杨建锋 刘镜淇
中机国际工程设计研究院有限责任公司 湖南长沙
摘要:随着我国城市建设步伐的不断加快,我国建筑行业面临着严重的资源短缺问题,同时建筑行业造成的环境污染问题也越来越严重。在建筑工程中,所需要的工程材料、资源都没有在寿命周期内被完全的利用和发挥,从而造成了严重的资源浪费问题。在我国当前社会发展形势下,面对如此严峻的形式,建筑作为我国一个能耗高、污染重、浪费大的行业,倡导绿色建筑已成为我国当代社会发展的必然要求。
关键词:绿色建筑设计;全寿命周期;分析研究
引言
随着社会生产力和经济的高速发展、全球人口急速增长及资源过渡开发和应用造成了生态环境的严重破坏,造成地球资源、地球环境容量的有限性以及地球生态系统的平衡之间出现尖锐的矛盾,对社会经济的可持续发展和转变经济发展方式造成严重的障碍,所以建立可持续发展战略势在必行。全生命周期绿色建材正顺应了时代发展的趋势,实现在充分利用资源基础上做到零污染、零排放和少能耗。本文介绍了全生命周期绿色建材的定义、应用及推广意义。
一、全寿命周期的绿色建筑设计的原则
1、环保性原则。在我国当前社会发展形势下,人们的环保意识不断增强,建筑作为一个高污染的行业,在面向全生命周期的绿色建筑设计中,就必需考虑到环保性原则,环境是绿色建筑的基础,只有充分考虑到环境的协调性,采取有效的节能技术,将生态、环保等问题紧密的集合起来,从而减少建筑的能耗,提高资源的利用效率,降低环境的污染程度。
2、合理性原则。建筑材料巨大的资源消耗在对施工中合理性提出要求的同时,也对建筑设计提出了合理性的要求,使建筑设计在经济条件的制约下进行。建筑方案及施工图应通过有效的设计方法,在建筑的总体布局、空间组合、使用功能和技术选择等方面进行优化设计,以有限的经济条件达到建筑的建设要求,或在限定的经济条件下创造出较多的使用价值。因此,全面地分析建筑消耗、合理平衡建设成本和消费成本是提高建筑合理性的关键。另外,还要从现实经济条件出发,对技术设置进行恰当的选择,有机协调建筑诸要素,提高综合效益。
3、适用性原则。工程建筑的目的就是为了满足当代社会发展的需要,随着人们生活方式以及审美观念的转变,人们对建筑性能的要求也在不断的发生变化。在面向全寿命周期的绿色建筑设计中,适用性原则是设计的根本出发点,只有认识到建筑设计目的的重要性,才能设计出更好的建筑产品。
二、基于全寿命周期的绿色建筑设计的目标
在我国当代社会发展形势下,环境、资源等问题越来越突出,而建筑行业作为一个能耗高、污染重、浪费大的行业,发展绿色建筑已成为我国当前建筑行业发展的重中之重。为此,在绿色建筑设计中,就必须明确目标,面向全寿命周期,秉着节约、环保、绿色的理念,根据建筑功能的需求制定相应的目标,从而为建筑设计指明方向。
1、建筑材料的选择。建筑材料是建筑工程的基础,然而在我国当前工程建设过程中,建筑材料存在着浪费大、利用不合理的现象,为此在面向全寿命周期的绿色建筑设计中,必须针对实际工程,科学、合理的计算出建筑工程中所需要的建筑材料,全面比较,做到整体上择优而用,提高建筑材料的利用率和回收率,从而实现建筑的可持续发展。
2、建筑后期设计。在我国当前建筑工程中,建筑功能、建筑技术以及设备的选择对全寿命周期的成本都有着重要的影响。为此在绿色建筑设计中,为了更好的保障建筑使用性能,确保建筑使用寿命,就必须充分考虑到影响建筑全寿命周期的因素,遵循设计原则,选择先进的技术和设备,一座易于改造的建筑才会拥有更长的使用寿命和更高的使用效益。只有将先进的技术与装备都应用到实际的操作中去,才能更好的满足社会发展的需求。
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三、基于全寿命周期的绿色建筑设计材料选择
