绿色建筑与绿色建材(第一章)

1、绿色建材与绿色建筑参 考 书生态建材与环保， 吴清仁，吴善淦。化学工业出版社。2003绿色建材的研究与应用，王赔铭，王新友主编。中国建筑工业出版社。2004绿色建材与建材绿色化，中国建筑材料科学研究院 编。化学工业出版社。2003绿色建材和绿色建筑的范畴绿色建材与绿色建筑环境人的关系绿色建材的评价传统建材的生态环境化生态建材的开发与利用生态建材企业的环境技术管理建材企业环境污染控制与防治利用固体废弃物研制绿色建材。传统材料生态材料绿色材料 传统材料新进材料（新型材料）传统建材生态建材绿色建材绿色建筑 生态建材的定义生态建材Ecological building materials, 生态材料（

2、Ecomaterials)- Enviroment Conscious Materials or Ecological Materials生态建材的定义：是从原料开采、制造、使用至废弃的整个生命周期（life cycle)中，对资源和能源消耗最少、生态环境影响最少、再生循环利用效率最高，或可分解使用的具有优异使用性能的系列新型建筑材料生态建材的特性生态建材应具有先进性，它既可以拓展人类的生活领域，又能为人类开拓更广阔的活动空间生态建材应具有环境协调性（Enviroment Conscious), 它既能减少对环境的污染危害，又在其制造过程中最低限度地消耗物质与能源，使废弃物的产生和回收处理最小

3、，产生的废弃物能被处理、回收和再生利用，并且这一过程不产生污染生态建材应具有舒适性（Amenity)，它既能创造一个与大自然和谐的健康生活环境，又能使人类在更加美好、舒适的环境中生活生态建材的特性 绿色建材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。 70年代末一些工业发达国家的科技工作者就己着手研究建筑材料对室内空气质量的影响及对人体健的危害性，并进行了全面系统的基础研究。到了90年代对绿色建材的发展、研究和应用更加重视，思路逐

4、渐明确，制定出一些有机挥发物散发量的试验方法，并推行低散发量标志认证，同时积极鼓励开发生产绿色建材新产品和建造健康住宅。我国环境污染程度处在世界前列，首都北京的污染程度又处在世界十大严重污染城市之列。 我国在1992年发布的“中国21世纪议程”中把保护环境、发展绿色产品作为可持续发展战略的重要内容。国家环保总局正在抓环境标志产品及认证工作。目前，住宅室内装修热方兴未艾，人们除了讲究装修格局、色调、材质、做工和价格外，更关注所用装修材料对人体健康有无危害。近一段时期一些报刊、电视等新闻媒体时有报导入住新装修的房主发生人身伤害事故。 对某些装修材料的危害性也有说法，如花岗石衰变会产生氡气，人长期处

5、在高浓度的氡气环境中会有致癌的危险；木材类复合板的生产，多用脲醛树脂、酚醛树脂或三聚氰胺甲醛树脂为胶粘剂，在使用过程会释放出游离甲醛，它可以使蛋白质发生硬化，人长时间接触高浓度甲醛气体会导致癌症的产生；涂料所用成膜助剂主要是毒性较大的乙二醇单乙醚、乙二醇丁醚，二乙二醇和苯甲醇等；油性涂料中的氯化物溶液或芳香类碳氢化合物以及塑料制品中使用的铅类热稳定剂等对人体都有很大的危害性等等。这些说法一方面提高了人们选材的环保意识，提醒厂家生产中少用有害物质，另一方面也使百姓在选用装修材料时不知所措，因此，已经到了为绿色建材建立正确概念的时候了。然而，对人体健康的直接影响仅是绿色建材内涵的一个方面，而作为绿

6、色建材的发展战略，应从原料采集、产品的制造、应用过程和使用后的再生循环利用等四个方面进行全面系统的考察，方能界定是否称得上绿色建材。众所周知，环境问题已成为人类发展必须面对的严峻课题。人类不断开采地球上的资源后，地球上的资源必然越来越少，为了人类文明的延续，也为了地球生物的生存，人类必须改变观念，改变对待自然的态度，由一味向自然索取转变为珍惜资源，爱护环境，与自然和谐相处。人类在积极地寻找新资源的同时，目前最紧迫的应是考虑合理配置地球上的现有资源和再生循环利用问题，走既能满足当代社会发展的需求又不致危害未来社会的发展，做到发展与环境的统一，眼前与长远的结合。绿色建材的基本特征 建材工业是国民经

