用户名

密  码

验证码

专家论坛

现代建材及城市建设与健康和生态环境保护

前言

    自从人类祖先学会使用工具学会用火人类有了很多新发明并将这些发明进行工业化商业化广泛用于现代社会生活各个领域这些发明给我们带来了生活工作学习上便利舒适与享受的同?#20445;?#20063;造成了越来越突出的政治经济社会民生环保健康等矛盾甚至让我们深受其危害如火药技术核能技术纳米技术电子化学工业食品添加剂交通工具等

    随着工业化城市化快速发展能源消?#30740;?#27714;不断增长全世界广泛性的资源贫乏能源短缺环境污染人类健康问题会越来越?#29616;ء?#22312;生态环境方面由工业化城市化引发的生态环境污染越来越?#29616;أ?#33258;然不平衡自然灾害频频发生生活垃圾越来越多污染物排放量不断增加横流的污水污染了江海河流和地下水建筑室内和建筑外墙装饰大量使用非生态甚至是具有灾害性的材料化学建材产生大量的建筑垃圾致使人居环境和城市生态环境状况不断恶化我们的健康生活和生存问题已受到?#29616;?#23041;胁

一自然环境与健康

大自?#40644;?#20505;的冷?#32570;?#21270;如风雷电雨霜雪阳光白昼黑夜春夏秋冬等均属于自然现象?#21069;?#19968;定规律在不?#31995;?#24490;环一切动植物的生命及生命周期都是依赖于自然规律的循环而存在?#20174;?#33258;然再回归自然自然是无情的人类无法抗拒

植物与动物对自然环境能够感知领悟适应大象大雁蚂蚁一草一木人类也不会例外人在气候寒冷时穿上厚重的棉衣活动少休养生息强?#25104;?#20307;春暖以后人就有精神气不容易生病夏天劳累多活动锻炼身体天?#35753;?#27735;可以排毒除脂通络祛病使肢体更强健

我们生活在温室里冬天室内?#20449;?#27668;不会受冻食物转化热能难以消耗形成脂肪堆积身体异常肥胖出现高血压高血脂高血糖等富贵病夏天室内有大功率空调贪凉不出汗不能排毒祛病闹空调病腰肩背腿筋骨疼痛一副病弱的身躯没有精神气参考文献节能与人健康生态环境研究www.nhsur.club中国保温建材科技网作者周广德

中华民族文明史表明人的身体是离不开锻炼的冬炼三九夏炼三伏人的健康生活是离不开自然环境的大自然孕育人类今天人类拥有的一切都?#20174;?#22823;自然的恩赐只有生态自然环境是有益于人的健康的任何人工环境人居环境都无法与自然环境相比因此我们理应更加珍惜自然热爱自然和保护自然才会有真正健康与和谐的生活

水源空气食物生活方式等已成为人类健康杀手

二城市建筑城市发展与社会民生生态环境保护

中国的城市化城镇化发展速?#26579;?#20154;目前全球超过50万人口的城市中有四分之一在中国这除了中国人口大国因素外与国家经济社会发展方?#25509;?#20851;这是典型的经济人口社会民生环保难题主要是人口过于集中造成城市拥堵农村土地闲置城市供给紧张就业困难污染加剧生态环境不断恶化

城市与市政建筑中大量使用化学建材如石?#22303;?#38738;路面化学防水材料化学合成装饰材料有机化学保温材料瓷砖玻璃幕?#20581;?#24425;钢瓦等这些材料封闭性强不吸湿不透气不能吸收雨水和释放水气的功能造成宝贵的雨水瞬间从地下管道流走地下水得不?#25509;行?#34917;充资源宝贵的雨水资源无法自然充分利用城市空气如异常干燥空气难以净化出现了大量的浮尘和可吸入性颗粒物城市空气环境质量很差

化学建材性能差不耐老化?#34892;?#20351;用寿命短难以循?#38450;?#29992;且不容易被水解自然?#21040;?#26080;论堆积焚烧深埋再生利用等都将对于土壤水源空气造成污染?#29616;?#24433;响城市生态系统和整个世界

