绿色建筑与建筑材料绿色化

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引言

20世纪70年代，只有很少的建筑师有环保意识。在经济飞速发展的21世纪，人类面临的环境威胁更为严峻，绿色建筑在国际主流建筑行业获得一席之地。越来越多的人认识到，绿色建筑不仅积极适应环境而且有利于人自身健康。

一、何谓绿色建筑与绿色建材

绿色建筑起源于20世纪80年代，它是指为人类提供一个健康，舒适的活动空间，同时最高效率地利用能源最低限度地影响环境的建筑物。主要应达到以下三点：一是减少对地球资源与环境的负荷和影响；二是创造健康舒适的生活环境；三是与周围自然环境相融合。

目前正在发展的绿色建筑有太阳能建筑、生态建筑、健康建筑、资源保护屋、植物建筑等。采用清洁生产技术,少用天然资源和能源,大量使用废弃物生产的利于环境保护和人体健康的绿色建材正在积极开发,“以人为本、天人合一”正是现代建筑追求的目标。如有代表性的绿色建筑是2000年悉尼奥运会场馆，它具有超前的环保意识，太阳能技术，水资源保护和污水，垃圾处理技术等环保科技得到了大范围的应用。清华大学设计中心楼是北京首座绿色建筑，也是我国较早的绿色建筑之一。该建筑采用了缓冲层策略——以减少采暖能耗和增加空气流通；利用自然能源策略——采用太阳能光电板发电技术：健康化，无害化策略——采用低放射性污染建筑材料和再生材料等

绿色建材是生态环境材料在建筑材料领域的延伸，从广义上讲，绿色建材不是一种单独的建材产品，而是对建材“健康，环保，安全”等属性的一种要求，对原材料生产，加工，施工，使用及废弃物处理等环节贯彻环保意识并实施环保技术。北京的申奥成功，“绿色奥运”的理念始终贯穿在大规模奥运场馆建设和城市基础设施的建设之中。

二、我国材料工业的现状

我国材料工业的现状概括起来为“大而不强”，主要表现为“四大五低”。“四大”是：建筑产品产量大；企业数量大，多达22万家；职工队伍大，约1300万人；能源消耗大，同时带来了严重的环境污染。“五低”是：劳动生产率低，集约化程度低，科技含量低，市场应变能力低，经济效益低。建材工业必须改变以浪费资源和牺牲环境为代价的发展方式，加快推行清洁生产，向高质量，节能，节水，利废和环保的方向发展。

三、主要建材及制品的绿色化途径

（一）水泥、混凝土及其制品的绿色化

发展以新型干法窑为主体的具有我国自主知识产权的现代水泥生产技术，大量节约了资源，减少了二氧化碳的排放量，采用高效除尘技术，烟气脱硫技术等，基本解决了粉尘，二氧化碳，氧化氮气体的排放及噪声污染问题。如高性能水泥的三大特征为高强度，优异耐久性和低环境负荷。而水泥是混凝土的主要原材料，应多开发新的水泥品种。因此，改变水泥品种，降低单方混凝土中的水泥用量，将大大减少由于混凝土越来越大量需求带来的温室气体排放和粉尘污染，还能够降低其水化热，减少收缩开裂的趋势。大量利用工业废渣，减少自然资源和能源的消耗，并使用人造骨料，海砂，再生骨料等多种代用骨料，，实现资源的可循环利用，保护天然资源。

使用无毒，无污染的绿色混凝土外加剂,注重混凝土的工作性，节省人力，减少振捣，降低环境噪声。推广使用预拌混凝土即是商品混凝土，大幅度提高施工效率，减少堆料场地，减少材料浪费，减少灰尘，减少环境污染。建筑施工单位用工量低，劳动生产率提高。也提高了混凝土质量，保证了它的均匀性，延长工程使用寿命。

（二）建筑玻璃的绿色化方向

绿色建筑玻璃应包括生产的绿色化和使用的绿色化。首先是节能。门洞窗口是节能的薄弱环节，玻璃节能性能反映了绿色化程度。其次是提高玻璃窑炉的熔化规模，其燃烧方式有氧气喷吹，氧气浓缩，氧气增压等先进燃烧工艺，比传统方式提高了生产清洁度，降低能耗，减少污染物排放和延长熔炉寿命。再是要有高度的安全性，防治化学污染和物理污染。对于不同地区，有不同的选择。

