论当代建筑材料的可持续利用

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

薛艳翔

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摘要

本文深入探讨了当代建筑材料在可持续性方面的应用与挑战,首先阐述了可持续建筑材料的定义,随后回顾了建筑材料的历史演变及其发展进程。文章接着详细介绍了各类可持续建筑材料的种类、典型案例及其独特优势,并深入分析了这些材料在建筑设计、施工、维护以及翻新过程中的实际应用。文中还提出了关于未来研究方向和应用策略的建议,旨在提升公众对可持续建筑材料的认识,并推动建筑行业向绿色可持续发展转型。


关键词

可持续性材料;建筑材料;可持续建筑

正文


引言:建筑材料是建筑业的基础,它们决定了建筑物的结构、功能、美观和耐久性。随着人口增长、城市化进程和经济发展,建筑业的需求和规模不断扩大,同时也带来了资源消耗、环境污染和废弃物处理等问题。为了解决这些问题,建筑业需要转向可持续性的发展模式,即在满足人类需求的同时,保护和改善自然环境,实现社会、经济和生态的和谐发展。

建筑材料的历史和发展

()传统建筑材料的概述

传统建筑材料,作为人类在长期建筑实践中所积累的智慧结晶,是从自然界中提取并通过简单加工或组合得到的,既具有结构功能又蕴含文化价值的材料。石材,作为其中最古老的一种,以其坚固耐用、精美细腻的特性而著称,常被用于构筑建筑物的基础、墙体、柱子和装饰等重要部位。木材,作为另一种广泛使用的建筑材料,以其轻盈、柔韧、良好的隔热和隔音性能,以及易于加工的特点,被广泛应用于建筑物的框架、屋顶、地板、门窗和家具等部分。砖瓦,则是由泥土或粘土经过成型和高温烧制而成,拥有质地均匀、易于堆砌、良好的抗压性、隔热和防火特性,主要应用于建筑物的墙体、地面和屋顶等部位。这些传统建筑材料,不仅在历史上有着广泛应用,而且在现代建筑中仍然发挥着重要作用,体现了人类与自然和谐共生的建筑智慧。

()当代建筑材料的进步

当代建筑材料的发展,得益于科技创新的驱动和对传统材料的深化改进,以及新型材料的开发,使得这些材料具备了更卓越的性能和功能。金属材料,通过金属或金属合金经过精炼、锻造、轧制等工艺制成,以其高强度、优良韧性、良好的导电和导热性能为特点,主要应用于建筑物的结构骨架、外墙覆盖、屋面系统和管道工程。塑料材料,由合成或天然树脂通过加热、塑化和成型技术加工而成,以轻质、良好的弹性、抗腐蚀、隔热和隔音效果为显著特征,广泛应用于建筑物的门窗构件、地板铺设、墙板装饰和管道系统。复合材料,作为由两种或多种不同材料通过特殊工艺或结构设计组合而成的建筑材料,具有综合性优势和多样化的功能,主要应用于建筑物的承重结构、外墙装饰和屋面设计。这类材料包括纤维增强塑料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料等,各类复合材料根据其组成、性能和用途的不同,可适用于多种建筑风格和功能要求。

可持续建筑材料的概述

(一)可持续建筑材料的类型

可持续建筑材料在其整个生命周期内展现出低能耗、低污染、低排放以及高效率、高性能、高回收利用率和高附加值等多种特性。再生材料作为一种节约资源、减少废弃物、降低成本的环保选择,是由废弃建筑材料或其他工业、生活垃圾回收、再加工、再利用而成,包括再生混凝土、智能材料、纳米材料和生物材料等。其中,生物材料指的是来源于天然生物资源或生物技术的材料,这类材料具有可再生、可降解、无毒害等优点,如竹材、木材、草皮、蘑菇和蜂窝等。纳米材料则是由纳米级别(1-100纳米)的粒子或结构组成,展现出高强度、高导电、高导热、高抗菌等特性。智能材料则能够感应外界刺激如温度、压力、电场、磁场,并作出相应的变化,如形状、颜色、电阻的改变,具备自适应、自修复、自清洁等优点。智能材料的代表包括形状记忆合金、光致变色材料、压电材料、磁流变液等[1]