四建筑材料及系统

城市建筑规划设计与选材料

在建筑设计选址上要避免在低洼易积水地段建筑建筑物及市政工程的排水设施排涝设施防火设施救生通道既要处理好建筑防渗漏水问题又要确保建筑的生态系统

在选材上要力求利用材?#31995;?#33258;然特性熟悉材料与材料之间的关系材料与工艺及系统的关系材料及系统对人居环境及城市环境的影响以及可?#20013;?#21033;用问题尽量减轻环境负荷

我们可以从北京?#20351;?#31119;建土楼山西乔家大院河?#38381;灾?#26725;武汉长江大桥南京长江大桥等古代遗留下来的建筑和近代建筑历经数十年数百年至今保存完好充分展现了我国古代建筑及建筑防水技术的智慧与成就而现代建筑使用了很多科技含量很高的新型建材其建筑物的使用寿命只有25?#38142;?SPAN lang=EN-US>30年这值得我们?#27492;?SPAN lang=EN-US>

保温材料及系统

全国90%以?#31995;?#24314;筑外墙外保温工程不能与建筑同寿命存在安全与质量隐患和环保问题在能效方面以开展最早的北京市2008年?#20064;?#24180;的统计数据显示建筑能源消耗需求不但没有降下来反而增长了约47%这说明目前我们现行的节能政策措施办法所产生的实效很差

当前主要问题是以下几个方面

一是建筑能耗要占总能耗30%以上而墙体只占建筑能耗约39%门窗能耗却高达约61%我们耗费了大量的人力物力去搞墙体保温即使墙体保温做的再好不解决门窗的保温隔热问题是难以实现节能降耗的

二是全国统一的材料与系统标准同样的做法不对全国大量采用的EPSXPSSPU等发泡塑料作为墙体保温材料这不符合国情若干年后会产生非常?#29616;?#30340;大量 白色污染 这些材?#31995;?#38450;火性安全性环保性和稳定性都很差因此对EPSXPSSPU等发泡塑料板材作为保温材料在使用上应有严格的限制并尽早淘汰对玻化微珠相变材料自保温砌块砖?#29943;?#38548;热涂?#31995;?#30340;推广应用应持谨慎态度防止产生新的问题特别是进行全国大面积强制性推广工作必须慎之又慎

墙体保温层墙体各方位各部位要视气候环境不同采用合适的保温材料和相应的厚度保温隔热措施可?#36234;?#37492;北京平改坡屋顶绿化等既可?#36234;?#20915;保温问题还可?#36234;?#20915;防水问题

门窗的保温隔热问题主要考虑材质和设计特别是门窗要有较好的隔热保温性能又要有利于更大效率地利用自然能源要广泛遮阳技术

城市中有很多的空间可以利用起来如可以开发具有冬暖夏凉的地下室防空设施作为群众纳凉文化娱乐活动场所

对陈旧的供暖设施进行技术改良更换节能灯具节能灶具有条件的地方强制性安装太阳能风能设备等

三是节能降耗的理念问题

究竟是人在耗能还是建筑在耗能是人体保温还是建筑保温我们要把整个?#32771;?#25972;座建筑加温或致冷到18-26而人体保温只需增减衣物提倡人体保温既节能又环保还健康

由于温室效应将来能源枯竭环境气候温度达到达4550我们别无选择?#20445;?#25105;们能否去面对去适应呢

防水材料及系统

屋顶防水问题人?#20013;?#30340;坡屋顶比预制?#20132;?#20957;土楼板平面屋顶防水性更好

人?#20013;?#30340;坡屋顶可使水向下流向通畅,不?#33258;?#25104;积水渗漏或水倒流现象它至少有五大好处一是取材经济简便可以根据不同需求采用水泥瓦陶瓦琉璃瓦玻璃钢瓦彩瓦等二是保温隔热效果好调湿透气节能环保三是不用任何化学防水材料省工省时省钱四是透气调湿居住舒适健康五是防水功能与建筑同寿命一劳永逸很少或没有后期维修费

