建筑功能材料

1、建筑功能材料,11.1 防水材料 11.2 絕熱材料11.3 吸聲與隔聲材料11.4 綠色材料,11.1 防水材料,1.定義: 防水材料是指具有防止建筑工程結構免受雨水、地下水、生活用水浸蝕的材料。 2.應用部位： 有屋面、墻面、地面和地下室等3.分類：瀝青防水材料，改性瀝青防水材料和合成高分子防水材料。,11.1.1防水卷材,1.定義： 防水卷材是建筑防水材料重要品種，它是具有一定寬度和厚度并可卷曲的片狀定型防

2、水材料。2.分類： 目前防水卷材有瀝青防水卷材、高聚物改性瀝青防水卷材和合成高分子防水卷材等三大系列。,防水卷材分類,3.防水卷材的性能： (1)耐水性：指在水的作用和被水浸潤后其性能基本不變，具有不透水性。常用不透水性、吸水性等指標表示。 (2)溫度穩(wěn)定性：指在高溫下不流淌、不起泡、不滑動，低溫下不脆裂的性能，也即在一定溫度變化下保持原有性能的能力。常用耐熱度、耐熱性等指標表示。 (3)機械強度、延伸性和抗

3、斷裂性：指防水卷材承受一定荷載、應力或在一定變形的條件下不斷裂的性能。常用拉力、拉伸強度和斷裂伸長率等指標表示。,(4)柔韌性：指在低溫條件下保持柔韌性的性能。它對保證易于施工、不脆裂十分重要。常用柔度、低溫彎折性等指標表示。 (5)大氣穩(wěn)定性：指在陽光、熱、臭氧及其他化學侵蝕介質等因素的長期綜合作用下抵抗侵蝕的能力。常用耐老化性，熱老化保持率等指標表示。,4.常用瀝青卷材品種,(1)瀝青防水卷材 a. 定義：瀝青防水卷材是用

4、原紙、纖維織物、纖維氈等胎體浸涂瀝青，表面撒布粉狀、粒狀或片狀材料而制成的。b. 特點： 瀝青防水卷材是我國傳統(tǒng)的防水卷材，生產歷史久、成本較低、應用廣泛，瀝青材料的低溫柔性差，溫度敏感性大，在大氣作用下易老化，防水耐用年限較短，它屬于低檔防水材料。c. 應用： 200號油氈適用于簡易防水、臨時性建筑防水、防潮及包裝等，350號和500號油氈用于多層建筑防水。,原紙,林，又叫樹林，五木相加為森林。漿，有木漿、竹漿、麥草漿、蘆葦

5、漿及其他漿。這些植物纖維中產生出來的漿，經過化學處理和機制加工成各種用途的原紙。,用低軟化點的瀝青浸漬原紙而成的叫油紙，再用高軟化點的瀝青涂蓋油紙表面，并撒布一層滑石粉或云母而成的叫油氈。 根據(jù)撒布料是粉狀或片狀，在標號前頭加“粉”或“片”加以區(qū)別。 根據(jù)《屋面工程技術規(guī)范》(GB50207—114)的規(guī)定，瀝青防水卷材僅適應于屋面防水等級為Ⅲ級(一般的工業(yè)與民用建筑、防水耐用年限為10年)和Ⅳ級(非永久

6、性的建筑、防水耐用年限為5年)的屋面防水工程。高聚物改性瀝青防水卷材適用于防水等級為Ⅰ級(特別重要的民用建筑材對防水有特殊要求的工業(yè)建筑。防水耐用年限為25年)、 Ⅱ 級(重要的工業(yè)與民用建筑、高層建筑。防水耐用年限為15年)和Ⅲ級的屋面防水工程。,黃河牌石油瀝青紙?zhí)ビ蜌?是采用低軟化點石油瀝青浸漬原紙然后用高軟化點石油瀝青涂蓋油紙兩面，再涂或撒隔離材料所制成的一種紙?zhí)シ浪聿?。其主要廣泛應用于簡易防水、臨時性建筑防水、防潮及屋面地下

7、、水利等工程的單層多層防水。,石油瀝青紙?zhí)ビ蜌种笜?(2)高聚物改性瀝青防水卷材,高聚物改性瀝青防水卷材是以合成高分子聚合物改性瀝青為涂蓋層，纖維織物或纖維氈為胎體、粉狀、粒狀、片狀或薄膜材料為覆面材料制成的可卷曲片狀防水材料。 在瀝青中添加適量的高聚物可以改善瀝青防水卷材溫度穩(wěn)定性差和延伸率小的不足，具有高溫不流淌、低溫不脆裂、拉伸強度高、延伸率較大等優(yōu)異性能，且價格適中，在我國屬中低檔防水卷材。,1）SBS改性瀝青防水卷材,

8、a. SBS改性瀝青防水卷材屬彈性體瀝青防水卷材中的一種。b. 彈性體瀝青防水卷材以10m2卷材的標稱重量(kg)作為卷材的標號。c. 該類防水卷材廣泛適用于各類建筑防水、防潮工程，尤其適用于寒冷地區(qū)和結構變形頻繁的建筑物防水。 （例：屋面、墻體、廁浴間、地下室、冷庫、橋梁、水池、地下管道等工程的防水、防滲、防潮、隔氣等）  施工簡便，亦可冬季施工，造價低、有效防水年限能達15年以上。,彈性體SBS瀝青防水卷材（圖）,

9、2）APP改性瀝青防水卷材,a. APP改性瀝青防水卷材屬塑性體瀝青防水卷材中的一種。b. 塑性體瀝青防水卷材以l0m2卷材的標稱重量(kg)作為卷材的標號。c. 該類防水卷材廣泛適用于各類建筑防水、防潮工程，尤其適用于高溫或有強烈太陽輻射地區(qū)的建筑物防水。,APP瀝青防水卷材,本系列產品用途廣泛，主要用于屋面、廁浴衛(wèi)生間、屋頂花園、地下室、地下隧道、水池、水壩、各種溝渠、高速公路、飛機場、涵洞、地下停車場、各類倉儲庫等防水、防漏、

