环保建筑材料论文十篇

时间:2023-04-02 16:22:41

环保建筑材料论文

环保建筑材料论文篇1

[关键词]生态建筑材料;竹子;竹建筑

1引言

钢材、水泥、玻璃、砂石、粘土砖及其它金属、化工材料,其原料都是不可再生的矿物资源。我国在建筑材料制造过程中,约消耗近百亿t的矿物资源,造成严重的资源短缺和环境破坏。同时,建筑材料的制造过程,还要消耗占全国总能耗15%的能源并造成惊人的环境污染。建筑材料的全球性紧缺是十分令人担忧的问题:特别在发展中国家。木材及其它传统建筑材料的短缺及相应的价格上涨迫使人们必须去寻找一种价格低廉又能满足建造要求的建筑材料。

竹子因其属于草科植物,所以常被称作高大的“草”,与塑料、木材和石头等材料建造的房屋相比,廉价的竹子建筑不但经济,耐久性和安全性也很好。

许多竹子房屋用处理过或天然的竹材来建造,必要时辅以木材、泥浆、砖块及混凝土等其它材料,可增加耐用性并丰富造型。竹子在我国的产量非常丰富,中国人对竹子的使用有几千年的历史,但是,一直都局限在传统的用法上,作为生态建筑材料的巨大价值却被忽视了。本文从建筑学的角度对竹子进行分析和说明,旨在揭示我国开发竹子这种生态建筑材料所具有的深远意义。

2竹子的性质

2.1分布世界上有超过l600种竹子,主要分布在亚非拉的一些国家(见图1)。欧洲没有天然分布的竹种,北美原产的竹子也只有几种。近百年来,一些欧洲国家和美国、加拿大等从亚非拉的一些产竹国家引种了大量的竹种。例如,美国从中国引种的刚竹属竹种就有35种。亚太竹区是世界最大的竹区,该区竹子约50多属,900多种,其中有经济价值的有100多种。主要产竹国家有中国、印度、缅甸、泰国、孟加拉、柬埔寨、越南、日本、印度尼西亚、马来西亚、菲律宾等。

美洲竹区南至南纬470的阿根廷南部,北至北纬40。的美国东部,共有18个属,270多种。在北美,除大青篱竹及其2个亚种外,没有乡土竹种。在拉丁美洲,南北回归线之间的墨西哥、危地马拉、哥斯达尼加、尼加拉瓜、洪都拉斯、哥伦比亚、委内瑞拉和巴西的亚马逊流是竹子分布的中心。

非洲竹区竹子分布范围较小,南起莫桑比克南部,北至苏丹东部。在非洲北部苏丹境内的尼罗河上游河谷地带和埃塞俄比亚的温带山地森林地区都有成片的竹林分布。然而非洲大陆的竹类区系很贫乏,引种的也不过十几种。

图1世界竹区分布目前,世界上绝大多数竹林仍处于荒芜状态,滥砍滥伐严重,经营管理水平低,产量不高。本世纪80年代以来,一些热带、亚热带国家都重视发展竹业生产。其中,经营历史较久、经营管理水平较高的要算中国和日本。

2.2自然属性竹子是属于禾本科竹亚科(Ba,Ilbusadea)的一类植物,已知全球约有150属,l225种;竹林面积达l400万hm2。竹子的生长速度非常快,在理想的条件下,一种生长在哥伦比亚的叫Guadua的窄叶竹,直径为22~24cm左右,它的茎秆只要3~4个月就可以完全长成。竹子的产量也很惊人,在哥伦比亚,每ho土地可以产出7000~10000万株Guadua;在巴西,Guadua的一些品种每ho可以产出60000株。

我国江西的毛竹具有生长快、成材早、产量高、用途广的特点,一株毛竹从出笋到成竹只需2个月左右,当年即可砍作造纸原料,若作竹材原料,也只需3~6年的加固生长就可砍伐利用。0.067hm2(1亩)可年产竹材l500~2000kg。毛竹是多年生常绿树种,要求温暖湿润的气候条件,年平均温度15~20cc,年降水量为l200。1800mm。对土壤的要求高于一般树种,既需要充裕的水湿条件,又不耐积水淹浸。

2.3物理性质竹材有一般木材所不及的优点:收缩量小,高度的割裂性、弹性和韧性,很好的顺纹抗压力和抗拉力。

竹材在外力作用下的抵抗力称为竹材的力学强度,单位为MPa。竹材的抗拉强度约为木材的2~25倍,抗压强度为木材的1.5~2倍。表l列出了竹材的各种力学强度,竹子的抗压和抗拉性能都很好。而且生长在斜坡的竹子比生长在山谷的竹子结实,在贫瘠干旱的土地上生长的竹子比在肥沃的土壤中生长的竹子结实。这些在选用竹子时也要作为考虑因素。

2.4竹子在建筑方面的优势1)经济性:竹子建筑最重要的优点是成本低廉但不降低建筑质量,而且经久耐用,占用空间少。根据哥斯达黎加PNB的统计,竹房屋比普通材料住宅的成本便宜20%H1。

2)灵活性:竹子建筑的设计和建造更具灵活性,优点之一就是能够通过更换损坏部分得到经常性的维护。

3)低技术:竹建筑的技术要求不高。大多数竹房屋的建造基于当地的技术水平,无需高技术的指导,另外,竹建筑比较容易与先进技术结合使用。

4)安全性:由于质量轻、弹性好,竹子的抗震功能非常突出。据报道(Gutierez,1998),在哥斯达黎加的7.6级地震中,位于震中的30座竹房屋保存完好,而周边许多混凝土房屋和旅馆全部倒塌。

5)舒适性:热带农区夏季气温很高,中国云南南部地区,人们至今仍然喜欢建造竹楼来避暑,享受竹楼的凉爽。

6)耐用性:经过适当处理的竹材使用寿命可达30年之久,而且,竹材种类的精心选择、防腐处理、辅助材料的使用以及老化或损坏部分的定期更换等等都能增加竹房屋的耐用性。

7)可持续性:社会、经济和环境的可持续性是当前发展领域中日益重要的问题。竹子本身所具备的特点符合可持续性发展的所有指标。竹子在2~3年即可成材,而木材至少需要25年。竹子是世界上生长最快的植物,只需利用当地的主要原材料和工具就足以建造简单经济的竹房屋。

3竹子的应用

3.1传统用法

1)利用其割裂性编织用具、竹帘、竹席、竹篱、伞骨、灯笼等;

2)利用其负荷力制作晒竿、担架、脚手架、梁柱、门窗、地板、竹桥、竹筏及其它家具、用具

3)利用其弹力制作弓、弩、钓竿等;

4)利用其抵抗力制作手杖、伞柄、撑竿、竹钉、竹箍等;

5)利用其中空特性制作水车、水桶、水管、烟筒及各种乐器;

6)利用其外观特性制作竹索、蔑榄、工艺品、玩具等。

3.2现代用法随着科学技术的进步,除了在传统的基础上提高产品质量外,竹子还被开发出了更多新的用途(见图4)。主要是以竹代木,将竹材制成各种建筑用板材,比如胶合板、纤维板、装饰板等代替各类木质板材。竹质人造板材质细密,不易开裂、变形,具有抗压、抗拉、抗弯等优点,各项性能指标均高于常用木材。

4竹子建筑

4.1概况竹子在食品、房屋、家具等许多领域的应用历史悠久。在许多国家,竹子以多种方式得以巧妙利用,一生都可为人类服务。竹子是房屋建造最古老的建筑材料之一,作为品质优良的建筑材料,竹子比较便宜,且容易加工。近年来,竹子作为房屋建筑材料的重要性逐渐得到人们的关注。在亚洲,许多低收入家庭利用竹子搭建房屋构架,即便使用其它材料,竹子也是建筑单元的主要组成部分。其可以制成房屋的屋顶桁架、檩子、椽子、柱子、地板、墙体、门窗等各种部分,有时为了隔声的需要可以结合水泥、石膏等材料。竹子建筑除了环保外,还具有造价低、便于安装的优点(见图5、6)。在中国和日本的文化中,竹子具有重要的地位。

竹子刚劲、清新、生机盎然、蓬勃向上的特点被看作是做人的重要品质,因此,竹子在建筑、家具及日用品中更多的体现其文化涵义。在东南亚,竹子几乎覆盖了泰国、印尼的乡间和很多太平洋小岛,孟加拉国90%的农村房屋都是用竹子建造的;在南美洲,本土适合建造用的竹子Guadua建成的房屋很受欢迎,在哥伦比亚的安第斯山地区,竹子被用来建造结构柱或者劈裂制成板条,用来覆盖在墙体表面、天花板和地板上,大多数的竹子还被用作脚手架或者混凝土的模板∞j。

4.2我国的传统竹子建筑我国在2000多年前,竹子就已用于民间房屋的建造,迄今南方各省仍多采用竹子建造一些半永久性或临时性的房屋、棚舍等。竹子在江南民居建筑中一般做夯土墙的骨料使用,可以使夯土墙更加坚固耐用,也可以把竹子剖成长条编成竹笆作为围墙、外墙,竹子还可以编织成窗间墙的防护网、护墙板或者做成框钉竹条用作护窗板b]。

在云南,傣家竹楼属热带雨林竹楼形式,包括德宏、景颇、西双版纳一带。傣族民居以木柱承重,四周围竹墙,为了通风和防潮,房屋整个架空。竹构架歇山顶,坡度很大,屋面覆以小平瓦或排草。湿热带的太阳眩光很强,所以墙体不能开窗,但又要保证通风。竹编的墙透光柔和,既排除了眩光又可以通风Mj。景颇族的竹楼是长脊短檐、架空低矮的干栏式建筑,竹楼的架空高度很低,一般距地面约50cm,高的也不超过lm,竹屋两侧的竹编墙体上部略向外倾,覆盖脊长而檐短的倒梯形双坡屋顶o¨。

从结构上看,景颇民居采用的是纵向承重构架。三列纵向设立的竹子可依家庭大小延长扩展,柱与柱之间无横向的联系构件。另外,承重的柱子与架空层、居住层、围护的墙体三者之间也是相互独立、自成一体的,4.3现代竹子建筑现代竹子建筑根据不同的需求,主要分为3类。

