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文檔簡介
1、精品文檔綠色建筑材料運用及優點1前言隨著社會的發展,科學的進步,人們對于自身的生活質量的要求就越來越高,很明顯的體現在了人們對于建筑材料的選用上,在以前我們經常會選用一些比較廉價的、牢固的建筑材料,現在我們在這個基礎上又添加了一條要求:綠色。因為綠色的、智能的建筑材料能夠大幅度的提升人們的生活質量2綠色智能建筑材料。2.1定義我們常見的綠色智能建筑材料是指的那些在原材料的采取、產品使用和制造的過程之中對于地球的負荷量最小的更加有利于人類健康的材料,就稱之為綠色材料。2.2綠色材料的主要特征綠色材料一般會具有很多不同于一般材料的特征。他們主要可以歸結為四點:(1)綠色材料的的制造過程,綠色材料一
2、般都是使用天然的資源來進行生存的,比如:一些生活和建筑中的垃圾等廢棄物。(2)在制造的過程中主要是為了能夠保證對于環境沒有副作用來進行生產的,所以在制造和生產的過程之中就需要保證那些沒有對于人體有傷害的物質留存。(3) 綠色建筑材料是為了人體的健康而設計的。綠色建筑材料的主旨就是為了能夠保證人們的居住環境和建筑的安全性而設計的,是為了加強人們的居住環境的。(4) 綠色建筑材料不是僅僅就使用一次的,它是可以進行循環利用。2. 3綠色材料的分類對于建筑材料的的分類,我們主要是根據其功效來進行分類,共計分為三類:(1) 空氣凈化類。顧名思義,空氣凈化類的建筑材料能夠讓人們在如今PM2.5諸多的環境之
3、中享受到那些比較清新的空氣,能夠對于人們的生活環境進行良好的改善。(2) 保健抗菌類。保健抗菌類的建筑材料,主要是從他的性能來進行命名的,所以他具有一定的保健抗菌的功能,而且他主要的抗菌效果是:Ago、CuOZnOCaOMgO.并且它主要是通過酸性的各種硅酸鹽來進行作為載體實現的。另外他還是可以利用陽光的作用來全面的將空氣中的氧變成活性氧進行實現其除菌保健的作用。(3) 多功能的綠色建材。多功能的綠色建材指的是,建筑材料在發揮其建筑物構成載體的同時,還能兼具其他對居住環境有益的功能。舉例來說,第一,日本東陶公司研發生的一種新型瓷磚,可以抑制雜菌的產生和防止霉變。第二,綠色建筑材料可以調節室內溫
4、度,有的壁磚可以發揮調節室內溫度的效果。2.4建筑節能新材料的范圍(1) 建造屋面時候要選擇新式節能材料。通常工程在進行的時候,需要把導熱性能好、吸水率以及容積小的保溫材料安放于屋面板和防水夾層這二者中間,這樣才能夠使其變得保溫。所以,一般應當選取有著很強保溫能力并且還可以減少能源消耗的新式材料,比方說水泥聚苯板這類板塊樣式材料,此外還可以選取膨脹珍珠巖之類松散材料。最后,還能夠把防水層安置于保溫層之下,這么做不但可以對其起到保護作用,還可以便于檢查修理,可是這樣做可能對資金等有著比較高的要求,因此推廣范圍不大。(2) 建筑墻體的時候選取節約能源的新式材料。以往舊式建筑物墻體很多是選取混凝土、
5、石頭這類常用的傳統原料,這樣不但保溫功能較差,還會使得能源消耗提高。新式墻體節能原料有著很好的保溫功能,包括模塑聚苯乙烯泡沫板等等這類材料。現在我們說的這類有機保溫原料已經廣泛使用在當今城市建筑里面了,而且其范圍相當廣泛,可是這就需要實施該類項目從業人員掌握新型的建造工藝。現在有一種新研發生的建筑節能原料,即最新的環保阻燃蜂窩復合墻體原料,它其實是使用可再生能源,其原理主要是把秸稈以及煤渣之類廢棄物同水泥等通過摻雜攪拌以及壓縮最終形成。上述所說的新式建材所具有太多明顯的優點,既有利于城市綠色環保,降低廢棄物排放量,正確使用其,并且這里面使用到的鋼筋水泥數量也不多,需要消耗的能源也少,可以對其進
6、行大范圍推廣使用。(3) 在建筑門窗方面使用節能新材料。從屋外到屋內是完全兩個不同的世界,尤其是在炎熱的夏天或者寒冷的冬天,所以門窗的節能在綠色建筑中具有重要的意義,值得建筑行業廣泛重視。要想在建筑門窗方面實現節能環保,就要提高玻璃和邊框接縫以及門窗框扇搭接處的嚴密程度,只有各個連接處非常嚴密才能保證空氣流通量的減少。首先,在安裝門窗的時候一定要預留洞口,決不允許一邊安裝一邊砌口,或者是先安裝然后再砌口的方式;設計門窗的時候要盡可能的加大它的開啟縫隙的搭接量從而減少開啟縫隙寬度;為了保證門窗的嚴密程度,外門窗的周邊和墻體連接處的縫隙要使用聚氨酯這類材料,不能使用水泥或者砂漿;如果是金屬框的門窗
7、,要使用橡膠、塑料等一類具有隔熱功能的材料進行斷橋處理,但要保證其寬度和長度,而且要保證在安裝配件的時間不能破壞斷橋,不過斷橋處理的前提是要保證金屬框門窗有足夠的空間。(4) 其他方面的節能應用。現時代的建筑的主要的主體是由鋼結構和混凝土結構來共同完成的。因為鋼結構能夠保證建筑的安全性和牢固性,并且鋼結構在建筑回收的時候是可以進行二次回收的,所以是一種對于能源上的節約。所以,在今后建筑施工過程中應該大力推廣鋼結構,使鋼結構漸漸地取締以前傳統的鋼混結構。提高鋼筋混凝土結構強度,增強鋼筋混凝土的耐久度,可以使建筑物的使用壽命得到有效地延長,這樣就會達到預期的節能效果。當夏季由現高溫炎熱的天氣時,我
