǎn)，必須保證防止住宿過多以及真菌感染。栽培品種的成熟周期和光周期反應(yīng)是要被考慮的重要方面，因此，在理想株型和更廣泛的育種工作上的研究是被建議進(jìn)行的。3.1.2主要生理功能。在較低的肥料和灌溉需求下，大麻植物能在幾個(gè)月內(nèi)長(zhǎng)到4米，使得它在物質(zhì)資源的利用上很有效率。以此看來，為了獲得高的生產(chǎn)產(chǎn)量和質(zhì)量好的農(nóng)作物，相比于其他生理功能，樹皮的異質(zhì)性，光照和形態(tài)方面需要特別關(guān)注。(a)異質(zhì)性。大麻的特性在于性別差異，因而作物涉及高異質(zhì)性。當(dāng)涉及到生長(zhǎng)發(fā)育速度時(shí)，可以在雌雄植物之間觀察到巨大的差異：例如，雄性植物更易于開花，衰老的更早，顯示了主纖維更高的質(zhì)量。此外，在同性

18、植物之間，對(duì)光，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水的爭(zhēng)奪包括植物之間的變異，甚至可能導(dǎo)致自疏。這種競(jìng)爭(zhēng)可能會(huì)限制產(chǎn)量，較低資源利用效率，造成質(zhì)量參差不齊。(b) 光周期。大麻是一種短日照植物。在南歐，基因型應(yīng)從現(xiàn)有的生長(zhǎng)周期中選擇較長(zhǎng)臨界光周期來獲得最優(yōu)的利益。這種生長(zhǎng)在歐洲的品種通常產(chǎn)于法國(guó)，有14至15.5個(gè)小時(shí)的臨界光周期。圖二 麻桿交叉(c)樹皮形態(tài)。大麻的莖可分為：(1)“樹皮”或者“韌皮”部分，對(duì)應(yīng)位于維管形成層以外的桿外部的組織(2)位于維管形成層環(huán)內(nèi)的“木質(zhì)芯”由木質(zhì)素豐富的木質(zhì)部組織組成。主級(jí)韌皮纖維（初級(jí)纖維約20毫米至50毫米長(zhǎng)）和次級(jí)韌皮纖維（約2毫米長(zhǎng)）都是由樹皮維管束衍生而成，而芯纖維位

19、于木質(zhì)芯的維管形成層內(nèi)（約0.5至0.6毫米長(zhǎng)）。主韌皮纖維由周鞘初級(jí)纖維束組成，周鞘初級(jí)纖維束的特征在于厚厚的木質(zhì)化細(xì)胞壁。3.1.3種植措施大麻(C. 紫花苜蓿)具有優(yōu)良的農(nóng)藝性狀：例如，它是一種細(xì)長(zhǎng)的取決于它的處理及農(nóng)業(yè)化學(xué)方面的一年生草本植物，這種作物每公頃干物質(zhì)產(chǎn)率很高。 每公頃麻纖維可以產(chǎn)生高達(dá)25噸的地面干物質(zhì)（每公頃20噸莖干物質(zhì)），它每公頃最大可能包含12噸纖維素，這取決于氣候和環(huán)境條件，以及實(shí)施的栽培措施和基因（例如品種）。高產(chǎn)率的變化性是可以觀察到的，例如，在意大利北部，在不同的年份以及不同的地區(qū)，干物質(zhì)產(chǎn)量介于8.3至18.7噸每公頃。一般來說纖維素產(chǎn)量在7至10噸/公

20、頃。干麻類吃的收率變化在1.2至3.0噸/公頃之間，種子產(chǎn)量在0.7至1.8噸/公頃之間。大麻是有120至150天種植周期的春季作物，也可以是很好的例如小麥等冬季輪作谷物的前任作物。麻作物的培育包括好的苗床準(zhǔn)備，這個(gè)苗床一般由犁（深：30-35厘米）和旋轉(zhuǎn)耙（1-2穿過中等質(zhì)地的土壤）組合耕作而成。在種植前用化學(xué)或者動(dòng)物污水和糞便等有機(jī)肥料完成施肥。在南歐，播種是在四月下旬進(jìn)行，而在歐洲中部和北部會(huì)進(jìn)行的晚一點(diǎn)，到五月初進(jìn)行播種。播種可以像對(duì)冬季谷物那樣，用播種機(jī)完成播種（行間距15至20厘米，深1至2厘米）。也可以在具有良好水利條件的土壤上直接完成播種，以增加種子的發(fā)芽率。但是考慮到種子的成

21、本（5.5-6.5歐元/公斤），這種做法仍然是不正常。Struik等著重指出種植密度和干物質(zhì)產(chǎn)量之間的關(guān)系不顯著。只有種植密度極高或者極地，對(duì)干物質(zhì)產(chǎn)量的某些影響才可以看的出來。播種后，大麻的栽培不困難：作物只需要很少的植保產(chǎn)品；同時(shí)，雜草的防治通常不需要使用除草劑，因?yàn)樽魑锉旧砟苡行У囊种齐s草。大麻要求低肥：Struik等強(qiáng)調(diào)，在南歐（意大利），這種植物對(duì)氮肥幾乎沒有反應(yīng)。麻收割的機(jī)械化很大程度上取決于其種植目的。收割是用牧草機(jī)器完成的。在南歐大麻種植的主要使用范圍如圖3中的描繪。圖3 參與種植大麻的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)3.2纖維、粗亞麻和種子:生產(chǎn)數(shù)據(jù)和主要工業(yè)應(yīng)用大麻是一種具有廣泛用途的多功能作