一是廉价的实用房屋,主要针对解决贫困地区的居住问题,这类住宅建筑以低造价为前提,对技术的要求低对竹材的需求量很大。如东南亚的大部分地区以及南美的一些国家,目前仍然有大量竹制房屋。二是临时性建筑,如用于临时展览或休憩用的竹屋,这类建筑要求建造快捷、拆装方便、且造型精美。具有代表性的例子就是由哥伦比亚建筑师西蒙·韦雷(Simonvelez)为汉诺威世博会主持设计的zERI厅,以及建于哥伦比亚,由Jorgsta姗设计的跨度约为45m的竹桥(见图9)。在我国的台湾南部,使用竹子也有很悠久的历史,随着时代的发展,又把竹子灵活地应用于现代房屋中,例如竹子建造的公厕(见图10)、办公室等。三是比较奢侈的别墅、茶室等。这类建筑追求的是竹子所体现的颀长挺拔以及朴素内敛之美,建筑构件精致考究,造价较高,但随着技术的发展和人们对精神美的更高追求,这类高品质的竹子建筑的发展空间也是很大的。典型例子是隈研吾设计的位于长城脚下的公社竹屋。隈研吾之所以选择竹子为材料,如他自己所说,“既然它在中国与日本文化中具有独特涵养,我们尽可能使用竹子”。

这充分体现了竹子在中国和日本文化中的重要地位。竹子排布的密度与直径,提供了各种不同的空间分割,利用这些特性,隈研吾设计了一面竹墙,就像长城一样沿着基地斜面的一层竹子,将长城的特质运用到居住行为上。这样一来房子被称作“墙”而非“房屋”(4.4竹构件的连接竹子自身具有很多优点,如前面已经提到的,它是一种便宜,生长迅速的植物,其优越的物理性能使图10外挂竹墙公厕图11隈研吾设计的竹屋之成为很好的建筑材料。但是在竹子建筑中,连接部分是竹结构的一个难点。因为竹子本身是圆筒形的,圆形的交接在节点处比较困难;另外竹纤维是纵向生长的,这样竹子很容易在纵向破裂;竹子表面很光滑而且坚硬,捆绑材料很难固定住。目前常用的一些连接竹结构的方法可以比较好的解决这一难题。

1)捆绑连接法捆绑连接法是最常见的连接方法,用传统的自然植物连接,如椰子的纤维、棕榈叶、树的内皮和竹藤等。捆绑之前将藤条在水中浸泡一下,藤条在干燥后会收缩变紧,从而捆绑的更牢固。横梁末端和绑带起到了传递受力的作用,如果捆绑得不够紧,横梁很可能会在孔洞里裂开。

2)榫卯(螺栓)连接法具有次级连接元素的构件经常用于与绳索的上下连接。在这种连接方法中,作为螺栓的构件负责传递拉力与压力。在木构件中,这种连接由榫卯来完成。金属螺钉是穿孔材料,如果竹材不够新鲜,竹子就很容易被楔形的螺钉劈裂,因此要选用砍伐后不久的竹材穿孔,另外穿孔不能太靠近竹子的端部,否则竹子会很容易裂开4.5实例分析——zE砒厅1)背景哥伦比亚的建筑师西蒙·韦雷致力于竹建筑的研究已经很多年,是这方面的专家。他设计了大量优秀的竹子建筑,这些作品包括住宅、观光塔、乡村俱乐部甚至马厩。

zERI厅是西蒙·韦雷为了2000年汉诺威世博会而设计的,它代表了(ZemErnissionsResearch&Initiatives,zERI)的宗旨——可持续发展,另一个目的是为了推动竹子在南美洲作为建筑材料的应用。

该建筑的建筑面积2150m!,其中地面1650m2,一层的展厅500m2(见图14~16)。

2)方案zERI厅为圆形架构建筑,主要静力结构的构成单元由2个斜柱及其支撑的2个悬臂梁组成。在这个圆形放射状平面上每个轴线上有2个支撑横梁,横梁在最高处形成1个圆环。lO对上述的基本结构单元按照圆形规律布置,构架上还有一些为了减少跨度而设置的支撑结构。支撑结构不把荷载直接图14zElu厅外观图15框架示意图16受力示意传递到斜柱上,而是将荷载转化成柱与柱之间的相互挤压。为了避免斜柱折断,减少斜柱的长度,在整个建筑的中间高度位置加入了旋转展厅。

该建筑屋顶呈lO边形,向外悬挑7m。屋顶平面的直径为40m,屋脊处高度为14.5m,屋面排水槽处高度为7m。屋面材料为9mm厚的瓷砖贴面,由竹子加固,下铺3cm的水泥砂浆。砂浆和下面铺的金属卷材一起将屋顶的荷载传递到椽子上,椽子之间的距离较近,由它们将荷载向下传递给梁和柱(见图17、18)。

外圈的斜柱由6根圆木绑成,里圈的由4根绑成,它们是由纽纹条和扁钢连接的。不论里圈还是外圈,斜柱只有2棵圆木直接与基础接触,其它的圆木都是用来增加硬度和弹性的。里圈的斜柱下部是圆型基座,外圈的斜柱下接单个的基座,由基础梁相互连接。

3)连接方法①A型——水泥砂浆埋螺纹杆从内部打穿竖向竹子2~3个柱子节儿,插入螺纹杆,再从外注入水泥砂浆将其固定。横向竹子在垂直方向打一个穿孑L,串在螺纹杆上。螺纹杆伸出来的末端,至少要有一个螺母和圈垫拧在上面,最后在向横向竹子注入水泥砂浆。

②B型——钢条螺栓,水泥固定首先把横向放置的竹子竖向打孔,螺纹杆从这些孔中拉出来。第2根垂直放置的竹子外侧固定了钢条,钢条绕过横向竹子,拧在刚才拉出来垂直螺纹杆上。钢条像根皮带将2根竹子拉在一起。横向竹子上被钢条搭上的那节必须灌入水泥砂浆,否则钢条一紧,竹子就会被勒劈。

③2种连接方式的评估根据FMPA斯图加特(一家专门测试材料的机构)的实验,A型连接基本没有什么错位,在螺纹杆连接处连接竹子的时候,曾出现竹子破裂。最大的荷载为70kN。B型连接有1.5mm的错位,不过可以承受140kN,是上一种的2倍之多。竹子的破裂发生在给钢条凿孔和对竹子进行切割的时候。

4.6局限及解决办法1)寿命有些竹子的淀粉含量比较高,在收割后很快就会被昆虫和霉菌侵蚀,破坏了竹子的强度和联接。

在热带雨林中,没有经过防腐处理的竹子建筑的预期寿命是3.5年,很少有寿命超过15年的,因此整个建筑每隔一定时间就要重建。

解决办法:一种传统的办法是将竹子烘烤晾干后,快速的用烟熏一下,利用烟里面的木馏油在竹子表面形成一层保护膜,这样就可以起到很好的防蛀作用。还有一种方法是在竹子外表面涂上一层熟石灰,这样可以防止湿气渗入,也可以防止霉菌的腐蚀。在印度尼西亚还有一种传统的办法就是在竹子涂上焦油后再包一层沙子,待晾干后再刷石灰。

2)连接尽管一些传统的方法,诸如榫卯和捆扎技术已经使用了上千年。但是这种固定方法的效率并不高,在一定范围内会有移动。由于竹子会随季节性的湿气变化而膨胀,膨胀率达到直径的6%,长度也会相应缩小,从而使连接处变松弛。

解决办法:西蒙-韦雷设计了一种连接法,即上面提到的螺栓水泥连接法。由于螺栓是一种力量集中型的连接构件,所以定在竹片容易引起竹子的开裂,这种方法是在螺栓节点之间填充固化水泥。有了这种连接法,可以增大竹子建筑的跨度。

3)缺乏设计指导和规范社会上存在一种普遍的观念,就是竹子是穷人的建筑材料,竹子建筑被看作是临时的避难所。这种观念导致竹子这种生态建筑材料的价值长期被忽视了。除了传统的建造方法外,现代只有极少数建筑师致力于竹子的研究和开发。因而在竹建筑的设计方面缺乏相应的指导和规范,在通常情况下,专业建筑师在选材时就很少考虑竹材。

5结语

通过以上对竹子的介绍可知,竹子在我国作为建筑材料被开发是切实可行的。目前国内发展迅速,大规模的城镇建设消耗了大量能源,也给环境带来了破坏。以可持续发展为方针,针对我国国情、建设采用“就地取材”和“低技术”的理念是必要的。我国的竹类资源十分丰富,使用竹子已有几千年的历史,从乐器、家具到古老的“火箭”、造纸、造船、造桥、建造房屋,竹子几乎可以涉及到各个领域。但是人们的传统观念认为以竹子为材料代表了贫穷和落后,这种错误的认识导致了对竹子的利用只停留在传统的方法上,技术落后、产品单一,没有更好的挖掘竹子的价值。

要开发竹建筑项目,首先要考虑项目实施的对象。比如在开放的林区和生产石材的地区,人们可以获得足够的木材和石材,就无需关注竹材的利用。

相对来讲,竹建筑项目在比较贫困且没有资源可供选择的地区成功实施的可能性更大。如果当地人们已经使用了竹子,那么工作就更容易开展。丰富的竹资源是实施低成本的首要前提,根据竹资源清查和年采伐量限额的计算,可以预测可收获的竹材数量,并制定相应的竹子管理计划。另外一个要考虑的问题是项目成本,竹屋的成本由竹建筑的规模、竹材处理、设计、施工及其它材料的使用等因素构成。

环保建筑材料论文篇2

关键词:新型建筑材料;生态住宅建筑;应用策略;分析

1前言

随着人们绿色环保理念的不断加深,人们也对生态住宅建筑工程项目提出了更高的要求。在生态住宅建筑中应用新型材料,可以满足绿色建筑理念、生态环境学等方面的需求,并将住宅与生态完美地结合到一起,使住宅与环境形成有机的结合体,为人们提供绿色、舒适的居住环境。因此,应加强新型建筑材料在生态住宅建筑中的应用效果,才能促使建筑室内、室外环境形成有机的生态系统循环体。

