綠色建材在建筑設(shè)計(jì)中的發(fā)展與運(yùn)用

1、摘要隨著人們對(duì)資源環(huán)境的重視，綠色建筑的理念逐漸深入人心，建筑材料是建筑的載體，只有 采用綠色建材以及相關(guān)技術(shù)手段，才能構(gòu)建綠色建筑，實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。提 出綠色建材的概念，討論綠色建材與綠色建筑的關(guān)系，新型建筑材料在建筑設(shè)計(jì)中的發(fā)展與 運(yùn)用，總結(jié)綠色建材的定義，評(píng)價(jià)方法及國(guó)內(nèi)綠色建材發(fā)展現(xiàn)狀，指明綠色建材的發(fā)展趨勢(shì)。 從可持續(xù)發(fā)展的角度，對(duì)綠色建材及建筑節(jié)能的重要性及特點(diǎn)進(jìn)行了分析和論述，提出了綠色 新型材料及建筑節(jié)能在當(dāng)前建筑中的應(yīng)用，指出能源短缺已不容忽視，節(jié)約能源勢(shì)在必行。關(guān)鍵詞：綠色建材；建筑節(jié)能；可持續(xù)發(fā)展AbstractWith emphasis on the env

2、ironment, the concept of green building gradually been taking root, the carrier of building materials in construction, only by means of green building materials and related technology to build a green building, energy savings, protecting the environment. Proposed the concept of green building materi

3、als， green building materials and green building to discuss the relationship between the new building materials in architectural design development and application, summarize the definition of green building materials, green building materials evaluation and development of the domestic status quo, d

4、evelopment trend of green building materials specified.From the perspective of sustainable development, green building materials and construction of the importance of energy efficiency and characteristics of the analysis and discussion of proposed new materials and construction of green energy in th

5、e current building applications thatcan not be ignored energy shortage, energy saving potential in the inevitable.Keywords Green Building Materials Building energy efficiency Sustainable Development目 錄1緒論11.1綠色思想淵源流傳11.1.1綠色建材的概念11.2綠色建材的涵義 11.2.1綠色建材的定義與基本特征 12綠色建材的運(yùn)用與發(fā)展22.1新型建材及制品的綠色化途徑 22.1.1新型建筑

6、材料的類型22.2新型建材在建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用32.2.1新型建材在建筑風(fēng)格中的綜合利用32.2.2不同的新型建材在建筑領(lǐng)域的使用53綠色建材發(fā)展的前景 63.1新型建材發(fā)展的綠色化方向63.1.1我國(guó)綠色建材發(fā)展的前景6 TOC o 1-5 h z 3.1.2發(fā)展綠色建材的必要性63.2新型的建材發(fā)展的綠色化通道 73.2.1綠色建材與環(huán)境的統(tǒng)一74綠色建材發(fā)展趨勢(shì)及意義8結(jié)論9致謝10參考文獻(xiàn) 111 緒論本文主要介紹了綠色建筑材料的產(chǎn)生背景、概念和在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展。通過(guò)綠色建筑材料與傳 統(tǒng)建筑材料的比較，指出傳統(tǒng)建筑材料能耗高、污染大等缺點(diǎn)，突出綠色建筑材料能耗低、 無(wú)污染的環(huán)保特征。并通過(guò)

7、比較，展示出綠色建筑材料的性能和使用價(jià)值。1.1綠色思想淵源流傳1.1.1綠色建材的概念綠色建材是指采用清潔生產(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)廢物生產(chǎn) 的無(wú)毒害、無(wú)污染、無(wú)放射性、有利于環(huán)境保護(hù)和人體健康的建筑材料。它具有消磁、消聲、 調(diào)光、調(diào)溫、隔熱、防火、抗靜電的性能，并具有調(diào)節(jié)人體機(jī)能的特種新型功能建筑材料。 1.2綠色建材的涵義1.2.1綠色建材的定義與基本特征1992年，國(guó)際學(xué)術(shù)界明確提出綠色材料的定義：綠色材料是指在原料采取、產(chǎn)品制造、使 用或者再循環(huán)以及廢料處理等環(huán)節(jié)中對(duì)地球環(huán)境負(fù)荷為最小和有利于人類健康的材料，亦稱 之為“環(huán)境調(diào)和材料”。綠色建材與傳統(tǒng)建材相比