22、物：幾個(gè)世紀(jì)以來，大麻一直是纖維的主要來源，它的油料用于全球的工業(yè)品及消費(fèi)產(chǎn)品中。全球市場(chǎng)對(duì)工業(yè)大麻需求量高，不僅僅是25000種麻制品，工業(yè)大麻指的是以低含量四氫大麻酚（大麻的主要精神刺激性化學(xué)物質(zhì)）為特征的麻類植物。在這方面，圖四概括顯示了可以獲得的制品已經(jīng)大麻可能的用途。根據(jù)最終產(chǎn)品質(zhì)量的要求，生產(chǎn)工藝在栽培技術(shù)和相關(guān)單位成本方面有很大不同。收割的方法根據(jù)非紡織纖維，紡織纖維，或者雙重用途的以及種子來區(qū)分。纖維的切割和收集操作可以分為縱向收割和無序收割，縱向收割是為了獲得用于精細(xì)紡織品的長(zhǎng)纖維，無序收割是為了獲得用于技術(shù)用途的短纖維。對(duì)于高品質(zhì)的紡織產(chǎn)品：植物生長(zhǎng)可達(dá)四米，在收集過程中一

23、直被捆綁，最后在水中浸軟植物和提取纖維。與此相反，在低品質(zhì)的生產(chǎn)的情況下，傳統(tǒng)收獲植物采用圓捆不在水中浸泡植物纖維而通過機(jī)械和物理 - 化學(xué)處理萃取。脫膠是通過細(xì)菌和風(fēng)化的共同作用產(chǎn)生的階段。它可接受閥桿材料（主要是果膠）圍繞纖維束的降解，并進(jìn)行光纖的有效的處理。在這方面，應(yīng)當(dāng)指出，以下兩種方法是：目前可用于使用：-露水漚麻：收獲在田地里的秸稈料莖，其中細(xì)菌聯(lián)合陽(yáng)光，空氣，和露水造成的發(fā)酵，兩至三個(gè)星期可溶解多圍繞纖維的干的材料。這取決于氣候條件，纖維可以分開。露水漚纖維一般比水漚光纖較暗的顏色和質(zhì)量差。-水漚麻:包莖都淹沒在水滲透到中央柄部分,膨脹內(nèi)部細(xì)胞最外層破裂,從而增加吸收水分和衰變產(chǎn)

24、生的細(xì)菌。莖包加權(quán),通常用石頭或木頭,大約8到14天,根據(jù)水溫度和礦物質(zhì)含量。漚麻后，韌皮纖維的分離是通過破除（破莖成短片木本芯）使用專門的機(jī)構(gòu)和剝脫術(shù)（韌皮纖維分離）。纖維中所含的干量為約30，其中20是合適的織（長(zhǎng)纖維）和8-10（短纖維）的紙張的用途。大麻纖維被用在廣泛的紡織和非紡織產(chǎn)品，包括紙，地毯，家具，建筑和絕緣材料。它們可以與水泥混合，以減輕水泥密集體的重量，并因此用于生產(chǎn)涂料，汽車零件，及復(fù)合材料。此外，它們也可以用作動(dòng)物寢具，原料輸入，低質(zhì)量的紙張，和復(fù)合材料46,47。大麻的油籽產(chǎn)量通常生長(zhǎng)稀疏，以促進(jìn)分枝，因此，種子的形成：在大多數(shù)情況下，大麻種子大麻生長(zhǎng)纖維的副產(chǎn)品?；?/p>

25、麻仁是一個(gè)小堅(jiān)果卵圓形，有光澤的表面顏色不均勻，從褐色到橄欖色;根據(jù)品種，其中一個(gè)千粒重范圍為20至23克。麻籽/顆粒是光滑和大約八分之一到一英寸長(zhǎng)的四分之一。處理麻仁涉及脫殼或加壓和粉碎，根據(jù)所需的輸出48。麻籽大多用于庫(kù)存和飼料，在較小程度上，為油狀物。它們可用于，直接，作為食品原料，粉碎的油和粕以及在鳥類種子的混合物。麻仁和油餅用于一系列新的食物產(chǎn)品，包括面食，玉米片，沙拉醬，零食產(chǎn)品和冷凍甜點(diǎn)和非乳制麻“牛奶”飲料用的-3必需脂肪酸一個(gè)較高的水平，并可以可以替代的食物蛋白質(zhì)來源。從粉碎的火麻仁油是在一系列保健品和保健品和營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑的成分。麻仁可用于工業(yè)用油（涂料，油墨，潤(rùn)滑油和密封劑）

26、，化妝品及個(gè)人護(hù)理用品，醫(yī)藥，其它復(fù)合材料中。最后，應(yīng)該指出，工業(yè)用大麻遭遇了下滑，直到20世紀(jì)80年代年。在這種情況下，圖5和6示出了大麻種子從1961年至2011年（最新數(shù)據(jù)）生產(chǎn)纖維的趨勢(shì)，其中增加的生產(chǎn)種子和根纖維可以在近年來被觀察應(yīng)用49。所有這一切說明，以下節(jié)專門討論大麻纖維的主要性能的優(yōu)點(diǎn)和粗亞麻在建筑行業(yè)的應(yīng)用。3.3纖維和粗亞麻在建筑行業(yè)的應(yīng)用:材料特性的分析正如2.1節(jié)中已經(jīng)表明,麻桿由木核心包圍外部皮膚包裹著長(zhǎng)和強(qiáng)大的纖維。麻莖處理產(chǎn)生兩種材料:粗亞麻纖維。大麻纖維是最有價(jià)值的部分,在建筑行業(yè)的工廠,它們通常用作絕緣材料。纖維增強(qiáng)混凝土(FRC),復(fù)合混凝土材料組成的液壓

27、水泥與不連續(xù)的離散矩陣增強(qiáng)纖維制造可以追溯到1960年代50。最初,使用合成纖維,金屬和玻璃纖維,但在這篇文章里已經(jīng)很大程度上研究記錄了。近年來為了取代合成材料，專家們對(duì)綠色建筑材料的興趣已經(jīng)引導(dǎo)了對(duì)用天然材料合成新材料的調(diào)查研究。然而,盡管他們有混凝土增強(qiáng)材料的優(yōu)勢(shì) 51,他們?nèi)匀粵]有完全探索。另一方面,麻粗亞麻廣泛用于麻石灰產(chǎn)品。麻石灰復(fù)合材料在1990年代已經(jīng)在法國(guó)使用和現(xiàn)在有許多在其他國(guó)家大麻石灰建筑的例子 20。麻石灰復(fù)合材料,通常稱為麻混凝土,是由麻粗亞麻的混合物聚合和石灰混合的建筑材料:他們被用于在墻壁、地板和屋頂保溫。最近建議在麻粗亞麻復(fù)合材料上使用一種新型有機(jī)無機(jī)粘結(jié)劑52。