10、防潮，耐高溫性能優(yōu)越。,(3)合成高分子防水卷材,合成高分子防水卷材是以合成橡膠、合成樹脂或它們兩者的共混體為基料，加入適量的化學助劑和填充料等，經混煉、壓遠或擠出等工序加工而制成的可卷曲的片狀防水材料。其中又可分為加筋增強型與非加筋增強型兩種。 合成高分子防水卷材具有拉伸強度和抗撕裂強度高，斷裂伸長率大，耐熱性和低溫柔性好，耐腐蝕，耐老化等一系列優(yōu)異的性能，是新型高檔防水卷材。,1)聚氯乙烯(PVC)防水卷材,a.定義

11、：b. 聚氯乙烯防水卷材根據(jù)其基料的組成與特性分為S型和P型。c.該種卷材的尺度穩(wěn)定性、耐熱性、耐腐蝕性、耐細菌性等均較好，適用于各類建筑的屋面防水工程和水池、堤壩等防水抗?jié)B工程。,聚氯乙烯(PVC)防水卷材（圖）,某公司PVC產品宣傳內容,聚氯乙烯防水卷材，是目前國內最新型的防水材料。它以聚氯乙烯和橡膠為主要材料，另配有阻燃劑等十幾種輔料有機合成。本產品科技含量高，是SBS的替代產品。具有阻燃、絕緣、減震、隔音、縱橫向拉力大。延伸

12、率好、抗?jié)B透率強，耐低溫、耐酸堿、耐老化等優(yōu)良性能。并且施工方便，搭接合縫膠粘不受環(huán)境約束。環(huán)保型，無污染，耐用年限可達25年以上。適用范圍：鐵路、公路、橋梁、基礎、房頂、裝飾、廚房、衛(wèi)生間、浴池、游泳池、水渠、水庫、涵洞、隧道、地鐵、防潮、防水。,2)三元乙丙(EPDM)橡膠防水卷材,a.定義： b. 特點： 耐老化性能最好，化學穩(wěn)定性良好。因此，三元乙丙橡膠防水卷材有優(yōu)良的耐候性、耐臭氧性和耐熱性。此外，它還具有重量輕、拉仲強

13、度高、斷裂伸長率大、低溫柔性好(脆性溫度一40℃以下)、使用壽命長(估計20年以上)、耐酸減腐蝕等特點。 c.應用：廣泛適用于防水要求高、耐用年限長的工業(yè)與民用建筑的防水工程。,三元乙丙橡膠防水卷材是高分子防水材料中世界上公認的性能最優(yōu)越的一種高彈性體防水材料，也是國際上使用性能最好最典型最常用的一種防水材料。,3)氯化聚乙烯—橡膠共混型防水卷材,a.主體：氯化聚乙烯樹脂和合成橡膠共混物b.特點：氯化聚乙烯—橡膠共混型防水卷材兼有塑

14、料和橡膠的特點。它不僅具有氮化聚乙烯所特有的高強度和優(yōu)異的耐臭氧、耐老化性能，而且具有橡膠類材料所特有的高彈性、高延伸性和良好的低溫柔性。所以，該卷材具有良好的物理性能，拉伸強度在7.0MPa以上，斷裂伸長率在400％以上，脆性溫度在一40℃以下，熱老化保持率在80％以上。c.因此，該類卷材特別適用于寒冷地區(qū)或變形較大的建筑防水工程。,材料的綜合選用,防水卷材的選擇　　東北某城市高檔高層住宅小區(qū)樓群屋面需鋪設防水卷材，有以下幾種材料可

15、選用，請選擇：A、石油瀝青紙?zhí)ビ蜌帧?B、玻纖氈胎APP改性瀝青防水卷材　 C、三元乙丙橡膠防水卷材　 D、聚氯乙烯防水卷材,石油瀝青紙?zhí)ビ蜌质莻鹘y(tǒng)的防水卷材，具有價格低廉的優(yōu)點。但其低溫柔性較差，溫度敏感性較強，且易老化，屬低檔防水卷材，不宜用于高檔高層建筑 APP改性瀝青防水卷材屬塑性體瀝青防水卷材。老化期在20年以上，適宜的溫度范圍為－15～130℃，耐紫外線的能力比其它改性瀝青卷材都強，尤適宜于有強烈陽光照射的

16、炎熱地區(qū)使用，而于寒冷的東北地區(qū)使用，效果則不及三元乙丙橡膠防水卷材等材料。,三元乙丙橡膠防水卷材宜優(yōu)先選用。其耐老化性能好，使用壽命可達30～50年以上。拉伸強度較高（7MPa以上），斷裂伸長率很大（450％以上），對粘結基層變形開裂的適應跟蹤能力強，耐高溫及低溫性能好，其中一等品的脆性溫度在-45℃以下。 聚氯乙烯（PVC塑料）防水卷材拉伸強度高，其中P型還高于三元乙丙橡膠防水卷材。但總體性能遜于三元乙丙橡膠防水卷材，而價格較便宜

17、。中低檔住宅可選用此類防水材料，而高檔住宅樓則選用三元乙丙橡膠防水卷材效果更好。,11.1.2 防水涂料,a.防水涂料在硬化前呈粘稠狀液態(tài)，經涂布固化后能形成無接縫的防水涂膜。不僅能在水平面上，而且能在立面、 防水涂料是一種流態(tài)或半流態(tài)物質，可用刷、噴等工藝涂布在基層表面，經溶劑或水分揮發(fā)或各組分間的化學反應，形成具有一定彈性和一定厚度的連續(xù)薄膜，使基層表面與水隔絕，起到防水、防潮作用。,b. 應用：各種復雜不規(guī)則部位的防水，能

