淺談德國及北歐國家綠色建材產品

張彥林 曾令榮 吳雪樵

[摘要] 本文結合筆者考察的基本情況，簡單介紹了德國及北歐國家幾種主要綠色建材產品，并從節能、環保、功能性等角度闡述了每種產品的特點及我國與之差距，最后從建材標識制度、產品生產及應用節能、推廣應用新技術等方面給出了幾點建議。

[關鍵詞] 綠色建材及其標識制度；墻體材料；保溫材料；節能門窗；建筑遮陽；保溫砂漿及外飾層

[中圖分類號] F407 [文獻標志碼] A[文章編號] 2095-4085（2012）-06-0092-03

1引言

綠色建材是綠色建筑的重要物質基礎，是設計和建造綠色建筑不可缺少的重要原材料。隨著歐洲各國對綠色建筑的廣泛認同，綠色建材和綠色建筑一樣也被越來越多的國家重視并深入研究和推廣應用。德國及北歐國家非常注重綠色建材的發展，并提出了未來發展方向。其內容如下：

（1）發展適合節能減排及綠色建筑需要的建筑材料；

（2）發展新型保溫材料和高效建筑部件；

（3）發展可循環利用的建筑材料；

（4）發展無毒、無害、環保的建筑材料。選用的材料不會對身體有負面影響，如低揮發性有機合成物、油漆、粘合劑和密封劑等；

（5）發展具有智能特點的功能性建筑部件（如換氣門窗）和墻體材料（如自清潔）等新型建筑材料。

2德國及北歐國家幾種主要綠色建材產品

2.1墻體材料

德國及北歐國家的墻體材料品種和我國差別不大，主要有燒結制品、混凝土砌塊及加氣混凝土等產品，但這些國家特別重視墻體材料產品的應用節能，主要通過改變孔洞構造及材料復合好、有效降低導熱系數、改善墻體的保溫性能來實現。以德國及北歐國家的燒結類墻體材料制品為例，其導熱系數一般在0.30 W/（m·K）水平，部分保溫燒結制品的導熱系數僅為0.09 W/（m·K）（圖1）。而我國質量較好的多孔磚導熱系數約為0.50W/（m·K），空心磚導熱系數約為0.35～0.45 W/（m·K），粘土實心磚導熱系數則達到0.81 W/（m·K）。通過測算可知，當導熱系數為0.16 W/（m·K）時，300mm厚墻體傳熱系數為0.43 W/ （m2·K），可滿足我國建筑節能65%的要求；當導熱系數為0.13 W/（m·K）時，240mm單磚墻傳熱系數為0.45 W/ （m2·K），也可滿足我國建筑節能65%的要求。在德國及北歐國家，由于使用優質節能墻體材料，每年就能節約采暖一次能耗約40%。

2.2保溫材料

德國及北歐國家的保溫材料主要以EPS和巖棉為主，另外還有玻璃棉、泡沫玻璃及珍珠巖等。其中EPS占到75%左右，容重要求達到15kg/m3以上，甚至有部分達到30kg/m3以上；巖棉導熱系數0.035～0.045 W/（m·K），容重120～155 kg/m3；泡沫玻璃主要用于對溫度有特殊要求的建筑部位，導熱系數0.040～0.060 W/（m·K），容重100～165 kg/m3，耐溫性能較好（圖2）；珍珠巖導熱系數一般為0.050～0.070 W/（m·K），更多用于地下室和屋面保溫（圖3）。

德國及北歐國家特別重視保溫材料防火。如，由于消防云梯高度的限制，在德國22m以上建筑只能采用巖棉等不燃保溫材料；當EPS厚度大于100mm時，推薦使用防火隔離條或每兩層設置一個隔離帶，材料可采用巖棉板或防火PU等。隨著建筑節能標準的提高，建筑保溫層的厚度也逐漸加厚。以德國為例，建筑保溫層的厚度已從1996年平均72mm增加到目前的115mm。

