7.3.1 在滿足功能要求的情況下,材料的選擇宜符合下列要求:
1 宜選用可再循環(huán)材料、可再利用材料;
2 宜使用以廢棄物為原料生產(chǎn)的建筑材料;
3 應充分利用建筑施工、既有建筑拆除和場地清理時產(chǎn)生的尚可繼續(xù)利用的材料;
4 宜采用速生的材料及其制品;采用木結(jié)構(gòu)時,宜選用速生木材制作的高強復合材料;
5 宜選用本地的建筑材料。
7.3.2 材料選擇時應評估其資源的消耗量,選擇資源消耗少、可集約化生產(chǎn)的建筑材料和產(chǎn)品。
7.3.3 材料選擇時應評估其能源的消耗量,并應符合下列要求:
1 宜選用生產(chǎn)能耗低的建筑材料;
2 宜選用施工、拆除和處理過程中能耗低的建筑材料。
7.3.4 材料選擇時應評估其對環(huán)境的影響,應采用生產(chǎn)、施工、 使用和拆除過程中對環(huán)境污染程度低的建筑材料。
7.3.5 設計宜選用功能性建筑材料,并應符合下列要求:
1 宜選用減少建筑能耗和改善室內(nèi)熱環(huán)境的建筑材料;
2 宜選用防潮、防霉的建筑材料;
3 宜選用具有自潔功能的建筑材料;
4 宜選用具有保健功能和改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的建筑材料。
7.3.6 設計宜選用耐久性優(yōu)良的建筑材料。
7.3.7 設計宜選用輕質(zhì)混凝土、木結(jié)構(gòu)、輕鋼以及金屬幕墻等輕量化建材。
條文說明
7.3 選 材
7.3.1 首先,建筑中可再循環(huán)材料包含兩部分內(nèi)容,一是使用的材料本身就是可再循環(huán)材料;二是建筑拆除時能夠被再循環(huán)利用的材料。鋼材、銅材等金屬材料屬于可再循環(huán)材料,除此之外還包括:鋁合金型材、玻璃、石膏制品、木材等。
可再利用材料指在不改變所回收物質(zhì)形態(tài)的前提下進行材料的直接再利用,或經(jīng)過再組合、再修復后再利用的材料??稍倮貌牧系氖褂每裳娱L還具有使用價值的建筑材料的使用周期,降低材料生產(chǎn)的資源消耗,同時可減少材料運輸對環(huán)境造成的影響??稍倮貌牧习◤呐f建筑拆除的材料以及從其他場所回收的舊建筑材料??稍倮貌牧习ㄆ鰤K、磚石、管道、板材、木地板、木制品(門窗)、鋼材、鋼筋、部分裝飾材料等。
充分使用可再循環(huán)材料及可再利用材料,可以減少新材料的使用及生產(chǎn)加工新材料帶來的資源、能源消耗和環(huán)境污染。
其次,用于生產(chǎn)制造再生材料的廢棄物主要包括建筑廢棄物、工業(yè)廢棄物和生活廢棄物。在滿足使用性能的前提下,鼓勵使用利用建筑廢棄物再生骨料制作的混凝土砌塊、水泥制品和配制再生混凝土;鼓勵使用利用工業(yè)廢棄物、農(nóng)作物秸稈、建筑垃圾、淤泥為原料制作的水泥、混凝土、墻體材料、保溫材料等建筑材料;鼓勵使用生活廢棄物經(jīng)處理后制成的建筑材料。
第三,在設計過程中,應最大限度利用建設用地內(nèi)拆除的或其他渠道收集得到的既有建筑的材料,以及建筑施工和場地清理時產(chǎn)生的廢棄物等,延長其使用期,達到節(jié)約原材料、減少廢物的目的,同時也降低由于更新所需材料的生產(chǎn)及運輸對環(huán)境的影響。設計中需考慮的回收物包括木地板、木板材、木制品、混凝土預制構(gòu)件、金屬、裝飾燈具、砌塊、磚石、保溫材料、玻璃、石膏板、瀝青等。
第四,可快速再生的天然材料指持續(xù)的更新速度快于傳統(tǒng)的開采速度(從栽種到收獲周期不到10年)。可快速更新的天然材料主要包括樹木、竹、藤、農(nóng)作物莖稈等在有限時間階段內(nèi)收獲以后還可再生的資源。我國目前主要的產(chǎn)品有:各種輕質(zhì)墻板、保溫板、裝飾板、門窗等等。快速再生天然材料及其制品的應用一定程度上可節(jié)約不可再生資源,并且不會明顯地損害生物多樣性,不會影響水土流失和影響空氣質(zhì)量,是一種可持續(xù)的建材,它有著其他材料無可比擬的優(yōu)勢。但是木材的利用需要以森林的良性循環(huán)為支撐,采用木結(jié)構(gòu)時,應利用速生豐產(chǎn)林生產(chǎn)的高強復合工程用木材,在技術(shù)經(jīng)濟允許的條件下,利用從森林資源已形成良性循環(huán)的國家進口的木材也是可以的。
第五,宜選用距離施工現(xiàn)場500km以內(nèi)的本地的建筑材料。綠色建筑除要求材料優(yōu)異的使用性能外,還要注意材料運輸過程中是否節(jié)能和環(huán)保,因此應充分了解當?shù)亟ㄖ牧系纳a(chǎn)和供應的有關(guān)信息,以便在設計和施工階段盡可能實現(xiàn)就地取材,減少材料運輸過程資源、能源消耗和環(huán)境污染。
7.3.2 為降低建筑材料生產(chǎn)過程中天然和礦產(chǎn)資源的消耗,本條鼓勵建筑設計時選擇節(jié)約資源的建筑材料。
對建筑材料評價體系的研究目前在我國還處于起步階段,需要大量的實踐數(shù)據(jù)和經(jīng)驗積累,又由于我國地域遼闊,目前還很難獲得全面的、最新的、精確的和適應性強的數(shù)據(jù)。下列提供的公式及數(shù)據(jù),可為設計者初步設計階段選擇資源消耗小的建筑材料提供參考依據(jù)。
根據(jù)初步設計階段(建筑概算書)提供的建筑材料清單,計算建筑物單位建筑面積所用建筑材料生產(chǎn)過程中消耗的天然及礦產(chǎn)資源量C(t/m2):

