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1、遵循自然規(guī)律,追求人與自然的和諧發(fā)展
在建筑設(shè)計(jì)中,要求設(shè)計(jì)者將自然環(huán)境因素充分考慮到其中。只有人和自然能夠和諧相處,人類(lèi)社會(huì)才能在和諧中發(fā)展。隨著自然環(huán)境的不斷惡化,可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略收到了人們的普遍重視。任何一項(xiàng)工作都要考慮到自然環(huán)境的重要性,要尊重自然,善待自然。生態(tài)建筑設(shè)計(jì)需要遵守的基本原則就是要和自然和諧相處,作為大自然的朋友,建筑工程不能對(duì)自然產(chǎn)生破壞。
2、充分利用自然資源,實(shí)現(xiàn)自然同建筑的完美結(jié)合
設(shè)計(jì)師在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中,要對(duì)有限的自然資源進(jìn)行充分的利用。這種充分的利用并不是說(shuō)去對(duì)自然資源進(jìn)行一味的索取。指的是在具體的建筑工程的設(shè)計(jì)中,要對(duì)建筑場(chǎng)地內(nèi)的空間資源等因素進(jìn)行有效利用,可以將其作為建筑的一個(gè)部分。在建筑工程施工之前,要進(jìn)行一定的規(guī)劃和設(shè)計(jì),在此過(guò)程中就要對(duì)地上資源和地下資源都有所考慮,將自然合理地融入到建筑設(shè)計(jì)中。同時(shí)設(shè)計(jì)師要對(duì)建筑的節(jié)能減排功能做到一定的認(rèn)識(shí),以便在施工中有所注意,這樣才能有效地做到建筑和自然地完美結(jié)合。
3、認(rèn)真考慮相應(yīng)生態(tài)環(huán)境地域特點(diǎn)
建筑工程必將對(duì)一定的土地資源進(jìn)行一定的利用,同時(shí)也要充分考慮到施工現(xiàn)場(chǎng)以及周?chē)淖匀痪坝^和人為景觀。要對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和資源等因素進(jìn)行有效的掌握,對(duì)其能源分布和文化特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查。在具體的工程施工的過(guò)程中,不能對(duì)這些因素產(chǎn)生破壞,才能在總體上實(shí)現(xiàn)建筑和環(huán)境的完美統(tǒng)一。
二、生態(tài)建筑設(shè)計(jì)理論應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)
1、通過(guò)科技手段解決生態(tài)問(wèn)題
在建筑的施工過(guò)程中要通過(guò)一定的手段,找出影響生態(tài)平衡發(fā)展的主要因素,并且采取一定的措施加以解決。在通常情況下,一些先進(jìn)的技術(shù)會(huì)被廣泛的應(yīng)用。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于建筑材料技術(shù)和物理技術(shù)方面來(lái)說(shuō),可以將自然界的風(fēng)能和太陽(yáng)能等無(wú)污染的能源資源進(jìn)行有效地轉(zhuǎn)化,成為人們常用的資源。同時(shí)還要將新能源和施工技術(shù)和施工手段等方面進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。這樣才能有效地提高資源的利用率,達(dá)到生態(tài)建筑理論的要求目標(biāo)。
2、進(jìn)行因地制宜的建筑設(shè)計(jì)