平面屋顶预制?#20132;?#20957;土楼板整体现浇屋顶在工程实践中已经证实其防水能力很差主要是因为水泥混凝土材质热胀冷缩产生内应力导致结构变化问题一旦产生变化就会出现板缝结构断裂缝而用于平面屋顶现有的防水涂料防水卷材化学灌浆?#31995;x?#24456;难彻底解决板缝结构断裂问题因为板缝结构断裂一旦产生它会受温度湿度的变化而不断收缩膨胀变化任何化学防水材料灌浆材料想要彻底修复改变它?#36127;?#20250;徒劳无功这也是很多建筑防水材料与工程技术误区之一

自然界可用于防水的材料有很多?#36127;?#33258;然界中所有的物质都可以用来防水堵水堵漏止水等只要我们懂得材料基本知识正?#27867;?#29702;地利用和发挥材?#31995;?#29305;性就可以满足我们建筑物的防渗漏需求毛细孔相通能吸水吸潮透气的材料如果使用得?#20445;?#20063;是很好的防渗漏水材料其?#34892;?#24615;能是我们化学防水材料是根本无法相比的如茅草陶瓦水泥瓦甚至是粘土石灰石膏水泥混合灰浆等

现代城市建筑设计施工工艺材料与技术应用相关标准与验?#23637;?#33539;不合理建筑施工与防水施工脱节工艺不严谨工序紊乱材料不匹配系统性不?#24247;x?#23548;致很多建筑的防水工程达不到应有要求造成诸多建筑防水难?#36234;?#20915;的问题甚至出现一些新的问题如水气循环?#20064;?#22681;体结露滋生霉菌等

3防火材料及系统

自央?#26377;?#27004;大火上海沈阳等几场特大火灾建筑的防火灾问题已引起政府高层和社会关注所有建筑材料及建筑的防火问题被摆在了重要位置这不仅仅是保温材?#31995;?#38450;火问题还有装饰材料家具电器的防火等一方面对材料及系统要有严格的防火要求另一方面要严格的使用限制还要有严格的管理法规4装饰材料及系统

随着人们的健康意识环保意识的不断增强对装饰材?#31995;?#29615;保健康要求会越来越高绿色环保装饰材?#31995;?#38656;求量在不断攀升人们会谨慎使用化学油漆乳胶漆壁?#20581;?#37321;面地砖木地板化学防水材料化学密封胶等会更多地偏爱原生态天然材料低碳材料任何人工合成材?#31995;?#24615;能和价值都无法与天然材料相比例一把土的价值几亿年一?#24247;?#33041;顶多十年价值

在人居环境生态环境与健康生活的关系看人们会更重视人居环境与周边自然环境品质不再单?#23380;?#27714;房屋豪华气派装修精美社区人气等因为任何人工环境都无法与自然环境相比例?#33655;?#26519;中一棵大树与?#30340;?#23478;具

四功能性建材

1低碳建材

自然界中有很丰富的物质条件甚至是一些量大的废弃废旧材料为建材的科研生产提供了宝贵的资源的比如粘土活性矿物材料农作物秸?#36873;?#26893;物粘液彩色矿石动物血浆包括火?#20132;b?#25105;们生产的水泥石膏石灰粉煤灰?#37096;采?#24037;业废水工业废料污泥生活垃圾建筑垃圾等

可以充分发挥材?#31995;?#29305;性取长补短?#25856;?#20114;补不用化学胶不用煅烧不用锅炉不用水可生产很多?#32982;?#20302;碳产品经磨细后还可生产高性能材料?#32791;?#26448;料

五粘土与矿物涂料

粘土与矿物涂料与常规化学油漆外墙乳?#21644;系?#25216;术路线不同化学油漆外墙乳胶是以化学乳液助剂化学色浆填充料填充料不参与反应形成膜状涂层而粘土与矿物涂?#31995;?#26448;性则完全不同它使用全部材料用物理方法化学激化方法主要是激发活性物质让所有材料参与反应生成新的凝胶物其主要创新有以下几点

1材性不用水泥不使用乳胶化学合成色浆化学助剂以粘土活性矿物材料和价格?#22303;?#30340;工业废料为主要原材料符合?#32982;省?#29983;态健康环保的要求其定位就是低碳或者说是无碳产品