18、形成無接縫的完整防水膜。工業(yè)與民用建筑的屋面防水工程、地下室防水工程和地面防潮、防滲等。 c. 防水涂料按液態(tài)類型可分為溶劑型、水乳型和反應型主種；溶劑型的粘結性較好，但污染環(huán)境；水乳型的價格低，但粘結性差些。從涂料發(fā)展趨勢來看，隨著水乳型的性能提高，它的應用會更廣。,11.2 絕熱材料,在建筑中，習慣上把用于控制室內熱量外流的材料叫做保溫材料；把防止室外熱量進入室內的材料叫做隔熱材料。保溫、隔熱材料統(tǒng)稱為絕熱材料。,11.2

19、.1絕熱材料的絕熱機理,1.基本知識： 熱量的傳遞方式有三種：導熱、對流和熱輻射。a. “導熱”是指由于物體各部分直接接觸的物質質點(分子、原子、自由電子)作熱運動而引起的熱能傳遞過程。b. “對流’’是指較熱的液體或氣體因遇熱膨脹而密度減小從而上升，冷的液體或氣體補充過來，形成分子的循環(huán)流動，這樣，熱量就從高溫的地方通過分子的相對位移傳向低溫的地方。c. “熱輻射”是一種靠電磁波來傳遞能量的過程。,2.導熱系數(shù)

20、：導熱性指材料傳遞熱量的能力。材料的導熱能力用導熱系數(shù)表示。導熱系數(shù)的物理意義為：在穩(wěn)定傳熱條件下，當材料層單位厚度內的溫差為1℃時，在1h內通過1m2表面積的熱量。材料導熱系數(shù)越大，導熱性能越好。工程上將導熱系數(shù)λ<0.23W/m·K的材料稱為絕熱材料。,3.絕熱材料的絕熱機理1）多孔型 a. 通過固體傳熱，增大了傳熱路徑 b.通過氣孔內氣體傳熱，氣體的導熱系數(shù)很小，（空氣的0.0211W/m

21、3;K），大大小于固體的導熱系數(shù)，減緩了傳熱速度。2）纖維型：機理同多孔材料。纖維垂直時絕熱性能優(yōu)于和纖維平行時的。3）反射型：反射能力強的材料，吸收熱輻射的能力小。,11.2.2絕熱材料的性能,1.導熱系數(shù)： （1）材料組成：材料的導熱系數(shù)由大到小為，金屬材料＞無機非金屬材料＞有機材料。分子結構簡單的大于分子結構復雜的材料。 （2）孔隙率：孔隙率越大，材料導熱系數(shù)越小。 孔隙特征：在孔隙相同時，

22、孔徑越大，孔隙間連通越多，導熱系數(shù)越大。 （3）溫度：分子熱運動增大， λ增大。 （4）濕度：由于水的導熱系數(shù)λ=0.58W/m·K，遠大于空氣，故材料含水率增加后其導熱系數(shù)將明顯增加，若受凍（冰λ=2.33W/m·K，）則導熱能力更大。 ,（5）熱流方向：纖維狀的材料，熱流方向與纖維排列方向垂直時材料表現(xiàn)出的導熱系數(shù)要小于平行時的導熱系數(shù)。這是因前者可對空氣的對流等作用能起有效的阻止作用所致。

23、2．溫度穩(wěn)定性 材料在受熱作用下保持其原有性能不變的能力通常用其不致喪失絕熱性能的極限溫度來表示。 3．吸濕性 絕熱材料從潮濕環(huán)境中吸收水分的能力稱為吸濕性。一般其吸濕性越大絕熱效果越不利。,4. 強度 絕熱材料的機械強度和其他建筑材料一樣是用極限強度來表示的。通常采用抗壓強度和抗折強度。由于絕熱材料含有大量孔隙，故其強度一般均不大，因此不宜將絕熱材料用于承受外界荷載部位。 選用絕熱材料時，應考慮其主

24、要性能達到如下指標，導熱系數(shù)不宜大于0.23w／(m·K)，表觀密度或堆積密度不宜大于600kg／m3，塊狀材料的抗壓強度不低于0.3MPa，絕熱材料的溫度穩(wěn)定性應高于實際使用溫度。,11.2.3常用絕熱材料的絕熱材料及其性能,1.硅藻土：大量極微小的微孔,2.蛭石是硅酸鹽材料經高溫加熱后形成的云母狀物質。其在加熱過程中水分迅速失去并膨脹，膨脹后的體積相當于原來體積的20倍。從而使該物質增加了通氣孔隙和保水能力。,3.膨脹珍珠

25、巖,4.發(fā)泡粘土5.輕質混凝土,6.微孔硅酸鈣： 具有容重輕導熱系數(shù)低，抗折抗壓強度高，遇水不變型使用壽命長，可鋸切施工方便，無毒，不腐蝕管道及設備等優(yōu)點，是目前最受電力，石油化工，冶金部門歡迎的新型硬質保溫材料。高溫微孔硅酸鈣屬硬質硅鈣石型，其使用溫度在1000攝氏度以上，主要用于鍋爐，窯爐及1000 攝氏度以上的管道及設備。,7.泡沫玻璃,8.巖棉及礦渣棉,,11.玻璃棉除適用與圍護結構及管道絕熱外， 還可用于低溫保冷工

26、程。,10.陶瓷纖維 陶瓷纖維導熱率低、熱容量小，具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和抗拉強度，廣泛應用于石油、化工行業(yè)高溫反 應設備和加熱設備的壁襯隔熱。尤其在石化行業(yè)乙烯裂 解爐上得到了廣泛的應用。 陶瓷纖維以其優(yōu)良的絕熱性能，在冶金行業(yè)的 步進爐、罩式爐、輥底式爐、臺車式爐、退火爐、推鋼式連續(xù)加熱爐、環(huán)型爐、高爐、電爐等各種加熱及熱處 理裝置上得到了廣泛應用。 陶瓷纖維不含致癌物質，是替代巖棉制品的理想保溫材料，大量應用

