淺談綠色化建筑材料對環(huán)境的意義

孔 曠 陳 希

(中信建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司，湖北 武漢 430014)

我國幅員遼闊，資源豐富，在世界范圍內(nèi)的資源儲備量名列前茅，然而由于我國人口眾多，在世界范圍內(nèi)，人均資源占有量仍處于較低水平，因此資源節(jié)約意識逐漸被關(guān)注和重視。為了優(yōu)化環(huán)境，各項(xiàng)針對性措施相繼出臺，環(huán)境保護(hù)意識也很快融入建筑行業(yè)，眾多建筑企業(yè)在項(xiàng)目建設(shè)中使用環(huán)保建筑材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)建筑材料[1]。綠色建筑材料是一種新型、環(huán)保的建筑材料，可以重復(fù)使用并且不會對周圍環(huán)境和居住者產(chǎn)生危害。值得一提的是，目前鋼筋水泥的建筑住宅普遍成為人們居住的唯一選擇，而其中由于建筑材料中存在較多危害性較強(qiáng)的物質(zhì)，對人體健康造成極其嚴(yán)重的危害，因此為了環(huán)境和人類的健康，要求建筑項(xiàng)目在建設(shè)過程中采用綠色環(huán)保材料[2]。

1 材料的綠色化與建筑材料

1.1 材料的綠色化概述

環(huán)保材料的使用意味著材料在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和建筑施工中盡量不使用自然資源和能源,或者建筑材料本身不具備毒性或毒性較小，且對環(huán)境的污染程度不構(gòu)成較大傷害，其中的有害物質(zhì)隨著時(shí)間的推移會自動(dòng)分解。使用綠色材料的目的是改善生產(chǎn)環(huán)境，提高生活質(zhì)量，該種材料具有環(huán)保性功能，對周圍環(huán)境的危害性較小，且不會對人體健康造成危害，可以被回收或循環(huán)利用。

1.2 建筑材料

建筑材料是指在建筑工程中所應(yīng)用的無機(jī)材料、有機(jī)材料、復(fù)合材料，包括金屬材料、非金屬材料、植物質(zhì)材料、合成高分子材料、瀝青材料等。

1.3 建筑材料可以分為綠色材料和傳統(tǒng)材料

環(huán)保建筑材料的原材料是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)施工后遺留的無臭、無毒、無污染、高純度的固體廢物，其經(jīng)過特殊清洗和回收處理后成為可回收材料。傳統(tǒng)的建筑材料是基于各種從自然界獲得的有機(jī)和無機(jī)材料，分為有機(jī)物料和無機(jī)物料，加工后分級生產(chǎn)。由于其在加工過程中使用化學(xué)物質(zhì)，發(fā)生火災(zāi)的可能性極大，對人類生命安全造成嚴(yán)重威脅，環(huán)境污染也十分嚴(yán)重。

1.4 綠色建筑材料的含義

1988年的國際材料科學(xué)會議、1992年的聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展會議，以及1994年的可持續(xù)產(chǎn)品開發(fā)工作組首次提出了綠色建筑的概念。世界各國都制定了建筑材料的環(huán)保質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，要求節(jié)約能源和資源，在工業(yè)或城市建設(shè)中使用大量無污染無公害材料，生產(chǎn)過程中不會產(chǎn)生新的污染源，其材料性能優(yōu)越，可以減少建筑材料的巨大消耗，改善居住環(huán)境。

經(jīng)濟(jì)原則:在選擇材料和技術(shù)時(shí)，既要考慮高科技、環(huán)保性能，使用符合環(huán)境發(fā)展條件的建筑材料和產(chǎn)品，又要考慮自身特點(diǎn)，符合實(shí)際需求。

節(jié)約原則:強(qiáng)調(diào)太陽能、光能、信息技術(shù)等可再生資源的利用，建立與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展相聯(lián)系的長期發(fā)展綠色框架。

和諧原則:在綠色建筑中，選址與其他方面存在矛盾，必須根據(jù)實(shí)際情況加以解決[3]。

1.5 綠色建筑材料與傳統(tǒng)建筑材料的區(qū)別

1.5.1 原料

綠色建材的原材料是經(jīng)過工業(yè)化生產(chǎn)之后產(chǎn)生的無味、無毒的固態(tài)廢棄物，需要經(jīng)過特定的化學(xué)處理，在消除其對環(huán)境的危害性后將其制作成建筑材料，并在建筑工程中加以使用。

傳統(tǒng)建筑材料所使用的原料往往是來自于自然界中的各種物質(zhì)，如河沙等，經(jīng)過工廠加工后分類為有機(jī)材料和無機(jī)材料，銷售給建筑企業(yè)用于建筑工程施工的使用。

1.5.2 性能

綠色建材無毒、無害、環(huán)保、不影響人體健康，潔凈度高，可反復(fù)使用；而傳統(tǒng)建筑材料加工過程中使用的化學(xué)物質(zhì)經(jīng)過一段時(shí)間的蒸發(fā)暴露，會對人體健康造成重大損害，并造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

2 應(yīng)用范圍

2.1 民用建筑方面

民用住宅建筑相比于其他建筑工程，建筑材料的用量更大，因此綠色化建筑材料的使用在民用住宅建筑中也更為常見。

2.2 圍護(hù)設(shè)施

建筑圍護(hù)設(shè)施中常見的綠色化建筑材料使用的范例就是建筑門窗，綠色化建筑材料所制造的門窗環(huán)境污染小是其基本特點(diǎn)，同時(shí)也大大提高了門窗的耐熱性和耐久性，使用綠色門窗還可以提高建筑的能源效率，減少能源浪費(fèi)。