式中:Xi——第i種建筑材料生產(chǎn)過程中單位重量消耗資源的指標(見表3);
Bi——單體建筑用第i種建筑材料的總重量(t);
S——單體建筑的建筑面積(m2);
α——單體建筑所用第i種建筑材料的回收系數(shù)(見表4)。
表3 單位重量建筑材料生產(chǎn)過程中消耗資源的指標Xi (t/t)

注:本表中的Xi值來源于《綠色奧運建筑評估體系》(2003年)。
表4 可再生材料的回收系數(shù)α

注:本表中的α值來源于《綠色奧運評估體系》(2003年)。
設計階段必須考慮的主要建筑材料包括鋼材、鋁材、水泥、建筑玻璃、建筑衛(wèi)生陶瓷、實心黏土磚、混凝土砌塊、木材制品等。在計算建筑材料資源消耗時必須考慮建筑材料的可再生性。具備可再生性的建筑材料包括:鋼筋、型鋼、建筑玻璃、鋁合金型材、木材等。其中建筑玻璃和木材雖然可全部或部分回收,但回收后的玻璃一般不再用于建筑,木材也很難不經(jīng)處理而直接應用于建筑中。因此,計算時可不考慮玻璃和木材的回收再利用因素。
采用砌體結(jié)構(gòu)時,結(jié)構(gòu)的材料應嚴格限制黏土磚的使用,少用其他黏土制品,設計中宜選用本地工業(yè)、礦業(yè)、農(nóng)業(yè)廢料制成的墻材產(chǎn)品。如:混凝土小型空心砌塊、粉煤灰磚、粉煤灰空心砌塊、灰砂磚、煤矸石磚、頁巖磚、海泥磚、植物纖維石膏渣增強砌塊等。通過這些材料的選用有利于資源的綜合利用。
7.3.3 首先,建筑材料從獲取原料、加工運輸、成品制作、施工安裝、維護、拆除、廢棄物處理的全壽命周期中會消耗大量能源。在此過程中耗能少的材料更有利于實現(xiàn)建筑的綠色目標。
為降低建筑材料生產(chǎn)過程中能源的消耗,本條鼓勵建筑設計階段選擇生產(chǎn)能耗少的建筑材料。以下提供的公式及數(shù)據(jù),可為初步設計階段選擇能耗低的建筑材料提供參考依據(jù)。
根據(jù)初步設計階段(建筑概算書)提供的建筑材料清單,計算建筑物單位建筑面積所用建筑材料生產(chǎn)過程中消耗的能源量E(GJ/m2):

式中: Xi——第i種建筑材料生產(chǎn)過程中單位重量消耗資源的指標(GJ/t)(見表5);
Bi——單體建筑所用第i種建筑材料的總重量(t);
S——單體建筑的建筑面積(m2);
α——單體建筑所用第i種建筑材料的回收系數(shù)(見表4);
Xri——單體建筑所用第i種建筑材料的回收后再利用過程的生產(chǎn)能耗指標(GJ/t)。
表5 單位重量建筑材料生產(chǎn)過程中消耗能源的指標Xi (GJ/t)

