陳康
【摘 要】 加強(qiáng)對(duì)綠色建材的評(píng)價(jià)指標(biāo)研究,對(duì)科學(xué)、全面地完成材料的評(píng)價(jià)工作起著基礎(chǔ)性作用。本文分析了建材生命周期對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康等因素的影響,并結(jié)合貴州實(shí)際,提出從五個(gè)方面對(duì)具有代表性的貴州省綠色墻體材料的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行研究。確定了相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo),為建材評(píng)價(jià)工作的開展奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】 綠色建材 生命周期 評(píng)價(jià)指標(biāo)
1 引言
“綠色材料”的概念被首次提出是在1988年的第一屆國(guó)際材料學(xué)會(huì)上,綠色材料的定義則是國(guó)際學(xué)術(shù)界在1992年給出的:指在原料采取、產(chǎn)品制造、使用或者再循環(huán)以及廢料處理等環(huán)節(jié)中對(duì)地球環(huán)境負(fù)荷為最小和有利于人類健康的材料,亦稱之為“環(huán)境調(diào)和材料”。綠色材料內(nèi)涵豐富,研究方向包括工業(yè)材料、生物材料、醫(yī)療材料、農(nóng)林材料、能源材料等,應(yīng)用在建筑行業(yè)中的綠色材料則是綠色建材。
建材經(jīng)歷著從天然無加工,到簡(jiǎn)單加工,再到深加工的過程。與此同時(shí),建材的使用過程和廢棄環(huán)節(jié)也在發(fā)生變化。早期建材能簡(jiǎn)單的與生態(tài)環(huán)境共處,對(duì)生態(tài)環(huán)境影響小,最后在廢棄時(shí)也可輕松回歸自然,但是這樣的方式正隨著材料的發(fā)展變得越來越復(fù)雜。建筑材料生命周期具有四個(gè)方面的影響。分別是:
(1)取材影響。在建材發(fā)展初期,由于人口和需求較少,因此在建材的獲取上基本能與生態(tài)環(huán)境保持平衡。近現(xiàn)代以來,隨著人口的驟增以及人們對(duì)建材需求的提高,建材的獲取開始打破生態(tài)平衡。
(2)制材影響。建材制造業(yè)是資源、能源依賴型產(chǎn)業(yè),伴隨人類文明的進(jìn)步,建筑材料的制作加工從無到有,由淺入深。建材制造業(yè)的高能耗、高消耗、高污染已毋庸置疑。
(3)使用影響。建筑材料在出廠投入使用時(shí)涉及到交通運(yùn)輸問題,盲目訂制和使用遠(yuǎn)距離地區(qū)所產(chǎn)建材的現(xiàn)象造成了較大的資源浪費(fèi)。另外由于對(duì)材料的不熟悉,工人在現(xiàn)場(chǎng)的使用又會(huì)浪費(fèi)大量時(shí)間和精力。建材的功能性質(zhì)會(huì)對(duì)其在使用過程中所產(chǎn)生的耗能造成影響,不適合的材料會(huì)造成巨大的能源浪費(fèi),一些材料還會(huì)釋放出對(duì)人及生物有危害的物質(zhì)。
(4)報(bào)廢影響。建筑拆除過程中的噪音、粉塵既影響人們的健康和正常生活也污染環(huán)境空氣質(zhì)量。大量廢棄材料釋放的揮發(fā)物質(zhì)、有毒物質(zhì)、化學(xué)涂料、放射物質(zhì)對(duì)土壤及地下水造成巨大污染和滲透。固體垃圾占用了大面積的土地空間,這些固體垃圾包括廢棄混凝土、廢棄金屬、高分子材料等等,它們難以腐化、降解,對(duì)生態(tài)空間造成巨大壓力。
綜上所述,一些傳統(tǒng)建筑材料會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境、人體健康、經(jīng)濟(jì)社會(huì)帶來巨大壓力,在當(dāng)前,我國(guó)把生態(tài)建設(shè)融入到經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域的時(shí)代背景下,綠色建材成為了建筑材料發(fā)展的必然選擇,對(duì)綠色建材的評(píng)價(jià)研究顯得十分緊要。
2 綠色建材與貴州省情
2.1 貴州省的資源優(yōu)勢(shì)與問題
