论我国绿色建材的发展趋势

李静河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）



论我国绿色建材的发展趋势

李静
河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

摘要:这里回顾了国内绿色建筑材料的兴起和发展历程，综述了几类基础建材、化学建材产品和技术在现代建筑中的应用现状，介绍了建筑、建材的关联及绿色建筑选材的几大原则，展望了绿色建材行业未来的发展趋势。

关键词:绿色建筑材料；基础建材；化学建材；选材原则；发展趋势

0前言

绿色建筑起源于20世纪70年代初能源危机背景下的节能建筑风潮，后结合生态建筑的设计理念，融合地球环保评估与生命周期评估而成为新的科学体系。随着人们对居住质量的要求日益提高，绿色建筑与建材受到了全社会的广泛重视。《中国住宅产业技术》中提到5个方面、24项绿色建筑相关技术，主要包括居住环境保障技术、住宅结构体系技术、智能型住宅技术、室内空气与光环境保障技术以及保温、隔热、防水技术等。作为绿色建筑最重要的载体，研发新型绿色建材，对促进绿色建筑的普及、实现其节能环保功能具有重要作用。

1绿色建筑材料的兴起和发展

在“绿色建材”概念引入之前，我国建材市场产品种类单一，质量评价标准和管理体系不健全，生产严重消耗资源、破坏环境。20世纪90年代起,我国开始实施建筑材料的绿色环保认证，通过引进国外先进技术，在该领域取得了长足进步:1993年10月，国家环保总局公布了“中国环境标志”；1994年5月，成立了“中国环境标志产品认证”委员会，至今已有31大类、400多种产品认证了该标志，其中包括水性涂料、低铅陶瓷制品、无石棉建筑制品、黏合剂、磷石膏建材制品、塑料门窗、人造木质板材、建筑用塑料管材等建材产品；2001年8月，一批强制性的限量标准正式在全国实施，由国家科委、国家建材局等有关单位组织编制的《生态建筑材料研究》被列人国家“863”计划纲要，目前仍在实施中；2008年以后，随着北京奥运和上海世博会的成功举办，国内建筑界正悄然兴起一股使用绿色建材的潮流，其中，依托欧美可持续林发展计划生产的成套木结构建筑和面向广大农村地区的低层装配式绿色农房走在这个潮流的前端。

2主要建材产品及技术的应用现状

2.1绿色胶结材、墙材、玻璃、陶瓷等基础建材

水泥和混凝土仍是当前用量最大的建筑材料。传统水泥消耗资源能源、品种单一、污染严重，随着科技的进步，目前已经出现了生态水泥等新型胶凝材料。近年来开发出的以高炉矿渣、石膏矿渣、钢铁矿渣、火山灰、粉煤灰、煤矸石等为复合材生产的生态水泥，烧成温度由寻常的1 400~1 450℃降至1 300~1 350℃，相比传统水泥节能15%以上，CO2总排放量降低30%~40%。

墙体材料覆盖面广、生产使用量仅次于混凝土。随着国家墙材革新与建筑节能政策力度的加大、公众环保意识的增强，实心黏土砖等耗费资源、自重大、保温隔音差的传统墙材已日渐淡出市场。绿色墙体材料具有质轻高强、防火抗震、防霉抗蛀、耐水抗冻融、保温调湿、隔音美观、可装配化施工、机械加工性能好等特点，因此广受欢迎。目前，使用较多的有新型泰柏板、轻质墙板、混凝土空心砌块、泡沫(加气)混凝土砌块、压蒸纤维增强水泥板与硅酸钙板等。此外，利用燃煤电厂的主要副产品脱硫石膏、粉煤灰等制备的脱硫石膏砌块、蒸压粉煤灰砌块,正成为研究开发的热点[1]。

建筑玻璃是现代建筑采光、装饰的主要媒介。传统平板玻璃工艺成熟、造价低廉、透光性良好,但阳光中的紫外线、近红外线等容易令家具老化的成分透过率都很高，并不适合住宅楼或办公室等人居环境。目前,部分应用于实体工程的中空、真空、泡沫、压花、镀膜、变色、衍射、低辐射玻璃等新型绿色玻璃，质地轻盈、脆性改善、品类齐全、花色繁多、保温效果好、使用寿命长,可选择性地透过、吸收，或反射可见光、红外线等,是一种发展势头良好的节能型材。

此外，发达国家还开发出一些绿色建材智能产品，如可以自清洁的“光催化”杀菌、防霉陶瓷，可控制离子释放的抗菌玻璃，“电致”臭氧杀菌等功能陶瓷和卫生洁具。这些新材料用于潮湿空间，尤其是厨房、厕所、鞋柜、书柜等细菌和霉菌容易繁殖的地方，是改善居室环境的有效措施。