27、于發(fā)電機組鍋爐本體和各種高壓 、中壓蒸汽管線。,,11.吸熱玻璃：我國生產的茶色、灰色、藍色玻璃即屬于吸熱玻璃。12.熱反射玻璃：門、窗、櫥窗及高層建筑幕墻。13.中空玻璃：14.窗用絕熱薄膜：基本和熱反射玻璃相同。,15.泡沫塑料16.碳化軟木板17.纖維板18.蜂窩板,絕熱材料的應用,某冰庫絕熱采用多種絕熱材料、多層隔熱，以聚苯乙烯泡沫作為墻體隔熱夾芯板，在內墻噴涂聚胺酯泡沫層作絕熱材料，取得良好的效果。,絕熱材料微觀結

28、構,請觀察常用絕熱材料的微觀結構特點，如圖11-1所示。并分析如何可獲得具此類微觀結構特點的絕熱材料。,11.3 吸聲與隔聲材料,11.3.1 吸聲材料　　(1) 吸聲材料的定義　　當聲波遇到材料表面時，被吸收聲能與入射聲能之比，稱為吸聲系數(shù)。通常取125，250，500，1000，2000，4000（Hz）等六個頻率的吸聲系數(shù)來表示材料的吸聲頻率特性。凡六個頻率的平均吸聲系數(shù)大于0.2的材料，稱為吸聲材料。 吸聲材

29、料的氣孔是開放的，且互相連通，其氣孔越多，吸收性能越好。大多數(shù)吸收強度較低，因此，吸收材料應設置在護壁臺度以上，以免碰撞壞。,(2) 吸聲材料的類型及其結構形式1）多孔性吸聲材料，主要是纖維質和開孔型結構材料；多孔性吸聲材料從表面至內部存在許多細小的敞開孔道，當聲波入射至材料表而時，聲波很快地順著微孔進入材料內部，引起孔隙內的空氣振動，由于摩擦、空氣粘滯阻力和材料內部的熱傳導作用，使相當一部分聲能轉化為熱能 而被吸收。,2）吸聲的柔性

30、材料、膜狀材料、板狀材料和穿孔板。而柔性材料、膜狀材料、板狀材料和穿孔板，在聲波作用下發(fā)生共振作用使聲能轉變?yōu)闄C械能被吸收。它們對于不同頻率有擇優(yōu)傾向，柔性材料和穿孔板以吸收中頻聲波為主，膜狀材料以吸收低中頻聲波為主，而板狀材料以吸收低頻聲波為主。,11.3.2 隔聲材料,建筑上把主要起隔絕聲音作用的材料稱為隔聲材料。隔聲材料主要用于外墻、門窗、隔墻以及隔斷等。隔聲可分為隔絕空氣聲（通過空氣傳播的聲音）和隔絕固體聲（通過撞擊或振動傳播的

31、聲音）。兩者的隔聲原理截然不同。,對于空氣聲，根據(jù)聲學中的"質量定律"，其傳聲的大小主要取決于墻或板的單位面積質量，質量越大，越不易震動，則隔聲效果越好?？梢哉J為：固體聲的隔絕主要是吸收，這和吸聲材料是一致的；而空氣聲的隔絕主要是反射，因此必須選擇密實、沉重的如粘土磚、鋼板等作為隔聲材料。,對于隔絕固體聲音最有效的措施是采用不連續(xù)結構處理。即在墻壁和承重梁之間，房屋的框架和墻壁及樓板之間加彈性襯墊，這些襯墊的材料大多

32、可以采用上述的吸聲材料，如毛氈、軟木等。將固體聲轉換成空氣聲后而被吸聲材料吸收。,吸聲材料工程應用,廣州地鐵坑口車站為地面站，一層為站臺，二層為站廳。站廳頂部為縱向水平設置的半圓形拱頂，長84米，拱跨27.5米。離地面最高點10米，最低點4.2米，鋼筋混凝土結構。在未作聲學處理前該廳嚴重的聲缺陷是低頻聲的多次回聲現(xiàn)象。發(fā)一次信號槍，槍聲就象轟隆的雷聲，經久才停。聲學工程完成以后聲環(huán)境大大改善，經電聲廣播試驗后，主觀聽音效果達到聽清是分散

33、式小功率揚聲器播音。總之，聲學材料需根據(jù)其所用的結構、環(huán)境選用。 　　該聲學工程采用了以下幾種吸聲材料：,吸聲材料工程應用,(1) 阻燃輕質吸聲材料該材料是由天然植物纖維素，如碎紙、廢棉絮等經防火和防塵處理，其吸聲保溫性能接近玻璃棉?，F(xiàn)場噴粘或成品鋪裝而成。(2) 礦棉吸聲板礦棉吸聲板是以礦渣棉為主要原料，加入適量膠粘劑、防塵劑和憎水劑經加壓成型、烘干、固化、切割、貼面等工序而成。具有保溫、吸聲、抗震、不燃等特

34、性。,吸聲材料工程應用,(3) 穿孔鋁合金板和穿孔FC板經鉆孔處理后的材料，因增加了材料暴露在聲波中的面積，即增加了有效吸聲表面面積，同時使聲波易進入材料深處，因此提高了材料的吸聲性能。在穿孔板后面貼附玻璃棉更增強了吸聲效果。,吸聲材料工程應用,,環(huán)境友好材料,,第5章 綠色建筑材料,,綠色建筑材料又稱生態(tài)建材、環(huán)保建材和健康建材，它是指采用清潔生產技術、少用天然資源和能源，大量使用工業(yè)或城市固態(tài)廢棄物生產出的無毒、無污染

35、、無放射性、有利于環(huán)境保護和人體健康的建筑材料。,這里所說的“綠色”除指城市立體綠化、屋頂花園等特征外，而更主要的應是指對環(huán)境無污染危害的一種標志，是指這種建材能在不損害生態(tài)環(huán)境的前提下，提高人們的生活質量以及當代人與后代子孫的生活環(huán)境質量。因此綠色建材有時不單是指單獨的建材產品，它更多地意味著對建材的“健康、環(huán)保、安全”品性的評價，它代表建材工業(yè)的一次革命。,5.1 概述,5.1.1 建材對環(huán)境的污染 在建筑材料生產和使