2在生态住宅建筑中应用新型建筑材料的价值

随着人们绿色环保意识不断加深,人们开始倡导低碳、环保、绿色的消费观念,根据相关数据调查显示,在目前的消费整体中,环保型消费占据了极大比例。因此,无论是对于消费者还是建筑企业来说,二者的绿色环保观念都得到了大幅提升,也开始重视新型建筑材料在生态住宅建筑中的应用。在生态住宅建筑中合理应用新型建筑材料,可加强对资源、能源的利用效率[1],通过使用无污染、无放射性、无公害的新型建筑材料,在保护生态环境的同时,也不会对人体健康造成伤害,为人们创造良好、舒适的生活环境。因此,新型建筑材料在生态住宅建筑中的应用也是未来建筑行业的主要发展趋势。根据部分西方发达国家的发展经验来看,结合新型建筑材料的实际特点,在生态住宅建筑建设过程中充分发挥出新型建筑材料的优势,可加强我国建筑行业的整体建设水平,促进其长远、持续发展。新型建筑材料以及生态建筑的类型多种多样,可包括学校、住宅、商场等建筑。利用合理、巧妙的设计,并对自然采光、通风等条件的利用,加强生态住宅建筑中新型建筑材料的使用效率,从根本上加强生态住宅建筑的优越性、环保性。

3新型建筑材料在生态住宅建筑中的应用策略

在目前的新型建筑材料中,其主要特点便是生态、绿色、环保,利用新型建筑材料的重点便是材料的环保级别以及材质的选择方面[2]。在绿色建筑材料中主要是对砖瓦、板材、粘土、复合板等几大类建筑材料的升级、转型。对于墙体建筑方面来说,从传统的生产工艺转换为以现代科技为主的密度与材料方面的加工,并将钢材质的加工技术逐渐转变为现代家用的结构中,从以往的生产集约化转向环保型。另外,还对人力投资方面进行了缩减,充分采用了高科技的现代化手段。(1)建筑外墙生态住宅建筑在近几年来得到了极大的发展,并在建筑外墙中广泛采用新型建筑材料。新型建筑材料无论是在材料等级、可用度,还是环保、生产规模方面都得到了大幅提升。例如空心砖,其主要特点是提升废渣量利用率、高孔洞率、高保温性能等,目前已经开始发展双排孔与多排孔的保温承重砖块。在生态住宅建筑中的外墙建设过程中,主要采用的建筑方式便是高效外墙保温系统,并可根据不同建筑的实际情况对能耗指标以及节能系统进行分析,可利用粘土多孔砖、混合砂浆、聚苯板等多种新型建筑材料作为建筑外墙结构的主要材料。在实际应用过程中,可将90o混凝土空心砖进行小切操作后制作外挂墙,中间的缝隙部分可填充发泡尿素、聚氨酯等新型建筑材料作为墙体的保温隔热层。通过这样的方式,结合新型建筑材料可建设成具备极高保温隔热性能的新型外墙结构。(2)建筑门窗在对门窗利用新型建筑材料进行建设的过程中,主要是对玻璃、材料、五金挂件等材料的应用。利用信息港建筑材料取代传统的铝合金材料,而应利用铝合金断热性能与阳光控制镀膜玻璃的方式建设生态住宅建筑。将新型建筑材料合理应用在门窗的设计中,可大幅提升外窗的保温隔热功能[3],并可阻挡红外线、紫外线的辐射程度,最终利用玻璃面中的特殊处理,将阳光中存在的有害射线进行特殊角度的折射。因此,在利用新型建筑材料进行门窗设计的过程中,可形成有效的保温系统,并对光线的照射有效阻挡,还可充分隔热,从而达到节能减排的建设目标。(3)建筑屋面在应用新型建筑材料进行生态住宅建筑建设过程中,屋面系统的设置方式为植被屋面。对于保温屋面来说,应在设计过程中,将防水层设置在保温层下面,这样可对防水层进行隔离与屏蔽,使阳光以及气候不会对屋面造成不良影响,同时也是应用新型建筑材料的新方法。植被屋面可将建筑室内的空气进行有效的改善与净化,主要是由于使用了复合型保温建筑材料,植被屋面的主要特色便是其具备的功能性、环保性,在视觉上可以感受到屋顶的空间。同时在进行屋面设计、建设的过程中,应加强屋面的防水保温设计,可充分发挥室内温度的可持续循环利用优势。

4结语

人们环保意识的不断提升,生态化城市的建设进程逐渐加快。因此,应加强新型建筑材料在生态住宅建筑中的应用范围以及应用效果,才能提升生态住宅建筑的整体质量。在应用新型建筑材料的过程中,应减少对建筑材料的依赖,通过对自然条件的利用,增强建筑室内、室外的生态循环,才能充分发挥新型建筑材料的真正作用,并减少建筑企业的施工成本。另外,在应用新型建筑材料进行生态住宅建筑建设时,应结合建筑工程项目的实际施工情况、施工环境选用合理的新型建筑材料,才能增强建筑整体的环保性、安全性。

参考文献:

[1]王月.新型建筑材料在生态住宅建筑中的应用[J].艺术品鉴,2016(4):356.

[2]周永富,刘剑虹,张世可.新型建筑材料在生态住宅建筑的应用[J].建材与装饰,2012(12):10~11.

环保建筑材料论文篇3

随着人们物质文化水平的不断提高,人们对节能环保越来越重视,特别是现代建筑的节能环保由于与人们息息相关,人们对其要求也在不断提升。近年来,建筑市场一些新型节能环保材料不断涌现出来,鱼龙混杂,为了确保建筑工程中使用的材料能够达到环保要求,则需要做好建筑工程材料的检测工作。文中分析了建筑工程材料检测的内容,并进一步对新时期建筑工程材料检测的重要性进行了具体的阐述。

关键词:

建筑工程;材料检测;内容;重要性

前言

近年来,随着环境情况的不断恶化,人们节能环保意识越来越强,建筑材料的节能环保由于与人们的身体健康、生活环境等息息相关,因此越来越受到人们的重视。这也带动了建筑工程材料质量检测行业的快速发展,检测技术取得了大幅度的提升,对建筑工程质量控制起到了非常重要的作用。

1建筑工程材料检测的内容

1.1原材料性能检测

建筑工程施工过程中,会使用各种类型的原材料,对于施工中需要使用到的原材料需要做好检验工作,确保原材料各种技术性能要与规定的具体要求相符,在具体检测过程中,需要对进场的每一批原材料都需要在监理监督下进行取样,由具有相应资质的检测单位进行检测,在建筑工程施工过程中,检测的材料多以钢材、水泥及沙为主。

1.1.1关于钢材的性能

钢材具有高强度、可塑性、可焊性及冷脆破坏性等性能,在对钢材进行性能检测时,需要根据其各项指标进行有效的评估和判定,同时在具体判定过程中,还需要收集好相关数据,并以其作为重要的参考依据确保其检测的准确性。

1.1.2关于水泥材料的性能

建筑工程施工过程中水泥作为非常重要的一项原材料,其质量的好坏对建筑工程载体质量具有直接的影响,同时还与人们的生命安全息息相关,因此在检测过程中,需要对水泥的泌水性和抗渗性进行检测,有效保证工程施工中水泥的性能,确保整体工程具有较好的承载力。

1.1.3关于沙的性能

沙颗粒的精细程度可以通过沙的细度模数进行反映,因此在混凝土配置过程中,需要充分考虑沙的细度模数,当对混凝土强度要求较高时,则需要选用中沙,对混凝土抗渗性能和抗冻性能具有要求时,还需要控制好沙中最大杂质的含量。

1.2桩基检测

在对桩基进行检测过程中,需要对桩基勘察、设计和施工单位的质量水准进行检测,检测结论与建筑物的安全和正常使用息息相关,在具体检测过程中,由于检测方法会对检测结论带来直接的影响,因此需要根据具体的情况选择适宜的检测方法,如静载试验、低应变、高应变、钻芯取样、开挖检查。

1.3结构实体检测

结构实体检测内容包括钢筋保护层的厚度及间距、实体混凝土强度、构件的尺寸、植筋拉拔等。影响钢筋混凝土构件的力学性能和寿命因素除了原材料外,很重要的一方面就是构件自身的钢筋保护层厚度。因为受力钢筋承担了混凝土结构及构件中绝大部分的拉应力和压应力,如果钢筋保护层厚度过小容易形成露筋和锈蚀现象,降低混凝土与钢筋间的黏结力,导致混凝土强度下降,耐久性也随之降低,给工程结构安全带来质量隐患。而钢筋保护层厚度过大,则会使构件的有效截面尺寸变小,造成混凝土表面开裂现象的发生,最终影响承载力。另外,由于受力钢筋自身变形或位移而造成的钢筋保护层过厚,对工程实体结构危害性更大,甚至会对整个结构体系构成影响,大大增加了房屋整体性能的不安全因素。

2新时期建筑工程材料检测的重要性

2.1有助于保障工程施工质量

在建筑工程施工过程中,需要应用到各种建筑材料,建筑材料自身的质量是建筑工程施工开展的重要前提条件,因此建筑材料的质量好坏会对建筑工程施工质量带来直接的影响。通过对施工前对建筑工程材料进行检测,可以有效的确保建筑材料的质量,这对于提高建筑物质量及延长建筑物使用寿命具有极其重要的作用,而且能够有效的避免施工过程中安全事故的发生,保证施工人员的生命安全。因此需要强化建筑工程材料检测工作,这样建筑工程在采购和使用的建筑材料质量和性能才能符合国家相关的规范要求,有效的确保整体工程的施工质量。

2.2优质的建筑材料检测有利于新型建筑材料的推广和使用

相较于其他工程来讲,建筑工程不仅成本较高,而且工程量较大,在施工过程中,对建筑工程质量和安全具有较高的要求。在这种情况下,建筑施工过程中,对于一些新型建筑材料往往保持联谨慎和观望的态度,通常还是会选择传统、技术相对成熟的建筑材料。但建筑工程材料检测部门通过对新型建筑材料进行科学检测后,针对于各种新型材料的检测结果,建筑施工单位则可以根据实际情况来选择适宜的新型建筑材料,这对新型建筑材料的推广和使用带来非常积极的作用。通过对这些新型建筑材料的应用,可以有效的提高工程的质量和安全性,实现建筑节能环保的目标。通过对建筑材料进行检测,能够制定出不同施工现场的材料配比方案,并从中选择性价比最高的方案,这不仅能够有效的降低工程造价,而且对提高建筑企业的经济效益也具有积极的意义。通过检测工作,新型材料、设备及工艺的应用得以大范围的扩大,这对于提高施工效率及施工整体质量具有非常重要的作用。