上文已經(jīng)介紹了建筑與自然環(huán)境的統(tǒng)一是生態(tài)建筑理論的要求。在傳統(tǒng)的建筑標(biāo)準(zhǔn)中,如果建筑作品與自然能夠融為一體,那么,這樣的設(shè)計(jì)應(yīng)該是設(shè)計(jì)中的巔峰之作。優(yōu)秀的建筑在保持自己獨(dú)立的基礎(chǔ)上還要可以和自然協(xié)調(diào)一致。在生態(tài)建筑理念的作用下,所有的建筑設(shè)計(jì)都要與自然相融,具體說(shuō)來(lái)就是建筑風(fēng)格和設(shè)計(jì)都要與當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境相符合,就地取材、因地制宜。建筑的本身就可以對(duì)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境和人文特點(diǎn)的體現(xiàn),因地制宜的建筑設(shè)計(jì)方法可以將地方的獨(dú)特韻味展現(xiàn)在人們的面前。
關(guān)鍵詞:生態(tài)建筑設(shè)計(jì)技術(shù)
為了把建筑業(yè)整個(gè)從傳統(tǒng)的手工業(yè)作坊轉(zhuǎn)到大機(jī)器工廠中,把住宅視為住人的機(jī)器,批量進(jìn)行生產(chǎn)。一方面體現(xiàn)了為人類(lèi)建造的民主思想,另一方面,在整個(gè)過(guò)程中,強(qiáng)調(diào)對(duì)自然界模式的了解。在現(xiàn)代建筑的領(lǐng)域中可以深切地感受到,一方面人的自信戰(zhàn)勝了大自然的自信,再一個(gè)是對(duì)大自然的漠視。
從世界范圍來(lái)看,生態(tài)建筑還處于前期發(fā)展階段。從技術(shù)上來(lái)講,新的材料、新的技術(shù)、新的思路正在不斷地出現(xiàn),但到目前為止,生態(tài)建筑還沒(méi)有一個(gè)固定的技術(shù)套路。
一、生態(tài)設(shè)計(jì)產(chǎn)生于對(duì)現(xiàn)代建筑的反思
生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)思想是在本世紀(jì)不斷發(fā)生地區(qū)性的環(huán)境污染和全球性的生態(tài)環(huán)境惡化的過(guò)程當(dāng)中,不少學(xué)者和建筑師對(duì)現(xiàn)代工業(yè)文明開(kāi)始進(jìn)行深刻的反思。美國(guó)學(xué)者提出:住宅設(shè)計(jì)結(jié)合自然首先要用生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)從宏觀上研究自然環(huán)境和人的關(guān)系,特別是研究現(xiàn)代工業(yè)在高速發(fā)展中對(duì)自然進(jìn)行開(kāi)發(fā)所造成的破壞和災(zāi)難,要適應(yīng)自然、創(chuàng)造必要的生態(tài)環(huán)境;其次,用生態(tài)學(xué)的理論證明人對(duì)自然的依存關(guān)系,批判以人為中心的思想,要研究自然界的生命和非生命的依存關(guān)系,強(qiáng)調(diào)現(xiàn)代的城市建筑應(yīng)該適應(yīng)自然規(guī)律,設(shè)計(jì)結(jié)合自然。
人類(lèi)在發(fā)展過(guò)程當(dāng)中應(yīng)該體現(xiàn)集約的原則,并在日常生活中鼓勵(lì)應(yīng)用這些原則,美國(guó)學(xué)者提出九項(xiàng)設(shè)計(jì)原則,首先尊重當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境,第二要有正確的環(huán)境意識(shí),第三增強(qiáng)對(duì)自然環(huán)境的理解,第四結(jié)合公眾需要,采用簡(jiǎn)單適用技術(shù),針對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂蜻\(yùn)用被動(dòng)式的設(shè)計(jì)策略,第四使用節(jié)能建筑材料,第五強(qiáng)調(diào)集約原則,尊重自然,要與自然協(xié)調(diào),這應(yīng)該說(shuō)是生態(tài)建筑基本的設(shè)計(jì)思想,第六避免使用易破壞環(huán)境產(chǎn)生廢物的建筑材料,第七完善建筑空間使用的靈活性,堅(jiān)持越小越好,將建設(shè)運(yùn)行的資源和不利因素降到最少,第八減少建筑過(guò)程當(dāng)中對(duì)環(huán)境的損害,浪費(fèi)資源和建材,爭(zhēng)取重新利用建材和構(gòu)建,第九為所有人提供可使用的空間環(huán)境。
從設(shè)計(jì)目標(biāo)上看,一般現(xiàn)代建筑以功能和空間設(shè)計(jì)為目標(biāo),滿(mǎn)足功能的需要,創(chuàng)造適合公眾需要的空間;生態(tài)建筑在滿(mǎn)足功能和空間需要的同時(shí),強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)資源的集約和減少對(duì)環(huán)境的污染。
生態(tài)建筑強(qiáng)調(diào)資源和環(huán)境,強(qiáng)調(diào)建筑在整個(gè)壽命周期內(nèi)要減少資源能源的消耗和降低環(huán)境污染,大致歸納起來(lái),生態(tài)建筑在整個(gè)壽命期內(nèi)基本目標(biāo)有:第一盡可能減少資源能源的消耗,第二把環(huán)境直接和建筑的污染降到最低,第三保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境,第四創(chuàng)造健康舒適的室內(nèi)外環(huán)境第五使建筑功能質(zhì)量目標(biāo)統(tǒng)一,第六使建筑生態(tài)、經(jīng)濟(jì)取得平衡。
在生態(tài)建筑基本目標(biāo)當(dāng)中,創(chuàng)造健康舒適的室內(nèi)環(huán)境和建筑功能質(zhì)量目標(biāo)相統(tǒng)一,在很大程度上保持節(jié)儉和適用的目標(biāo)。比如在挪威,在冬季是比較舒適的室內(nèi)環(huán)境是25度左右,從環(huán)保和能源角度考慮,挪威把冬季環(huán)境溫度定為23度左右,節(jié)約的能源達(dá)到20%到30%。
二、技術(shù)選擇決定生態(tài)建筑設(shè)計(jì)水平
生態(tài)建筑要實(shí)現(xiàn)它的基本目標(biāo),必須要有現(xiàn)代技術(shù)的支持。從國(guó)內(nèi)外來(lái)講,對(duì)什么是生態(tài)技術(shù)?有什么樣的定義?哪些內(nèi)容?認(rèn)識(shí)上還很不一致。日本建筑中心在《建筑要項(xiàng)》一書(shū)中提出生態(tài)技術(shù)有55種,環(huán)境共生的建筑與技術(shù)77種。1978年在加拿大召開(kāi)綠色挑戰(zhàn)會(huì)議上提出的生態(tài)技術(shù)更是五花八門(mén)。到現(xiàn)在為止大家對(duì)生態(tài)環(huán)境包含的內(nèi)容并不統(tǒng)一,從比較寬泛的角度說(shuō)節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境,目前來(lái)講都認(rèn)為是生態(tài)技術(shù)。
對(duì)生態(tài)建筑和使用技術(shù)的要求可以用三點(diǎn)來(lái)判斷,首先技術(shù)本身的功能與生態(tài)環(huán)保功能是一致。第二要求采用的技術(shù)和制造的產(chǎn)品有利于資源能源的節(jié)約。第三個(gè)采用的技術(shù)和產(chǎn)品有利于人的健康。從這個(gè)意義上來(lái)講,在生態(tài)建筑目前技術(shù)上應(yīng)該說(shuō)還是非常廣的,包括門(mén)窗節(jié)能技術(shù)、屋頂節(jié)能技術(shù)等等。