8、可歸納以下五個(gè)方面的基本特征：（1）其生產(chǎn)所用原料盡可能少用天然資源，大量使用尾礦、廢渣、垃圾、廢液等廢棄物。（2）采用低能耗制造工藝和無(wú)污染環(huán)境的生產(chǎn)技術(shù)。（3）在產(chǎn)品配制或生產(chǎn)過(guò)程中，不得使用甲醛、鹵化物溶劑或芳香族碳?xì)浠衔?；產(chǎn)品中不 得含有汞及其化合物；不得用鉛、鎘、鉻等種金屬及其化合物的顏料和添加劑。（4）產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是以改善生產(chǎn)環(huán)境、提高生活質(zhì)量為宗旨，即產(chǎn)品不僅不損害人體健康，而 應(yīng)有益于人體健康，產(chǎn)品具有多功能化，如抗菌、滅菌、防霉、除臭、隔熱、阻燃、防火、 調(diào)溫、調(diào)濕、消磁、防射線、抗靜電等。（5）產(chǎn)品可循環(huán)或回收再利用，無(wú)污染環(huán)境的廢棄物。2綠色建材的運(yùn)用與發(fā)展2.1新型建材

9、及制品的綠色化途徑2.1.1新型建筑材料的類型新型建筑材料是區(qū)別于傳統(tǒng)的木材、鋼材、混凝土的建筑材料的新品種，與傳統(tǒng)建材相比 具有節(jié)能、保溫、質(zhì)輕、強(qiáng)度高、裝飾性強(qiáng)等特點(diǎn)，使用新型建材不僅可以使房屋的功能更 加強(qiáng)大，使房屋更加美觀，而且還可以增加建筑的現(xiàn)代氣息，滿足人們的審美要求；有的新 型建材還可以減輕房屋的負(fù)重，推廣了輕型建筑的建設(shè)，推動(dòng)了建筑技術(shù)的現(xiàn)代化，加速了 建筑的建設(shè)速度。現(xiàn)代綠色混泥土材料混凝土是現(xiàn)代建筑的主要建筑用材，所以發(fā)展綠色混凝土材料對(duì)于綠色建筑至關(guān)重要。（1）高性能混凝土材料。（2）利用廢棄混凝土生產(chǎn)的綠色混凝土（3）加氣混凝土。（4）合成纖維混凝土。（5）多孔預(yù)制塊植

10、栽混凝土?，F(xiàn)代技術(shù)的新型木材木材成為現(xiàn)代綠色建材的亮點(diǎn)，其隨著技術(shù)的進(jìn)步出現(xiàn)了許多新的使用形式。（1）彩色木材（2）瓷化木材（3）塑化木材（4）疏水木材現(xiàn)代保溫材料隔熱材料保溫材料根據(jù)其在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的使用部位不同，可分為內(nèi)、外保溫隔熱材料；根據(jù)其狀態(tài)的不 同分為板塊狀、漿體狀保溫隔熱材料。保溫隔熱材料的主要性能指標(biāo)有：導(dǎo)熱系數(shù)、表觀密 度、壓縮強(qiáng)度、尺寸變化率、吸水率、水蒸氣滲透系數(shù)、粘結(jié)強(qiáng)度、氧指數(shù)。板塊狀保溫隔 熱是材料，可以用于內(nèi)、外保溫工程；以其形狀的特點(diǎn)，具有使用簡(jiǎn)便、能保證保溫隔熱層 的厚度要求，性能比較穩(wěn)定?，F(xiàn)代防水材料現(xiàn)代綠色建筑防水材料不僅具有基本的防水功能還具有其它如保溫、去

