建筑与环保

2006-11-28 15:19:13  66WEN收集整理  www.66wen.com  
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      化学是研究物质的组成、结构、性质及其化学变化规律的自然科学学科。化学的发展为人类带来了7万多种常用化学制品[1]。
    在建筑材料方面,“秦砖汉瓦”已逐渐被取代,在传统的钢筋、水泥、玻璃及陶瓷之后,各种新型建筑材料不断涌现。化学建材产品已进入千家万户;大力发展轻型、高强、节能、少污染的新型建筑材料对我国现代化建筑具有极重要的现实意义。为此,在经济高速发展的同时,强化环境与资源的保护,做到对不可再生资源合理开发,节约使用;对可再生资源不断增殖,永续使用;综合治理各种环境污染,才能确保经济稳定持续的发展。
      人类的环境是人类立体的外部世界,环境是建筑工程有机的组成部分。随着建筑材料的发展,环境问题愈来愈突出,作为这方面的工程技术人员必须认真考虑对环境带来的影响。事实上,建筑业对环境造成的各种污染相当严重,反之环境恶化对建筑业的影响也不可忽视。这里我们应该指出:化学为人类造福,也带来了化学污染;但对环境污染的治理和三废综合利用,特别是利用大量固体工业废渣生产建筑材料,化学方法仍是最主要的、最有效的手段。
      1建筑工程造成的环境问题
      我们每个人可能都碰到过,当你进入一家商场时,迎面闻到一股讨厌的香蕉水之类的气味,这是商场作部分装修时,硝基漆等中的混合溶剂挥发出来的气味污染了空气。当你装修新房后,立即搬入或人造建材使用不当,甲醛等有害气体还未排尽,而严重超标,那么就会刺激人眼至红肿流泪,且危害肺部,严重影响了你的健康[2]。以上只是建筑装修中造成空气污染的两例。其它建筑造成的污染是多方面的。

      (1)大气污染:建材工业是仅次于电力工业的全国第二位耗能大户。煤、油、燃气大量燃烧排出CO2、SO2、SO3、H2S、NOx、CO等气体。在水泥、石棉等建筑材料生产中和运输过程中大量粉尘产生。化学建材中塑料的添加剂、助剂的挥发;涂料中溶剂的挥发,粘接剂中有毒物质的挥发等都对大气带来各种污染。
      (2)建筑垃圾:施工中“剩余混凝土”,根据北京市有关统计为总混凝土量的0.8%.北京市每年约用200万m3,就有1.6万m3混凝土浪费。相伴的废水也对环境造成污染。还有废建筑玻璃纤维、陶瓷废渣、金属、石棉、石膏,装饰装修中的塑料、化纤边料等,都需要再生利用。
      (3)废水污染:国家规定,混凝土拌和用饮用水,一般都用自来水,pH要求大于4.但建筑工地废水(混凝土搅拌地)碱性偏高pH=12~13,还夹杂有可溶性有害的混凝土外加剂。水泥厂及有关化学建材生产企业,超标废水大量排放。还有窑灰和废渣乱堆或倒入江湖河海,造成水体污染。
      (4)可耕土地大量减少:每生产一亿块粘土砖,就要用去1.3×104m2土地,对我国人口众多,人均土地偏少的国家是很严重的资源浪费。
      (5)建筑施工中建筑机械发出的噪音和强烈的振动:噪声已成为城市四大污染之一,即废水、废气、废渣和噪声。噪声对人的听觉、神经系统、心血管、肠胃功能都造成损害。据测试有相当部分的现场施工,噪声都在90~100dB(A声级标准)。远高于国家规定标准:白天平均小于75dB,夜间施工小于55dB[3]。
      (6)光污染及光化学污染:城市高层建筑群不利于汽车尾气及光化学产物的扩散。使NOX等气体对人体产生光化学作用,危害人体健康。另外城市高楼的玻璃幕墙产生污染现象也相当严重。
      (7)可能造成放射性污染:有些矿渣、炉渣、粉煤灰、花岗岩、大理石放射性物质超量。据有关部门测试,天然大理石近30%放射性超标。制成建筑制品对人体造成外照射(γ射线)和内照射(氡气吸入)。人生活在这样的居室中长期受放射性照射,影响身体健康。
      2环境对建筑物的影响
      (1)大气污染与酸雨的影响。酸雨通常是指pH值低于5.6的降水。酸雨的形成主要原因是大气污染造成。大气中的SO2、SO3、NOX、H2S、CO2等溶入雨水中,使雨水pH小于5.6.我国西南地区及长江下游地区酸雨的pH值已降到4.0以下,严重影响生物的生存条件,使土壤严重酸化。同时酸雨对建筑物、材料、雕塑、古文物、金属等的腐蚀作用明显,酸雨使材料表面的涂层失去光泽或变质而脱落;使光洁的大理石建筑逐渐变成松软的石膏。大理石主要成分是CaCO3,侵蚀反应机理为[4]:
      CaCO3+SO3-4+2H++H2O=CaSO4*2H2O+CO2 CaCO3+2NO-3+2H+=Ca(NO3)2+H2O+CO2
      酸雨对金属腐蚀主要是电化学腐蚀。
      (2)建筑表面析白现象。建筑物表面析白现象,俗称泛碱或起霜。这是建筑物的混凝土、砂浆、砖砌体等表面常发生的现象。据统计析白现象可高达36%.形成原因是:水泥、砂、石子、砖和化学外加剂中可溶性成分被水溶析出,随着水分蒸发逸出,留下物呈白色固体,或留下物与空气中CO2作用生成白色固体。其主要成分为:Ca(OH)2、CaCO3、CaC2O4、Na2SO4、Na2CO3、K2CO3,大都是碱性物质。本质原因还是与原材料质量和施工质量相关。但外部环境阴湿、不通风、气温偏高、水源不洁也有重要关系。

       

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