建筑材料的再利用策略研究
摘要:建筑行业的发展,伴随着资源的日渐匮乏和环境的污染,如何提高建筑材料资源的再利用率,已成为了社会各界普遍关心的问题。因此,本文结合相关理论,探讨了建筑材料的再利用策略。
关键词:建筑材料 再利用 可持续发展 循环 再生利用 TU50 X799.1
0 引 言
近几年来,中国建筑行业的发展十分繁荣,取得了令人瞩目的经济效益,但是目前我国的城市建设中建筑存在着大拆大建的现象,很多建筑使用还不到 30 年就已经被重新拆改,城市建筑在反复拆建中建筑材料的循环利用率低,存在着巨大的浪费现象。在一些城市改造中,多少传统建筑被推倒,就连祖先留下来的建筑财富也遭破坏,令人痛心疾首。建筑在拆建过程中,产生大量的能源的消耗和对环境的污染。尤其是建筑材料的消耗和浪费更是严重,我国目前每年的建筑材料要消耗 50 亿吨以上的资源 ,2.3 亿吨标准煤,同时大量排放二氧化碳、二氧化硫和二氧化氮等有害气体和粉尘。建筑材料的生产与应用过程与人们生活关系密切,材料从形成到被利用到建筑工程建设的各个环节中都与资源、能源和环境有着密切的关系。同时建材工业也是高污染工业,容易对周围环境、资源和人们身体健康安全造成危害。因此对建筑材料的在利用的研究迫在眉睫。
1 建筑材料再利用的方法
目前,从建材的再利用角度看,有直接再利用和再生利用这两种方式。直接再利用是对建材进行简单的处理,在保持材料原型的基础上,直接将旧材料用于建筑的方式;再生利用则是需要通过复杂的加工程序和化工程序,对回收的建筑材料进行再利用,相对直接再利用而言,耗能量大。建筑材料资源的再利用可以说是一种建筑动态保护中的方式,因此对建筑材料的再利用的研究迫在眉睫。
2 建筑材料的直接再利用
2.1 传统建筑材料的直接再利用
由于城市建设的发展要求,每年要拆除旧建筑时候,留下的建筑残骸都会产生大量的废旧砖头和混凝土废块、废旧木材和金属废料。如何才能将这些废旧材料的大部分成为一种可循环的建筑资源进行再次利用,将是建筑可持续发展道路的革新。在建筑的施工过程中,每 1 万平方米的建筑就会产生 500 吨~600 吨的建筑废渣,这些建筑垃圾中的 80%以上是混凝土、砖、砂浆等废旧建筑材料,这些废旧材料经过分拣、剔除和粉碎的手段是可作再生资源重新利用的。实际上,建筑材料本身就毒性轻微或无毒,尤其是传统建筑,在建造时的用材没有经过大规模的工业化生产,污染小、毒性小,对传统建筑垃圾的循环再利用不仅能保护环境,还可以节省大量的建设资金和资源,并且还能传达了原建筑的历史信息,在一定程度上可以延续城市文脉,对保护文化和文化传承也是有利的。
2.1.1 木材的再利用
木材是最典型传统建筑材料,在进行传统建筑拆改时候实现旧建筑木材的再利用,是建筑材料循环再利用应该关注的焦点。目前对旧建筑木材的直接再利用主要包括复用,或应用于建筑装饰装修中。废旧木材可回收、分类后可加工成各种可用木料,也可以直接复用。废旧的建筑木材可以被加工成其它产品,比如人造板材、纸制品及混合物。复用的方法通常是把废旧木材应用到室内及建筑装修当中,建筑木材的虫眼、木节、裂纹,具有与新的木材不能比拟的性格和灵魂、富有历史和文化韵味。将这些木材除虫、熏蒸、打磨、上保护漆,或直接保留原样,做成仿古家具、木地板等。
2.1.2 砖瓦的再利用
砖瓦是是我国传统建筑大量使用的材料之一,历史悠久。在旧建筑拆建中废弃砖石在建筑垃圾中所在比例非常大。将砖石回收和再利用,一方面可以有效解决废弃粘土砖的处理问题;另一方面可以节约砂石资源,减少资源浪费。旧砖瓦通常会被重新利用到建筑景观中,或者园林的铺路中。例如,用碎裂瓦拼图案,用旧砖和卵石构成不同图案的路面,用剩下来的边角废料构成条状方块如拼木地板似的路面等等。
2.1.3 混凝土的再利用
