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1、谈建筑材料与人居环境的关系 张玉龙2011 年 6 月 13 号摘要 本文论述了建筑材料与人居环境的关系，从建筑材料的进步对土木建筑工程和人类生存环境的影响，阐述了建筑材料的生产制造、性能和质量对于保护地球环境、改善人居环境的重要性。从节省地球资源和能源，保护自然环境和生态平衡，寻求土木工程的可持续发展，以及改善人居环境等多个角度，论述新型建筑材料的开发方向和重要性。前言境”是人类社会发展到 20 世纪中后期才开始提出的概念，它是指人类生存、从事生产、进行各种社会活动所在的环境，包括人类的生活环境、生产环境、社会公共环境以及资源、能源和生态等人类生存的地球环境。人居环境与土木建筑活动密切相关。
2、在人类发展的早期，人类为了生存，除了猎取动物、采集野果等本能的行动之外，最早有意识地对自然界进行人工的改造和干预活动就是建造房屋、建筑水渠和防护用的堑壕土木建筑活动。现代社会用于人们的生活和生产的各种设施，包括住房、商店、道路、桥梁等，都是通过土木。建筑工程来实现的，而构成这些设施的物质基础是建筑材料。人类从自然界中取得原材料，进行加工制造得到建筑材料，同时消耗一部分自然界的能源，并生产一定量的废气、废渣和粉尘等对自然环境有害的物质。人类按照自己的设想，进行设计，并使用建筑材料进行施工，得到所需要的建筑物或结构物，服务于人类的生活、生产或社会公共活动。在建筑施工的同时，还将产生粉尘、噪音等污染
3、环境。这些人工建造的建筑物、以及从材料制造到使用过程中所产生的有害物质与人类干预和改造过的自然环境一起，构成了总体的人居环境。一、建筑材料(一)分类结 构 材 料 、装 饰 材 料 和某些专用材料。结构材料包括 木材、竹材、石 材 、水 泥 、混 凝 土 、金 属 、砖瓦、陶 瓷 、玻 璃 、工程塑料、复 合 材 料 等；装饰材料包括各种涂 料 、油漆、镀层、贴面、各色瓷 砖 、具有特殊效果的玻璃等；专用材料指用于防水、防潮、防腐、防火、阻燃、隔音、隔热、保温、密封等。 (2)新型建材具有轻质、高强度、保温、节能、节土、装饰等优良特性。采用新型建材不但使房屋功能大大改善，还可以使建筑物内外更具
4、现代气息，满足人 们的审美要求；有的新型建材可以显著减轻建筑物自重，为推广轻型建 筑 结 构 创造了条件，推动了建 筑 施 工 技 术 现代化，大大加快了建房速度。 新型建材的性能和功用各不相同，生产新型建材产品的原材料及工艺方法也各不相同。就其发展情况而言，有的品种重在花色，花色品种层出不穷，如装饰装修材料；有的品种重在功能，如保温材料；有的则通过深加工衍生出多个品种，如新型建筑板 材 等。以新型建筑板材为例。目前新型建筑板材有几十个品种，其中纸面石膏板、玻 璃 纤维 增强水泥（GRC）板、无石 棉 硅钙板是目前中国生产量最大、应用最普遍的三种新型建筑板材。这三种板材不但所采用的原料不同，生
5、产工艺不同，其性能和功用也不同。如纸面石膏板主要原料为石 膏 和护面纸，适用于作内墙板和吊顶板；玻璃纤维增强水 泥 板 主要原料是低碱水泥和耐 碱 玻 璃 纤 维 ，适用于作内外墙板；硅钙板主要原料是硅钙材料，除用作内外墙板外，还可用于装修以及制做和房屋结合在一起的家 具 等。这三种板的同一特点是：采用它们作为原始板材，再分别配上防渗、保温、防火等功 能 材 料 ，采用复合技术，可生产出各种轻质和性能优越的新 型 墙 体 材 料 。此外，它们所用的原材料均为非金属材料，而且又是三种最易得到的非金属材料。(3)发展重点方面，国内外不少研究者关注按环 保 和生态平衡理论设计制造的新型建筑材料，如无
