試論綠色建材的未來發(fā)展

蘇 姚 葉夢華 李 飛

武昌工學(xué)院土木工程學(xué)院

試論綠色建材的未來發(fā)展

蘇 姚 葉夢華 李 飛

武昌工學(xué)院土木工程學(xué)院

近年來，全世界范圍內(nèi)環(huán)境污染日益加劇，特別是大氣污染尤為嚴(yán)峻，這不僅對人們的身體健康產(chǎn)生不利的影響，而且由于氣候污染導(dǎo)致全球氣溫升高、冰川融化、海平面升高，從而對人們的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅，在這種情況下，減輕大氣污染已經(jīng)勢在必行。為了解決大氣污染問題，聯(lián)合國組織召開了哥本哈根世界氣候大會(huì)，會(huì)議的召開使“低碳”成為一個(gè)流行詞，對多個(gè)行業(yè)產(chǎn)生了重大影響，特別是建筑行業(yè)。眾所周知，建筑行業(yè)是一個(gè)高耗能、高污染行業(yè)，發(fā)展以“節(jié)能、環(huán)保、綠色、低排放”等為特點(diǎn)的“低碳建筑”是建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。低碳建筑的發(fā)展離不開綠色建材的支持，但是目前我國對綠色建材的認(rèn)識還不夠深入和全面，并且存在一定的誤解?；诖?，本文筆者主要對當(dāng)前綠色建材的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行研究，在此基礎(chǔ)上指出綠色建材未來的發(fā)展方向和趨勢。

綠色建材；環(huán)保；應(yīng)用價(jià)值；未來發(fā)展

1 綠色建材的含義

綠色建材是低碳建筑發(fā)展的前提條件和材料支撐，低碳建筑的發(fā)展帶動(dòng)了綠色建材的發(fā)展，兩者之間存在相互依存的關(guān)系。隨著我國綠色建筑業(yè)的發(fā)展，對綠色建材的重視程度也不斷提高。在《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中明確將“采用集約化生產(chǎn)的建筑材料、構(gòu)件和部品，減少現(xiàn)場加工”作為綠色建筑評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)，并將“采用高性能、低材耗、耐久性好的新型建筑結(jié)構(gòu)體系”則作為綠色建筑評價(jià)的優(yōu)選項(xiàng)，成為評價(jià)綠色建筑的重要指標(biāo)[1]。

由此可見，所謂的綠色建材就是指那些通過國家專業(yè)檢測機(jī)構(gòu)檢測，不釋放有害物質(zhì)的建筑材料，并且在生產(chǎn)這些建筑材料的過程中也不會(huì)產(chǎn)生過量的廢棄物，對環(huán)境造成污染，這樣的建筑材料就是完全低碳環(huán)保的綠色建筑材料，是綠色建筑建設(shè)采用的理想材料。

2 我國建筑材料的現(xiàn)狀及綠色建筑材料

2.1 我國建筑材料的現(xiàn)狀

任何一種社會(huì)形態(tài)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的初期階段，都是以利潤最大化作為追求目標(biāo),而很少去考慮對生態(tài)環(huán)境造成的破壞以及資源的消耗，這種以生態(tài)環(huán)境污染為代價(jià)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式對生態(tài)環(huán)境造成了極大的破壞，反過來又對經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了極大的制約作用，改變經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，走綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展道路至關(guān)重要。建筑行業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè)，長期以來都是采用大量消耗資源的發(fā)展方式，這不僅對各種能源資源造成了浪費(fèi)，導(dǎo)致建筑資源緊缺，而且對生態(tài)環(huán)境造成了極大的破壞，被評為對空氣污染最嚴(yán)重的行業(yè)之一[2]。

目前，伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平獲得大幅度提高，對于生活居住環(huán)境、工作環(huán)境以及休閑環(huán)境都提出了更高的要求，從而大量新型建筑材料和裝修材料得到廣泛應(yīng)用，由于室內(nèi)通風(fēng)不暢和各種材料本身質(zhì)量不過關(guān)等因素，導(dǎo)致室內(nèi)污染問題變得更加嚴(yán)峻。通過檢測分析發(fā)現(xiàn)，有害建筑材料當(dāng)中含有甲醛、苯、酯類、三氯乙烯等有害物質(zhì)，對人體健康會(huì)造成極大的傷害，導(dǎo)致出現(xiàn)白血病、結(jié)膜炎、咽喉炎等疾病，特別是由于裝修材料質(zhì)量問題導(dǎo)致的白血病案例層出不窮，引起了全社會(huì)的關(guān)注和重視，選擇綠色建筑材料和裝修材料至關(guān)重要。在強(qiáng)調(diào)建筑裝飾材料美觀、實(shí)用的同時(shí)，一定要重視建材的環(huán)保性，選擇綠色建材，這種情況直接推動(dòng)了綠色節(jié)能建材行業(yè)的發(fā)展，人們也越來越傾向選擇綠色建材，由此可知，綠色建材市場前景是十分可觀的[3]。