8、們仍然可以使用建筑物遮陽的措施從而使建筑物達到節能的效果,這種方法是自然降低能耗比較好的方法相對而言,也比較經濟實用。(5) 關于綠色建筑材料所帶動的節能效益。綠色建筑材料能夠帶動很大的節能效益。我們發現綠色建筑材料在生產制造的過程之中,可以使用很多種的材料來進行合成,并且這些材料的價格十分的低廉并且易于被獲取。比如:我們可以應用一些農業的生產材料,這樣可以減少農業的原因對于環境的污染和對于植被的損壞。不僅如此還能夠在保護環境的同時對于建筑材料的生產,造福于人們的建筑生活質量。除此之外,我們發現在我們的日常生活之中有很多的建筑垃圾,這些建筑垃圾對于我們的生活來講是一種不合理的堆積,因為這些建筑
9、垃圾基本上對于我們的生活是沒有任何的利用價值的,而綠色建筑材料的發現可以將這些建筑垃圾進行回收和利用,是一種合理利用資源的良好節能手段。3節能材料在現代建筑中的應用發展節能材料在建筑中的應用應該最大限度地節約資源、最低限度地影響環境,以健康為主,適度舒適,實現“人、自然、建筑”三者和諧統一的建筑。3. 1充分利用可再生資源,實現建筑節能由于我國的資源的有限性,對于可再生資源的有效利用就更為重要。目前,全國僅固體廢棄物積存量就已超過200億噸,嚴重污染了環境,而建筑行業要想環節能耗壓力,就要加大對這些廢棄的研究利用,既能減輕環境壓力,美化環境,還能變廢為寶,一舉兩得。同時,也能夠推進我國建筑節能
10、和綠化的進一步發展。3. 2促進節能材料的發展全面進行材料的創新、技術的創新,促進節能材料的發展。同時,節能材料的發展還需進一步強化相關部門的合作,把嚴格制定、落實節能材料納入建筑應用的規程和管理中,切實解決節能材料發展過程中科研、生產、設計和施工等各個環節的具體問題,促進環境友好型建筑材料市場的發展。3.3推進節能材料在建筑中規模化應用,促進建筑用能結構調整抓好節能材料在建筑中規模化應用示范項目工作,擴大示范規模,加強示范項目的管理,確保示范項目順利實施,實現預期節能效益。完善節能材料應用技術標準,開展節能材料應用建筑產業示范工作,帶動整個建筑行業的發展,促進建筑用能結構調整。4結束語綜上所
11、述,隨著科技水平的發展和進步,智能綠色建材也將快速發展和進步,應用范圍也將更加廣闊。相變儲能建筑材料的應用技術與展望隨著社會發展以及人們生活水平的提高,越來越重視建筑室內環境舒適程度,但是,現階段,能源利用效率還不是很高,存在一定浪費問題。怎樣更加合理的存儲和利用能源,成為未來發展的重點。相變儲能建筑材料屬于新型建筑材料,具有一定的應用前景。在建筑節能中應用相變儲能材料,能夠達到降耗節能的目的。1相變儲能材料基本內涵1. 1相變儲能建筑材料相變儲能材料實際上是溫度在一定范圍內,利用建筑材料自身的結構或者相態變化,來激發潛熱性能,在改變環境溫度的時候,從外部環境中釋放和存儲熱量,從而達到保溫作用
12、熱功能復合材料,簡稱為PCM通過這種材料的相變潛熱性能來達到利用和存儲能量的目的,對于研究和發現節能環保材料具有很大作用,是近幾年和未來能源發展和利用方面的主要方向。1.2相變儲能建筑材料特點依據存儲能量的特點可以分為兩種,儲熱材料和儲冷材料。依據存儲能量的方式可以分為三類:化學反應儲能、顯熱儲能、潛熱儲能。化學反應儲能由于技術比較復雜,因此不是十分適用。顯熱儲能由于具有不停變化的自身溫度,因此,不能合理控制溫度,沒有很大的實際運用價值。但是,潛熱儲能不僅設計靈活、裝置簡單、使用方便以及體積比較小,還具有比較高的儲能密度,能夠充分降低對于建筑的需求,以便于能夠非常靈活的運用。所以,在上述儲能材
13、料中,潛熱儲能擁有很大的發展空間和前景,同時也是最重要和應用最廣泛的材料。2相變儲能建筑材料的應用技術2. 1相變蓄能圍護結構材料制作方法在建筑施工中應用相變材料,制作成相變儲能維護結構主要包括三種方法:第一,浸泡法。也就是說利用浸泡的方式在建筑基體中融入相變材料,例如,混凝土試塊、石膏墻板等,主要特點就是工藝比較簡單,方便于把傳統材料變為相變材料。第二,直接混合方式。也就是直接混合建筑材料和相變材料,例如,在半流動性硅石細粉中加入相變材料,然后直接混入到建筑材料中,主要特點就是性質均勻,工藝簡單,比較容易形成各種大小和形狀的結構,以便于符合各種需求。第三,摻加能量微球法。也就是說利用納米復合
