清华毕业设计浅谈环保型建筑材料的应用与发展论文.doc

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毕业设计（论文）

浅谈环保型建筑材料的应用与发展

摘要：

通过介绍传统建筑材料在取材生产和加工运输使用的过程中产生污染的原因分析和环保型建筑材料的特性，分析了节能环保材料在建筑领域中的应用已成为当今世界建筑行业的发展趋势，提出建筑材料的发展将趋于环保。

关键词：

建筑材料；环保型建材；应用与发展趋势

引言

随着环保型消费逐步占据主流，建筑的生产商和消费者都对建材提出了安全、健康、环保的要求。

采用清洁卫生技术生产，减少对天然资源和能源的使用，大量使用无公害、无污染、无放射性环保型建筑材料，有利于环境保护和人体健康，是环保型建筑发展的必然趋势。

20世纪90年代开始，“可持续发展”成为世界上许多国家的发展战略，专家们提出了“绿色建筑”的概念，绿色建筑就是资源有效利用的建筑。

1传统建筑材料产生污染的原因分析

随着人们生活水平的提高，逐渐对建筑物的环境设计重视起来，力求创造一个舒适、高雅的生活和工作环境。

但是传统的不少装修材料大都是由化工材料制成的，有的本身含有有毒物质，它们不断地向室内空气中挥发有毒成分，给人体带来不良影响。

据报道，美国环境保护局的专家们曾经对某些城市的10幢新建房屋建筑作抽样检查证实，在现代化房屋建筑内空气含有多达500余种的化学物质，比室外要高出许多倍。

又据美国微生物学会年会有关论文报道，现代房屋建筑的2%~3%有石棉和氡、10%左右有病毒、细菌等微生物。

含有这些有害物质的建筑被称为“病态建筑”，这些有“病”的建筑常常会把自身的“病”传染给房屋的使用者。

事实证明，建筑材料问题是非常重要的，所释放的各种气体如氨、甲醛、苯、氡等对人体的健康非常不利。

封闭的室内环境由于温度、湿度较大，有些材料会为霉菌和细菌生长提供养料，对人体的危害更大。

具体来说，建筑装修的污染物主要来自以下几个方面：

1）板材类

不符合环保标准的人造装修板材，内含超标的甲醛，如大芯板（细木工板）、胶合板、纤维板、刨花板，以及用这些板材制作的复合地板、家具等。

甲醛主要来自于制作复合板材所使用的脲醛树脂胶，这种胶具有强度高、不易开胶的特点，是目前生产各种复合板材普遍使用的粘合剂。

脲醛树脂胶含有甲醛，会形成游离甲醛气体释放到空气中，而甲醛为高毒性物质。

2）涂料类

房屋装修使用的油漆、涂料、防水材料，以及各种油漆涂料的添加剂和稀释剂含有有害物质苯。

石材类:

石材类装修材料如花岗岩、大理石、石膏、瓷砖等，含有一种叫做氡的有害物质。

氡是世界卫生组织公布的19种环境致癌物之一，它是仅次于吸烟的第二个肺癌致病因。

3）水泥等

水泥等建材主要含有有害物质氨，它是一种无色、有强烈刺激性气味的气体。

装修设计的环保，最主要取决于材料的环保程度。

现在的建筑材料打出了很多环保的卖点，如节水、节能、防霉、防虫、防菌等，这给了设计师更大的发挥空间。

不过，设计师一般是按照客户的要求，以及开出的价格来选择用料的，环保材料价格相对较高。

2环保型建筑材料的应用

2.1环保型建筑材料的特性

相对于传统建材，新型环保教材具备以下几个特性：

（1）满足建筑物的力学性能、使用功能以及耐久性的要求。

（2）对自然环境具有亲和性、符合可持续发展的原则。

即节省资源和能源，不产生或不排放污染环境、破坏生态的有害物质，减轻对地球和生态系统的负荷，实现非再生性资源的可循环使用。

（3）能够为人类构筑温馨、舒适、健康、便捷的生存环境。

2.2环保型建材的分类

作为现代建筑工程重要物质基础的新型建材，国际上称之为健康建材、绿色建材、环境建材、生态建材等。

环保型建材及制品主要包括：

新型墙体材料、新型防水密封材料、新型保温隔热材料、装饰装修材料和无机非金属新材料等。

按照世界卫生组织的建议，健康住宅应能使居住者在身体上、精神上和社会上完全处于良好的状态，应达到的具体指标最重要的一条，就是尽可能不使用有毒、有害的建筑装饰材料，如含高挥发性有机物的涂料；含高甲醛等过敏性化学物质的胶合板、纤维板、胶粘剂；含放射性高的花岗石、大理石、陶瓷面砖、煤矸石砖；含微细石棉纤维的石棉纤维水泥制品等。

