綠色建筑材料在土木工程施工中應(yīng)用
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摘要：為了順應(yīng)時代的可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)用與推廣綠色建筑材料已成為主流趨勢。建筑行業(yè)作為一個高耗能的行業(yè)，在當(dāng)前環(huán)境污染、資源短缺的社會情況下，實施綠色環(huán)保建設(shè)理念不僅可以提升土木工程的質(zhì)量，還可達(dá)到綠色節(jié)源的作用，同時對人群的生活健康和居家環(huán)境提供了可靠的安全保證。在具體實施上，為了將節(jié)能環(huán)境有效貫徹在土木工程中，只有從選材、生產(chǎn)、應(yīng)用等方面出發(fā)。基于此，該文針對于綠色建筑材料應(yīng)用于土木工程施工中的問題和策略進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞：綠色建筑材料；土木工程；可持續(xù)發(fā)展；施工
綠色發(fā)展已成為當(dāng)代人們生活的主題。綠色建筑材料是通過多種科學(xué)技術(shù)研制出的一類新型環(huán)保材料，這種綠色環(huán)保材料在生產(chǎn)中具有提升能源、資源的重復(fù)利用率，實現(xiàn)低污染、無害型的建筑材料[1]。秉持了綠色環(huán)保的理念同時還提升了資源的回收利用率，實現(xiàn)了施工建筑的安全性以及經(jīng)濟性。如何有效地利用制作綠色建筑材料，包括了裝飾類、保溫隔熱類，就必須加強綠色建材的具體應(yīng)用，加大開發(fā)大量廢渣利用高科技、加強建材企業(yè)技術(shù)的改造以及現(xiàn)代化建設(shè)。
1綠色建筑材料的重要性
1.1綠色建設(shè)材料用于土木工程施工的重要性
綠色建筑材料是通過科學(xué)技術(shù)研發(fā)的環(huán)保材料，從生產(chǎn)制作原料上沒有污染工業(yè)廢棄物，在降低環(huán)境破壞、實現(xiàn)廢物利用的同時提升了施工經(jīng)濟效益。雖然，隨著社會的不斷發(fā)展，社會群體生活水平的不斷提升，各種污染問題日益嚴(yán)峻，傳統(tǒng)的落后經(jīng)濟模式已經(jīng)無法滿足當(dāng)前社會綠色、高質(zhì)量發(fā)展需求[2]。中國的經(jīng)濟發(fā)展已進(jìn)入過渡期，建筑行業(yè)在國內(nèi)經(jīng)濟占據(jù)重要的位置，所以建筑行業(yè)更應(yīng)該發(fā)揮引領(lǐng)的作用成為經(jīng)濟改革、綠色建設(shè)的潮流引導(dǎo)者。所謂綠色建筑物，是指無污染、對人類所處環(huán)境無害且符合可持續(xù)發(fā)展道路。綠色環(huán)保建筑材料秉持無污染、可重復(fù)回收利用廢棄物的特色[3]。綠色建筑材料的特色主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）在生產(chǎn)制作環(huán)節(jié)中不會使用到對人體有害的物質(zhì)，如有毒重金屬、甲醛、芳香烴類等。（2）在整個設(shè)計生產(chǎn)中幾乎不會破壞生活環(huán)境。（3）材料所使用的用料多數(shù)是生活廢棄物，不會存在資源浪費的現(xiàn)象。（4）在生產(chǎn)技術(shù)和工藝的選擇上，投入了新技術(shù)和高科技，加入了環(huán)保低碳綠色工藝。性能相比于傳統(tǒng)的建筑材料更高。
1.2綠色建筑材料在土木工程的材料類型
