为当低碳建筑成为未来趋势,绿色低碳建筑材料成为新热点

2023-05-16 11:50

当我们想到建筑时,可能会想到高耗能、高污染的场景。但现在,随着全球环保意识的增强,低碳建筑成为了未来的趋势。


低碳建筑,一方面可以有效减少能源消耗和二氧化碳排放,另一方面也能为居民创造更加健康、舒适的生活环境。


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什么是低碳建筑


低碳建筑是指在建筑设计、建设、使用、拆除等全过程中,最大限度地降低二氧化碳排放,减少对环境的影响,并提高建筑能源利用效率的一种建筑形式。


它主要通过采用节能材料、节能技术、利用可再生能源等手段,实现建筑能耗的最小化,从而减少能源消耗和二氧化碳排放,达到可持续发展的目的。


低碳建筑的发展我们可以追溯到上世纪70年代的能源危机,当时全球石油价格飙升,国际社会开始重视节能减排和可持续发展。


随着技术的不断进步和环保意识的不断提高,低碳建筑已经成为当前建筑领域的热点话题。在未来的发展中,低碳建筑将会更加注重建筑节能、环保、舒适和健康等方面,倡导“减少污染、降低碳排放、回收再利用、提高可持续性”的理念,推动建筑产业向更加环保和可持续的方向发展。


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绿色低碳建筑材料


在建筑行业中,由于国家一直主张使用能够减少环境污染的节约型能源,故绿色低碳建筑材料越来越多地出现在人们眼前。绿色低碳建筑材料无论在选材、生产还是销售阶段都需要严格把控,不仅要保证每一环节的整洁、环保,还要保证其各类指标均符合行业规范与标准,该材料的出现是建筑行业技术水平提高的象征,同时也是建筑材料顺应时代发展的重要表现。相比于传统建筑材料,应用于家庭装修和房屋建造的绿色低碳建筑材料能够减少建筑物本身甚至其周边环境的污染,并有助于保障室内环境的安全性、延长使用者寿命。


使用绿色低碳建筑材料的重要意义:


1、有助于贯彻国家可持续发展战略


我国属于人口大国,但人均资源少,这一国情推动着我国走可持续发展的道路。现阶段环境污染问题引起了社会各界的关注,也影响了人们的生活质量,故在材料的选择方面,务必要以能够回收并在一定范围内实现再生产循环的材料为首。另外,传统经营模式属于粗放型,不仅对环境造成了破坏还严重浪费了资源,而绿色低碳建筑材料的合理应用既能有力保护生态环境,又能满足建筑施工工程的要求,起到高效的节能减排作用。


2、有助于强化节能减排理念


近几年我国的国家政策提倡节能减排与环境保护观念,而绿色低碳建筑材料的使用对于强化国家理念起了积极作用。国家在社会发展中始终支持具有低碳与节能特点的环保产业发展,一方面成立检测中心并制定标准,监管和监控着材料从取材到销售前的每一生产环节,另一方面严格把控使用与回收环节的高效性,要求建筑材料做到高品质、高环保性,这一要求让不少建筑材料企业充分了贯彻节能减排理念与意识,更多的以环境为目标。与此同时,国家此举使得绿色低碳建筑材料被更多企业和使用者认可,并获得了较大的反响,这是由于绿色低碳建筑材料的原形大多为固体废弃物,对天然资源的消耗少,符合低碳这一主流趋势。


3、有助于促进时代发展


高速发展的市场经济在给建筑业带来发展机遇的同时也引入了更强大的市场竞争,为了能在已呈白热化竞争状态的建筑行业立足,建筑材料对于很多建筑企业就是一个很好的突破口。绿色低碳建筑材料符合现代化建筑业的新发展要求,并始终强调绿色观念,那些以绿色低碳为立足点的企业,只要在生产绿色低碳建筑材料过程中承担起应有的社会责任与担当,加以积极宣传,就能为企业打造节能环保的新形象,从而在市场在占领一席之地,甚至取得绝对性优势。而以老观念参与竞争的传统型材料,势必会落后于同行,最终因为无法适应时代被淘汰。


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运用在低碳建筑中的材料


所谓的低碳建筑就是指在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内,减少化石能源的使用,提高能效,降低二氧化碳排放量。


1、混凝土


混凝土是地球上使用最广泛的人造材料,每年产量达140亿立方米,混凝土是施工中的一个基本要素,没有任何其他材料比得上它的韧性、强度和广泛可用性。水泥是混凝土的关键成分,其生产排放约占全球二氧化碳排放量的7%。现在惯常的做法是,通过更多的钢结构来减少对混凝土的使用,同时在建筑内部,尽可能地用柱体替代墙体。但混凝土目前并不能完全被取代,减少用量的同时,混凝土也被赋予了新的功能与特性:


自清洁(Self-cleaning): 在混凝土中加入二氧化钛,能吸收汽车尾气中的一些有害物质;


发光水泥/混凝土: 在过去十年内一直是性能最全面的建筑材料之一。除了能够在夜间不使用电力的情况下照亮高速公路、道路和自行车道,确保行人 安全 之外,它还可以 抵消材料的不良环境性能 。


2016年,墨西哥圣尼古拉斯日伊达尔戈大学研究人员创造了一个新的水泥混合物,可以让人行道、道路无需任何人工能源而自我照明。这种水泥混合物当中包括磷光材料。磷光元素在白天吸收阳光,然后晚上照亮人行道骑甚至是汽车道路。


