绿色建筑设计中的涂料应用

2014-03-28

    0前言

    绿色建筑(Green Building)是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。其基本内涵是人、建筑和环境三者间的和谐关系。

    对于绿色建筑的评价体系,主要有英国的BREEAM评估体系、美国绿色建筑委员会USGBC(US Green Building Council)制订的LEED能源与环境设计导则、德国的生态建筑导则LNB、澳大利亚的建筑环境评价体系NABERS、加拿大的GBToolBEPAC(Building Environmental Performance Assessment Criteria)建筑环境性能评估标准、挪威的EcoProfile、法国的ESCALE以及日本的CASBEE建筑环境效能综合评估系统等等。我国绿色建筑评价标准为GB/T50378

    涂料对建筑物有着美化装饰、防腐防火等功能性作用,对于绿色建筑的涂料选用,不同的绿色建筑评价体系中都有相应的具体说明。其中美国的LEED导则对涂料的性能要求、环保要求等有着非常明确的说明。

    1绿色建筑评价

    1.1中国《绿色建筑评债标准》

    GB/T50378-2006《绿色建筑评价标准》由中国住房和城多建设部正式发布实施。该标准是总结了我国绿色建筑方面的实践经验和研究成果,借鉴了国际先进经验而制订的第一部多目标、多层次的绿色建筑综合评价标识标准,并以此构建了符合我国国情的“绿色建筑评价标识体系。

    绿色建筑的评价标识,分为三星级、二星级和一星级。住建部绿标部负责指导全国绿色建筑评价标识的工作,并组织三星级绿色建筑标识的评审,指导监督地方一星级和二星级绿色建筑评价标识工作。

    2008年起提出绿色建筑标识认证体系以来,截至20123月,我国已有评出绿色建筑设计评价标识371项,23项绿色建筑运行评价标识,其中三星级占到142项。

    1.2美国LEED认证

    由美国绿色建筑委员A(USGBC)颁发的LEEDTM绿色建筑认证是目前国际上最为先进和具实践性的绿色建筑认证评分体系。该系统将帮助项目小组明确绿色建筑的目标,制订切实可行的设计策略,使项目在能源消耗、室内空气质量、生态、环保等方面达到国际认证体系LEEDTM的指标和标准,为项目今后的用户提供高质量、低维护、健康舒适的办公和居住环境。从而增强项目在市场上的竞争力,使投资商获得丰厚的经济效益和社会效益。

    LEED认证从2003年进入中国,截至20123月,中国大陆通过LEED认证的建筑达了200项。其中获得Gold金级认证的超过了一半,达到了58%

    LEED认证体系,包括新建筑(NC)、现有建筑(EB)、核壳结构(CS)、商业内装(Cl)、住宅(H)和社区开发(ND)等。

    LEED的认证等级,以NC为例,总分110分,接得分多少分为4个等级:(1)合格认证(Certified)40-49

    (2)银级认证(Silver)50-59

    (3)金级认证(Gold):60-79

    (4)铂金级认证(Platinum):80-110

    2绿标认证对涂料的要求

    我国的绿标认证中,对于涂料方面的要求并不非常清晰,只是把相关涉及标准条文罗列出来。

    针对住宅建筑,GB/T50378441条规定了建筑材料中有害物质含量符合现行国家标准GB18580-18588和《建筑材料放射性核素限量》GB6556”。该条控制项条文,与4.5.5条,室内游离甲醛、苯、氨、氧和TVOC等空气污染物浓度符合现行国家标准《民用建筑室内环境污染控制规范》GB50325的规定有所关联。这两条同为控制项,必须同时达标。

    针对公共建筑,GB/T50378中第5.5.4条规定了室内游离甲醛、苯、氨、氧和TVOC等空气污染物浓度符合现行国家标准《民用建筑室内环境污染控制规范》GB50325的规定。本条为控制项。

    对于VOC,必须提交具有资质的第三方检测机构出具的室内空气污染物浓度检测报告。

    作为建筑材料之一的涂料,也与4.4.3距离施工现场500km以内工厂生产的建筑材料持量占建筑材料总质量的70%以上相关。尽管在建筑中涂料材料所占质量比不高,却当然也是建筑材料总量中的一部分。

    3LEED认证中涂料的得分贡献

    涂料是现代建筑不可或缺的重要材料之一,起到防护建筑保证其安全长期运行,美化建筑昀工作生活环境,以及防火、防霉、防滑、降低能耗减少碳排放等诸多功能性作用。

    LEED V3.0中,明确对评分可以贡献1个分值的条款为室内环境质量(IEQ)中的4.2条,低挥发性物质——涂料与涂层。满足其要求,可得1分。

    在其他的评分体系中,与涂料之间的关系如表1所示。

    4LEED认证中涂料VOC的要求

    对于NC&CS,用于建筑物内部(例如抗风雨系统内部和施工现场)使用的涂料和涂层,必须满足以下标准规定:

