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首页 > 杂志目录 > 《绿色中国》(B)2022年第3期 > 绿色建筑材料在装配式建筑中的应用
绿色建筑材料在装配式建筑中的应用
作者:文/高伟超 来源:绿色中国 时间:2025-06-09 15:45:33 浏览:230
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/高伟超

  要:绿色建筑材料实现了建筑领域的环保、节能和资源节约,装配式建筑以高效、低污染的特点,逐渐成为现代建筑的主流形式。文章探讨绿色建筑材料在装配式建筑中的应用,重点分析绿色混凝土、可再生材料、节能屋顶等绿色建筑材料在装配式结构、内外装修、能源系统和施工过程中的具体应用及优势。通过绿色材料的技术性分析,论述其在提高建筑节能性、减少碳排放和促进资源循环利用等方面的作用,以期为建筑行业相关工作人员提供参考。

 

关键词:绿色建筑材料;装配式建筑;可持续发展;节能;预制构件

随着全球气候变化和资源短缺问题日益严峻,作为能源消耗和碳排放主要领域的建筑行业亟须转型升级。装配式建筑作为高效、环保的建筑方式,受到广泛关注,其通过工厂化生产与现场组装的预制构件,减少施工中的环境污染和资源浪费,提高施工效率,逐渐成为现代建筑的主流形式。而绿色建筑材料具备节能、环保和高性能的特点,将其应用于装配式建筑,有助于提升建筑品质,并有效推动装配式建筑的可持续性发展。

1绿色建筑材料与装配式建筑概述

1.1绿色建筑材料

绿色建筑材料指在生产、使用、废弃处理过程中能够降低对环境的负面影响、符合可持续发展理念的材料。此类材料的特性如下:其一,环保性。绿色建筑材料能减少有害物质排放,减少环境污染。其二,节能性绿色建筑材料能够提高建筑能源效率,减少能源消耗。其三,可持续性。绿色建筑材料符合循环经济要求,能够减少资源消耗。其四,舒适性。绿色建筑材料能够优化室内环境,提高居住和使用舒适度。选择绿色建筑材料时,需考虑其生命周期的各个阶段,包括原料采集、生产、运输、使用及废弃处理,以确保对环境的影响降至最低。常见的绿色建筑材料见表1

1.2装配式建筑

装配式建筑主要是通过在工厂以标准化流程生产建筑构件,再将建筑构件运输至现场并完成组装。装配式建筑的优势在于生产和施工分离,能够通过工厂标准化生产保证构件质量与精度。同时,工厂标准化、精细化生产能够有效提高材料利用率,有助于减少能源消耗与材料浪费,并降低施工过程对环境的污染。此外,装配式建筑的施工周期更快,能够满足现代社会高效、快速的建设需求。

1 绿色建筑材料的类型

类型

特征

示例

节能材料

减少建筑能源消耗,提高能效

高效隔热材料,光伏板,节能窗户

环保材料

无害、低排放,减少对环境污染

可降解材料,低VOCs涂料

可再生材料

可重复利用或再生,减少资源浪费

可回收混凝土,竹材,木材

健康材料

优化室内环境,提高居住健康水平

无毒地板,天然墙体材料

 

2绿色建筑材料在装配式建筑中的应用

2.1外立面材料应用

2.1.1外墙保温、隔音等方面

随着环保标准的日益严格,外立面材料的低VOC(挥发性有机化合物)排放、无害化和可回收特性成为建筑设计中的重要考量因素。常见的外墙保温材料有聚氨酯、岩棉、挤塑聚苯板(XPS)等,见表2。其中,聚氨酯材料具备良好的热绝缘性能,与传统的保温材料相比,其热导率仅为0.020~0.024W/m·K,能够极大地阻隔热量流失。采用这些高效保温隔热材料应用与装配式建筑的外墙和屋面,能够降低建筑物的冬季供暖和夏季制冷能耗。研究表明,与传统建筑相比,装配式建筑采用绿色建筑材料后,其能源消耗可降低 30%~50%