7、济非常重要的基础性产业。是天然资源和能源资源消耗最高、破坏土地资源最多、对大气污染最为严重的行业之一。绿色建材又称健康建材等。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弃物生产的无毒害、无污染、无放射性、有利于环境保护和人体健康的建筑材料。绿色建材的分类在制造和使用总过程中，对地球环境负荷相对最小的材料称为“环境材料”或“绿色材料”；而有益于环境健康的材料称为保健环境材料或环保型材料.然而，环保型建材在国际上却仍处于研究阶段。传统天然材料及大多数人造新材料均属于绿色建材的范畴。健康材料的概念系指具有特定的环保功能和有益于健康功能的材料，可具有空气净化、抗菌、防霉

8、功能或电化学效应、红外幅射效应、超声和电场效应等。绿色建材主要针对地球环境负荷，而保健材料是指直接与健康有关的居室内小环境，也有人把二者总称为生态环境材料.生态环境是指气、水、地球环境及光和热等自然条件之外，微生物、动植物等与人类有关的一切环境。因此，把生态环境材料分为如下几种：（1）气环境材料-净化空气材料（2）水环境材料-净化水材料（3）地环境材料-改良土地、利用废渣（4）循环材料-零排放废气、废水和废渣（5）保健环境材料绿色建材的基本特征绿色建材与传统建材相比可归纳以下五个方面的基本特征：(1) 其生产所用原料尽可能少用天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾、废液等废弃物。(2) 采用低能耗

9、制造工艺和无污染环境的生产技术。(3) 在产品配制或生产过程中，不得使用甲醛、卤化物溶剂或芳香族碳氢化合物；产品中不得含有汞及其化合物；不得用铅、镉、铬等种金属及其化合物的颜料和添加剂。(4)、产品的设计是以改善生产环境、提高生活质量为宗旨，即产品不仅不损害人体健康，而应有益于人体健康，产品具有多功能化，如抗菌、灭菌、防霉、除臭、隔热、阻燃、防火、调温、调湿、消磁、防射线、抗静电等。(5)产品可循环或回收再利用，无污染环境的废弃物。绿色建材满足可持续发展的需要，做到了发展与环境的统一，现代与长远的结合。既满足现代人的需要，安居乐业，健康长寿，又不损害后代人对环境、资源的更大需求。总之，建材工业

10、的发展、绿色化进程，不但关系到建材工业目前的发展问题，还关系到能否和国际市场接轨问题，关系到国计民生能否可持续发展的大事，关系到我国人民生活质量的大事，关系到功在当代，造福千秋的大事。因此要以战略的眼光、时代的紧迫感和历史责任感努力促进各种绿色建材的发展，以绿色建材建造健康-安全-舒适-美观的建筑和室内环境，造福于社会，造福于人民。发展绿色建材的意义本世纪七十年代以来，臭氧层破坏、温室效应、酸雨等系列全球性环境问题的日益加剧，人们已逐步认识到保护我们赖以生存的地球环境已不再只是政府、民间团体、科研机构的事情，每个人都应以自己的行动来直接参与环境保护工作。作为建筑材料而言，在生产、使用过程中，一

11、方面消耗大量的能源，产生大量的粉尘和有害气体，污染大气和环境，另一方面，使用中会挥发出有害气体，对长期居住的人来说，会对健康产生影响。鼓励和倡导生产、使用绿色建材，对保护环境，改善人民的居住质量，作到可持续的经济发展是至关重要的。据资料介绍，自然界中每年大约有400-500亿吨的 CO2被绿色植物的光合作用所消耗，同时每年动植物呼吸、微生物的分解及燃烧等，又把数量相当的CO2释放到大气中去，所以千百年来大气中的CO2含量基本保持不变，长期稳定在0.03%这个水平上。但近一个世纪以来，随着现代工业和运输业迅猛发展，大量化学燃料被燃烧，数以百万吨的CO2释放到大气中去，严重干扰了大气中的CO2循环

12、的动态平衡。据联合国政府间气候变化委员会（IPCC）的报告，大气中CO2的浓度已经从1800年的280PPm，上升到1995年的364PPm，增长了30%.目前正以每年的速度继续增加，预测新世纪时为600PPm以上，这将给地球大气的变化带来严重后果。为了解决温室效应，降低CO2排放量并回收排放的CO2，因而提出了许多治理CO2方法。例如：（1）节省能源，减少化石燃料的燃烧；（2）开发核能、太阳能、风能等无污染的能源；（3）CO2的分离、吸附和再利用；（4）CO2的化学和生物法固定；（5）海洋固定；（6）地下或海洋中储存等。我国每年排放CO2量为23亿吨，12亿人口和居室小环境中CO2排放量为6

13、亿吨，占总排放量的1/4左右。除了CO2以外，更为严重的是燃烧和机动车排放的NO2和SO2等气体不仅对人体有害而且可产生酸雨及光化学烟雾。谈到空气污染，人们往往只意识到大环境中的大气污染，却对居室内空气污染认识不足，其实，居室内的污染对人体的侵害更为直接。这种小环境是大环境的组成部分，它与人们朝夕相伴，与健康息息相关。居室内污染物质有化学物质、放射物质、细菌等生物性物质。据美国环保局对各类建筑物室内空气连续五年的监测结果表明，迄今已在室内空气中发现有数千种化学物质，其中某些有毒化学物质含量比室外绿化区多20倍，已对人体健康造成威胁。新建筑物完工的的前6个月空气中有毒物质含量比室外完工后有害物质