11、污等功能，并在生產(chǎn) 是使用的過(guò)程中對(duì)環(huán)境的影響較小。（1）聚合物水泥防水涂料。（2）滲透結(jié)晶型防水材料。塑料防滲補(bǔ)漏劑。聚乙烯雙面復(fù)合防水卷材現(xiàn)代智能材料智能乳膠漆智能玻璃新型建材種類繁多，從功能上分：有保溫材料、裝飾材料、墻體材料、門窗材料以及多種 輔助材料從質(zhì)地上分有金屬材料、天然材料、化學(xué)材料等，為現(xiàn)代建筑提供了多種選擇。 下面列舉幾項(xiàng)有特色的新型建材：1、廣東的巨晶水晶石(圖1)。它是由廣東佛山金皇陶瓷技術(shù)開(kāi)發(fā)中心研制成功的，是一種 以天然鵝卵石為原料，并加入獨(dú)家配方的高分子材料，它采用低能耗、無(wú)污染的真空高壓技 術(shù)，是一種新型環(huán)保的建材。巨晶水晶石將傳統(tǒng)文化和實(shí)用概念聯(lián)系起來(lái)，體現(xiàn)了

12、兩種文化 的融合，將自然融入生活，給人以清新、淡雅的感覺(jué)，精細(xì)的雕琢不僅具有自然特色，還賦 圖1予高貴的氣質(zhì)，使人文和自然相互交融。2、北京的金屬彩板瓦(圖2)。它色彩鮮艷，經(jīng)過(guò)化學(xué)與處理、出涂、精涂等處理后，具有良好的抗腐蝕性和裝飾作用，涂層的附著力強(qiáng)，可以長(zhǎng)期保持顏色鮮艷，已經(jīng)成為現(xiàn)代 建筑中一道亮麗的風(fēng)景線，并廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用建筑的防水屋頂，是一種可取代傳統(tǒng)土 瓦的新型建材。圖22.2新型建材在建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用2.2.1新型建材在建筑風(fēng)格中的綜合利用目前，越來(lái)越多的新型建筑材料被應(yīng)用到現(xiàn)代建筑中，使現(xiàn)代建筑擁有更多的特色，豐富了 我們的生活環(huán)境，同時(shí)也促進(jìn)了新型建材應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)，下

13、面列舉幾項(xiàng)常見(jiàn)的新型建材 在實(shí)際中的應(yīng)用。紙質(zhì)建筑紙質(zhì)房屋具有費(fèi)用低廉、建筑快速、搬遷容易等特點(diǎn)，可應(yīng)用于自然災(zāi)害引起的過(guò)渡性用房 的需要。它是由專門設(shè)計(jì)的牛皮紙制成的，它的厚度為12-41厘米，紙板涂有玻璃纖維和 樹(shù)脂，每平方厘米可承受211公斤的壓力，墻壁內(nèi)側(cè)可以經(jīng)受1000度的高溫，經(jīng)過(guò)處理后 使用壽命可達(dá)到1520年。這種房屋除了屋頂外，其他的板塊都相同，可隨意裝配，稍加 改動(dòng)便可改成會(huì)議室、教室等，為急需建筑空間的人群提供了方便。陶瓷建筑這種建筑材料是把石灰石和矽土混合，加水以后經(jīng)過(guò)1800度的高溫制成的，具有抗腐蝕、 質(zhì)輕、隔音、耐高溫等特點(diǎn)，可以浮在水面，但又可承受很大的壓力，而

14、且極難破碎。這種 材料在空氣潮濕時(shí)可以吸進(jìn)水分，空氣干燥的時(shí)候又可以散發(fā)水分，是現(xiàn)代住宅的理想材料。塑料建筑在國(guó)外一些國(guó)家，塑料在建筑中的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。塑料的主要成分是合成或天然的高分 子化合物，具有耐腐蝕、絕緣、質(zhì)輕、容易加工等特點(diǎn)，能滿足建筑材料的物理性能以及其 他性能的要求，比傳統(tǒng)的建筑材料有更多的優(yōu)點(diǎn)，目前，國(guó)內(nèi)外都已有了全塑料建筑，從建 筑的防水保溫，室內(nèi)外裝飾到建筑用結(jié)構(gòu)材料都能用塑料來(lái)代替。目前的塑料建筑，不管是 樓房式、充氣式，還是拆裝式，都具有實(shí)用性，可用作教室、醫(yī)院、倉(cāng)庫(kù)、體育館、展覽館、 工作室等。建設(shè)塑料建筑，能夠使用現(xiàn)代建筑方法改善建筑質(zhì)量和使用的長(zhǎng)期性，增加美觀