6、毒装饰材料，绿色涂料，采用生活和工业废弃物生产的建筑材料，有益健康和杀菌抗菌的建筑材料，低温或免烧水泥、土陶瓷等。笔者认为，从宏观来看，中 国 发展生态建材，现阶段的重点应放在引入资源和环 境 意 识 ，采用高新技术对占主导地位的传统建筑材料进行环境协调化改造，尽快改善建 材 工 业 对资源能源的浪费和严理污染环境的状况，其实，提高传统建筑材料的环境协调性能并不是排斥发展新型的生态建材，而是前面所述的发展生态建材的重要内容和方法之一。2、人居环境(1)概念介绍人类工作劳动、生活居住、休息游乐和社会交往的空间场所。人居环境科学是以包括乡村、城镇、城市等在内的所有人类聚居形式为研究对象的科学，它着
7、重研究人 与 环 境 之间的相互关系，强调把人类聚居作为一个整体，从政治、社会、文化、技术等各个方面，全面地、系统地、综合地加以研究，其目的是要了解、掌握人类聚居发生、发展的客观规律，从而更好地建设符合于人类理想的聚居环境。(2)发展人居环境经历了从自 然 环 境 向人工环境、从次一级人工环境向高一级人工环境的发展演化过程，并仍将持续进行下去。就人居环境体系的层次结构而言，这个过程表现为：散居、村、镇、城市、城市群和城市带等。 人口规模的变化显示了人居环境规模演化的基本特征。这个演化过程大致经历了三个阶段。在工业革命以前的漫长时期，农业和手工业生产缓慢发展，不要求人口的大规模聚集，各种人居环境
8、的规模基本上处于缓慢增长状态。工业革命以后一直到本世纪 60 年代，世界各国先后进入城镇化时期，城镇规模急剧扩大，而乡村规模相对稳定（某些地区甚至有所缩小） ，形成人口从乡村®小城镇®中等城市®大城市的向心移动模式。另外，随之兴起的第三产业以生产服务、科技服务、文化服务和生活服务功能等从多方面支持了城镇化，并进一步扩大了就业门路，赋予城镇新的吸引力。本世纪 60 年代以后，人居环境规模的演化进入第三个阶段。在发展中国家，工业化主导城镇化的进程正处于上升时期，城 镇 人 口 ，尤其是大城市人口一直处于持续增长状态。1952 年我国有大城市 19 个，1985 年增加到 5
9、2 个，增加了 1.74 倍，大城市人口从 3231 万人增长到 6941 万人，增长了 114.8%。在发达国家，这一阶段却出现了新趋向。由于人口的高度密集，城 市环 境 质量下降、用地紧张的矛盾不断加剧，城镇化的速度已大大减缓，甚至出现了大城市人口减少、小城镇人口增加，市 中 心 区 人口减少、郊区人口增加的逆城市化现象。 伴随着人居环境的演化，其地域形态也处于不断地发展变化之中。乡村地域形态的演化较简单，从零散分布的农舍到以中心建筑物或主要街道为线索布置的各类用地，就基本上完成了地域形态的演化过程。城镇地域形态的演化比较复杂。我国古代城镇基本上是以权力机构为中心的对称棋盘格形式，这与欧
