綠色建材料——深圳大學(xué)材料學(xué)院

1、深圳大學(xué)材料學(xué)院 第第5 5章章 綠色建筑材料綠色建筑材料深圳大學(xué)材料學(xué)院 3 綠色建筑材料又稱生態(tài)建材、環(huán)保建材和健康綠色建筑材料又稱生態(tài)建材、環(huán)保建材和健康建材，它是指采用清潔生產(chǎn)技術(shù)、少用天然資源建材，它是指采用清潔生產(chǎn)技術(shù)、少用天然資源和能源，大量使用工業(yè)或城市固態(tài)廢棄物生產(chǎn)出和能源，大量使用工業(yè)或城市固態(tài)廢棄物生產(chǎn)出的無毒、無污染、無放射性、有利于環(huán)境保護(hù)和的無毒、無污染、無放射性、有利于環(huán)境保護(hù)和人體健康的建筑材料。人體健康的建筑材料。深圳大學(xué)材料學(xué)院 4 這里所說的這里所說的“綠色綠色”除指城市立體綠化、屋除指城市立體綠化、屋頂花園等特征外，而更主要的應(yīng)是指對環(huán)境無污頂花園等特征

2、外，而更主要的應(yīng)是指對環(huán)境無污染危害的一種標(biāo)志，是指這種建材能在不損害生染危害的一種標(biāo)志，是指這種建材能在不損害生態(tài)環(huán)境的前提下，提高人們的生活質(zhì)量以及當(dāng)代態(tài)環(huán)境的前提下，提高人們的生活質(zhì)量以及當(dāng)代人與后代子孫的生活環(huán)境質(zhì)量。因此綠色建材有人與后代子孫的生活環(huán)境質(zhì)量。因此綠色建材有時不單是指單獨的建材產(chǎn)品，它更多地意味著對時不單是指單獨的建材產(chǎn)品，它更多地意味著對建材的建材的“健康、環(huán)保、安全健康、環(huán)保、安全”品性的評價，它代品性的評價，它代表建材工業(yè)的一次革命。表建材工業(yè)的一次革命。深圳大學(xué)材料學(xué)院 5深圳大學(xué)材料學(xué)院 65.1 概述5.1.1 建材對環(huán)境的污染 在建筑材料生產(chǎn)和使用過程中，

3、污染物一般來自六個方面：空氣、水、固體廢棄物、放射性、噪聲和熱等的污染。深圳大學(xué)材料學(xué)院 7(1)廢氣、粉塵對大氣的污染 建筑材料生產(chǎn)過程中大多伴有燒制過程。 (2)廢液造成的水體污染 在建材的選礦、冶煉、軋鋼過程中會產(chǎn)生很多污水。在冶金涂料等行業(yè)會產(chǎn)生有毒行染物汞、鎘、鉛、砷等廢液；在金屬加工、制造業(yè)中可產(chǎn)生酸、堿污染物；(3)固體廢棄物 工業(yè)窯爐產(chǎn)生的爐渣、采礦和冶煉過程中產(chǎn)生的冶金渣、尾礦與碎石；建筑過程中產(chǎn)生的砂、碎石；金屬、塑料、木材等行業(yè)加工產(chǎn)生的金屬屑、木屑、碎塑料、碎玻璃等；卸老舊建筑物的碎磚、碎瓦等大大增加了固態(tài)廢棄物排放量 。深圳大學(xué)材料學(xué)院 8(4)原材料的開采占用大量的

4、土地。(5)噪聲污染 在建筑施工中,不同的機(jī)械會發(fā)出強(qiáng)烈的噪聲，它是城市噪聲的主要來源之一。 (6)其他污染 家庭裝修中所使用的各種裝飾材料會釋放如甲醛、苯系物、酮等有機(jī)物，可直接刺激人的眼睛、皮膚，或引發(fā)氣管炎等；所使用的尾礦,天然石板材(如花崗巖石、大理巖石)瓷磚及瀝青中，有時會含有過量的放射性元素如氡等。氡是一種氣體元素,如果被人吸收，有可能會引起肺癌等，這是建材對人體的直接危害作用。保溫材料中大量使用的石棉，是一種纖維狀的礦物，在開采和使用過程中被人體吸入后，可導(dǎo)致矽肺病。 深圳大學(xué)材料學(xué)院 9 實例：某部在新營房裝修時用了市面上非常流行的材料，可官兵入住后總覺得不舒服，張指導(dǎo)員的房間