2.3保证建筑工程效益得到提高

建筑节能材料多以外墙保温隔热材料、主墙体材料和建筑节能门窗材料为主,这些节能环保材料的使用能够有效的提高建筑物的销售价格,而且相较于传统材料来讲,新材料用量较少,有利于减少建筑成本,对建筑工程效益的提高能起到积极的作用。特别是现在新型节能墙体材料如空心砖、粉煤灰及矿渣砖等的使用无论是在承重、强度及隔热保温性能方面都是要比实心砖更具有优势。而这其中粉煤灰和矿渣砖自身成本十分低廉,有利于建筑材料采购成本的降低,能够有效的提高建筑工程的整体利益,因此做好这些新型环保材料的检测工作,确保这些空心砖、粉煤灰及矿渣砖在质量和标准上都能够符合建筑施工的标准要求,有效的保证建筑工程效益的提高。

3结束语

近年来,建筑工程项目不断增加,建筑工程质量也成为人们投诉的重点问题,因此需要对建筑工程施工过程中的材料做好检测工作,确保所使用的每一样材料都能够做某达到施工的具体要求,这不仅能够有效的提高建筑质量,而且能够确保建筑使用寿命的延长。因此在实际工作中,需要加快对工程检测方法的改进,在具体检测工作中不断总结经验,及时发现问题,确保工程能够安全、顺利的开展,有效的保障施工人员及建筑使用人员的生命财产安全。

作者:廖龙 单位:赣州市建设工程质量检测中心

参考文献

[1]赵联敏,魏章西,鞠学文.谈建筑工程检测中存在的几个问题[J].陕西建筑,2008(6):56-57.

环保建筑材料论文篇4

关键词:民用建筑;外保温材料;应用

Abstract: in recent years, with the development of society, the construction industry has been rapid development, energy saving, environmental protection, security has become an important issue for the design of the building, how to coordinate the development, utilization, environmental protection has become a pressing matter of the moment is the material stage under. Xinjiang area inland, away from the ocean, the climate is continental climate is dry, sunny, sunny, winter cold and summer heat, the temperature difference between day and night, the area to the building thermal insulation material and higher requirements. In this paper, taking Xinjiang as an example, the use of heat preservation material of civil buildings.

Keywords: civil construction; insulation material; application

中图分类号:TU551文献标识码:A文章编号:

近年来,随着社会经济的发展,人们的生活水平得到了迅速的提高,对于建筑物的各种要求也越来越高,节能、环保、安全已经成为建筑物设计中的重要问题,如何协调、开发、利用环保材料已经成为现阶段下的当务之急。其中,民用建筑外保温材料的应用也成为建筑专家研究的重点问题之一,新疆地区深居内陆、远离海洋,气候为干燥的大陆性气候,晴天多、日照强,冬寒夏热,昼夜温差大,对于外保温材料的要求也较高。下面就根据新疆地区民用建筑的现状对外保温材料的应用问题进行深入的探讨。

1、民用建筑外保温材料的特征

根据墙体保温层的位置来看,保温层包括内保温层、外保温层、自保温层、夹芯墙保温层以及复合保温层。受到建筑物结构的影响,自保温层、夹芯墙保温层和复合保温层均会在使用中受到各种因素的影响。外保温层与内保温层相比而言,技术更加合理,具有十分优越的性能,使用同种性能、同种规格和同种尺寸的保温材料时,外墙保温的性能比内墙保温性能更加优越。因此,外墙保温不仅仅适宜用在新型的民用建筑工程之中,也适合用在建筑的节能改造过程中,具有技术性能好、适应范围广的特征。此外,外保温材料是包在墙体结构的外侧,即可以起到保护作用,也能够减少建筑物结构的热桥,延长建筑物的寿命,也可以增加建筑物的空间,提高居民居住的舒适度。因此,外墙保温技术已经成为民用建筑中使用最广泛的一种节能保温技术,适宜用在改建、新建和扩建的民用建筑工程之中。

2、民用建筑物外墙保温材料与技术

2.1 民用建筑物外墙保温材料

外墙保温材料就是建筑物外层按照各种方式复合在一起,对建筑物外墙起到保温和隔热作用的装饰材料。按照其燃烧性能来分,建筑物保温材料可以分为A级和B级两种,其中,A级材料包括泡沫玻璃、岩棉、泡沫混凝土、加气混凝土、发泡陶瓷、发泡水泥、膨胀玻化微珠保温板和浆料等等。B级材料则主要指胶粉聚苯颗粒保温材料、硬泡聚氨基酯材料、酸性酚醛树脂等等。对于新疆地区民用建筑物外墙而言,其对于保温隔热的性能要求更高,因此,大多选择聚氨酯(PU)、聚苯板(EPS)、挤塑板(XPS)这三种有机材料,其主要优点是保温隔热性能好,质地轻便,但是也有着可燃和不防火的缺点。

2.2 民用建筑物外墙保温技术

民用建筑外墙保温技术共有五种,即机械固定聚苯板钢丝网架外墙保温系统、胶粉聚苯颗粒保温浆料外墙保温系统、膨胀聚苯板现浇混凝土外墙保温系统、膨胀聚苯板薄拌灰外墙保温系统以及膨胀聚苯板钢丝网架现浇混凝土外墙保温系统。就目前来看,这几种技术在我国民用建筑工程之中已经得到了非常广泛的应用,也成为外墙保温的主流技术。这五种技术在面层防开裂、使用寿命、系统防水性能等方面各有千秋。

3、民用建筑外墙保温材料的应用问题

3.1 聚苯乙烯塑料泡沫

聚苯乙烯塑料泡沫的使用范围十分广泛,其应用范围占到整个外墙保温材料使用的80%左右,发展速度很快,究其根本原因,是由于聚苯乙烯泡沫塑料的保温隔热性能好、导热系数小、价格低廉、有完善的施工标准、施工技术成熟等,但是该种材料容易燃烧、防火性能较差,也有一些毒性。

3.2 无机保温材料

无机保温材料包括膨胀珍珠岩、岩棉、玻化微珠、泡沫玻璃等材料,该种材料有着很好的防火性能,但是导热系数也较高,节能和保温的效果较差,在严寒地区,难以保证建筑物的节能效果,更加难以满足国家规定的65%的节能标准。

3.3 岩棉制品

岩棉属于典型的A级材料,可以同时满足节能环保和防火要求,但是在实际的使用过程中还存在一些问题,由于岩棉属于矿物棉,资源有限,因此,难以满足我国众多建筑物节能和防火的需求。同时,岩棉的价格较高,与市场上的其它材料相比,价格甚至高出数倍,市场的接受能力也相对较差,加上岩棉内含有致癌物质,在生产的过程中也需要进行纤维化炼制,炼制的过程中会产生大量的废弃物和废水,属于一种高污染、高能耗的产业,因此,其使用也受到了一定的限制。

4、结语

新疆地区建筑物对于保温材料的要求较高,根据以上因素的分析,一般以聚苯乙烯塑料泡沫类材料的使用为主,在具体的施工过程中,必须要做好防火工作,制定好严格的法律法规,保证外墙保温工程的安全性,此外,还要积极的利用先进科学技术,研发新型材料,开发适宜新疆地区使用的新型环保、安全和节能的保温材料。同时,还要对建筑物实行防火隔离,在保证建筑物保温性能的同时,加强建筑物的防火性能。

参考文献:

[1]范平安.民用建筑外保温材料应用问题探讨[期刊论文].消防科学与技术,2012,05(15)

[2]赵秋丽.浅析民用建筑外保温装饰材料的应用[期刊论文].黑龙江科技信息,2013,03(15)

环保建筑材料论文篇5

关键词:绿色生态建筑;建筑设计生态化;可持续发展探究

中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:

在系统工程中,生态建筑的设计较为复杂,尤其是要做到设计上完全符合生态要求,是比较难的事情。生态建筑突出“注重效益、“尊重科学”以及“崇尚自然”三大理念。其中,“注重效益”这一理念尤为重要,体现在生态建筑设计的始终(从设计到选材,最终运营直到建筑寿命的终结)。同时,在“尊重科学”的理念下进行设计,给人以“崇尚自然”的舒适感,也是生态建筑的特点。

1 我国生态建筑发展存在的问题

1.1 缺乏对生态建筑的正确理解

在国内外的学术界中,对生态建筑有着不同的概念诠释。但无论是哪种理论,都强调因地制宜,符合相关生态学理论原则,以及建筑学的理论,再综合考虑相关因素,设计出有机结合的建筑物,保证建筑物内部气候适宜,且做到节约能源、控制污染,体现生态建筑的长久生命力以及环境保护力。需要指出的是,一些人片面地认为生态建筑就是绿化面积的增加,即建筑外部和内部做一些植物景观;一些人还认为节能的建筑就是生态的建筑;等等。类似观点都比较片面,没有将生态建筑的设计做到位。

1.2 缺乏对生态建筑的系统研究

我国的建筑业虽然正在发展阶段,但城乡的发展不平衡,发达城市的相关研究居多,但对农村的建筑设计不够重视,尤其在东北地区。又由于生态建筑是多门学科相结合的综合性学科,在我国的相关研究中,并不能体现综合性,大部分都是单一学科的研究(建筑学、城市规划学、农业建筑学、生态学、能源学、环境学等),未能融会贯通,有机结合,尤其是居住环境如何较好结合植物环境工程这一学科的难题还有待深入探讨研究。

1.3 缺乏生态建筑的广泛实践

其实,在我国,也并不乏建筑界的相关论文,相关研究都体现了我国的可持续发展科学观,也促进了生态建筑业的推广。然而,这些论文大多偏重理论和设计原理的探讨,以及对国外先进经验的引荐,没能较好结合实际环境,在实践和模拟测试中进行深入分析。

