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　　绿色环保建筑材料 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。 这里所说的“绿色”除指城市立体绿化、屋顶花园等特征外，而更主要的应是 指对环境无污染危害的一种标志，是指这种建材能在不损害生态环境的前提下，提 高人们的生活质量以及当代人与后代子孙的生活环境质量。因此绿色建材有时不单 是指单独的建材产品，它更多地意味着对建材的“健康、环保、安全”品性的评价， 它代表建材工业的一次革命。 1、概述 （1）传统建筑材料对环境的污染 建筑材料作为经济发展的物质基础和先导，为社会带来巨大财富，推动了人类 文明的进程。然而，从资源、能源和环境的角度分析，传统建筑材料 （主要指水泥、 混凝土、粘土砖及产生污染的化学建材）的生产和使用不仅是矿产资源和能源的主 要消耗者，而且也是人类生存空间的主要争夺者，是人居环境污染的重要责任者。 据统计，我国建材产品每年消耗粘土、石灰石和砂石资源约 50 亿吨，消耗能源达 2.3亿吨标准煤(约占全国工业能耗的 1/6),破坏农田达6700公顷，仅水泥和石灰每 年排放CO2 就达6亿吨，占全国工业排放 CO2 量的40%左右，年粉尘、烟尘及 SO2 排放量超 100 万吨，废渣排放量达 1000 万吨。我国的社会总产品只是原料投入的 30%，大部分原料变成了废弃物，既浪费了宝贵的资源和能源，又污染了环境。到 2010年我国水泥产量从目前的年产 6亿吨增至8亿吨，全世界水泥产量从目前的年 产 15亿吨增至 18亿吨，仅水泥工业就将增加大气层中 CO2量15亿吨，将严重影响 地球环境，使地球温室效应加剧。传统的建材工业已经成为资源用量最多、能源消 耗最多、大气污染最为严重的产业之一。 另一方面，人们为改善居住条件一直在进行着不懈的努力，人们对居室的要求 不再是遮风避雨、维持生存，而是追求更为舒适和有利于身心健康，从传统的砖瓦 灰砂石到如今令人眼花缭乱的各种新型建材就是很好的证明。然而，由于传统装修 材料散发出大量的有害物质和有毒气体，致使出现了很多装修病，轻则使人气喘、 胸闷，重则感染、发烧、呕吐甚至诱发病变。人造板及 107胶中的甲醛，油漆中的 苯、二甲苯及氯乙烯已被国际癌症研究中心定为人的致癌物。这些物质在表干后仍 缓慢释放，在室内通风不良的情况下浓度较高，且往往得不到重视，危害很大。铅 及铬等重金属盐类或氧化物是颜料、油漆、涂料的重要成份，它们对神经系统、心 血管系统尤其对婴幼儿的智力影响很大。花岗岩等石材及新拌砼可使居室氡浓度增 加，氡气体是形成肺癌的重要原因。凡此种种不一而足。科技发展到今天，人们在 享受现代物质文明的同时，也意识到了建筑及装饰材料对人居环境所产生的负面效 果，认识到美化居室决不能以牺牲环境和健康作代价，健康意识渐浓的现代人，正 急切地期待绿色材料进入家庭。 在建筑材料生产和使用过程中，污染物一般来自六个方面：空气、水、固体废 弃物、放射性、噪声和热等的污染。 ①废气、粉尘对大气的污染。建筑材料生产过程中大多伴有烧制过程。 ②废液造成的水体污染。在建材的选矿、冶炼、轧钢过程中会产生很多污水。在冶 金涂料等行业会产生有毒污染物汞、镉、铅、砷等废液；在金属加工、制造业中可 产生酸、碱污染物。 ③固体废弃物。工业窑炉产生的炉渣、采矿和冶炼过程中产生的冶金渣、尾矿与碎 石；建筑过程中产生的砂、碎石；金属、塑料、木材等行业加工产生的金属屑、木 屑、碎塑料、碎玻璃等；卸老旧建筑物的碎砖、碎瓦等大大增加了固态废弃物排放 量。 ④原材料的开采占用大量的土地。 ⑤噪声污染。在建筑施工中,不同的机械会发出强烈的噪声，它是城市噪声的主要来 源之一。 ⑥其他污染。家庭装修中所使用的各种装饰材料会释放如甲醛、苯系物、酮等有机 物，可直接刺激人的眼睛、皮肤，或引发气管炎等；所使用的尾矿,天然石板材(如 花岗岩石、大理岩石)瓷砖及沥青中，有时会含有过量的放射性元素如氡等。氡是一 种气体元素,如果被人吸收，有可能会引起肺癌等，这是建材对人体的直接危害作用。 保温材料中大量使用的石棉，是一种纤维状的矿物，在开采和使用过程中被人体吸 入后，可导致矽肺病。 （2）环境对建材的破坏作用 我国目前每年生产各种建筑材料要消耗资源 50亿t 以上,全国建材工业每年排 放的CO2达8亿多t 以上。这些气体不但成为地球温室效应的主要因素之一，同时 又对建筑材料产生影响作用。大气中 CO2浓度的增加，会加速混凝土碳化过程，从 而影响了混凝土构件的特性，缩短了建筑物的使用寿命。大气中 SO2浓度的增加 会导致酸雨，酸雨会增加对建筑物、栏杆、扶手、建筑物表面材料的腐蚀老化，降 低抗风化能力，同时酸雨也会使涂料、墙漆等大分子材料老化。 （3）常见的传统建材 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。结合环境效应介绍如下： ①人工建材 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。其主要的环境问题Kaiyun全站网页是能耗、粉尘污染、噪 声等。 陶瓷：用于建筑饰面或用作建筑构件的各种陶瓷制品统称建筑陶瓷,且制品绝大 多数施釉。根据用途特征.建筑陶瓷可分为墙地砖、卫生陶瓷和管瓦 3大品种。 石棉：石棉是硅酸盐类纤维状矿物。过去常被制成石棉瓦铺盖屋顶，现在也已 用于室内，如在天花板、地面和墙壁上采用含有石棉的材料防火、隔音、绝热及装 潢。石棉极易破碎成细微的纤维和粉尘，悬浮在空气中的时间可达数月之久，造成 空气污染。长期吸入一定量的石棉纤维易引起石棉肺、肺癌、胃肠癌及胸膜间皮瘤 等。 此外还有：钢铁、玻璃、涂(料)层、强化地板和耐火材料等。 ②天然建材—大理石、花岗石 放射性污染。无色无味的“杀手”——惰性气体氡,氡也是一种放射性元素，当 被吸人人体后，它会使人们出现头晕、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，可导致肺癌、白血病 防治放射性污染。就传统建材而言，其放射性物质的含量因其中建材种类及 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、绿色及生态建材的特点 （1）绿色建筑材料的特征 到目前为止，人们尚未对绿色建材的定义加以准确表述，但与传统建材相比， 它应具有以下几方面的基本特征： ①在生产过程中，以高新技术为基础，尽可能少地使用天然资源和能源，大量采用 尾矿、废渣和废液等废弃物；不产生过量的有毒有害物质或废料；不得使用甲醛、 卤化物或芳香族碳氢化合物，产品中不得含有汞、铅、铬及其化合物。 ②在使用过程中，应最大程度地满足人居所要求的健康、舒适、卫生、安全、环保 与美观，且应具有灭菌、除臭、防火、调温、调湿等多种功能和良好的耐久性能。 ③在完成使用寿命后，可再生循环利用或易于转化为对环境无显着影响的物质。 