建筑材料分析报告课件

建筑材料一、建筑耗能

当前，我国的建筑能耗巨大，其消耗已占社会终端总能耗的30%，并且随着我国经济的发展而不断上升，这个数字已经超过发达国家建筑能耗的水平。因此，建筑能耗成为阻碍我国经济发展的因素。目前，我国的节能建筑面积与已建房屋面积相比还很少，这样就潜藏着巨大的能源消耗问题。如由于我国的高耗能建筑面积十分庞大，导致了取暖用煤费用多消费资金上百亿，也就排放了更多的二氧化碳，污染了生态环境。由此，我国为减少能源的消耗，开展了更多的建筑节能设计。我国的建筑节能水平还落后于发达国家，需要降低采暖能耗指标。新型建筑节能材料的种类建筑节能材料主要包括以下几种。·第一种是新型节能墙体材料，其原料是各种工业废渣，这种材料替代了实心砖。·第二种是新型化学节能建材，主要是优质塑钢门窗及复合塑料管道，实现了对木材和钢材的替代。·第三种是玻璃钢，其功能特点具有保温、隔热、静音功能。（一）粉煤灰我国火力发电厂每年产生了大量的粉煤灰，它是工业垃圾，能够污染生态环境。为了有效处置粉煤灰，可以将其应用于建材。利用粉煤灰代替部分黏土制作烧结砖、空心砖、墙地砖以及粉煤灰烧结陶粒等，发展成新型环保节能建筑材料。这样就能够利用粉煤灰为建筑原料，有效节约垃圾占用的土地资源。（二）玻璃钢玻璃钢作为建筑环保节能材料具有以下优点：轻质高强、力学性能好、抗疲劳性能及减振性能好。玻璃钢耐化学药品性、隔音性能好、良好的热性能等。玻璃钢在建筑中的应用主要有玻璃钢管和玻璃钢门窗两大类。这种环保节能材料可以降低能耗，减少施工费用。（三）石膏及岩棉建材石膏具有节能和环保的特性，在建筑施工中得到了广泛应用。石膏建材的生产能耗比较低，这样就大大节约能源，石膏建材具有可循环使用性，不好产生建筑垃圾，并且石膏建材无毒无害，具有良好的耐热、耐火性。

岩棉保温制品主要包括岩棉板、岩棉玻璃布缝毡、岩棉保温条等。这些建筑材料具有不燃、无毒、容重小、导热系数小，使用温度高，经久耐用等优点。岩棉保温制品的制作原材料丰富，而且成本低，促使其在建筑外墙上广泛应用。（四）纳米材料科研人员将纳米微胶囊相变材料研制成新型的环保节能型建筑材料，这种材料具有杀毒灭菌，消除有害气体，因此能够改善室内空气品质，节约空调的能耗，纳米材料在恒温状态下进行吸热或放热，有效地保持室内环境的恒温，降低能量的损耗，实现了建筑节能的目的。二、污染

随着工业化、城市化进程的不断推进,人们的绝大部分时间是在室内度过,室内环境质量对人们身心健康有着越来越重要的作用,因而室内环境质量受到了越来越多的关注。同时我国也正不断完善一系列的政策、法律法规,以加强对室内空气质量的检测管理,但由于不符合标准的建筑材料的存在以及其他原因,室内环境污染仍威胁着人们的健康。

1室内环境污染的来源

目前,根据《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325-2001的规定,民用建筑工程竣工验收前必须进行室内环境质量检测,检测项目是规范规定的5项主要污染物:甲醛、氨、氡、苯、TVOC。

1.1甲醛

(1)用作室内装饰的胶合板、细木工板、中密度纤维板等人造板材。因为大部分生产人造板使用的胶粘剂,是以甲醛为主要成分的脲醛树脂,板材中残留的和未参与反应的甲醛会逐渐向周围环境释放,是形成室内空气中甲醛的主体。

(2)用人造板制造的家具。一些厂家为了追求利润,使用不合格的板材,在粘接贴面材料时再使用劣质胶水,制造工艺不规范。

(3)含有甲醛成分并有可能向外界散发的其他各类装饰材料。比如:墙纸、化纤地毯、泡沫塑料、油漆和涂料等。

1.4氯气

氡是由镭衰变产生的自然界唯一的天然放射性惰性气体,无色无味。氡的分布很广,室内氡的来源主要有以下几个方面:

