談現(xiàn)代綠色建材的發(fā)展★

馬福全 高建新 常源朝 孫 皓

(東北林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040)

?

談現(xiàn)代綠色建材的發(fā)展★

馬福全 高建新 常源朝 孫 皓

(東北林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040)

闡述了綠色建材的定義、特征和評價方法，介紹了綠色建材在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，從我國綠色建材發(fā)展的整體水平、科技實力等方面，分析了綠色建材發(fā)展過程中所存在的問題，并提出了若干建議，對綠色建材行業(yè)的發(fā)展可起到積極的促進(jìn)作用。

綠色建材，環(huán)境保護(hù)，資源節(jié)約

0 引言

土木建筑行業(yè)作為關(guān)乎國家發(fā)展和民生的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，同時也是高耗能、污染較嚴(yán)重的產(chǎn)業(yè)之一。根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計世界平均建筑能耗占總能耗的37%[1]，而建材工業(yè)是建筑行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，也是僅次于電力工業(yè)的第二大能源消耗大戶，在過去的幾十年里迅速發(fā)展壯大，可以說建筑業(yè)現(xiàn)已成為一個十分龐“大”的產(chǎn)業(yè)，尤其在增加就業(yè)崗位、實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)繁榮方面起著不可估量的作用。可是從總體來看，建材行業(yè)的“大”只是說是建筑材料的產(chǎn)量巨大，幾十年的發(fā)展并沒有改變我國建材行業(yè)的根本問題，例如：建筑材料品種單一、技術(shù)落后、效益過低等。換句話說我國建材行業(yè)“大”發(fā)展是以過度消耗能源、嚴(yán)重破壞環(huán)境為代價的。因此，研究和開發(fā)綠色建材促進(jìn)建材行業(yè)良性可持續(xù)發(fā)展是我國也是世界建筑發(fā)展的必然趨勢。

1 綠色建材的定義、特征和評價方法

1.1 綠色建材的定義及特征

綠色建材(Green building materials)起源于綠色材料，是綠色材料在建材行業(yè)的發(fā)展和延伸，其含義是指“健康型、環(huán)保型、安全型”的建筑材料[2]。所謂“健康型”是指建材加工原料來源可靠，從原材料的獲取加工、生產(chǎn)制造、使用維護(hù)及廢棄物處理工程中，不會釋放出對人體有害的物質(zhì)；“環(huán)保型”是指在綠色建材制作和加工過程中采用清潔生產(chǎn)技術(shù)，盡可能少的使用天然化石能源，充分利用工業(yè)無公害固態(tài)廢棄物，真正把對環(huán)境產(chǎn)生的不良影響降到最低；“安全型”是指綠色建筑材料除了應(yīng)具有足夠的強度、剛度以外還要具有抗菌、防霉等多種功能。故綠色建材一般應(yīng)具有以下幾個特征：

1)無公害。在綠色建材生產(chǎn)、使用和生命周期截止的全過程中，不能含有或產(chǎn)生對人體和環(huán)境有害的物質(zhì)，不污染周邊環(huán)境，不危害人體健康。

2)節(jié)約能源。這點不僅體現(xiàn)在綠色建材生產(chǎn)過程中使用低耗能的生產(chǎn)工藝，而且在后期的使用過程中，其良好的功能特性也會節(jié)省能源，例如綠色墻體太陽能發(fā)電節(jié)約了用于火力發(fā)電的煤炭。

3)良好的功能特性。綠色建材除了具有優(yōu)良的使用功能和可靠的質(zhì)量保證以外，還必須具有良好的功能特性。目的在于為人類提供最為舒適的居住環(huán)境，并且在危險條件下如火災(zāi)等，具有良好的抗災(zāi)特性。

4)便于施工和后期養(yǎng)護(hù)。綠色建材具有極強的適應(yīng)性，無論在前期施工還是后期養(yǎng)護(hù)方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)材料，因此施工和養(yǎng)護(hù)過程中可以節(jié)約成本便于操作。