2 发展生态建筑设计和建筑生态化趋势的意义

2.1 增强人与自然环境的结合和协调

建筑物不仅是对自然环境的改造,更能让使用者更好适应自然环境,舒适生活。基于“崇尚自然”的理念,生态建筑非常注重人与自然的和谐共处,因此在生态建筑中应较多的合理使用自然元素,将自然元素贯穿于建造、运营直至建筑物的终结。生态建筑致力于营造最舒适最贴近自然的环境,以达到保护环境和节约能源的目标。当然,做到这些的前提是,建筑物提供的空间是可以让使用者顺利进行各种所需活动的,否则,即使如何与自然环境融入,建筑物的实用性都无从谈起。

2.2 增加“绿色”面积,保护生态平衡

生态建筑不仅在外界环境的设计上注重绿化,也充分强调内部环境的有氧设计,通过室内绿色植物的精心设计,调节室内的温度、湿度,避免使用者受到有害气体、噪音等的困扰。可见,这样的室内设计更具有开放性,更体现大自然的室外特征。那么,有哪些相关设计可以运用于室内的绿色化创作呢?除了常见的用植物、水面划分居住空间的手法,还可以使用绿化屋面的方式,起到防水和维护作用的同时,提高观赏价值与实用价值。另外,可以特别设计开放式的大厅或者庭院式的空间,智能调节室内的温度和湿度,或者再加上可以开启的屋顶设计,能让使用者根据自身需要,适应季节特点,随时享受室外的资源,与大自然无间隔,改善居住环境。

2.3 降低耗材,提高建筑材料的重复利用率

2.3.1 节约原材料

建筑的原材料重点在于结构用材,本文将就此进行探讨,其余一些辅助材料(如水暖电、装修材料、设备器材等)不在此过多论述。传统的建筑业中,使用的砖石结构已渐渐被许多现代的高科技材料取代。现代建筑中较多地应用了轻钢结构、拉索结构、薄壳屋盖等先进设计,这些结构能扩宽使用者的活动空间,同时也更稳固更轻便。值得一提的是,作为节约型的材料,大空间膜这一结构用材开始出现,这样的设计中,相关材料承载的重量加大了,又因为是无柱型的设计,使用起来大气灵活,也具有观赏性,能突出流线型的飘逸,又不失其质量保证,这样的用材也有着广泛的运用范围,集建筑与装饰于一体,美观大方。

2.3.2 节约能源

生态建筑非常注重环保节能,这不仅体现在设计和使用过程,更体现在用材上。很多设计处理中,都尽可能地应用可再生的能源,如尽可能利用自然光、自然风、太阳能等资源,合理配置耗材。其中,太阳能的合理应用在全世界的建筑中都被广泛采用。著名的明野村住宅以及大岛住宅(日本,加藤义夫设计)就是一个典型的例子。我国的一些地区的照明还用了光导管,用太阳光取代灯光照明。

2.3.3 建筑再利用

资源的再利用还包括现在流行的一种方式:挖掘建筑潜在的资源。在我国,城市的反复拆建,不仅影响环境,也是某种程度的资源浪费。在拆除建筑的工程中,有很多建材、构件大大地浪费不说,处理起来还破换了环境。而如果为生态建筑,便可以合理应用废弃的材料,例如,2005 年,巴塞罗那国际建筑展就出现了建筑钢结构的住宅作品,这样的生态建材,不仅具备高强度、低能耗的特点,拆除后也可以循环利用,符合可持续科学发展。

3 结 语

生态建筑设计是一门非常值得深入研究的学问。本文仅浅显剖析了我国生态建筑中存在的相关问题,指出建筑设计生态化的重大意义,希望能借此让生态建筑设计广泛推行,起到保护环境、维护生态平衡作用,打造更适宜人居住的建筑空间,使人与自然和谐共处!

参考文献

环保建筑材料论文篇6

关键词:建筑节能;节能施工;建筑施工;施工技术;施工措施

一、引言

随着社会大发展,能源成为制约经济可持续发展的重要因素。传统能源的逐渐枯竭,迫切要求各行各业开展节能减排工作。在建筑工程中,节能施工主要是应用先进节能技术,使用节能环保节能材料,通过打造节能结构体系,实现建筑节能的效果。

二、建筑节能施工措施和相关技术

在建筑工程中,节能施工工作主要集中在建筑围护结构。建筑围护结构主要是由地面、地板、门、窗、屋顶、墙体等构成。建筑中外墙体及屋面的节能施工措施如下:

1.外墙节能措施

在建筑围护结构中,墙体占据的体积最大。据相关数据统计显示,夏季通过建筑外墙所吸收的热量约为建筑总吸收热量的30%,冬季通过外墙所散失的热量约为建筑总热量的20%。为了提高建筑外墙的节能效果,就需要搭建外墙保温复合围护结构,通过此种方式来减慢外墙传递热量的速度,从而提高热阻值,减少热桥效应,将舒适范围内的少量能量保持在较长的室温状态。一般情况下,建筑外墙的节能措施主要包含以下两个方面:第一,选择新型具备隔热保温功能的墙体材料,选择墙体材料要进行经济性和可行性分析,在墙体外侧和内侧都要敷设保温材料。第二,要采用具有复合墙体的围护结构,复合墙体的主要作用是利用墙体主体结构,在此基础上增加复合隔热保温材料,实现改善墙体热工性能的效果,采用复合墙体的围护结构,具有以下优势:使用复合墙体维护结构,有效避免墙体过重,从而减轻了建筑物的负荷;复合墙体围护结构既能承重又能达到保温的效果。根据主体结构位置及复合材料的不同,可分为外墙内保温技术、外墙外保温技术和夹心保温技术。对于已有建筑的节能改造工程,一般在选用外墙内保温复合墙体材料时,要尽量选择无污染的高效保温材料,同时要合理利用空气间层作为隔热层,对墙体热桥部位采取抹保温隔热砂浆等附加保温措施来提高节能效果。目前,我国采用外墙外保温方式主要有大模内置聚苯板、现抹聚苯颗粒、粘贴聚苯板、JSY 聚合铝镁超泡保温隔音板等外保温系统。

2.建筑墙体保温施工基本技术

在建筑墙体的保温系统施工过程中,关键环节是墙体的节能措施,通常情况下,建筑墙体保温层都设置在墙体的外侧和内侧。设置在外侧可以节省使用面积,但存在粘结性差的劣势,一旦处理不当容易产生脱落、渗水、开裂等问题,减弱了墙体的耐久性,同时工程造价较高。设置在内侧的措施相对简单,但其保温效果相对设置在外侧来讲稍显不足。建筑墙体保温施工工艺一般采用抹灰、喷涂、干挂、粘贴、复合等方式。在墙体保温施工过程中,需要注意以下事项:对外墙门窗周边孔洞部位要利用水泥砂浆涂抹宽度为50cm的护角,为了确保保温层的厚度,在墙面上要做标准的冲筋和灰饼。每次抹灰的厚度控制在10mm左右。对于混凝土梁、墙、柱等表面不易粘结的部位要打毛处理后再刷粘结剂,对于基层要做清洁、湿润及修片处理。施工过程中要注意保湿养护,切忌用水冲洗。在砂浆的硬化期间,要避免振动和撞击。位于底层墙的外表面位置处理时要做好防潮处理,确保保温层的使用寿命能够达到预期标准。进行防潮处理时,要涂刷氯丁型的防水涂料,涂料表面干燥之后在其表面喷涂界面剂作为保温施工。

3.门窗部位的节能施工

1.门窗部位节能基本措施

在建筑外墙结构中,通过外部门窗等部位散失的能耗占住宅总能耗的比例较大。门窗在满足通风、采光、观景和日照的基本情况下,要尽量减少孔洞面积,对门窗部位节能施工,最为关键的为控制窗墙的面积比,通过控制窗墙的面积比,减少太阳辐射。通常情况下,建筑外墙南朝向的窗墙面积比应控制在0.35以内,北朝向的窗墙面积比要控制在0.25以内,东西朝向的窗墙面积比要控制在0.30以内。门窗部位采用新型密闭性好的泡沫塑料密封条,改善门窗的气密性。为了提高阳台门和户门满足防盗和防火等基本要求,可在门内空腹中填充岩棉板和聚苯乙烯板等材料,增强门的绝热性。采用塑料窗、塑钢复合窗等作为窗户材料,提高窗户的热工性能。

2.门窗部位节能施工相关技术

选择窗框材料时,一般要选择导热系数较低的铝合金和塑钢等断热型材料,选择铝合金的段热桥长度应小于15mm,以确保热绝缘系数足够大。可以利用聚乙烯泡沫材料等弹性密闭性材料、毛毡等弹性松软性材料、密封膏等对门窗框和墙体间的缝隙进行处理。通常来讲,玻璃窗的主要用途是要采集阳光,但是由于玻璃窗的耗热量大,因此不但要控制建筑的窗墙面积比,同时在选择窗户玻璃时要尽量选择隔热遮光薄膜、反射玻璃、吸热玻璃及中空镀膜玻璃等特性玻璃。除此之外,要缩短窗扇之间的缝隙长度,扩大玻璃窗中单块玻璃的面积,合理增加固定玻璃和固定床扇的面积,通过多种方式的综合运用,减少窗户能耗损失,避免通过窗户过度吸热或放热。

4、屋面节能施工措施

在建筑工程施工过程中,屋面节能施工是整个建筑节能的重要环节。在屋面施工中要采取科学的建筑施工技巧,利用施工技术来改善建筑外墙的隔热和保温性能。在屋面节能施工中,通常选用沥青珍珠岩板、加气混凝土块、水泥聚苯板以及各种轻骨料混凝土板等,施工中要做好节能材料的防潮和防水,施工中要按照材料配置和施工工艺来开展。屋面施工涉及范围较广,施工过程中要确保工程质量,避免节能施工影响建筑本身质量。屋面节能施工要打破传统思维模式,利用具有防水、隔热功能的节能材料,确保施工材料的使用寿命,同时要注意材料的经济性,避免单纯为了节能而导致工程成本上升。建筑屋面节能可以采用绿色节能屋顶,减低建筑能耗,降低建筑区域环境问题,间接降低室内通风及供热能耗。

四.结束语:

建筑节能要综合考虑地形环境与气候条件、对建筑的结构、朝向、采光、通风等问题进行综合分析,合理应用先进的节能施工技术理念与方法,对能源消耗问题进行处理,达到理想的节能效果。通过减少建筑的自身能耗,可再生能源,提高建筑节能效用。建筑节能施工要科学利用施工技术,合理选择节能材料,控制施工工艺和施工技术,确保工程质量,提高节能施工的经济性、适用性、科学性、合理性。