注:1 本表中的Xi值來源于《綠色奧運建筑評估體系》(2003年);
2 其中混凝土砌塊的生產(chǎn)能耗中末計入原材料的生產(chǎn)能耗。
在設計階段必須考慮的主要建筑材料有鋼材、鋁材、水泥、建筑玻璃、建筑衛(wèi)生陶瓷、實心黏土磚、砌體材料、木材制品等。在計算建筑材料生產(chǎn)能耗時也必須考慮建筑材料的可再生性。與資源消耗不同的是,回收的建筑材料循環(huán)再生過程同樣需要消耗能源。我國回收鋼材重新加工的能耗為鋼材原始生產(chǎn)能耗的20%~50%,取40%進行計算;可循環(huán)再生鋁生產(chǎn)能耗占原生鋁的5%~8%,取6%進行計算。建筑材料回收后循環(huán)利用的生產(chǎn)能耗指標為:鋼材為11.6GJ/t,鋁材為10.8GJ/t。
建筑材料的生產(chǎn)能耗在建筑能耗中所占比例很大。因此,使用生產(chǎn)能耗低的建筑材料對降低建筑能耗具有重要意義。在評價建筑材料的生產(chǎn)能耗時必須考慮建筑材料的可再生性,用建筑材料全生命周期的觀點看,像鋼材、鋁材這樣高初始生產(chǎn)能耗的建筑材料其綜合能耗并不高。
其次,鼓勵使用施工及拆除能耗低的建筑材料,施工和拆除時采用不同的建筑材料對能源的消耗有著明顯的差別,例如:混凝土裝飾保溫承重空心砌塊可簡化施工工序,節(jié)約施工能耗;建筑模網(wǎng)混凝土施工過程中免支模、免振搗、免拆模,采用機械化施工,簡單、方便,減少了模板的消耗和浪費;永久性模板在灌入模板的混凝土達到拆模強度時不再拆除,而是作為結(jié)構(gòu)的一部分或者作為其表面裝飾、保護材料而成為建筑物的永久結(jié)構(gòu)或構(gòu)造,避免了一般模板的反復支、拆和周轉(zhuǎn)使用。
7.3.4 為降低建筑材料生產(chǎn)過程中對環(huán)境的污染,最大限度地減少溫室氣體排放,保護生態(tài)環(huán)境,本條鼓勵建筑設計階段選擇對環(huán)境影響小的建筑體系和建筑材料,以下提供的公式及數(shù)據(jù),可為設計者初步設計階段選擇對環(huán)境污染小的建筑材料提供參考依據(jù)。
根據(jù)初步設計階段(建筑概算書)提供的建筑材料清單,計算建筑物單位建筑面積所用建筑材料生產(chǎn)過程中排放的CO2量P(t/m2)(其他排放污染物如S02、NOx、粉塵等因數(shù)量相對較小,與排放CO2量存在數(shù)量級上的差別,故僅以排放CO2的量表示):

式中: Xi——第i種建筑材料生產(chǎn)過程中單位重量排放CO2的指標(t/t)(見表6);
Bi——單體建筑所用第i種建筑材料的總重量(t);
S——建筑單體的建筑面積總和(m2);
α——單體建筑所用第i種建筑材料的回收系數(shù)(見表4);
Xri——單體建筑所用第i種建筑材料的回收過程排放CO2指標(t/t)。
在設計階段必須考慮的主要建筑材料有鋼材、鋁材、水泥、建筑玻璃、建筑衛(wèi)生陶瓷、實心黏土磚、混凝土砌塊、木材制品等。在計算建筑材料生產(chǎn)過程排放CO2量時也必須考慮建筑材料的可再生性。與資源消耗不同的是,回收的建筑材料循環(huán)再生過程同樣要排放CO2,我國回收鋼材重新加工的CO2排放量為鋼材原始生產(chǎn)CO2排放量的20%~50%,取40%進行計算;可循環(huán)再生鋁生產(chǎn)CO2排放量占原生鋁的5%~8%,取6%進行計算。因此,建筑材料回收后再利用的生產(chǎn)過程排放CO2的指標為:鋼材為0.8t/t,鋁材為O.57t/t,參見表6。
表6 單位重量建筑材料生產(chǎn)過程中排放CO2的指標Xi (t/t)