5、里經(jīng)常有股奇怪的香味，睡在里面會出現(xiàn)頭暈、失眠等癥狀。 解析：出現(xiàn)上述癥狀，很有可能就是裝修污染所致。室內(nèi)空氣污染的來源主要是人造板材、墻紙、涂料、油漆、膠、防凍劑、防水劑等不環(huán)保的建筑材料，長期接觸會對人體的呼吸系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、五官、皮膚造成損害，嚴(yán)重的還會致癌。比如：地板輻射污染一般來自含放射性元素的石材做成的地磚，其中花崗巖所含的放射性元素比較多，進(jìn)入人體呼吸道后造成輻射，破壞人的呼吸系統(tǒng)，重者會導(dǎo)致肺癌。深圳大學(xué)材料學(xué)院 10解決： 1、注重從源頭抓起。部隊在搞營房建設(shè)時，應(yīng)計算好營房的污染承受力，計劃好裝修的用材，合理搭配和使用裝飾材料，最好不要大面積使用一種裝飾材料。在采購時，要購

6、買達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的裝修材料。2、裝修完畢不要急于入住。應(yīng)先請專業(yè)機(jī)構(gòu)到現(xiàn)場檢測，如果污染指標(biāo)過高，空氣質(zhì)量過差，必須立即采取措施進(jìn)行改進(jìn)。深圳大學(xué)材料學(xué)院 113、采取相應(yīng)的措施消除污染。常用的方法有以下幾種：一是通風(fēng)。通過室內(nèi)空氣的流通，可以降低室內(nèi)空氣中有害物質(zhì)的含量，從而減少此類物質(zhì)對人體的危害。同時，通風(fēng)也是降低輻射的有效手段。二是活性炭吸附法?；钚蕴渴菄H公認(rèn)的吸毒能手，當(dāng)室內(nèi)空氣污濁時，可以采用此法。室內(nèi)放置一些活性炭可以有效吸附各種有害氣體。三是植物去污法。吊蘭、蘆薈、虎尾蘭能大量吸收室內(nèi)甲醛等污染物質(zhì)，減少甚至消除室內(nèi)空氣污染。4、應(yīng)多進(jìn)行室外活動。官兵在搬入新房后，不要長時間呆

7、在室內(nèi)，切勿睡地板，因為離地表越近，地磚的輻射越強(qiáng)。深圳大學(xué)材料學(xué)院 125.1.2 環(huán)境對建材的破壞作用環(huán)境對建材的破壞作用 我國目前每年生產(chǎn)各種建筑材料要消耗資源50億t以上,全國建材工業(yè)每年排放的co2達(dá)8億多t以上。這些氣體不但成為地球溫室效應(yīng)的主要因素之一，同時又對建筑材料產(chǎn)生影響作用。大氣中co2濃度的增加，會加速混凝土碳化過程，從而影響了混凝土構(gòu)件的特性，縮短了建筑物的使用壽命。大氣中so2濃度的增加也會導(dǎo)致酸雨，酸雨會增加對建筑物、欄桿、扶手、建筑物表面材料的腐蝕老化，降低抗風(fēng)化能力，同時酸雨也會使涂料、墻漆等大分子材料老化。22深圳大學(xué)材料學(xué)院 13n建筑瓷磚的環(huán)境影響評價建

8、筑瓷磚的環(huán)境影響評價n在環(huán)境影響評價過程中采用了輸入輸出法模型，其輸入在環(huán)境影響評價過程中采用了輸入輸出法模型，其輸入和輸出參數(shù)見圖和輸出參數(shù)見圖3.53.5所示。其中輸入?yún)?shù)有能源和原料，所示。其中輸入?yún)?shù)有能源和原料，輸出參數(shù)包括產(chǎn)品、廢水、廢渣，以及由二氧化碳排放輸出參數(shù)包括產(chǎn)品、廢水、廢渣，以及由二氧化碳排放引起的全球溫室效應(yīng)。引起的全球溫室效應(yīng)。圖圖 某瓷磚生產(chǎn)線的輸入輸出法評價模型某瓷磚生產(chǎn)線的輸入輸出法評價模型深圳大學(xué)材料學(xué)院 14n建筑瓷磚的環(huán)境影響評價建筑瓷磚的環(huán)境影響評價n通過輸入輸出法計算，得到該瓷磚生產(chǎn)過程對環(huán)境的影響通過輸入輸出法計算，得到該瓷磚生產(chǎn)過程對環(huán)境的影響結(jié)

