绿色建筑材料发展及在土木工程中的运用研究

袁娜

立信大华工程咨询有限责任公司 湖北 武汉 430074

引言

我国建筑业的快速发展以及城镇化建设的推进，使得越来越多的建筑材料被应用于工程建设项目。新建建筑以及拆除建筑带来了一系列环境问题和资源消耗，对我国环境和资源的可持续发展造成了严重影响。而绿色建筑材料正好可以解决上述问题，其广泛地应用在我国的资源、能源以及节能减排等方面，起到非常关键的作用，对生态环境保护也起到促进作用。因此，开发低碳低消耗、可循环的绿色建筑材料尤为迫切。

1 绿色建筑材料的特点

第一，节材与材料资源可重复利用。节材与材料资源利用主要指材料生产、施工、使用以及材料资源利用各环节的节材技术，包括绿色与新型建材、混凝土节材、钢筋节材、化学节材、建筑垃圾与工业废料回收应用等技术[1]。

第二，可变废为宝。绿色建筑材料可以将工业废弃“变废为宝”，可以为社会作出贡献，而且会减少二次污染，绿色建筑材料可以降低生态污染，缓解城市的资源紧张的压力，可有效改善环境。

第三，质量轻、强度高。绿色建筑材料在建筑工程生产以及实际生产中耗能小，绿色建筑材料兼具防水、质量轻盈以及高强度的特点，在施工搬运中不需要耗费大量的材料。

第四，成产过程能耗低、碳排放量低。绿色材料资源以及能源消耗量较低，因此对环境造成的污染影响较小，效果十分理想。绿色建筑材料的性能比传统的材料高几个档次，操作较为便捷，其中轻质高强度的混凝土运用十分广。

2 绿色建筑材料在土木工程建筑的具体施工应用表现

2.1 结构性绿色建筑材料

绿色建筑材料属于生态环保型材料，目前建筑工程施工中运用比较广泛。从绿色建筑材料的特点来看，其韧性、刚度和稳定性、牢固性都可以满足建筑结构所需的稳定性、安全性的综合要求，并解决了传统建筑材料单一性能的问题。目前，我国的绿色建筑材料的种类还较为局限，很多建筑材料对原材料的依赖性较高。为了保证原材料无毒害，建议相关单位加强绿色建筑材料和原材料的综合研发，提升其环保型，可降解性，可回收性。比如，新开发的一种加气混凝土砌砖，可用木工工具切割成型，用一层薄沙浆砌筑，表面用特殊拉毛浆粉面，具有阻热蓄能效果。

2.2 保温性绿色建筑材料

保温性绿色建筑材料可以让建筑保温隔热的效果更佳，满足不同地域环境的采暖、散热等功能性要求。如我国的南方的夏季温度较高，人们受到高温的影响较大，绿色建筑材料的可以提升房屋的散热效能，降低室内温度；而北方地区的冬季温度较低，可采用保温性绿色建筑材料让房屋更具有保温效果，还能够节约供暖所发生的能源，同时减少对周围环境的影响。

2.3 装饰性绿色建筑材料的有效应用

绿色装饰材料，指的是这些装饰材料在制作时，对于自然资源的使用量较少，卫生与清洁程度较高，这些材料不具备放射性、污染性，对于人体无害。而且相比于塑料、木材以及钢铁等装饰材料，其具备更好的耐用性与稳定性。

譬如可以将纤维强化石膏板运用于装饰工程建设中。对于厚的纤维石膏板，标准宽度一般定为，但这种长大物的材质要求也很多。在自立型结构中最怕的是翘曲变形，因此在现场搬运、保管以至装卸等工作中均应仔细保护原有形状。安装。在安装加厚型石膏板时，先要认真掌握墙体的细部结构，然后决定操作顺序、螺栓长度及直径、螺距等。补强。对凭借石膏板提高刚度的结构，特别是配节、明沟敷设的部位刚度明显不足时，应采取适当的补强措施。