(1)建筑材料是室内氡的最主要来源。如花岗岩、砖、砂、水泥及石膏之类,特别是含有放射性元素的天然石材,易释放出氡。

(2)在地层深处含有铀、镭、钍的土壤和岩石中,人们可以发现高浓度的氡。这些氡可以通过地层断裂带,进入土壤和大气层,建筑物建在上面,氡就会沿着地面的裂缝扩散到室内。

1.5TVOC

挥发性有机物,常用VOC表示,有时也用总挥发性有机物TVOC来表示。TVOC是空气中3种有机污染物(多环芳烃、挥发性有机物和醛类化合物)中影响较为严重的一种。TVOC的主要成分有:烃类、卤代烃、氧烃和氮烃,它包括:苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等,主要来源于以下方面:在室内VOC主要来自燃煤和天然气等的燃烧产物以及吸烟、采暖和烹调等的烟雾,建筑和装饰材料、家具、家用电器、清洁剂和人体本身的排放等。

在室内装饰过程中,VOC主要来自油漆、涂料和胶粘剂等建筑材料。检测TVOC的技术设备条件要求较高,通常都采用气相色谱法,但也有采傅里叶变换红外光谱法、荧光光谱法、离子色谱法和反射干涉光谱法等。室内VOC浓渡在0.16～0.3mg/m3时,对人体健康基本无害,但在装修中往往要超过,特别是不当的装修。

2造成室内环境污染的因素

(1)有些生产企业受利益驱动,不执行有害物质限量标准,仍制造销售假冒伪劣建材、国家明令淘汰的危害人身安全健康和污染环境的建筑装饰材料,而市场行为不规范,监管体系不健全,给了劣质有害建材可乘之机。

(2)检测手段不完善,使超标材料用于工程。建筑工程室内环境质量监控手段已趋于完善,而对进入施工现场的建筑材料和装饰材料的监督检查措施,主要是按规范要求对有环保性能要求的装饰材料查验环保指标检测报告,缺乏对无机建材放射性的检测和装饰装修材料有害物质限量的复试手段。(3)设计缺乏环保意识,施工方案不合理。目前,装饰装修设计人员整体素质不高,设计缺乏环保意识,材料搭配、通风等缺少周全考虑。施工企业制定施工方案和选择施工工艺几乎不考虑室内环境的影响,操作不按规范执行。

(4)工期紧张,污染物挥发时间短。不给室内环境污染物足够的挥发时间就要求检测,对正确评判工程室内环境污染状况带来干扰。

(5)对于家庭装修,老百姓环保知识缺乏,对室内环境污染认识不足,易受不法建材商的蒙蔽。

3对策和措施

根据目前建筑装饰装材料产品环保情况和建筑工程室内环境质量现状,为切实控制装饰装修材料有害物质限量,净化市场环境,提高室内环境质量,须采取以下对策和措施:

(1)生产领域:各级质量技术监督部门应把各种建筑材料的环保性能作为一项重要内容落实到产品质量管理中去,实行生产许可制度,对生产假冒低劣有害建材的企业应追根溯源,加大惩处的力度;流通领域:各级工商、质量技术监督部门应进一步加大联合执法,对摊位式建材批发市场应加大监督抽查的频度和力度;

使用领域:建立准入和清出制度,凡进入市场的业主应进行资格审查,建立诚信档案,销售的建筑材料产品应检测合格后方可销售。

(2)建立和完善工程监管体系,建立和完善无机建材放射性和装饰装修材料有害物质限量的检测手段和方法。

(3)室内装饰设计必须贯彻“以人为本”的原则,提高设计人员素质,提高设计图纸审查质量,将环境指标控制列入图纸审查内容。规范施工队伍,加大施工资质审查力度,推广新技术新工艺。

(4)样板领路。当室内装修多次重复使用同一设计时,宜先作样板间,并对样板间室内环境质量进行检测,检测合格后再进行其他部分的装修施工。

三、建筑循环再生

建筑活动是人类对自然资源和环境影响最大的活动之一。一座座建筑的崛起消耗了无数资源，在此过程中，不只在建材生产阶段产生高污染，整个营建过程及拆除阶段造成的污染也非常严重，人们希望能控制建筑对环境的无序索取以及无节制的破坏，这就需要针对建筑从最初的原料生产到随后的施工、运营及最终的拆除的整个过程都要有清晰的认识，由此便产生了建筑生命周期的概念。建筑循环再生的模式根据建筑生命周期的观点，建筑系统内部及其与整体环境之间的物质的流动（materialflow）一般而言存在循环的现象。建筑循环再生的研究对象不是物质及其系统的单次循环，而是建筑系统连续经历两个或几个单次循环的过程及特点。