所謂生態(tài)技術(shù),包括兩種情況,一種情況在傳統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)上,按照資源和環(huán)境兩個(gè)要求,共同改造重組所做成的新技術(shù)。第二種把其它領(lǐng)域的新技術(shù),包括信息技術(shù)、電子技術(shù)等,按照生態(tài)要求移植過(guò)來(lái)。從技術(shù)層次性來(lái)講,可以把生態(tài)技術(shù)分為簡(jiǎn)單技術(shù)、常規(guī)技術(shù)、高新技術(shù)。一般來(lái)講簡(jiǎn)單技術(shù)和常規(guī)技術(shù)屬于普及推廣型技術(shù),高新技術(shù)屬于研究開(kāi)發(fā)型技術(shù),從我國(guó)實(shí)踐來(lái)看,應(yīng)該以常規(guī)技術(shù)為主體。
在應(yīng)用生態(tài)建筑技術(shù)過(guò)程當(dāng)中,技術(shù)選擇是非常重要的問(wèn)題。一個(gè)是經(jīng)濟(jì)性,由于生態(tài)建筑采用哪個(gè)層次的技術(shù),不是一個(gè)單純的技術(shù)問(wèn)題,要受到經(jīng)濟(jì)的制約。在我們國(guó)家普遍采用高新技術(shù)是非常困難的,我們經(jīng)常碰到環(huán)保和生態(tài)利益和經(jīng)濟(jì)利益不完全一致。在這個(gè)取舍當(dāng)中,經(jīng)濟(jì)性就是非常關(guān)鍵的。目前在歐洲,特別是在德國(guó)、英國(guó)、法國(guó),在所建立的生態(tài)建筑上,它是以高新技術(shù)為主體。在2000年健康建筑住宅會(huì)議曾提出過(guò)高生態(tài)就是高技術(shù)的口號(hào),所以這是在戰(zhàn)略基礎(chǔ)上建造生態(tài)的建筑。目前在我們國(guó)內(nèi)把整個(gè)生態(tài)技術(shù)發(fā)展建立在高新技術(shù)的基礎(chǔ)上比較困難,一個(gè)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,另外一個(gè)是技術(shù)和材料不太完善。
第二要因地制宜的原則,各個(gè)地方的氣候不一樣,自然資源不一樣,在選擇生態(tài)建筑,選擇什么樣的技術(shù),應(yīng)該根據(jù)自己的條件和特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行。我國(guó)北方地區(qū)主要冬季采暖,能源消耗非常大,對(duì)自然環(huán)境污染非常嚴(yán)重,首先要解決采暖問(wèn)題。我國(guó)南方比較炎熱、潮濕,通風(fēng)、降溫是夏季的主要問(wèn)題,在南方生態(tài)建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中注重遮陽(yáng)和自然通風(fēng),降低夏天的空調(diào)的能源消耗。
三、設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)生態(tài)建筑的基本技術(shù)策略
從一定意義上講,生態(tài)建筑是一個(gè)宏觀的概念,在考慮材料再利用,新能源開(kāi)發(fā)等很多問(wèn)題上都不應(yīng)該停留在個(gè)體建筑這個(gè)尺度上,應(yīng)該把它放到整個(gè)城市或者一個(gè)區(qū)域內(nèi)通盤(pán)考慮,也可以把生態(tài)建筑認(rèn)為是一個(gè)技術(shù)的集成體,許多技術(shù)問(wèn)題,比如能源優(yōu)化問(wèn)題、污水處理問(wèn)題,太陽(yáng)能的采用和處理問(wèn)題,并不是建筑專(zhuān)業(yè)范圍內(nèi)的問(wèn)題,需要建筑師和各個(gè)專(zhuān)業(yè)的工程師共同合作。從技術(shù)層面上來(lái)講,首先規(guī)劃選址合理,減少環(huán)境污染,資源高效循環(huán)利用,降低能源消耗,采用太陽(yáng)能、風(fēng)能等等。從過(guò)程上來(lái)講,提高建筑的保溫隔熱性能,實(shí)現(xiàn)建筑防曬,自然采光照明等,這是生態(tài)建筑采用基本的技術(shù)策略。
