李靜河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司（450002）

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論我國綠色建材的發(fā)展趨勢

李靜
河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司（450002）

摘要:這里回顧了國內(nèi)綠色建筑材料的興起和發(fā)展歷程，綜述了幾類基礎(chǔ)建材、化學(xué)建材產(chǎn)品和技術(shù)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用現(xiàn)狀，介紹了建筑、建材的關(guān)聯(lián)及綠色建筑選材的幾大原則，展望了綠色建材行業(yè)未來的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞:綠色建筑材料；基礎(chǔ)建材；化學(xué)建材；選材原則；發(fā)展趨勢

0前言

綠色建筑起源于20世紀(jì)70年代初能源危機(jī)背景下的節(jié)能建筑風(fēng)潮，后結(jié)合生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)理念，融合地球環(huán)保評(píng)估與生命周期評(píng)估而成為新的科學(xué)體系。隨著人們對(duì)居住質(zhì)量的要求日益提高，綠色建筑與建材受到了全社會(huì)的廣泛重視?！吨袊≌a(chǎn)業(yè)技術(shù)》中提到5個(gè)方面、24項(xiàng)綠色建筑相關(guān)技術(shù)，主要包括居住環(huán)境保障技術(shù)、住宅結(jié)構(gòu)體系技術(shù)、智能型住宅技術(shù)、室內(nèi)空氣與光環(huán)境保障技術(shù)以及保溫、隔熱、防水技術(shù)等。作為綠色建筑最重要的載體，研發(fā)新型綠色建材，對(duì)促進(jìn)綠色建筑的普及、實(shí)現(xiàn)其節(jié)能環(huán)保功能具有重要作用。

1綠色建筑材料的興起和發(fā)展

在“綠色建材”概念引入之前，我國建材市場產(chǎn)品種類單一，質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和管理體系不健全，生產(chǎn)嚴(yán)重消耗資源、破壞環(huán)境。20世紀(jì)90年代起,我國開始實(shí)施建筑材料的綠色環(huán)保認(rèn)證，通過引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，在該領(lǐng)域取得了長足進(jìn)步:1993年10月，國家環(huán)?？偩止剂恕爸袊h(huán)境標(biāo)志”；1994年5月，成立了“中國環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品認(rèn)證”委員會(huì)，至今已有31大類、400多種產(chǎn)品認(rèn)證了該標(biāo)志，其中包括水性涂料、低鉛陶瓷制品、無石棉建筑制品、黏合劑、磷石膏建材制品、塑料門窗、人造木質(zhì)板材、建筑用塑料管材等建材產(chǎn)品；2001年8月，一批強(qiáng)制性的限量標(biāo)準(zhǔn)正式在全國實(shí)施，由國家科委、國家建材局等有關(guān)單位組織編制的《生態(tài)建筑材料研究》被列人國家“863”計(jì)劃綱要，目前仍在實(shí)施中；2008年以后，隨著北京奧運(yùn)和上海世博會(huì)的成功舉辦，國內(nèi)建筑界正悄然興起一股使用綠色建材的潮流，其中，依托歐美可持續(xù)林發(fā)展計(jì)劃生產(chǎn)的成套木結(jié)構(gòu)建筑和面向廣大農(nóng)村地區(qū)的低層裝配式綠色農(nóng)房走在這個(gè)潮流的前端。

2主要建材產(chǎn)品及技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1綠色膠結(jié)材、墻材、玻璃、陶瓷等基礎(chǔ)建材

水泥和混凝土仍是當(dāng)前用量最大的建筑材料。傳統(tǒng)水泥消耗資源能源、品種單一、污染嚴(yán)重，隨著科技的進(jìn)步，目前已經(jīng)出現(xiàn)了生態(tài)水泥等新型膠凝材料。近年來開發(fā)出的以高爐礦渣、石膏礦渣、鋼鐵礦渣、火山灰、粉煤灰、煤矸石等為復(fù)合材生產(chǎn)的生態(tài)水泥，燒成溫度由尋常的1 400~1 450℃降至1 300~1 350℃，相比傳統(tǒng)水泥節(jié)能15%以上，CO2總排放量降低30%~40%。

墻體材料覆蓋面廣、生產(chǎn)使用量僅次于混凝土。隨著國家墻材革新與建筑節(jié)能政策力度的加大、公眾環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，實(shí)心黏土磚等耗費(fèi)資源、自重大、保溫隔音差的傳統(tǒng)墻材已日漸淡出市場。綠色墻體材料具有質(zhì)輕高強(qiáng)、防火抗震、防霉抗蛀、耐水抗凍融、保溫調(diào)濕、隔音美觀、可裝配化施工、機(jī)械加工性能好等特點(diǎn)，因此廣受歡迎。目前，使用較多的有新型泰柏板、輕質(zhì)墻板、混凝土空心砌塊、泡沫(加氣)混凝土砌塊、壓蒸纖維增強(qiáng)水泥板與硅酸鈣板等。此外，利用燃煤電廠的主要副產(chǎn)品脫硫石膏、粉煤灰等制備的脫硫石膏砌塊、蒸壓粉煤灰砌塊,正成為研究開發(fā)的熱點(diǎn)[1]。