2.2 綠色建筑材料

從建筑建材的功能方面進(jìn)行劃分，有三大領(lǐng)域的新型材料最值得被關(guān)注，具體為墻材、涂料和防水材料，下面分別對這幾種材料進(jìn)行分析：

（1）綠色墻材。綠色墻材的特點(diǎn)明顯，主要包括以下幾個(gè)方面：①降低能耗，節(jié)約資源。綠色墻材在生產(chǎn)的過程中需要盡量采用可再生資源，降低對不可再生資源的消耗，并且要大量使用廢棄物作為原材料，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，這樣可以有效的減少對資源的消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)約資源的目標(biāo)，減輕建筑行業(yè)面臨的資源壓力。②采用不污染環(huán)境的清潔生產(chǎn)技術(shù)。大力發(fā)展科學(xué)技術(shù)，在生活墻材的過程中盡量減少廢棄物的排放，減輕噪聲污染，實(shí)心建筑綠色材料的集約化和自動(dòng)化生產(chǎn)。③產(chǎn)品不僅不損害人體健康，而且有益于人體健康；④可再生利用。產(chǎn)品達(dá)到其使用壽命后，可以再次利用，這些既節(jié)約了能源，又減少了對環(huán)境造成的污染。因此，要想實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排戰(zhàn)略目標(biāo)任務(wù)，大力發(fā)展綠色環(huán)保型墻體材料至關(guān)重要[4]。

（2）綠色環(huán)保型防水材料。綠色環(huán)保型防水材料具有無毒，無害，無環(huán)境污染、耐老化性能，粘結(jié)力強(qiáng)、強(qiáng)度高，不易沾灰塵等優(yōu)點(diǎn)。使用時(shí)直接采用毛刷或滾筒進(jìn)行涂刷，涂刷之前需要將墻面的基面處理好。綠色環(huán)保型防水材料可以有效阻隔雨水滲入，具有優(yōu)異的抗?jié)B，防水功能。

（3）綠色環(huán)保涂料。綠色環(huán)保涂料具有三大優(yōu)點(diǎn)：一是安全環(huán)保。綠色環(huán)保涂料一般都屬于無機(jī)材料，其原材料直接取自于自然界，在生產(chǎn)和使用的過程中對環(huán)境造成的污染都比較小，主要的分散介質(zhì)為水，不會(huì)釋放有害物質(zhì)對人體造成傷害，也不會(huì)對生態(tài)環(huán)境造成破壞。二是使用方便。一般情況下，綠色環(huán)保涂料為水乳性物質(zhì)或者水性物質(zhì)，不會(huì)散發(fā)異味，也不會(huì)燃燒，施工和運(yùn)輸?shù)倪^程中都比較方便，沒有特殊的要求。三是粘性強(qiáng)，使用性能好。大部分情況下，綠色環(huán)保涂料屬于新型外保溫建材，具有防霉、防輻射、防紫外線，阻燃等特點(diǎn)，在墻體施工當(dāng)中，墻體與基材由于特種膠泥的作用緊緊地結(jié)合在一起。綠色環(huán)保涂料具有高彈性和防水作用，其涂層可以將墻體密封起來，從而保護(hù)墻體。隨著使用時(shí)間的延長，墻體表層會(huì)出現(xiàn)灰塵或其他污物，并且在色澤方面始終保持較為新鮮的狀態(tài)，效果高于同類產(chǎn)品一倍以上，其中性能最好的能保持十年以上[5]。