28、最近一篇研究大麻纖維增強(qiáng)混凝土和麻粗亞麻的文獻(xiàn)表明,這些復(fù)合材料的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模標(biāo)本在進(jìn)行抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗彎韌性的力學(xué)性能測(cè)試。發(fā)現(xiàn)了力學(xué)性能強(qiáng)烈依賴于混合使用和填料和聚合物補(bǔ)充間隙。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試對(duì)大麻纖維/赫德復(fù)合材料不同的混合比例,測(cè)試在液壓和沒有液壓條件下在使用石灰粘結(jié)劑的基礎(chǔ)上對(duì)以下材料隨意混合:水泥(31歲,50歲,53-58)、石膏膠凝材料59,氫氧化鈣(27歲,54歲,60),水硬石灰(27歲,54、61、62)和非水硬石灰的混合物(26歲,62 - 64年),沒有額外的規(guī)范65 - 65。在一些研究中,大麻纖維和粗亞麻只是部分替代聚合和沙子(50 55-58 60)。偶爾,大麻

29、織物31,68年57或大麻纖維被像網(wǎng)格一樣使用69。對(duì)大麻纖維/粗亞麻酸橙/水泥復(fù)合材料的力學(xué)性能的總結(jié)見表1。范圍的值對(duì)應(yīng)于相同的復(fù)合材料定性但不同定量的成分。在某些情況下,差異來自特定纖維。更多對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差異的解讀不包括在表中。表1 大麻纖維/水泥石灰/混凝土混合物的力學(xué)性能對(duì)比總結(jié)用大麻纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的聚合性最近才吸引了研究人員的興趣,目的是生產(chǎn)具有特定的機(jī)械性能的高性能聚合物材料 (70、71)。然而,并不是所有領(lǐng)域最近的評(píng)論都說明大麻纖維能增強(qiáng)混合復(fù)合材料的聚合力72。最近在這一領(lǐng)域的研究一直在做聚丙烯大麻纖維復(fù)合材料，即遵循特定的處理周期，保持纖維在處生產(chǎn)過程中73的完整性。在這項(xiàng)研

30、究中,作者記錄改善了楊氏模量(1.9GPa),但對(duì)比原始數(shù)據(jù)在極限強(qiáng)度略有下降(19MPa)。其他研究PP復(fù)合材料的例子71中,另一項(xiàng)研究認(rèn)為將大麻纖維嵌入在環(huán)氧樹脂的復(fù)合材料74并專門就應(yīng)用進(jìn)行聲學(xué)測(cè)試。最后,應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是,最近麻基礎(chǔ)建筑材料的環(huán)境兼容性引起了很多研究者很高漲的熱情。這在下一節(jié)討論。4大麻材料應(yīng)用于建筑的環(huán)境可持續(xù)性和能源效率的評(píng)估如前一節(jié)所示,麻的物理化學(xué)和力學(xué)性能使它適合以纖維和粗亞麻的形式使用在一系列工業(yè)部門。在建筑上,這兩個(gè)麻產(chǎn)品用于生產(chǎn)絕緣墊,混凝土和生物復(fù)合材料。在本節(jié)中通過分析指標(biāo)和執(zhí)行結(jié)果，對(duì)這些建筑材料進(jìn)行能源和環(huán)境性能的詳細(xì)評(píng)估。一旦得到,后者是基于目標(biāo)關(guān)

31、聯(lián)性的審查,從而得到有效的結(jié)果和注意事項(xiàng)。4.1熱聲絕緣墊最廣泛的方法之一使用大麻纖維制造具有隔絕建筑熱,隔音功能墊。許多作者對(duì)這些產(chǎn)品進(jìn)行能源和環(huán)境的評(píng)估。例如,Zampori等人做了LCA的生產(chǎn)(技術(shù)纖維和伍迪核心)評(píng)估，用導(dǎo)熱系數(shù)為0.044 W / m k檢測(cè)使用大麻隔墊產(chǎn)生的影響。庫(kù)存流動(dòng)的研究包括評(píng)估培養(yǎng)1公頃的土地環(huán)境的負(fù)擔(dān)和可持續(xù)性,絕緣性由麻結(jié)構(gòu)或巖棉保溫板保證。作者使用質(zhì)量分配考慮,也澄清了在前面的部分中,大麻種植提供了以下三種副產(chǎn)品:木質(zhì)芯;纖維;塵埃。根據(jù)作者的理論，,1 t木質(zhì)芯收益率為70%,產(chǎn)生25%纖維和高達(dá)5%塵埃粒子。因此,可以說,種植1公頃大麻纖維造成25

32、%的損失。在這方面，作者認(rèn)為可以實(shí)施面板的生產(chǎn)，反而會(huì)成為材料生命周期的屏障。有趣的是，作者所使用的評(píng)估環(huán)境負(fù)擔(dān)的三個(gè)參數(shù)：大麻生產(chǎn)（隔墊的數(shù)量）、兩個(gè)設(shè)計(jì)墻溫室、氣體協(xié)議(GGP);累積能源需求(CED);和生態(tài)指標(biāo)。所有上述的研究強(qiáng)調(diào)，大麻纖維是最影響生產(chǎn)制造面板過程的指標(biāo)，反過來，即墻壁設(shè)計(jì)的生命周期。在這方面,作者記錄,最大貢獻(xiàn)是從材料受精階段的生產(chǎn)和管理所需的化肥方面減緩100年的全球變暖潛能。從清潔能源方面計(jì)算,大麻的使用導(dǎo)致了更多的可再生能源。此外,應(yīng)用生態(tài)指標(biāo)99方法看來，大麻纖維生產(chǎn)影響不可再生能源囤積，緩解因?yàn)檗r(nóng)業(yè)高消耗的化石燃料和運(yùn)輸所需的輸入材料的需求。這方面Fassi