建筑玻璃是現(xiàn)代建筑采光、裝飾的主要媒介。傳統(tǒng)平板玻璃工藝成熟、造價(jià)低廉、透光性良好,但陽光中的紫外線、近紅外線等容易令家具老化的成分透過率都很高，并不適合住宅樓或辦公室等人居環(huán)境。目前,部分應(yīng)用于實(shí)體工程的中空、真空、泡沫、壓花、鍍膜、變色、衍射、低輻射玻璃等新型綠色玻璃，質(zhì)地輕盈、脆性改善、品類齊全、花色繁多、保溫效果好、使用壽命長,可選擇性地透過、吸收，或反射可見光、紅外線等,是一種發(fā)展勢頭良好的節(jié)能型材。

此外，發(fā)達(dá)國家還開發(fā)出一些綠色建材智能產(chǎn)品，如可以自清潔的“光催化”殺菌、防霉陶瓷，可控制離子釋放的抗菌玻璃，“電致”臭氧殺菌等功能陶瓷和衛(wèi)生潔具。這些新材料用于潮濕空間，尤其是廚房、廁所、鞋柜、書柜等細(xì)菌和霉菌容易繁殖的地方，是改善居室環(huán)境的有效措施。

2.2綠色化學(xué)建材產(chǎn)品及選用原則

化學(xué)建材多為高分子聚合物，在建筑給排水、裝飾裝修領(lǐng)域大量使用。它可以部分替代木材、黏土、天然橡膠、天然石膏等自然資源，生產(chǎn)能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)建材如PVC型材與鋼材、鋁材的生產(chǎn)能耗比僅為1:4和5:8，在隔熱保溫、防腐防霉、裝飾效果、使用壽命等方面也具有顯著優(yōu)越性，塑料管可使用50年，而鑄鐵管僅能使用10~20年[2]。近年來，我國化學(xué)建材產(chǎn)品發(fā)展迅速,年產(chǎn)值已達(dá)千億元，正成為繼鋼材、水泥、木材之后的第四大類建筑材料。

2.2.1新型涂料技術(shù)

1）合成樹脂乳液內(nèi)墻涂料:主要包括丙烯酸共聚乳液系列(純丙/苯丙/醋丙等)、乙烯-醋酸乙烯共聚乳液系列，有害物質(zhì)限量符合GB 18582要求。

2）有機(jī)合成外墻涂料:主要包括丙烯酸共聚乳液系列(純丙/苯丙等)、有機(jī)硅丙烯酸調(diào)和乳液系列、水性氟碳外墻涂料和水性聚氨脂(薄質(zhì)/復(fù)層/砂狀)等，用于外墻裝飾裝修工程。

3）多功能納米涂料:具有耐嚴(yán)酷氣候、抗菌、自潔等功能。

4）水性木器漆:多用于室內(nèi)裝修，基本性能、揮發(fā)性有機(jī)物限量符合HBC 12-2002要求。

2.2.2地面鋪設(shè)材料技術(shù)

1）復(fù)合木地板:甲醛含量≤1.5 mg/L，強(qiáng)化木地板表面耐磨≥6 000轉(zhuǎn)(家庭)、9 000轉(zhuǎn)(公共場所)，要求尺寸穩(wěn)定性好，木材利用率高，鋪設(shè)工藝簡單，可與地暖等配套。

2）卷材地板:包含塊狀、卷狀兩種，要求耐磨、防滑、消音、隔熱，不使用鉛鹽作為助劑、聚氯乙烯層中聚乙烯單體含量不大于5 mg/kg，膠黏劑中有害物質(zhì)限量符合GB 18583要求。

3）橡膠地板:高耐磨損、防滑減震、絕緣消音、性能穩(wěn)定、批量施工、鋪設(shè)便捷、行走舒適、易于清洗，適用于學(xué)校、醫(yī)院、機(jī)場、走廊等人流量大的地方。2.2.3建筑給排水管道系統(tǒng)

1）建筑給水塑料管道系統(tǒng):用于居民日常用水供水通路，包括鋁塑復(fù)合管(PAP)、聚乙烯管(PE)、交聯(lián)聚乙烯管(PEX)、無規(guī)共聚聚丙烯管(PP-R)、硬聚氯乙烯管(PVC-U，非鉛鹽穩(wěn)定劑生產(chǎn))等，品種齊全、規(guī)格配套、滿足GB 5749衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