因此，应该仔细地选择和恰当地运用环保型建材，将建筑材料对环境和人体健康的不利影响限制在最小范围内。

避免使用那些产生放射性污染的材料，溶剂型油漆、化纤毛毯、复合木板和其他建筑产品都可能在空气里释放出甲醛等挥发性的有机混合物（VOC），这些化学制品不仅影响建筑工人和建筑使用者的健康，同时，也会增加环境的粉尘和有机物污染。

2.3环保型建材在国内的应用

我国节能环保材料的运用现状长期以来，中国人已经习惯了以地大物博国家的国民自居，从一次性筷子的大批出口到数以千计的非法小煤矿的开发，如何让更多中国企业家树立节能意识、让国民树立节能环保已成为亟待解决的问题。

就国内经济发展较快的上海而言，2003年上海真正的节能环保建筑还是凤毛麟角，多数人习惯了冬冷夏热，对绿色节能建筑并没有多少清晰概念。

如今，伴随着政府的强势支持和推动，上海的节能环保建筑渐渐多起来，一些新项目，如令世界瞩目的世博会、绿洲仕格维花园酒店、张江科文交流中心、浦江智谷招商服务大厦、安亭新镇、青浦别墅、崇明东滩生态农场、金山工业园区和另一个崇明生态农场，以及普陀区的旧房改造项目等，都将达到比上海普通建筑环保节能75%的标准。

环保型建材的应用可以在以下两个方面体现其价值：

（1）住在这些建筑里会感觉更加舒适，冬天不冷、夏天不热。

由于屋顶涂了节能涂料（称为戴帽）门窗采用中空玻璃、外墙体使用厚板（称为穿衣）。

因此其隔热性、保温性良好，在天气极端闷热或寒冷时，效果尤其明显。

（2）住户可以大大节省电费。

据有关部门测算，在同等面积和住户用电习惯的条件下，节能建筑约能减少30％右的电费开支。

而目前，选用节能材料对于开发商而言，每平方米大约只需要多增加80~100元。

事实上，从目前全国发展绿色节能环保建筑的形势来看，各地政府酝酿已久。

包括山东潍坊、安徽合肥等省市都在近期出台了全面推进建筑节能工作、大力发展环保节能型建筑的新规定。

作为全国房地产市场一线城市，北京在推进绿色节能环保建筑方面的努力自然丝毫并不逊于其他省市。

据了解，包括华远地产、润丰地产、沿海集团等品牌房地产企业都已经投身于绿色节能环保建筑的实践中。

3环保型建筑材料的发展

3.1提倡绿色建筑

绿色建筑就是“资源有效利用的建筑”，亦即节能、环保、舒适、健康、有效的建筑，简言之为低能耗、低污染的建筑。

对于材料的选用遵循以下原则：

（1）提倡使用3R材料（可重复使用、可循环使用、可再生使用）。

（2）选用无毒、无害、不污染环境，有益人体健康的材料和产品，宜采用取得国家环境保护标志的材料、产品。

与传统建材相比，制造新型建材不仅可以降低自然资源的消耗和能耗，而且能使大量的工业废弃物得合理的开发与利用。

新型建材不仅不会对人类的生存环境造成污染，而是有益于人体的健康，有助于改善建筑功能，起到防霉、隔音、隔热、杀菌、调温、调湿、调光、阻燃、除臭的豪华与气派，而忽视了装修后的室内环境污染。

其次，从我国装修材料市场上看，多数生产企业和经销商并不了解自己生产或销售的产品是否符合国家标准。

因而不能按照国家标准生产或销售装修材料，使污染室内环境的建筑材料射线、抗静电、抗震等作用；制造新型建材不仅可以采用不对环境造成污染的生产技术，而且在产品结束其使用寿命后，还可以作为再生资源加以利用，不会形成新的废异物。

