绿色建材论文

绿色建材与人居环境

摘 要：近几个世纪以来，由于人类不合理的生产和生活方式，造成了大量的环境问题的产生。人口爆 炸、能源危机、资源耗竭、温室效应、酸雨、富营养化、臭氧层破坏、生物多样性减少等环境问题 引起了世界许多国家的广泛关注。在持续的环境压力之下，人类的审视过去的同时提出了可持续发 展的战略。建筑材料作为基本建设的重要物质资料在满足建设需求的同时，也带来了严重的环境问题。本文论述了建筑材料与人居环境的关系，从建筑材料的进步对土木建筑工程和人类生存环境的影响，阐述了建筑材料的生产制造、性能和质量对于保护地球环境、改善人居环境的重要性。从节省地球资源和能源，保护自然环境和生态平衡，寻求土木工程的可持续发展，以及改善人居环境等多个角度，论述新型建筑材料的开发方向和重要性。

关键词：绿色建材 室内污染 人居环境 可持续发展

1 绿色建筑材料概述

1.1绿色建筑材料的含义

绿色建筑材料，即生态建材，是与生态环境相协调的建筑材料。绿色建材作为生态材料的分支． 应该具备生态材料的基本要求。日本东京大学山本良一等人指出：“生态材料(Ecomaterial)应具备 三大特性：①先进性；②环境协调性；③舒适性。”\"1因此，绿色建材也必须满足这些在材料工艺技 术性能、环境性能和人体健康等方面的基本要求。依据工业生态学的基本观点，实现产业和哪持续发展，必须努力使产业生态系统由初级向高级转变，以减少资源、能源的消耗和废弃物的排放，降 低对环境的影响。这里“环境”是指与人类密切相关的影响人类生活和生产活动的各种自然j丁量或 作用的总和，它不仅包括各种自然要素的组合，还包括人类与自然要素间相互形成的各种生态关系 的组合”1。因此界定绿色建材不仅仅从某个指标或某个阶段出发，而必须采用涉及多因索、多属性、 多维的系统的方法。基于此，绿色建材是指生命周期全过程物质和能量流遵循高级工业生态系统循环的具有先进技术性能、环境胁调和舒适的建筑材料。

.2绿色建材选择标准

在美国，建筑材料的生产，建筑物的建设、使用、更新以及最终的拆除处理所消耗的电能约；与总能耗的36％，同时每年排出超过500万吨的C02、S02、N02以及一些颗料物⋯。在我国，目前每 年生产各种建筑材料要消耗资源50亿t以上，消耗能源超过2．3亿t标准煤，破坏良田0．7万hm。每生产1t普通硅酸盐水泥熟料要排放ltC02、0．74kgS02和130kg粉尘．每生产1t建筑石灰要排放 1．18C02，仅此各种产品每年排放C02超过6亿t。再加上生产玻璃、陶瓷、砖瓦等消耗燃料产生的废气，全国建材产品每年排放COz达8亿t以上，是造成地球温室效应的主要原因之一日l。另外， 由于使用不合格的建筑材料造成室内环境污染，影响了人们的健康。在这种形势下，一些环境友好、 对人体无害的建筑材料产品成为消费者的首选。各生产厂家也借机大量宣传绿色建筑材料产品。但事实上这砦“绿色建材”并不是严格意义上的绿色建材。而往往是符合某些控制性指标的产品。生 产厂家的声明由于缺乏第三方的认证且本身的不完整性影响对它的信度。 1.3绿色建筑材料的选择标准

依据上面的观点，结合构筑可持续建筑和社会经济条件及法规的要求，绿色建材应符合以

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下几 项标准：①资源效率；②能源效率；③室内空气质量；④节约用水；⑤经济台理⋯。资源效率的标准主要有：可回收使用，天然、大量的可再生材料，生产过程消耗低，材料当地化，可重薪制造， 本身可再循环使用，耐久性高等。能源效率指材料本身制造过程能耗低，且有助于降低建筑物和设 备的能耗。室内空气质量标准指材料无毒、较低的voc排放、防潮、维护简单等。节约用水指材料 可以降低建筑物及设施的用水量。经济合理指材料在满足建筑系统要求的同时其整个生命周期成本较低。