2）建筑排水塑料管道系統(tǒng):用于建筑內(nèi)部排水通路及住宅內(nèi)外雨落水管，包括硬聚氯乙烯(PVCU)建筑排水管、硬聚氯乙烯(PVC-U)芯層發(fā)泡建筑排水管、硬聚氯乙烯(PVC-U)建筑雨落水管等，安裝方便，輕質(zhì)高強(qiáng)，施工效率高，使用壽命長。

3）建筑生活熱水和地面輻射采暖管道系統(tǒng):用于建筑內(nèi)熱水(設(shè)計(jì)溫度不得大于70℃)輸送，包括交聯(lián)鋁塑復(fù)合管(XPAP)、交聯(lián)聚乙烯管(PEX)、無規(guī)共聚聚丙烯管(PP-R)、耐熱聚乙烯管(PE-RT)等，安全衛(wèi)生，節(jié)能環(huán)保，耐化學(xué)腐蝕，使用壽命長。

4）裝配式衛(wèi)生間管道墻系統(tǒng):按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，采用同層排水的方式，將衛(wèi)生潔具和管道等預(yù)制集成到鋼結(jié)構(gòu)支架上形成的管道墻系統(tǒng)。這種系統(tǒng)定位準(zhǔn)確，安裝方便，具有整體設(shè)計(jì)、批量生產(chǎn)、現(xiàn)場裝配、維修不干擾上下層住戶等特點(diǎn)[3]。

2.3建設(shè)部建議推行的綠色建材選用原則

1）符合資源利用政策:禁用實(shí)心黏土磚、限用其它黏土制品，選用環(huán)保利廢型和可循環(huán)使用的建筑材料,拆除舊建筑過程中產(chǎn)生的廢棄物能再生利用。

2）符合節(jié)能節(jié)水政策:選用生產(chǎn)能耗低、能顯著降低建筑物運(yùn)行能耗、有效改善室內(nèi)熱環(huán)境的建筑材料，選用節(jié)水型、自潔型的用水器具和滲水路面磚等。

3）符合質(zhì)量安全政策:不損害動(dòng)植物及人體健康，嚴(yán)格控制材料的有害物質(zhì)限量，控制釋放有害氣體的裝飾材料在室內(nèi)的使用量，盡量選用有凈化功能的材料。

4）選用高品質(zhì)建筑材料:要求質(zhì)輕高強(qiáng)、吸音隔熱、抗菌防水、舒適美觀。

5）材料的耐久性能優(yōu)良:抗物理沖擊、耐酸堿腐蝕、能禁受嚴(yán)酷環(huán)境考驗(yàn)。

6）配套技術(shù)齊全:包括各種輔料配件、清潔施工技術(shù)和維護(hù)維修技術(shù)。

7）材料本地化:即優(yōu)先選用建筑工程所在地的材料，節(jié)省運(yùn)費(fèi)和能源。

8）價(jià)格合理:價(jià)格過低會(huì)使高品質(zhì)材料廠家望而卻步，給低質(zhì)量產(chǎn)品可乘之機(jī)。

3綠色建筑材料的發(fā)展趨勢

3.1市場前景廣闊，需求旺盛

據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，在德國，綠色建材的潛在市場容量就達(dá)4 000億歐元,而美國預(yù)測2016年綠色建材交易量將達(dá)到710億美元。經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展、城鎮(zhèn)化的大力推進(jìn)以及新一輪城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，為我國建筑建材行業(yè)的發(fā)展提供了良好機(jī)遇。盡管當(dāng)前綠色建材還不是建材行業(yè)的主流產(chǎn)品，但建筑材料“綠色化”是我國經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的必由之路，相信在即將出臺(tái)的相關(guān)政策及先進(jìn)理念的指引下，綠色建材市場一定會(huì)風(fēng)起云涌。

3.2綠色建材企業(yè)大量涌現(xiàn)，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)逐步完善

近年來，一些企業(yè)和高校致力于綠色建材的研究開發(fā)，取得了矚目的成績。如江蘇常州龍貝化工新材料有限公司、江蘇常泰納米材料有限公司、中科院理化技術(shù)研究所共同研制的“新型多功能墻布”通過了住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部組織的專家鑒定(2010 年)；中國新型建筑材料杭州設(shè)計(jì)研究院、江蘇華爾潤集團(tuán)有限公司共同承擔(dān)的“浮法玻璃窯爐煙氣余熱發(fā)電技術(shù)”開發(fā)和應(yīng)用項(xiàng)目，通過了中國建材聯(lián)合會(huì)組織的科技成果鑒定(2009年)；中國礦業(yè)大學(xué)教授王棟民主持完成的“脫硫石膏建材資源化的優(yōu)質(zhì)高效利用”和“煤矸石的火山灰活性及其在水泥與混凝土中的應(yīng)用研究”兩項(xiàng)科技成果通過了教育部組織的科技成果鑒定(2011年)；北京、上海等地近年來先后召開的“綠色建材應(yīng)用研討會(huì)”就綠色建材的起源、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展前景及對(duì)策等問題進(jìn)行了深入研討；南京、福州、太原、西安、大連等地已相繼建成專門銷售綠色建材的商城。

