绿色建筑材料在现代建筑中的应用

曹艳艳

（临汾市建筑规划设计院，山西 临汾 041000）

1 工程概述

以山西省某市住宅小区建设工程为例，该项目总建筑面积为108654.28m2，地上共32层、地下1层，主体为框剪结构、基础为承台筏板基础，板厚350mm，屋顶为现浇钢筋混凝土屋盖。建筑总高度为103.45m、室内外高差为-0.3m、檐口标高98.95m。该建筑的外墙装修工程包括外墙面砖、涂料、干挂石材以及玻璃幕墙，采用铝合金门窗。

2 绿色建筑材料的优缺点分析

基于市场上出现大量的绿色建筑材料，其对现代建筑的设计施工具有一定的积极作用，能够减少能源消耗、保护周边环境，实现绿色健康发展。但绿色建筑材料在发挥优点的同时，也存在一些缺点，不过综合来说，在现代建筑中相比传统材料，绿色建材的运用仍具有较大优势。本文以竹材人造板、免烧砖和多孔混凝土为例，具体分析如下：

2.1 竹材人造板

在本次建筑工程中对木材的需求量较大，当前主流采用的绿色建筑材料即是竹材人造板，我国竹类资源十分丰富，可作为新型绿色建材来大规模取代木材。该材料即是将竹材作为原料，通过相应的机械和化学加工，利用胶粘剂和其自身结合力，制作形成胶合板状材料，可作为建筑模板[1]。其与传统木材相比较而言，能够大量减少木材消耗量，竹材相比于木材可再生周期较短，对自然生态环境影响相对较小。同时竹材人造板的造价低于天然木材，可应用在大多数墙体和家具装修中，有利于降低总体造价成本。而且利用其良好的保温隔热性能，可降低热损失，进一步降低能耗。另外竹材施工比较简便，利用胶粘剂即可完成作业任务，同时自重较轻，危险系数较小，并且其废弃物可回收二次使用，具有推动现代建筑可持续发展的积极作用。

在该工程中对竹材人造板的运用优势在于强度高、硬度大、韧性好以及耐磨性强等，而且在施胶后能够消除竹材的各项异性和材质不均和、易干裂的缺陷，在使用中可实现不生虫、不霉变和不变形等。如表1所示，其为竹材人造板与其他材料的力学性能比较。但该材料在研发应用中存在一定的不足，比如其生产加工技术当前尚不发达，特别是对于竹材碎料板的生产，没有形成规模，多数竹材复合板处于研发试验阶段。

表1 竹材人造板与其他建筑材料的力学性能对照

2.2 免烧砖

黏土砖是传统建筑中对环境产生影响最大的建材，当前已经严禁其生产和使用。近年来随着科学技术的发展，对其绿色替代建材的研究取得较大的进步，即是利用工业废渣替代部分或者全部的黏土资源，比如免烧砖等，可不经高温煅烧即可制造的新型墙体材料。而且我国工业废渣的年排放量较大，多数工业废渣均可作为免烧砖的生产原材料[2]。与传统建材相比，其在能源消耗上具有突出表现，免烧砖在生产中可降低大量的电力能耗，在现代建筑中的应用则能够提高防潮隔热能力，降低热损失，保障室内环境舒适，减少空调使用能耗。在造价方面，免烧砖是利用工业废渣制作而成，原材料成本低、采购价格较低。而且施工时其重量相对较轻，施工更加简便，有起到提高建筑工程的防火和防水性能的作用。

本工程中运用该材料的优势是强度较高、耐久性相对较好，并且尺寸十分标准。在实际应用过程中其外形比较完整、色泽呈单一、古朴自然的状态，在现代建筑的装饰中可用于清水墙或其他外装饰。在具体工程实践中具体可将免烧砖分为水泥砖、空心砖、砌块砖等，尤其水泥砖应用范围最广。但其缺点是与抹面砂浆的结合度不如传统黏土砖，在应用时可能会产生一定的墙面裂缝，严重影响其外观的美观性。在现代建筑施工中往往需要及时喷水，并挂钢丝网，以避免裂缝的产生。

2.3 多孔混凝土

混凝土是现代建筑中最为关键的材料，同时也对环境的影响最大。因此在本次工程中，对混凝土的选用以绿色建材为主，如多孔混凝土。其在制备中只使用粗骨料，直接利用水泥作为粘结剂，保障其结构具有连续孔隙和较好的透水性能及透气性，按照气孔结构形成的方式不同，分为泡沫混凝土和加气混凝土两大类。与传统钢筋混凝土相比较而言，其单位体积重量仅是传统建材的1/3，而且保温性能提升3～4倍、耐火性能提升6～8倍，并且该材料的导热系数较好，能够节约墙体厚度、扩大建筑物有效使用面积。并且改材料的生产能耗指标较低，一般在70～90kg/m3，每年可节约能源折合标煤约12000t，比黏土砖节能约38%。另外该材料的总体造价不高，设备投入少、资金需求少。在工程施工中可推动机械化作业，实现施工效率提高的作用。