建筑行業(yè)作為國內(nèi)重要的經(jīng)濟支柱行業(yè)之一，對木土工程展開綠色建筑材料發(fā)展，對促進(jìn)國內(nèi)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)改變具有積極意義。綠色建筑材料應(yīng)用于土木工程中范圍較廣，包括了外部建設(shè)、外部裝修、輕型鋼材等。綠色建筑材料在質(zhì)量上得到了明顯提升，提高了材質(zhì)的堅硬、穩(wěn)固性，實現(xiàn)了綠色循環(huán)利用。與傳統(tǒng)的材料相比，新型的綠色保溫隔熱材料可以有效地阻止氣流，降低熱量的散發(fā)，符合冬暖夏涼的客戶需求，也從側(cè)面降低了熱能的損耗；同時這種新型的隔熱材料還具備較高的防水效能[4]。傳統(tǒng)建筑材料的抑菌性能也是一大問題，不利于用戶的身體健康，新型的綠色建筑材料，通過優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)解決了這類缺點，如已經(jīng)應(yīng)用的納米抗菌管可以減少微生物的滋生，提升水質(zhì)，達(dá)到抑菌的作用。從裝修材料方面而言，通過新型技術(shù)將特殊材質(zhì)與玻璃進(jìn)行有機結(jié)合，制作出新型玻璃，不僅可對光線的溫度進(jìn)行恒溫調(diào)節(jié)，同時還具有一定的美觀度。以往的混凝土多使用燒結(jié)磚進(jìn)行填充，多使用煤灰、砂石、水泥進(jìn)行填充，不僅會造成環(huán)境污染，且造價高[5]。近年來，新型的一種綠色墻體材料即為膜網(wǎng)混凝土，是聯(lián)合了蛇皮網(wǎng)、折鉤拉筋等材料所制，各個材料的比例分配均勻，隔熱與隔音效果都更優(yōu)于傳統(tǒng)混凝土。
2綠色建筑材料在土木工程中的應(yīng)用
2.1在門窗設(shè)施方面的應(yīng)用
在土木建筑中的門窗安裝上需要考慮到采光、穩(wěn)固性、隔音等效能，在門窗中需要保證陽光的照射合理性，提升室內(nèi)環(huán)境的溫度采光舒適度。在門窗設(shè)施中使用雙層夾層玻璃，或鋁合金隔熱材料、鋁木復(fù)合保溫材料、Low-E玻璃材質(zhì)等，這類新型的材質(zhì)具有優(yōu)化的保溫隔音效果，不僅在降低長波輻射的同時防止對外傳送大量的熱量，還降低了整體建筑的消耗，提高經(jīng)濟效益[6]。
2.2頂層設(shè)計方面的應(yīng)用
在建筑學(xué)設(shè)計方面，土木工程頂層設(shè)計的線條舒適流暢性是關(guān)鍵性問題，線條的合理設(shè)計對整個建筑樓層的穩(wěn)固性、美觀性具有十分重要的意義。在工程設(shè)計中以“M”型為主，這種模式比較考驗承重能力，傳統(tǒng)的建筑材料性能便不適用于這種設(shè)計，而綠色建筑材料具有更強的針對性，具有較強的力學(xué)性能，更適應(yīng)于這種設(shè)計[7]。在建筑施工中施工單位的相關(guān)人員需結(jié)合實際情況進(jìn)行提前測量，將綠色建材和施工技術(shù)完美融合，充分發(fā)揮綠色建材的價值。
2.3裝修與抗震方面的應(yīng)用
室內(nèi)裝潢是一項重要的工程，如在涂料中使用綠色材料裝修，具有減少裝修對人體傷害的效果。在具體的應(yīng)用上可以用綠色建材建立出“房內(nèi)小樓”，因為這類材質(zhì)具有高強輕質(zhì)性，可以滿足底層承載的能力要求，在諸多傳統(tǒng)建材受限于材料特性方面，綠色裁剪均可以完美適應(yīng)，提升用戶居住環(huán)境的舒適度。同時，綠色建材還具有電磁輻射吸收作用，在抗震效能方面具有優(yōu)勢，可提升建筑物牢固性，通過綠色建筑材料擴大建筑公司項目范圍，比如：在施工中回收剩余的材料，在提升利潤成本的同時降低環(huán)境污染，通常情況下綠色材料均是可回收利用的，在施工過程中應(yīng)該積極地推廣綠色建材的應(yīng)用[8]。