可持續(xù)性混凝土 零碳型材料的未來
雖然,由于使用水泥,混凝土從沒被公認(rèn)是一種“綠色”或環(huán)保型材料,但是,當(dāng)前市場的種種跡象顯示,巨大的變化正悄悄而來。綜合現(xiàn)代化施工方法,材料技術(shù),建筑標(biāo)準(zhǔn)以及完整使用周期成本,混凝土結(jié)構(gòu)已被證明是一種能滿足未來指定標(biāo)準(zhǔn)的,最佳和最經(jīng)濟(jì)的解決方案?;炷猎牧峡删偷毓?yīng),其保溫性能以及長期的耐久性,也是目前混凝土被譽(yù)為一種 “綠色”可持續(xù)性材料所具備的種種有利因素。
混凝土確立其最具有可持續(xù)性結(jié)構(gòu)所邁出的另一個具有決定意義的一步是,推出了保溫混凝土模板體系(ICF)。該體系既簡化了施工工藝,又加快了施工速度。此外,還為基本的保溫結(jié)構(gòu),提供了一個最佳的保溫效果。ICF正在為混凝土開拓出一個全新的市場。這不僅是對混凝土設(shè)計(jì)局限性的挑戰(zhàn),也是對混凝土技術(shù)局限性的挑戰(zhàn)。更確切地說,這是一種能適應(yīng)于現(xiàn)有施工技術(shù),提高材料的應(yīng)用性能(特別是廢棄和再生利用材料),使施工速度更快捷,施工工藝更切實(shí)可行?,F(xiàn)已確信,ICF是未來八年中,能獲得性能和可持續(xù)性最高標(biāo)準(zhǔn)的最佳結(jié)構(gòu)體系。
ICF能確保提供高標(biāo)準(zhǔn)性能,但是,在英國建筑業(yè)中,它至今尚未得到廣泛的認(rèn)可,其原因是,在設(shè)計(jì)領(lǐng)域中盛行的滿足最低標(biāo)準(zhǔn)的哲學(xué)理念。但是,隨著建筑規(guī)程的不斷更新,ICF已變得越來約具有競爭性,必將與傳統(tǒng)的施工法展開競爭,并將體現(xiàn)出其性能的優(yōu)越性。
住宅建筑是ICF的主要應(yīng)用領(lǐng)域,它已被廣泛應(yīng)用于各種形式的地下、低層或多層住宅結(jié)構(gòu)中,不管是設(shè)計(jì)成素混凝土,還是鋼筋混凝土,均被永久性的保溫模板完全保護(hù),它已全面打開了更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
復(fù)合ICF體系所獲得的更輕質(zhì)的性能水平、相關(guān)的結(jié)構(gòu)性能、可靠的U值、氣密性以及抗洪性能,所有這些因素,都會提高該體系的經(jīng)濟(jì)性,但是,ICF體系越來越被認(rèn)可的關(guān)鍵因素是其基本的施工成本。的確,ICF所用的材料費(fèi)會比混凝土砌塊更貴些,但是,其較低的供料費(fèi)和材料損耗費(fèi),較低的勞務(wù)工技能和施工設(shè)備要求,使施工總成本更低,總工期也更短,同時,也大大降低了健康和安全風(fēng)險(xiǎn)。
有關(guān)可持續(xù)性問題,ICF正是混凝土所需的,能獲得最高的性能評級。對于ICF而言,完全能滿足被動式能源標(biāo)準(zhǔn),在全歐洲,這是必須做到的。一幢符合被動式能源標(biāo)準(zhǔn)的建筑,幾乎不會由于自身的構(gòu)造體系消耗能源。這類建筑不必安裝“有源的”供暖系統(tǒng)來維持一種舒適的生活環(huán)境。這種結(jié)構(gòu)可大幅度降低能源需求,也可降低提供非常昂貴的可再生能源需求。被動式能源就是“可持續(xù)住宅規(guī)程”中規(guī)定的,建筑物需達(dá)到的第6級等級標(biāo)準(zhǔn)。
把混凝土當(dāng)作通用建筑構(gòu)造的結(jié)構(gòu)材料,或許給混凝土提供了一個進(jìn)一步獲得“綠色”建筑材料證書的機(jī)會。當(dāng)前,混凝土在環(huán)境中的排名是相當(dāng)差的,其原因是,生產(chǎn)水泥時,對能源的需求相當(dāng)大,但是,這個問題組正在通過增加使用廢料,諸如磨細(xì)粉煤灰(PFA)和礦渣粉(GGBS),作為水泥的替代物,使之逐步解決。天然骨料也正在被其他廢料,諸如粉碎的混凝土和砌塊,或其他有潛力的材料,諸如碎輪胎和碎玻璃取代。在傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)中,混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度和外觀,在技術(shù)規(guī)范中是至關(guān)重要的,而在CIF住宅設(shè)計(jì)中,對結(jié)構(gòu)的性能要求比較低。此外,由于混凝土被填充在模板中,因此,無需考慮混凝土的外觀。
一般,采用聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)作模板體系的模板材料,一開始,可能會產(chǎn)生一些環(huán)保問題。因?yàn)镋PS也是一種石油產(chǎn)品。但是,全球生產(chǎn)的EPS不足石油產(chǎn)量的1%,而且,它在整個50年的使用周期內(nèi),大約可節(jié)約超過其本身能源的60倍之多,一俟被建筑幕墻保護(hù),該材料就不會毀損,而且還可保護(hù)混凝土中溫度的變化,并可免遭其他風(fēng)化和老化的影響。這種保溫和混凝土的完美結(jié)合,使CIF結(jié)構(gòu)不僅表現(xiàn)出最佳的節(jié)能效果,而且還能提高其他結(jié)構(gòu)的耐久性。如果在使用周期結(jié)束后,該結(jié)構(gòu)還能被全部再生利用,成為新一代建筑物的原材料。
結(jié)語
那么,CIF體系的未來何在呢?英國正認(rèn)識到這種用于普通建筑的結(jié)構(gòu)體系的潛力。其成本將日益具有競爭性。對于該專業(yè)人員和操作工的培訓(xùn)和資格認(rèn)證也逐步走上正軌。結(jié)構(gòu)材料的性能標(biāo)準(zhǔn)也達(dá)到滿足英國政府承諾的,在2016年之前,“可持續(xù)住宅規(guī)程”規(guī)定達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。這是混凝土的一個全新的市場,也是僅幾年前剛剛出現(xiàn)的,“綠色”混凝土材料的一個領(lǐng)域。當(dāng)前,我們看到的一幕,即“灰色”混凝土與“白色”保溫材料的完美結(jié)合,產(chǎn)生了比其他建筑選擇跟綠色的結(jié)構(gòu)形式。CIF結(jié)構(gòu)是最現(xiàn)成和最適用的,并能符合未來建筑標(biāo)準(zhǔn)的營建法。
?。櫼?nbsp;譯自英國《CONCRETE》雜志 June 2008 P. 39-40)
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