第五章、 綠建材創新技術
第四節 再生循環綠建材
(一)營建與拆卸廢棄物再利用(Construction and Demolition Waste, C&DW) 蒐集建築營造或拆卸過程中所產生的廢棄混凝土、粒料或廢棄木材等,透過破碎、過篩 與重新組裝等流程可作為再生混凝土、再生粒料或其他再生建材。可減少廢棄物處理成本、降 低能源消耗及碳排放、提高再生產品附加價值與廢棄物資源化。(如圖 5-15 所示)
圖 5-15、C&DW 回收再利用作為再生建材之流程
(資料來源:Serdar Ulubeyli, et. al., 2017; Ying-Ying Lai et., al, 2016) 本計畫主要著重於再生綠建材之資料蒐集,以符合綠建築循環永續發展之宗旨,因此,
一般建築物於建造施工過程中,往往產生一些廢棄建材,以建築物生命週期為考量,於維修或 翻新時也會產生一些廢棄建材,如果可將這些建築廢資材進行完整規劃再利用的途徑,即可達 到減少建築資源浪費;國外先進國家對於營建廢棄物的回收再利用已推廣多年,由於建築技術、
建築習慣與材質的偏好,資源回收再利用的情形略有差異,以澳洲為例,將營建廢棄物分為施 工建造廢棄物及拆除廢棄物兩大類,並已制定完整之再生料粒品質試驗標準及施工技術規範,
再利用之市場管道以道路工程最為廣泛。
建築營造或拆卸過程中之廢棄資材是最具回收作為綠建材的原物料,例如於英國每年約 產生 1.2 億噸建築廢資材;荷蘭則因國家地理的自然因素影響,將超過 90%廢棄混凝土塊皆運 用於道路基層的填充材料與填海造陸工程;建築廢資材再利用後,可減少施工所造成的環境負
擔(例如降低能耗、二氧化碳排放、廢棄物等)。特別於設計階段,考量使用具有高回收含量
(二)木質素發泡與混合分散技術(台灣)
木質素是構成樹木細胞壁的主要成分之一,也是造紙的副產物,全球造紙業每年產生約 5,000 萬噸木質素,其中九成以上被當成廢料燒掉或丟棄;如圖 5-16 所示,工研院研發「混合 分散安定模擬與應用系統」,藉由研磨分散設備與製程設計降低木質素粒徑,改善木質素不易 分散且與傳統石化原料相容性差的缺點,使木質素與傳統石化材料有更佳的相容性與安定性,
進一步開發出高性能 PU 發泡生質複合材料,可應用於包括隔熱建材、織物衣著、車輛內裝、
傢俱裝潢、包裝填充等領域(工研院,2015)。亦常用於防火吸音板綠建材例如岩綿裝飾吸音 板、屋頂防火吸音板、混凝土粒料 RS-C(陶瓷砂再生細粒料)、德國 Pfleiderer F2 型化粧粒片板
(W300MP-W300 白色 28mm)以及蒜果木(kulim),皆符合 CNS 試驗,分別認定為健康、高 性能、生態及再生綠建材。
圖 5-16、木質素 Epoxy/PU 樹脂材料開發及應用流程圖 (資料來源:工研院,2015)
(三)廢輪胎與廢液晶顯示器於建材再利用(台灣)
以廢輪胎與廢液晶顯示器玻璃製作為輕量粒料混凝土 (Lightweight Aggregate Concrete),
取代率天然粒料 10%,抗壓強度可於 91 天達 56Mpa。其優點與效益為可減少傳統細粒料用量,
具備再生建材之開發潛力。(如圖 5-17 所示)
圖 5-17、以廢輪胎與廢液晶顯示器玻璃製作為輕量粒料混凝土與一般混凝土比較圖 (資料來源:Li-Jeng Hunag, et, al., 2015)
(四)廢橡膠顆粒與鋼纖維之再生粒料混凝土(中國與美國)
以廢橡膠顆粒與鋼纖維作部分取代,形成再生粒料混凝土,與一般混凝土有較的抗壓強 度與穩定度。其優點與效益為可減少傳統水泥與粒料用量,具備再生建材之開發潛力。(如圖 5-18 所示)
圖 5-18、結合細粒料、廢橡膠顆粒與鋼纖維形成再生粒料混凝土
(資料來源:Xie Jian-he er. al., 2015)
(五)微生物聚合物混合磚(Microbial Biopolymers)(南韓)
將作為土壤改良劑之生物聚合物作為磚塊製造之替代黏合劑,其產品抗壓強度符合國際 標準。其優點與效益為提高土造建築物的強度和耐久性能並減少傳統水泥用量,具備再生建材 之開發潛力。(如圖 5-19 所示)
圖 5-19、微生物聚合物混合土塊製作與抗壓強度測試之示意圖 (資料來源:Ilhan Chang, et, al., 2015)