9、果見圖結(jié)果見圖3.63.6，其中圖，其中圖3.6(a)3.6(a)為能源和資源的消耗情況，為能源和資源的消耗情況，圖圖3.6(b)3.6(b)為對環(huán)境的影響。由圖可見，該瓷磚生產(chǎn)過程的為對環(huán)境的影響。由圖可見，該瓷磚生產(chǎn)過程的能耗和水的消耗較大。由于采用鋼渣為主要原料，這是煉能耗和水的消耗較大。由于采用鋼渣為主要原料，這是煉鋼過程排放的固態(tài)廢棄物，因此在資源消耗方面屬于再循鋼過程排放的固態(tài)廢棄物，因此在資源消耗方面屬于再循環(huán)利用，這對保護(hù)環(huán)境是有利的生產(chǎn)工藝。環(huán)利用，這對保護(hù)環(huán)境是有利的生產(chǎn)工藝。深圳大學(xué)材料學(xué)院 15圖圖3.6 某瓷磚生產(chǎn)過程的環(huán)境影響某瓷磚生產(chǎn)過程的環(huán)境影響lca評價結(jié)果評

10、價結(jié)果n建筑瓷磚的環(huán)境影響評價建筑瓷磚的環(huán)境影響評價深圳大學(xué)材料學(xué)院 16n建筑瓷磚的環(huán)境影響評價建筑瓷磚的環(huán)境影響評價n另外，該工藝過程的廢渣排放量較小，僅為另外，該工藝過程的廢渣排放量較小，僅為0.5 kg/m0.5 kg/m2 2。廢水的排放量為廢水的排放量為30 kg/m30 kg/m2 2，且可以循環(huán)再利用。相對而，且可以循環(huán)再利用。相對而言，該工藝過程的溫室氣體效應(yīng)較大，生產(chǎn)言，該工藝過程的溫室氣體效應(yīng)較大，生產(chǎn)l ml m2 2瓷磚要瓷磚要向大氣層排放向大氣層排放19.8 kg19.8 kg二氧化碳，因此，年產(chǎn)量為二氧化碳，因此，年產(chǎn)量為3030萬萬m m2 2的瓷磚向空中排放的

11、二氧化碳總量是相當(dāng)可觀的。的瓷磚向空中排放的二氧化碳總量是相當(dāng)可觀的。n對對lcalca評價結(jié)果的解釋：除上述的環(huán)境影響數(shù)據(jù)外，通過評價結(jié)果的解釋：除上述的環(huán)境影響數(shù)據(jù)外，通過對該瓷磚生產(chǎn)過程的對該瓷磚生產(chǎn)過程的lcalca評價，提出的改進(jìn)工藝主要有降評價，提出的改進(jìn)工藝主要有降低能耗、降低廢水排放量、減少溫室氣體效應(yīng)影響等低能耗、降低廢水排放量、減少溫室氣體效應(yīng)影響等深圳大學(xué)材料學(xué)院 175.1.3 生態(tài)建材的特點生態(tài)建材的特點 生態(tài)建筑材料一般是指有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境,是一類對人體、周邊環(huán)境無害的健康型、環(huán)保型、安全型的建筑材料。生態(tài)材料應(yīng)具有以下主要特點：(1)具有優(yōu)異的使用性能；(2)生

12、產(chǎn)時少用或不用天然資源，大量使用廢棄物用；(3)采用清潔的生產(chǎn)技術(shù),廢氣、廢渣和廢水的排放量相對較少;(4)使用過程中有益于人體健康、有利于生態(tài)環(huán)境改善及與環(huán)境相和諧;(5)廢棄后使之作為再生資源或作為能源、資源可加以利用，或能作凈化處理。深圳大學(xué)材料學(xué)院 185.2 常見的傳統(tǒng)建材常見的傳統(tǒng)建材傳統(tǒng)建材主要包括水泥、石材、混凝土、玻璃、修飾材料等。按其來源可分為人工建材與自然建材。結(jié)合環(huán)境效應(yīng)介紹如下。5.2.1 人工建材人工建材（1）鋼鐵 (2) 水泥 水泥是建筑物使用量最大的材料。水泥的生產(chǎn)包括礦山開采，生料制備(原材料混合粉磨)、熟料煅燒、粉磨等組成。其主要的環(huán)境問題是能耗、粉塵污染、

13、噪聲等。深圳大學(xué)材料學(xué)院 19(3)陶瓷 用于建筑飾面或用作建筑構(gòu)件的各種陶瓷制品統(tǒng)稱建筑陶瓷,且制品絕大多數(shù)施釉。根據(jù)用途特征.建筑陶瓷可分為墻地磚、衛(wèi)生陶瓷和管瓦3大品種。 (4)耐火材料 (5)玻璃 (6)涂(料)層 (7)強(qiáng)化地板 深圳大學(xué)材料學(xué)院 20(8)石棉 石棉是硅酸鹽類纖維狀礦物.過去常被制成石棉瓦鋪蓋屋頂,現(xiàn)在也已用于室內(nèi)，如在天花板、地面和墻壁上采用含有石棉的材料防火、隔音、絕熱及裝橫。石棉極易破碎成細(xì)微的纖維和粉塵,懸浮在空氣中的時間可達(dá)數(shù)月之久，造成空氣污染。長期吸入一定量的石棉纖維易引起石棉肺、肺癌、胃腸癌及胸膜間皮瘤等。深圳大學(xué)材料學(xué)院 215.2.2 天然建材天

