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摘要:经济社会的发展使得人们对居住环境有了更高的要求,与之相应的则是建筑材料的推陈出新。种类繁多的新型建筑材料也随之引发了一系列的新型建筑的产生,其中绿色生态建筑由于考虑到人类与周围环境的和谐、统一,在资源日益匮乏的今天一经推出就受到广泛关注。本文通过对新型建筑材料和绿色生态建筑的发展和现状进行介绍、总结,探讨了新型建筑材料在绿色生态建筑中的应用。
关键词:新型建筑材料;绿色生态建筑;发展;应用
引言
人口的持续增长与资源的急剧减少、自然环境的恶化作为当今世界最主要的矛盾已经引起各行业的重视,针对如何实现可持续发展、保证人与自然环境和谐统一,各行业均进行了探索与改进,各类“绿色技术”被陆续提出。“衣食住行”作为人类物质生活最基本的问题,也在寻求突破发展,希望在保障安全的同时能够舒适无污染、可循环,减少“寅吃卯粮”的现象发生,在发展自己的同时减少对子孙后代资源的占用。
在建筑领域,针对“绿色技术”的开发,人们主要对建筑材料和建筑形式进行了研究,努力研发无毒害无污染的新型建材,针对混凝土、石料、河砂、粉煤灰及土石方、桩基这些传统材料的使用进行改进,开发绿色建材、新型建材,满足“健康、环保、安全及质量优良”几个目的。在绿色生态建筑的设计上,建筑师不仅需要结合有建筑学知识,还需要对生态学有较深的造诣,同时需要高科技手段的支持。然而由于认识的不足和宣传力度不大,目前在我国,新型建材和生态建筑的民众思维接受不强,投资者基于利益原因考虑对其重视程度不够,因此它们的发展还有很长的一段路要走。
一 新型建筑材料的发展情况
新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料,主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料。我国的新型建筑材料种类繁多,一方面由于我国建材领域竞争比较激烈,不同的建材厂家为了占有市场份额、贯彻国家“可持续发展”的战略,分别提出不同的改进点;另一方面,我国幅员辽阔,不同地域建筑特点不同,侧重点不同,有的风沙大、有的日晒、有的阴雨持续时间长等等,为做到“因地制宜”,需要有针对性的开发不同的建材。但是尽管种类多,大多数还是针对传统建材的小修补,对基料添加剂的调整,缺少大的改进。
具体来讲,目前主要的新型建筑材料有:新型墙体材料、建筑石膏制品、装饰装修材料、化学建材、塑料管材及异型材、塑料门窗、新型防水材料、建筑胶粘剂、减水剂、保温材料、建筑轻钢结构及金属建材、建筑陶瓷制品等。
绿色建筑材料作为一种新型建材,具有以下几个特点:原材料的生态友好性、生产过程的低能耗、使用方便性能佳、废弃无污染,例如用含能高的粉煤灰、煤矿石和炉渣生产水泥、砖、砌块等墙体材料;或者用海草、稻草、棉杆、花生壳等材料来源广泛的有机物制作轻质板材等。
我国在新型建材发展上起步比较晚,相关法规的也不够完善,因此目前使用范围较小、研究水平也比较落后,产品实用性不高,还有很大的发展空间。
二 绿色生态建筑的发展情况
生态建筑即将建筑看成一个生态系统,通过组织建筑内外空间中的各种物态因素,使物质、能源在建筑生态系统内部有秩序地循环转换,获得一种高效、低耗、无废、无污、生态平衡的建筑环境,满足居住需要。
自古以来,不同地区的建筑都带有浓烈的地域风情,从材料到风格都有其独特性:爱斯基摩人的冰屋,胶东半岛渔民的海草房,西双版纳的竹楼,黄土高坡的窑洞,都是那么和谐的取之于环境、融入于环境,这就是一种和谐之美,而城市化的脚步在带来发展的同时也打破了这种和谐。