33、還強(qiáng)調(diào), ,Mainawho已證明,主要能源大麻纖維總能源消耗15 MJ /公斤，比礦物和合成材料消耗更少的能源,但比其他天然材料需要更多的能量。這方面主要是相關(guān)階段的輸入材料生產(chǎn)和供應(yīng)代表近64%的上述價(jià)值,總消費(fèi)的主要能源等于9.63 MJ /公斤。van der Werf凸顯了這些環(huán)境問題。他進(jìn)行LCA比較其他年度作物的種植和種植大麻的環(huán)境影響，如向日葵、豌豆、小麥和玉米。這項(xiàng)研究表明,大麻的危害較小，作物與高度富營(yíng)養(yǎng)化時(shí)減少氣候變化和能源使用的影響，因此建議使用。Zampori同樣有此考慮，除此外,他還認(rèn)為大麻纖維墊有效地替代傳統(tǒng)材料，可應(yīng)用于綠色建筑領(lǐng)域。作者比較麻和巖棉氈顯示,事實(shí)

34、上,前者影響遠(yuǎn)低于第二。這是歸因于與大麻光合作用吸收二氧化碳,從而使GWP - 100額度抵消GWP- 100墊生產(chǎn)的負(fù)擔(dān)。大麻纖維用于建筑用途(例如保溫)也被Kymalainen在Sjoberg前五年指出，也歸功于纖維生物降解性在最終階段減少環(huán)境影響。然而,這兩位研究人員表明,這種建筑具有纖維微生物和其他污染物的風(fēng)險(xiǎn),所以,建議質(zhì)量定期監(jiān)測(cè)。此外,收獲、加工、制造、建筑施工和維護(hù)應(yīng)認(rèn)真執(zhí)行,以避免負(fù)面影響的風(fēng)險(xiǎn)(即成型)引起的水分和自由水。最后，為了避免室內(nèi)空氣質(zhì)量的負(fù)面影響，顯然需要開發(fā)產(chǎn)品纖維熱先進(jìn)技術(shù)使用添加劑。另一個(gè)有趣的比較由Menconi和Grohmann開發(fā)了一個(gè)集成于LCCA

35、-based方法的熱仿真模型，旨在確定用絕緣材料的屋頂改造一個(gè)廣泛的綿羊農(nóng)場(chǎng)建筑的最佳選擇。研究表明,所有絕緣材料很穩(wěn)定，表現(xiàn)在適合的時(shí)間增加,保持舒適的溫度,以免超過臨界值的動(dòng)物福利。通過分析他們的整個(gè)生命周期,最好的材料是玻璃棉,羊毛,和大麻纖維,而聚氨酯排名最后,因?yàn)殡m然提出了最佳反應(yīng)溫度控制它需要高初級(jí)能源輸入。大麻纖維被確認(rèn)是要求更少的能源和減少溫室氣體排放的材料。Fassi和麥納還發(fā)現(xiàn),與其他天然材料相比，和大多數(shù)傳統(tǒng)的礦物材料和合成資源相比，最重要的是，大麻纖維對(duì)不可再生資源和能源的生產(chǎn)和加工的低消耗,在最終處理階段也同樣。相比之下,他們記錄了大麻纖維沒有造成對(duì)臭氧層損耗的影響,

36、溫室效應(yīng)和酸化。最后,Korjenic提出相較于常用的建筑保溫材料，使用麻、黃麻,和亞麻纖維改進(jìn)新的絕緣材料的物理、機(jī)械、和絕緣性能。這個(gè)研究的發(fā)現(xiàn)表明,考慮6個(gè)樣本,導(dǎo)熱系數(shù)從平均近0.044 W / m K值的平均值增加至幾乎0.057 W / m K，染色性介于0和14%。此外,觀察到,根據(jù)樣品的水分比例和組合,可以獲得非常低的導(dǎo)熱系數(shù)值,從而增加這些材料對(duì)傳統(tǒng)材料的競(jìng)爭(zhēng)力。也觀察到當(dāng)含水率小于10%,大麻纖維和粗亞麻的含量分別是是48 - 64%和16 - 32%,用雙組分纖維含量為20%，熱導(dǎo)率之間的水平在0.0390.044 W / m K?；诎l(fā)泡聚苯乙烯(EPS)的密度，發(fā)泡聚

37、苯乙烯(EPS)面板的熱導(dǎo)率通常落定在0.030和0.040 W / m K之間。大麻纖維墊的使用使類似的保溫性能具有更高水平的環(huán)境兼容性?？傊?可以斷言,所有檢測(cè)論文的作者指出,大麻纖維墊由于良好的能源和環(huán)境性能可替代傳統(tǒng)材料用于建筑隔熱隔聲絕緣。然而,其內(nèi)在質(zhì)量應(yīng)該不斷監(jiān)測(cè),以保證室內(nèi)空氣質(zhì)量和舒適條件，從而避免這種大麻纖維材料對(duì)人類健康的風(fēng)險(xiǎn)。4.2復(fù)合材料麻復(fù)合材料領(lǐng)域的兩位先驅(qū)Pervaiz 和Sain,他們研究了由天然纖維(NMT)制成的隔熱隔聲絕緣墊的力學(xué)性能和環(huán)保性,將結(jié)果與熱塑性塑料制成的玻璃纖維隔墊(GMT)對(duì)比。分析強(qiáng)調(diào),天然纖維,如麻,有很大的潛力作為可持續(xù)“下沉”并使

38、用以節(jié)約不可再生能源資源。出于這個(gè)原因,對(duì)比玻璃，應(yīng)該首選大麻纖維。所以應(yīng)該允許更多的環(huán)保復(fù)合材料生產(chǎn)。許多測(cè)試過使用大麻纖維生產(chǎn)的鋼筋和由幾種高分子材料制成的復(fù)合材料,如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)作比較的作者進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)大麻纖維生物復(fù)合材料生產(chǎn)的環(huán)境效益。Bourmaud等人進(jìn)行了一項(xiàng)研究,目的是探索經(jīng)過多次注射模具使用來自多種工業(yè)廢物的pp再生PP /麻復(fù)合生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的變化的主要特點(diǎn)。評(píng)估強(qiáng)調(diào)整體減少的估計(jì)對(duì)酸化和主要不可再生能源消耗的影響。這強(qiáng)調(diào)在使用時(shí)用一個(gè)循環(huán)矩陣粘合大麻纖維以產(chǎn)生聚合物/植物纖維化合物對(duì)環(huán)境的可行性。Lu 和Oza加入漢麻纖維制成的高密度聚乙烯（HDPE）的復(fù)合材