在隔音方面,采用绿色隔音材料,如吸声墙体、聚氨酯泡沫及高性能复合材料,能够减少噪声传播,将噪声传递降低至30dB,可满足现代建筑对噪声控制的要求。其中,聚氨酯材料有较强的声音吸附性能,将其应用于城市密集地区的装配式建筑,可有效降低室内噪音污染,保护居住者的身心健康。

2 外立面材料类型与性能对比

材料类型

保温效果

隔音效果

环保特性

聚氨酯

优异

良好

VOC,无害

岩棉

良好

优秀

可回收,无毒

挤塑聚苯板(XPS

良好

中等

VOC,无害

绿色外墙涂料

无直接影响

中等

VOC,环保

 

2.1.2绿色涂料与装饰材料

相较于传统涂料,绿色涂料不仅能提高建筑外立面的美观性,还能提高建筑的环保性能。绿色涂料采用无溶剂、低VOC的配方,能够减少有害物质释放。在装配式建筑中,绿色涂料的使用可将室内空气中的有害气体浓度降低50%以上,能够打造更为健康的室内环境。在装饰材料的选择方面,采用天然矿石、可再生木材及低碳水泥等材料,能够减少建筑的碳足迹,同时可提升建筑的耐久性。此外,绿色装饰材料能够更好地抵抗恶劣天气条件,提高建筑物的抗风压和抗紫外线能力。

2.2内部装修材料应用

2.2.1环保地板材料与耐用性

地板材料在建筑中占据了较大的面积,直接影响室内空气质量和居住舒适性。环保地板材料主要有天然木材、竹材、可再生地毯和环保合成地板等。天然木材和竹材有天然的美观性,具有较高的耐用性。竹材的抗菌性能和耐磨性使其成为优秀的环保地板材料,使用寿命可达到15~20年。另一种常见的环保地板材料是可再生合成地板,相比传统PVC地板,这种地板材料采用可再生塑料和环保胶粘剂,不含有毒物质,对人体无害。数据显示,装配式建筑采用环保合成地板的室内空气质量较传统地板高出30%,且抗污能力强,对于降低装配式建筑的维护成本极为有利。

2.2.2墙体材料的环保与隔热功能

绿色墙体材料主要有保温隔热复合材料、天然石膏板以及高性能轻质墙板等。其中,保温隔热复合材料由高性能的岩棉和聚氨酯材料组合而成,能够减少热量的传导,保持室内温度的稳定,以此减少人们对空调和取暖的使用,降低能源消耗。

高性能轻质墙板有较好的隔热性和防火性能,广泛应用于装配式建筑的室内隔断。这些墙体材料的热导率通常低于0.04W/m·K,相比传统墙体材料,装配式建筑使用绿色墙体材料可降低30%~40%的能源消耗。此外,可回收的天然石膏板材料具有良好的环保性,能够降低装配式建筑施工中的碳排放,同时还可以在拆除后进行回收再利用,符合循环经济理念。

2.3结构构件中的应用

2.3.1绿色混凝土与预制构件

绿色混凝土在装配式建筑中的应用,主要依靠替代性材料,如工业废渣、再生骨料和低碳水泥等。如,以工业废渣为原料生产的新型墙体材料,减少了废渣的堆放和填埋对土壤和水体的污染,很好地契合了装配式建筑的工业化生产模式。《建筑材料与环境可持续性》指出,使用粉煤灰替代水泥的绿色混凝土装配式建筑,能够将二氧化碳排放量减少约30%,同时,对比传统混凝土,生产绿色混凝土能够减少15%~20%能耗,具体见表3

预制构件的生产采用绿色混凝土,提高了构件的强度和耐久性。如,常用于预制墙体、梁柱、地板等构件的绿色混凝土材料,具有轻质高强的特点,其便于运输和安装。而且,绿色建筑材料的规格和性能相对稳定,有利于装配式建筑的标准化和模块化设计,通过标准化设计,可实现建筑构件的通用化和互换性,提高生产效率和施工质量。例如,采用标准化的预制混凝土构件和绿色建筑材料,可快速搭建装配式建筑的主体结构,施工周期比传统建筑可缩短 30%~50%,但绿色混凝土的预制构件相较于传统混凝土构件的抗压强度提高了10%~15%