14、技術或者微膠囊技術來把相變材料變為能量微球,然后在建筑集體中加入能量微球,從而得到相變儲能材料。(1) 建筑保溫隔熱材料中的應用相變儲能材料。依據相變材料的原理,可以把相變材料加入到保溫隔熱材料中,以此形成節能高效的建筑隔熱保溫材料。在1996年的時候,德國萊比錫材料研究中心的人員在微膠囊中應用相變材料,然后形成微囊型相變材料。在充分分析耐久性,有彈性、下輕質纖維膜材料以及防震性能以后,需要在纖維膜材料中加入微膠囊相變材料,從而可以得到隔熱保溫建筑材料。經過分析和研究以后可以發現,把40g微膠囊相變材料加入到每平米膜材料以后,綜合保溫性能可以適當的增加四倍左右在每平米加入90g以后,能夠增加大
15、約八倍的綜合保溫性能,所以,研究提由,在增加膜材料儲熱能力的時候,使用微膠囊相變材料,可以在一定程度上增加保溫性能,從而起到降低損耗、改變室內建筑環境的目的。美國俄亥俄州戴頓大學在1999年的時候,成功研制由固液共晶相變材料應用到建筑保溫中,溫度在23.3c左右。現階段,我國武漢理工大學把少量相變材料運用到隔熱保溫材料中,以此來形成隔熱保溫圍護材料,運用到節能建筑外圍結構上,這種相變材料的運用不僅可以改變材料熱穩定性,增加儲熱能力以及增加熱惰性,還不會在一定程度上影響和改變粘結能力、強度以及耐久性。節能建筑中的高效節能材料對于隔熱性能和保溫性能具有一定要求,想要保障具有一定的儲熱能力和保溫性能
16、的主要關鍵就是在研究中不斷找到雙重作用的經濟、穩定以及可行的平衡點,以此形成的建筑圍護結構能夠充分符合實際需求。(2) 相變儲能混凝土的應用。在大體積混凝土中運用相變材料,能夠得到可以使用在大體積水工混凝土中的相變儲能混凝土。這種材料主要使用的就是等溫相變過程、儲能密度大的相變材料,基本基體為混凝土,加入相變材料的智能混凝土,研究能夠合理調節溫度功能的混凝土。在建筑節能中使用這種相變混凝土材料,相比較普通混凝土來說,具有不可比擬的熱容。相變材料應用到水泥混凝土中,能夠在堿性環境中保持穩定,不會在一定程度上影響耐久性,以此作為外墻體材料,不僅無需在混凝土內部使用相應的冷卻水管來降低溫度,還可以很
17、大程度迅速降低混凝土內部溫度,對于室內穩定溫度具有很大作用,可以適當的簡化工藝和改變熱舒適度,以便于能夠降低造價。3未來相變儲能材料發展方向在以后發展的過程中,相變儲能材料還處于研究和發展階段,今后主要方向發展主要有:第一,進一步選擇一些更具有環保價值的材料,例如能夠再生的衍生物和脂肪酸,發展鋼架可以適應相變始、相變溫度以及在能夠長期過程中具有穩定化學性質的材料,不斷改變導熱性。第二,發展強化換熱方法,不斷更改換熱器結構,把不同相變溫度的材料布置在熱流導體流動方向。第三,分析相變材料的封裝材料和工藝,增加相變儲能材料的防火性、導熱性以及機械性能。可以適當的結合導熱系數比較高的復合材料,具有越高
18、相變頻率,效果就越好。第四,分析實用性工程,模擬不同情況下墻體實際參數,計算由相應的墻體儲熱效率,從而確保能夠得由不同墻體動態特性找到經濟合理的材料和溫度,有效降低成本,逐漸實現工業化。4結束語總而言之,隨著城市化進程的加快以及全球經濟一體化的發展,人們對環境提由了更高的要求,不僅需要物質文化,還需要精神文化,保證具有一定舒適度。在建筑中最關鍵的就是技能技術,相變儲能材料應用到建筑節能中,能夠起到很好的節能降耗作用,促進社會的發展和進步。新型節能建筑材料的分類與建筑施工應用我們國家是人口大國也是住房大國,我們國家走的是可持續發展道路,為子孫后代留下活路,我們現在做什么都講究節能,當然在建筑材料
19、方面我們也要用新型節能材料建造,在我們國家推廣和應用新型節能材料也非常的有必要,采用新型節能材料對我們國家在建筑領域的發展中具有重要的意義,只有做到使用的新型節能的建筑材料才是實現建筑節能的根本。1新型節能建筑材料的發展趨勢我們口中所說的新型節能建筑材料其實指的是在材料的制造過程中能夠節能、節約土地、廢物利用和保護環境,這種類型的材料能夠改善建筑功能,在材料制作和使用的過程里面能夠保護環境和節約能源。現在全世界的能源不是很寬裕,人口也越來越多,那么我們的居住節能環境就成了建筑工程必須攻克的一個難題。未來的節能設計,預計主要在玻璃、照明系統等地方體現由節能,比如在設計窗戶的時候,采用的玻璃一般是
20、雙層的,可以防塵、防止噪音傳遞、可以防寒避暑,可以吸收太陽能等功能;照明系統,熒光燈、鹵素燈、LED燈都是現在用的比較廣泛的節能照明燈具,未來的發展趨勢可能會利用光的折射照入室內達到照明功能。2新型節能建筑材料的分類我們現在大力的推崇新型節能建筑材料,現在新型節能建筑材料是節能領域的一個重點,利用的主要的新型節能材料主要有節能門窗和玻璃、新型墻面材料、防水密封材料、保溫隔熱材料等等,接下來我們一一介紹。2. 1節能門窗和玻璃在建筑節能中,門窗和玻璃的節能大概占了整個建筑節能的百分之四十左右,門窗和玻璃是整個建筑最能傳熱和導熱的一個部位,大概是墻體失熱損失的五六倍。2. 2新型墻面材料墻面材料是