15、 效果，而且能夠大大縮短施工的時(shí)間，提升工作效率，減輕結(jié)構(gòu)重量，提高裝配化程度。4.亮派建筑亮派建筑是指用光澤材料如玻璃，金屬等建成的建筑，這種建筑能美化市容，而且有巨大 的廣告效應(yīng)，能夠引人矚目，招攬生意。其代表作有：日本東京的草月會(huì)館，其外墻是用藍(lán) 色鏡面玻璃建成的，和周圍的環(huán)境相互交融；新加坡的濱華酒店，它不僅外層建筑用光澤材 料，而且在室內(nèi)也采用光澤材料來(lái)裝飾，飾品有數(shù)百個(gè)鍍金金屬組成，自上而下垂下來(lái)，通 過(guò)燈光照射，形成無(wú)數(shù)條光帶，它被認(rèn)為是目前世界上最大的藝術(shù)品；我國(guó)的聯(lián)誼賓館，其 外墻全都采用玻璃建成，整幢建筑光彩奪目，與黃浦江閃爍的水帶交互輝映，形成了一個(gè) 光亮的世界。2.2.

16、2不同的新型建材在建筑領(lǐng)域的使用新型建材的性能和功用各不相同，生產(chǎn)新型建材產(chǎn)品的原材料及工藝方法也各不相同。就其 發(fā)展情況而言，有的品種重在花色，花色品種層出不窮，如裝飾裝修材料；有的品種重在功 能，如保溫材料；有的則通過(guò)深加工衍生出多個(gè)品種，如新型建筑板材等。以新型建筑板材為例。目前新型建筑板材有幾十個(gè)品種，其中紙面石膏板（圖1）、玻璃纖 維增強(qiáng)水泥（GRC）板（圖2）、無(wú)石棉硅鈣板（圖3）是目前我國(guó)生產(chǎn)量最大、應(yīng)用最普 遍的三種新型建筑板材。這三種板材不但所采用的原料不同，生產(chǎn)工藝不同，其性能和功用 也同。如紙面石圖1膏板主要原料為石膏和護(hù)面紙，適用于作內(nèi)墻板和吊頂板；玻璃纖維增強(qiáng)水泥板主

17、要原料是 低堿水泥和耐堿玻圖2璃纖維，適用于作內(nèi)外墻板；硅鈣板主要原料是硅鈣材料，除用作內(nèi)外墻板外，還可用于裝 修以及制做和房屋結(jié)合在一起的家具等。這三種板的同一特點(diǎn)是：采用它們作為原始板材， 再分別配上防滲、保溫、防火等功能材料，采用復(fù)合技術(shù)，可生產(chǎn)出各種輕圖3質(zhì)和性能優(yōu)越的新型墻體材料。此外，它們所用的原材料均為非金屬材料，而且又是三種最 易得到的非金屬材料。新型建材以其優(yōu)越的特性，在現(xiàn)代建筑中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并且隨著技術(shù)的增強(qiáng)，還 會(huì)有更多的新型建材產(chǎn)生，在它的帶動(dòng)下，擴(kuò)大了人們對(duì)新型建材的認(rèn)識(shí)，必將掀起建筑行 業(yè)的新高潮。在新型建材的推進(jìn)過(guò)程中難免會(huì)遇到這樣那樣的障礙，但是展望未