由绿色建材的基本特征可以看出，传统建材主要追求的是材料的使用性能，而 绿色建筑材料追求的不仅仅是良好的使用性能，它在材料的生产、使用、废弃到再 生的整个生命周期中特别强调与人居环境协调共存，实际上它是一种对资源、能源 消耗少，对环境影响小，再生资源利用率高的具有优异使用性能的新型建筑材料。 绿色建材不仅仅是指某一具体的产品，它主要指对环境的贡献和功能。比如粉煤灰、 矿渣的资源化，既可以解决占用农田、污染环境的问题，又能够解决土木工程资源 短缺的问题，因而它具备绿色建材的特征。 （2）绿色建筑材料与可持续发展 首先，从资源的开发利用与再生及对环境影响的角度来看，绿色建材不仅可以 充分利用传统建材较少利用的低品位矿石，有效地节约了宝贵的矿产资源，而且还 可以大量利用矿渣、粉煤灰、磷渣、碱渣、酸渣等工业废渣与副产品，以及生活中 的废弃物及其它可再生资源为原料，从而既解决了可持续性生产中的资源不足的问 题，又减少了因煅烧天然矿物所消耗的能源及其过程中所产生的大量 CO2、SO2对环 境造成新的污染。同时它在完成使用寿命后还能够再生利用或易于降解为对环境无 污染的物质，比如可将废弃的建筑物及构件进行分捡、破碎、筛分处理，不仅可为 砼提供丰富的人造骨料资源，也将大大改变过度开山或挖取河床以及由此引起的破 坏自然景观、造成水土流失的状况，从而直接或间接地改善了自然环境和生态平衡， 大大减轻了可持续发展的资源压力和环境负荷，为可持续性发展创造了充分的物质 条件。 其次，从技术和经济角度看，绿色建材是在传统建材基础之上应用现代科学技 术发展起来的高技术产品，它采用大量的工业副产品及废弃物为原料，其生产成本 比使用天然资源会有所降低，因而会取得比生产传统建材更好的经济效益，这是在 市场经济条件下可持续发展的源动力。如普通硅酸盐水泥烧成温度在 1450℃以上， 它不仅要求高品位的石灰石原料、消耗更多能源和资源，而且排放更多的有害气体， 而采用高新技术研究开发节能环保型的高性能贝利特水泥，其烧成温度仅为 1200--1250℃，预计每年可节省 1000万吨标准煤，可减少 CO2 总排放量 25%以上， 并且可利用低品位矿石和工业废渣为原料，这种水泥不仅具有良好的强度、耐久性 和抗化学侵蚀性，而且所产生的经济和社会效益也十分显着。再如我国的火力发电 厂每年产生粉煤灰约 1.5亿吨，要将这些粉煤灰排入灰场需增加占地约 1000公顷， 由此造成的经济损失每年高达300亿元，如将这些粉煤灰转化为可利用的资源，所 取得的正反两方面的经济效益将十分可观。 第三，从人类的生存与发展条件看，良好的人居环境、洁净的水源、无污染的 食品是人体健康的基本条件，而人体健康是对社会资源的最大节约，也是人类社会 可持续发展的根本保证。绿色建材避免使用了对人体十分有害的甲醛、芳香族碳氢 化合物及含有汞、铅、铬化合物等物质，可有效减少居室环境中至癌物出现的可能。 使用绿色建材减少了CO2、SO2 的排放量，可有效减轻大气环境的恶化，减少大范围 酸雨发生的可能、全球温室化效应的加剧以及由此产生的气候异常。反之，这些问 题如不加以解决，任其发展和蔓延，将对人类自身的生存与发展构成严重威胁。没 有了良好的人居环境，没有了人类赖以生存的能源和资源，也就没有了人类自身， 人类社会的可持续发展也就无从谈起。 可持续发展的含义十分广泛，涉及到政治、经济、社会、自然、技术、文化等 各个方面，但总的来讲它一般包括三种生产即物质生产、人的生产和环境生产，物 质生产指人从环境中索取生产资源并将它转化为生活资料的总过程，该过程产生生 活资料满足人的需要，同时产生废弃物返回环境；人的生产指人生存和繁衍的总过 程，该过程消费物质生产产出的生活资料和环境生产所提供的生活资料，同时产生 废弃物返回环境；环境生产是指在自然力和人力共同作用下环境对其自然结构和状 态的维持，包括消纳污染和产生资源。