39、料進(jìn)行測(cè)試。他們研究了通過添加硅烷、鈉和氫氧化鈉（NaOH）改善大麻纖維的HDPE基材生產(chǎn)復(fù)合材料的熱和熱機(jī)械性能的效果。通過La Rosa等測(cè)試用制造手糊的玻璃織物和天然纖維氈使用的環(huán)氧乙烯基酯樹脂制造的雜化復(fù)合物的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)成本。他們的結(jié)論是，在玻璃纖維增強(qiáng)的熱固性樹脂的使用麻墊允許增加環(huán)境可持續(xù)性和增加的經(jīng)濟(jì)方便相比傳統(tǒng)玻璃纖維的替代品。最后，一些研究已經(jīng)最近處理了使用大麻進(jìn)行生產(chǎn)，正如由阿諾和古爾利62指示的復(fù)合材料，可以作為填充承載結(jié)構(gòu)的材料與隔熱和隔音功能。 Sassoni等提出了新穎的麻基復(fù)合材料，在面板，通過粘結(jié)麻hurds用新的雜化有機(jī)無機(jī)粘結(jié)劑，由氧化鎂和面粉的形式的反應(yīng)性

40、的植物蛋白的產(chǎn)生的表格。三個(gè)不同電平密度（低，中，高），這取決于粗麻hurds的尺寸被認(rèn)為生產(chǎn)要測(cè)試的樣品。結(jié)果強(qiáng)調(diào),低密度板最適合建筑保溫?zé)釋?dǎo)率值為0.078 W / m K然后增加到0.138 W / m K的中密度板。相反,高密度保溫面板顯示無顯著的優(yōu)勢(shì),因?yàn)樗麄儽辉O(shè)計(jì)提供良好的對(duì)物理和機(jī)械應(yīng)力的阻力。很明顯,較低的導(dǎo)熱系數(shù)適用更多的能源和環(huán)境良好的建筑,從而使這些復(fù)合材料成為建筑業(yè)非常有前途的新材料。4.3混凝土充分利用粗亞麻生產(chǎn)的混凝土,被稱為“麻混凝土或亞麻混凝土”,一個(gè)與石灰固定粘貼在一起基于生物復(fù)合的粗亞麻材料 84。應(yīng)該注意到，粗亞麻制成的混凝土的保溫隔熱性能不是用軸承負(fù)荷。

41、最近為了生產(chǎn)FRCs58對(duì)可能削弱大麻纖維抗拉強(qiáng)度進(jìn)行研究。麻混凝土通常是用于鑄造適合建筑外表面，或噴灑臨時(shí)或永久的原位模板，或預(yù)制構(gòu)件的構(gòu)建塊板 85。這種材料被越來越多的推薦是因?yàn)樗鞘褂每稍偕?麻)的低環(huán)境影響的。此外,這種植物使碳封存在植物生長(zhǎng)期(86、87)。如前所澄清,它的特點(diǎn)是有很好的熱聲學(xué)特性,同時(shí),通過良好的水平轉(zhuǎn)化熱力和吸濕性,使它成為一個(gè)良好的室內(nèi)濕度調(diào)節(jié)器,所以導(dǎo)致更好的室內(nèi)空氣質(zhì)量88。Stevulova等。86測(cè)試硬化混凝土制成的干燥麻粘結(jié)用化學(xué)苛性-菱鎂礦基于水泥的熱導(dǎo)率。他們測(cè)得的熱傳導(dǎo)率的值0.068和0.123 W / m·K的之間，這取決于樣

42、品'密度，從而發(fā)現(xiàn)是可以替代常規(guī)的建筑材料，如充加氣混凝土蒸壓（AAC）中的值相媲美。出于這個(gè)原因，作者強(qiáng)調(diào)，大麻混凝土應(yīng)首選具有相等功能和熱傳導(dǎo)率的。馬盧夫等31提出法國(guó)夏季條件下對(duì)麻混凝土圍護(hù)結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)濕熱行為的一些初步調(diào)查。該研究分為兩個(gè)部分：第一部分是有關(guān)大麻混凝土的熱物理特性與那些建筑用的其它材料的比較，而第二調(diào)查了在建筑物外表面材料濕熱行為。該小組作者落實(shí)一個(gè)聯(lián)動(dòng)傳熱傳質(zhì)模型，之后將驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。得出結(jié)論,在法國(guó)名西非,有室內(nèi)過熱的風(fēng)險(xiǎn)。這個(gè)問題在地中海國(guó)家是常見的。夏天在大多數(shù)情況下是相當(dāng)具有挑戰(zhàn)性,因此,改進(jìn)解決方案需要識(shí)別和評(píng)估,為室內(nèi)過熱緩解，提出使用外部遮陽(yáng)的綜合

43、效應(yīng),夜間通風(fēng)技術(shù)和高能源存儲(chǔ)容量材料改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，提高舒適度。這樣的解決方案可能在法國(guó)南部不足,因此,耦合麻混凝土與更高的熱慣性組件可能是可取的。但是，這個(gè)結(jié)果不能被推廣到其他國(guó)家，因?yàn)榻ㄖo(hù)結(jié)構(gòu)必須符合每個(gè)國(guó)家的法規(guī)并強(qiáng)加一些絕緣特性。出于這個(gè)原因，不同壁厚或配置應(yīng)考慮不同建筑節(jié)能改進(jìn)方案。Shea等85研究了一個(gè)麻石灰建筑物的濕熱性能和瞬態(tài)性能在實(shí)驗(yàn)室加熱情況下的穩(wěn)態(tài)變化的計(jì)算機(jī)模擬的結(jié)果。研究者發(fā)現(xiàn)對(duì)測(cè)試圍護(hù)結(jié)構(gòu)提供衰減的外部環(huán)境，這將有助于夏季條件下保持建筑物內(nèi)的舒適，同時(shí)減少用于加熱和冷卻的能量需求的波動(dòng)速率顯著?？迫R和Pretot發(fā)現(xiàn)麻混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)取決于它的配方,密度和