同时，还可应用植草路面砖。对植草砖的产品性能要求，除了满足普通路面砖的基本性能，如外观质量、力学性能、物理性能等技术要求外，在体积密度、规格尺寸和空心率等几方面要有区别，特别是材料本身的开口孔洞要有一定的限制，预防植物根系伸入块材内部腐烂而影响使用寿命。同时在块材的厚度尺寸上，要保证植物有足够的生长土壤，且满足施工或搬运的方便和快捷要求[2]。

2.4 可消化利用拆除后的建筑垃圾

如今我国的旧城改造项目和新城建设项目建设速度较快，工作量大，可再生建筑材料可减少新旧城交替建设带来的环境污染问题，还能够建筑垃圾的处理，全面提升土木工程项目的综合建设效益。

现代绿色建筑材料的特性。首先是保证材料的原始基本特性，如隔热性能、隔声性能、材料强度、反射性能、吸水性能、透光性能、耐火性能、防腐性能、加工性能以及耐干缩性能等。这些性能都是材料应当包含的基本的物理及化学方面的特性，也是满足材料作为基本建筑材料应当具备的性能，不会随着材料里相对元素的改变而发生变化，如混凝土的可塑性及流动性和金属材料的传热导电性等。另外，材料被加工后的性能将优于原来的性能，并且某一方面的特质能够得到明显改善，如材料的色彩、色泽、质感、光滑度、形状以及尺度等。这些不仅与材料的生产及加工方式有关，而且材料本身也会由于某些元素含量的变化而发生性能方面的改变。

2.4.1 混凝土。近年来，不同的材料添加到混凝土中，如玻璃纤维混凝土和钢纤维混凝土等，使其能够显示出良好的抗拉性能，弥补了混凝土由于抗拉能力不足而造成的影响。

2.4.1.1 预制混凝土块。在一些工程中，对于混凝土砌块可以根据不同的工程特点进行定制。采用不同规格尺寸的模具可以提高材料的使用效率，减少由于混凝土尺寸规格与建筑模数或建筑尺寸不匹配而造成的浪费。而且模具可以做成可调式，从而实现在不同的工程中循环使用。

2.4.1.2 清水混凝土。清水混凝土的材质使混凝土可以直接作为建筑的外立面或者表面，省去了其他材料附加所造成的造价方面的影响，也降低了因为表面装饰材料的拆除或处理而形成的建筑垃圾。在制备清水混凝土的过程中，还可以加入不同的颜色和纹理来配合建筑的需要。

2.4.1.3 艺术混凝土。艺术混凝土即再造石，是将建筑拆除后产生的混凝土废弃物，通过黏结材料进行加工形成的一种人造石材。其具有良好的可塑性，而且可以在表面进行雕刻形成花纹，对于绿色低碳经济下的混凝土固体废弃物的处理有良好的效果。此外，其价格低于真正的石材，是一种拥有很多优点的绿色建筑材料。

2.4.2 金属材料。金属材料本身是一种绿色建筑材料，由于其在建筑拆除后可以回收利用，重新回炉轧制形成新的建筑钢材，因而在绿色建筑材料中有着非常重要的作用，也是建筑中必不可少的重要材料之一。

治疗过程中还应该密切随访，长期观察生长曲线，适时调整rhGH剂量。如根据体重的增长增加rhGH剂量；对处在青春发育期的矮身材儿童要适当加大rhGH剂量；还可根据IGF－1测定结果调整rhGH剂量。发现合并其他异常时（如甲低、肾上腺及性腺功能低下等）应及时予以相应纠正才能保证全面治疗效果。

2.4.2.1 建筑钢材。由于工程种类的多样性以及越来越多的工程向更高跨度和更大的方向发展，使得建筑钢材在工程中的使用也向更高强度发展。钢材所具有的良好加工性能和轻质高强的性能是工程中采用其作为承重结构的主要原因。建筑钢材在建筑节能减排和材料有效循环利用方面具有广阔的前景。

2.4.2.2 铸铝板。铸铝板具有良好的加工性能，通过铸造的方式对铝材进行加工而得到。在一些建筑外墙及防盗门的使用中，铸铝板发挥了重要的作用。而且其厚度可以根据用户的需求进行定制，满足产品多样性方面的要求。