21、整個建筑材料最重要的部分,墻面材料大概占了整個建筑材料的百分之七十左右,并且墻面的能量損耗占了整個建筑物的能量損耗的百分之五十左右。新型墻面材料其實主要包括兩個部分,一個是磚塊,有摻廢料粘土磚、粘土空心磚和非粘土磚、建筑砌塊等;一個是板,有復合板材、輕質板材等。2. 3防水密封材料隨著我國的經濟的飛速發展,建筑行業對防水密封材料的要求也越來越高,防水材料的已經成為建筑行業以及跟建筑行業相關的行業所需要的重要的功能材料,也是建筑材料行業的重要組成部分。2. 4保溫隔熱材料通過這么多年的發展,我們國家的保溫隔熱的材料產品的結構發生了強大的變化。特別是泡沫保溫隔熱材料,從2001年的百分之二H一到2
22、005年的百分之三十七,雖然纖維類保溫隔熱材料在近幾年產量增長了,但是在市場占得比例沒有太大的變化,反而是硬質類保溫隔熱材料的產品在市場的占有量下降了。保溫隔熱材料一般是用來在墻體或者屋頂保溫隔熱,還有用來熱工設備的保溫隔熱,熱力管道的保溫隔熱,冷藏室的保溫隔熱,冷藏設備的保溫隔熱,我們用來制造保溫隔熱的成分一般有石棉、膨脹珍珠巖、泡沫混凝土、加氣混凝土、玻璃棉等等無機材料以及窗用絕熱薄膜、泡沫塑料等等有機材料。3新型節能材料在建筑施工當中的應用3. 1節能門窗和玻璃節能材料在建筑施工當中的應用在現代建筑的的發展中,節能門窗和玻璃的應用成了一種時尚的潮流和趨勢,建筑的圍護結構主要的部分就是門窗
23、和玻璃幕墻,門窗和玻璃幕墻是室內與外界交流的敏感活躍的一個部分,他可以進行熱量的交換、熱量的傳導。據不完全統計,我們國家每年將近有二十億平方米的房屋建成,但是真正上達到了國家規定的節能標準的還不到百分之十,在所有已經建成的房屋中,百分之九十五都是耗能非常高的建筑。為什么有些房屋能夠達到標準但是大部分房屋卻不能達到節能標準,其實是建筑結構的保溫隔熱沒有做好,特別是門窗。有數據顯示,門窗玻璃的耗能占了整個建筑耗能的百分之三十五,這個比例是多么恐怖,所以說新型節能的玻璃應用到這上面來是非常好的。目前我們國家主要的節能玻璃類型有真空玻璃、鍍膜玻璃、中空玻璃、帶薄膜型玻璃等等。現代的建筑為了增加采光面,
24、越來越多的建筑都采用全玻璃幕墻作為墻壁,這樣反而使得熱損失占到整個建筑熱損失的百分之四十左右,所以應該要把玻璃的隔熱性和保溫做好,使用新型節能玻璃和門窗降低熱損失。3.2新型節能墻面材料在建筑施工當中的應用為了保證室內的美觀,在使用墻面材料時不要選擇有明顯凹凸不平痕跡的材料,而且還要考慮到室內建筑的防火等級,所以要采用保溫和隔熱性能非常好的新型節能墻面材料,來降低室內熱量的散失。新型節能墻面材料又叫輕質隔斷墻體,在采用新型節能墻面材料的地方,在需要嚴格的控制熱量傳導到的地方,在不需要嚴格的控制熱量傳導到的地方采用新型節能墻面材料加入保溫材料,例如在輕鋼龍骨紙面石膏板隔墻加入保溫材料,這樣能夠降
25、低熱量散失的程度。3.3保溫隔熱材料在建筑施工當中的應用在我們國家的大型公共場所中,大部分都采用大面積的玻璃墻,這樣很大的浪費了熱量,所以在以后的建筑中要采用保溫隔熱性能強的、透光率高的新型保溫隔熱材料,拿我們的首都北京做例子,北京南站主戰的房頂用的是太陽能廣電板,大概占百分之五十的采光面積,總的發電量達到了三百二十千瓦。雖然說大面積的玻璃可以增加房屋的采光度,可以達到省電的目的,但是如果把大面積的普通玻璃換成新型隔熱保溫材料的玻璃,就像是把普通玻璃換成太陽能電板玻璃一樣,不僅僅可以增加房屋的采光度,還能夠利用太陽能發電,這樣才是達到了真正的節能減排,但是目前我們國家因為莫些原因并沒有大量推廣
26、這類材料,希望在以后的建筑中能夠看到大量的這種類型的材料。4其他的新型節能建筑材料在上面說到了節能的門窗玻璃材料,新型節能墻面材料還有新型保溫隔熱材料,不僅僅只有這些材料可以改善建筑的節能,結合當地的實際情況,當地的建筑風格,我們還可以大力的推用太陽能,比如說太陽能吸收熱量進行發電,太陽能進行光熱轉換制冷,利用光的反射和折射節約能源;可以推用地熱能,當然利用地熱能只是針對莫些地區,在特定的時間利用地熱給建筑供熱節約能源;可以推用風能,利用機器把風能轉化成熱能,也可以為建筑提供熱能。無論是什么能量,我們都應該大力的推用,以人類可以消費的能力進行推廣,降低建筑的能耗。5總結隨著我們國家經濟的飛速發
27、展,我們越來越明白走可持續性這條道路才能夠為我們的子孫后代著想,隨著人口的變化增長,建筑行業的節能技術也將越來越得到人們重視,我們要加強新型節能材料的研究和開發,新型節能材料的特點就是低能耗、再利用、少污染、保護環境等作用,能夠利用環保的材料制作成新型的節能建筑材料也將會成為今后發展和研究的重點,利用新型節能建筑材料為我們居住的地方提供一個舒適的生活環境,建設和創造一個和諧美好的社會。1建筑工程材料的可持續發展1. 1可持續發展建筑工程可持續發展是要多考慮長遠利益,滿足當代的需求是一個方面,不損害后代的發展需求是另一個方面,這兩個方面都要顧全,并且要實現經濟建設與社會協調發展,這不僅需要實現經