18、來(lái)，新型 建材的發(fā)展前景十分廣闊。在新型建材的參與下，我們的生活環(huán)境會(huì)一改以往建筑的單調(diào)， 增加更加濃郁的現(xiàn)代氣息和文化氛圍。3綠色建材發(fā)展的前景3.1新型建材發(fā)展的綠色化方向3.1.1我國(guó)綠色建材發(fā)展的前景我國(guó)建材工業(yè)走的是一條高能耗、高資源消耗、高污染的道路，是一個(gè)環(huán)境污染嚴(yán)重、生態(tài) 破壞較大的行業(yè)。因此，提高對(duì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略重要的認(rèn)識(shí)，努力發(fā)展綠色建材、生態(tài)建材、 環(huán)保建材從根本上改變我國(guó)建材工業(yè)、長(zhǎng)期以來(lái)存在的高投入、高污染、低效益的粗放式生 產(chǎn)方式，選擇資源節(jié)約型、污染最低型、質(zhì)量效益型、科技先導(dǎo)型的發(fā)展方式，把建材工業(yè) 的發(fā)展和保護(hù)生態(tài)環(huán)境、污染治理有機(jī)結(jié)合起來(lái)，是2 1世紀(jì)我國(guó)建

19、材工業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)，是 歷史發(fā)展的必然。我國(guó)目前已開(kāi)發(fā)的“綠色建材”有纖維強(qiáng)化石膏板、陶瓷、玻璃、管材、復(fù)合地板、地毯、 涂料、壁紙等。如”防霉壁紙”，經(jīng)過(guò)化學(xué)處理，排除了發(fā)霉、起泡滋生霉菌的現(xiàn)象?！杯h(huán)保 型內(nèi)外墻乳膠漆”不僅無(wú)味、無(wú)污染，還能散發(fā)香味，并且可以洗滌、復(fù)刷等?！碍h(huán)保地毯” 既能防腐蝕、防蟲(chóng)蛀，又具有防止陰燃的作用?！皬?fù)合型地板”，是用天然木材，經(jīng)進(jìn)口漆表 面處理而制成，具有防蛀、防霉、防腐、防燃、不變形特點(diǎn)。總而言之，綠色建材是一種無(wú) 污染、不會(huì)對(duì)人體造成傷害的裝飾材料。3.1.2發(fā)展綠色建材的必要性目前，世界各國(guó)的城市規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)都強(qiáng)調(diào)建設(shè)以綠色建筑為宗旨的綠色環(huán)境。綠色環(huán)境

20、 是指人類生存的環(huán)境必須受到良好和有效的保護(hù)，是指達(dá)到生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、無(wú)污染的標(biāo)志。 有些建筑材料對(duì)人體健康和環(huán)境保護(hù)非常不利，這些“有害建材”主要源于5種有害物質(zhì)： 氡、甲醛、苯、酯、三氯乙烯。氡主要是由混凝土、碳化磚、磚頭、水泥、石膏板、花崗巖 及供水系統(tǒng)所含有的放射性元素鈾衰變后釋放出來(lái)的，通過(guò)呼吸道進(jìn)入肺部，釋放出一定的 能量，會(huì)逐步破壞肺部組織，引起肺癌及各種怪病。甲醛主要來(lái)自保溫材料、地板膠、涂料、 塑料貼面板等，是一種致癌物質(zhì)。苯來(lái)自于合成纖維、塑料、橡膠等，它可以抑制人體的造 血功能。酯和三氯乙烯均來(lái)自于油漆、干洗劑、粘結(jié)劑等，它們刺激人體的某一黏膜，可引 起結(jié)膜炎、咽喉炎等疾病

21、。因此，要想創(chuàng)造綠色環(huán)境，應(yīng)使用綠色建材、綠色裝飾材料，以 利于保護(hù)自然環(huán)境和人體健康。建材工業(yè)是天然資源和能源消耗最高、破壞土地資源最多、對(duì)大氣污染最嚴(yán)重的行業(yè)之一。 綠色建材滿足可持續(xù)發(fā)展的需要，做到了發(fā)展與環(huán)境的統(tǒng)一、現(xiàn)代與長(zhǎng)遠(yuǎn)的結(jié)合，既滿足現(xiàn) 代人的需要，又與環(huán)境和諧相容。因此，我們要促進(jìn)各種綠色建材的發(fā)展，以建造健康、安 全、舒適、美觀的建筑。3.2新型的建材發(fā)展的綠色化通道3.2.1綠色建材與環(huán)境的統(tǒng)一改善人類生存的大環(huán)境?，F(xiàn)代社會(huì)，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注人類生存的大環(huán)境，尋求良好的生態(tài)環(huán) 境，保護(hù)好大自然，期望自己和后代能夠很好地生活在共同的地球上?！熬G色建材”的發(fā)展， 將有助于大環(huán)境的