此外,“生态”同时也是一种模仿,人类模仿鸟儿设计飞机,模仿鱼儿设计潜艇,同样在建筑上,自然界也有很多的老师,于是研究人员设计出蜂巢结构的建材,既轻便又稳定;我国广大劳动人民模仿燕窝用水、细泥、秸秆构成最原始的建材,坚固又保温。那么再进一步,我们能否模仿地球生态系统设计一个小的生态系统?尽管生态圈2号最后关闭了,但类似的研究生态学家和建筑学家仍在继续,许多科幻作品中也有相关的描述。
另一方面,考虑建筑设计方面,生态建筑主要表现为:利用风能、潮汐、太阳能等可再生能源,通过结构设计实现自然采光与遮阴、通风,采用多种绿化方式改善小气候,为增强空间适应性采用大跨度轻型结构,水的循环利用,垃圾分类、处理以及充分利用建筑废弃物等。像荷兰的风车,我国农村的沼气循环,太阳能热水器等都是比较成熟的技术手段。
将建筑融入自然,将自然引入建筑——这就是绿色生态建筑的核心所在。
三 在绿色生态建筑中新型建筑材料的应用
从生态圈2号开始,绿色生态建筑的理念已经逐步被研究人员采用,许多结合当地特色的现代绿色生态建筑投入逐渐建设和使用。其中新型建筑材料的使用主要在以下几个方面:
(1)建筑节能。建筑物本身作为一个组合体,由多种结构部分共同组成。节能的主要途径是减少建筑物外表面积和加强围护结构保温、提高门窗的气密性,以减少传热耗热量;以及利用太阳能和建筑物内部热能达到节约采暖设备供热量的目的[1]。
首先,采用绿色墙体材料,利用稻草、棉秆等填充物和孔洞、空隙的合理设计,如空心砖、微孔硅酸钙等的使用,不仅可以有效保温、隔热,同时可以避免因为密实墙体热胀冷缩引起的裂缝破坏结构。然后是节能门窗,除了上述的空隙法(双层中空玻璃)之外,还可以通过涂料的选择来改善性能。此外,目前生态建筑多采用植被屋顶,除了具有观赏性之外,对温度和空气都有一定调节作用,但是要注意防水和承重问题的解决,这又涉及到防水材料方面。
(2)建筑智能。一般建筑在设计上会结合当地建筑风格和光照条件进行,绿色生态建筑可以根据环境条件调节室内一部分参数,使居住环境更加舒服。例如根据光照条件调节窗户颜色,就是依靠应用了日光增强型百叶帘、太阳能驱动卷闸帘、太阳能驱动风光感应及无线控制器等一些具世界领先水平的遮阳技术产品而实现的。
(3)环境友好。环境友好型建筑一方面包括合理采用风能、太阳能、沼气等可持续可循环资源、减少煤炭等不可再生、污染严重的资源的利用之外,另一方面还包括在原材料的使用上采用废弃材料再加工等方法减少天然材料的消耗,同时保证材料本身可循环利用、可再生,避免在废弃的时候对环境造成污染。其中,很多技术材料在农村已经成熟使用,如何顺利引入使用需要结合实际情况考虑,切忌生搬硬套造成资源浪费。
其实在绿色建筑材料的使用上,我国劳动人民在漫长的生活中积累了很多经验,例如前面提到的胶东半岛渔民的海草房顶,晒干后的海草防水性好、质量轻、保温性佳,同时来源广泛,是一种很好的材料。研究人员在研发过程中,除了关注国内外新兴合成材料之外,还需要深入群众,发掘群众的智慧,才能研制出适合我国的材料和建筑形式。
结束语
古往今来,人类在建筑上的探索从未停止,从洞穴到村落,从村落到城市,最后再由城市回归自然。在这条绿色生态建筑的发展之路上,新型建筑材料的发展起着至关重要的技术支撑作用。而发展中国特色的绿色生态建筑需要结合我国国情和具体地域特色,这就要求我们借鉴但不迷信国外技术的同时,深入研究我们古代建筑民居的特点,尤其在材料、布局设计等方面“返璞归真”,设计出适合当地居民的建筑。此外,需要利用政策和宣传使民众和投资人员接受生态理念,避免因为只注意短期利益而放弃长远利益。
参考文献:
[1]戴月,周亮:绿色住宅中新型建筑材料的应用——以上海生态住宅示范楼为例[J],华中建筑,2008,26(3):32-34;
[2]王蕾,姜曙光,夏多田:绿色生态建筑指标体系及其评价的研究[J],建筑管理现代化,2007(1)30-33;