5)多生命周期[3]。綠色建材生產(chǎn)過程中使用工業(yè)固體廢棄物，實現(xiàn)垃圾再利用，符合現(xiàn)代可持續(xù)發(fā)展要求。

1.2 綠色建材的評價方法

綠色建材是推動綠色建筑發(fā)展的基石，但是要想真正推進(jìn)建材生產(chǎn)和建材產(chǎn)品的綠色化進(jìn)程，就必須做到把“綠色度”定量化，用完善的評價體系來評估其是否符合資源和環(huán)境要求。目前，國際上綠色建材的評價方法大體有兩種：

1)單種因素評價法。該種評價方法最先被提用來評價建筑材料的環(huán)境影響，即根據(jù)某一可變因素在其影響因素的作用下根據(jù)其量值的大小來評價是否符合環(huán)境要求。如根據(jù)某一工廠的廢渣排放量來評價其對周邊環(huán)境固體廢棄物污染的影響。但該種方法只能反映單一因素，對諸多綜合效應(yīng)如厄爾尼諾現(xiàn)象、氣候變化等不能做出評價。

2)生命周期評價法(LCA)[4]。該種方法克服了單因素評價方法中存在的不足，已成為國際上普遍接受的方法。生命周期評價法是一種綜合性的評價指標(biāo)，它利用數(shù)學(xué)和物理試驗結(jié)合某一實際過程從原料采集、投入制備到生命周期截止的全過程對產(chǎn)品進(jìn)行定量評價，實現(xiàn)了產(chǎn)品從搖籃到墳?zāi)沟娜谭治觯梢韵到y(tǒng)的闡述某一過程對環(huán)境的綜合影響，體現(xiàn)了環(huán)境保護(hù)由簡單粗放式向復(fù)雜精細(xì)化的發(fā)展趨勢。

2 國內(nèi)外綠色建材發(fā)展成果概述

2.1 發(fā)達(dá)國家綠色建材的發(fā)展成果

發(fā)達(dá)國家由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展較早，人民生活水平普遍較高，對環(huán)境的重視程度遠(yuǎn)高于欠發(fā)達(dá)地區(qū)。諸多發(fā)達(dá)國家如美國、日本、德國投入了大量的人力物力來研究綠色建材并取得了豐碩的成果，典型的發(fā)展成果列舉如下：

1)美國太陽能建材的發(fā)展。20世紀(jì)80年代，美國太陽能協(xié)會創(chuàng)始人史蒂文·斯特朗率先提出太陽能住宅建筑。根據(jù)這一思想，美國電力供應(yīng)部和能源部推出了住宅屋頂太陽能面板等太陽能建材化產(chǎn)品，并得到了廣泛的應(yīng)用。1997年，美國正式提出“百萬太陽能屋頂計劃”，目標(biāo)到2010年要在全國的學(xué)校等公共場所的屋頂上安裝100萬套太陽能發(fā)電面板；2010年，美國能源委員會又通過了“千萬太陽能屋頂計劃”，規(guī)定從2012年開始每年投資2.5億美元用于太陽能屋頂?shù)慕ㄔO(shè)。預(yù)計到2021年，美國太陽能光伏市場總量將超過100 GW[5]。

2)日本的生態(tài)水泥產(chǎn)業(yè)。日本是自然資源極其匱乏的經(jīng)濟(jì)大國，十分重視生態(tài)水泥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，尤其是1973年世界石油危機(jī)后，日本通過推行窯外預(yù)分解等多種措施降低了40%的能耗。2001年9月，世界上第一座真正意義的生態(tài)水泥廠在日本千葉縣境內(nèi)建立，它以垃圾灰和石灰石為原料，投產(chǎn)后運轉(zhuǎn)正常；2002年，日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)委員會頒布了生態(tài)水泥的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為以后生態(tài)水泥產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了制度依據(jù)。