绿色建材是指采用清洁生产技术、少用天然资源和能源、大量使用工业或城市固态废物生产的无毒害、无污染、无放射性、有利于环境保护和人体健康的建筑材料。全生命周期的绿色建材是指在全生命周期内可减少对天然资源的消耗和减轻对生态环境的影响,具有“节能、减排、安全、便利和可循环”特征的建材产品。全生命周期绿色建材从原材料的采集到建筑材料的报废回收包含4个阶段:生产制造、施工安装、使用应用、回收再利用。全生命周期绿色建材的发展有着广泛的应用推广价值。下面以全生命周期水泥-混凝土建材为例来说明其应用过程。
1、生产制造阶段。实现水泥生产阶段的可持续发展,节约资源,减少污染,已成为迫切解决的问题。绿色水泥生产的可持续发展措施主要有:将水泥工业的工业化生产由粗放型向集约型发展,采用新技术、新工艺,提高自动化水平,使之节约资源,减少污染;提高绿色生态水泥的研究与应用水平,绿色生态水泥是工业固体废弃物为主要原料,通过水泥生产工艺而获得的水硬性胶凝材料。实践证明,采用城市垃圾、尾矿等固体废弃物等作原料生产绿色生态水泥,可以彻底解决固体废弃物的污染问题,是保护生态环境,实现零污染最为有效的途径;提高水泥中固体废弃物混合材用量,节省天然资源、降低烧制能量,减少有害物的释放量,减轻对环境的负荷;改进水泥生产工艺,目前主要采用机立窑和回转窑生产,二者差别就在于生料在窑内运动状态。如将二者结合起来,采用旋转立窑加窑外预分解技术将是今后的发展方向。
2、施工阶段。随着科学技术的迅速提高,施工机械化、自动化水平大大提高,但同时带来了噪声、粉尘等污染,引起人们对施工污染防治的关注。配制免振捣自密实高性能混凝土可以显著降低或避免由于振捣而产生的噪音、粉尘;还可以通过设置隔音防护设施等减少噪音、粉尘。高性能自密实混凝土无须振捣,靠自重能均匀、密实地填充模板或其它管件等,具有优良的施工工作性能,和易性很好,且不离析、泌水,有利于减轻工作强度、减少噪音,保护环境。
3、使用应用阶段。混凝土应用阶段的污染主要有:外加剂中有害物质的缓慢释放、骨料放射性物质的危害等。混凝土耐久性越好,使用寿命越长,由使用阶段释放的有毒有害物质带来的环境危害愈小。一般来说普通钢筋混凝土的使用寿命一般在50年左右,而高性能混凝土的钢筋混凝土结构的使用寿命可达百年以上,使能源、资源及资金大量节约,同时也减少了由于结构构件的过早破坏而带来的环境污染。
4、回收再利用阶段。合理处理水泥混凝土废弃物不但保护了环境,又节约了资源。传统方法是经过填埋,固化,农业等处理后回归到地球或经废弃后再作为原材料。随着绿色生态混凝土技术的发展,混凝土废弃物利用方式主要有两方面:一方面废弃混凝土经过破碎解体,颗粒整形与强化可以生产出再生骨料;另一方面可以通过破碎粉磨后,作为水泥原料、混凝土掺和料、或与路基土混合做路基底层。从而在根本上解决了废弃混凝土回收再利用问题,可以节约大量资源,带来显著的社会,经济和环境效益。
国家及各地发展规划中已明确提出建立循环经济的目标。循环经济是对物质闭环流动型经济的简称。它是以物质能量梯次和闭路循环使用为特征,运用生态学规律来指导人类社会的经济活动,因此其本质上是一种生态经济。循环经济是按照生态规律利用自然资源和环境容量,实现经济活动的生态化转向。它是实施可持续战略必然的选择和重要保证,是实现可持续发展的理想经济模式。全寿命周期绿色建材就是在建筑材料行业实现建立循环经济的目标,从而促进新常态经济发展模式下我国国民经济的发展。
结束语
现如今,在走可持续发展道路中,发展绿色经济、环保经济、节约经济已成为我国当前社会发展的主要方向,而建筑的材料、设备、技术与建筑全寿命周期成本有着重大关联,为此在面向全寿命周期的建筑设计中,就必须重视绿色设计,协调环境与经济的可持续发展,提高建筑资源的利用效率,从而为建筑效益提供保障。
参考文献:
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论文作者:杨建锋,刘镜淇
论文发表刊物:《基层建设》2015年16期供稿
论文发表时间:2015/12/17
标签:建筑论文; 建筑设计论文; 寿命论文; 周期论文; 混凝土论文; 经济论文; 资源论文; 《基层建设》2015年16期供稿论文;