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绿色建筑材料论文

绿色建筑材料论文

摘要...........................................................1

1引言............................................................2

2什么是绿色建筑材料..............................................2

2.1绿色材料概念的提出..........................................2

2.2传统建筑材料................................................3

2.2.1传统材料的定义和种类..................................3

2.2.2人工建材的缺点........................................3

2.2.3自然建材的缺点........................................3

2.2.4绿色建材的特点及优势..................................4

2.2.4.1生态水泥.......................................4

2.2.4.2生态混凝土.....................................4

2.2.4.3生态玻璃.......................................5

3绿色建材的发展现状..............................................5

3.1发展状况分析................................................6

3.2几种新型材料的发展情况......................................6

3.2.1新型墙体材料发展状况..................................7

3.2.2保温隔热材料的发展状况................................7

3.2.3防水密封材料的发展状况................................7

3.2.4装饰装修材料的发展状况................................8

3.3发展绿色建材的意义..........................................8

3.4绿色建筑材料推广中遇到的问题................................9

3.5解决方案...................................................10

4现实中绿色建筑材料的利用.......................................10

4.1国内绿色建材应用实例.......................................12

4.1.1万科城项目...........................................12

4.1.2绿色建材在上海世博会展馆的应用.......................12

4.2国外绿色建材运用实例.......................................13

4.2.1英国BRE绿色环境楼.....................................14

4.2.2德国节能住宅...........................................14

5现阶段绿色建筑材料存在的不足...................................15

5.1绿色建筑材料评价体系的不足.................................16

5.2绿色建材成本偏高...........................................16

5.3缺少行业间的信息交流工作...................................17

5.4资源综合利用效率低.........................................17

6绿色建筑材料的展望.............................................18

6.1绿色建材的全面普及.........................................18

6.2更多政策优势...............................................18

6.3价廉质优...................................................19

6.4改善居住环境...............................................19

6.5进一步减少对环境的污染.....................................19

7总结.......................................................19

参考文献.........................................................20

绿色建筑材料的发展现状及展望

【摘要】随着科技得到不断发展，生活质量不断提高，人们越来越意识到环境的重要性。

针对传统建筑材料对资源消耗与环境污染的严重，绿色建筑材料的出现得到了人们的支持，由于其具有低消耗、少污染、有益于人体健康、与环境相和谐等优异性能，绿色建筑材料在近年迅速发展。

本文立足于思维革新，从环境、节能的角度入手，分析绿色建材的优点与不足，探索这种新型材料的前景与发展趋势。

【关键词】绿色建材环境节能可持续发展

1引言

现阶段，建筑业作为重要的支柱产业，对国民经济发展的带动作用仍不断加强。

建筑材料作为建筑行业的基础，也有着举足轻重的地位。

据统计，在建筑成本当有三分之二属于材料费，而每年的建筑材料消耗量占全国材料消耗量更是高达一个惊人大的比例。

除此之外，建材工业又是众多行业之中对我国资源、能源消耗最高，对自然环境污染最为严重的。

同时，对于能源和耕地资源人均占有量只有世界平均水平四分之一的中国来说，毫无疑问是个自然资源短缺的国家。

如何提高资源、能源利用率，减少污染，获得可持续发展成为最重要和迫切的问题。

在此前提下，发展及推广应用绿色建筑材料显得尤为重要。

2什么是绿色建筑材料

2.1绿色材料概念的提出

绿色材料的概念是在1988年第一届国际材料科学研究会上首次提出。

1992年国际学术界给绿色材料定义为：

在原料采取、产品制造、应用过程和使用以后的再生循环利用等环节中对地球环境负荷最小和对人类身体健康无害的材料。

1992年国际学术界给绿色材料定义为：

在原料采取、产品制造、应用过程和使用以后的再生循环利用等环节中对地球环境负荷最小和对人类身体健康无害的材料。

人们对绿色建筑比较形成共识的原则是绿色建筑应包括五个方面：

占用人的健康、能源效率、资源效率、环境责任、可承受性。

其中对污染物的释放、材料的内耗、建筑物的设计热损失、材料的再生利用、对水质和空气的影响等都是绿色建筑塑料应解决的课题。

我国在1999年召开的首届全国绿色建材发展与应用研讨会上明确提出了绿色建材的定义:

采用清洁生产技术,不用或少用天然资源和能源,大量使用工农业或城市固态废弃物生产的无毒害、无污染、无放射性,达到使用周期后可回收利用,有利于环境保护和人体健康的建筑材料。