2.4.2.3 铝镁锰屋面。铝镁锰屋面由于具有良好的耐久性，近年来被用于使用寿命在50年以上的建筑屋面上，解决了金属材料屋面耐久性能不佳，需要经常更换的弊病。不仅能够有效节约资源，还能够降低人工成本，同时具有舒适、轻型、耐久的特点，因而成为近年来绿色建筑屋面材料应用中的首选材料[3]。

2.4.2.4 穿孔铝板。穿孔铝板是指用纯铝或铝合金材料通过机械压力加工制成的横断面为矩形且厚度均匀的矩形材料。其造型与装饰性兼具，在一些大型的公共建筑、场馆、会所中均有采用，装饰效果好、色泽高档且绿色可循环，是近年来绿色建筑材料的主流产品之一。

2.5 建筑玻璃

使用建筑玻璃作为建筑的隔墙，不仅能够增加透光性，而且特殊材质玻璃的使用也丝毫不影响空间的私密性。在绿色建筑材料的开发方面，玻璃中成分的改变，使得建筑材料兼具多种材料的复合性能。

2.5.2 U型玻璃。玻璃的特点是加工性能好，可以根据建筑需要定制不同的颜色和形状，满足兼具采光性能和感性的性能。U型玻璃相比其他玻璃而言，具有私密性优的特点。它透光但不透影，户外直射光经过U型玻璃就转换为漫射光，使材料更具有应用价值。

3 现代绿色建筑材料的发展趋势

3.1 合理利用可再生资源

使用绿色建筑技术的一个最重要方面，就是对建筑材料的选用。这些材料应该无毒、无放射性和无污染等。建筑材料应该选用可再生资源，因为这些资源可以有效地减少环境污染，并提高对资源的利用。但是绿色建筑技术不是堆砌技术，而是将这些绿色建筑技术进行有效地融合，因此对于我国来说，对这些技术进行融合才是我们需要的。这就意味着我国应该进一步改进现在的绿色建筑技术体系和相关制度等，这样才能够进一步达到营造和谐生态环境的目的[4]。

3.2 绿色施工原材料得到普及

绿色建筑设计涵盖建筑规划的全过程，今后现场施工环节将实现绿色材料、机械设备的普及。其中，选材是今后绿色建筑设计的要点，在保证绿色无污染的同时，还要强调节能效果、材料可再生。钢筋水泥、管材是导致环境污染、物资大量耗损的关键，威胁到人体健康，也不利于环境保护。同时，绿色建筑材料可应用于建筑结构、室内装饰及卫生洁具等方面，因此，未来绿色建筑施工原材料的普及是必然趋势。

3.3 不断研发新型绿色材料

在绿色建筑材料发展中，更加关注技术层面的要求。首先，在我国的一些相关部门中，需要建立长效的研发规划，并且加强重点项目的建设，对优势科技进行集中，做好重点研发工作。其次，需要加大对那些资金和能力雄厚的企业的政策支持和资金保障，从而促进企业在建筑材料中的研发，不断改善制造工艺，不断开发产品功能等等。最后，需要充分引入国外的先进工艺，加强加工和制造等新兴技术的研发，不断改良当前的生产技术，并且要借鉴国外的优秀经验，建立绿色建筑和材料的示范项目。

同时，可将自修复建筑材料应用于建筑施工中。市场上的建筑修复材料，如水泥基渗透结晶型防水材料有着强大的渗透性能。新型自修复建筑材料由多种具有防水机能的有机物和无机物匹配复合制成的粉末状材料，它克服了现有修复剂的缺点，可自修复效果显著，而且兼容多种功能，包括防潮、抗渗、高强、复合绿色等特点，并且使用简便，可大大降低施工成本[5]。

4 结束语

绿色建筑材料的使用，使许多高科技的研发应用在实际工程中，不仅推动了科研与工程的结合，还为建筑行业带来很多经济效益。一方面，对降低碳排放、减少环境污染以及降低能耗等方面起到促进作用，对材料的循环利用具有非常重要的价值。另一方面，不仅能够使建筑物从墙体到屋面以及门窗等起到冬暖夏凉的良好效果，为居住者提供良好的空间体验感，而且多种工业废弃物的使用，使各种固体废料得到了很好的循环利用，同时使建筑与周围环境更加协调。