3.2提倡清洁生产

减少建材生产对地球环境和生态平衡的负面影响。

现代社会经济发达、基础设施建设规模庞大，建筑材料的大量生产和使用一方面为人类构筑了丰富多彩、便捷的生活设施，但同时其发展是以能源的过度消耗和环境污染为代价的。

因此，要保护环境，实现可持续的建筑设计，就必须把原材料对环境造成的影响，加入衡量建筑的价值体系中去。

建筑是取之自然又回归自然的创造性工程，所使用的材料不应对人体及周边环境产生危害，如墙体采用粘土砖即是对自然的破坏。

并尽量采用低蕴能材料，避免有毒污染材料。

建材生产避免以破坏、占有土地林木为代价的，在我国每年的建材资源消耗达50亿t，毁坏农田6700万m2。

就可持续发展建筑而言，对木材的选择需要慎重进行。

树木的砍伐可能带来相当多的可持续发展问题，如运输能耗、生物差异多样性的损失、可能发生的局部经济环境被破坏等问题。

环境亲和的建筑材料应该耐久性好、易于维护管理、不散发或很少散发有害物质，当然，同时也得兼顾其他方面的特性，如艺术效果等。

为了实现可持续发展的目标，将建筑材料对环境造成的负面影响控制在最小限度之内，需要开发研究无污染技术，清洁生产环保型建筑材料。

例如，利用工废料（粉煤灰、矿渣、煤矸石等）可生产水泥、砌块等材料；利用废弃的泡沫塑料生产保温墙体板材；利用废弃的玻璃生产贴面材料等。

既可以减少固体废渣的堆存量，减轻环境污染，又可节省自然界中的原材料，对环保和地球资源的保护具有积极的作用。

免烧水泥可以节省水泥生产所消耗的能量；高流态、自密实免震混凝土，在施工工程中不需振捣，既可节省施工能耗，又能减轻施工噪音。

3.3节约资源，降低能耗

按广义生命周期的观点，建材能耗包括：

建材生产、建筑物营运、建筑物的日常使用、建筑物的拆除解体、建材再利用等方面能耗。

加工越细致和制造过程越复杂的产品和材料，通常要在生产过程中消耗更多的能源。

一般来说，耐久性越好的材料，导致室内污染越少。

绿色建筑师们往往就地取材，减少使用金属、混凝土之类加工程度高、能耗大的建材；就地加工，减少使用金属、混凝土之类加工程度高、能耗大的建材，重新开发短寿易耗废旧材料。

选择再处理（如油漆、再加工、防水防火处理等）较少的建筑材料，或者选用那些对其维护只产生最小环境影响的材料。

另外，功能要求的变化，使用期限的限制，城市发展的需要等等都可能需要建筑被拆除或改造。

如果在设计时就考虑了其拆除时的问题，则可对材料的再生和循环起到相当的帮助。

积极利用可循环使用的建筑材料，可以减少垃圾掩埋的压力和节省自然资源。

建筑物到达使用期限后，其材料应能自然降解或转换。

3.4遵循国家的环保法规

《民用建筑工程室内环境污染控制规范》于2002-01-01正式实施。

室内装修的环境污染问题已引起国家的重视。

国家质监局等部门也公布实施了《室内装饰装修材料人造板及其制品中有害物质限量》等一系列环保法规，应努力执行。

应选用已通过环保管理认证的材料；减少设计中色彩鲜艳石材的运用；多采用优质聚酯漆和环保型硝基漆，减少或杜绝在空气流通较差的房间使用醇酸油漆的数量。

当然，不同的建筑类型有不同的设计标准，但健康和无害化应该是普遍的原则。

4节能环保材料在未来建筑领域中的趋势

据调查：

欧洲目前正在掀起一场“建筑革命”，人们期待新一代的房屋不仅能确保能源自给自足，还能将剩余的能源输入电网。

可见这是人们对当今建筑行业提出的一个新的要求，也是世界环保意识增强的一个表现。

相应环保建筑材料的使用将会为整个建筑行业注入一股新鲜血液，它不仅解决了人们异常关注的环境污染问题，也充分实现了资源的合理、重复利用，使整个建筑在设计和构造上更加趋于完美化、合理化，能够跟上时代步伐。

在全球能源供应趋紧的形势下，节能已成为建筑业必须面对的另一个重要课题。

中国企业的节能环保意识正日益趋于成熟。

最近由世界联合国工业发展组织主办的，围绕“节能环保”进行的中国环渤海节能环保产业评选活动，引起了全球节能环保界对中国的广泛关注。

其中新型建材生产企业尤其受关注。

有关环保人士表示，这不仅仅是意味着中国环渤海企业的节能环保取得了阶段性实质成果，另外一方面，也是对中国其他地区企业的一种鞭策。

4.1居住环境环保意识的提高必将为节能

环保材料提供广阔的市场在全球能源供应趋紧的形势下，居住环境的节能设计成为建筑业必须面对的一个重要课题。

目前建筑业对居住环境建造中节能环保材料的运用节主要体现在窗户和照明节电上。

例如在玻璃窗的设计上，双层玻璃越来越普遍，双层玻璃一可以防尘，二可以防噪音