图1绿色建筑材料标志

2.2传统建筑材料

2.2.1传统材料的定义和种类

传统建材主要包括水泥、石材、混凝土、玻璃、修饰材料等。

按其来源可分为人工建材与自然建材两种。

2.2.2人工建材的缺点

水泥。

水泥是建筑物使用量最大的材料。

水泥的生产包括矿山开采，生料制备（原材料混合粉磨）、熟料煅烧、粉磨等组成。

在生产过程中有能耗高、原料利用率低、粉尘污染达、噪声大等缺点。

混凝土。

混凝土是由胶凝材料、骨料和水，按适当的比例拌和而成的混合物，经一定时间后硬化而成的人造石材。

与水泥类似，混凝土在生产中的污染主要在三个方面：

一是粉尘，二是噪声，三是污水。

钢筋。

在将原材料全部放入炉内高温煅烧的时候，污染就已经开始产生了。

因为需要消耗大量的煤炭等燃料，产生大量的废气和粉尘。

在钢筋的轧制和焊接等处理的时候，也会产生很多污染，如声污染，光污染，空气污染等等。

玻璃。

在高温煅烧过程中产生大量的废热、废气和废渣。

这些废物的排放都将对环境造成很大的危害。

根据不同的产品要求，运用不同的制作工艺，也将产生不同的污染物。

在冷却时，则会产生大量的废水。

由上述可见，传统的建材普遍都需要高温煅烧等制作工艺。

高温煅烧一定会产生大量的废热以及大量的副产物，这些副产物大多是对环境有不良影响的化学物质，其对人体的危害都是很大的，如果不从根本上改变建材的生产工艺，那么这一类的污染将无法从源头上解决，如果可以提高生产工艺，提高材料的质量，延长材料的生命周期（LSD），这将大大的减小对环境的不良影响。

2.2.3自然建材的缺点

常见的自然建材如装饰常用到大理石、花岗岩。

比起可见的污染，这些“隐形”的杀手似乎更加可怕。

大部分自然建材都会造成放射性污染。

这种污染物质就是情性气体——氡。

氡是一种放射性元素，当被吸入人体时它会使人出现头晕、白血球降低等症状。

假若室内通风不良，人体长期受到高浓度氡的辐射，甚至可致肺癌、白血病。

就传统建材而言，其放射性物质的含量因其中建材种类及产地不同而有很大差异。

通常，花岗岩、页岩、浮岩等岩石类建材的放射性含量相对较高。

砂子、水泥、混凝土、红砖次之。

石灰石、大理石较低，天然石膏、木材最低。

随着工业和“三废”治理的不断发展，许多工业废渣被用作建材，取得了明显的经济和社会效益。

但由于工业废渣往往对放射性物质有不同程度的富集，因而使工业废渣建材如粉煤灰砖、磷石膏板等的放射性有所增高。

2.2.4绿色建材的特点及优势

绿色建筑材料又称生态建材、环保建材和健康建材。

它是指采用清洁生产技术、少用天然资源和能源，大量使用工业或城市固态废弃物生产出的无毒、无污染、无放射性、有利于环境保护和人体健康的建筑材料。

作为绿色建材，它们具有以下主要特点：

具有优异的使用性能；生产时少用或不用天然资源，大量使用废弃物用；采用清洁的生产技术，废气、废渣和废水的排放量相对较少；使用过程中有益于人体健康、有利于生态环境改善及与环境相和谐；废弃后使之作为再生资源或作为能源、资源可加以利用，或能作净化处理。

2.2.4.1生态水泥

生态水泥主要是指在生产和使用过程中尽量减少对环境影响的水泥。

生态水泥以各种固体废弃物包括工业废料、废渣、城市垃圾焚烧灰、污泥及石灰石等为主要原料制成，其主要特征在于它的生态性，即与环境的相容性和对环境的低负荷性。

如利用生活垃圾的焚烧灰和下水道污泥的脱水干粉作为原料生产水泥是一种典型的生态水泥。

常见的生态水泥如：

粉煤灰硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥。

粉煤灰是火力发电厂燃煤粉锅炉排出的废渣；而矿渣硅酸盐水泥则是由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成。

我国在近年来开发出的以高炉矿渣、石膏矿渣、钢铁矿渣以及火山灰、粉煤灰等低环境负荷添加料生产的生态水泥，烧成温度降至1200～1250℃，相比传统水泥可节能25%以上，CO2总排放量可降低30%～40%。