2.2.1 工業(yè)廢渣再利用 創(chuàng)新型墻體材料

改革開放以來，我國的建筑行業(yè)獲得了繁榮發(fā)展，對新型墻體的發(fā)展產(chǎn)生了重要的推動(dòng)作用，發(fā)展速度非?？臁?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，1987年新型墻體材料產(chǎn)量為184.5億塊標(biāo)準(zhǔn)磚，僅到1997年就增長了10倍，產(chǎn)量達(dá)到1849.88億塊標(biāo)準(zhǔn)磚，新型墻體材料在墻體材料總量中的占比增加到25.2%，新型墻體材料的廣泛應(yīng)用推動(dòng)了綠色節(jié)能建筑的發(fā)展，綠色建筑的施工水平也明顯提高，使綠色建筑面積不斷增加。

經(jīng)過近20年的努力，我國的墻體材料獲得長足發(fā)展，重點(diǎn)開發(fā)和推廣全煤矸石空心磚、高摻量粉煤灰空心磚生態(tài)建筑材料產(chǎn)品。但雖然如此，我國生態(tài)建筑材料產(chǎn)品所占的比例仍然比較小，距離環(huán)境保護(hù)的要求還存在一定的距離，因此需要在加強(qiáng)各種新型墻體材料的研發(fā)力度，因地制宜的開發(fā)各種新型的墻體材料，提高綠色墻體材料所占的比例，推動(dòng)綠色建筑發(fā)展。

2.2.2 功能性涂料日臻完美 高分子綠色環(huán)保涂料受熱捧

新時(shí)期，人們對自己的生活質(zhì)量提出了更高的要求，保健意識不斷增強(qiáng)，從而使“綠色、健康”成為人們關(guān)注的重要問題，從而對建筑涂料的安全性能提出了更高的要求，全世界范圍內(nèi)都對建筑涂料的安全、環(huán)保做出了嚴(yán)格的要求，在這種情況下，新型功能性涂料應(yīng)運(yùn)而生，其發(fā)展方向和目標(biāo)就是減少VOC排放、降低能源消耗、提高產(chǎn)能和性能。

功能涂料具有很多優(yōu)點(diǎn)，不僅不會(huì)污染環(huán)境，對人體造成傷害，而且可以分解有害物質(zhì)，減少對人體造成的傷害，并且功能涂料還具有防水、防火、防污等多種功能。功能涂料可以分為民用功能涂料和工業(yè)功能涂料，與人們的日常生活、工業(yè)生產(chǎn)息息相關(guān)。

高分子涂料是一種水性乳液防水涂膜，不僅彈性比較高，而且防水性能也比較好。這種材料的主要成膜物質(zhì)為多種高分子聚合材料，并添加多種化學(xué)試劑，如防流掛劑、防沉淀劑、增稠劑、催化劑等，采用特殊工藝技術(shù)進(jìn)行加工而合成。高分子涂料最大的特點(diǎn)就是綠色環(huán)保，不必考慮對人體和環(huán)境造成的傷害，并且在施工的過程中使用方便，省工又省力，施工效率非常高。另外，高分子涂料適用性比較強(qiáng)，可以用于各類綠化種植面防水，能起到阻根刺的作用，防水效果十分明顯。同時(shí)也適用于各種屋面、地下室、隧道等建筑防水工程，尤其適用于耐久性、耐腐蝕性要求和易變性的重點(diǎn)工程[6]。

得益于高分子涂料的優(yōu)越性，無機(jī)高分子涂料在很多國家受到歡迎，得到廣泛的應(yīng)用，并促使新型高檔涂料不斷出現(xiàn)。另外，抗菌涂料、抗靜電涂料及防海水侵蝕等功能涂料也不斷出現(xiàn)并得到應(yīng)用。

2.2.3 建筑漏水成普遍現(xiàn)象 新型防水密封材料呼之欲出

建筑漏水屬于嚴(yán)重的質(zhì)量問題，但是在實(shí)際的工程建設(shè)當(dāng)中，漏水、滲水現(xiàn)象層出不窮，嚴(yán)重降低了工程建設(shè)的整體質(zhì)量，導(dǎo)致建筑工程使用性能下降，無法滿足人們的要求。為了改變這種情況，我國建筑行業(yè)不斷學(xué)習(xí)外國先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合我國建筑行業(yè)的實(shí)際情況，推動(dòng)了防水材料技術(shù)的進(jìn)步，改性瀝青油氈代替?zhèn)鹘y(tǒng)的紙?zhí)ビ蜌?，成為主流。另外，高分子防水卷材、密封材料、地下止水、堵漏材料和硬質(zhì)聚氨酯發(fā)泡防水保溫一體材料也得到發(fā)展，使我國防水材料的整體水平明顯提升，改善了建筑工程滲漏問題。