人和环境的系统通畅和谐与否取决于三种生 产的关系，因此只有三种生产维持相对的动态平衡才能实现可持续发展。所以从这 个意义讲可持续发展本质上是应用科学技术及经济管理知识，纠正由于无节制的技 术激增所造成的负面后果，其主要方面就是通过保护和减少浪费来更有效地利用资 源以及对材料更好地循环利用。由此我们可以看出，绿色建材符合可持续发展战略 要求，与可持续发展在本质上是一致的。 （3）绿色建筑材料的应用与展望 绿色建材在一些发达国家早已得到研制开发。近20年来，国际上主要工业发达 国家和地区对绿色建材发展非常重视，如美国、加拿大、日本、西欧、北欧等已就 建筑材料对室内空气的影响进行了全面、系统的基础研究工作，并制定了严格的法 规。国际标准化机构 ISO也讨论制订了环境协调和制品的标准，大大推动着国外绿 色建材的发展。 美国是较早提出环境标志的国家，如美国环保局（EPA）设置了室内空气部，正 在开展应用于室内的空气质量控制的研究计划。加州大学设置了室内空气系，研究 和制订了评价建筑材料释放挥发性有机化合物 （VOC）的理论基础；确定了测试建筑 材料释放挥发性有机化合物的体系和方法；提出了预测建筑材料影响室内空气质量 的数学模型。 丹麦、挪威为了促进绿色建材的发展，推出了“健康建材”标准，国家法律规 定对于出售的涂料等建材产品在使用说明书上除了标出产品质量标准外，还必须标 出健康指标。瑞典已正式实施新的建筑法规，规定用于室内的建筑材料必须实行安 全标签制，制订了有机化合物室内空气浓度指标限值。德国是世界上最早推行环境 标志的国家，自发布了第一个环境标志—“蓝天使”后，至今实施“蓝天使”的产 品已达7500多种，占全国商品的30%。英国也是研究开发绿色建材较早的欧洲国家 之一。另外，芬兰、冰岛等国家于1989年实施了统一的北欧环境标志。日本对绿色 建材的发展非常重视。日本于 1988年开展环境标志工作，至今已经有 2500多种环 保产品。 近年来，绿色建材在中国也得到了较大的发展，建筑装饰业对绿色建材开始给 以重视，特别是城市居民对于绿色建材给予了的极大关注，建设部已明令禁止使用 含较多游离甲醛的 107胶等多年使用过的材料，北京市已明令禁止在砼中使用尿素 等可产生氨气的防冻剂，此外一系列相关的标准已经或即将出台。我国也成立了相 应的环境标志产品认证委员会，水性涂料（乳胶漆）是建材第一批首先实行环境标 志的产品，乳胶漆的推广和应用是对过去使用油漆等传统的内墙装饰材料的重要变 革。 我国也先后从美国、加拿大、澳大利亚等国家引进了一些绿色建材，同时在引 进的基础上开发出环保型、健康型的壁纸、涂料、地毯、复合地板、纤维增强石膏 板等绿色装饰材料，一些防毒、消毒、灭菌等绿色材料也正在走进千家万户。 人类已经跨入了 21 世纪，在过去的岁月中，传统建筑材料为人类的物质文明作出了 巨大贡献，同时也给人类带来了生态环境和资源、能源短缺等严重问题。随着时代 的进步，人类要寻求与自然和谐相处，走可持续发展之路。发展绿色建筑材料，净 化环境、消除污染、开发资源、节约能源，为人类创造更加美好舒适的生存空间， 这是时代的要求，也是 21 世纪可持续发展的必然选择，人们有理由相信 21 世纪将 是绿色材料的世纪。 3、绿色高性能混凝土（GHPC） 混凝土能否长期维持作为最主要的建筑结构材料，关键在

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