2.2.4.2生态混凝土

生态混凝土可分为环境负荷降低型生态混凝土和生物对应型生态混凝土。

环境负荷型生态混凝土具有以下优点：

①降低制造时的环境负荷。

这种技术主要通过固体废弃物的再生利用来实现。

②降低使用时的环境负荷。

如通过提高混凝土的耐性来提高建筑物的寿命；或者通过加强设计，搞好管理来提高建筑物的寿命，混凝土延长了寿命相当于节省了资源、能量等。

③利用混凝土本身特性降低环境负荷。

如多孔混凝土，减少了原料用量。

图2环境负荷型生态混凝土

如上图示所示的C80高强高性能混凝土就是一种环境负荷型生态混凝土。

利用其本身特性降低环境负荷，C80高性能混凝土的用料，在用料及成本上比一般的C40的混凝土要节省，而力学性能和外观C80都要优于C40。

另一种生态混凝土为：

生物对应型生态混凝土。

即是指能与动植物和谐共生的混凝土。

如植生型生态混凝土是利用多孔混凝土的空隙透水、透气并能渗透植物所需营养，生长植物根系这一特点来种植小草、低的灌木等植物，用于河川护堤的绿化、美化环境；海洋生物、淡水生物对应型混凝土是将多孔混凝土设置在河川、湖沼和海滨等水域，让陆生和水生小动物附着栖息在其凹凸不平的表面或空隙中，通过相互作用或共生作用，形成食物链，为海洋生物和淡水生物生长提供良好的条件，保护生态环境。

2.2.4.3生态玻璃

玻璃工业也是一个高能耗、污染大、环境负荷高的产业。

平板玻璃生产时对环境的污染主要是粉尘﹑烟尘和SO2等。

随着建筑业、交通业的发展，平板玻璃已不仅仅是用作采光和结构材料，而是向着控制光线、调节温度、节约能源，安全可靠、减少噪声等多功能方向发展。

常见的生态玻璃有以下几种：

热反射玻璃。

热反射玻璃是用喷雾法、溅射法在玻璃表面上涂上金屑膜、金属氮化物膜或金属氧化物膜面制成的。

这种玻璃能反射太阳光，可创造一个舒适的室内环境,同时在夏季能起到降低空调能耗的作用。

高性能隔热玻璃。

高性能隔热玻璃是在夹层内的一面涂上一层特殊的金属膜，由于该膜的作用，太阳光能照射进入室内，而室外的冷空气被阻止在外，室内的热量不会流失。

调光玻璃。

自动调光玻璃有两种，一种是电致色调玻璃。

另一种是液晶调光玻璃。

有两片相对透明的电玻璃,一片涂有还原状态变色的WO层，另一片为涂有氧化状态下变色的普鲁士蓝层，两层同时着色、消色，通过改变电流方向可自由调节光的透过率，调节范围达15％-75％。

后者属于透视性可变型。

其结构为,在两片相对透明的玻璃之间夹有一层分散有液晶的聚合物，通常聚合物中的液晶分子处于无序状态，入射光被折射，玻璃为不透明，加上电场后，液晶分子按电场方向排布、结果得到透明的视野。

隔音玻璃。

隔音玻璃是在将隔热玻璃夹层中的空气换成氦、氩或六氮化硫等气体并用不同厚度的玻璃制成,可在很宽的频率范围内有优异的隔音性能。

电磁屏蔽玻璃。

抗菌自洁玻璃。

抗菌自洁玻璃是采用目前成熟的镀膜玻璃技术（如磁控浇注、溶胶-凝胶法等）在玻璃表面涂盖一层二氧化钛薄膜。

光致变色玻璃。

3绿色建材的发展现状

我国新型建材工业是伴随着改革开放的不断深入而发展起来的，从1979年到1998年是我国新型建材发展的重要历史时期。

经过20年的发展，我国新型建材工业基本完成了从无到有、从小到大的发展过程，在全国范围内形成了一个新兴的行业，成为建材工业中重要产品门类和新的经济增长点。

经济建设的迅速发展和人民生活水平的不断提高，给新型建材的发展提供了良好的机遇和广阔的市场。

预计1999年新型建材产值占建材工业总产值的比重将接近20%。

目前，全国新型建材企业星罗棋布，在市场需求的带动下，已经形成了全国范围的机关报型建材流通网；大部分国外产品我国已能生产，三星级宾馆所需的新型建筑材料国内已能自给；不同档次、不同花色品种装饰装修材料的发展，为改善我国城乡人民居住条件、改变城市面貌提供了材料保证。

我国已经形成了新型建材科研、设计、教育、生产、施工、流通的专业队伍。

3.1发展状况分析

3.2.1新型墙体材料发展状况

我国新型墙体材料发展较快，1987年新型墙体材料产量为184.5亿块标准砖，到1997年增长到1849.88亿块标准砖，增长了10倍，新型墙体材料在墙体材料总量中的比例由4.58%上升到25.2%.