参考文献:

[1] 冉立明 谈建筑节能施工技术措施 [期刊论文] 《四川建材》 -2010年4期

[2]杨树壁 浅谈建筑节能施工技术措施 [期刊论文] 《建材发展导向(下)》 -2013年5期

环保建筑材料论文篇7

关键词:建筑材料;科技;影响

随着当前我国的科学技术水平的提高,在建筑领域的施工应用材料以及技术,都得到了不同程度的进步。在施工材料以及施工技术的保障下,对建筑的整体发展就起到了很大促进作用,对建筑的改革优化有着促进。通过从理论层面加强建筑材料和科技的研究,对保障建筑行业的良好发展就有着积极意义。

1建筑材料以及科技的发展分析

建筑施工过程中,施工的材料以及技术是保障建筑质量的基础内容,在这些层面得到了充分保障,才能有利于施工的顺利性。在材料以及科技的不断优化发展下,对材料的使用种类也不断的丰富,这对建筑的风格多样性就有着促进。通过多样化的材料以及技术的应用,对建筑的美观性以及舒适和安全度等也有着呈现,能够让人们对建筑艺术的美的体验能多样化。建筑材料的不断发展,使得一些复合材料以及生物材料和智能材料等,在具体的建筑施工中都得到了相应的应用。这些材料的应用基于其自身的优势,在耐高温以及耐压等方面都有着良好性能,不仅保障了建筑的安全性,对建筑的美观性也有着呈现。而在建筑施工的技术方面也不断的优化,新的施工技术在实际的建筑工程当中也有着应用,在这些方面对建筑的进一步发展就有着促进作用。

2建筑材料和科技对建筑发展的影响和趋势分析

2.1建筑材料和科技对建筑发展的影响分析

建筑材料以及科技的发展,对建筑的发展也有着诸多影响,首先在对建筑的安全性影响方面表现的比较突出。在以往的建筑施工过程中,主要是对木材以及石材等材料进行的应用,在新的科学技术发展下,对合成材料以及生物材料的应用就比较突出,这些材料随着技术的升级不断的优化,在生产的成本上也能得到有效控制。但是新的材料由于在加工中没有注重处理,就有着有害性,在通过化学方法进行加工后的材料,在应用风险上就比较大。当前人们对新的材料应用的安全性愈来愈重视,注重建筑的环保性以及安全性,在建筑施工中,对建筑结构的施工方面通过框架结构对传统混凝土结构就有着替代。这样就能在施工的工期方面大大缩短,在对建筑的安全性方面也能有效保证。

再者,建筑材料和科学技术对建筑的美感方面也有着很大影响。建筑的施工中,不仅要注重建筑的质量安全,还要能充分注重建筑的美感。在建筑施工材料的多样化方面,材料种类的丰富也使得应用过程中对建筑的美感也有着突出。在材料的质感以及特色等方面,都能够给人带来不一样的感受。如在对瓷砖以及木质地板的材料应用上,瓷砖能够给人明亮以及现代的美感,木质结构的地板就能够在自然以及素雅的美感上充分的体现。还有是对玻璃结构材料的应用,就能够在光感方面充分的体现,能够在建筑的艺术形象上得以升华,将建筑的美感能够淋漓尽致的呈现。

另外,建筑材料以及科技在对建筑的工程造价层面,也有着积极影响。能够在对建筑质量得到保障的同时,在成本上能有效降低。在以往的建筑材料应用中,为能达到保温的效果,就对墙体进行加厚,这样的方法就在材料上造成了很大浪费,成本也有着增加。而在当前的新材料以及技术的应用下,就能对建筑的外墙进行处理,通过新保温材料的应用,在保暖的效果上就能良好呈现,并能在成本上得以节约,在环境上也能优化。还有就是对新的材料应用对太阳光进行采集就能达到照明的目的,对电能也能有效节约。

当前的一些新材料技术在建筑设计施工中的应用,也能起到积极的作用。将生态环保节能型的装修材料得有科学化应用,能够对建筑的生态化施工目标得以有效实现。生态环保型的装饰材料能够实现清洁生产以及产品的生态化,在对资源的可利用方面充分的w现,这也是在建筑施工中比较重要的一个地方。将一些新型的材料在建筑施工中加以科学化的应用,就能达到能源资源节约的目的,对建筑的质量保障就比较有利。如将竹能型的灯具以及节水型的部件在室内装修中加以应用,就能有助于资源能源的节约。

2.2建筑材料和科技的发展趋势

建筑材料以及科技在建筑行业的发展中,也会有新的发展进步,对于新的材料应用方面,在结构设计层面就有着新要求,新材料的应用注重对环境的保护以及能源的节约功能的呈现。在建筑中的排水以及照明和通风等节能的作用发挥,都要能够满足实际的设计要求。在对新材料的应用下,就能有助于建筑的功能优化。在将一些创新材料应用到建筑施工当中的时候,在对围墙的材料选择层面就是一个重要的部分,创新材料的应用在保温的功能呈现上比较突出,能有效的防止热量耗损,对屋内的供暖消耗能源的问题能有效解决。

随着科学技术的不断进步,在未来的建筑施工过程中,绿色化的材料应用就是比较重要的方向。绿色化的材料应用能够对实际的建筑施工要求以及环保等层面,都能得到有效保障,在建筑的生态效果上也能良好呈现。创新材料以及技术的应用,对建筑的美观性以及环保性的保障比较突出,可将新的材料技术应用在建筑施工当中,这就能促进建筑企业的良好发展。

3结语

综上所述,建筑行业的发展过程中,在建筑材料以及科技的应用下,对建筑的各方面都能产生相应的影响,在材料和技术的创新应用下,对保障建筑的良好发展就有着积极促进作用。通过从理论层面加强建筑的材料技术的应用影响研究,就能进一步的深化建筑的改革发展。

参考文献:

[1]张瑞,李磊,张磬鑫,武凯强.浅谈拉萨市建筑材料使用现状[J].四川水泥.2016(08).

[2]吴梅芳.“七年分段培养”的中职段“建筑材料”课程研究[J].江苏科技信息.2016(23).

[3]王杰.中国建筑材料及设备进出口公司全体员工恭祝各级领导各界朋友新年快乐[J].紫光阁.2014(01).

环保建筑材料论文篇8

关键词:生态建筑;设计;生态材料

前言

1970年之前,全球经济空前繁荣,是现代主义建筑最盛行的时候,建筑设计向全面机械化、设备化的模式发展,例如全天侯的中央空调、24小时热水系统、夜不熄灯的人工照明等设计遍布全世界。20世纪80年代初出现的能源危机之后,全球范围之内的保护生态环境、建设绿色家园的呼声日益高涨。人们开始对自然观和价值观进行深刻反思和变革,包括许多建筑师和规划师,探索在建筑设计中使建筑环境与自然环境进行有机结合,?整体地思考建筑、生态、社会、环境等问题。20世纪60年代,意大利建筑师保罗·索勒瑞把生态学(Ecology)和建筑学(Architecture)?合并成Arcology,?提出了“生态建筑学”的概念。1969年,美国景观建筑师麦克哈格的著作《设计结合自然》的出版,标志着生态建筑学的正式诞生。

1 生态建筑设计

1.1 我国生态建筑的相关规范

我国的建筑节能工作开始本世纪于80年代初期,截至2002年,我国节能建筑总面积仅为2.3亿m2。在每年近20亿m2的竣工面积当中,只有五六千万m2是节能建筑,仅占3%左右,其他97%都属于高耗能建筑。为全面推广节能设计,我国制定了一系列的法规和标准,如《中华人民共和国节约能源法》、《民用建筑节能设计标准》、《既有建筑节能改造技术规程》、《采暖居住建筑节能检验标准》、《建筑节能管理规定》等。

1.2 生态建筑设计的两个取向

1.2.1 生态决定论

“生态决定论”的观点是所处的环境的生态系统决定一切,建筑空间的微生态系统依附于自然环境,号召回归自然,是一种比较消极的倾向。符合深层生态学理论,深层生态学理论要求建筑至少满足三方面要求:不破坏周围环境、同周围环境之间存在相互影响和作用、应该深入体现建筑和环境之间的整体感。20世纪60年代以来的“绿色运动”更推向及至。是一种反西方主流意识。主张拯救受人类社会工业与文明破坏的自然而进行抗争。

1.2.2 技术决定论

“技术决定论”的观点是通过技术进步来建立建筑自有的生态系统,并与自然生态达到和谐统一。“技术决定论”的观点是新技术产生新的生活方式,是一种达到持久而设计的方式。1973年E.F.舒马赫《小的是美的》提出“中间技术”概念。它具有以下特点:“价格低廉,人人可以享用,适合于小规模应用,适应人类的创造需要”。 使用中间技术的运动也逐渐演化成在第三世界倡导的发展利用当地的“适宜建筑技术”。 后来的技术发展更使生态高科技技术运用成为普遍,发展成高技术生态建筑。

(1) 主动式生态技术

新材料运用(新热阻材料,太阳能光电材料等)、雨水收集和水的循环利用、太阳能供热和供电、高技派的生态技术应用。

(2)被动式生态技术

传统的被动式节能技术。利用建筑的朝向,方位的布置,建筑内外形体和结果的设计,以及材料的选择来达到生态要求。

1.3 生态建筑设计准则

生态建筑就应该处理好人、建筑和自然3者之间的关系,它既要为人创造一个舒适的空间小环境(即健康宜人的温度、湿度、清洁的空气、好的光环境、声环境及具有长效多适的灵活开敞的空间等),同时又要保护好周围的大环境———自然环境 (即对自然界的索取要少、且对自然环境的负面影响要小)。生态建筑设计可按照美国《可持续发展设计指导原则》中6条“可持续的建筑设计细则”,重视对设计地段的地方性地域性的理解,延续地方场所的文化脉络,增强适用技术的公共意识,树立建筑材料蕴能量和循环使用的意识;针对当地的气候条件,采用被动式能源策略,尽量应用可再生能源,完善建筑空间使用的灵活性,减小建筑体量,将建设所需的资源降至最少,减少建造过程中对环境的破坏 。