在本次工程中应用多孔混凝土的优点表现为多孔轻质，降低材料密度，并且保温隔热性能较好、耐火隔音、耐久性较强，能够进一步减轻环境负荷。与传统建筑材料相比较而言，其如表2所示。但其缺点则是很容易被水阴湿，在上部位使用会存在较大的安全风险，同时因其具有毛细管效应，不能在下部走位空心砖进行砌筑，应用范围有限，而且该材料的体积较大、占用空间多[3]。

表2 传统建筑材料与多孔混凝土性能比较

3 绿色建筑材料在现代建筑中的具体应用

在现代建筑中对绿色建筑材料的选择和应用，需满足我国资源利用政策、节能节水政策及材料耐久性优良等，保障建筑材料对环境和人体产生的危害性最小。结合该建筑工程施工内容及实际条件，对绿色建筑材料的具体应用主要有墙面绿色节能材料、玻璃幕墙及门窗绿色材料和外围护节能材料的使用等方面。

3.1 墙面绿色建材的应用

该建筑工程为现代高层建筑，其对墙面开展施工具有一定的局限性和难度，施工人员无法从整体上进行个性化设计，因此只能从墙面的功能性出发，以建筑墙面防火为重点，利用绿色建筑材料开展墙面设计施工。在实践过程中，即是选择保温性能较好的墙面材料，以此降低室内热量。比如对于房屋隔墙采用轻质断墙体材料，并适当加入一些保温材料，控制热量的过分传导和流失。对墙面进行装饰时，可通过彩色的印刷水泥纤维形式进行材料混合，对其进行印花后进行应用，有利于增强外饰效果，不会出现褪色问题，更耐雨水冲刷和腐蚀。所以在开展墙面施工时，应当综合考虑墙面的实际功能和需求，选择适当的绿色建筑材料，以发挥其环保节能的功能效果。

3.2 玻璃幕墙及门窗绿色建材的应用

在现代建筑中玻璃幕墙的应用比较广泛，符合现代建筑的发展潮流，并且其在建筑工程中占有一定的比例，是建筑工程维护结构的重要组成部分。同时，玻璃幕墙和门窗也起到室内外热量传导和交换的作用。通常情况下建筑物在门窗传热中的能耗量相对较大，其传热能耗占建筑总能量的27%左右。因此为保障建筑的节能效果，应当合理选择门窗建筑材料，以尽可能降低建筑物能耗。在该工程中可采用真空钢化玻璃、光化玻璃以及铝合金型材门窗和屋盖板，具有节能环保、防火保温、超强隔热的功能。另外也可采用各种人造幕墙板材，降低门窗所散发的能耗量，充分符合绿色建筑的建设标准，贯彻环保理念[4]。

3.3 节能外围护绿色建材的应用

在本次建筑工程实践中，外部维护结构使其施工的重要内容，其要求建筑材料具有良好的保温隔热性能、透光率等。因此相关人员需要采用太阳能等新型能源的玻璃材料。比如绿色型材料——太阳能光电板，在该工程的屋顶建筑部分应用玻璃采光屋顶形式，能够为室内增加采光面积，并利用太阳能降低室内的电力能源使用消耗。该绿色外围护材料对建筑和要用户都具有一定的经济意义，是现代建筑建设发展的主流趋势，也能进一步体现建筑节能效果。

3.4 内外墙绿色建筑材料应用

建筑工程的内墙主要采用以石膏板为核心的多层板式符合体系，降低实际墙体的厚度，保证墙体的性能，即降低墙体的导热系数以提高保温隔热性能。在内墙施工中可采用柔性连接的方式，提高其抗震性能。同时多层板式复合材料能够降低墙体的单位能耗、减少碳排放以及实现绿色环保的目标。对于外墙体则是运用一体化保温材料，比如岩棉板等，既能够起到防火保温、隔湿装饰、耐腐蚀等作用，又能提高本次工程的建设标准。

4 结语

综上所述，在可持续发展观念和环保理念深入贯彻的形势下，对现代建筑的设计施工应当重点考虑绿色建筑材料，结合建筑的功能、特点和使用需求等，积极采用竹材人造板、免烧砖、多孔混凝土等，虽然其具有一定缺陷，但相比于传统材料仍能够体现绿色环保特性。在工程实践中注重对墙面、玻璃幕墙及门窗、为围护结构以及内外墙体等采用新型绿色建材，以此保障现代建筑符合绿色设计施工标准，提高建筑建设总体质量。