44、含水量。特別是,它指出， 在15 - 20%的相對(duì)濕度基礎(chǔ)上，水含量對(duì)熱導(dǎo)效應(yīng)的影響低于密度。這種效果應(yīng)該在建筑建模過程中考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)以提高能源效率，相對(duì)于他們的環(huán)保性能。沃克和帕維亞26調(diào)查麻混凝土的水分和熱性能評(píng)估的影響類型的粘合劑對(duì)水分傳輸和麻灰混凝土的熱性能。這樣做是通過對(duì)比用水硬石灰和水泥混凝土和用熟石灰和火山灰做的。根據(jù)他們的發(fā)現(xiàn),作者得出結(jié)論,粘結(jié)劑的類型影響麻混凝土的毛細(xì)吸收。增加水硬性粘結(jié)劑和添加水護(hù)圈會(huì)降低毛細(xì)吸收。這可能是由于水合物粘結(jié)劑在填充微孔隙。相反,粘結(jié)劑類型沒有顯著影響導(dǎo)熱系數(shù)和比熱容。盡管如此,目前的趨勢(shì)表明,粘結(jié)劑水硬性降低熱導(dǎo)率同時(shí)增加熱容,而水的存在似乎

45、增加對(duì)上述熱性能的影響26。多年來,已經(jīng)有研究人員評(píng)估麻混凝土的機(jī)械和熱性能:例如,Elfordy89和阮等64。第一批作者解決了用混凝土塊石灰和麻粗亞麻的混合物生產(chǎn)的問題并制造了一個(gè)投影。他們研究了投影距離在這些材料的同質(zhì)性和密度下的影響,以及物質(zhì)能源密度和力學(xué)性能的影響。本研究的結(jié)果表明,分析塊導(dǎo)熱系數(shù)的增加(從0.179 W / m K到0.485 W / m K)的密度和而不是他們的硬度。這方面是相關(guān)的,因?yàn)樗鼜?qiáng)調(diào),這些模塊可以有不同的功能取決于用途:這方面必須考慮正確的設(shè)計(jì)和建筑的施工。通過示例,可以使用輕量級(jí)的料塊。因此，低密度和導(dǎo)熱系數(shù)的值可以達(dá)到。當(dāng)這些塊有助于建筑的結(jié)構(gòu)完整性

46、時(shí)，需要高的密度和硬度值。這將提高導(dǎo)熱系數(shù),減少保溫能力。很明顯,在這種情況下,一個(gè)額外的隔熱層將會(huì)是可行的提高建筑的保溫能力和更好的能源效率的途徑。然而,它是在熱絕緣和機(jī)械性能之間可實(shí)現(xiàn)的期望的建筑類型。一些研究表明,優(yōu)化的預(yù)制元素(磚或空心塊)的混合物制成的石灰和麻可通過壓實(shí)的新鮮材料鑄造。這樣做會(huì)使混凝土的機(jī)械強(qiáng)度增加,同時(shí)減少所需的粘結(jié)劑。這個(gè)混凝土可用于生產(chǎn)有良好的保溫水平的預(yù)制承載元素。在這種背景下,阮等64突顯了一個(gè)事實(shí),壓實(shí)過程一方面可以增加抗機(jī)械應(yīng)力,另一方面,由于減少孔隙內(nèi)的氣體的體積,導(dǎo)致降低熱導(dǎo)率。這項(xiàng)研究的結(jié)果是同意Elfordy等人的觀點(diǎn)，加強(qiáng)了這些實(shí)現(xiàn)在建筑上的預(yù)

47、制元素將重要作用。這可以通過裝備同等高度絕緣的環(huán)保材料同時(shí)通過在窗戶安裝玻璃增加保溫性、能源效率和環(huán)境可持續(xù)性。在這方面,Pretot等87進(jìn)行噴灑的LCA麻混凝土墻包括混凝土、木框架,呈現(xiàn)“從搖籃到墳?zāi)埂钡姆椒?考慮100年的壽命,墻上,包括以下階段:大麻種植以及粘結(jié)劑和木結(jié)構(gòu)生產(chǎn)和墻施工、使用、最終。作者發(fā)現(xiàn)原材料的生產(chǎn)是最具影響階段,主要是由于來自生產(chǎn)所需的粘結(jié)劑使用。氣候變化指標(biāo)的平衡有利于吸收二氧化碳的植物生長(zhǎng)，文獻(xiàn)評(píng)估了了大麻種植過程碳化過程中發(fā)生的光合作用比排放量更高：這個(gè)結(jié)果Zampori等 75 同意。葉和Miller20執(zhí)行的碳足跡（CF）的研究同樣被注意到。以建立溫室氣體

48、排放量生命周期的目標(biāo)為在英國(guó)建造1平方米的有100年壽命的石灰麻墻功能單元（FU）選擇。有人指出，1 平方米0.3米厚沒有任何墻壁飾面的麻石灰墻可以吸收82.71 kg CO2eq。這不僅彌補(bǔ)了種植和生產(chǎn)過程中排放46.43 kg CO2eq的溫室氣體排放，而且存儲(chǔ)錄入36.08 kg CO2eq。類似的結(jié)果是由沃克和帕維亞26獲得，即1 平米的大麻石灰墻（260毫米厚）需要370-394兆焦耳的能源和吸收14-35 kg CO2 eq，算上其100年的壽命，相當(dāng)于水泥混凝土墻獲得需要560兆焦耳能量的生產(chǎn)和排放52.3 kg CO2eq。在這方面，Ip和米勒20表示，當(dāng)考慮到溫室氣體排放量，