14、然建材大理石、花崗石大理石、花崗石(1)放射性污染 無色無味的“殺手”情性氣體氡,氡也是一種放射性元素，當(dāng)被吸人人體它會使人們出現(xiàn)頭暈、白血球降低等癥狀。假若室內(nèi)通風(fēng)不良，人體長期受到高濃度氡的輻射，可導(dǎo)致肺癌、白血病(2)防治放射性污染 就傳統(tǒng)建材而言，其放射性物質(zhì)的含量因其中建材種類及產(chǎn)地不同而有很大差異。通常，花崗巖、頁巖、浮巖等巖石類建材的放射性含量相對較高.砂子、水泥、混凝土、紅磚次之.石灰石、大理石較低，天然石膏、木材最低。隨著工業(yè)和“三廢”治理的不斷發(fā)展，許多工業(yè)廢渣被用作建材，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)和社會效益。但由于工業(yè)廢渣往往對放射性物質(zhì)有不同程度的富集,因而使工業(yè)廢渣建材如粉煤灰

15、磚、磷石膏板等的放射性有所增高。深圳大學(xué)材料學(xué)院 225.3 綠色涂料綠色涂料5.3.1 綠色涂料的意義綠色涂料的意義 大多數(shù)建筑物都需要用涂料進(jìn)行裝修，一方面起到裝飾作用，另一方面起到保護(hù)建筑物的作用。 涂料按用途分為內(nèi)墻涂料系列、外墻涂料系列及浮雕涂層系列；按類型分為面漆、中層漆、底漆等, 涂料的主要成分為樹脂類有機(jī)高分子化合物，在使用時(刷或噴涂)需用稀釋劑調(diào)成合適黏度以方便施工.深圳大學(xué)材料學(xué)院 23 這些稀釋劑揮發(fā)性強(qiáng),大量彌散于空氣中,是引起人中毒的罪魁禍?zhǔn)?。各類“稀料”是由一些酯類、酮類、醚類、醇類及苯、甲苯、二甲苯等芳香烴配制而成。其中危害最大的是苯，它不僅能引起麻醉和刺激呼吸

16、道，而且能在體內(nèi)神經(jīng)組織及骨髓中積蓄，破壞造血功能 (紅、白血球和血小板減少)，長期接觸能造成嚴(yán)重后果。傳統(tǒng)的低固含量溶劑型涂料約含50的有機(jī)溶劑。涂料的加工和生產(chǎn)產(chǎn)生的有機(jī)化合物在人類活動所產(chǎn)生的有機(jī)揮發(fā)組分(voc)總量中僅次于交通，居第二位，約占20一25。深圳大學(xué)材料學(xué)院 24深圳大學(xué)材料學(xué)院 255.3.2 綠色涂料的類型綠色涂料的類型所謂“綠色涂料”是指節(jié)能、低污染的水性涂料、粉末涂料、高固體含量涂料(或稱無溶劑涂料)和輻射固化涂料等.(1)高固含量溶劑型涂料 其主要特點是，在可利用原有的生產(chǎn)方法、涂料工藝的前提下，降低有機(jī)溶劑用量，從而提高固體組分。 (2)水基涂料 事實上，現(xiàn)在

17、水基涂料使用量已占所有涂料的一半左右。水基涂料主要有水溶性、水分散性和乳膠性3種類型。 水分散型涂料。水分散型涂料實際應(yīng)用面相對大一些，是通過將高分子樹脂溶解在有機(jī)溶劑水混合溶劑中而形成。 乳膠型涂料，涂料使用過程中，高分子通過離子間的凝結(jié)成膜， 水溶性高分子涂料。深圳大學(xué)材料學(xué)院 26(3)粉末涂料 粉末涂料理論上是絕對的voc為零的涂料； 制備工藝復(fù)雜，難以得到薄的涂層。(4)液體無溶劑涂料 能量束固化型涂料。這類涂料之中多數(shù)含有不飽和基團(tuán)或其他反應(yīng)性基團(tuán)，在紫外線、電子束的輻射下，可在很短的時間內(nèi)固化成膜。 雙液型涂料。雙液型涂料貯存時低粘度樹脂和固化劑分開包裝，使用前混合，涂裝時固化。