28、濟的發展,也要達到保護自然資源和人類生存環境的目的,保證我們的子孫能夠繼續和諧生活。1.2建筑工程材料與可持續發展可持續發展是社會經濟發展的基本戰略的需要,是解決經濟發展與資源、環境、人口和社會之間矛盾的根本方針。因此,在工業建設領域的具體目標,主要集中在五個方面:其一,最大可能地提高生產效率,降低能耗和消耗;其二,保護環境,維持生態平衡,盡可能減少或消除環境污染;具三,要很大情況下使用自然的資源和能源,減少有可能由現的浪費,提高利用率;其四,最低限度地產生廢棄物,包括廢水,廢氣,廢渣,廢料等,爭取實現無廢生產,實現環境保護和廢物循環利用,保證環境優美和工業生態化發展。建筑業在我國國民經濟中的
29、五個部門占據第三位,是一個非常大的產業。建筑業的鋼材、水泥和木材的消耗,約占總消費量的25%、70%和22%,而化學建材新型建材是第四大建筑材料。我國的發展正從農業向工業過渡,在城市化過程中,我們需要解決城市人口的住房問題,并且要致力于城鎮建設,在城鎮建設過程中我們將面臨大量的交通建設等大型的城市公用設施建設,而這些重大項目的建設對建筑工程材料的需求量是不可估量的,因為市場的大量需求,直接推動者建筑工程材料行業的快速發展。水泥作為一種最傳統的建材,其發展已經超過170多年。不同工程項目中對水泥混凝土的廣泛應用,也推動著以水泥混凝土為主要建筑材料的各類建筑物的設計不斷翻新,反映著不同地域時代的文
30、化背景、建筑風格和水平。混凝土在建筑、市政等工程領域中發揮的作用和其他材料相比是不可替代的。多年來,它被認為是有一個比鋼材、木材和其他建筑材料適用范圍更為廣泛,價格更加便宜、易于澆筑和力學性能穩定的,并且耐久性強,同時可以高效利用工業廢料的節能建筑材料。相關資料顯示,相同條件下,每噸混凝土能源消耗的能量是磚的16.7%,鋼材的5%,玻璃的3.6%,鋁材的0.6%.所以,混凝土作為節能材料,越來越受到人們的重視建筑。但由于水泥混凝土建筑物的不斷由現,也給人類社會環境帶來了前所未有的破壞,人們認識到毫無節制地濫用地球的資源和能源將會導致資源和社會發展的危機,在發展經濟促使社會進步的同時必須將發展和
31、環境的保護、發展和能源資源的節約進行綜合、全面、長遠地考慮,只有做到協調可持續發展才是人類社會真正的發展,才能保證人類社會的長久持續發展。與此同時,為了準求綠色可持續發展,混凝土材料科學界經過不斷地反思試驗,提由了關于高性能混凝土以及綠色高性能混凝土的理念。2高性能混凝土2. 1高性能混凝土特征2. 1.1耐久性高性能混凝土應用是為了增加混凝土結構的耐久性,增加使用時間,配合使用減水劑和礦物質超細粉這樣可以使其耐久性增強,還能夠減少混凝土配比時候的用水量,同時減少混凝土的內部的氣穴,這樣能夠有效控制混凝土結構的耐久性、可靠性,使其能夠持續穩定工作很多年。2. 1.2工作性評價混凝土工作性的最主
32、要的指標為坍落度,高性能混凝土的坍落度比較容易控制,高性能混凝土的振動粘度性比較大,粗骨料在下沉過程中,速度比較緩慢,在相同的時間內下降的距離短,穩定性和均勻性好。止匕外,在高性能混凝土中水灰比例較低,并且有超細粉的加入,因為高性能混凝土一般是不由現泌水現象的,這也造成高性能混凝土的水泥漿粘度大,基本不會由現離析的狀況。2. 1.3力學性能對于混凝土的強度的影響因素很多,水灰比是其中之一。很多時候,普通混凝土的強度是與水灰比成反比的,高性能混凝土可以利用增塑劑,使其分散能力加強,使其的減水率提高,這樣可以減少水用量,增加效果。高性能混凝土中可以加入礦物超細粉,這樣可使每個水泥顆粒之間的間隙被充
33、分填充,減少氣穴,增加強度,使混凝土的密實度得到很大提高,從可以有效提高混凝土的使用壽命。2. 1.4體積穩定性體積穩定性也是高性能混凝土的特性之一,高性能混凝土的體積穩定性是指混凝土在硬化初期具有較低的水化熱,而在硬化后期其收縮變形比較小。2. 1.5經濟性通過以上分析可知高性能混凝土具有強度高、耐久性好等特性,而這些特性都是高性能混凝土具有良好經濟性的依據。首先,因為高性能混凝土具有高強度性,這可以縮減構件的尺寸和自重,從而節約使用空間;其次,因為高性能混凝土具有良好的耐久性,這可以使結構的維修費用顯著降低,并且可以使結構的使用壽命延長;其三,因為高性能混凝土具有很好的工作性,這可降低工人
34、的勞動強度,并且可以提高施工速度,加快施工進度,從使成本顯著下降。簡單的說,高性能混凝土更適合結構功能要求和施工工藝要求,能使混凝土的使用壽命最大化,從而取得良好的經濟效益。2. 2高性能混凝土的質量管理和施工使用控制技術2. 2.1高性能混凝土的原材料選擇及其適用情況(1) 細集料與粗集料選用。在進行細集料選擇時,應選擇質地堅硬、潔凈、級配良好的天然中、粗河沙,質量符合建筑用砂GB/T14684的規定。混凝土的強度受到砂粗細程度的影響,較粗的砂,混凝土的強度越高。細度模數大于2.3的中砂用于配制C50-C80的混凝土,細度模數大于2.6的中砂或粗砂用于配置C80-C100的混凝土。此外,對于