建筑的循环再生有两类，一是建筑与自然之间的循环，二是建筑系统内部的循环。1．建筑与自然之间的循环

建筑与自然之间的循环实质就是一种“利用——废弃”的物质单向流动过程，在此循环中，建筑系统从自然界得到资源能源，经过生命周期各个环节后，以废弃物的形式成为建筑系统对环境系统输出的一个组成部分。建筑需求量越大，自然界的资源能源消耗量就越大；而在建筑使用寿命终结之后，又会造成建筑废弃物数量不断增加，导致自然承载力的不断下降。这是个正反馈的过程，建筑量随时间的增长会使物质能量交换的趋势加强，具有自我强化的效果。三、建筑循环再生的策略就整体而言，理论上的循环模式有上述两种，目前相应的常用的循环再生策略如下：1．材料循环再生“材料循环再生”系将构件生产过程中的剩余材料或拆除后的废料，经过拆解、整修、维护、更动与装修等处理，使其满足新的使用需求。此类循环可分为“材料同用途循环再生”和“材料不同用途循环再生”。“回收”的三种方式中，“直接回收”基本上是指保留成品的形式，即独立的元素不须拆解成构件即可再用；“改装”则须作局部拆解，以半成品或构件的形式回收，此时可作替换重组或变形重组的加工，然后再利用；“再生”是将全部构造拆解还原成材料，如原料般重新制造。因此，回收路线愈长（即回收深度愈深），拆解程度愈细“再利用”是指反循环后的再次正向物质流动，涵盖了各种回收方式所得的资源的再使用方式。值得注意的是，再利用的方式不一定比照原来的模式，可改作他用。“废弃”是指以目前的技术与条件尚无法回收再利用的报废物，一般以焚化、堆肥或掩埋等方式解决。从物质循环的角度而言，这部分的物质将流失，使循环回路出现缺口。可持续的物质流动应是封闭的循环回路。“材料同用途循环再生”是使用过的材料经循环再生后再利用于相同功能的用途。如原有砖石重新垒砌、重新镶嵌的玻璃、使用拆卸所得的型钢组成新的结构等，在贝丁顿生态村项目（BedZED）的室内石膏板隔墙中就使用了54000个规格50mm×100mm和75mm×100mm的回收木材作为木壁柱以减少新木材的使用。这些回收的隔墙木壁柱既不用作结构性支撑，也不暴露在室内。它一旦安装就是不可见的，因此不需要任何打磨、分类或耐久性处理。从循环再生角度来看，这种回收的木材比新木材便宜得多，减少了资源的耗费，同时对环境产生的影响也远小于新的木壁柱。“材料不同用途循环再生”是使用过的材料经循环再生后用于不同功能。在此又可细分为“材料性不同用途循环再生”及“能源性不同用途循环再生”。材料性不同用途循环再生，如结构性废木经碎化处理后再制为粒片板、纤维板，或者高炉渣、粉尘、烟道去硫设施所生产的石膏、硅灰、锅炉砂等原本非建筑用材经再生处理后作为建材或其添加料；而能源式不同用途循环再生则是燃烧未经有害涂膜处理的废木材取得热能。在众多建筑材料中，矿物类质材的循环因其产量占营建、拆除废弃物之比例极高，因此相对于金属、塑料、木材等建材的材料循环，其重要性也高。在目前的技术背景下，回收的二次矿物质建材大部分用于道路工程，仅少部分用作混凝土的骨材，乃至建筑结构用材。2．构件循环再生

所谓“构件循环再生”指将使用中或使用后之建筑构件，经非破坏性拆解及适当的整修、维护措施后，保留原始构件的形态，以行使“相同功能”或“不同功能”的方式再利用于新的使用状况。此类循环因所需耗用的原生资源以及所产生之环境冲击最小，所以被视为最高等级的循环方式。“构件同用途循环再生”是使用过的建筑构件再利用于相同功能的用途。如原有钢柱钢梁经拆卸后再用为柱梁构件。在贝丁顿生态村（BedZED）项目中，使用了当地回收的钢结构框架，在拆除的建筑中直接回收利用，以创造可灵活运用之大跨度空间。此外，从图关于新钢材和回收钢材的生态指数比较可以看出，两者的环境影响有实质上的不同。可见，尽管钢材的循环再生比例很高，但它仍然极其耗能，因此仍应避免过多使用。不过，在需要大跨度的地方，使用钢材仍是不二选择。