14、含量高100倍。绿色建筑所谓绿色建筑，是一种象征，象征着节能的、环保的、健康的、高效的人居环境，它是现代建筑为满足人类生存与发展要求的必然产物。绿色建筑基于建筑必须考虑与外部环境的协调、共生，必须基于建筑与环境的整体系统观，充分考虑环境与建筑之间的关系，以尊重生态、尊重环境为基本出发点，结合生态设计原理创造出理想的人居环境。绿色建筑的概念绿色建筑的定义什么是绿色建筑？建筑与生态环境的关系绿色建筑的定义绿色建筑的内涵定义：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减少对地球资源与环境的负荷与影响创造健康、舒适的生活环境与周围自然环境相融合绿色建筑的定

15、义绿色建筑的原理与目的1. 建筑在寿命周期内自然资源和能源的消耗最小化2. 减少建筑寿命周期内污染排放3. 保护生态（自然）环境4. 形成一个健康、舒适和无害的室内空间5. 建筑的质量、功能、性能和环保性统一绿色建筑的定义建筑生命周期内对环境的影响绿色建筑的定义发展绿色建筑的主要措施1. 节约能源2. 节约土地3. 节约用水4. 节约材料5. 废弃物利用绿色建筑的定义绿色建筑的研究和评估绿色建筑与生态建筑之间既有区别又有联系，一般认为生态建筑的意义更加广泛，因此比较合适的隶属关系应为：绿色建筑生态建筑。绿色建筑强调的节能包括提高能效和能源的综合利用两大部分；它强调的资源和材料的有效利用，包括自

16、然能（如太阳能）的利用，日光、地热的应用以及无公害“绿色”材料的综合利用等。 绿色建筑是以人、建筑和自然环境的协调发展为目标，在利用天然条件和人工手段创造良好、健康的居住环境的同时，尽可能地控制和减少对自然环境的使用和破坏，充分体现向大自然的索取和回报之间的平衡。绿色建筑的特征及理念第一，尽可能节约对自然环境的占用，如对木材资源、水资源、土地资源的节约等。第二，尽可能充分利用各种自然资源，如风能、太阳能等。 第三，尽可能减少对自然生态平衡的影响，坚持人、建筑与环境的共生。 绿色建筑的特征绿色建筑所代表的是高效率、环境好而又可持续发展的建筑，能适应生态而又不破坏生态的建筑，它所寻求的是一种可持续

17、发展的建筑模式。其理念如下：（1）绿色建筑的能源观节能与环保（2）绿色建筑的设计观建筑与气候（3）绿色建筑的技术观技术与形式绿色建筑的理念（4）绿色建筑设计理念绿色建筑设计是在建筑的整个生命周期内，以生态学为基础，以人与自然的综合进化为目标并优先考虑建筑的环境属性。绿色建筑设计时间跨度范围大，涵盖范围广，在进行绿色设计时不仅要考虑到建造、使用等问题，还要考虑到建筑废弃后的再利用或处理问题。绿色建筑可以从Reduce，Reuse，Reunite，Recycle（简称4R）来理解。Reduce有三个层次的含义，即节能、节省以及减少对环境的影响。Reuse即建筑的再利用。Reunite即建筑材料的再

18、结合。 Recycle即建筑材料的循环利用。总之，21世纪绿色建筑将成为人类运用科技手段寻求与自然和谐共存、可持续发展的理想建筑模式。（1）美国植物建筑 芝加哥建成了一座雄伟壮观的生态楼，楼内没有砖墙，也没有板壁，而是在原来应该设置墙壁的地方种植植物，把每个房间隔开。人们称这种墙为“绿色墙”，称这种建筑为植物建筑。 国外绿色建筑与建材发展的动向绿色建筑在国外的发展新型太阳能建筑在美国，太阳能住宅被称为建筑物一体化设计，即不再在屋顶上安装一个笨重的装置来收集太阳能，而是把阳光转换成电能的半导体太阳能电池直接嵌入墙壁和屋顶内。资源保护屋美国一家建筑公司为保护环境、节省地球资源，用回收的垃圾建造房屋