貴州省地處云貴高原東部,平均海拔1100米左右,高原山地、丘陵和盆地是貴州地貌的三種基本組成形式,其中山地和丘陵面積占92.5%。貴州獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境衍生出豐富的生物資源,有維管束植物9982種、有脊椎動(dòng)物1052種、有藥用植物4419種。貴州還是礦產(chǎn)資源大省,礦產(chǎn)種類多、儲(chǔ)量大、礦業(yè)經(jīng)濟(jì)占到工業(yè)經(jīng)濟(jì)的64%。此外貴州還有由水能和煤炭資源組成的豐富的水火能源。貴州是多民族聚居省,共有民族成分56個(gè),少數(shù)民族文化多種多樣,富有特色,是為多彩貴州。貴州雖然有著豐富的資源、能源,氣候宜居,地域文化多姿多彩,但是仍存在著制約著貴州的發(fā)展的生態(tài)環(huán)境問題。
貴州具有非常典型的巖溶地貌,生態(tài)較為敏感,穩(wěn)定性不高,當(dāng)植被遭到破壞后,易形成水土流失、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害,進(jìn)而出現(xiàn)洪澇災(zāi)害。中生代燕山構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的擠壓過程使貴州地貌起伏較大,山地特征明顯,地形坡度較大,平均地表坡度為21.5°。
貴州高原屬于中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候地區(qū),常年溫暖濕潤(rùn)。冬無嚴(yán)寒,夏無酷暑,但陰雨日多,日照少,濕度大??λ固貐^(qū)域河流表現(xiàn)為地表徑流和地下徑流,徑流深度和徑流量較大,水資源豐富,但降水、巖溶水、地下水之間轉(zhuǎn)化迅速,地表水流失較為嚴(yán)重。
在巖溶生態(tài)環(huán)境以耐旱和適應(yīng)巖生的巖溶植被為主,林地多為松、杉等針葉樹,草種多為喬本科草,經(jīng)濟(jì)林多為油桐等樹種??λ固厣絽^(qū)的森林覆蓋率不高,上升幅度也十分緩慢。
貴州喀斯特山區(qū)以石灰?guī)r、白云巖等碳酸鹽類巖為主構(gòu)成地表基質(zhì),由于該類巖石抗風(fēng)蝕能力強(qiáng),因而造壤力低,土體薄、土質(zhì)差。同時(shí)貴州土地利用結(jié)構(gòu)不合理,大于6°的坡地上分布著全省81.02%的耕地,農(nóng)、林、牧業(yè)可用地僅為全省總面積的83.7%,土地資源十分緊缺。
2.2 貴州省綠色建材的內(nèi)涵
面對(duì)資源優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì),貴州省綠色建材應(yīng)有如下內(nèi)涵:
(1)在原料采集過程中最大限度節(jié)約資源、能源,減小環(huán)境破壞;
(2)在生產(chǎn)過程中對(duì)能源、資源的低消耗,對(duì)生態(tài)環(huán)境的低污染;
(3)材料性能優(yōu)越,降低材料的用量,節(jié)約資源,降低建筑能耗;
(4)能有效改善室內(nèi)環(huán)境,有利于人體健康;
(5)大量利用工業(yè)廢棄物,經(jīng)濟(jì)效益好;
(6)對(duì)社會(huì)的和諧發(fā)展起到促進(jìn)作用;
(7)反映出綠色建材的地域特色文化。
3 貴州省綠色墻體材料評(píng)價(jià)指標(biāo)分析
在貴州省城市化、住宅產(chǎn)業(yè)化等因素帶動(dòng)下迅速發(fā)展的新型墻體材料為貴州調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),促進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型,深化改革起到了積極的作用,對(duì)它的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行研究,對(duì)指導(dǎo)貴州省綠色建材的整體發(fā)展有著典型性的作用。
