可持續(xù)性混凝土 零碳型材料的未來
2009-02-05 00:00
目前，英國政府已制定的2016年目標規(guī)定，屆時，英國新營建的建筑，必須根據“建筑規(guī)范綠色指南”和“可持續(xù)住宅規(guī)程”這兩份主要文件的規(guī)定，達到零碳標準。
雖然，由于使用水泥，混凝土從沒被公認是一種“綠色”或環(huán)保型材料，但是，當前市場的種種跡象顯示，巨大的變化正悄悄而來。綜合現代化施工方法，材料技術，建筑標準以及完整使用周期成本，混凝土結構已被證明是一種能滿足未來指定標準的，最佳和最經濟的解決方案?；炷猎牧峡删偷毓?，其保溫性能以及長期的耐久性，也是目前混凝土被譽為一種 “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)性結構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，還為基本的保溫結構，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計局限性的挑戰(zhàn)，也是對混凝土技術局限性的挑戰(zhàn)。更確切地說，這是一種能適應于現有施工技術，提高材料的應用性能（特別是廢棄和再生利用材料），使施工速度更快捷，施工工藝更切實可行?，F已確信，ICF是未來八年中，能獲得性能和可持續(xù)性最高標準的最佳結構體系。
ICF能確保提供高標準性能，但是，在英國建筑業(yè)中，它至今尚未得到廣泛的認可，其原因是，在設計領域中盛行的滿足最低標準的哲學理念。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，并將體現出其性能的優(yōu)越性。
住宅建筑是ICF的主要應用領域，它已被廣泛應用于各種形式的地下、低層或多層住宅結構中，不管是設計成素混凝土，還是鋼筋混凝土，均被永久性的保溫模板完全保護，它已全面打開了更廣泛的應用領域。
復合ICF體系所獲得的更輕質的性能水平、相關的結構性能、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濟性，但是，ICF體系越來越被認可的關鍵因素是其基本的施工成本。的確，ICF所用的材料費會比混凝土砌塊更貴些，但是，其較低的供料費和材料損耗費，較低的勞務工技能和施工設備要求，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險。
有關可持續(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準，在全歐洲，這是必須做到的。一幢符合被動式能源標準的建筑，幾乎不會由于自身的構造體系消耗能源。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。這種結構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，建筑物需達到的第6級等級標準。
把混凝土當作通用建筑構造的結構材料，或許給混凝土提供了一個進一步獲得“綠色”建筑材料證書的機會。當前，混凝土在環(huán)境中的排名是相當差的，其原因是，生產水泥時，對能源的需求相當大，但是，這個問題組正在通過增加使用廢料，諸如磨細粉煤灰（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)的混凝土結構中，混凝土的設計強度和外觀，在技術規(guī)范中是至關重要的，而在CIF住宅設計中，對結構的性能要求比較低。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，可能會產生一些環(huán)保問題。因為EPS也是一種石油產品。但是，全球生產的EPS不足石油產量的1%，而且，它在整個50年的使用周期內，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，該材料就不會毀損，而且還可保護混凝土中溫度的變化，并可免遭其他風化和老化的影響。這種保溫和混凝土的完美結合，使CIF結構不僅表現出最佳的節(jié)能效果，而且還能提高其他結構的耐久性。如果在使用周期結束后，該結構還能被全部再生利用，成為新一代建筑物的原材料。
結語
那么，CIF體系的未來何在呢？英國正認識到這種用于普通建筑的結構體系的潛力。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和資格認證也逐步走上正軌。結構材料的性能標準也達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)定達到的標準。這是混凝土的一個全新的市場，也是僅幾年前剛剛出現的，“綠色”混凝土材料的一個領域。當前，我們看到的一幕，即“灰色”混凝土與“白色”保溫材料的完美結合，產生了比其他建筑選擇跟綠色的結構形式。CIF結構是最現成和最適用的，并能符合未來建筑標準的營建法。