2 生态技术在建筑工程中的应用

随着能源需求的不断增加,地球上不可再生能源的资源将进一步减少直至枯竭。为了社会的发展和人类的进步,在提高能源的使用效率,节约能源的同时还必须要开发和利用绿色环保并可再生的新能源。

2.1 墙体技术生态化

现代化高层建筑的玻璃幕墙采用了由镜面玻璃与普通玻璃组合,隔层充入干燥空气的中空玻璃。中空玻璃有两层和三层之分,两层中空玻璃由两层玻璃加密封框架,形成一个夹层空间;三层玻璃则是由三层玻璃构成两个夹层空间。中空玻璃具有隔音、隔热、防结霜、防潮、抗风压强度大等优点。据测量,当室外温度为-10℃时,单层玻璃窗前的温度为-2℃,而使用三层中空玻璃的室内温度为13℃。而在夏天,两层中空玻璃可以挡住90%的太阳辐射热。阳光依然可以透过玻璃幕墙,但晒在身上大多不会感到炎热。使用中空玻璃幕墙的房间可以做到冬暖夏凉,极大地改善了生活环境。

2.2 通风系统生态化

采取“顺应”的方式适应自然变化,通过对建筑造型、结构、构件的改进,大大减低能耗,同时利用“主动”的设备进行通风,对抗较恶劣的气候条件,实现公共建筑通风设计的生态化。对于通风生态化设计,可以将常见的生态式通风方式约略分成大循环、小循环、微循环3类。它们在不同层次上实现建筑生态化通风发挥自己的作用。大循环,指的是从建筑物尺度上考虑的通风设计,主要表现为建筑造型上对通风的考虑。大循环主要指的是在建筑尺度上的通风循环,实现的形式也多种多样。林茨的会议展览大厅的屋顶结构设计成一个扁平的、由玻璃表面覆盖的拱。钢梁架使屋顶结构可以承受荷载,跨度达到76 m,覆盖了一个204m×80m的范围。小循环,指的是从房间尺度上考虑的通风设计,主要表现为替换式通风等形式。小循环的典型方式包括最近国外正流行的一种替换式通风,在这种方式下,比室内气温约低1℃的空气从地板下以很低的速率(一般0.2 m/s)提供。这些空气被使用者体温、计算机等设备和照明光源加热,然后上升通过天花板和高窗排出,提供更好的室内空气质量和舒适程度。坐落于英国伦敦的HELICON是一个比较典型的例子,这一建筑占据了伦敦一整个街区。包括6层办公室以及其下的5层零售商店(其中2层位于地下)。微循环,指的是从建筑构件尺度上考虑的通风设计,主要表现为双层幕墙等形式。微循环的一种典型的形式是双层外墙系统。外墙是建筑室内外环境之间的分界,其设计往往直接影响到室内环境质量和建筑在生态方面的表现,特别是玻璃幕墙。外墙应该能满足自然光照、太阳能的主动或被动利用防止过度热辐射、减少室内热损失。在新时代的公共建筑中,通风生态化设计正在被日益广泛地采用,它在不同尺度上把握建筑的形体、结构与构造,降低了能耗,提升了建筑内部空气环境质量,最大限度地使改善建筑内部微气候,保护使用者的健康。

2.3 建筑材料生态化

建筑材料工业是造成资源过度消耗、能源短缺和环境污染的主要工业之一。资源消耗大、能源消耗高和环境污染是建筑材料工业可持续发展的主要障碍。建材产量持续增长与生态环境的协调发展必须解决,绿色建材的研究与开发势在必行。采用清洁生产技术,不用或少用天然资源和能源,大量使用工农业或城市固态废弃物生产的无毒害、无污染、无放射性,达到使用周期后可回收利用,有利于环境保护和人体健康的高性能建筑材料。生态建筑的材料选用原则:资源消耗,降低生产过程中天然和矿产资源的消耗;能源消耗,降低生产过程中能源的消耗;环境影响,降低生产过程中对环境的污染;本地化,减少运输过程中对环境的影响;旧材料利用率,鼓励使用可回收利用的旧建筑材料;室内环境质量,选用对室内环境无污染、无害的材料。生态环境材料,具有满意的使用性能和优良的环境协调性,或能够改善环境的材料。资源能源消耗量少,对生态环境的影响小,再生循环率高。发展生态型生产工艺技术;水泥新型干法大型窑外分解技术;大吨位优质浮法玻璃生产技术;万吨级玻璃纤维池窑拉丝技术;卫生陶瓷高压注浆成型技术;建筑陶瓷低温烧成技术,等(节能、降耗、环保、性能)。扩大资源的利用和再生;扩大低品位原料的利用技术;降解有害物质焚烧技术;余热利用再生能源技术;玻璃的全氧、富氧燃烧技术;节水型卫生陶瓷设计制造技术,等(节能、降耗、环保)。研究开发符合环境要求的新型建筑材料;对环境无污染、对人体无害(环保)。开发具有特殊性能并促进人体健康的功能型绿色建材。用纳米、薄膜等高新技术生产具有杀菌、除臭、防霉、自清洁等特性的功能建材(环保、性能)。

2.4 建筑周围及内部环境生态化

人的一生中90% 以上的活动都与建筑有关,改善建筑环境质量无疑是改善人居环境质量的重要组成部分。依靠科学配置,利用生物修复技术,构建层次多、结构复杂和功能多样的植物群落, 提高生态建筑环境绿化自我维持、更新和发展的能力,降低维护成本。充分发挥植物群落特有改善环境的能力,通过植物的光合、蒸腾、吸收与吸附作用,调节小气候,吸收固定环境中的有害物质,大量挥发有益气体,降低噪音,杀菌滞尘,维护建筑良好环境。选用耐旱、耐贫瘠、抗病虫害的绿化植物材料进行生态建筑环境绿化, 减少水资源浪费及肥料和农药的施用,达到节水和环保的目的。大力发展节地型的垂直绿化、屋顶绿化、阳台绿化以及复合结构的室外绿化技术,减少绿化对土地的占用,提高绿化率与叶面积指数,获得较大的生态效益。汲取园林艺术精华,注重与建筑的整体协调性, 提升建筑环境的文化艺术内涵和园林观赏性, 提高建筑品位, 为人们的工作、休憩、文娱生活创造理想的空间。

3 结语

现阶段,要进一步推动我国生态建筑的发展,还应该结合我国的国情,运用适宜性技术和生态建筑理念相结合的方法进行生态建筑设计。即在充分利用己经研究开发并取得成效的技术基础上,进一步深化,取得新的发展与提高。然而规模化和高效率是未来社会发展的必然趋势,因此,源于高技术的生态建筑也必将是未来生态建筑发展的方向,生态和高科技相结合,代表了新世纪建筑发展的必然趋势。因而,要学习国际上先进的生态技术和生态理念,把这些新成就介绍到中国来,并根据各地不同的经济条件、气候条件、生活方式和习惯、地方传统和文化等,因地制宜地加以利用,创造更加理想的人居环境,同时尽可能保护生态环境,减少能耗,降低污染,走一条具有中国特色的可持续发展之路。

参考文献:

[1] 王婉娣“.空中花园”———现代高层住宅中的绿色空间[J].工程与建设,2007,05:40-41.

[2] 王军伟,田颖.试论生态建筑[J].山西建筑,2006,13:78-79.

[3] 葛盛.浅谈绿色生态住宅[J].山西建筑,2007,04:109-110.

[4] 白钊义.浅谈屋顶绿化[J].科技情报开发与经济,2003,05:63-64.

环保建筑材料论文篇9

关键词:建筑工程;混凝土;自保温;砌块

中图分类号:TU761.1 文献标识码:B 文章编号:1674-3954(2013)21-0007-01

当前,节约资源,保护环境,节能环保,降低能耗,节污减排,创造低碳生活,已经成为广大人民群众的共识;国家也早已经把“环境保护”作为国家的基本国策,来上升至战略高度,努力走出一条工业生产、经济发展与环境保护并驾齐驱的可持续的发展道路。

随着我国国家综合实力水平的提高,改革开放的不断深入,我国的国民经济取得了瞩目的成就;由于我国是人口大国,人民群众对房产商品的需求与日俱增,房产商品的供求关系持续增长,这样又直接刺激了以房地产开发为主的建筑工程的不断发展。由于科学技术的不断进步,许多新技术、新工艺、新方法、新材料被应用在建筑工程中。下文从技术角度,就复合自保温混凝土砌块墙体这一新材料的研究与应用进行相关探讨。

1 国家对新建筑砌块材料的政策

住宅和城乡建设部建筑节能与科技司巡视员武涌2010年在“中国国际新型墙体材料发展论坛”上发表演讲时强调:实现建筑的绿色低碳转型,需要墙材生产企业先行一步,在技术、工艺、材料、产品上有所突破,从而在新的产业上实现绿色低碳的转型。

2 国内外墙体砌块材料的发展水平和趋势

2.1 目前国内节能建筑保温砌块材料的缺点

为保证全面实施建筑节能65%的标准,我国建筑行业为达到这一目标主要是通过建筑材料保温来实现的。任何新材料在出现的同时,能够极大地提高建筑工程保温的效果与质量;由于新材料也具有一定的缺点与不足,在使用过程中会出现不同程度度的裂缝、裂纹或开裂,甚至会出现局部脱落的问题。通常情况下,建筑物的寿命为70年,在这一周期内,建筑工程外墙外保温等建筑材料要更换数次;除了要对建筑材料、施工成本等费用的考虑外,再次施工会对建筑结构安全,建筑功能造成一定的损害,而且在施工过程中大量有害的、不可降解的建筑废弃物会污染环境,对自然环境、大气和人民群众的健康造成极大的损害,这与当今我们追求的“保护环境,低碳共享,节能减排,可持续发展”等环保目标相违背。

2.2 目前我国自保温墙体砌块材料的应用现状

基于复合自保温墙体技术在节能方面优异的性价比,全国不少大中城市正在逐步推广应用各种自主研发的复合自保温墙体节能技术。自保温墙体节能技术目前的应用基本上仅限于部分城市的示范地区,相对于其他墙体节能技术的优越性已非常显著,有待于进一步在全国范围内积极推广应用。