35、粗集料的選擇,要求是強度高、吸水率低、級配良好。高性能混凝土要求強度高的骨料,粗集料強度一般需要是混凝土強度的115到210倍,最大粒徑必須小于25毫米。粗集料一般采用連續級配,最好采用級配良好的石灰巖碎石。為了減小溫度應力,必須選擇線膨脹系數低的粗集料,這樣可以保證混凝土的體積穩定性。(2) 細摻合料。在制備高性能混凝土的時候,摻活性摻合料的水泥漿流動性小,可以充分填充混凝土的空隙,從而大大提高硬化后的水泥石強度。止匕外,在配制高性能混凝土時,摻入活性細摻合料可以使混凝土中骨料和水泥石的界面結構得到很大改善,從而全面提高混凝土的強度、抗滲性和耐久性。因此,高性能混凝土調配時所必須使用的材料就
36、是活性細摻合料。一般情況下,我們會將天然沸石粉、粉煤灰、磨細礦渣粉和硅粉用作為高性能混凝土的活性細摻合料。(3) 減水劑及緩凝劑。高性能混凝土在黏合過程中,有比較高的硬度且混凝土拌合物的坍落度一般較大,在低水膠比可以使混凝土具有較大的坍落度,并且要加入一定量的減水劑,減水率應該在百分之二十五左右。鑒于混凝土坍落度造成的損失,在與之適當的情況下,加入減水劑,緩凝劑等,除此之外,鑒于高性能的水泥,混凝土,溶液中離子數量也少,顆粒間距也小,所以水泥的適應性比較差。由于大多數高性能混凝土施工采用泵繼續運輸,因此,與加入減水劑的混凝土拌和時的坍落度損失必須要減小,否則泵輸送比較困難。2. 2.2配合比設
37、計控制要點(1) 設計思路有很大區別。以混凝土的高性能配合比設計,應遵循下列要求:低水灰比的高性能混凝土質量是非常重要的,要加入增塑劑和礦物細粉,加強混凝土摻合料的低水膠比。不使用太多的膠凝材料,膠凝材料不僅成本高,而且對于大體積混凝土穩定性影響較大,對于需要的強度高,意義卻不大。所以,應該通過調整骨料和砂的用量以便控制較低的孔隙率和易性。混凝土中應加入引發劑,控制含氣量在3至4百分點之內。盡可能讓聚竣酸減水劑收縮,加強工作效率。(2) 膠凝的材料的用法用量以及使用過程中粉煤灰所占比例。配合比設計參數要確保混凝土的耐久性,混凝土中的水泥用量應在適當的范圍內,對于C40混凝土,膠凝材料不應大于4
38、00kg/m3,C40、C50的總量不應超過450kg/m3.在外加粉煤灰時,不僅在具體的成本上考慮,也要注意其目的主要是為需要提高混凝土的強度,特別是混凝土的耐化學腐蝕性(包括氯化物,硫酸鹽的腐蝕和侵蝕等)的研究表明,粉煤灰的摻量大于20%以上,對改善混凝土耐久性更好。在技術規范建筑(JTG/tf50-2011)明確規定,礦物摻合料用量不少于總膠凝材料的百分之二十,當用量大于30%時,水灰比不大于0.45.3綠色高性能混凝土隨著高性能混凝土的應用不斷擴展,現在對高性能混凝士提由了新的內涵,即是綠色高性能混凝土,主要增加了三個方面的含義:其一,保護環境,益于環境;其二,節約能源和資源;其三,高
39、性能混凝土要滿足可持續發展的要求。3. 1綠色高性能混凝土對水泥的要求3. 1.1開拓原材料,節約水泥生產消耗首先需要加大對原材料資源的地質勘查力度,拓寬原材料資源,確定原材料資源的儲量及分布,并且開拓粘土、石灰石之外的同類原材料,避免現有水泥原料礦山遭到破壞。所有的技術措施都要為節省水泥在生產中的應用服務,在如今的技術下,每噸水泥熟料平均消耗約152公斤標準煤,遠遠低于世界先進水平,這要求我們必須研發先進技術,從技術上實現節約資源的目標,提高煤炭等資源的利用率。3. 1.2加大工業廢物的循環利用(1) 用可燃廢物作燃料。垃圾焚燒不僅污染環境,而且使可燃廢物的熱能得不到有效利用。在水泥熟料的制
40、作過程中,如果將可燃垃圾作為燃料使用,將會在很大程度使資源得到有效利用,從而達到節約能源的目的。(2) 將多種材料作為混合材料。作為水泥混合材料的工業和農業廢物,除了已知的粉煤灰、粒化高爐礦渣等,還有其他的材料比如磷渣,爐渣,鋼渣,沸石等也經常作為摻合料。1995年,中國從不同的工業廢料600,000,000噸產生在水泥工業中作為摻合料,得到約85,000,000噸可用材料,用作其他原料和其他用途約20,000,000噸,占總排放量的16癱18%.廢棄的爐渣作為水泥混合的可能性更大,但由于摻量大時,可能不會達到水泥早期強度的標準,所以在未來的進一步發展,必須研究和大批量生產一種水泥外加劑,解決
41、水泥早期強度問題,當然也可以控制標準進行必要的修改,以促進水泥工業“化灰燼為寶藏”3. 1.3大力推廣散裝水泥散裝的建設運輸和儲備是水泥行業的發展趨勢,散裝水泥盡量不要使用紙袋或塑料袋進行包裝,避免在拆卸過程中,袋裝水泥的廢物對環境的污染,還有水泥、混凝土等材料要注意機械化生產、自動進料和稱重的過程中浪費和污染,也保證了散裝水泥的質量。目前散裝水泥只占水泥總的生產的量的15%左右,生產水泥的水泥工業企業對于這方面并不重視,而在發達國家高達90%.所以,我國的公司應盡快在現代水泥生產的理念基礎上加快發展,加速現有立窯除塵改造,燃料節約,廢料、廢品回收,要突破現有格局,加強綠色內容,制造多樣性和高