36、用過程中，污染物一般來自六個方面：空氣、水、固體廢棄物、放射性、噪聲和熱等的污染。,(1)廢氣、粉塵對大氣的污染 建筑材料生產過程中大多伴有燒制過程。 (2)廢液造成的水體污染 在建材的選礦、冶煉、軋鋼過程中會產生很多污水。在冶金涂料等行業(yè)會產生有毒行染物汞、鎘、鉛、砷等廢液；在金屬加工、制造業(yè)中可產生酸、堿污染物；(3)固體廢棄物 工業(yè)窯爐產生的爐渣、采礦和冶煉過程中產生的冶金渣、尾礦與碎石；建筑過程中產生的砂、碎石；

37、金屬、塑料、木材等行業(yè)加工產生的金屬屑、木屑、碎塑料、碎玻璃等；卸老舊建筑物的碎磚、碎瓦等大大增加了固態(tài)廢棄物排放量 。,(4)原材料的開采占用大量的土地。(5)噪聲污染 在建筑施工中,不同的機械會發(fā)出強烈的噪聲，它是城市噪聲的主要來源之一。 (6)其他污染 家庭裝修中所使用的各種裝飾材料會釋放如甲醛、苯系物、酮等有機物，可直接刺激人的眼睛、皮膚，或引發(fā)氣管炎等；所使用的尾礦,天然石板材(如花崗巖石、大理巖石)瓷磚及瀝

38、青中，有時會含有過量的放射性元素如氡等。氡是一種氣體元素,如果被人吸收，有可能會引起肺癌等，這是建材對人體的直接危害作用。保溫材料中大量使用的石棉，是一種纖維狀的礦物，在開采和使用過程中被人體吸入后，可導致矽肺病。,實例：某部在新營房裝修時用了市面上非常流行的材料，可官兵入住后總覺得不舒服，張指導員的房間里經常有股奇怪的香味，睡在里面會出現(xiàn)頭暈、失眠等癥狀?！　?解析：出現(xiàn)上述癥狀，很有可能就是裝修污染所致。室內空氣污染的來源主要是人

39、造板材、墻紙、涂料、油漆、膠、防凍劑、防水劑等不環(huán)保的建筑材料，長期接觸會對人體的呼吸系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、五官、皮膚造成損害，嚴重的還會致癌。比如：地板輻射污染一般來自含放射性元素的石材做成的地磚，其中花崗巖所含的放射性元素比較多，進入人體呼吸道后造成輻射，破壞人的呼吸系統(tǒng)，重者會導致肺癌。,解決： 1、注重從源頭抓起。部隊在搞營房建設時，應計算好營房的污染承受力，計劃好裝修的用材，合理搭配和使用裝飾材料，最好不要大面積使用一種

40、裝飾材料。在采購時，要購買達到國家標準的裝修材料?！　?、裝修完畢不要急于入住。應先請專業(yè)機構到現(xiàn)場檢測，如果污染指標過高，空氣質量過差，必須立即采取措施進行改進。,3、采取相應的措施消除污染。常用的方法有以下幾種：一是通風。通過室內空氣的流通，可以降低室內空氣中有害物質的含量，從而減少此類物質對人體的危害。同時，通風也是降低輻射的有效手段。二是活性炭吸附法?；钚蕴渴菄H公認的吸毒能手，當室內空氣污濁時，可以采用此法。室內放置一些活性

41、炭可以有效吸附各種有害氣體。三是植物去污法。吊蘭、蘆薈、虎尾蘭能大量吸收室內甲醛等污染物質，減少甚至消除室內空氣污染?！　?、應多進行室外活動。官兵在搬入新房后，不要長時間呆在室內，切勿睡地板，因為離地表越近，地磚的輻射越強。,5.1.2 環(huán)境對建材的破壞作用 我國目前每年生產各種建筑材料要消耗資源50億t以上,全國建材工業(yè)每年排放的CO2達8億多t以上。這些氣體不但成為地球溫室效應的主要因素之一，同時又對建筑材料產生

42、影響作用。大氣中CO2濃度的增加，會加速混凝土碳化過程，從而影響了混凝土構件的特性，縮短了建筑物的使用壽命。大氣中SO2濃度的增加也會導致酸雨，酸雨會增加對建筑物、欄桿、扶手、建筑物表面材料的腐蝕老化，降低抗風化能力，同時酸雨也會使涂料、墻漆等大分子材料老化。,建筑瓷磚的環(huán)境影響評價在環(huán)境影響評價過程中采用了輸入輸出法模型，其輸入和輸出參數(shù)見圖3.5所示。其中輸入參數(shù)有能源和原料，輸出參數(shù)包括產品、廢水、廢渣，以及由二氧化碳排放引起

43、的全球溫室效應。,圖 某瓷磚生產線的輸入輸出法評價模型,建筑瓷磚的環(huán)境影響評價通過輸入輸出法計算，得到該瓷磚生產過程對環(huán)境的影響結果見圖3.6，其中圖3.6(a)為能源和資源的消耗情況，圖3.6(b)為對環(huán)境的影響。由圖可見，該瓷磚生產過程的能耗和水的消耗較大。由于采用鋼渣為主要原料，這是煉鋼過程排放的固態(tài)廢棄物，因此在資源消耗方面屬于再循環(huán)利用，這對保護環(huán)境是有利的生產工藝。,圖3.6 某瓷磚生產過程的環(huán)境影響LCA評價結果,建筑