2.技术是采用生态功能树脂型可分散胶粉与矿物材料通过化学激发反应生成网状型?#32791;?#24615;?#26448;?FONT size=3>(也就是我们常说的凝胶反应原理)采用封闭式粉磨进行机械力改性和表面包覆改性使其细?#32570;缺?#38754;积达?#20581;?SPAN lang=EN-US>500 O/ kg?#23601;?#26009;兼有有机材料陶瓷水泥和玻璃的特性但又不同于这些材料改变了常规涂料不与填料起化学反应的做法

3.性能

(1)?#23601;?#26009;具有高粘附性抗老化耐酸碱耐?#27492;?#32784;水耐潮湿性墙体不结露不长霉防火不燃防渗漏呼吸透气性调湿能力性价?#26579;?#20248;于常规外墙乳?#21644;?#26009;

2涂层表面不反光涂?#31995;?#36974;盖能力强对?#20132;?#23618;平整度光滑度要求不高用普通砂浆抹平墙面表硬后可直接涂?#21361;?#19968;遍成活省工省时省钱

粘土与矿物涂料主要性能?#21103;ݏ?SPAN lang=EN-US>

测试项目

实测技术?#21103;?SPAN lang=EN-US>

耐?#27492;?SPAN lang=EN-US>

20000

耐酸碱浸泡

4300

耐温变

10

耐人工老化

800小时

粘结强度

114 MPa

表干时间

1h

热贮存稳定性

30d

低温贮存稳定性

3

?#31185;?#31859;用量

025-03kg

 

六功能?#36234;耗?#26448;?#31995;?#30740;发

北京环益美高分子聚合物研究所采用多种天然高分子材料经过洗涤在一定温度条件下接枝共聚再经济干燥粉末化的一种多功能树脂型系列可分散胶粉23种产品该系列胶粉能在0-40温度环境中成膜其膜为网状结构离?#26377;͡?#24102;正电荷性能十?#27835;?#23450;应用?#27573;?#20063;很广泛可以单独使用也可与合成树脂乳液乳胶粉聚?#34433;?#37255;HPMCCMC等共聚产生胶联反应生成新的凝胶物质

该系列胶粉水泥石膏氢氧化钙重碳酸钙粘土粉煤灰废钢渣等发生胶联化学反应可以充分激活矿物材料中的一些活性物质和高分子材料中的一些极性基团产生新的凝胶物质这?#20013;?#30340;凝胶体具有机材料水泥陶瓷玻璃等的一些特性参考文献新型功能树脂型可分散胶粉的作用机理与适用?#27573;P?SPAN lang=EN-US>www.zgjf.cn中国胶粉与腻子网,作者:周广德

2无机?#32791;?#26448;料

选用活性矿物材料用物理化学方法进行改性产生比水泥性能更好应用?#27573;?#26356;广泛的无机?#32791;?#26448;料这?#20013;?#22411;凝胶材?#31995;?#29992;途如下

1墙面路面修补

2相变材料密封

3岩棉块发泡混凝土成型块酚醛泡沫板的表面强化处理

4膨胀珍珠岩颗粒表面增强密封取代闭孔珍珠岩玻化微珠膨胀珍珠岩保温砖

5其它方面如防火保温防水材料

3 可自调温相变材料

材料遇冷遇热会产生相变反应反应过程可以吸收热能和放出热能以前北方的冰?#36873;?#29616;在的冷饮就是例子

相变材?#31995;?#21560;热与放热是一个自然过程它随环境温度的变化而变化吸热反应是主动的放热反应则是被动的通过这种变化来自动调节温度自然界中所有物质都有不同程度的相变储能功能我们所居住的地球石?#22303;?#38738;路建筑物本身也有这种相变储能功能人体的机能中也有相变功能

相变材料除本身的功能特性外气候环境是一个重要条件也就是说相变材?#31995;?#30456;变储能是需要相应的环境温度场的作用利用温度场不断频繁的变化才能发挥其作用如果用于墙体的技术不成熟就会像石?#22303;?#38738;路一样产生热岛效应

以石腊为主的化学相变材料本身的毒理性衰减性以及对环境与健康的影响等如果在全国大面积推广势必产生新的资源与环保问题建筑物四个方位的墙体受热温度是不一致的因此对于建筑墙体保温节能的相变材料不会有多大意义应该更谨慎?#28304;?#36824;需要我们做进一步研究