18、深圳大學(xué)材料學(xué)院 27(5)彈性涂料 所謂彈性涂料，即形成的涂膜不僅具有普通涂膜的耐水、耐候性.而且能在較大的溫度范圍內(nèi),保持一定的彈性韌性及優(yōu)良的伸長率。從而可以適應(yīng)建筑物表面產(chǎn)生的裂紋而使涂膜保持完好(6)殺蟲內(nèi)墻裝飾乳膠漆涂料的研究和發(fā)展方向越來越明確，就是尋求voc不斷降低、直至為零的涂料，而且其使用范圍要盡可能寬、使用性能優(yōu)越、設(shè)備投資適當(dāng)?shù)取Ｒ蚨苛?、粉末涂料、無溶劑涂料等可能成為將來涂料發(fā)展的主要方向。深圳大學(xué)材料學(xué)院 285.4 新型生態(tài)建筑材料新型生態(tài)建筑材料 據(jù)統(tǒng)計，目前發(fā)展的生態(tài)建材主要有綠色水泥及混凝土材料、建筑用鋼、建筑飾面材料、建筑玻璃、建筑陶瓷等。5.4.1

19、生態(tài)水泥生態(tài)水泥 水泥是主要的建筑材料。生產(chǎn)1t水泥熟料約需1.1t石灰石，燒成、粉碎需約105kg煤、與此同時，分解1.1t石灰石,排放0.49tco2。 生態(tài)水泥主要是指在生產(chǎn)和使用過程中盡量減少對環(huán)境影響的水泥。如利用生活垃圾的焚燒灰和下水道污泥的脫水干粉作為原料生產(chǎn)水泥是一種典型的生態(tài)水泥。深圳大學(xué)材料學(xué)院 29深圳大學(xué)材料學(xué)院 305.4.2 生態(tài)混凝土生態(tài)混凝土 生態(tài)混凝土可分為環(huán)境負(fù)荷降低型生態(tài)混凝土和生物對應(yīng)型生態(tài)混凝土。(1) 粉煤灰硅酸鹽水泥 粉煤灰是火力發(fā)電廠燃煤粉鍋爐排出的廢渣。 (2) 礦渣硅酸鹽水泥 凡由硅酸鹽水泥熟料和?；郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料

20、稱為礦渣硅酸鹽水泥。深圳大學(xué)材料學(xué)院 31(1)環(huán)境負(fù)荷型生態(tài)混凝土 降低制造時的環(huán)境負(fù)荷。這種技術(shù)主要通過固體廢棄物的再生利用來實現(xiàn) 降低使用時的環(huán)境負(fù)荷。如通過提高混凝土的耐性來提高建筑物的壽命；或者通過加強(qiáng)設(shè)計，搞好管理來提高建筑物的壽命，混凝土延長了壽命相當(dāng)于節(jié)省了資源、能量等。利用混凝土本身特性降低環(huán)境負(fù)荷， 如多孔混凝土，減少了原料用量。深圳大學(xué)材料學(xué)院 32深圳大學(xué)材料學(xué)院 33深圳大學(xué)材料學(xué)院 34(2)生物對應(yīng)型生態(tài)混凝土 -是指能與動植物和諧共生的混凝土。 植生型生態(tài)混凝土是利用多孔混凝土的空隙透水、透氣并能滲透植物所需營養(yǎng)，生長植物根系這一特點來種植小草、低的灌木等植物，

21、用于河川護(hù)堤的綠化、美化環(huán)境。 海洋生物、淡水生物對應(yīng)型混凝土是將多孔混凝土設(shè)置在河川、湖沼和海濱等水域，讓陸生和水生小動物附著棲息在其凹凸不平的表面或空隙中，通過相互作用或共生作用，形成食物鏈，為海洋生物和淡水生物生長提供良好的條件，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。深圳大學(xué)材料學(xué)院 355.4.3 粉煤灰制造混凝土骨料5.4.4 生態(tài)玻璃(1)類型 玻璃工業(yè)也是一個高能耗、污染大、環(huán)境負(fù)荷高的產(chǎn)業(yè)。平板玻璃生產(chǎn)時對環(huán)境的污染主要是粉塵煙塵和so2等。隨著建筑業(yè)、交通業(yè)的發(fā)展，平板玻璃已不僅僅是用作采光和結(jié)構(gòu)材料，而是向著控制光線、調(diào)節(jié)溫度、節(jié)約能源，安全可靠、減少噪聲等多功能方向發(fā)展。熱反射玻璃。熱反射玻璃是