44、瓷磚的環(huán)境影響評價,建筑瓷磚的環(huán)境影響評價另外，該工藝過程的廢渣排放量較小，僅為0.5 kg/m2。廢水的排放量為30 kg/m2，且可以循環(huán)再利用。相對而言，該工藝過程的溫室氣體效應較大，生產l m2瓷磚要向大氣層排放19.8 kg二氧化碳，因此，年產量為30萬m2的瓷磚向空中排放的二氧化碳總量是相當可觀的。對LCA評價結果的解釋：除上述的環(huán)境影響數(shù)據(jù)外，通過對該瓷磚生產過程的LCA評價，提出的改進工藝主要有降低能耗、降低廢水排

45、放量、減少溫室氣體效應影響等,5.1.3 生態(tài)建材的特點 生態(tài)建筑材料一般是指有利于保護生態(tài)環(huán)境,是一類對人體、周邊環(huán)境無害的健康型、環(huán)保型、安全型的建筑材料。生態(tài)材料應具有以下主要特點：(1)具有優(yōu)異的使用性能；(2)生產時少用或不用天然資源，大量使用廢棄物用；(3)采用清潔的生產技術,廢氣、廢渣和廢水的排放量相對較少;(4)使用過程中有益于人體健康、有利于生態(tài)環(huán)境改善及與環(huán)境相和諧;(5)廢棄后使之作為再生資源

46、或作為能源、資源可加以利用，或能作凈化處理。,5.2 常見的傳統(tǒng)建材傳統(tǒng)建材主要包括水泥、石材、混凝土、玻璃、修飾材料等。按其來源可分為人工建材與自然建材。結合環(huán)境效應介紹如下。5.2.1 人工建材（1）鋼鐵 (2) 水泥 水泥是建筑物使用量最大的材料。水泥的生產包括礦山開采，生料制備(原材料混合粉磨)、熟料煅燒、粉磨等組成。其主要的環(huán)境問題是能耗、粉塵污染、噪聲等。,(3)陶瓷 用于建筑飾面或用作建筑構件的各種陶

47、瓷制品統(tǒng)稱建筑陶瓷,且制品絕大多數(shù)施釉。根據(jù)用途特征.建筑陶瓷可分為墻地磚、衛(wèi)生陶瓷和管瓦3大品種。 (4)耐火材料 (5)玻璃 (6)涂(料)層 (7)強化地板,(8)石棉 石棉是硅酸鹽類纖維狀礦物.過去常被制成石棉瓦鋪蓋屋頂,現(xiàn)在也已用于室內，如在天花板、地面和墻壁上采用含有石棉的材料防火、隔音、絕熱及裝橫。石棉極易破碎成細微的纖維和粉塵,懸浮在空氣中的時間可達數(shù)月之久，造成空氣污染。長期吸入一定量的石棉纖維易引

48、起石棉肺、肺癌、胃腸癌及胸膜間皮瘤等。,5.2.2 天然建材—大理石、花崗石(1)放射性污染 無色無味的“殺手”——情性氣體氡,氡也是一種放射性元素，當被吸人人體它會使人們出現(xiàn)頭暈、白血球降低等癥狀。假若室內通風不良，人體長期受到高濃度氡的輻射，可導致肺癌、白血病(2)防治放射性污染 就傳統(tǒng)建材而言，其放射性物質的含量因其中建材種類及產地不同而有很大差異。通常，花崗巖、頁巖、浮巖等巖石類建材的放射性含量相對較高.砂子、水泥、混

49、凝土、紅磚次之.石灰石、大理石較低，天然石膏、木材最低。隨著工業(yè)和“三廢”治理的不斷發(fā)展，許多工業(yè)廢渣被用作建材，取得了明顯的經濟和社會效益。但由于工業(yè)廢渣往往對放射性物質有不同程度的富集,因而使工業(yè)廢渣建材如粉煤灰磚、磷石膏板等的放射性有所增高。,5.3 綠色涂料5.3.1 綠色涂料的意義 大多數(shù)建筑物都需要用涂料進行裝修，一方面起到裝飾作用，另一方面起到保護建筑物的作用。 涂料按用途分為內墻涂料系列、外墻涂料系

50、列及浮雕涂層系列；按類型分為面漆、中層漆、底漆等, 涂料的主要成分為樹脂類有機高分子化合物，在使用時(刷或噴涂)需用稀釋劑調成合適黏度以方便施工.,這些稀釋劑揮發(fā)性強,大量彌散于空氣中,是引起人中毒的罪魁禍首。各類“稀料”是由一些酯類、酮類、醚類、醇類及苯、甲苯、二甲苯等芳香烴配制而成。其中危害最大的是苯，它不僅能引起麻醉和刺激呼吸道，而且能在體內神經組織及骨髓中積蓄，破壞造血功能 (紅、白血球和血小板減少)，長期接觸能造成嚴重后果。傳

51、統(tǒng)的低固含量溶劑型涂料約含50％的有機溶劑。涂料的加工和生產產生的有機化合物在人類活動所產生的有機揮發(fā)組分(voc)總量中僅次于交通，居第二位，約占20％一25％。,5.3.2 綠色涂料的類型所謂“綠色涂料”是指節(jié)能、低污染的水性涂料、粉末涂料、高固體含量涂料(或稱無溶劑涂料)和輻射固化涂料等.(1)高固含量溶劑型涂料 其主要特點是，在可利用原有的生產方法、涂料工藝的前提下，降低有機溶劑用量，從而提高固體組分。 (2)水基涂料

52、 事實上，現(xiàn)在水基涂料使用量已占所有涂料的一半左右。水基涂料主要有水溶性、水分散性和乳膠性3種類型。 ①水分散型涂料。水分散型涂料實際應用面相對大一些，是通過將高分子樹脂溶解在有機溶劑——水混合溶劑中而形成。 ② 乳膠型涂料，，涂料使用過程中，高分子通過離子間的凝結成膜， ③水溶性高分子涂料。,(3)粉末涂料 粉末涂料理論上是絕對的voc為零的涂料； 制備工藝復雜，難以得到薄的涂層。(4)液體無溶劑涂料