混凝土是建筑建设中用量最大,也是用途最广的建筑材料,混凝土材料的可持续发展一直受到各个国家的重视。美国有将混凝土废弃物作为混凝土的粗、细骨料进行废弃利用的研究,日本、德国也相继开始了废弃混凝土再生利用的研究,但是废弃混凝土的再生骨料,需要一系列的加工和分离处理,成本较高。
2.2 一般废弃物的再利用
一般废弃物已为人们所广泛接受,并且各国建筑师已开始大量探索对一般废弃物再利用。在建筑中的一般废弃物中集装箱最常见的,国外建筑师有许多对它再利用的范例,用集装箱在公园、商业区改造成咖啡厅的案例十分常见。目前逐渐升温的还有利用其他废弃物作为建筑材料的做法,例如,废弃轮胎可以作为装饰建筑体的外墙,既美观性又保护墙体。也而在我国,也在大力推动建设资源的综合利用,在不久的将来,我国就会出现大量的用秸秆、煤渣等工农业废料作为主要原料而建造成的环保节能、安全、轻便的新型房屋了。
2.3 可循环建筑材料的应用
可循指的是一个建筑材料被再次利用的行为。建筑材料的可循环可以有效的避免建筑材料制造的浪费,减少建筑垃圾的数量,减少能耗和浪费。但是,对建筑材料的循环利用有时会造成更大的能源浪费。所以,在选择建筑材料时候,应充分考虑耗能量,循环率的经济效益以及对周围环境的影响程度。为了增强新型材料的循环利用率,应该在建造建筑的源头开始,就选择合理的可循环的建筑材料和建筑构件,尽量配合科学的建筑工艺,增加建筑材料拆卸和再利用的几率。
3 建筑废料的再生利用
建筑材料资源的再生利用可以作为作为一种产业,实现能源的再生。建筑材料的再生利用要求从建筑建造的整个寿命周期入手,从建筑材料的制造、建筑材料的使用、建筑材料的废弃直至建筑材料的再生利用,都必须具备与生态环境的协调,减少对资源、能源消耗,使再生资源利用率增加。然而,目前对建筑废料的再生处理力方法仍显不多,建筑废料处理方法主要是运往露天地方堆放或填埋,造成严重的环境污染。
例如废旧木材可用来制造和生产人造板材,比如纤维板、复合板、刨花板、水泥刨花板等。在废弃木料的再生利用中每立方的的人造板可代替 3 立方的原木,因此充分利用废旧木材来发展人造板,是废弃木料的再生利用的最经济的方式。
除了制造建筑板材外,废弃木料还可以切成碎片,涂上胶黏剂,进行蒸汽加热和压缩用来制作住宅的柱子、梁等建筑材料。利用废旧木材、塑料也可以制造木塑复合材料,运用锯末、稻壳、农作物秸秆等以一定的比例添加黏合剂,经高温高压处理后制成结构型材。
从节能、环保的角度考虑,建筑废料再生产利用势在必行。实施对建筑废料的再生利用需要解决好下列问题:
⑴ 用科学的手段对建筑废料回收利用进行研究。
⑵政府应该制定相应的“强制性”和“鼓励性”的政策、例如出台技术规范和技术标准。制定鼓励建筑业回收和利用垃圾废料的激励政策,从产业政策和法规制度上引导再生建筑材料的健康展。
建筑材料的再生利用主要包括建筑废料的再生利用、在建筑产业对工农业废弃物的再生利用,和将一般废弃物再生转化为建筑材料。从建筑材料的可持续发展的角度来看,材料在建筑的整个寿命周期中从制造、使用、废弃都必须与生态环境的发展协调适应。
4 结 语
建筑材料资源的保护与再利用是一项综合的系统性。它涉及到多学科的交叉和融合,我们从观念和理念上提高对建筑材料再利用的认识、从制度和法律上引导建筑材料再利用的发展、从设计源头就采用可循环利用材料,从而提高建筑使用寿命和建筑材料的节能水平,提高材料的可循环利用率,实现可持续建筑材料和可持续建筑的发展。
参考文献
[1] 刘亚光,鲁岗. 旧建筑空间的改造和再生 [M]. 北京:中国建筑工业出版社, 2010.
[2]中华人民共和国国家技术监督局, GB/T50378-2006,绿色建筑评价标准,北京:中国标准出版社, 2006.