2.3 節能門窗

節能玻璃是德國及北歐國家綠色建筑使用的重要建筑材料之一。其品種類別和我國差別不大，主要有中空玻璃、真空玻璃、鍍膜玻璃、Low-E玻璃等。德國及北歐國家把門窗有效利用太陽能和保溫隔熱（即節省能源）放在首要位置來考慮，其窗戶傳熱系數要求小于1.5W/（m2·K），部分三層玻璃窗戶傳熱系數達到1.1W/（m2·K），許多新技術窗戶傳熱系數僅有0.6W/（m2·K）。另外，有部分窗戶設計了進風和排風系統，起到調節室內空氣的效果。

德國及北歐國家門窗節能措施主要有：

（1）合理控制窗墻比。這些國家的窗戶相對較小，從而盡量減少能量損失。

（2）在選擇使用節能玻璃時，根據區域特點確定玻璃品種。德國及北歐國家屬于嚴寒區域，門窗玻璃以控制熱傳導為主，盡量選擇中空玻璃或低輻射玻璃組成的中空玻璃，以便更好地發揮玻璃節能特性。

（3）提高住宅外窗的氣密性，減少冷空氣滲透。如設置優質密封條，使用新型密封性能良好的門窗材料；框與玻璃之間的密封使用各種彈性壓條；門窗框與墻間的縫隙用巖棉、玻璃棉、聚乙烯泡沫材料及密封膏等密封。

（4）改善住宅門窗的保溫性能。在門的空腹內填充巖棉板，以增加其絕熱性能；更多采用塑料窗、塑木復合窗等，很少使用金屬門窗，以避免金屬窗產生冷橋；設置三層玻璃，在玻璃夾層中使用惰性氣體；擴大單塊玻璃的面積，減少窗芯，合理減少可開啟的窗扇面積。

（5）大型落地窗戶一般設置在“溫度阻尼區”的外層。德國及北歐國家在新建建筑中將陽臺用大型落地窗封閉起來，與建筑外墻體的窗戶間形成中間層，起到更好的節能保溫效果。

2.4高性能遮陽

德國及北歐國家非常重視夏天對建筑物的遮陽，可有效降低建筑能耗，提高室內居住舒適性。建筑遮陽的種類有：窗口遮陽、屋面遮陽、墻面遮陽、綠化遮陽等形式。在這些遮陽措施中，窗口遮陽無疑是最重要的。

窗戶的遮陽方式分為內遮陽、窗戶中間遮陽和外遮陽三種。內遮陽容易把熱量留在室內，而外遮陽節能效果更加明顯。也有部分門窗在玻璃夾層內設置活動遮陽百葉，也能起到很好的遮陽效果，但窗戶造價較高，也不便于維修。德國及北歐國家更喜歡使用窗戶外遮陽。

外遮陽一般有可調式百葉外遮陽、上翻板外遮陽、側翻板外遮陽、推拉板外遮陽（單軌道或雙軌道）、卷簾外遮陽及新型太陽能遮陽（圖4）等。

2.5保溫砂漿及外飾層

德國內外墻抹灰材料主要用砂漿，并且開發了系列保溫砂漿及特殊砂漿作為基礎材料。主要砂漿品種有砌筑砂漿、抹灰砂漿、粘結砂漿、填料和澆注料等。德國保溫砂漿的導熱系數一般為0.15～ 0.21 W/（m·K），而我們國家的保溫砂漿一般在0.8 W/（m·K）左右。另外，還有用于內墻具有儲備能量的隔熱砂漿，其10%～25%的成分為蓄熱石蠟。通過石蠟遇熱吸收熔融、遇冷釋放熱量的調節作用，可使室內平均溫度保持在22攝氏度左右，濕度保持在40%～ 60%之間，保溫砂漿的功能性效果顯著。