常用相变材?#31995;?#30456;变温度与相变能
   
样品名称    相变温度     相变能KJ/Kg
    
石蜡            1224            200
300
  
十二醇        17
24           188
  
十八烷        22
27           205
 
硬酯酸丁酯     18
23           140
 
硬脂酸甲酯     23
27           188
 
棕榈酸丙酯     16
19           186
 
棕榈酸丁酯     1721           138

4防水材料

1HYM-21功能型树脂在JS聚合物水泥基防水涂?#31995;?#24212;用

HYM-21功能型可分散树脂胶粉为低碳环保产品是一种网络状大分子结构产品能与丙烯酸乳液在常温条件下产生胶联共聚反应不用加温

JS聚合物水泥基防水涂料技术性能

测试项目

 

标准值

 

测?#36234;?#26524;

固含量%

 

70

 

74.2-77.9

拉伸强度mpa

 

1.2-1.8

 

1.55-2.0

断裂?#30001;?#29575;%

 

30-200

 

136-320.75

低温柔性(半径10mm)

 

 

 

-15无裂痕

不透水性(0.3mpa,30min)

 

 

 

不透水

HYM-21功能型可分散树脂胶粉中的极性基团与丙烯乳液中的极性基团共聚反应后成膜集物理化学方法于一体增粘增稠其成膜性好膜性柔韧耐水性好且有较高强度
   
粘附能力强在玻璃板上进行涂膜对比实验其粘附力及粘结强度要明显优于丙烯酸乳?#28023;?#25552;高涂?#31995;?#25239;冻防腐防霉抗菌能力大幅度降低JS防水涂料成?#23613;?SPAN lang=EN-US>

2水泥基渗透结晶型防水材料

水泥基渗透结晶型防水材?#31995;?#29305;性是与水作用后材料中含有的活性化学物质包含有加快结晶形成的催化剂和减小表面张力增加渗透能力的表面活性剂通过水为载体向混凝土内?#21487;?#36879;并在混凝土?#34892;?#25104;不溶于水的结晶体填塞混凝土中的毛细孔道及微裂缝从而使混凝土致密防水该产品的渗透能力强,即使磨掉和破坏表层防水层界面,其基底仍具有良好的二次抗渗性

在水泥基渗透结晶型防水材?#31995;?#30740;究上使用我所独家研制生产的专用网状性功能型树脂活性矿物材?#31995;?#19982;水泥凝胶反应网状性功能型树脂可以保持水泥砂浆毛细孔通畅一方面有利于活性矿物材料中的晶体在砂浆毛细孔中?#26893;?#24403;水分子进入砂浆毛细孔时会很快产生结晶体堵塞或封闭砂浆毛细孔修复微裂缝达到防止渗漏水的功效另一方面可以保持砂浆毛细孔的调湿透气能力自动平衡砂浆中的水气含量控制与降低砂浆的干缩性提高砂浆的稳定性增加砂浆的后期强度等在干燥无水?#20445;?#27611;细孔张开能透气可以防止墙体基层结露这些也是我们的产品及技术与国内外同类产品的区别

水泥基渗透结晶型防水砂浆技术性能

检验项目

标准值

实测值

检验项目

标准值

实测值

含水量,%

 

0.7

抗压强度28dMpa

18.0

29.5

氯离子含量%

 

?#37255;?#20986;

湿基面粘结强度Mpa

1.0

1.6

细度%

 

16.0

抗渗压力28dMpa

1.2

1.4

安定性

合格

合格

二次抗渗压力56dMPa

0.8

1.2

初凝时间min

20

347

渗透压力比28d%

300

350

终凝时间h

24

6.8

 

总碱量

Na20%

0.39

抗折强度7dMpa

 

2.80

 

4.50

 

K20%

0.42

总碱量Na20+0.658K20%

0.67

 

4            空气净化材料

由于大气环境被污染水源酸化膳食不合理等因素导致人体酸碱不平衡所以碱性环境碱性材料对健康和环境都是有益的

以硅澡泥电气石沸石粘土与活性矿物材料研制的空气净化材料主要特征是能呼吸透气能吸湿放湿调节空气湿度减少尘埃能吸附空气中的一定有害成分如游离甲醛VOC二氧化碳甚至是空气中的尘埃来提高人居环境与城市自然环境的舒适度有利于人们的健康生活