[3]曹伟:生态建材·生态建筑·发展战略[J],新建筑,2001(5):74-77;
[4]胡洪超:新型建筑材料在绿色生态建筑中的应用[J],建材发展导向,2013(2)。
关键词:新型建筑材料;绿色生态建筑;发展;应用
引言
人口的持续增长与资源的急剧减少、自然环境的恶化作为当今世界最主要的矛盾已经引起各行业的重视,针对如何实现可持续发展、保证人与自然环境和谐统一,各行业均进行了探索与改进,各类“绿色技术”被陆续提出。“衣食住行”作为人类物质生活最基本的问题,也在寻求突破发展,希望在保障安全的同时能够舒适无污染、可循环,减少“寅吃卯粮”的现象发生,在发展自己的同时减少对子孙后代资源的占用。
在建筑领域,针对“绿色技术”的开发,人们主要对建筑材料和建筑形式进行了研究,努力研发无毒害无污染的新型建材,针对混凝土、石料、河砂、粉煤灰及土石方、桩基这些传统材料的使用进行改进,开发绿色建材、新型建材,满足“健康、环保、安全及质量优良”几个目的。在绿色生态建筑的设计上,建筑师不仅需要结合有建筑学知识,还需要对生态学有较深的造诣,同时需要高科技手段的支持。然而由于认识的不足和宣传力度不大,目前在我国,新型建材和生态建筑的民众思维接受不强,投资者基于利益原因考虑对其重视程度不够,因此它们的发展还有很长的一段路要走。
一 新型建筑材料的发展情况
新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料,主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料。我国的新型建筑材料种类繁多,一方面由于我国建材领域竞争比较激烈,不同的建材厂家为了占有市场份额、贯彻国家“可持续发展”的战略,分别提出不同的改进点;另一方面,我国幅员辽阔,不同地域建筑特点不同,侧重点不同,有的风沙大、有的日晒、有的阴雨持续时间长等等,为做到“因地制宜”,需要有针对性的开发不同的建材。但是尽管种类多,大多数还是针对传统建材的小修补,对基料添加剂的调整,缺少大的改进。
具体来讲,目前主要的新型建筑材料有:新型墙体材料、建筑石膏制品、装饰装修材料、化学建材、塑料管材及异型材、塑料门窗、新型防水材料、建筑胶粘剂、减水剂、保温材料、建筑轻钢结构及金属建材、建筑陶瓷制品等。
绿色建筑材料作为一种新型建材,具有以下几个特点:原材料的生态友好性、生产过程的低能耗、使用方便性能佳、废弃无污染,例如用含能高的粉煤灰、煤矿石和炉渣生产水泥、砖、砌块等墙体材料;或者用海草、稻草、棉杆、花生壳等材料来源广泛的有机物制作轻质板材等。
我国在新型建材发展上起步比较晚,相关法规的也不够完善,因此目前使用范围较小、研究水平也比较落后,产品实用性不高,还有很大的发展空间。
二 绿色生态建筑的发展情况
生态建筑即将建筑看成一个生态系统,通过组织建筑内外空间中的各种物态因素,使物质、能源在建筑生态系统内部有秩序地循环转换,获得一种高效、低耗、无废、无污、生态平衡的建筑环境,满足居住需要。
自古以来,不同地区的建筑都带有浓烈的地域风情,从材料到风格都有其独特性:爱斯基摩人的冰屋,胶东半岛渔民的海草房,西双版纳的竹楼,黄土高坡的窑洞,都是那么和谐的取之于环境、融入于环境,这就是一种和谐之美,而城市化的脚步在带来发展的同时也打破了这种和谐。
此外,“生态”同时也是一种模仿,人类模仿鸟儿设计飞机,模仿鱼儿设计潜艇,同样在建筑上,自然界也有很多的老师,于是研究人员设计出蜂巢结构的建材,既轻便又稳定;我国广大劳动人民模仿燕窝用水、细泥、秸秆构成最原始的建材,坚固又保温。那么再进一步,我们能否模仿地球生态系统设计一个小的生态系统?尽管生态圈2号最后关闭了,但类似的研究生态学家和建筑学家仍在继续,许多科幻作品中也有相关的描述。