22、改善,防止大環(huán)境的破壞。保障居住小環(huán)境。我國(guó)傳統(tǒng)的居住建筑是用木料、泥土、石塊、石灰、黃砂、稻草、高粱桿 等自然材料和粘土加工物磚、瓦組成的，它們與大自然能較好地協(xié)調(diào)，而且對(duì)人體健康是無(wú) 害的?，F(xiàn)代建筑采用大量現(xiàn)代建筑材料，其中有許多是對(duì)人體健康有害的。因此有必要發(fā)展 對(duì)人體健康無(wú)害或符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的“綠色建材”。改善公共場(chǎng)所、公共設(shè)施對(duì)公眾的健康安全影響。車站、碼頭、機(jī)場(chǎng)、學(xué)校、幼兒園、商店、 辦公樓、會(huì)議廳、飯店、娛樂(lè)場(chǎng)所等是大量人群聚集、流動(dòng)的場(chǎng)所。這些建筑物中如果有損 害公眾健康安全的建筑材料，將會(huì)造成對(duì)人體的損害。限制國(guó)外有害健康安全的建筑材料和技術(shù)設(shè)備流入我國(guó)。國(guó)外有一百多個(gè)國(guó)家和地

23、區(qū)，生產(chǎn) 出上萬(wàn)種建筑材料，尤其是以化學(xué)建材居多。好的建筑和裝飾材料可豐富我國(guó)的建材市場(chǎng)， 但也要防止有害健康安全的建材和技術(shù)設(shè)備流入。如果沒(méi)有“綠色建材”標(biāo)準(zhǔn)和管理措施， 有害的建材就會(huì)不斷流入我國(guó)市場(chǎng)，將會(huì)加重?fù)p害我國(guó)的環(huán)境。扶助我國(guó)高附加值“綠色建材”進(jìn)入西方工業(yè)國(guó)家。新型建材往往有高附加值，“綠色建材” 也可以有高附加值。如果能扶助和促進(jìn)我國(guó)的高附加值的“綠色建材”進(jìn)入西方國(guó)家，將會(huì) 顯著提高經(jīng)濟(jì)效益。4綠色建材發(fā)展趨勢(shì)及意義本世紀(jì)九十年代以來(lái)，臭氧層破壞、溫室效應(yīng)、酸雨等系列全球性環(huán)境問(wèn)題的日益加劇，人 們已逐步認(rèn)識(shí)到保護(hù)我們賴以生存的地球環(huán)境已不再只是政府、民間團(tuán)體、科研機(jī)構(gòu)的事情

24、， 每個(gè)人都應(yīng)以自己的行動(dòng)來(lái)直接參與環(huán)境保護(hù)工作。作為建筑材料而言，在生產(chǎn)、使用過(guò)程中，一方面消耗大量的能源，產(chǎn)生大量的粉塵和有害 氣體，污染大氣和環(huán)境，另一方面，使用中會(huì)揮發(fā)出有害氣體，對(duì)長(zhǎng)期居住的人來(lái)說(shuō)，會(huì)對(duì) 健康產(chǎn)生影響。鼓勵(lì)和倡導(dǎo)生產(chǎn)、使用綠色建材，對(duì)保護(hù)環(huán)境，改善人民的居住質(zhì)量，作到 可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展是至關(guān)重要的。綠色建材滿足可持續(xù)發(fā)展的需要，做到了發(fā)展與環(huán)境的統(tǒng)一，現(xiàn)代與長(zhǎng)遠(yuǎn)的結(jié)合。既滿足現(xiàn) 代人的需要，安居樂(lè)業(yè)，健康長(zhǎng)壽，又不損害后代人對(duì)環(huán)境、資源的更大需求?？傊?，建材 工業(yè)的發(fā)展、綠色化進(jìn)程，不但關(guān)系到建材工業(yè)目前的發(fā)展問(wèn)題，還關(guān)系到能否和國(guó)際市場(chǎng) 接軌問(wèn)題，關(guān)系到國(guó)計(jì)民生能否可持續(xù)