49、否則將已經(jīng)創(chuàng)建的位移，如果另一種類型的傳統(tǒng)的墻壁結(jié)構(gòu)的用于固碳而言的積極影響更為顯著其他領(lǐng)域的環(huán)境評(píng)估開發(fā)麻混合混凝土墻。Nordby和謝伊90他們進(jìn)行了一項(xiàng)研究,旨在探索在生命周期的角度來看如何負(fù)責(zé)任地使用的建筑材料可以產(chǎn)生環(huán)境效益量化。這樣做是通過調(diào)查和比較以下三個(gè)設(shè)計(jì)概念的外墻的碳排放影響:(A)混凝土/巖棉;(B)木釘/木纖維;以及(C)木釘/ 麻灰。在生命周期的角度來看，混凝土墻的生命周期設(shè)置為60年。Ip和米勒20同樣認(rèn)為溫室氣體排放需要評(píng)估。分析外墻被環(huán)境影響的四個(gè)領(lǐng)域:材料的含碳量,反映制造業(yè)加載和運(yùn)輸?shù)焦さ?植物性材料的碳封存和再碳化成石灰和水泥; 室內(nèi)熱緩沖材料影響的熱容和

50、減少的能源使用;最后, 由于吸濕材料的使用對(duì)濕度緩沖和降低能源的潛在影響。根據(jù)作者,結(jié)果表明這一概念最高體現(xiàn)在碳和碳儲(chǔ)存,其12%到20%的潛力再碳化可以制造業(yè)增加一個(gè)60年的壽命,因此,相比其他概念分析非常低（B和C）。事實(shí)上,這兩個(gè)碳儲(chǔ)存和再碳化生產(chǎn)負(fù)荷勢(shì)分別為122%到240%和208%到400%。這是在與Ip和穆勒20協(xié)商的結(jié)論。最后,對(duì)比緩沖效果, 從這個(gè)角度來看墻熱緩沖潛力最高,因?yàn)榛炷潦且粋€(gè)很好的媒介。相反,墻壁B和C潛力最高，濕度緩沖從而更大的節(jié)省混凝土底座墻(概念)加熱和冷卻運(yùn)作的能量。基于這些發(fā)現(xiàn)，麻復(fù)合材料墻表現(xiàn)出高能源效率和環(huán)境質(zhì)量,為此,應(yīng)首選傳統(tǒng)的混凝土墻。5結(jié)果

51、和討論這篇評(píng)論強(qiáng)調(diào)了22篇發(fā)表在2003年和2014年之間談?wù)撽P(guān)于基于麻的建筑材料對(duì)能源和環(huán)境表現(xiàn)的評(píng)估論文, ,如絕緣隔墊、以石灰為基礎(chǔ)的混凝土和生物復(fù)合材料 (見圖7)?；谝酝芯康慕Y(jié)果,觀察到,盡管他們中的一些人是出版于2003年,2004年和2008年,主流研究始于2010年最大的出版物的數(shù)量在2010年到2014年之間下降。特別是,12個(gè)研究報(bào)告發(fā)表在2013 - 2014年期間,因此代表總數(shù)的一半以上出版物回顧了2003年和2014年之間。這方面主要是由于所涉及的利益相關(guān)者,如設(shè)計(jì)師,研究人員、建筑工人和公司所有者日益增長(zhǎng)的興趣和注意力轉(zhuǎn)向麻復(fù)合材料的生產(chǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。這些利益相關(guān)

52、者越來越意識(shí)到在建筑中使用這些材料造成的能源和環(huán)境效益。因此，為了使這些材料進(jìn)一步改善，他們執(zhí)行評(píng)估的相關(guān)結(jié)構(gòu)在機(jī)械,能源和環(huán)境方面也包含相關(guān)的施工工藝上追求進(jìn)一步創(chuàng)新。更多的研究分析環(huán)境評(píng)估方面的物理、機(jī)械、濕度和熱性能:這可以被認(rèn)為是由于結(jié)構(gòu)和能源問題的優(yōu)先級(jí)受環(huán)境因素的影響。基于他們的建筑,結(jié)構(gòu),和行為的表現(xiàn)，這些生物材料必須設(shè)計(jì)成有競(jìng)爭(zhēng)力的,可代表一個(gè)有效的從而替代傳統(tǒng)材料。從圖7中,可以發(fā)現(xiàn)麻復(fù)合材料是最先發(fā)表了11篇論文，調(diào)查發(fā)現(xiàn)其次是復(fù)合材料和纖維。可以得出結(jié)論,增加生產(chǎn)和利用麻復(fù)合材料主要是因?yàn)樗梢杂眠@種沒有任何額外的材料來填補(bǔ)承載結(jié)構(gòu),同時(shí)提供隔熱隔聲絕緣。麻復(fù)合材料的導(dǎo)熱

53、系數(shù)是嚴(yán)格按照主要是大麻和含水量,粘結(jié)劑類型和成分,相對(duì)濕度和水分比例,材料密度和硬度以及生產(chǎn)技術(shù)定的。進(jìn)行環(huán)境評(píng)估，間接地講，麻復(fù)合材料似乎是一種環(huán)境友好型材料,其可以進(jìn)一步改善來自生產(chǎn)的環(huán)境質(zhì)量降低的影響。研究人員已經(jīng)開始著手測(cè)試生產(chǎn)低環(huán)境影響粘結(jié)劑的可行性,同時(shí)保護(hù)他們的整體質(zhì)量。這可能使混凝土的保護(hù)結(jié)構(gòu),機(jī)械,濕熱性能得到應(yīng)用。集中所有的環(huán)境問題分析基于麻的材料(墊、水泥和復(fù)合材料),許多研究發(fā)現(xiàn),在未來，由于日益增長(zhǎng)的興趣也由于評(píng)估的必要性(從環(huán)保的觀點(diǎn)來看)，許多人預(yù)計(jì)將向該領(lǐng)域進(jìn)軍。現(xiàn)在已經(jīng)在結(jié)構(gòu)上和熱性能方面測(cè)試材料。因?yàn)樗麄兪占嘤嘘P(guān)這些材料的環(huán)境問題，這些研究力量被認(rèn)為是