另一方面,考虑建筑设计方面,生态建筑主要表现为:利用风能、潮汐、太阳能等可再生能源,通过结构设计实现自然采光与遮阴、通风,采用多种绿化方式改善小气候,为增强空间适应性采用大跨度轻型结构,水的循环利用,垃圾分类、处理以及充分利用建筑废弃物等。像荷兰的风车,我国农村的沼气循环,太阳能热水器等都是比较成熟的技术手段。
将建筑融入自然,将自然引入建筑——这就是绿色生态建筑的核心所在。
三 在绿色生态建筑中新型建筑材料的应用
从生态圈2号开始,绿色生态建筑的理念已经逐步被研究人员采用,许多结合当地特色的现代绿色生态建筑投入逐渐建设和使用。其中新型建筑材料的使用主要在以下几个方面:
(1)建筑节能。建筑物本身作为一个组合体,由多种结构部分共同组成。节能的主要途径是减少建筑物外表面积和加强围护结构保温、提高门窗的气密性,以减少传热耗热量;以及利用太阳能和建筑物内部热能达到节约采暖设备供热量的目的[1]。
首先,采用绿色墙体材料,利用稻草、棉秆等填充物和孔洞、空隙的合理设计,如空心砖、微孔硅酸钙等的使用,不仅可以有效保温、隔热,同时可以避免因为密实墙体热胀冷缩引起的裂缝破坏结构。然后是节能门窗,除了上述的空隙法(双层中空玻璃)之外,还可以通过涂料的选择来改善性能。此外,目前生态建筑多采用植被屋顶,除了具有观赏性之外,对温度和空气都有一定调节作用,但是要注意防水和承重问题的解决,这又涉及到防水材料方面。
(2)建筑智能。一般建筑在设计上会结合当地建筑风格和光照条件进行,绿色生态建筑可以根据环境条件调节室内一部分参数,使居住环境更加舒服。例如根据光照条件调节窗户颜色,就是依靠应用了日光增强型百叶帘、太阳能驱动卷闸帘、太阳能驱动风光感应及无线控制器等一些具世界领先水平的遮阳技术产品而实现的。
(3)环境友好。环境友好型建筑一方面包括合理采用风能、太阳能、沼气等可持续可循环资源、减少煤炭等不可再生、污染严重的资源的利用之外,另一方面还包括在原材料的使用上采用废弃材料再加工等方法减少天然材料的消耗,同时保证材料本身可循环利用、可再生,避免在废弃的时候对环境造成污染。其中,很多技术材料在农村已经成熟使用,如何顺利引入使用需要结合实际情况考虑,切忌生搬硬套造成资源浪费。
其实在绿色建筑材料的使用上,我国劳动人民在漫长的生活中积累了很多经验,例如前面提到的胶东半岛渔民的海草房顶,晒干后的海草防水性好、质量轻、保温性佳,同时来源广泛,是一种很好的材料。研究人员在研发过程中,除了关注国内外新兴合成材料之外,还需要深入群众,发掘群众的智慧,才能研制出适合我国的材料和建筑形式。
结束语
古往今来,人类在建筑上的探索从未停止,从洞穴到村落,从村落到城市,最后再由城市回归自然。在这条绿色生态建筑的发展之路上,新型建筑材料的发展起着至关重要的技术支撑作用。而发展中国特色的绿色生态建筑需要结合我国国情和具体地域特色,这就要求我们借鉴但不迷信国外技术的同时,深入研究我们古代建筑民居的特点,尤其在材料、布局设计等方面“返璞归真”,设计出适合当地居民的建筑。此外,需要利用政策和宣传使民众和投资人员接受生态理念,避免因为只注意短期利益而放弃长远利益。
参考文献:
[1]戴月,周亮:绿色住宅中新型建筑材料的应用——以上海生态住宅示范楼为例[J],华中建筑,2008,26(3):32-34;
[2]王蕾,姜曙光,夏多田:绿色生态建筑指标体系及其评价的研究[J],建筑管理现代化,2007(1)30-33;
[3]曹伟:生态建材·生态建筑·发展战略[J],新建筑,2001(5):74-77;
[4]胡洪超:新型建筑材料在绿色生态建筑中的应用[J],建材发展导向,2013(2)。