建筑通風(fēng)是生態(tài)建筑普遍采用的比較成熟的技術(shù),自然通風(fēng)應(yīng)該取代機(jī)械通風(fēng)和空調(diào)制冷,一方面可以不消耗能源而降溫除濕,另一方面提供新鮮的自然空氣,有利于人的健康。
1.1生態(tài)建筑材料的概念
生態(tài)建筑材料也稱(chēng)綠色建筑材料、環(huán)保建筑材料,是指在原材料的獲取、材料的制備、材料的使用和材料的廢棄再利用等過(guò)程中,對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)荷最小且對(duì)人的健康有益的材料。
1.2生態(tài)建筑材料的特點(diǎn)
生態(tài)建筑材料的概念來(lái)自于生態(tài)環(huán)境材料,所以其特征主要表現(xiàn)在:首先是節(jié)約資源和能源;其次是環(huán)境污染小,避免溫室效應(yīng)和破壞臭氧層;再次是容易回收和循環(huán)再利用。與傳統(tǒng)的建筑材料相比,生態(tài)建筑材料具有以下幾個(gè)顯著的特點(diǎn):(1)原材料的選取盡可能少用天然材料,多用廢棄物。(2)采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝,減少材料生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗和污染。(3)在材料生產(chǎn)過(guò)程中不添加對(duì)人體和環(huán)境有害的物質(zhì)。(4)材料的設(shè)計(jì)是以提高人的生活質(zhì)量和改善環(huán)境為目的。(5)副產(chǎn)品容易回收和循環(huán)利用,環(huán)境負(fù)荷小。(6)具有地方特色,降低運(yùn)輸能耗。(7)包裝材料盡量少。
1.3生態(tài)建筑材料的分類(lèi)
不同的研究者對(duì)生態(tài)建筑材料的分類(lèi)不同。有研究者認(rèn)為可分為:天然建材、循環(huán)再生建材、低環(huán)境負(fù)荷建材和環(huán)境功能性建材;也有研究者認(rèn)為在此基礎(chǔ)上還應(yīng)加上利用可再生能源的復(fù)合型建材;還有一些研究者認(rèn)為根據(jù)生態(tài)建材的性能分為:節(jié)能型、利廢環(huán)保型、安全舒適型、保健型和特殊環(huán)境型。
2無(wú)機(jī)生態(tài)建筑材料
2.1生態(tài)水泥
水泥是一種重要的建筑材料,當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展離不開(kāi)水泥,從工業(yè)與民用建筑、公路、鐵路到架橋等,這些建筑設(shè)施極大地改善了人們的生活。但是水泥行業(yè)也給資源、能源以及環(huán)境帶來(lái)了很多負(fù)面的影響。每生產(chǎn)1t水泥要消耗大約2t的石灰石,0.4t的標(biāo)準(zhǔn)煤,同時(shí)排放約1t的CO2,還有含NOx和SO2的粉塵和煙塵。我國(guó)的水泥產(chǎn)量在2013年上半年已高達(dá)10.96億t。據(jù)此計(jì)算,水泥行業(yè)消耗了大量的資源和能源,排放了大量的有害物質(zhì),對(duì)人類(lèi)的健康造成了威脅,也帶來(lái)了巨大的環(huán)境負(fù)擔(dān)。但同時(shí)我們也應(yīng)該看到,水泥生產(chǎn)時(shí)的高溫環(huán)境可以安全有效地處理垃圾,且水泥行業(yè)可以消耗大量的工業(yè)廢料,如粉煤灰、礦粉、硅粉、煤矸石、鋼渣等。可見(jiàn)水泥行業(yè)挑戰(zhàn)與機(jī)遇共存,發(fā)展生態(tài)水泥是水泥行業(yè)的正確方向。生態(tài)水泥是指利用固體廢棄物及其焚燒物為原料,應(yīng)用一定的工藝制成的無(wú)公害水泥。生態(tài)水泥的生產(chǎn)方式主要有兩種:一是提高原材料的利用程度;二是應(yīng)用科學(xué)的方法尋找新的水泥生產(chǎn)原料。