3)德國的生態(tài)混凝土產(chǎn)業(yè)。德國十分注重綠色建材的研究和開發(fā)，尤其是在生態(tài)混凝土的研究方面走在世界的前列。為了對建筑垃圾回收再利用，德國于1997年實施再生利用法，1998年制定《混凝土再生骨料應(yīng)用指南》，對生態(tài)混凝土的質(zhì)量做了硬性規(guī)定。相關(guān)專家預(yù)測預(yù)計到2020年德國有望將80%的再生集料用于混凝土工程中。

2.2 國內(nèi)綠色建材發(fā)展概況

相比于發(fā)達(dá)國家，我國在綠色建材起步較晚，在綠色建材開發(fā)、應(yīng)用方面存在諸多問題和不足。但我國綠色建材的發(fā)展前景廣闊，美國綠色建筑委員會在發(fā)布的《2016年世界綠色建筑趨勢智能市場報告》中更是直接指出中國綠色建筑產(chǎn)業(yè)到2018年會實現(xiàn)占有率從5%到28%超過5倍的增長?；仡欉^去的20年，我國抓住機(jī)遇，在綠色建材發(fā)展的各方面尤其在制度的完善有了很大提高，具體的發(fā)展?fàn)顩r如表1所示。

表1 綠色建材在我國的發(fā)展

3 目前我國綠色建材發(fā)展中存在的問題及若干建議

3.1 我國綠色建材發(fā)展中存在的問題

1)建材行業(yè)從事綠色建材的企業(yè)較少，綠色建材產(chǎn)品在整個建材行業(yè)中所占的比重不高。放眼全國建材產(chǎn)業(yè)真正投入到綠色建材行業(yè)的人員嚴(yán)重不足，究其原因，一方面是企業(yè)開發(fā)綠色建材的技術(shù)不足，相關(guān)從業(yè)人員較為缺乏；另一方面，中小企業(yè)缺乏研究的必要資金難以承受行業(yè)的高風(fēng)險性。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，我國綠色建材產(chǎn)業(yè)比重在建材市場只有4%左右，相對而言美國等發(fā)達(dá)國家綠色建材產(chǎn)品占比高達(dá)90%[6]。

2)我國綠色建材產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展水平較差，地區(qū)發(fā)展不平衡。即便在東部較發(fā)達(dá)的地區(qū)，綠色建材產(chǎn)品的種類、規(guī)格和功能也都比較單一，還不能滿足消費者的需求，且售后服務(wù)體系不夠健全，難以得到國內(nèi)消費者的認(rèn)可。

3)我國綠色建材行業(yè)缺乏客觀的評價體系?，F(xiàn)階段我國頒布的綠色建材評價標(biāo)準(zhǔn)還局限在建材產(chǎn)品的生產(chǎn)階段，對于其他階段考慮較少，難以形成建筑材料對建筑環(huán)境全面而科學(xué)的影響評價[7]。

4)我國綠色建材產(chǎn)品價格偏高。綠色建材產(chǎn)品的生產(chǎn)需要較為細(xì)膩的技術(shù)和先進(jìn)的生產(chǎn)儀器，而且因為我國消費者對綠色建材認(rèn)可度不高，企業(yè)不能大規(guī)模生產(chǎn)不得不提高售價以維持生存，但卻使企業(yè)產(chǎn)品在市場競爭中處于不利地位。

3.2 推動我國綠色建材發(fā)展的若干建議

1)擴(kuò)大市場準(zhǔn)入機(jī)制，加大對綠色建材產(chǎn)業(yè)的支持力度?，F(xiàn)階段，國家要簡化企業(yè)發(fā)展綠色建材的審批手續(xù)，繼續(xù)完善現(xiàn)有的政策法規(guī)，早日形成針對綠色建材的綜合標(biāo)準(zhǔn)，并對有能力敢作為的企業(yè)和個人實行經(jīng)濟(jì)扶持。