注:本表中的Xi值來源于《綠色奧運建筑評估體系》(2003年)。
7.3.5 功能性建材是在使用過程中具有利于環(huán)境保護或有益于人體健康功能的,對地球環(huán)境負荷相對較小的建筑材料。它的主要特征是:①在使用過程中具有凈化、治理、修復環(huán)境的功能;②在其使用過程中不形成二次污染;③其本身易于回收或再生。此類產(chǎn)品具有多種功能,如防腐、防蛀、防霉、除臭、隔熱、調(diào)濕、抗菌、防射線、抗靜電等,甚至具有調(diào)節(jié)人體機能的作用。例如:抗菌材料、空氣凈化材料、保健功能材料、電磁波防護材料等。
1 隨著人們對室內(nèi)環(huán)境的熱舒適要求越來越高,建筑能耗也相應隨之增大,造成能源消耗持續(xù)增長,為達到舒適和節(jié)能的雙贏,人們正進行著積極的探索。如:在建筑圍護結(jié)構(gòu)中加入相變儲能構(gòu)件,提供了一種改善室內(nèi)熱舒適性、降低能耗和緩解對大氣環(huán)境負面影響的有效途徑。
2 建筑物的地下室和不設地下室的首層地面因直接與地基相連,故在春天或雨季時常常“回潮”,在我國南方和沿海地區(qū),建筑物的防潮問題尤為突出,若不采取有效的防潮措施,建筑材料很容易霉變,在通風不暢的情況下易產(chǎn)生霉菌,影響室內(nèi)人員的身體健康,同時建筑材料的耐久性受到較大的影響。根據(jù)不同的需要,防潮材料的種類有很多,如:防潮石膏墻體材料、聚乙烯薄膜、燒結(jié)灰砂磚等。
3 鼓勵采用具有自潔功能的建筑材料。近年來各種新型表面自潔材料相繼問世,應用較多的有表面自潔玻璃、表面自潔陶瓷潔具、表面自潔型涂料等,它們的使用可提高表面抗污能力,減少清潔建材表面污染帶來的浪費,達到節(jié)能和環(huán)保的目的。
4 室內(nèi)空氣中甲醛、苯、甲苯、有機揮發(fā)物、人造礦物纖維是危害人體健康的主要污染物。為積極提供有利于人體健康的環(huán)境,鼓勵選用具有改善居室生態(tài)環(huán)境和保健功能的建筑材料?,F(xiàn)在國內(nèi)開發(fā)了很多有利于改善室內(nèi)環(huán)境及人體健康的材料,如:防腐、防蛀、防霉、除臭、隔熱、調(diào)濕、抗菌、防射線、抗靜電等功能的多功能材料。這些新材料的研究開發(fā)為營造良好室內(nèi)環(huán)境提供了新的途徑。
7.3.6 綠色建筑提倡采用耐久性好的建筑材料,可保證建筑材料維持較長的使用功能,延長建筑使用壽命,減少建筑的維修次數(shù),從而減少社會對材料的需求量,也減少廢舊拆除物的數(shù)量,采用耐久性好的建筑材料是最大的節(jié)約措施之一。
7.3.7 輕質(zhì)混凝土包括輕骨料混凝土、多孔混凝土(如加氣混凝土、泡沫混凝土)和大孔混凝土(如無砂或少砂的大孔混凝土等)。輕骨料混凝土是以天然輕骨料(如浮石、凝灰?guī)r等)、工業(yè)廢渣輕骨料(如爐渣、粉煤灰陶粒、自燃煤矸石等)、人造輕骨料(頁巖陶粒、黏土陶粒、膨脹珍珠巖等)取代普通骨料所制成的混凝土材料。采用輕質(zhì)混凝土是建材輕量化的重要手段之一,輕質(zhì)混凝土大量應用于工業(yè)與民用建筑及其他工程,可以節(jié)約材料用量、減輕建筑自重、減小地基荷載及地震作用。同時使用輕質(zhì)混凝土還可提高構(gòu)件運輸和吊裝效率等。
在主要建筑材料中,木材是唯一可再生利用的、具有最好環(huán)境效益的材料。木結(jié)構(gòu)房屋從木構(gòu)件的采集、加工成型到現(xiàn)場拼裝對環(huán)境影響最小,幾乎不產(chǎn)生任何有害氣體,是完全環(huán)保型的建筑體系。建筑廢棄后,建筑的大部分構(gòu)件可以得到再次利用或其他利用,做到資源的永續(xù)循環(huán)。我國木結(jié)構(gòu)研究尚處于初級階段,在木結(jié)構(gòu)住宅的開發(fā)方面,尚有許多工作要做,隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展和人們對生活環(huán)境要求的不斷提高,木結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展,將進入新階段。
采用輕鋼以及金屬幕墻等建材是建材輕量化的最直接有效的辦法,直整降低了建材使用量,進而減少建材生產(chǎn)能耗和碳排放。


建筑設計防火規(guī)范 GB5