22、用噴霧法、濺射法在玻璃表面上涂上金屑膜、金屬氮化物膜或金屬氧化物膜面制成的。這種玻璃能反射太陽光，可創(chuàng)造一個舒適的室內(nèi)環(huán)境,同時在夏季能起到降低空調(diào)能耗的作用深圳大學(xué)材料學(xué)院 36高性能隔熱玻璃。高性能隔熱玻璃是在夾層內(nèi)的一面涂上一層特殊的金屬膜，由于該膜的作用，太陽光能照射進(jìn)入室內(nèi)，而室外的冷空氣被阻止在外，室內(nèi)的熱量不會流失。調(diào)光玻璃。自動調(diào)光玻璃有兩種，一種是電致色調(diào)玻璃。另一種是液晶調(diào)光玻璃。有兩片相對透明的電玻璃,一片涂有還原狀態(tài)變色的wo層，另一片為涂有氧化狀態(tài)下變色的普魯士藍(lán)層，兩層同時著色、消色，通過改變電流方向可自由調(diào)節(jié)光的透過率，調(diào)節(jié)范圍達(dá)15-75。后者屬于透視性可變型。

23、其結(jié)構(gòu)為,在兩片相對透明的玻璃之間夾有一層分散有液晶的聚合物，通常聚合物中的液晶分子處于無序狀態(tài)，入射光被折射，玻璃為不透明，加上電場后，液晶分子按電場方向排布、結(jié)果得到透明的視野。深圳大學(xué)材料學(xué)院 37隔音玻璃。隔音玻璃是在將隔熱玻璃夾層中的空氣換成氦、氬或六氮化硫等氣體并用不同厚度的玻璃制成,可在很寬的頻率范圍內(nèi)有優(yōu)異的隔音性能。 電磁屏蔽玻璃?？咕詽嵅ＡА？咕詽嵅Ａ遣捎媚壳俺墒斓腻兡げＡЪ夹g(shù)(如磁控澆注、溶膠-凝膠法等)在玻璃表面涂蓋一層二氧化鈦薄膜。 光致變色玻璃。深圳大學(xué)材料學(xué)院 38(2)窗戶節(jié)能材料和技術(shù) 窗戶是建筑的重要組成部分，但窗戶是建筑絕熱的薄弱環(huán)節(jié)，據(jù)一般統(tǒng)計,夏

24、季通過玻璃窗入射的熱量占制冷機(jī)的最大負(fù)荷的2030%。冬季通過玻璃窗的熱損失約占供熱負(fù)荷的3050，所以應(yīng)重視建筑窗戶的節(jié)能研究。 我國現(xiàn)實的情況與國家標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)定值還有很大的差距，我國現(xiàn)實的情況與國家標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)定值還有很大的差距，與先進(jìn)國家相比差距更大。我國的外墻傳熱系數(shù)比國與先進(jìn)國家相比差距更大。我國的外墻傳熱系數(shù)比國外高外高4-5倍，屋頂高倍，屋頂高2.5-5.5倍，窗戶高倍，窗戶高1.5-2.2倍，節(jié)能倍，節(jié)能任務(wù)非常艱巨。任務(wù)非常艱巨。深圳大學(xué)材料學(xué)院 395.5 綠色住宅與建筑綠色住宅與建筑 所謂綠色住宅是指, 能充分利用自然環(huán)境資源、并以基本上影響生態(tài)平衡為目的而建造的一種住宅?！熬G色”

25、建筑，并非是一般意義上的立體綠化、如房前屋后種花種草、屋頂花園等，而是對環(huán)境無害的一種標(biāo)志；其“綠色”的本質(zhì),是使物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)的首尾相接、無廢無污、高效和諧、開放式閉合型良性循環(huán)。下面簡要介紹目前國內(nèi)外一些綠色住宅情況。深圳大學(xué)材料學(xué)院 40深圳大學(xué)材料學(xué)院 41深圳大學(xué)材料學(xué)院 42深圳大學(xué)材料學(xué)院 43深圳大學(xué)材料學(xué)院 44深圳大學(xué)材料學(xué)院 45深圳大學(xué)材料學(xué)院 46世界各地十大著名綠色建筑一覽世界各地十大著名綠色建筑一覽英國的英國的bre綠色環(huán)境樓綠色環(huán)境樓荷蘭荷蘭delfut大學(xué)圖書館大學(xué)圖書館深圳大學(xué)材料學(xué)院 47英國諾丁漢稅務(wù)中心英國諾丁漢稅務(wù)中心英國綠色住宅示范房英國綠色住宅示范