通過對(duì)貴州省綠色建材內(nèi)涵的分析,決定在貴州省墻體材料綠色性總目標(biāo)下設(shè)生態(tài)性、功能性、經(jīng)濟(jì)性、社會(huì)性、文化性五個(gè)一級(jí)子目標(biāo),并對(duì)這五個(gè)一級(jí)子目標(biāo)分別進(jìn)行分析,以確定能夠反映上級(jí)目標(biāo)需求的二級(jí)子目標(biāo)乃至評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。
3.1 生態(tài)性指標(biāo)的確定endprint
按照墻體材料和生態(tài)環(huán)境發(fā)生相互作用的時(shí)間順序,可將二級(jí)子目標(biāo)設(shè)定為生產(chǎn)影響,使用影響,報(bào)廢影響。具體內(nèi)容有:
(1)生產(chǎn)影響。墻體材料在生產(chǎn)階段通過對(duì)資源、能源的消耗,生產(chǎn)出墻體材料工業(yè)成品。同時(shí)產(chǎn)生出廢氣、廢水、廢渣、噪音等不利于生態(tài)環(huán)境的污染。因此在生產(chǎn)影響子目標(biāo)下選擇資源消耗、能源消耗、廢氣污染、水污染、固體廢物、噪音六項(xiàng)指標(biāo)作為三級(jí)子目標(biāo)。
生產(chǎn)階段的資源消耗主要是鈣質(zhì)材料和工業(yè)廢渣的使用量,故而選擇鈣質(zhì)材料使用率、工業(yè)廢渣使用率兩項(xiàng)準(zhǔn)則對(duì)生產(chǎn)階段的資源消耗進(jìn)行評(píng)價(jià)。
生產(chǎn)階段的能源消耗主要為電能、熱能等,為了體現(xiàn)出綠色墻材對(duì)生態(tài)環(huán)境的友善性,在生產(chǎn)階段還提倡對(duì)可再生能源的使用。故此選擇標(biāo)準(zhǔn)煤用量、可再生能源用量?jī)身?xiàng)則準(zhǔn)評(píng)價(jià)生產(chǎn)階段的能源消耗情況。
生產(chǎn)階段的廢氣污染主要為CO2、SO2、CFCs、NOx、粉塵等,這些廢氣污染會(huì)破壞臭氧層、產(chǎn)生酸化效應(yīng)、溫室效應(yīng)、形成光化學(xué)煙霧、攜帶有毒物質(zhì)、損害人體健康。故根據(jù)其危害的不同,選擇CO2、SO2、粉塵三項(xiàng)準(zhǔn)則來評(píng)價(jià)生產(chǎn)階段的廢氣污染。
生產(chǎn)階段的水污染主要是工業(yè)污水的排放,在排放環(huán)節(jié)前鼓勵(lì)對(duì)污水進(jìn)行循環(huán)使用和污水處理。故以污水處理率為準(zhǔn)則評(píng)價(jià)生產(chǎn)階段的水污染情況。
生產(chǎn)階段的固體廢棄物是指原料的廢渣等??芍苯佑霉腆w廢棄物利用率作為準(zhǔn)則進(jìn)行評(píng)價(jià)。
生產(chǎn)階段的噪音是指生產(chǎn)過程中發(fā)出的,超過50分貝的,影響人正常休息和睡眠的聲響。可直接以噪聲分貝作為準(zhǔn)則進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(2)使用影響。墻體材料在使用過程中分為兩個(gè)環(huán)節(jié),一是在建筑工地時(shí),工人的使用,二是建筑竣工后,業(yè)主的使用。因此在墻體材料的使用影響子目標(biāo)下設(shè)施工性和健康性兩個(gè)三級(jí)子目標(biāo)。
墻體材料在施工過程中對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響主要體現(xiàn)在加工材料時(shí)發(fā)生的噪音、加工后產(chǎn)生的廢料。故而在施工性子目標(biāo)下設(shè)噪音、材料損耗率兩項(xiàng)準(zhǔn)則進(jìn)行評(píng)價(jià)。
材料在健康性上主要表現(xiàn)為材料的放射性和室內(nèi)空氣污染。但墻體材料自身的揮發(fā)性物質(zhì)極少,幾乎沒有影響,重點(diǎn)是放射性的影響。因此選擇內(nèi)照射指數(shù)和外照射指數(shù)作為健康性子目標(biāo)的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。