54、有意義的。此外,這也有助于通過提供可靠的信息數(shù)據(jù)和結(jié)果，豐富在建筑上使用這些材料的能源和環(huán)境可靠性研究的國(guó)際話語(yǔ)權(quán)?；谏芷谠u(píng)估來自農(nóng)作物生產(chǎn)和加工建筑材料對(duì)全球環(huán)境影響和對(duì)氣候變化的影響并測(cè)量GWP100。為了建立相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并與實(shí)際保持一致，這些研究驗(yàn)證了FU的選擇和系統(tǒng)邊界的定義，特別是FU并不總是很清楚地確定。但最重要的是,主要取決于麻制品的類型和研究的目標(biāo)。這方面強(qiáng)調(diào)為了方便比較類似的產(chǎn)品,也需要對(duì)其準(zhǔn)確的選擇，F(xiàn)U沒有標(biāo)準(zhǔn)是以避免研究結(jié)果的負(fù)面影響。系統(tǒng)邊界的設(shè)計(jì),包括種植大麻,因此會(huì)涉及到所有主要的輸入流,例如,種子生產(chǎn)、肥料生產(chǎn)和管理,為運(yùn)輸農(nóng)業(yè)活動(dòng)和化石燃料的使用。環(huán)境

55、評(píng)估審查那些Zampori et al75和van der Werf77研究領(lǐng)域的大麻纖維;Ip和米勒20,Nordby謝伊90,和Pretot et al87關(guān)心的麻混凝土;最后，Pervaiz 和Sain80,Joshi et al17,Bourmaud等81和La Rosa et al(83)處理生物復(fù)合材料。后者是在緊隨其后的調(diào)查里做環(huán)保研究部分最多的，其次是混凝土和纖維。生物復(fù)合材料領(lǐng)域研究強(qiáng)調(diào)首選大麻纖維玻璃材料。根據(jù)一些作者,這主要是因?yàn)?(1)相對(duì)于玻璃纖維生產(chǎn)他們的對(duì)電消耗和環(huán)境的影響(2)麻復(fù)合材料等效性能卻有更高的纖維含量，減少污染基聚合物的數(shù)量(3)低重量的大麻纖維復(fù)合

56、材料可提高燃油效率和減少在組件使用階段的排放。大麻纖維應(yīng)用于生物復(fù)合材料，至于混凝土和絕緣墊,，由于的二氧化碳量通過光合作用在植物生長(zhǎng)期間充當(dāng)“下沉”大氣中的二氧化碳。貢獻(xiàn)很高以至于它克服了由于種植和加工排放CO2的消極影響總價(jià)值每公頃耕地t CO2 eq。例如,Zampori等75表明CO2吸收和排放量分別約等于 27.6和1.57 t CO2 eq /公頃，因此導(dǎo)致總共26.03 t CO2eq /公頃被隔離。碳封存對(duì)生物量影響最大，如果是包含在供應(yīng)計(jì)劃內(nèi)也將導(dǎo)致看法改變。當(dāng)建筑都位于溫暖氣候地區(qū),在夏季高溫時(shí)冷卻尤為必要。熱緩沖效果,連同其他解決方案提出的類似Maalouf et al3

57、1的方法也可能變得重要。由于這個(gè)原因,替代材料,像傳統(tǒng)的混凝土,可以使用。在這方面我們應(yīng)該注意到建筑獨(dú)特的環(huán)境,因此,存在局限性標(biāo)準(zhǔn)化和擴(kuò)展相似解決方案的有效性問題。此外,所有的能源和環(huán)境評(píng)價(jià)和上面所討論的,任何其他發(fā)達(dá)的科學(xué)一樣，可以被認(rèn)為是一個(gè)自上而下的磨練。因此，建筑設(shè)計(jì),作為一個(gè)跨學(xué)科實(shí)踐科學(xué)，卻是代表一個(gè)自底向上的決定性整體可持續(xù)發(fā)展建筑的生命周期的方法。90。6結(jié)論近幾年越來越多的對(duì)自然資源和能源保護(hù)的思考更新了大家對(duì)新的生物材料的興趣,特別是基于快速可再生自然資源的新生態(tài)友好材料。特別是，可持續(xù)建筑基本使用有較低環(huán)境影響和較低的溫室氣體排放的天然纖維。最近幾年在天然纖維上的發(fā)展進(jìn)

58、步，如那些由麻、亞麻、黃麻的混合物和科學(xué)的復(fù)合材料,代表著一個(gè)用可再生資源和能源改善材料生產(chǎn)的重大機(jī)遇。因此,作者認(rèn)為,評(píng)估所需的能源和環(huán)境的表現(xiàn)都是作為工具支持設(shè)計(jì)和生產(chǎn)這些材料,目的是使解決方案增強(qiáng)對(duì)全球可持續(xù)發(fā)展的貢獻(xiàn)。近年來集中在評(píng)估一系列麻復(fù)合材料應(yīng)用的環(huán)境和能源問題的研究已經(jīng)進(jìn)步了?；谘芯拷Y(jié)果進(jìn)行回顧可以得出結(jié)論，近年來保溫建筑材料和其他建筑應(yīng)用能源和環(huán)境研究記錄顯著增加。這些研究旨在測(cè)試和改善材料的濕熱性能和環(huán)保性能,以便減少運(yùn)作能量,同時(shí)保持室內(nèi)空氣質(zhì)量和舒適。這將讓能源資源開發(fā)和人類健康和環(huán)境受到有限的影響,從而使建筑更健康更環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展于人類生命周期期間?；仡櫸墨I(xiàn)表明,這些材料有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),他們的使用是嚴(yán)格依賴于給定的結(jié)構(gòu)狀況和特定需求的熱、濕度、火、良好的保護(hù)?；诼椴牧系氖褂玫闹饕α縼碜杂谏a(chǎn)階段,因?yàn)檫@些材料的“綠色”的起源，主要在植物生長(zhǎng)的碳封存。然而,工業(yè)大麻產(chǎn)品,與大多數(shù)可用的可再生原材料相比，一般比傳統(tǒng)材料(比如由玻璃纖維)對(duì)化石燃料的使用和溫室氣體的排放效益好。相反,他們效益不好時(shí),，因?yàn)楸砻娴耐顿Y培養(yǎng)、使用化學(xué)品的受精和害蟲管理導(dǎo)致土地使用，生態(tài)毒性，富營(yíng)養(yǎng)化的問題。