在改性油氈方面，需要將SBS改性油氈作為重點(diǎn)發(fā)展對象，并不斷增加APP改性油氈的產(chǎn)量，逐漸減少對再生膠改性瀝青油氈的使用。在改性油氈用胎體方面，逐漸淘汰棉纖維基復(fù)合胎體，改為應(yīng)用聚酯氈、玻纖氈及聚酯玻纖復(fù)合胎。

在防水卷材方面，需要限制對CPE基防水卷材的使用，將再生膠防水卷材逐步淘汰，積極推廣EPDM卷材，并不斷研發(fā)新一代PVC防水卷材。

聚氨酯和丙烯酸水乳防水涂料和橡膠改性瀝青防水涂料是防水涂料發(fā)展的重點(diǎn)，積極開發(fā)和推廣高固體含量和高質(zhì)量的橡膠改性瀝青涂料，以減少PVC和塑料油膏的使用。為解決墻體滲漏問題，積極開發(fā)丙烯酸等外墻防水涂料。

硅酮和聚氨酯這兩類彈性體密封膏是密封材料發(fā)展的重點(diǎn)，高檔密封膏主要包括聚硫、丙烯酸等。

3 意義和價(jià)值

綠色建筑的發(fā)展趨勢勢必是我國建筑今后發(fā)展的主流。為建筑產(chǎn)品引入節(jié)能環(huán)保軌道，相關(guān)建筑材料也向節(jié)能環(huán)保經(jīng)濟(jì)模式轉(zhuǎn)變，綠色建筑材料目前在我國的發(fā)展還處于起步段，所以就我國的綠色建材發(fā)展涌現(xiàn)出來的問題提出解決方法及想法建設(shè)。只有采用綠色建材以及相關(guān)技術(shù)手段，構(gòu)建綠色建筑，才能實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。所以綠色建材的研究是非常有必要的。

輕型鋼材、外部建設(shè)和內(nèi)部裝修三者是綠色建筑材料應(yīng)用的主要方面。

輕型鋼材：輕型鋼材不僅具有較高的強(qiáng)度，而且質(zhì)量也比較輕，極大的減輕了建筑物的承重量，使建筑物的安全性大大提高。

外部建設(shè)：綠色建筑材料在外部使用廣泛，在發(fā)揮保溫隔熱功能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。另外，綠色建筑材料還具有屏蔽輻射的功能，使室內(nèi)溫度得以降低。

內(nèi)部裝修：綠色建筑材料不僅自身不會(huì)分泌出這些不利的氣體，同時(shí)還具備凈化保溫功能。

隨著全球溫室效應(yīng)、環(huán)境污染、能源短缺等問題日益突出，降低建筑、工業(yè)等領(lǐng)域的能源消耗，改善我們賴以生存的環(huán)境，已經(jīng)成為全社會(huì)的重要任務(wù)。建筑行業(yè)作為高污染、高耗能行業(yè)，需要認(rèn)識到自己的社會(huì)責(zé)任，走低碳綠色發(fā)展道路。建筑行業(yè)要想實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展的目標(biāo)，離不開綠色建材的支持，因此需要大力推動(dòng)綠色建材的發(fā)展

[1]熊欣,李德志.綠色建材現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].建材發(fā)展導(dǎo)向(下),2016(7):42.

[2]劉生兵.綠色建筑設(shè)計(jì)與未來發(fā)展方向[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2016(11):32.

[3]肖玉陽.綠色建筑設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及未來的發(fā)展趨勢[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2015(32):376.

[4]孫敏超.關(guān)于民用防火材料的新要求與未來發(fā)展方向[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2013(3):226.

[5]柴海華,王素芳,晉國亮等.綠色建材應(yīng)用現(xiàn)狀的調(diào)查研究[J].建筑科學(xué),2013(8):53～56+82.

[6]陳嘉未,李宛玲.環(huán)保綠色建材在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].建材發(fā)展導(dǎo)向(下),2015(9):82.

蘇姚，男，漢族，山東濟(jì)寧人，武昌工學(xué)院工程管理1501班學(xué)生。

葉夢華，女，漢族，廣東惠州人，武昌工學(xué)院工程管理1501班學(xué)生。

李飛，男，漢族，湖北漢川人，講師職稱。