?。櫼?nbsp;譯自英國《CONCRETE》雜志 June 2008 P. 39-40）
（中國混凝土與水泥制品網 轉載請注明出處）
雖然，由于使用水泥，混凝土從沒被公認是一種“綠色”或環(huán)保型材料，但是，當前市場的種種跡象顯示，巨大的變化正悄悄而來。綜合現代化施工方法，材料技術，建筑標準以及完整使用周期成本，混凝土結構已被證明是一種能滿足未來指定標準的，最佳和最經濟的解決方案?；炷猎牧峡删偷毓?，其保溫性能以及長期的耐久性，也是目前混凝土被譽為一種 “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)性結構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，還為基本的保溫結構，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計局限性的挑戰(zhàn)，也是對混凝土技術局限性的挑戰(zhàn)。更確切地說，這是一種能適應于現有施工技術，提高材料的應用性能（特別是廢棄和再生利用材料），使施工速度更快捷，施工工藝更切實可行?，F已確信，ICF是未來八年中，能獲得性能和可持續(xù)性最高標準的最佳結構體系。
ICF能確保提供高標準性能，但是，在英國建筑業(yè)中，它至今尚未得到廣泛的認可，其原因是，在設計領域中盛行的滿足最低標準的哲學理念。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，并將體現出其性能的優(yōu)越性。
住宅建筑是ICF的主要應用領域，它已被廣泛應用于各種形式的地下、低層或多層住宅結構中，不管是設計成素混凝土，還是鋼筋混凝土，均被永久性的保溫模板完全保護，它已全面打開了更廣泛的應用領域。
復合ICF體系所獲得的更輕質的性能水平、相關的結構性能、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濟性，但是，ICF體系越來越被認可的關鍵因素是其基本的施工成本。的確，ICF所用的材料費會比混凝土砌塊更貴些，但是，其較低的供料費和材料損耗費，較低的勞務工技能和施工設備要求，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險。
有關可持續(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準，在全歐洲，這是必須做到的。一幢符合被動式能源標準的建筑，幾乎不會由于自身的構造體系消耗能源。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。這種結構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，建筑物需達到的第6級等級標準。
把混凝土當作通用建筑構造的結構材料，或許給混凝土提供了一個進一步獲得“綠色”建筑材料證書的機會。當前，混凝土在環(huán)境中的排名是相當差的，其原因是，生產水泥時，對能源的需求相當大，但是，這個問題組正在通過增加使用廢料，諸如磨細粉煤灰（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)的混凝土結構中，混凝土的設計強度和外觀，在技術規(guī)范中是至關重要的，而在CIF住宅設計中，對結構的性能要求比較低。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，可能會產生一些環(huán)保問題。因為EPS也是一種石油產品。但是，全球生產的EPS不足石油產量的1%，而且，它在整個50年的使用周期內，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，該材料就不會毀損，而且還可保護混凝土中溫度的變化，并可免遭其他風化和老化的影響。這種保溫和混凝土的完美結合，使CIF結構不僅表現出最佳的節(jié)能效果，而且還能提高其他結構的耐久性。如果在使用周期結束后，該結構還能被全部再生利用，成為新一代建筑物的原材料。
結語
那么，CIF體系的未來何在呢？英國正認識到這種用于普通建筑的結構體系的潛力。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和資格認證也逐步走上正軌。結構材料的性能標準也達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)定達到的標準。這是混凝土的一個全新的市場，也是僅幾年前剛剛出現的，“綠色”混凝土材料的一個領域。當前，我們看到的一幕，即“灰色”混凝土與“白色”保溫材料的完美結合，產生了比其他建筑選擇跟綠色的結構形式。CIF結構是最現成和最適用的，并能符合未來建筑標準的營建法。
?。櫼?nbsp;譯自英國《CONCRETE》雜志 June 2008 P. 39-40）
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