(3)報(bào)廢影響。墻體材料在報(bào)廢時(shí),會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不良影響,要減少影響,勢(shì)必需要減少報(bào)廢次數(shù),這就需要墻體材料有較長(zhǎng)的使用壽命。另外報(bào)廢材料的可循環(huán)性,也會(huì)減少對(duì)資源的壓力,同時(shí)節(jié)約固體垃圾占地。報(bào)廢階段對(duì)環(huán)境的直接影響是粉塵、固體垃圾、可溶性重金屬的污染。故報(bào)廢影響子目標(biāo)下設(shè)材料壽命、材料循環(huán)性、污染物三個(gè)三級(jí)子目標(biāo),其中材料壽命和材料循環(huán)性可直接作為準(zhǔn)則進(jìn)行評(píng)判,污染物下設(shè)固體垃圾堆場(chǎng)體積、粉塵及可溶性重金屬污染兩個(gè)準(zhǔn)則進(jìn)行評(píng)價(jià)。
3.2 功能性指標(biāo)的確定
功能性是建筑材料本質(zhì)的屬性,是決定建筑材料價(jià)值,建筑材料類型,和建筑材料是否適宜地域環(huán)境的重要因素。建材的功能可分為自重、強(qiáng)度、抗菌性、降噪系數(shù)、吸音系數(shù)、導(dǎo)熱率、電磁屏蔽、蓄能、抗靜電性、溫濕調(diào)控、耐沾污、耐久性、阻燃系數(shù)、采光系數(shù)等。結(jié)合貴州的地域特點(diǎn),和墻體材料的主要功能,在功能性方面,選擇以自重、強(qiáng)度、保溫性、阻燃性、滲水性為準(zhǔn)則對(duì)貴州省墻體材料的功能性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
3.3 經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的確定
貴州綠色墻體材料的經(jīng)濟(jì)性要討論在運(yùn)輸過程中的經(jīng)濟(jì)性,貴州交通基礎(chǔ)設(shè)施還比較落后,長(zhǎng)途的材料運(yùn)送會(huì)增加材料成本,降低材料的經(jīng)濟(jì)性,所以材料的本地化應(yīng)考慮在材料經(jīng)濟(jì)性內(nèi),同時(shí)綠色墻體材料的優(yōu)化在配套材料的節(jié)省量、工期的減少等方面也是經(jīng)濟(jì)性的體現(xiàn)。最后材料價(jià)格也是經(jīng)濟(jì)與否的直接表現(xiàn)。因此,選擇評(píng)價(jià)貴州省綠色墻體材料經(jīng)濟(jì)性的二級(jí)指標(biāo)為:材料本地化、使用經(jīng)濟(jì)性、材料價(jià)格三項(xiàng)。具體內(nèi)容有。
(1)材料本地化。材料的本地化體現(xiàn)在礦場(chǎng)與生產(chǎn)材料工廠的距離,即原料運(yùn)輸距離,材料的銷售半徑,故此以這兩項(xiàng)準(zhǔn)則進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(2)使用經(jīng)濟(jì)性使用的經(jīng)濟(jì)性體現(xiàn)在綠色墻體材料在施工時(shí)的配套材料節(jié)省量,例如水泥和砂漿減少的使用量等。同時(shí),由于綠色墻體材料的自重小和體積合理等因素,使得施工中的搬運(yùn)等過程更為方便,有效減少了工時(shí)。故而以配套材料節(jié)省量、工時(shí)為使用經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。
(3)材料價(jià)格。材料的價(jià)格作為經(jīng)濟(jì)性的直接表現(xiàn),不僅對(duì)生產(chǎn)者的利潤(rùn)產(chǎn)生影響,也對(duì)購買者的購買動(dòng)機(jī)產(chǎn)生影響。故對(duì)材料價(jià)格進(jìn)行評(píng)價(jià)。
3.4 社會(huì)性指標(biāo)的確定
首先貴州綠色墻體材料的發(fā)展能為貴州引入大量的投資,形成規(guī)模工業(yè),這對(duì)貴州省的發(fā)展目標(biāo)和工業(yè)強(qiáng)省的發(fā)展戰(zhàn)略起到積極的作用。其次,綠色墻體材料的發(fā)展使得大批人口的就業(yè)問題得到有效解決,對(duì)維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定,改善民生,意義非凡。最后綠色墻體材料在發(fā)展中不斷深化,形成產(chǎn)業(yè)鏈,不僅能深化對(duì)資源的節(jié)約利用,還能促成產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí),同時(shí)形成強(qiáng)大的發(fā)展動(dòng)力,使貴州經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展進(jìn)入到全新的階段。因此,綠色墻體材料的社會(huì)性指標(biāo)選擇以引進(jìn)資金、規(guī)模以上工業(yè)程度、解決就業(yè)性、產(chǎn)業(yè)鏈狀態(tài)作為評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。