19、。这种化腐朽为神奇的房屋被命名为“资源保护屋”，俗称“垃圾屋”。 美国绿色办公室美国国立资源保护委员会总部是以废旧回收物为主要建材的绿色办公室。该栋办公楼从外表看与普通写字楼并无区别，但它的墙壁是由麦秸秆压制并经过高科技加工而成，其坚固性并不次于普通木结构房屋；其他板系由废玻璃制成，办公桌用废旧报纸和黄豆渣制成。最具特色的是其外墙缠满爬山虎等多种蔓生植物，这不仅使办公室显得美丽清爽，并且能调节空气，使室内冬暖夏凉，有益身心健康。（2）德国生态楼柏林建造了第一座生态办公楼。大楼的正面安装了一个面积为64m2的太阳能电池来代替玻璃幕墙，其造价不比玻璃幕墙贵。屋顶的太阳能电池供应热水。大楼的屋顶设储

20、水设备，用于收集和储存雨水，储存的雨水用来浇灌屋顶上的草地，从草地渗透下去的水又回到储水器，然后流到大楼的各个厕所冲洗马桶。楼顶的草地和储水器能局部改善大楼周围的气候，减少楼内温度的波动。 太阳能房屋建筑师塞多特霍尔斯建造了一座能在基座上转动的跟踪阳光的太阳房，房屋安装在一个圆盘的底座上，由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮转动。在环形轨道上以3cm/min的速度随太阳旋转，当太阳落山以后该房屋便反向转动，回到起点位置。它跟踪太阳所消耗的电力仅为该房屋太阳能发电功率的1%，而该房所获太阳能量相当于一般不能转动的太阳能房屋的2倍。 零能量住宅零能量住宅曾在德国1995年BHW展览会上展示，给参观者

21、留下了很好的印象。这种100%靠太阳能供给的住宅，不需要电、煤气、木材或煤，空气中没有有害的废气，周围环境空气清新。这种房屋向南开放的平面是扇形平面，这样可以获得很高的太阳辐射能。其墙面采用储热能力较好的灰砂砖、隔热材料及装饰材料，储热（保温）材料冬季保温，隔热材料使夏季凉快。 绿色建筑的研究和评估100靠太阳能，不需要电、煤气、木材或者媒，也没有有害的废气排入空气中，保持周围环境空气的清新。（3）英国英国科学家研制出一种生态住宅。其室内空气中的二氧化碳由于自我通风结构而大大减少，并不再使用排放破坏臭氧层的氯氟碳的空调设备。所使用的硬木来自能维持生长的欧洲和美洲的温带森林；不使用有害人体健康的

22、石棉和含铅油漆等材料；热水只在需要时才供应，免去了储水塔；照明使用轻巧的荧光高能效和不闪烁光源。（4）日本健康建筑1997年夏天，日本在兵库县建成了一栋试验型“健康住宅”，整个住宅不采用有害人体健康的建筑材料。其墙体为双重结构，每个房间建有通风口，整个房屋的空气采用全热交换器和除湿机进行循环。全热交换器能够有效地回收热量并加以再次利用，其过滤器可有效地收集空气中细小的尘埃。这种住宅能够抑制霉菌等生物的繁殖。其建筑费用比普通住宅增加2成左右。 首栋环境生态高层住宅九州市新建了一幢环境生态高层住宅，其电力由风车提供，温热水由太阳能供给。这种太阳能收集器，晴天可使储水箱中的水加热到沸腾，雨天也能使水

23、加热到约55。每户家庭的阳台上都装有垃圾处理机，将各家的生活垃圾进行处理变成肥料。公寓外停车场的地面混凝土具有良好的透水性能，使雨水存留于地下，与停车场的树林形成一种供水循环系统。分隔房间的墙壁上留有通风口，并配置有通风设备，使每个住房形成良好的通风效果。 （1）德国德国是世界上最早推行环境标志制度的国家。1978年发布了第一个环境标志“蓝天使”后，至今“蓝天使”的产品已达7 500多种，占全国商品的30%。例如推出了一种无毒、无味，对人体无害的水性建筑涂料，获得“蓝天使”标志后，很快就占据了市场，使传统的溶剂型建筑涂料逐渐被淘汰，其环境效益相当明显，每年少排放有机溶剂40 000t。德国政府

24、把这一成绩归功于水性建筑涂料，颁发了环境标志。 2.2.2 绿色建材在国外的发展（2）英国早在1991年，英国建筑研究院就对室内空气质量产生有害影响的建材及家具进行了研究。通过对臭味、霉菌、潮湿、结露、通风速率、烟气运动等的调研和测试，提出了污染物、污染源对室内空气质量影响状况的报告。通过对涂料、密封膏、胶粘剂、塑料及其他建筑制品的测试，发现这些建筑材料不同时间的有机挥发物散发率和散发量。在相对湿度大于75%时，可能产生霉菌，会对某些人诱发过敏症。（3）北欧国家丹麦、芬兰、冰岛、挪威、瑞典等国于1989年实施了统一的北欧环境标志。丹麦为了促进绿色建材的发展，提出了“健康建材”（HMB）标准，规定所出售的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