　新型墙体材料品种较多，主要包括砖、块、板，如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等，但数量较小，在决的墙体材料中据点地比便仍然偏小。

只有促使各种新型体材料因地制宜快速发展，才能改变墙体材料不合理的产品结构，达到节能、保护耕地、利用工业废渣、促进建筑技术的目的。

经过近20年来自我研制开发的第进国外生产技术和设备，我国的墙体材料工业已经开始走上多品种发展的道路，初步形成了以块板为主的墙材体系，如混凝土空心砌块、纸面石膏板、纤维水泥夹心板等，但代表墙体材料现代水平的各种轻板、复合板所占比重仍很小，还不到整个墙体材料总量的1%，与工业发达国家相比，相对落后40-50年。

主要表现在：

产品档次低、企业规模小、工艺装备落后、配套能力差。

新型墙体材料发展缓慢的重要原因之一是对实心粘土砖限制的力度不够，缺乏具体措施保护土地资源，以毁坏土地为代价制造粘土砖成本极低，使得任何一种新型墙体材料在价格上无法与之竞争。

1994年新税制实行后，对粘土砖生产企业仅征收6%的增值税，而不少新型墙体材料，尤其是轻质板材却要交纳17%的增值税务局，加剧了新型墙体材料发展的不利局面。

针对这种情况，国家三部一局（建设部、农业部、国土资源部和国家建材局）墙材革新办公室积极指导各地大力开展墙材革新工作，结合各地实际情况，出台了多项墙改政策，有力地促进了新型墙体材料的发展。

3.2.2保温隔热材料的发展状况

1980年以前，我国保温材料的发展十分缓慢，为数不多的保温材料厂只能生产少量的膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、矿渣棉、超细玻璃棉、微孔硅酸钙等产品，无论从产品品种、规格还是质量等方面都不能满足国家建设的需要，与国外先进水平相比，至少落后了30年，例如，1980年以前，我国矿渣棉仅有3家生产厂，年和平能力不足万吨，只能和平品种单一的散棉，硅酸钙绝热材料也只有3家企业，年产8000立方米左右。

改革开放以来，我国保温隔热材料有了长足的进步，已发展成为品种比较齐全、初具规模的保温材料的生产和技术体系。

1996年全国产量约80万吨，其中矿岩棉约20万吨，玻璃棉约4万吨，泡沫塑料约5万豆子，膨胀珍珠岩约600万立方米（约含45万吨），其它材料6万吨。

我国保温材料与工业发达国家相比主要差距是：

①保温隔热材料在国外的最大用户是建筑业，约占产量的80%.而在我国建筑业市场尚未完全打开，其应用仅占产量的10%。

②生产工艺整体水平和管理水平需进一步提高，产品质量不够稳定。

③科研投入不足，应用技术研究和产品开发滞后，特别是保温材料在建筑中的应用技术研究与开发多年来进展缓慢，严重地影响了保温材料工业的健康发展。

加强新型保温隔热材料和其他新型建材制品设计施工应用方面的工作，是发展新型建村工业的当务之急。

从以上情况可以看出，我国保温材料工业经过30多年的努力，特别是经过近20年的高速发展，不少产品从无到有，从单一到多样化，质量从低到高，已形成取膨胀珍珠岩、矿物棉、玻璃棉、泡沫塑料、耐火纤维、硅酸钙绝热制品等为主的品种比较齐全的产业，技术、生产装备水平也有了较大提高有些产品已达到90年代国际先进水平。

但由于我国保温材材料工业赳不晚，总体技术和装备水平较低，在建筑领域的应用技术有待完善，在很大程度上影响了保温材料的推广应用。

近年来，保温材料工业重复建设现象严重，全国各地蜂涌而上，几年间上百条生产线投产，而在应用领域的开发上却投入不多，造成了目前投资效益低，供过大于求的局面。

3.2.3防水密封材料的发展状况

防水材料是建筑业及其它有关行业所需要的重要功能材料，是建筑材料工业的一个重要组成部分。

随着我国国民经济的快速发展，不仅工业建筑与民用建筑对防材料提出了多品种高质量的要求，在桥梁、隧道、国防军工、农业水利和交通运输等行业和领域中也都需要高质量的防水密封材料。