10、洲 以教堂、宫殿或广场为中心展开布局的城镇同属原生城镇。随着生产力的发展，城市不断成长扩大，东西方城市殊途同归，都趋于树木年轮一样的单核同心圆式城市。资本主义早期，产业的迅猛发展使城市恶性膨胀，但城市仍固守原来的中心，地域的扩展从摊大饼式的漫溢发展转为沿交通线的蔓延，城 市 地 域 形态逐渐演化为单核多心放射环状。在近现代，为了克服城 市 病 ，人们设想以大城市郊区的“飞地”为新的成长核来分散中 心 城 市 的压力，从而出现了多 核 城 市和星座式城镇群。人们在城 市 规 划 与建设的实践中逐渐认识到，城市沿既定方向作极轴形扩展有很大优越性，于是产生了定向卫 星 城 、带状城市和锁链状城镇群等
11、。三建筑材料与人居环境的关系是人类与自然环境之间的重要媒介，直接影响人类的生活与社会环境。人类大量建造的基础设施对生存环境发挥着巨大的积极作用，同时也带来不容忽视的消极作用，即大量地消耗地球的资源和能源，在相当程度上污染了自然环境和破坏生态平衡。从人类社会可持续发展的前景出发，建筑材料也要注意可持续发展的方向。受现代物质文明的同时，却不得不面临着一个严峻的事实：资源短缺，能源耗竭，环境恶化等问题正日益威胁着人类自身的生存和发展。而建筑材料作为能耗高，资源消耗大，污染严重的工业产业，在改善人居住环境的同时，对人类的环境污染负有不可推卸的责任。因而，如何减轻建筑材料的环境负荷，实现建筑材料的环保化
12、，成为 21 世纪建材工业可持续发展的重要课题。筑材料是指对人体及周边环境无害的健康型、环保型、安全型的建筑材料。与传统建筑材料相比绿色建材主要有以下特点：1）生产原料尽可能少利用天然材料，尤其是不可再生材料。2）低能耗的生产工艺和无污染的生产技术。3）建筑产品生产过程不得添加使用化合物、颜料和添加剂。益发达的物质社会里，新型建筑材料的生态化考虑显得尤其重要。建筑材料造成大量的环境污染，建筑材料在生产和使用过程中还会产生噪声污染、水污染、矿渣岩石的放射性污染、化学建材的化学污染、建筑物拆除后的建筑垃圾等多种环境问题。当然建筑材料与环境之间也有着某种程度的协调性。许多建筑材料本身就具有一定的环保
13、性。例如抗菌建材、空气净化建材等。建筑材料也是消纳废弃物的大户，大部分固体废弃物都可用于建筑材料的生产中。例如粉煤灰、矿渣可作为水泥和混凝土的掺和料，煤矸石已普遍用于制作烧结砖，甚至于一些有毒可燃废弃物及垃圾可作为燃料用于煅烧。随利用建筑材料实现固体废弃物的再生资源化将成为环境保护的重要途径之一。 科学技术的发展、社会的进步，人类越来越追求舒适、美好的生活环境，各种社会基础设施的建设规模日趋庞大，建筑材料越来越显示出其重要地位。新型建筑材料发展也有了广阔的天空，只有掌握新型建筑材料的特点，人们才能安全、舒适的生活4、结语所述，材料是人类与自然之间的媒介，是从事土木建筑活动的物质基础。材料的性能
14、和质量决定了施工水平、结构形式和建筑物的性能，直接影响人类的居住环境、工作环境和城市景观。在人类掌握了相当高水平的科学技术的现代社会，人类的生产活动和营造自身生存环境的土木建筑活动已经显示出对自然环境的巨大支配力。大量建造的社会基础设施对人类生存环境发挥着巨大的积极作用，同时，也已经带来了不容忽视的消极作用。即大量地消耗地球的资源和能源，在相当程度上污染了自然环境和破坏了生态平衡。因此，建筑材料与人居环境的质量，与土木建筑活动的可持续发展性密切相关。开发并使用性能优良并节省能耗的新型材料，是人类合理地解决生存与发展、实现“与自然协调，与环境共生”的一条有效途径。参考文献1吴良镛 于人居环境科学.清华大学人居环境研究中心成立学术报告会论文集.清华大学人居环境研究中心.2王林建筑材料.清华大学出版社.3潘谷西 中国建筑史.中国建筑工业出版社.