河南应依据自己的地域特征、材料来源和技术水平等,加大力度研究开发自主品牌的复合自保温墙体,把优异性价比的墙体自保温技术在我省各地特别是新农村建设中极力推广。

纵观我国建筑节能和墙体材料改革的现状,研究和发展复合自保温砌块是符合当前形势的需要的,并且有着广阔的市场和应用背景,国内关于这类砌块的试验研究资料比较缺乏,相关规范标准尚未形成,缺少合理的技术指标作为工程参数。

3 墙体自保温混凝土砌块研究内容

通过在改进后的混凝土小型空心砌块的空腔内注入低密度的泡沫混凝土,使两者复合构成一种优性价比的新型墙体自保温砌块,并通过一系列的试验和实验,总结并改良出其力学和热工性能,以此来评价其是否符合相关国家规范,是否满足相关技术标准的规定。其试验研究主要包括以下几点:

(1)发泡剂稀释程度和搅拌机转速对发泡剂性能的影响。

(2)发泡剂的掺量、水灰比、减水剂的含量对泡沫混凝土的基本性能的影响,掺入大量的泡沫,可能引起较大的干燥收缩的解决方法。

(3)复合自保温砌块的孔洞数变化对其基本力学性能和热工性能的影响;砌块的块型选择对砌块砌体的力学和热工性能的影响;以优化块型作为其研究对象,综合考虑其力学性能和热工性能的前提下,进行复合砌块的块型设计研究。

4 墙体自保温泡沫混凝土砌块应用研究的关键

4.1 墙体自保温泡沫混凝土砌块研究实施方案

墙体自保温混凝土砌块的实施,应分析国内外复合自保温砌块的现状、技术特点、适用范围及优缺点;要结合夏热冬冷地区气候特征和新型墙体材料的特点,从泡沫混凝土性能、复合自保温砌块墙体性能、实体检测等环节,开展复合自保温砌块的应用技术研究。

对研究开发的泡沫混凝土与改进混凝土砌块复合自保温墙体在中试后接产单位进行应用,进一步优化材料各种性能指标,并进行经济指标计算,以满足不同环境的需求。要通过成果鉴定,在河南省推广使用泡沫混凝土与改进混凝土砌块复合自保温墙体。

4.2 墙体自保温泡沫混凝土砌块研究技术关键

通过在改进后的混凝土小型空心砌块的空腔内注入低密度的泡沫混凝土,使两者复合构成一种优性价比的新型墙体自保温砌块,并通过一系列的试验和实验,总结并改良出其力学和热工性能,以此来评价其是否符合相关国家规范,是否满足相关技术标准的规定。其试验研究除了上文中的几点内容,还包括以下几个方面:

(1)复合自保温砌块中保温材料一泡沫混凝土的密度等级的变化对其基本力学性能和热工性能的影响。

(2)依据规范所规定的公式对复合自保温砌块砌体的热工性能指标进行计算,同时与实测值进行对比分析,使用热工分析软件对其热工性能进行分析和研究,尤其是针对冷热桥现象进行研究。

4.3 复合自保温泡沫混凝土砌块技术路线

复合自保温泡沫混凝土目前处于研究、试验的攻坚阶段,业已取得一系列的科学研究成果和技术研究成果。通过在既有的资料、理论、技术、试验成果及科研成果的基础之上,进一步的对各种原料、材料及其各自的力学性能和热工性能的试验,分析并论证其可行性、可塑性,优化各种材料的配合比,探讨相关的制备工艺流程及工艺方法,最后评价其是否能满足国家相关规范,是否符合相关规定等的技术标准。

环保建筑材料论文篇10

关键词:火反应 建筑材料 应用特征 级别

中图分类号:TU767 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(c)-0055-01

燃烧性能是建筑材料本身对火反应的能力,燃烧性能的分级则是根据其对火反应能力的特增参数的大小进行排列,并且划分等级。材料燃烧性能分级体系是材料火反应能力的体系。建筑材料的燃烧性能在一定意义上,直接影响着建筑材料的正常使用。就目前发展来看,各个国家都有自己的燃烧性能分级体系,将建筑材料的火反应燃烧等级进行分级,由于缺乏统一的指标,各个国家的分级程度不同。火灾理论在我国的发展起步较晚,因此在理论建设上还存在明显不足。

1 建筑材料概述

建筑材料是材料构造和形式的高度统一,在建筑物中使用的材料称之为建筑材料,随着建筑业的发展和建筑工艺的提高,各种新型的建筑材料得到了非常广泛的应用,包括了保温材料、隔热材料、高强度材料等新型材料,这些材料在当前的建筑中得到了很好的应用。建筑材料可以分为结构材料、装饰材料以及其他专用材料。随着我国经济的发展,环保理念日渐深入人心,建筑材料的选择上也开始去选择绿色环保的材料。生态建筑材料主要来自于生态环境材料,生态环境材料的首要特征是节约资源和能源,其次是能够减少建筑材料的环境污染,避免对环境造成破坏,最后是生态建筑材料能够方便回收和循环利用。

建筑材料的火反应是和建筑材料的特征和建材性质直接相关的,随着建筑物的建设发展,各种新型材料日渐出现,对建筑材料的燃烧值的研究也显得愈发重要,只有对建筑物的燃烧值做了具体的检测之后,才能清楚建筑物的热力反应,为更好地利用建筑材料,防止建筑火灾提供可能,加强建筑物和建筑材料使用过程中的安全性和稳定性。不同额建筑材料在火反应基础上具有不同的燃烧特性,笔者将在下文中针对不同的建筑特征和火反应的基本概念分析基于火反应谈建筑材料应用特征及其级别。

2 火反应概述

2.1 火反应试验

各个国家的火反应试验方法不同,以试验对象分类可以分为材料的燃烧性能和建筑制品的燃烧性能。以材料为对象的火反应试验,主要是以测定材料的物理和化学燃烧性能为主。比如材料的温度、自燃点、燃烧时间等。对建筑品的燃烧性能主要是指使用安全上为目标,检测订制品德燃烧特性。建筑材料一般分为非燃烧性材料和燃烧性材料。针对非燃烧性材料的测试标准各个国家不尽相同,因此,对非燃烧性材料的划分和等级确认都是不相同的。从检测的研究上来看,对建筑材料的分级和划分,是采用以量热学耗氧原理为基础的测验方法。

燃烧热也称为热值,是指单位质量的材料完全燃烧后释放出来的总热量,严格的说也是标准条件下,燃烧材料的热反应是对建筑材料的氧化反应。首先从热力学第一定律来看,物质在燃烧过程中的能量变化是功和热两种形式。热效应是发生火灾的重要来源,研究燃烧的热学性质是对建筑材料的热反应研究的重要内容。采用热化学反应方程计算燃烧热的方法只是对单质或者纯化合物,而从建筑材料的使用来看,纯物质的应用范围是很小的。建筑材料的各种成分是非常复杂的,因此不可能写出非常明确的化学分子。因此,在实际应用中,大多数建筑材料和实际应用中的多数材料的燃烧值都需要试验确定,就当前的检测技术来看,最佳的测定方法是氧弹量热计方法。

2.2 火反应荷载密度

火反应荷载密度是指在火灾环境下,火灾空间内的可燃物燃烧时产生的总热量。火灾的荷载密度是指火灾空间内的所有可燃建筑材料完全燃烧之后产生的总热量,即单位面积上的可燃材料的总发热量。火反应的荷载可以分为固定火灾负荷,活动火灾负荷、临时火灾负荷。固定火灾负荷即是指在房间内装修用、基本固定不变位置的可燃材料,比如房间内的墙面、地面等;活动火灾负荷是指房间内正常使用的另外的布置,比如衣物、家具等;临时火灾负荷是指由建筑的使用者临时带来并且在此停留的极短时间的燃烧状态。

3 建筑材料燃烧的毒气效应

对火反应的燃烧毒性的研究,是对有机建材在燃烧或者热分解情况下产生的烟尘和气体的成分进行定量和定性的了解,对建筑材料研究的主要目标是确定毒性,还有一个目标是设计分级。建筑材料气体的产生,在燃烧过程中主要分为热分解阶段和燃烧阶段。释放的气体所含的成分主要是为C、H、O、N、S等,这些化学原色通过组合产生了CO、CO2、SO2、NH3等气体,在燃烧的过程中还有可能会有乙醛等高分子单体物质,随着这些气体成分的出现还会出现产生大量烟尘以及水蒸气等。然而空气中的O2的变化会直接导致CO、CO2的生成。火反应过程中所产生的毒气会对人体产生危害,其危害主要表现在毒气的吸入,这种效应是随着建筑材料本身的特性、人体在火灾中暴露的时间,火灾产生的毒气浓度,毒气效应会让人的嗅觉和呼吸系统受到刺激,丧失行动能力,模糊视线,损伤肺组织和抑制呼吸而死亡。因此火灾情况下,会容易使人的意识模糊,行为错乱,实际建筑材料在燃烧过程中产生的毒气效应是综合性的,体现出对人体的不同作用强度。

4 建筑材料的防火评级

通常情况下,材料的净燃烧热和燃烧所需要的氧气是成比例的,换言之,每消耗1kg的氧约释放13.1×103kJ的热量。对于大多数的建筑可燃物来说,这个数量的变化时在5%左右的范围内。平均来讲,不同材料所释放的热量速大致在900s的试验周期以内,并且释放热量的速率逐渐朝平稳靠近。热释放速率最大值和总放热量可以作为表示建筑材料在规定时间内对火反应特征的基本参数。不同类型的建筑材料在燃烧过程中所释放出来的热量是存在较大差异的,在相同的外部条件下,热量释放的速率和时间之间关系主要体现在峰值的大小的差异上。

综上所述,基于火反应谈建筑材料应用特征及其级别,针对不同的建筑材料是具有不同的的燃烧性能的,提高对建筑材料火反应的研究,有利于增强建筑材料的稳定性和安全性。

参考文献

[1] 李引擎,陈景辉,季广其.建筑材料对火反应特性及分级体系[J].消防科学与技术,2001(5).

[2] 卢国建.建筑室内火灾轰燃的预测及控制方法研究[D].重庆大学,2005.

[3] 杨晓菡.建筑室内木材火灾特性参数规律性研究[D].重庆大学,2006.

[4] 季经纬,杨立中,范维澄.外部热辐射对材料燃烧性能影响的实验研究[J].燃烧科学与技术,2003(2).