德國及北歐國家建筑物外飾層所用材料基本和國內差別不大，但裝飾效果以簡約為主。裝飾層主要有涂料飾面、裝飾磚飾面、石材飾面及其它裝飾板材飾面等。德國建筑比較注重細節，露出外墻的緊固件基本以使用不導熱配件為主，任何細微熱損失都在考慮范疇之內。

3德國及北歐國家綠色建材標識制度

德國及北歐國家積極推動綠色建材的環境標識制度，極大地促進了環保、健康的綠色建材發展。

德國是世界上最早推行環境標志制度的國家。1987年德國發布了第一個環境標志——“藍天使”后，至今實施“藍天使”的產品已達7500多種，其中建材產品是其主要組成部分。德國開發的“藍天使”標志的建材產品側重于從環境危害大的產品入手并逐步推進，取得了很好的環境效益。目前，“藍天使”環境標志已成為德國公眾熟知的一種標志，在市場上扮演著重要的角色，德國居民也愿意多付些錢去購買對環境有益的產品。德國所有大中城市，均有專門出售“綠色建材”的商店。

北歐的芬蘭、瑞典等國于1989年實施了統一的北歐環境標志。芬蘭為了促進綠色建材的發展，推出了“健康建材”（HMB）標準，規定所出售的建材產品在使用說明書上除標出產品質量標準外，還必須標出健康指標。

瑞典實施的建筑法規中明確規定，用于室內的建筑材料要求實行安全標簽制，并制定有機化合物室內空氣濃度指標限值：≤0.2毫克/立方米時，為一類空氣；≤0.5毫克/立方米時，為二類空氣。瑞典出口建筑材料及家具等產品時，廠家已在說明書上標出產品4周和26周有機化合物室內空氣濃度限值。

4幾點建議

筆者通過對德國及北歐國家綠色建材的考察，并結合這些國家綠色建材的發展經驗，對我國綠色建材發展提出以下幾點建議。

（1）發展環保、健康的建筑材料

借鑒德國“藍天使”環境標志制度，芬蘭、瑞典等國家統一實施的北歐環境標志制度，我國建材行業在轉變發展方式的過程中，也應設置環保、能耗、工藝技術、裝備、規模等方面的準入門檻，從產品安全、質量隱患等入手實施生產許可制度，保障綠色建材質量，進一步提高優質綠色建材產品產業化水平和精細化程度。

（2）生產和應用節能的建筑材料

綠色建材的能耗包括生產節能和應用節能兩個方面，只有同時抓才能更好的促進我國節能減排的各項工作。就應用節能而言，應鼓勵發展導熱系數小于 0.06 W/（m·K）的優質無機保溫材料、導熱系數小于 0.5 W/（m·K）的新型墻體材料及傳熱系數小于0.5 W/（m2·K）復合墻體，同時還應發展高質量的密封件、五金件及其它相關配套產品等。

（3）研發和推廣適合綠色建筑的新型建材及技術

發展綠色建材新技術，以更好地滿足保溫、隔熱、透光、通風等各種需求，在維護室內良好物理環境的同時降低能源消耗。比如：基于相變材料的蓄熱型圍護結構，基于高分子吸濕材料的調濕型內飾面材料等，傳熱系數低于1.5W/m2·K建筑外窗等。

（4）不斷提高綠色建材的施工和應用技術水平

綠色建材必須要有優質的施工質量作保障。目前為滿足我國建筑節能50%和65%要求所采用的外保溫體系不能滿足與建筑物同壽命，資源浪費嚴重。因此，鼓勵大力發展質量穩定可靠、施工專業化與建筑同壽命的高效保溫墻體材料及新型保溫技術，并大力提高施工技術水平；完善專項施工資質，加強各層面的技術人員、管理人員和施工人員的教育培訓，做到持證上崗；經常開展技術經驗交流與合作，使好的經驗和技術得以推廣等。

最后，建議在國家政策及綠色建筑的規劃、標準、設計中提高建筑保溫材料的使用厚度標準，進一步降低建筑物的外圍護傳熱系數，有效提高我國建筑節能效果。