（三）建筑用金属材料的绿色化

建筑用金属材料一般是指建筑工程中所应用的各种钢材（如各种型钢，钢板，钢筋等）和铝材（如铝合金型材，板材和饰材等）。建筑钢材的绿色化采用熔融还原炼铁工艺能使用非焦煤直接炼铁，工艺流程短，投资省，成本低，污染少，铁水质量能与高炉铁水相媲美，能够利用过程产生的煤气在竖炉中生产海绵铁，替代优质废钢供电炉炼钢。而将合格钢水连续不断地浇注到一个或一组实行强制水冷的，并带有“活底”的结晶器内，钢水沿结晶器边缘逐渐凝成钢壳，待钢水凝固到一定坯壳厚度，结晶器液面上升到一定高度后，钢水便与“活底”黏结在一起，有拉轿机咬住与“活底”相连的装置把铸坯拉出，这就是连续铸钢技术。

近年来，钢铁工业调整结构主要表现在高炉喷吹煤粉，平炉改转炉，模铸改连铸，多火成材改为一火成材。钢铁工业向大型化，高效化和连续化生产方向发展。以后通过提高连铸比，向上游带动铁水预处理，炉外精炼和优化炼钢技术，向下游带动各类轧机的优化，实现坯铸热装热送，直接轧制和控制轧制等，最终实现钢材的绿色化生产。

我国的铝土矿资源丰富，但氧化铝的含量也很高，所以建筑铝材的绿色化决定了必须采用高温熔出，用流程复杂的联合法处理，增加氧化铝生产的投资和能耗。

（四）木材的绿色化生产

木材是人类社会最早使用的材料，也是直到现在一直被广泛使用的优秀生态材料，它是一优良的绿色生态原料，但在其制造，加工过程中由于使用其他胶黏剂造成了产品并非原料的本身那样，仍保持绿色生态产品的性能。目前的问题是，人类对一切可再生资源的开发和获取规模和强度要限制在资源再生产的速度之下，不耗资源而导致其枯竭，木材要达到采补平衡。木材的绿色化生产除具有优异的物化性能和使用性能，还必须具有木材的生态环境协调性，在绿色化生产过程中，对每一工序都严格按照环境保护要求，不仅从污染角度加以考虑，同时从产品的实用性，生态性，绿色度等方面进行调整。木材的生产工艺可归结为原料的软化，干燥，半成品加工和储存，施胶，成型和预压，热压，后期加工，深度加工等。

木材的绿色化生产的关键是进行木材的生态适应性判断，应具备木材生产所需能耗低，木材生产过程无污染，原材料可再资源化，不过度消耗资源，使用后或解体后再利用，可保证原材料的持续生产，废料的最终处理不污染环境，对使用人的健康无危害，不污染环境创造人类与环境协调和谐相处的协调系统，同时达到环境负荷较小并保留木材的环境适应性，能够回收利用木材废弃物，使碳量固定化控制温室效应的产生。

（五）化学建材的绿色化

塑料门窗型材本身由于导热性差和多腔室结构，因此具有显著的节能效果。它在生产环节，使用环节不但可以节约大量的木、钢、铝等材料和生产能耗，还可以降低建筑物在使用过程中的能量消耗。还大力发展多腔室断面设计，降低型材壁厚，增加内部增强筋与腔室数量，一般是9到13个，用于别墅和低层建筑时不需要加钢衬，且提高了其保温，隔热，隔音效果。

而传统的建筑涂料大多是有机溶剂型涂料，在使用过程中释放出有机溶剂，室内长期存在大量的还挥发性的有机物，除对人体有刺激外，还会影响到视觉，听觉和记忆力，会使人感到乏力和头痛。有资料介绍，从室内空气中可析出近百种有机物，其中有二十余种具有致突变性（包括致癌）作用。因此开发了非有机溶剂型涂料，如水性涂料，辐射固化涂料，杀虫涂料等。传统的建筑胶粘剂在使用中放出甲醛等有害气体，现正向无毒，耐热，绝缘，导热发展。

结论

绿色建材的理念正在深入人心，绿色建材已成为建材生产与消费的热点。为响应“绿色奥运”，一大批绿色建筑也将应运而生。2008年北京奥运会的材料选择将符合“经济上合理，运营上高效”的原则，给绿色建筑材料应用提供了良好的机遇，在基础设施建设和服务功能的消耗材料等领域，绿色建筑材料将大有用武之地。

【参考文献】

［1］中国建筑材料工业协会.2002中国绿色建材发展论坛[z].北京，2002，11.

［2］席耀忠.水泥材料研究动向[n].材料导报.2000，14（2）.8~10.

［3］马誊荣.建筑玻璃的节能发展方向[m].中国建材科技.2000.（4）.12~16.