2)加大對綠色建材研究的專項投入，積極推進(jìn)國際交流。政府要重視綠色建材的研究，加大相關(guān)科研經(jīng)費投入和相關(guān)人才培養(yǎng)。此外，由于發(fā)達(dá)國家對綠色建材的研究較早，經(jīng)驗和技術(shù)也較為先進(jìn)，所以有關(guān)部門和民間組織也可以通過各種合理渠道同國外有關(guān)人員做好溝通交流，實現(xiàn)互利共贏、齊頭并進(jìn)。

3)有關(guān)部門應(yīng)做好綠色建材的宣傳工作。目前，我國綠色建材行業(yè)仍處于初級發(fā)展階段，國民對綠色建材了解的不夠充分，一時難以接受綠色建材產(chǎn)品。有關(guān)部門應(yīng)充分利用現(xiàn)代傳媒手段對綠色建材產(chǎn)品進(jìn)行宣傳，也可以通過開展綠色建材產(chǎn)品展覽會、科技下鄉(xiāng)等活動縮短國民對綠色建材的社會接受周期[8]，提升綠色建材的市場需求度。

4)健全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，早日建立起完善的標(biāo)準(zhǔn)體系。有關(guān)部門應(yīng)借鑒歐美等發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)經(jīng)驗和標(biāo)準(zhǔn)并充分結(jié)合我國綠色建材發(fā)展的實際情況，盡快建立起符合我國國情的評價與認(rèn)證體系，以評促改，引導(dǎo)國內(nèi)企業(yè)的發(fā)展。

4 結(jié)語

回顧發(fā)達(dá)國家的發(fā)展經(jīng)歷，綠色建筑的發(fā)展都經(jīng)歷了由少數(shù)學(xué)者到技術(shù)從業(yè)人員，再到各相關(guān)社會組織和企業(yè)、大眾廣泛參與的過程。事實證明，社會發(fā)展需要推陳出新，我國應(yīng)充分認(rèn)清當(dāng)今國際形勢，抓住發(fā)展機(jī)會，切實結(jié)合我國實際，逆流而上克服種種困難，最終實現(xiàn)提高人民居住水平、實現(xiàn)我國建材行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的宏偉目標(biāo)。

[1] 崔艷琦.國外綠色建材及其對我國的啟示[J].新型建筑材料,2008(10):37-39.

[2] 積極發(fā)展“綠色建材”[J].上海建材,1995(4):10-11.

[3] 張明清.我國綠色建材發(fā)展現(xiàn)狀及對策分析[J].山西建筑,2008，34(15):151-152.

[4] 林憲德.綠色建筑[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007：23-24.

[5] 同繼鋒，馬眷榮.綠色建筑[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2015.

[6] 冉迎春,劉 洲.淺談綠色建材的發(fā)展[J].科學(xué)咨詢(科技·管理),2010(11):71-72.

[7] 白媛麗.淺析綠色建材的發(fā)展現(xiàn)狀以及可持續(xù)發(fā)展措施[J].中小企業(yè)管理與科技(中旬刊),2014(4):91-92.

On the development of modern green building materials★

Ma Fuquan Gao Jianxin Chang Yuanchao Sun Hao

(CivilEngineeringCollege,NortheastForestryUniversity,Harbin150040,China)

In this paper, the green building materials, the definition, characteristics and evaluation methods, in which the development of green building materials at home and abroad is introduced, from the aspects of China’s green building development overall level, scientific and technological strength, analysis the problems existing in the course of the development of green building materials, and puts forward some suggestions， so as to enhance the development of green building materials industry.

green building materials, environmental protection, resource saving

1009-6825(2016)11-0214-02

2016-01-22

馬福全(1994- )，男，在讀本科生； 高建新(1994- )，男，在讀本科生； 常源朝(1993- )，男，在讀本科生；

TU502

A

★：中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專項資金項目(項目編號：2572014CB21)

孫 皓(1994- )，男，在讀本科生