26、房深圳大學(xué)材料學(xué)院 48丹麥斯科特帕肯低能耗建筑丹麥斯科特帕肯低能耗建筑德國愛森德國愛森rwe辦公樓辦公樓深圳大學(xué)材料學(xué)院 49英國格林威治新千年村英國格林威治新千年村日本多層太陽能住宅日本多層太陽能住宅深圳大學(xué)材料學(xué)院 50日本太陽能住宅日本太陽能住宅德國節(jié)能住宅德國節(jié)能住宅深圳大學(xué)材料學(xué)院 51清華節(jié)能樓：清華節(jié)能樓：20082008年奧運建筑的年奧運建筑的“前期示范工程前期示范工程”- -我國首座超低能耗示范我國首座超低能耗示范樓樓深圳大學(xué)材料學(xué)院 52清華節(jié)能樓：清華節(jié)能樓：20082008年奧運建筑的年奧運建筑的“前期示范工程前期示范工程”- -我國首座超低能耗示范我國首座超低能耗示

27、范樓樓n2006年7月6日，由中國科技部和意大利環(huán)境與領(lǐng)土資源部共同建設(shè)的中意清華環(huán)境節(jié)能樓在清華大學(xué)舉行落成典禮。這座融綠色、生態(tài)、環(huán)保、節(jié)能理念于一體的智能化教學(xué)科研辦公樓，是由意大利著名建筑設(shè)計師馬利奧.古奇內(nèi)拉設(shè)計的，總建筑面積為2萬平方米。它集成應(yīng)用了自然通風(fēng)、自然采光、低能耗圍護(hù)結(jié)構(gòu)、太陽能發(fā)電、中水利用、綠色建材和智能控制等國際上最先進(jìn)的技術(shù)、材料和設(shè)備。據(jù)初步核算，該樓每年將減排二氧化碳1200噸、二氧化硫5噸，為我國下一代節(jié)能建筑的設(shè)計和建設(shè)樹立了一個樣板。 深圳大學(xué)材料學(xué)院 53深圳大學(xué)材料學(xué)院 54清華節(jié)能樓清華節(jié)能樓n全自然光 在綜合分析北京地區(qū)的特定氣候特點和周圍地形

28、條件后，大樓造型采用c字型，以提高能源利用效率。樓東側(cè)墻上是寬寬長長的遮光板，就像飛機(jī)的機(jī)翼。進(jìn)去后會發(fā)現(xiàn)大樓沒有亮燈，在背陰處也有足夠的自然光看書。據(jù)介紹，這些遮光板可以隨著陽光的變化自動調(diào)節(jié)角度，折射陽光，保證大樓從早6點到晚6點12小時使用自然光。在冬天采暖的時候，不消耗什么能源，就可以把房間溫度維持在20度左右。 深圳大學(xué)材料學(xué)院 55清華節(jié)能樓清華節(jié)能樓n不用空調(diào) 到了夏天，通過關(guān)閉百葉窗可以減少熱輻射，再加上房頂上的冷水管道，不用空調(diào)可以把溫度控制在18度左右。這座樓里找不到中央空調(diào)等設(shè)備，天花板上一塊塊網(wǎng)格，就是制冷的“空調(diào)”。這些網(wǎng)格由許多毛細(xì)管組成，天氣炎熱時，水流過這些管子

29、就可以保持室內(nèi)溫度適宜，還不會像空調(diào)一樣吹出冷風(fēng)傷身。需要除濕時，用一種特殊溶液做能源的機(jī)器對空氣除濕，還可以對空氣殺菌后通風(fēng)換氣。 室內(nèi)無人時，補償式傳感器和二氧化碳傳感器能夠調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣的流速和天花板的溫度，在保證室內(nèi)空氣舒適的同時充分節(jié)約能源。 深圳大學(xué)材料學(xué)院 56清華節(jié)能樓清華節(jié)能樓n暖瓶效應(yīng) 整座樓三面都是真空玻璃窗結(jié)構(gòu)。它的玻璃窗和一般的玻璃窗不同，它一共有四層玻璃而且中間的一層是真空的，這就形成了一種暖瓶效應(yīng)，使得房間內(nèi)冬暖夏涼。鍍膜玻璃、防火玻璃、真空玻璃五花八門的先進(jìn)技術(shù)把整座大樓的玻璃全副武裝起來。每一種玻璃都有自己的“看家功夫”，有的可以防止有害光線射入，有的可防火災(zāi)蔓