2.3.2可再生材料在结构部件中的应用

可再生材料在装配式建筑结构中的应用,能够减少建筑过程中的资源消耗和废弃物处理需求。其中,废旧混凝土经过再生处理后可成为再生骨料。根据《建筑废料的回收与再利用》,使用30%的再生骨料替代天然骨料的混凝土,在强度和耐久性方面可以满足大多数的结构要求,并能够降低建筑材料成本20%左右。废旧钢材和木材等可再生材料也广泛应用于装配式建筑中,其在强度、抗腐蚀性等方面表现出较好的性能,能够延长建筑物的使用寿命。

 

2.4在能源系统中的应用

2.4.1绿色屋顶材料与节能效果

绿色屋顶材料具有良好的隔热性和较好的透水性。首先,绿色屋顶可以吸收一部分太阳辐射热,减缓城市热岛效应,降低装配式健康的空调负荷,减少能源消耗。根据《绿色建筑与节能技术》数据显示,使用绿色屋顶后,建筑的能源消耗可以减少15%~20%。其次,绿色屋顶凭借隔热和隔音特性,能够改善建筑物的室内环境质量,提升居住者的舒适性。再次,绿色屋顶的另一优势是增加可装配式建筑的可持续性和美观性,绿色屋顶材料经过特殊处理,具有较强的抗风化、抗侵蚀能力,可有效减少装配式建筑的维护和修缮成本,同时通过种植植物,吸收空气中的二氧化碳并释放氧气,改善城市环境,减少城市的碳排放。

2.4.2节水系统材料的应用

在装配式建筑中,节水系统材料能够通过高效节水器具和水资源回收系统减少水资源消耗。绿色建筑中的节水材料包括低流量水龙头、节水马桶、雨水收集系统和灰水回用系统等。这些材料能够提高水资源利用效率,减少了建筑使用过程中对环境造成的负担。《建筑节水技术与应用》中指出,相较于传统建筑,采用节水系统的建筑可节约用水量达30%~50%。以雨水收集系统为例,该系统能够收集屋顶雨水,通过过滤、净化后重新利用,以此减少对市政水源的依赖,节约大量的水资源。

3结语

绿色建筑材料在装配式建筑中的应用具有重要的意义和广阔的发展前景。通过应用绿色建筑材料,装配式建筑能够实现节能环保、提高施工效率、提升建筑质量等目标,为建筑行业的可持续发展做出贡献。然而,目前绿色建筑材料在装配式建筑中应用还面临着成本高、技术标准与规范不完善、市场认知与推广不足等挑战。为了推动绿色建筑材料在装配式建筑中的应用,需要政府、企业、科研机构和社会各界共同努力,加强技术创新与研发,完善技术标准与规范,加大政策支持与市场培育力度,促进产业协同与合作。相信在各方的共同努力下,绿色建筑材料在装配式建筑中的应用将迎来更加美好的发展未来,为建设资源节约型、环境友好型社会提供有力支撑。

 

参考文献

[1]柳婷婷.墙体修复用绿色建筑材料的耐高温性能研究[J].环境科学与管理,2022(8):047.

[2]张印国,林旭.绿色建筑材料在土木工程中的应用探讨[J].建材与装饰,2019(23):6-7.

[3]嬿.绿色建筑材料与人居环境质量研究[J].环境科学与管理,2021(8):28-31.

[4]李志勇.绿色建筑材料在建筑工程中的应用[J].石油化工建设,2023(6):112-114.

[5]巫昊峰.绿色建筑材料在土木工程施工中的应用[J].住宅与房地产,2021(15):135-136.

(作者单位:山东德辉建设有限公司)