在具體的建設(shè)中，應(yīng)具體考慮當(dāng)前區(qū)域環(huán)境的地質(zhì)、氣候變化等因素，如在南方濕潤、降水充沛的地區(qū)，通常會選擇防潮、隔熱的材料用在外部建設(shè)中，而針對于干燥、冬季溫度低的北方在綠色建材的選擇上需以抗凍能力強、防寒為主。膠粉聚苯顆粒墻外的保溫技術(shù)也是墻體保溫技術(shù)的代表，這項技術(shù)在國內(nèi)已有相關(guān)研究。另外，在建筑行業(yè)中，太陽能、地?zé)崮芤彩蔷G色新能源代表，在建筑行業(yè)也具有十分重要的作用，作為一種可再生能源，不僅符合環(huán)保理念，也可降低國內(nèi)建筑工程能源的消耗。
2.4綠色建材方面的更新
現(xiàn)代綠色低碳的建筑材料更新包括了綠色混凝土材料、木材、保溫隔熱材料、防水材料等。在防水材料中，大多應(yīng)用的是綠色建材為聚合物水泥防水涂料和滲透結(jié)晶性防水材料。聚合物水平防水涂料是丙烯酸、水泥等水性聚合物作為材料，這種涂料具有水泥類膠凝材料的強度，又方便和潮濕基面粘連的作用，以水為載體，克服了焦油、瀝青、有機溶劑型防水材料所帶來的環(huán)境污染劣端，是一種無毒無害、操作方便的綠色防水建材，適用于混凝土防護(hù)、界面處理、修補、防水工程、結(jié)構(gòu)密封的裝修工程等。再者便是聚乙烯雙面復(fù)合防水卷材，這種材質(zhì)是通過高壓法生產(chǎn)的低密度線性聚乙烯樹脂，兩面復(fù)合的化學(xué)纖維無紡布，且經(jīng)過特殊工藝進(jìn)行加工制成，具有抗透氣能力強、適應(yīng)的溫度范圍比較廣，在−45℃~110℃的環(huán)境上均不會存在質(zhì)變情況，抗老化能力強，具有較強的氣密性，多用于舊房和新房的建設(shè)裝修中。最后便是綠色保溫隔熱材料，依據(jù)維護(hù)結(jié)構(gòu)部位不同，又分為內(nèi)外保溫隔熱材質(zhì)，近年來優(yōu)質(zhì)的保溫隔熱材料包括巖棉板、發(fā)泡型聚苯乙烯板、玻璃棉板等，漿體狀材料主要成分包括了礦物纖維、聚苯粒等，具有粘結(jié)性強、吸水率優(yōu)、縮性強、氧化指數(shù)等優(yōu)勢。在木材建材方面上又包括瓷化木材、塑化木材、疏水木材等。疏水木材是將木材中親水性活性經(jīng)基轉(zhuǎn)化為疏水性乙酞基。而瓷化木材是通過飽含鋇離子化學(xué)溶液浸泡木材讓鋇離子擴散，并滲透入木材組織中，這種木材經(jīng)過加工處理后具有加強的疏水性、阻燃性以及穩(wěn)固性，適用于家居裝修和大型公共場所的室內(nèi)裝修。在綠色混凝土建材中，使用較為廣泛的材料為高性能混凝土材料與多孔預(yù)制塊植載混凝土等，高性能混凝土是經(jīng)過現(xiàn)代技術(shù)加工出的混凝土，具有力學(xué)效能強、適用范圍廣、耐久性佳等優(yōu)勢。其次便是通過廢棄的混凝土制作出的綠色混凝土，這種混凝土是將廢棄的混凝土進(jìn)行分類清洗篩查后按照比例配置成骨料，這種再生混凝土的力學(xué)性能和耐久性指標(biāo)更強于傳統(tǒng)的混凝土。這類混凝土具有較強抗壓強度，可降低施工的造價，在外部施工使用彩色混凝土，當(dāng)空氣濕度出現(xiàn)變化時，混凝土色彩隨之變化，用戶可依照混凝土顏色來預(yù)測天氣變化，這類混凝土且具有抗寒性，在施工過程中應(yīng)用較為廣泛，也滿足了在惡劣環(huán)境下施工的需求。
3提升綠色建材在土木工程中的應(yīng)用水平策略
3.1規(guī)范建設(shè)施工過程