30、延，有的可防噪聲，有的可保溫保濕。據(jù)介紹，大樓用了六種玻璃做大樓外圍結(jié)構(gòu)，其中真空玻璃在國內(nèi)首次安裝于真實建筑物上。 深圳大學(xué)材料學(xué)院 57清華節(jié)能樓清華節(jié)能樓n 節(jié)能七成 示范樓集中體現(xiàn)了“科技奧運、綠色奧運”的理念。示范樓建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致負(fù)荷僅為常規(guī)建筑物的10%，冬季可基本實現(xiàn)零采暖能耗，考慮辦公設(shè)備、照明等系統(tǒng)在內(nèi)，建筑物全年電耗僅是本市同類建筑物的30%。內(nèi)部能源供應(yīng)系統(tǒng)回收廢熱，在冬季作為生活熱水等的熱源，在夏季則作為空調(diào)系統(tǒng)的能源。示范樓集成了國內(nèi)外科研單位、制造企業(yè)的近百項建筑節(jié)能和與綠色建筑相關(guān)的最新技術(shù)，有近十項產(chǎn)品和技術(shù)為國內(nèi)首次采用。 深圳大學(xué)材料學(xué)院 58n建筑材料物

31、化環(huán)境狀況的定量評價建筑材料物化環(huán)境狀況的定量評價n建筑師在設(shè)計節(jié)能建筑時, 考慮更多的是建筑物在運行階段的能耗, 往往忽視了建筑物物化能(embodied energy) 的影響，即建筑物在原材料開采、運輸、構(gòu)件生產(chǎn)、施工等過程消耗的能量。事實上，建筑物物化能影響是建筑物整個生命周期環(huán)境影響中不可或缺的環(huán)節(jié)。n除了物化能外，建筑材料物化階段還存在其他很多環(huán)境影響類型。為了全面反映建筑材料物化的環(huán)境影響，選擇水泥、鋼材和平板玻璃3 種在建設(shè)領(lǐng)域普遍使用的材料，依據(jù)建立的建筑材料生命周期影響評價模型進(jìn)行定量分析。考慮的主要環(huán)境影響指標(biāo)有資源消耗和潛在環(huán)境影響負(fù)荷，以避免單一能量評價的局限性。深圳

32、大學(xué)材料學(xué)院 59n建筑材料物化環(huán)境狀況的定量評價建筑材料物化環(huán)境狀況的定量評價n1建筑材料生命周期物化階段評價范圍和目的深圳大學(xué)材料學(xué)院 60建筑材料生命周期的影響評價模型建筑材料生命周期的影響評價模型深圳大學(xué)材料學(xué)院 61結(jié)結(jié) 論論n采用生命周期評價方法采用生命周期評價方法，建立了水泥、建筑用鋼建立了水泥、建筑用鋼材和浮法平板玻璃三種基本建筑材料的環(huán)境清單材和浮法平板玻璃三種基本建筑材料的環(huán)境清單，并依據(jù)并依據(jù)edip方法建立了建筑材料生命周期環(huán)境影方法建立了建筑材料生命周期環(huán)境影響評價的模型。響評價的模型。n 結(jié)果表明結(jié)果表明：鋼材的物化環(huán)境影響負(fù)荷最大鋼材的物化環(huán)境影響負(fù)荷最大，平板平

33、板玻璃其次玻璃其次，水泥最小水泥最小。 例如例如，1 t 鋼材中環(huán)境影響鋼材中環(huán)境影響負(fù)荷最小的線材是負(fù)荷最小的線材是1 t p i. 52 5 水泥的水泥的617倍倍，是是1 t 平板玻璃的平板玻璃的139倍倍；而；而1 t 平板玻璃的環(huán)境影響負(fù)平板玻璃的環(huán)境影響負(fù)荷是荷是1 t p. i. 52. 5 水泥的水泥的4.4倍。資源耗竭系數(shù)的倍。資源耗竭系數(shù)的變化也有類似的規(guī)律。變化也有類似的規(guī)律。深圳大學(xué)材料學(xué)院 62 顯然，不同建筑材料的物化環(huán)境影響存在較大差異。建筑材料作為建筑物系統(tǒng)的一部分，其環(huán)境影響直接關(guān)系到建筑物生命周期的環(huán)境影響。建筑材料的合理選擇是有效降低建筑物環(huán)境影響的前提。這就要求建筑物在保證結(jié)構(gòu)可靠度和使用功能的前提下，最大限度減少環(huán)境影響嚴(yán)重的建筑材料的用量，優(yōu)化各種建筑材料的用量配比，使建筑物的物化環(huán)境影響最小，為建筑物整個生命周期產(chǎn)生最小的環(huán)境影響打下堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)。深圳大學(xué)材料學(xué)院 63n 建筑材料物化階段還存在很多其他環(huán)境影響，如重金屬、輻射元素的影響以及涉及社會倫理的影響等。目前關(guān)于這些內(nèi)容