42、質量的水泥,這是生產綠色高性能混凝土的重要保證。4結束語綜上所述,本文探討了可持續發展的內涵和建筑工程材料走可持續發展道路的必要性,其中對高性能混凝土從其特性、材料和配比設計著手進行了深入詳細地闡述,并且對綠色高性能混凝土進行了研究和對其未來發展方向進行了展望。當前社會,高性能混凝土在建筑工程中得到廣泛應用,要想提高高性能混凝土在建筑工程中的作用必須將高性能混凝土進一步綠色化。在社會不斷發展和資源不斷減少的過程中,綠色高性能混凝土必將成為建筑工程的重要材料,也是建筑工程材料實現可持續發展的必然選擇。基于BIM技術的綠色建筑材料管理體系構建在當前社會的發展和建設當中,建立環境友好型、資源節約型社
43、會具有十分重要的意義。在這一過程中,綠色建筑的發展必不可少。而實現綠色建筑發展的前提條件就是加強綠色建筑材料的管理,確保建筑材料具有舒適、經濟、健康、節能、環保等綠色特性。目前,我國對于綠色建筑材料的發展和研究處在四節一環保的階段,對綠色建筑的設計施工也提由了更高的要求。但是在綠色建筑材料管理體系的構建當中,仍然存在著一些問題和不足。1綠色建筑材料的管理特性首先,生產綠色建筑材料的廠家應當明確認定綠色建筑材料的標準,在生產過程中,嚴格的管理綠色度狀態。同時要按照不同的綠色建筑實際需求,對綠色度不同的綠色建筑材料進行提供,加強對庫存量、銷售量、生產量等方面的管理。然后,由于綠色建筑材料具有很多不
44、同的品類和項目,因此將會關系到很多不同的材料供應商和生產廠家。所以在綠色建筑材料的管理當中,傳統的建筑材料管理模式由于太過于粗放,已經難以滿足當前的管理需要1.對此,采取精細化管理模式對綠色建筑材料進行管理,是十分必要的。最后,在綠色建筑的實際建設當中,應當根據建筑設計的實際要求,進行不同種類綠色建筑材料的選擇。參與項目建設的各方及其上下游企業之間,應當注重加強協調管理和溝通聯系。在工程項目竣工交付之后,應當向物業方提供相應的綠色材料信息和綠色建筑信息,這樣有助于物業方在日后使用當中對綠色材料進行維護管理或更換維修。2BIM技術與綠色建筑材料管理特征的關系2.1信息的可追溯性在綠色建筑的實際使
45、用過程中,結合功能使用的具體要求,可以調整、更換和維護相應的綠色建筑材料。因此,在綠色建筑的運行和管理過程中,綠色建筑材料的施工應用方案、材料功能參數、材料生產信息等工程歷史信息具有十分重要的作用和意義2.而在設計建造綠色建筑的過程中,BIM技術能夠對綠色建筑材料信息和詳細工程信息進行準確的記錄。同時,還能夠詳細的記載工程變動的發生,準確的評價綠色建筑的綠色度等級。2.2協同管理在建設綠色項目的過程中,綠色建筑材料生產廠家和供應商、施工單位、設計單位、業主等應當協同管理項目當中的建筑材料,使其能夠形成一條工業化的產業鏈。材料生產廠家、供應商、施工單位、業主等在綠色建筑設計階段就應當積極的進行參
46、與,對個性化的價值需求進行合理的制定,從而明確綠色建筑材料的生產和提供方案、以及綠色建筑施工技術措施等。綠色建筑材料在綠色建筑中的應用,對項目參與各方提由了提由了更高的協同管理要求。2.3精細化管理綠色建筑材料在建筑維護、運行、施工、設計等階段,都需要進行精細化信息庫的建立。這樣,參與綠色建筑項目的各方才能夠對綠色建筑材料進行更加準確的生產、使用、訂購和查詢,從而在實際應用過程中精細化的管理綠色建筑材料的使用和要求。在綠色建筑材料建立信息庫的過程中,BIM技術能夠發揮由很大的作用,在維護、使用、生產綠色建筑材料的過程中,實現精細化管理。止匕外,綠色建筑材料管理的信息斷層將被打破,項目參與各方能
47、夠更好的共享信息。2. 4三維可視化在綠色建筑設計和施工的過程中,通過三維模型的建立,能夠提供可視化的模擬給客戶,使其更加直觀的對項目進行了解和熟悉。可視化三維模型以其直觀性強的特點,在綠色材料現場對方與管理、施工方案的設計、綠色材料的選擇、綠色建筑戶型設計等方面,都能夠發揮由巨大的作用3.在綠色建筑工程當中,綠色建筑材料和施工模擬三維模型的建立,也需要BIM技術的支持。3基于BIM技術的綠色建筑材料管理體系構建3. 1綠色建筑材料管理體系的組成3. 1.1應用管理層在基于BIM技術的三維模型當中,應用管理層的作用是管理綠色建筑材料、施工、設計、綠色建筑項目等方面的模型。并且在綠色建筑日后的使
48、用和維護當中,管理相應的使用維護信息和歷史信息追溯。在整個綠色建筑生命周期當中,通過基于BIM技術的三維模型,各項目參與方能夠對綠色建筑材料的參數信息進行準確的提取,從而更好的交流和共享信息,對管理資源進行有效的統一與整合,更好的制定項目管理決策。3. 1.2數據交換層在整個綠色建筑生命周期當中,綠色建筑材料通過BIM技術實現了協同管理,對網絡信息傳遞平臺和云服務平臺進行了構建,從而能夠有效的管理和共享信息。止匕外,在BIM技術數據交換的過程中,手機、筆記本電腦等終端設備為其提供了良好的硬件支持。3. 1.3BIM模型層在綠色建筑建設施工之前,施工單位、設計單位、業主等應當提前進行綠色建筑材料