53、 能量束固化型涂料。這類涂料之中多數(shù)含有不飽和基團或其他反應性基團，在紫外線、電子束的輻射下，可在很短的時間內固化成膜。 雙液型涂料。雙液型涂料貯存時低粘度樹脂和固化劑分開包裝，使用前混合，涂裝時固化。,(5)彈性涂料 所謂彈性涂料，即形成的涂膜不僅具有普通涂膜的耐水、耐候性.而且能在較大的溫度范圍內,保持一定的彈性韌性及優(yōu)良的伸長率。從而可以適應建筑物表面產生的裂紋而使涂膜保持完好(6)殺蟲內墻裝飾乳膠漆涂料

54、的研究和發(fā)展方向越來越明確，就是尋求voc不斷降低、直至為零的涂料，而且其使用范圍要盡可能寬、使用性能優(yōu)越、設備投資適當?shù)?。因而水基涂料、粉末涂料、無溶劑涂料等可能成為將來涂料發(fā)展的主要方向。,5.4 新型生態(tài)建筑材料 據(jù)統(tǒng)計，目前發(fā)展的生態(tài)建材主要有綠色水泥及混凝土材料、建筑用鋼、建筑飾面材料、建筑玻璃、建筑陶瓷等。5.4.1 生態(tài)水泥 水泥是主要的建筑材料。生產1t水泥熟料約需1.1t石灰石，燒成、粉碎需約105k

55、g煤、與此同時，分解1.1t石灰石,排放0.49tCO2。 生態(tài)水泥主要是指在生產和使用過程中盡量減少對環(huán)境影響的水泥。如利用生活垃圾的焚燒灰和下水道污泥的脫水干粉作為原料生產水泥是一種典型的生態(tài)水泥。,5.4.2 生態(tài)混凝土 生態(tài)混凝土可分為環(huán)境負荷降低型生態(tài)混凝土和生物對應型生態(tài)混凝土。(1) 粉煤灰硅酸鹽水泥 粉煤灰是火力發(fā)電廠燃煤粉鍋爐排出的廢渣。 (2) 礦渣硅酸鹽水泥 凡由硅酸

56、鹽水泥熟料和粒化高爐礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料稱為礦渣硅酸鹽水泥。,(1)環(huán)境負荷型生態(tài)混凝土 ①降低制造時的環(huán)境負荷。這種技術主要通過固體廢棄物的再生利用來實現(xiàn) ②降低使用時的環(huán)境負荷。如通過提高混凝土的耐性來提高建筑物的壽命；或者通過加強設計，搞好管理來提高建筑物的壽命，混凝土延長了壽命相當于節(jié)省了資源、能量等。③利用混凝土本身特性降低環(huán)境負荷， 如多孔混凝土，減少了原料用量。,(2)生物對應型生態(tài)混凝土

57、 ------是指能與動植物和諧共生的混凝土。 植生型生態(tài)混凝土是利用多孔混凝土的空隙透水、透氣并能滲透植物所需營養(yǎng)，生長植物根系這一特點來種植小草、低的灌木等植物，用于河川護堤的綠化、美化環(huán)境。 海洋生物、淡水生物對應型混凝土是將多孔混凝土設置在河川、湖沼和海濱等水域，讓陸生和水生小動物附著棲息在其凹凸不平的表面或空隙中，通過相互作用或共生作用，形成食物鏈，為海洋生物和淡水生物生長提供良好的條件，保護

58、生態(tài)環(huán)境。,5.4.3 粉煤灰制造混凝土骨料5.4.4 生態(tài)玻璃(1)類型 玻璃工業(yè)也是一個高能耗、污染大、環(huán)境負荷高的產業(yè)。平板玻璃生產時對環(huán)境的污染主要是粉塵﹑煙塵和SO2等。隨著建筑業(yè)、交通業(yè)的發(fā)展，平板玻璃已不僅僅是用作采光和結構材料，而是向著控制光線、調節(jié)溫度、節(jié)約能源，安全可靠、減少噪聲等多功能方向發(fā)展。①熱反射玻璃。熱反射玻璃是用噴霧法、濺射法在玻璃表面上涂上金屑膜、金屬氮化物膜或金屬氧化物膜面制成的。這種玻璃

59、能反射太陽光，可創(chuàng)造一個舒適的室內環(huán)境,同時在夏季能起到降低空調能耗的作用,②高性能隔熱玻璃。高性能隔熱玻璃是在夾層內的一面涂上一層特殊的金屬膜，由于該膜的作用，太陽光能照射進入室內，而室外的冷空氣被阻止在外，室內的熱量不會流失。③調光玻璃。自動調光玻璃有兩種，一種是電致色調玻璃。另一種是液晶調光玻璃。有兩片相對透明的電玻璃,一片涂有還原狀態(tài)變色的WO層，另一片為涂有氧化狀態(tài)下變色的普魯士藍層，兩層同時著色、消色，通過改變電流方向可自

60、由調節(jié)光的透過率，調節(jié)范圍達15％-75％。后者屬于透視性可變型。其結構為,在兩片相對透明的玻璃之間夾有一層分散有液晶的聚合物，通常聚合物中的液晶分子處于無序狀態(tài)，入射光被折射，玻璃為不透明，加上電場后，液晶分子按電場方向排布、結果得到透明的視野。,④隔音玻璃。隔音玻璃是在將隔熱玻璃夾層中的空氣換成氦、氬或六氮化硫等氣體并用不同厚度的玻璃制成,可在很寬的頻率范圍內有優(yōu)異的隔音性能。 ⑤電磁屏蔽玻璃。⑥抗菌自潔玻璃?？咕詽嵅Ａ?/p>