我國建筑材料行業(yè)從1999年建立第一個(gè)綠色標(biāo)準(zhǔn)《HJBZ4環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求水性涂料》至今，已相繼建立了《中空玻璃(2002)》《聚氯乙烯防水卷材(2003)》《衛(wèi)生陶瓷(2005)》《材料負(fù)離子發(fā)生量的測試方法(2006)》《抗菌涂料抗菌性測定法和抗菌效果(2008)》《室內(nèi)空氣凈化功能涂覆材料凈化性能(2008)》《中國生態(tài)住宅技術(shù)評(píng)估手冊(cè)(2001)》《建筑材料放射性核素限量(2001)》《室內(nèi)裝飾裝修材料有害物質(zhì)限量(2001)》《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(2002)》《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(2002)》《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(2006)》《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范(2010)》等20多項(xiàng)強(qiáng)制性或推薦性標(biāo)準(zhǔn)，且在不斷的完善之中。2014年1月，天津市一批企業(yè)向墻材革新與建筑節(jié)能管理中心申請(qǐng)建筑節(jié)能材料、設(shè)備和技術(shù)備案，成為政府首肯的綠色建材生產(chǎn)單位；同期，河北省住建廳發(fā)布“建設(shè)工程材料設(shè)備綠色節(jié)能產(chǎn)品”推廣目錄，推廣包括建筑用鋼、混凝土材料及制品、墻體材料、建筑保溫材料、裝飾裝修材料、建筑門窗及配套件等16類共67種產(chǎn)品[4]。

3.3加強(qiáng)國際合作、積極拓展綠色建材領(lǐng)域

歐盟是發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的急先鋒。南非、巴西、印度等新興國家及許多發(fā)展中國家政府，也發(fā)揮比較優(yōu)勢，積極開拓綠色建材領(lǐng)域、占領(lǐng)市場份額；我國作為亞洲第一大國，在發(fā)展綠色建材、加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面采取了一系列重大舉措，得到了國際社會(huì)的廣泛認(rèn)可。2010年，在我國北京舉辦的一次規(guī)格最高、規(guī)模最大、商機(jī)最多的有關(guān)綠色產(chǎn)業(yè)和綠色經(jīng)濟(jì)的博覽會(huì)，邀請(qǐng)了當(dāng)前世界范圍內(nèi)綠色經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的一流企業(yè)、一流技術(shù)、一流產(chǎn)品和最新成果，展示了我國綠色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程和卓越成就，引導(dǎo)我國企業(yè)向清潔能源、節(jié)能減排、低碳技術(shù)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)等綠色建材的重點(diǎn)領(lǐng)域轉(zhuǎn)移[5]。

2014年5月12~15日，第十屆“卡塔爾國際建筑博覽會(huì)”于多哈國際展覽中心舉行。博覽會(huì)以突出最新產(chǎn)品和服務(wù)、滿足各國快速增長的建設(shè)需求為目的，提供了一個(gè)獨(dú)特、動(dòng)態(tài)的貿(mào)易平臺(tái)，吸引全世界的買家和行業(yè)采購先進(jìn)設(shè)備，展示本行業(yè)尖端技術(shù)。2014年9月21~24日，始辦于1980年的“五大行業(yè)建筑建材博覽會(huì)”于科威特國際展覽中心舉行。這次博覽會(huì)是專注于中東地區(qū)建筑設(shè)備、材料、機(jī)械、工具和車輛的專業(yè)展會(huì)，提供了一個(gè)與中東各國買家面對(duì)面接洽的機(jī)會(huì)，也為我國企業(yè)提供了一個(gè)全新的贏利平臺(tái)。

參考文獻(xiàn):

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[2]聶梅生.中國住宅產(chǎn)業(yè)技術(shù)[M].吉林:吉林人民出版社, 1995,06:66- 68.

[3]李百戰(zhàn).綠色建筑概論[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007,09: 201- 202.

[4]張新輝,施惠生.生態(tài)水泥及其發(fā)展前景[J].節(jié)能與環(huán)保, 2006(11):14- 17.

[5]江柱峰.淺論綠色墻體材料的開發(fā)[J].廣東建材,2003(2):9-11.