2.2绿色化学建材产品及选用原则

化学建材多为高分子聚合物，在建筑给排水、装饰装修领域大量使用。它可以部分替代木材、黏土、天然橡胶、天然石膏等自然资源，生产能耗远远低于传统建材如PVC型材与钢材、铝材的生产能耗比仅为1:4和5:8，在隔热保温、防腐防霉、装饰效果、使用寿命等方面也具有显著优越性，塑料管可使用50年，而铸铁管仅能使用10~20年[2]。近年来，我国化学建材产品发展迅速,年产值已达千亿元，正成为继钢材、水泥、木材之后的第四大类建筑材料。

2.2.1新型涂料技术

1）合成树脂乳液内墙涂料:主要包括丙烯酸共聚乳液系列(纯丙/苯丙/醋丙等)、乙烯-醋酸乙烯共聚乳液系列，有害物质限量符合GB 18582要求。

2）有机合成外墙涂料:主要包括丙烯酸共聚乳液系列(纯丙/苯丙等)、有机硅丙烯酸调和乳液系列、水性氟碳外墙涂料和水性聚氨脂(薄质/复层/砂状)等，用于外墙装饰装修工程。

3）多功能纳米涂料:具有耐严酷气候、抗菌、自洁等功能。

4）水性木器漆:多用于室内装修，基本性能、挥发性有机物限量符合HBC 12-2002要求。

2.2.2地面铺设材料技术

1）复合木地板:甲醛含量≤1.5 mg/L，强化木地板表面耐磨≥6 000转(家庭)、9 000转(公共场所)，要求尺寸稳定性好，木材利用率高，铺设工艺简单，可与地暖等配套。

2）卷材地板:包含块状、卷状两种，要求耐磨、防滑、消音、隔热，不使用铅盐作为助剂、聚氯乙烯层中聚乙烯单体含量不大于5 mg/kg，胶黏剂中有害物质限量符合GB 18583要求。

3）橡胶地板:高耐磨损、防滑减震、绝缘消音、性能稳定、批量施工、铺设便捷、行走舒适、易于清洗，适用于学校、医院、机场、走廊等人流量大的地方。2.2.3建筑给排水管道系统

1）建筑给水塑料管道系统:用于居民日常用水供水通路，包括铝塑复合管(PAP)、聚乙烯管(PE)、交联聚乙烯管(PEX)、无规共聚聚丙烯管(PP-R)、硬聚氯乙烯管(PVC-U，非铅盐稳定剂生产)等，品种齐全、规格配套、满足GB 5749卫生标准。

2）建筑排水塑料管道系统:用于建筑内部排水通路及住宅内外雨落水管，包括硬聚氯乙烯(PVCU)建筑排水管、硬聚氯乙烯(PVC-U)芯层发泡建筑排水管、硬聚氯乙烯(PVC-U)建筑雨落水管等，安装方便，轻质高强，施工效率高，使用寿命长。

3）建筑生活热水和地面辐射采暖管道系统:用于建筑内热水(设计温度不得大于70℃)输送，包括交联铝塑复合管(XPAP)、交联聚乙烯管(PEX)、无规共聚聚丙烯管(PP-R)、耐热聚乙烯管(PE-RT)等，安全卫生，节能环保，耐化学腐蚀，使用寿命长。

4）装配式卫生间管道墙系统:按照系统设计要求，采用同层排水的方式，将卫生洁具和管道等预制集成到钢结构支架上形成的管道墙系统。这种系统定位准确，安装方便，具有整体设计、批量生产、现场装配、维修不干扰上下层住户等特点[3]。

2.3建设部建议推行的绿色建材选用原则

1）符合资源利用政策:禁用实心黏土砖、限用其它黏土制品，选用环保利废型和可循环使用的建筑材料,拆除旧建筑过程中产生的废弃物能再生利用。

2）符合节能节水政策:选用生产能耗低、能显著降低建筑物运行能耗、有效改善室内热环境的建筑材料，选用节水型、自洁型的用水器具和渗水路面砖等。

3）符合质量安全政策:不损害动植物及人体健康，严格控制材料的有害物质限量，控制释放有害气体的装饰材料在室内的使用量，尽量选用有净化功能的材料。

4）选用高品质建筑材料:要求质轻高强、吸音隔热、抗菌防水、舒适美观。

5）材料的耐久性能优良:抗物理冲击、耐酸碱腐蚀、能禁受严酷环境考验。

6）配套技术齐全:包括各种辅料配件、清洁施工技术和维护维修技术。

7）材料本地化:即优先选用建筑工程所在地的材料，节省运费和能源。

8）价格合理:价格过低会使高品质材料厂家望而却步，给低质量产品可乘之机。

3绿色建筑材料的发展趋势

3.1市场前景广阔，需求旺盛

据业内人士介绍，在德国，绿色建材的潜在市场容量就达4 000亿欧元,而美国预测2016年绿色建材交易量将达到710亿美元。经济的迅猛发展、城镇化的大力推进以及新一轮城市基础设施建设，为我国建筑建材行业的发展提供了良好机遇。尽管当前绿色建材还不是建材行业的主流产品，但建筑材料“绿色化”是我国经济、社会、环境可持续发展的必由之路，相信在即将出台的相关政策及先进理念的指引下，绿色建材市场一定会风起云涌。