    (1)应用于建筑墙体和天花板的涂料和涂屠不超过“Green Seal Standard GS-11 Paints,1stedmon,May201993”中的VOC浓度限值。

    (2)应用于内部钢铁金属底材表面的防锈防腐涂料,VOC不得超过250g/L,根据GnSealStandGS-03,Anti-Corrosive Paints,2ndedition,January7,1997限定。

    (3)室内透明木器涂料、地板涂料、着色剂、底漆和虫胶漆等的VOC浓度限值必须满足20041月版South Coast Air Quality Management District(SCAQMD)Rule1113,即南海岸空气质量管理区规定1113

    需要说明的是,LEED3.0版涉及到的以上规范,已经有了更新。

    GS-11GS-03,在新版本的GS-11Green SealStandard for PAITNS AND COATIGNS,3rd EditionJanuary12010中,已经合二为一,全部遵照GS-112010年版本执行。对于VOC的限制,除去水和调色着色剂之外,规定如表2。如果是零售终端调色系统产品,在表2数据上可以再放宽50g/L

    南海岸空气质量管理区规定1113是从200311日起,分5年分阶段实施的,其中一些产品的最后期限是200871日。

    SCAQMD Rule1113的最新版本是201163日的修订版,接上一版本的200871日,分201211日和201411日两个阶段。部分涂料和涂层的VOC限值见表3

    5GS-11绿色标准对涂料的要求

    5.1涤料性能

    (1)遮盖力按ASTMDD2805-96a(2003),每加仑涂料在400平方英尺上至少要达到095的对比率。

    (2)防腐涂料:耐腐蚀性,要求按盐雾/UV循环试验ASTMD5894-05300h后依据SSPC-VIS2锈蚀至少达到9级,即只有0.03%的锈蚀。

    (3)地板涂料:耐碱性,按ASTMD1308-02(2007)16h0.5N氢氧化钠浸泡:耐磨性按ASTMD4060-07C-17磨轮,500g载重,耐磨指数小于等于200

    (4)内墙涂料,按ASTMD2486-06,耐400次刮擦。耐洗刷性,按ASTMD4828-91,平光面漆至少5级,非平光面漆至少7级。

    (5)外墙涂料:耐老化性,按ASTMG151-06QUV-A1000h测试△E<5;柔韧性按ASTMD522-93a(2001),不开裂,不起皮,不影响附着力:耐水性,按ASTMD1735-04,不洗白,不咬底,不起皱。

    (6)非弹性反射墙面漆:加速老化,接ASTMD714-02el500hUQV-A试验,涂膜无起泡、粉化、裂纹、开裂、剥落和附着力缺陷,光泽变化最大10个光泽单位;柔韧性测试要求同外墙涂料。浅色面漆的太阳反射硕大于等于0.65,深色系须大干等于0.40。根据ASTMC1371-04a,至少要求75%的热辐射。

    (7)弹性反射墙面漆:加速老化,按ASTMG155-051000hQUV-A,涂膜无开裂和裂纹;拉伸强度,按ASTMD2370-98(2002),至少约1379kPa(200psi)达到100%的拉伸;柔韧性,按ASTMD522-93a(2001),在约-26.1℃(-15℉)时弯曲1/2;抗菌性,按ASTMG21-96(2002).要求为。级。太阳反射同非弹性反射墙面漆。热辐射同非弹性反射墙面漆。

    (8)屋面反射涂料的物理性能,满足ASTMD6083-05el的要求。热幅射按ASTMC1371-04,等于或大干80%。太阳反射符合ASTMC1549-04ASTME1918-06,见表4

    5.2健康和环境要求

    (1)涂料不能含有任何致癌、诱变剂、再生性毒素、有害空气污染物或者破坏臭氧层的化合物;除非用于生产钛白粉或调漆的炭黑,但是炭黑用量的质量分数必须小于该产品的1%

    (2)产品不能含有下列物质:

    ——二氯苯:

    ——烷基酚聚氧乙烯醚;

    ——甲醛:

    ——重金属,包括铅、汞、镉、六价铬、锑等,以元素或成分的形式存在于涂料中;

    ——邻苯二甲酸盐;

    ——三苯基和三丁基锡。

    (3)挥发性芳香化合物成分质量分数限制在0.5%

    (4)挥发性有机化合物成分限制(ASTM D6886-03ISO11890-2)

    6结语

    绿色建筑中涂料的选用,与一般的建筑结构涂料选用有着更多的健康环保方面的要求,特别是VOC方面的明确规定。因此无论是内外墙装饰性、钢结构防腐涂料,还是防火涂料、地坪涂料等,必须在满足涂料产品本身的性能要求的基础上,还要在VOC、重金属含量等环保要求上达到相应的要求。

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