(二)可持续建筑材料的优点

可持续建筑材料在生产、使用和废弃的过程中,能够减少能源消耗、污染物排放和废弃物产生,从而降低对环境的负面影响,保护和改善自然生态系统。可持续建筑材料由于其高效率、高性能、高回收利用和高附加值等特点,能够降低建筑物的建造、运行和维护的成本,提高建筑物的使用寿命和价值,从而增加建筑业的经济效益。可持续建筑材料由于其无毒、无害、美观、舒适等特点,能够提高建筑物的安全性、健康性、美观性和舒适性,从而增加建筑物的社会效益,满足人们的多样化需求和期望。

可持续建筑材料的应用

(一)可持续建筑材料在建筑设计中的应用

建筑设计是建筑物的灵魂,它表现了建筑物的形式、功能、风格和气质。可持续建筑材料在建筑设计中的应用,可以优化建筑物的美观性、舒适性和适应性,同时也可以达成建筑物与环境的和谐共生。再生玻璃是由废弃的玻璃经过清洗、破碎、熔化、染色等工艺制成的玻璃,具有多样的颜色、形状和纹理,可以用于建筑物的窗户、幕墙、天花板等部位,增加建筑物的透明度、光泽度和色彩度,创造出独特的视觉效果。竹材是由竹子经过剥皮、切割、干燥、加工等工艺制成的材料,具有轻便、强韧、可塑、可再生等特点,可以用于建筑物的结构、外墙、屋顶等部位,增加建筑物的自然性、灵动性和温馨性,创造出与传统文化相融合的空间氛围。

(二)可持续建筑材料在建筑施工中的应用

建筑施工是建筑物的实体,它决定了建筑物的质量、效率和安全。可持续建筑材料在建筑施工中的应用,可以降低建筑物的建造成本、时间和风险,同时也可以减少对环境的影响,保护和利用自然资源。再生混凝土具有与普通混凝土相当或更高的强度和耐久性,可以用于建筑物的基础、梁、柱、板等部位,降低建筑物的结构重量、材料消耗和运输成本,同时也可以减少废弃物的产生和处理。生物塑料是由植物或微生物等生物资源或生物技术产生的塑料,具有可再生、可降解、无毒、无害等特点,可以用于建筑物的门窗、地板、墙板、管道等部位,降低建筑物的燃料消耗和温室气体排放,同时也可以减少对石油资源的依赖和对生态系统的破坏[2]

(三)可持续建筑材料在建筑维护和翻新中的应用

建筑维护和翻新是建筑物的延续,它决定了建筑物的更新、改造和再利用。可持续建筑材料在建筑维护和翻新中的应用,可以提高建筑物的性能、功能和美观,同时也可以增强建筑物的寿命,减轻对环境的压力,保护和恢复自然资源。再生砖是由废弃的砖块经过清洗、破碎、混合、成型和烧制而成的砖块,具有与新砖相当或更高的强度和耐久性,可以用于建筑物的墙体、地面、屋顶等部位,提高建筑物的结构稳定性和装饰效果,同时也可以减少对砖土资源的消耗和对环境的污染。生物涂料是由植物或微生物等生物资源或生物技术产生的涂料,具有可再生、可降解、无毒、无害等特点,可以用于建筑物的内墙、外墙、家具等部位,提高建筑物的卫生性、安全性和舒适性,同时也可以减少对石油资源的依赖和对生态系统的破坏。

结论:本文介绍了可持续建筑材料的类型、优点和应用,旨在提高人们对可持续建筑材料的认识和利用,促进建筑业的绿色发展。可持续建筑材料相比传统建筑材料,具有环境友好、经济效益和社会效益等多方面的优势,能够实现建筑物与环境的和谐共生,满足人类的多样化需求和期望。因此,可持续建筑材料的重要性不言而喻,值得我们进一步的研究和应用。

参考文献:

[1]罗元.现代建筑设计中可持续建筑材料的使用研究[J].现代工程科技,2023.

[2]张志萱.新型建筑技术与建筑材料在可持续发展中的应用[J],2023.


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