3.2绿色建材企业大量涌现，相关标准逐步完善

近年来，一些企业和高校致力于绿色建材的研究开发，取得了瞩目的成绩。如江苏常州龙贝化工新材料有限公司、江苏常泰纳米材料有限公司、中科院理化技术研究所共同研制的“新型多功能墙布”通过了住房和城乡建设部组织的专家鉴定(2010 年)；中国新型建筑材料杭州设计研究院、江苏华尔润集团有限公司共同承担的“浮法玻璃窑炉烟气余热发电技术”开发和应用项目，通过了中国建材联合会组织的科技成果鉴定(2009年)；中国矿业大学教授王栋民主持完成的“脱硫石膏建材资源化的优质高效利用”和“煤矸石的火山灰活性及其在水泥与混凝土中的应用研究”两项科技成果通过了教育部组织的科技成果鉴定(2011年)；北京、上海等地近年来先后召开的“绿色建材应用研讨会”就绿色建材的起源、国内外发展现状、发展前景及对策等问题进行了深入研讨；南京、福州、太原、西安、大连等地已相继建成专门销售绿色建材的商城。

我国建筑材料行业从1999年建立第一个绿色标准《HJBZ4环境标志产品技术要求水性涂料》至今，已相继建立了《中空玻璃(2002)》《聚氯乙烯防水卷材(2003)》《卫生陶瓷(2005)》《材料负离子发生量的测试方法(2006)》《抗菌涂料抗菌性测定法和抗菌效果(2008)》《室内空气净化功能涂覆材料净化性能(2008)》《中国生态住宅技术评估手册(2001)》《建筑材料放射性核素限量(2001)》《室内装饰装修材料有害物质限量(2001)》《室内空气质量标准(2002)》《地表水环境质量标准(2002)》《绿色建筑评价标准(2006)》《民用建筑工程室内环境污染控制规范(2010)》等20多项强制性或推荐性标准，且在不断的完善之中。2014年1月，天津市一批企业向墙材革新与建筑节能管理中心申请建筑节能材料、设备和技术备案，成为政府首肯的绿色建材生产单位；同期，河北省住建厅发布“建设工程材料设备绿色节能产品”推广目录，推广包括建筑用钢、混凝土材料及制品、墙体材料、建筑保温材料、装饰装修材料、建筑门窗及配套件等16类共67种产品[4]。

3.3加强国际合作、积极拓展绿色建材领域

欧盟是发展绿色经济、低碳经济、循环经济的急先锋。南非、巴西、印度等新兴国家及许多发展中国家政府，也发挥比较优势，积极开拓绿色建材领域、占领市场份额；我国作为亚洲第一大国，在发展绿色建材、加强生态环境保护方面采取了一系列重大举措，得到了国际社会的广泛认可。2010年，在我国北京举办的一次规格最高、规模最大、商机最多的有关绿色产业和绿色经济的博览会，邀请了当前世界范围内绿色经济领域的一流企业、一流技术、一流产品和最新成果，展示了我国绿色产业的发展历程和卓越成就，引导我国企业向清洁能源、节能减排、低碳技术、循环经济等绿色建材的重点领域转移[5]。

2014年5月12~15日，第十届“卡塔尔国际建筑博览会”于多哈国际展览中心举行。博览会以突出最新产品和服务、满足各国快速增长的建设需求为目的，提供了一个独特、动态的贸易平台，吸引全世界的买家和行业采购先进设备，展示本行业尖端技术。2014年9月21~24日，始办于1980年的“五大行业建筑建材博览会”于科威特国际展览中心举行。这次博览会是专注于中东地区建筑设备、材料、机械、工具和车辆的专业展会，提供了一个与中东各国买家面对面接洽的机会，也为我国企业提供了一个全新的赢利平台。

参考文献:

[1]林宪德.绿色建筑:生态·节能·减废·健康(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2011,11:23- 24.

[2]聂梅生.中国住宅产业技术[M].吉林:吉林人民出版社, 1995,06:66- 68.

[3]李百战.绿色建筑概论[M].北京:化学工业出版社,2007,09: 201- 202.

[4]张新辉,施惠生.生态水泥及其发展前景[J].节能与环保, 2006(11):14- 17.

[5]江柱峰.浅论绿色墙体材料的开发[J].广东建材,2003(2):9-11.