49、的選購,同時對不同的竣工模擬模型進行對比,對施工技術和施工方案進行詳細的制定。所以,在BIM模型在綠色建筑材料管理體系中的應用,對于構建施工技術方案模型、材料三維模型、材料庫等方面更為重視。結合綠色建筑材料管理的實際需求,在該模型層當中,對BIM核心模型進行了設置,使得在整個綠色建筑生命周期當中,都能夠實現完善的綠色建筑材料管理。3. 1.4基礎數據層在綠色建筑材料的管理過程當中,關系到了綠色建筑材料的功能和生產信息、建筑架構設計模型信息、綠色建筑材料評價信息等。因此在基于BIM技術的綠色建筑材料管理體系構建當中,應當采用IFC格式對其中的數據資料進行轉換和存儲,在同一平臺中統一的管理BIM基
50、礎數據。在工程項目竣工驗收之后,后期的運行和維護需要BIM信息數據庫進行相關資料的提供,以形成循環反饋,提供相應的借鑒給其它的建筑項目。如此豐富、龐大的BIM數據庫,對于國家、行業、企業中的綠色建筑材料管理水平具有很大的提升作用。3. 2綠色建筑材料管理體系的實施3. 2.1材料的生產和運輸RFID標簽會附著在剛剛由廠的綠色建筑材料上,通過讀寫器掃描其中的綠色建筑材料信息,然后上傳到BIM當中,實現綠色建筑材料的管理。這樣,在材料供應商和生產商對于綠色建筑材料的管理中,能夠實現零庫存、零缺陷的目的。在材料運輸過程中,以材料的可視化模型和存儲區域為基礎,對運輸的順序、路線、車次等進行優化。3.
51、2.2材料施工材料的儲存和吊裝,可以利用RFID標簽進行跟蹤監控,管理材料的入場施工。通過云平臺進行這些信息的傳輸,能夠避免由于信息人工錄入而產生的疏忽或錯誤。例如在材料進場檢查的過程中,可以利用RFID閱讀器自動進行數據采集,從而管理材料。3. 2.3材料運營RFID標簽當中還具有材料維修信息,據此能夠對材料的位置進行迅速查找,然后在RFID標簽中儲存維修記錄。此外,還能夠在BIM物業管理系統當中集成維修信息,從而更加直觀的對綠色建筑材料進行管理和維護。3.2.4材料拆除當建筑項目達到使用生命周期之后,在進行拆除的時候,對于綠色建筑材料能夠進行回收再利用,可以利用BIM數據庫和RFID標簽進
52、行判斷。這樣能夠更好的實現回收管理綠色建筑材料,發揮由節約資源、降低消耗的作用,從而更好的實現建筑項目發展的綠色化。4結論在當前社會中,人們對于建筑物的綠色環保性越來越重視。綠色建筑材料是實現建筑項目綠色化的重要條件和基礎。然而,我國當前對于綠色建筑材料的管理并不完善,仍然存在著很多方面的不足。對此,應當積極構建基于BIM技術的綠色建筑材料管理體系,結合綠色建筑材料的特性及其與BIM技術的關系,從而更好的實現綠色建筑材料的管理。綠色環保建材的優點及其可持續發展工業化的21世紀,建筑行業蓬勃發展、日新月異。建筑產業的快速發展除了給人們帶來全新的生活及工作環境外,所帶來的種種問題也必須引起重視。不
53、可再生能源的日益枯竭,不斷惡化的生態環境等已經逐漸影響了人們的身體健康及日常生活,阻礙了社會經濟的發展。因此,我們必須重視能源危機、環境危機,改善傳統工藝,用低能耗的方式代替傳統的生產方式,生產和使用低碳環保的新型材料,節約自然資源,保護環境,全面建設資源節約型、環境友好型社會。1傳統建材產業的危害1. 1傳統建材危害人體健康近年來,室內裝修中毒的現象屢見不鮮,其中吸入過量甲醛是主要原因之一。甲醛會對人體皮膚黏膜產生很大的刺激,吸入高濃度的甲醛會導致呼吸道嚴重的刺激和水腫,并伴有嚴重的頭痛反應。油漆、涂料、裝飾膠中大量使用苯系物(苯、甲苯、二甲苯),損害人體的生殖系統、神經系統、造血系統,誘發
54、血液病。如果孕婦長期生活在這種環境下會造成胎兒畸形甚至流產。石膏、砂、花崗巖、礦渣磚、爐渣磚等室內建筑裝飾材料會產生放射性氣體氫。氧氣被吸入人體內后會衰變,產生放射性阿爾法粒子,對人的呼吸系統造成放射性損傷,引發肺癌。研究表明,除吸煙以外,裂是引發肺癌的最重要因素1.1.2傳統建材消耗自然資源,惡化環境在房屋建造和家具制作的過程中使用大量的木材,消耗自然資源。樹木被過度砍伐導致沙塵暴頻頻發生。傳統建材中,粘土磚一度占據主導地位。燒制粘土磚的主要原料就是粘土,粘土主要來自耕地。隨著建筑產業規模的擴大,所需粘土磚的數量也越來越大,因此,大量耕地被破壞。在燒制粘土磚的過程中消耗大量能源,我國每年燒制粘土磚大約消耗7000萬噸標準煤2.另外,在燒制粘土磚的過程中產生大量的廢氣和粉塵,嚴重影響空氣質量,有些燒制粘土磚地區周圍環境惡劣,大量粉塵落在農作物上,造成農作
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