61、是采用目前成熟的鍍膜玻璃技術(如磁控澆注、溶膠-凝膠法等)在玻璃表面涂蓋一層二氧化鈦薄膜。 ⑦光致變色玻璃。,(2)窗戶節(jié)能材料和技術 窗戶是建筑的重要組成部分，但窗戶是建筑絕熱的薄弱環(huán)節(jié)，據(jù)一般統(tǒng)計,夏季通過玻璃窗入射的熱量占制冷機的最大負荷的20％~~30%。冬季通過玻璃窗的熱損失約占供熱負荷的30％~~50％，所以應重視建筑窗戶的節(jié)能研究。,我國現(xiàn)實的情況與國家標準現(xiàn)定值還有很大的差距，與先進國家相比

62、差距更大。我國的外墻傳熱系數(shù)比國外高4-5倍，屋頂高2.5-5.5倍，窗戶高1.5-2.2倍，節(jié)能任務非常艱巨。,5.5 綠色住宅與建筑 所謂綠色住宅是指, 能充分利用自然環(huán)境資源、并以基本上影響生態(tài)平衡為目的而建造的一種住宅。“綠色”建筑，并非是一般意義上的立體綠化、如房前屋后種花種草、屋頂花園等，而是對環(huán)境無害的一種標志；其“綠色”的本質,是使物質循環(huán)系統(tǒng)的首尾相接、無廢無污、高效和諧、開放式閉合型良性循環(huán)。下面簡要介紹

63、目前國內外一些綠色住宅情況。,世界各地十大著名綠色建筑一覽,英國的BRE綠色環(huán)境樓,荷蘭Delfut大學圖書館,英國諾丁漢稅務中心,英國綠色住宅示范房,丹麥斯科特帕肯低能耗建筑,德國愛森RWE辦公樓,英國格林威治新千年村,日本多層太陽能住宅,日本太陽能住宅,德國節(jié)能住宅,清華節(jié)能樓：2008年奧運建筑的“前期示范工程”-我國首座超低能耗示范樓,清華節(jié)能樓：2008年奧運建筑的“前期示范工程”-我國首座超低能耗示范樓,2006年7月6日，

64、由中國科技部和意大利環(huán)境與領土資源部共同建設的中意清華環(huán)境節(jié)能樓在清華大學舉行落成典禮。這座融綠色、生態(tài)、環(huán)保、節(jié)能理念于一體的智能化教學科研辦公樓，是由意大利著名建筑設計師馬利奧.古奇內拉設計的，總建筑面積為2萬平方米。它集成應用了自然通風、自然采光、低能耗圍護結構、太陽能發(fā)電、中水利用、綠色建材和智能控制等國際上最先進的技術、材料和設備。據(jù)初步核算，該樓每年將減排二氧化碳1200噸、二氧化硫5噸，為我國下一代節(jié)能建筑的設計和建設樹立

65、了一個樣板。,清華節(jié)能樓,全自然光 在綜合分析北京地區(qū)的特定氣候特點和周圍地形條件后，大樓造型采用C字型，以提高能源利用效率。樓東側墻上是寬寬長長的遮光板，就像飛機的機翼。進去后會發(fā)現(xiàn)大樓沒有亮燈，在背陰處也有足夠的自然光看書。據(jù)介紹，這些遮光板可以隨著陽光的變化自動調節(jié)角度，折射陽光，保證大樓從早6點到晚6點12小時使用自然光。在冬天采暖的時候，不消耗什么能源，就可以把房間溫度維持在20度左右。,清華節(jié)能樓,不用

66、空調 到了夏天，通過關閉百葉窗可以減少熱輻射，再加上房頂上的冷水管道，不用空調可以把溫度控制在18度左右。這座樓里找不到中央空調等設備，天花板上一塊塊網格，就是制冷的“空調”。這些網格由許多毛細管組成，天氣炎熱時，水流過這些管子就可以保持室內溫度適宜，還不會像空調一樣吹出冷風傷身。需要除濕時，用一種特殊溶液做能源的機器對空氣除濕，還可以對空氣殺菌后通風換氣。 室內無人時，補償式傳感器和二氧化碳

67、傳感器能夠調節(jié)室內空氣的流速和天花板的溫度，在保證室內空氣舒適的同時充分節(jié)約能源。,清華節(jié)能樓,暖瓶效應 整座樓三面都是真空玻璃窗結構。它的玻璃窗和一般的玻璃窗不同，它一共有四層玻璃而且中間的一層是真空的，這就形成了一種暖瓶效應，使得房間內冬暖夏涼。鍍膜玻璃、防火玻璃、真空玻璃……五花八門的先進技術把整座大樓的玻璃全副武裝起來。每一種玻璃都有自己的“看家功夫”，有的可以防止有害光線射入，有的可防火災蔓延，有的可防

68、噪聲，有的可保溫保濕。據(jù)介紹，大樓用了六種玻璃做大樓外圍結構，其中真空玻璃在國內首次安裝于真實建筑物上。,清華節(jié)能樓,節(jié)能七成 示范樓集中體現(xiàn)了“科技奧運、綠色奧運”的理念。示范樓建筑圍護結構導致負荷僅為常規(guī)建筑物的10%，冬季可基本實現(xiàn)零采暖能耗，考慮辦公設備、照明等系統(tǒng)在內，建筑物全年電耗僅是本市同類建筑物的30%。內部能源供應系統(tǒng)回收廢熱，在冬季作為生活熱水等的熱源，在夏季則作為空調系統(tǒng)的能源。示范樓集成了

69、國內外科研單位、制造企業(yè)的近百項建筑節(jié)能和與綠色建筑相關的最新技術，有近十項產品和技術為國內首次采用。,建筑材料物化環(huán)境狀況的定量評價建筑師在設計節(jié)能建筑時, 考慮更多的是建筑物在運行階段的能耗, 往往忽視了建筑物物化能(embodied energy) 的影響，即建筑物在原材料開采、運輸、構件生產、施工等過程消耗的能量。事實上，建筑物物化能影響是建筑物整個生命周期環(huán)境影響中不可或缺的環(huán)節(jié)。除了物化能外，建筑材料物化階段還存在其他