在選材上需要考慮到對于環(huán)境的危害度、牢固性、是否滿足施工要求、用戶需求等。當(dāng)前市場上的綠色建材種類繁多，需要選擇合適的環(huán)保材質(zhì)，注意取材的數(shù)量，以免造成浪費。在質(zhì)檢上需要交予專業(yè)團隊負(fù)責(zé)，在材料的購買方面要嚴(yán)格把關(guān)，確保綠色建筑材料的有效利用。在施工前，責(zé)任方需要結(jié)合實地考察制訂出建材方案，明確材料使用范圍以及施工階段。在施工階段由檢查責(zé)任人員進(jìn)行動態(tài)檢查，確保材料的有效利用，避免過度損耗，提升材料的回收利用率，在施工階段需要兼顧環(huán)保效益以及經(jīng)濟效益[9]。在收工后，對建筑質(zhì)量進(jìn)行綜合評估，主要檢查是否存在操作問題、偷工減料，以及綠色建材是否滿足了環(huán)保需求、是否對人體構(gòu)成損傷、是否存在環(huán)境污染等問題。
3.2加強監(jiān)控力度
當(dāng)前綠色建材行業(yè)已成為熱門行業(yè)，市場競爭激烈，質(zhì)量方面參差不齊，因此更需要相關(guān)責(zé)任部門對綠色建材生產(chǎn)市場進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管把關(guān)。首先需要健全市場的管理制度，規(guī)范生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。對不達(dá)標(biāo)的操作給予嚴(yán)厲的懲罰處理；對生產(chǎn)人員定期進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn)，規(guī)范生產(chǎn)環(huán)節(jié)；對生產(chǎn)過程制定出科學(xué)的管理體系，減少由于生產(chǎn)人員操作失誤所帶來的質(zhì)量問題和損失。相關(guān)企業(yè)成立質(zhì)檢部門，對生產(chǎn)出的綠色建材進(jìn)行嚴(yán)格檢查后再投入市場。施工單位與政府相互合作，將綠色建材的質(zhì)量應(yīng)用于土木工程中發(fā)揮出最大效益。
3.3宣傳綠色建材的優(yōu)勢，增強社會群體環(huán)保意識
綠色環(huán)保建筑材料的多數(shù)來源是廢棄的木頭、鋼鐵等可回收物，并且利用現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行改造重新制作成環(huán)保材料。但當(dāng)前許多人群對于廢品的分類和處理缺乏正確的認(rèn)知，不愿意接受這種轉(zhuǎn)換出來的綠色建材。針對這類情況，需要環(huán)保部門加強對綠色建材相關(guān)的宣傳力度，向人們普及綠色建材對人體和環(huán)境帶來的優(yōu)勢，呼吁社會群體具有環(huán)保意識，正確處理生活垃圾分類，在裝修材料的選擇上最好選擇對環(huán)境和人體無害的環(huán)保綠色材料，滿足國家經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和社會可持續(xù)發(fā)展的需求。
4結(jié)語
綜上所述，隨著國內(nèi)的經(jīng)濟科技快速發(fā)展，傳統(tǒng)的土木工程建材已經(jīng)無法滿足時代需求，大量的綠色建材使用已成為必然趨勢。近年來，國內(nèi)的綠色環(huán)保建材在市場上的需求日益增大，在提升土木工程的建筑工程質(zhì)量同時，也需要明確綠色材料的特征、理論、內(nèi)涵和現(xiàn)狀，不斷探索出全新、符合市場發(fā)展的節(jié)能型綠色環(huán)保材料，推動國內(nèi)的建筑向環(huán)保型、生態(tài)型方向發(fā)展，為我國經(jīng)濟的可持續(xù)性發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
作者:史振哲 單位:武威職業(yè)學(xué)院