绿植屋面:在原有厚实的混凝土墙体之外,通过绿植、常青藤等自然植被,可以为建筑本身阻挡自然光所带来的热能,优化调节室内能耗,同时带来美观。


2、节能玻璃


有研究表明,通过玻璃门窗损失的能耗占到整个建筑能耗的50%,冬季单玻窗损失的热量占供热负荷的30%-50%,夏季由于太阳辐射透过单玻窗使室内温度提高而导致的制冷占空调负荷的20%-30%。这意味着 建筑围护结构 和门窗的保温性能至关重要。


中空玻璃: 是将两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边粘结密封,使玻璃层间形成有干燥气体空间的玻璃制品。由美国人于1865年发明,是一种良好的隔热、隔音、美观适用、并可降低建筑物自重的新型建筑材料。玻璃的热传导率是空气的27倍,只要中空玻璃是密封的,该中空玻璃就在最佳隔热效果。


低辐射玻璃:又称Low-E玻璃,是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品。其镀膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性,使其与普通玻璃及传统的建筑用镀膜玻璃相比,具有优异的隔热效果和良好的透光性。寒冷冬季,该玻璃能够为室内增加热能,阻挡一定的寒风。炎热夏季,该玻璃能够吸收较多热量并以远红外线的形式向四周辐射。


吸热玻璃:又名有色玻璃(Colored glass),指加入彩色艺术玻璃着色剂后呈现不同颜色的玻璃。它能够吸收太阳可见光,减弱太阳光的强度。如6毫米厚的蓝色玻璃只能透过50%的太阳辐射,茶色、古铜色吸热玻璃仅能透过 25% 的太阳光。


热反射玻璃:又称阳光控制镀膜玻璃,是一种对太阳光具有反射作用的镀膜玻璃,通常是采用物理或化学方法在优质浮法玻璃的表面镀一层或多层金属或金属氧化物薄膜而成,其膜色使玻璃呈现丰富的色彩。其节能原理是通过镀膜对波长范围为350~1800nm的太阳光产生一定的控制作用,按需要的比例控制太阳直射的反射、透过和吸收。对来自太阳的红外线,其 反射率可达30%~40% ,甚至可高达50%~60%。


3、聚氨酯(PU)


全名为聚氨基甲酸酯,是一种高分子化合物。1937年由奥托·拜耳等制出此物。可制成聚氨酯塑料(以泡沫塑料为主)、聚氨酯纤维(中国称为氨纶)、聚氨酯橡胶及弹性体。


聚氨酯硬泡喷涂技术是目前采用较多的一种建筑节能技术,主要用于建筑墙体的保温、防水。聚氨酯应用于建筑节能领域主要在于以下几个特性:


保温性 :导热系数0.025 w/(m.k) 左右,比 聚苯板 还好,是目前建筑保温较好的材料。


防水性:泡沫孔是封闭的,封闭率达95% ,雨水不会从孔间渗透。


粘结性:能够和木材、金属、砖石、玻璃等材料粘结得非常牢固。


生产形式多样,使用年限长、耐老化。


4、竹钢


一款新兴的建筑材料,由中国自主研发的、依托中国林科院专利技术制造的高性能竹基纤维复合材料。“竹钢”的 拉伸强度,是同等重量的钢材的3倍 ,而其批量生产的成本则与钢材基本相当,寿命可长达50年,因此称作“竹钢”。竹钢甲醛释放量为0.1mg/L,符合 E0级环保标准 。另外,竹材这种生物质材料在生长过程中吸收的二氧化碳要远高于制造过程中带来的碳排放,低碳环保。


5、聚碳酸酯板


简称PC板,是以聚碳酸酯聚合物为原料,采用先进的配方和最新的挤出工艺技术制造而得。PC板是一种新型的高强度、透光建筑材料,是取代玻璃、有机玻璃的最佳建材。PC板比夹层玻璃、钢化玻璃、中空玻璃等更具 轻质、耐候、超强、阻燃、隔音等优异性能 ,成为深受欢迎的建筑装饰材料。


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绿色低碳建筑材料的发展前景


在当代,建筑行业与时代的发展都促进着人们精神需求的提升,未来几年乃至于更长的时间里,人们对自身身心健康的关注都会是只增不减,因此,在选择住宅区域、家装材料时,人们也会越来越倾向于考虑低辐射、高品质而非低价格,也愿意去尝试绿色低碳建筑材料,在保障自身生命健康的同时为生态环境保护贡献自己的一份力量。可见,以下是我国在绿色建筑材料方面突显几个方面的趋势。


1、有节约资源特点的材料


在生产材料环节中,有节约资源特点的材料发展空间大,这是因为建筑材料取之于矿地,如果不节制开采或者过度使用矿产资源就会破坏生态多样性、造成巨大损失,对于当地居民甚至全人类都有影响。有节约资源特点的材料通常由各种城市生活垃圾、工业固体废弃物制成,在一定程度上也能减少制造商和使用者成本。另外,节约资源不仅体现在材料本身制造工艺上,使用过程中的耗能也要降低,如使用节能真空玻璃或保温隔热型墙材。


2、有环保特点的材料


随着经济发展,许多公共建筑和家庭装修上都开始使用无毒害、低污染的建筑材料,这使得绿色低碳建筑材料能在市场上占据有利位置,该类型的材料在未来势必会对人们的生活产生影响。


3、有空间功能的材料


物质需要的提升使得人们开始追求更舒适、更高科技的生活质量,为了满足人们的这一物质与精神追求,很多建材企业开始研发更多安全性高、使用性能强且对环境影响小的材料。人口增多带来的全球气温上升问题同样也引起了建筑行业的反思,很多控制气温的材料由此制成,如散热材料、防晒材料、隔热材料等,在这期间,很多设计人员在建筑外观设计上参考了空间光学建材,如可反射光材料、吸光材料等,不仅充分吸收了不可用的光资源,还增加了建筑物的美感,发展前景广阔。