2.1.1高貝利特水泥
高貝利特水泥屬于硅酸鹽水泥系列,其生產(chǎn)工藝和原材料與硅酸鹽水泥大致相同。硅酸鹽水泥熟料煅燒過(guò)程中的熱耗主要包括兩個(gè)方面:一是碳酸鈣的分解;二是高溫礦物的生成,主要是阿利特的生成。傳統(tǒng)硅酸鹽水泥熟料的燒成溫度一般為1450℃,其中貝利特的含量為20%~30%;而高貝利特水泥熟料中的貝利特含量為50%~55%,貝利特的燒成溫度為1200~1250℃,所以生產(chǎn)高貝利特水泥可以節(jié)約大量的燃料,降低CO2、SO2以及NOx的排放。另外,高貝利特水泥原料中鈣質(zhì)原料的含量較低,可減少石灰石的用量,也可選用品質(zhì)較低的石灰石。高貝利特水泥的3d、7d強(qiáng)度比通用硅酸鹽水泥低,但28d強(qiáng)度基本持平,90d強(qiáng)度會(huì)超過(guò)通用硅酸鹽水泥;高貝利特水泥比通用硅酸鹽水泥的水化熱低,干縮小,抗凍性及抗碳化性好。
2.1.2少熟料和無(wú)熟料水泥
少熟料和無(wú)熟料水泥是指在水泥中少使用或不使用硅酸鹽水泥熟料的一類(lèi)水泥。我國(guó)每年產(chǎn)生大量的工業(yè)廢渣,如粉煤灰、礦渣、火山灰、硅灰、鋼渣、煤矸石以及石灰石粉等。經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究,采用混合材取代部分水泥熟料已經(jīng)有了較完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在歐洲,摻混合材的水泥占水泥總產(chǎn)量的一半以上。在我國(guó),摻混合材的水泥的應(yīng)用也十分廣泛。摻混合材不僅節(jié)約了能源,使廢渣得到了二次利用,而且在某些方面可以改善水泥的性能。少熟料水泥中的混合材通常需要在水泥水化產(chǎn)生的Ca(OH)2的作用下進(jìn)行二次水化反應(yīng),無(wú)熟料水泥通常需要添加堿組分來(lái)激發(fā)水化反應(yīng)。無(wú)熟料水泥方面研究比較多的有堿礦渣水泥、石膏礦渣水泥、鋼渣礦渣水泥以及砌筑水泥等。
2.1.3低溫再生水泥
我國(guó)正大力發(fā)展基礎(chǔ)建設(shè),這必然會(huì)導(dǎo)致建筑垃圾的大量產(chǎn)生,保守估計(jì),我國(guó)每年廢棄的混凝土要達(dá)到近億噸。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)廢棄混凝土利用途徑的研究主要集中在制備再生水泥和再生骨料。低溫再生水泥是從廢棄混凝土中分離出水泥石粉末,在650~700℃下煅燒所得到的水泥。再生水泥降低了水泥行業(yè)的能耗,而且高效地利用了廢棄混凝土。胡曙光等研究發(fā)現(xiàn)不同溫度下煅燒得到的膠凝材料對(duì)水泥水化的影響不同,其中在650℃下煅燒得到的膠凝材料可以加快水泥的水化和改善水泥的凝結(jié)硬化性能。
2.2生態(tài)陶瓷
2.2.1抗菌陶瓷