1.4我国绿色建筑材料发展概述

随着绿色经济与可持续发展战略目标的提出，我国绿色建筑材料的应用逐渐被人们所重视。建筑材料是我国国民经济的支柱型产业，在发展的过程中为了满足不断扩大的社会需求，不仅在生产数量和类别上有所增加，其配套设施和质量也不断提高。可是，传统的建筑材料是以大量消耗能源及资源为代价的，这给环境造成的污染是不可估量的。目前，我国逐步走上了可持续发展的道路，提倡绿色经济，建筑材料的发展也要根据人们的需求，走上适应当今社会发展趋势的可持续发展道路。通过科学的方法，提高技术水平，改善传统工艺及制造流程，并且寻求节能环保的新材料作为替代品，提高资源与能源的综合利用率，尽量减少对环境造成的污染。所以，我国建筑材料要走上可持续发展的道路，就要改变传统的以大量消耗能源与资源为生产模式的方法，提倡绿色建筑材料的普及和应用，用科学的方法开发出更多具有节能、环保、安全、健康等功能的新型绿色建筑材料。

2 建材与人居

2.1 人居环境概念

人类工作劳动、生活居住、休息游乐和社会交往的空间场所。人居环境科学是以包括乡村、城镇、城市等在内的所有人类聚居形式为研究对象的科学，它着重研究人与环境之间的相互关系，强调把人类聚居作为一个整体，从政治、社会、文化、技术等各个方面，全面地、系统地、综合地加以研究，其目的是要了解、掌握人类聚居发生、发展的客观规律，从而更好地建设符合于人类理想的聚居环境。

2.2 人居环境的发展

人居环境经历了从自然环境向人工环境、从次一级人工环境向高一级人工环境的发展演化过程，并仍将持续进行下去。就人居环境体系的层次结构而言，这个过程表现为：散居、村、镇、城市、城市群和城市带等。人口规模的变化显示了人居环境规模演化的基本特征。这个演化过程大致经历了三个阶段。在工业革命以前的漫长时期，农业和手工业生产缓慢发展，不要求人口的大规模聚集，各种人居环境的规模基本上处于缓慢增长状态。工业革命以后一直到本世纪60年代，世界各国先后进入城镇化时期，城镇规模急剧扩大，而乡村规模相对稳定（某些地区甚至有所缩小），形成人口从乡村®小城镇®中等城市®大城市的向心移动模式。另外，随之兴起的第三产业以生产服务、科技服务、文化服务和生活服务功能等从多方面支持了城镇化，并进一步扩大了就业门路，赋予城镇新的吸引力。本世纪60年代以后，人居环境规模的演化进入第三个阶段。在发展中国家，工业化主导城镇化的进程正处于上升时期，城镇人口，尤其是大城市人口一直处于持续增长状态。1952年我国有大城市19个，1985年增加到52个，增加了1.74倍，大城市人口从3231万人增长到6941万人，增长了114.8%。在发达国家，这一阶段却出现了新趋向。由于人口的高度

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密集，城市环境质量下降、用地紧张的矛盾不断加剧，城镇化的速度已大大减缓，甚至出现了大城市人口减少、小城镇人口增加，市中心区人口减少、郊区人口增加的逆城市化现象。伴随着人居环境的演化，其地域形态也处于不断地发展变化之中。乡村地域形态的演化较简单，从零散分布的农舍到以中心建筑物或主要街道为线索布置的各类用地，就基本上完成了地域形态的演化过程。城镇地域形态的演化比较复杂。我国古代城镇基本上是以权力机构为中心的对称棋盘格形式，这与欧洲以教堂、宫殿或广场为中心展开布局的城镇同属原生城镇。随着生产力的发展，城市不断成长扩大，东西方城市殊途同归，都趋于树木年轮一样的单核同心圆式城市。资本主义早期，产业的迅猛发展使城市恶性膨胀，但城市仍固守原来的中心，地域的扩展从摊大饼式的漫溢发展转为沿交通线的蔓延，城市地域形态逐渐演化为单核多心放射环状。在近现代，为了克服城市病，人们设想以大城市郊区的“飞地”为新的成长核来分散中心城市的压力，从而出现了多核城市和星座式城镇群。人们在城市规划与建设的实践中逐渐认识到，城市沿既定方向作极轴形扩展有很大优越性，于是产生了定向卫星城、带状城市和锁链状城镇群等。