3.5 文化性指標(biāo)的確定
貴州綠色墻體材料的文化性,不僅是對(duì)企業(yè)文化的宣傳發(fā)展,更是對(duì)貴州文化瑰寶的宣傳和發(fā)展。貴州的文化有其獨(dú)特性,綠色墻體材料宣傳和發(fā)展貴州特色的文化,能夠增強(qiáng)貴州的文化自信,促使文化周邊產(chǎn)業(yè)的形成。綠色墻體材料具有地域特色的外形在建筑中的運(yùn)用,使得貴州的多彩風(fēng)情更為直觀,也是對(duì)古老地域文化的繼承和發(fā)揚(yáng)。就文化性指標(biāo)來說,主要分為文化措施性和文化影響力兩項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)上。具體內(nèi)容有:
(1)文化措施性。貴州綠色墻體材料的文化措施性可視為對(duì)綠色墻體材料的主動(dòng)宣傳方式,進(jìn)行宣傳則應(yīng)該有負(fù)責(zé)宣傳工作的機(jī)構(gòu),投入宣傳的費(fèi)用,確定宣傳的途徑,打造綠色墻材地域特色文化元素等。因此以有無宣傳機(jī)構(gòu)、宣傳費(fèi)用、宣傳途徑、有無地域文化元素作為評(píng)價(jià)文化措施性的準(zhǔn)則。
(2)文化影響力。貴州綠色墻體材料的文化影響力可表現(xiàn)為是否進(jìn)入了貴州省住建廳公布的節(jié)能墻體材料目錄,在世界、國(guó)內(nèi)或省內(nèi)獲獎(jiǎng)等級(jí)的不同及次數(shù)的不同也能體現(xiàn)其文化影響力大小、另外正面性的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)量、有無相應(yīng)的網(wǎng)站等都可對(duì)其文化影響力進(jìn)行分析。故選擇以是否進(jìn)入節(jié)能目錄、獲獎(jiǎng)次數(shù)、網(wǎng)絡(luò)搜索正面性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、有無網(wǎng)站作為文化影響力的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。
綜上所述,從生態(tài)、功能、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化五個(gè)方面對(duì)貴州省綠色墻體材料評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行確定,能更為全面的開展對(duì)墻體材料的評(píng)價(jià)研究工作,使得評(píng)價(jià)研究更加科學(xué)、全面。
參考文獻(xiàn)
[1]龔平.墻體材料的綠色度評(píng)價(jià)體系研究[D].重慶:重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文,2007.
[2]林憲德.綠色建筑[M].臺(tái)北:詹氏書局,2006.
[3]蔣荃.綠色建材-評(píng)價(jià).認(rèn)定[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2012.
[4]李新.建筑材料對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量的影響及其評(píng)價(jià)[D].重慶:重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文,2004.
[5]中共貴州省委教育工作委員會(huì),貴州省教育廳.貴州省情教程[M].北京:清華大學(xué)出版社,2007.
[6]張冬青,林昌虎,何騰兵.貴州喀斯特環(huán)境特征與石漠化的形成[J].水土保持研究,2006,13(1):220-223.endprint