微生物可以降解有機(jī)物,但是微生物的存在也對(duì)人類(lèi)的生存造成了威脅。1996年,在日本全國(guó)范圍內(nèi)爆發(fā)的病原性大腸桿菌感染事件,2003年我國(guó)發(fā)生的非典和近年來(lái)的禽流感,這些事件的發(fā)生使得抗菌材料越來(lái)越受到人們的重視。抗菌陶瓷是陶瓷產(chǎn)品在原有的基礎(chǔ)上添加了抗菌新功能的陶瓷材料。抗菌陶瓷根據(jù)抗菌劑的種類(lèi)可以分為3種:金屬離子摻雜型抗菌陶瓷、光催化型抗菌陶瓷和其他抗菌陶瓷。抗菌陶瓷的生產(chǎn)方法有兩種:一種是在干燥胚體的表面添加抗菌劑;另一種是在陶瓷所施加的釉中添加抗菌劑。金屬離子抗菌劑主要是Ag+和Cu2+,其作用機(jī)理是這些金屬離子可以固結(jié)生物體中的蛋白質(zhì)。我國(guó)有很多學(xué)者對(duì)TiO2光催化抗菌陶瓷進(jìn)行了研究,TiO2是一種典型的半導(dǎo)體氧化物,光照射使TiO2表面產(chǎn)生空穴,這種空穴與表面吸附水或OH-發(fā)生反應(yīng)生成•OH。•OH可以氧化大部分的有機(jī)物和部分無(wú)機(jī)物,生成對(duì)環(huán)境無(wú)害的CO2和H2O。其他抗菌陶瓷主要是通過(guò)多種抗菌劑復(fù)合使用,產(chǎn)生良好的抗菌效果。胡海泉等研究了光觸媒系和銀系的復(fù)合抗菌陶瓷,發(fā)現(xiàn)其在黑暗中24h內(nèi)的殺菌率為100%。
2.2.2陶瓷透水磚
在城市化進(jìn)程中,水泥混凝土和瀝青路面越來(lái)越多,這些路面由于透水性差帶來(lái)了很多問(wèn)題,如雨天排水不及時(shí)易引發(fā)事故、雨水進(jìn)入地下水的渠道受阻使得地下水水位下降。陶瓷透水磚是以工業(yè)廢料、建筑垃圾及生活垃圾為原料,經(jīng)過(guò)粉碎、壓制成型、低溫?zé)傻裙ば蛑频玫木哂幸欢ǖ耐杆δ艿慕ㄖ牧希瑢⑵鋺?yīng)用于城市路面不僅可以緩解城市排水系統(tǒng)的壓力,而且可以吸收車(chē)輛噪聲。呂淑珍等以螢石尾礦和珍珠巖廢礦粉為原料制得陶瓷透水磚,該產(chǎn)品完全達(dá)到了透水磚的技術(shù)指標(biāo)。殷海榮等利用陶瓷廢料、黏土、廢玻璃為原料制得陶瓷透水磚,其透水速度可達(dá)0.10cm/s,磚的強(qiáng)度可達(dá)12.1MPa。
2.3生態(tài)玻璃
2.3.1自潔玻璃
自潔玻璃是指表面具有納米級(jí)光催化劑TiO2薄膜,在光照作用下能自發(fā)地分解表面大部分有機(jī)污染物和部分無(wú)機(jī)污染物的玻璃。自潔玻璃表面具有超親水性、親油性和光催化性。在陽(yáng)光作用下,TiO2半導(dǎo)體以其特有的強(qiáng)氧化性使污染物分解成相應(yīng)的無(wú)害物質(zhì),不會(huì)污染環(huán)境。劉欣等研究了用礬離子縮短Activ玻璃表面的TiO2薄膜的親水性光致時(shí)間,發(fā)現(xiàn)礬離子注入能量為90keV、摻雜濃度為6×106ions/cm2時(shí)玻璃的光致親水性最佳。王承遇等采用溶膠-凝膠法離心鍍膜工藝在玻璃表面制備ZnFeO4-TiO2復(fù)合膜,試驗(yàn)結(jié)果表明,在同樣的日照條件下,ZnFeO4-TiO2復(fù)合膜自潔玻璃的光催化效率比TiO2膜自潔玻璃高出4倍以上。
2.3.2泡沫玻璃
泡沫玻璃是一種以廢玻璃或其他各種富含玻璃相的物質(zhì)為主要原料,經(jīng)過(guò)粉碎磨細(xì)、添加發(fā)泡劑等材料,均勻混合形成配合料,再將其放置在特定模具中,經(jīng)熔融、發(fā)泡、退火等工藝加工而成的氣孔占體積80%~90%的隔熱、隔聲材料。與其他無(wú)機(jī)隔熱材料相比,泡沫玻璃具有導(dǎo)熱系數(shù)小、不燃、不吸水、可鋸可釘、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。很多學(xué)者對(duì)泡沫玻璃這種生態(tài)材料進(jìn)行了研究,方榮利等利用粉煤灰研制泡沫玻璃,通過(guò)試驗(yàn)得到了各原料的配合比,制得的泡沫玻璃質(zhì)輕、高強(qiáng)、保溫性能好,為粉煤灰的利用開(kāi)辟了新途徑;涂欣等以廢玻璃、脫鎂硼泥為主要原料,探索了制作泡沫玻璃的最優(yōu)配合比,并對(duì)發(fā)泡劑、助溶劑等添加劑的摻量進(jìn)行了優(yōu)化,在優(yōu)化條件下可制得氣孔分布均勻的泡沫玻璃。
3結(jié)語(yǔ)