改革开放以来，我国建筑防水材料获得较快的发展。

防水材料已摆脱了纸胎油毡一统下的落后局面，目前拥有包括沥青油毡（含改性沥青油毡）、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和刚性防水材料等五大类产品。

1995年新型防水卷材产量4200万平方米，约占防水卷材产量的5%。

我国防水材料基本上形成了品种门类齐全，产品规格、档次配套，工艺装备开发已初具规模的防水材料工业体系，国外有的品种我们基本上都有。

目前我国防水材料与国外先进国家相比存在以下主要问题：

一是产品结构不合理，目前新型防水密封材料的生产量和使用量都很小，纸胎油毡仍占防水卷材的95%；二是产品质量普遍偏低，假昌产品充斥市场；三是设计施工应用技术有待提高建筑渗漏还相当严重。

防水材料工业亟待调整结构、规范市场。

3.2.4装饰装修材料的发展状况

建筑装饰装修材料品种门类繁多，更新换代十分迅速，与人民生活水平提高和居住条件改善密切相关，是极具发展潜力的建筑材料品种之一。

它的品种、质量和配套水平的高低决定着建筑物装饰档次的高低，对美化城乡建筑、改善人民居住和工作环境有着十分重要的意义。

我国建筑装饰装修材料的发展，虽然起步较晚，但起点较高，主要生产能力量是80年代以后引进国外先进技术和装备基础上发展起来的。

目前花色品种已达4000多种，已基本形成初具规模、产品门类较齐全的工业体系。

1995年我国装饰装修材料年产值约为400亿元。

1991-1995年，我国装饰装修材料年递增速度30%左右。

1996年主要产品产量为：

壁纸、墙布2.1亿平方米，塑料地板3600万平方米，建筑涂料65万吨，塑料管道9万吨，塑料门窗近1000万平方米，化纤地毯450万平方米。

目前三星级的宾馆装饰装修基本帮到自已生产，四至五星级宾馆的装饰装修有30%-40%可以做到自给。

存在的主要问题是：

生产企业规模偏小，产品质量不稳定，款色旧，档次低，配套性差，市场竞争能力弱；科研开发力量不足，产品更新换代能务弱，不能适应市场需求；产品结构不合理，中、低档产品比例大，高档材料比重低，不能满足高档建筑装饰装修的需求。

3.3发展绿色建材的意义

对于能源和耕地等资源人均占有量只有世界平均水平1/4的中国来说，国民经济和社会与资源、生态环境协调发展显得更为重要和迫切。

目前我国粘土实心砖仍占墙体材料总产量的近80%，能耗高、毁田、污染等问题十分严重，每个消耗22亿吨的粘土资源，制砖毁田约12万亩，耗能8200万吨标煤，同时排放大量的粉尘和二氧化碳。

因此，发展机关报型建筑材料及制品关系到我国可持续发展战略的实施，同时也关系到建材工业的健康发展。

随着国民经济的发展和人民生活水平的逐步提高，人们对居住和工作场扬要求也不断提高。

许多国家的经验证明，它是经济发展和社会进步的必然趋势。

建筑业的进步不令要求建筑物的质量、功能要完善，而且要求其美观且无害人体健康等。

这就要求发展多功能和高效的新型建材及制品，只有这样才能适应社会进步的要求。

使用新型建筑材料及制品，可以显著改善建筑物的功能，增加建筑物的使用面积，提高抗震能力，便于机械化施工和提高施工效率，而且同等情况下可以降低建筑造价。

天津、成都等城市的实践证明，在同等条件下，采用新型建筑材料及制品可增加有效使用面积近10%，减轻建筑自重40%以上，有效提高抗震能力。

按目前年竣工城镇住宅2.4亿平方米的10%采用新材料计，每年可增加有效使用面积约2000万平方米，综合造价可降低约4%-7%.此外，发展新型建材对于环境保护和资源综合利用也有显著效果，以“八五”期间为例，仅发展新型墙体材料就累计节约生产能耗和建筑采暖能耗2200多万吨标煤，减少毁田约15万亩，利用工业废