2.3 建筑材料与人居环境的关系

是人类与自然环境之间的重要媒介，直接影响人类的生活与社会环境。人类大量建造的基础设施对生存环境发挥着巨大的积极作用，同时也带来不容忽视的消极作用，即大量地消耗地球的资源和能源，在相当程度上污染了自然环境和破坏生态平衡。从人类社会可持续发展的前景出发，建筑材料也要注意可持续发展的方向。

受现代物质文明的同时，却不得不面临着一个严峻的事实：资源短缺，能源耗竭，环境恶化等问题正日益威胁着人类自身的生存和发展。而建筑材料作为能耗高，资源消耗大，污染严重的工业产业，在改善人居住环境的同时，对人类的环境污染负有不可推卸的责任。因而，如何减轻建筑材料的环境负荷，实现建筑材料的环保化，成为21世纪建材工业可持续发展的重要课题。

筑材料是指对人体及周边环境无害的健康型、环保型、安全型的建筑材料。与传统建筑材料相比绿色建材主要有以下特点：1）生产原料尽可能少利用天然材料，尤其是不可再生材料。2）低能耗的生产工艺和无污染的生产技术。3）建筑产品生产过程不得添加使用化合物、颜料和添加剂。

益发达的物质社会里，新型建筑材料的生态化考虑显得尤其重要。建筑材料造成大量的环境污染，建筑材料在生产和使用过程中还会产生噪声污染、水污染、矿渣岩石的放射性污染、化学建材的化学污染、建筑物拆除后的建筑垃圾等多种环境问题。当然建筑材料与环境之间也有着某种程度的协调性。许多建筑材料本身就具有一定的环保性。例如抗菌建材、空气净化建材等。建筑材料也是消纳废弃物的大户，大部分固体废弃物都可用于建筑材料的生产中。例如粉煤灰、矿渣可作为水泥和混凝土的掺和料，煤矸石已普遍用于制作烧结砖，甚至于一些有毒可燃废弃物及垃圾可作为燃料用于煅烧。随利用建筑材料实现固体废弃物的再生资源化将成为环境保护的重要途径之一。

科学技术的发展、社会的进步，人类越来越追求舒适、美好的生活环境，各种社会基础设施的建设规模日趋庞大，建筑材料越来越显示出其重要地位。新型建筑材料发展也有了广阔的天空，只有掌握新型建筑材料的特点，人们才能安全、舒适的生活。

3 绿色建材与可持续发展

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3.1 绿色建筑材料的自身特性优势

绿色建筑材料与传统的建筑材料相比，其优势主要是它能改善传统建筑材料会对环境造成严重污染这一不足之处，具有净化和修复环境等功能。其基本特征可以归纳为以下四点：第一、低消耗。尽量使用废渣、垃圾等废弃物作为其生产所用的原材料，很大程度上减少了对天然资源的消耗；第二、低能耗。通过科学的方法，改善传统生产技术，不断提高能源利用率，较少其在生产过程中对能源的消耗；第三、无污染。在产品的研发与生产过程中，都采用绿色环保的原材料，没有添加任何有害物质；第四、多功能。新型绿色建材产品具有节能环保、安全耐用、有益健康等多种功能，不仅能起到改善生态环境的作用，也能提高人们的生活质量。