从生态环境意义上这些材?#31995;?#21151;能和性能是极其有限的其性能发挥仍离不开良好的自然环境人工环境基本上属惰性环境只有大自然环境才是生态的有不少人企图超越自然对人工环境进行生存试验目前为止没有人能够试验成功

目前一些企业对空气净化材料过分炒作言过其实误导消耗甚至将空气净化材料成为暴利工具?#25239;?#26020;卖好几十元?#31185;?#31859;装修开价200多元其实这是我们老祖宗早就做到的事情

5.HYM-20树脂与苯丙乳液胶联共聚技术

HYM-20功能型可分散树脂胶粉与苯丙乳液在常温条件下进行自胶联共聚反应,制成一种合成树脂可以节省涂料使用乳液及助剂成本约40%以上减少涂料中50%以?#31995;?SPAN lang=EN-US>VOC含量提高乳胶漆的粘附力增加涂?#31995;?#25239;老化及稳定性等

新型合成树脂用途?#27827;胖?#20869;墙乳胶漆功能性涂料?#25381;胖?#27700;性木器漆?#25381;胖?#30028;面处理剂纸制品粘合木制品粘合防水涂?#31995;取?SPAN lang=EN-US>

HYM-20功能型可分散树脂胶粉技术性能

检验项目

标准值

实测值

粘结强度Mpa

0.5

0.6

低温稳定性

室温下恢复到流动状态

室温下恢复到流动状态

外观

 

白色粉末

粘度Pas

 

22

HYM-20与苯丙乳液合成树脂技术性能

检验项目

?#21103;?#35201;求

检验结果

容器中状态

乳白色均匀流体无杂质无沉淀不?#26893;?SPAN lang=EN-US>

乳白色均匀流体无杂质无沉淀不?#26893;?SPAN lang=EN-US>

不挥发物的质量分数%

45

50

黏度,mpa.s,

232),

 

6000

最低成膜温度

 

1.7

冻融稳定性(3)

无异常

无异常

贮存稳定性

无硬块,无絮凝,无明显?#26893;?#21644;结皮

无硬块,无絮凝,无明显?#26893;?#21644;结皮

稀释稳定性

 

上层清液5%,    下层沉淀5%

上层清液4%,    下层沉淀5%

机械稳定性

不破乳,     无明?#23381;?#20957;物

不破乳,   无明?#23381;?#20957;物

钙离子稳定性0.5%CaCI2)

48h无?#26893;?#26080;沉淀无絮凝

48h无?#26893;?#26080;沉淀无絮凝

挥发性有机化合物

VOCg/L

30

15

 

 

   建筑建材发展方向

低碳建筑低能耗建筑更多地关注环保与健康?#22681;?#21518;建筑的发展方向?#32982;省?#20302;碳节能安全健康环保是建材业必然选择的发展道路改进现有材料性能提高材?#31995;?#25928;能与应用水平用好材料是我们研究开发的重点工作

附作者简介

周广德男北京环益美高分子聚合物研究所总工程师从事科技工作二十余年有多年的理论研究和丰富的实践经验为上千家企业几百个工程项目提供过上万次的专业技术咨询服务主?#21482;?#21442;与开发新技术新产品百余项个人独立技术项目有120多个发表专业论文五十余篇专业技术讲座200余场?#21361;?#20854;中有八篇论文获得优秀论文?#20445;?#26377;两篇论文入编中国现代化建设研究文库国内有100余种论文集收录其作品及研究成果主要研究方向高分子材料生化技术生态建材建筑保温节能技术内外墙各种腻子干混砂浆水基干粉涂料建筑防水材料防火材料相变材料专业技术咨询服务等

北京环益美高分子聚合物研究所

101113北京通州开发区张台路

电?#22467;海?FONT size=5>0106156856061569859

?#21482;?FONT size=5>  13501258798   

网址 www.nhsur.club

电子邮箱[email protected]

QQ  158594861

 

如需与本文作者交流咨询或需要相关技术服务请您点击这里留言

版权所有保温建材科技网 Copyright © 2006  京ICP备09039437号* [email protected]

³ʿ񶷼