3.2绿色建筑发展的可持续发展动力

绿色建筑的发展依赖绿色建筑材料，绿色建筑材料的大力发展，可以推动绿色化建筑产业的发展，帮助建筑产业实现全新的发展与突破。在绿色建筑发展的过程中要利用可持续化的发展动力打开绿色建筑市场发展的新局面。首先、从原料的使用方面看，传统的建材大量采用低品位矿石作为其主要原料，而绿色建材在这一方面做了积极改善，其所用的原料一般都是工业废渣、垃圾与废弃物等其他可再生资源。这不仅减少了因燃烧天然矿物所造成的环境污染，也解决了我国能源不足的问题，为我国的可持续发展做出了积极贡献。其次、从技术的改善方面看，随着科学技术的不断进步，传统的制造工艺以无法适应当今的社会需求，而绿色建材是在高新技术的应用与实验过程中，研发出的新型材料，是具有节能、环保等功能的高科技产品。

3.3 绿色建筑材料的可持续使用要遵循的三个理念 3.3.1因地制宜，遵循客观规律

了解城市的生态承载力，追求生态平衡是我们的目标，目标的实现必须符合事物发展的客观规律。促进生态环境建设和循环经济的发展离不开可再生资源以及相应法律法规的导向作用，由于城市的各种生态因子和城市功能要求不同，因此所构建的城市形态也是千差万别，在建筑设计中应根据建筑所在的气候特点，挖掘和提升乡土的材料与技术，制定相应策略，创建节材节能的人居环境。

3.3.2开展绿色建材的探索性研究

建立我国绿色建材的研究和开发体系，编制绿色建材近期与长期发展计划，建立绿色建材数据库，开展评价技术的研究。绿色建材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物生产的无毒害、无污染、无放射性、有利于环境保护和人体健康的建筑材料。

3.3.3具体问题具体分析，了解绿色建材的使用功能以及做好明确可量化的材料评价指标

中国目前已开发的“绿色建材”有纤维强化石膏板、陶瓷、玻璃、管材、复合地板、地毯、涂料、壁纸等。如\"防霉壁纸\"，经过化学处理，排除了发霉、起泡滋生霉菌的现象。\"环保型内外墙乳胶漆\"不仅无味、无污染，还能散发香味，并且可以洗涤、复刷等。“环保地毯”既能防腐蚀、防虫蛀，又具有防止阴燃的作用。“复合型地板”，是用天然木材，经进口漆表面处理而制成，具有防蛀、防霉、防腐、防燃、不变形特点等等；绿色建材的评价指标体系分为两类：第一类为单因子评价体系，一般用于卫生类评价指标，包括放射性强度

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和甲醛含量等。在这类指标中，有一项不合格就不符合绿色建材的标准。第二类为复合类评价指标，包括挥发物总含量、人类感觉试验、耐燃等级和综合利用指标。在这类指标中，如果有一项指标不好，并不一定排除出绿色建材范围。大量研究表明，与人体健康直接相关的室内空气污染主要来自于室内墙面、地面装饰材料以及门窗和家具制作材料等。这些材料中VOC、苯、甲醛、重金属等的含量及放射性强度均会造成人体健康的损害，损害程度不仅与这些有害物质含量有关，而且与其散发特性即散发时间有关，因此绿色建材测试与评价指标应综合考虑建材中各种有害物质含量及散发特性，并选择科学的测试方法，确定明确的可量化的评价指标。

摘要：[1]Gong Zhiqi Zhang Zhihui (Department of Construction Management, Tsinghua University) [2]DU Ting, CHANG Yong-hong (Department of Civil engineering, Hunan Urban Construction College, Yiyang 413000,China)

[3]HUANG Yue-ping, MENG Qiu-li(First Coal Mine, Pingdingshan Coal Industry Group. Pingdingshan 467000, China)

[4]Zhao Shengqiong(Management Department,College of Urban Construetion,Wuhan Uiniversity of Science & Technology Wuhan 430070)

[5]袁辉 《环保型建材在住宅建筑可持续中的应用》 《河南科技》 2010年12月下

[6]吴良镛 《于人居环境科学》.清华大学人居环境研究中心成立学术报告会论文集.清华大学人居环境研究中心.

[7]王林《建筑材料》.清华大学出版社.

[8]潘谷西 《中国建筑史》.中国建筑工业出版社.

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