2.3 建筑結(jié)構(gòu)

建筑結(jié)構(gòu)就是用建筑材料搭建的框架，是主要的受力構(gòu)件，材料的質(zhì)量要求高，不容易產(chǎn)生形變，具有良好的抗震性能。然而，高標(biāo)準(zhǔn)也意味著高消耗和高投入，綠色建筑材料的優(yōu)點(diǎn)就是在具備良好建筑性能的同時(shí)又能夠達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的指標(biāo)，對于提高建筑的耐久性有積極作用。

2.4 室內(nèi)裝修

在室內(nèi)裝修中使用綠色化建筑材料可以加快甲醛等有害氣體的消散，減少對居住者身體的危害。此外，綠色建材的可回收性能夠滿足業(yè)主的改造需求，保持變異性，即便將來想要進(jìn)行裝飾改造，也可以在不損壞建筑結(jié)構(gòu)的前提下將其移走。

2.5 公共設(shè)施方面

不會對公共設(shè)施造成污染是環(huán)保材料性能的重要體現(xiàn)。公共設(shè)施通常建在周圍環(huán)境相對復(fù)雜的區(qū)域，例如行人密度高的區(qū)域。為了加快建設(shè)速度，縮短工期，在短時(shí)間內(nèi)使用傳統(tǒng)的建筑材料，其材料的氣味和所排放的污染物會導(dǎo)致人體出現(xiàn)嚴(yán)重的疾病，甚至造成殘疾。嚴(yán)重的環(huán)境污染不僅會對人體健康造成危害，對于車輛本身也會造成腐蝕，加重道路交通的風(fēng)險(xiǎn)。對于大型戶外公共設(shè)施的建設(shè)，選擇環(huán)保材料進(jìn)行施工對周圍環(huán)境的保護(hù)尤其重要，大型公共設(shè)施的建設(shè)肩負(fù)著較大的社會責(zé)任，對安全性的要求更高，體現(xiàn)了人與自然和諧相處的能力。

3 我國人居環(huán)境面臨的問題

3.1 人口膨脹

2005年1月，中國人口達(dá)到13億，比去年同期增長了7%。隨著世界人口的快速增長和城市范圍的快速擴(kuò)張，地球能源正在被大量消耗，隱隱有枯竭的趨勢，特別是化石能源等不可再生能源，其枯竭的速度更加迅速。我國不僅資源稀缺而且人口密集，生存條件的惡化情況尤其嚴(yán)重。

3.2 城市環(huán)境污染嚴(yán)重

自改革開放以來，我國現(xiàn)代化、工業(yè)化、城市化進(jìn)程發(fā)展迅速,與此同時(shí)大氣、水、城市噪聲和固體廢棄物等環(huán)境污染問題愈發(fā)嚴(yán)重，使我國許多城市飽受污染的煎熬。

3.3 室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量不斷惡化

社會生產(chǎn)力發(fā)展，人們已不再局限于物質(zhì)追求，更體現(xiàn)在家居裝飾風(fēng)格個(gè)性化的追求上。在房屋裝修中，各種化學(xué)裝修材料得到了廣泛的應(yīng)用，其在美化家居環(huán)境的同時(shí)，也造成了嚴(yán)重的室內(nèi)環(huán)境污染，對居民的身心健康產(chǎn)生了重大影響。根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)報(bào)告，對新裝修房屋室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn)，其中存在數(shù)百種有毒有害物質(zhì)[4]。

4 綠色建筑材料對環(huán)境保護(hù)的意義

據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，建筑行業(yè)中消耗的能源占社會總能源消耗超過五成，因此，綠色化建筑材料的發(fā)展響應(yīng)了節(jié)能的需求，推動(dòng)綠色建材發(fā)展，促進(jìn)節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)勢在必行。

與國外具備的先進(jìn)綠色建筑材料相比，綠色材料研發(fā)工作在我國起步較晚，在綠色化建筑材料研發(fā)的近幾十年中，我國建筑企業(yè)對于建筑材料的綠色化并未形成清晰的認(rèn)識，截至2014年，工業(yè)和信息化部與住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布了《綠色建材評價(jià)管理辦法》，對綠色建材進(jìn)行了正式界定。在國家和政府的積極支持下，我們對綠色建材進(jìn)行了廣泛的選擇和應(yīng)用，并逐步加大了研發(fā)投入，近年來在環(huán)保建筑材料的研究和開發(fā)方面取得了許多成果。首先，在未來的研究中，建筑材料的研究應(yīng)該與環(huán)境保護(hù)和環(huán)境污染控制有機(jī)聯(lián)系起來，從而進(jìn)一步研究和開發(fā)新型環(huán)保建筑材料，環(huán)保建材標(biāo)準(zhǔn)化體系及環(huán)保建材方面的權(quán)威認(rèn)證還有很多不足之處，為了促進(jìn)綠色建材的建設(shè)，應(yīng)該建立一個(gè)全面的綠色建材標(biāo)準(zhǔn)體系。其次，需要發(fā)展符合環(huán)保建材標(biāo)準(zhǔn)的評估與認(rèn)證相關(guān)體系，只有消除這兩個(gè)問題，才能更好地指導(dǎo)環(huán)保建材行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

綠色建材的發(fā)展反映了我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和政策的變化所引起的建筑業(yè)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變。隨著人口的迅速增長和政策的自由化，人們對住房、生活水平、生活質(zhì)量和環(huán)境的需求日益增加，因此，我們不僅要重視經(jīng)濟(jì)發(fā)展，更要重視生態(tài)安全的健康發(fā)展，在此基礎(chǔ)上解決大量優(yōu)質(zhì)建筑的環(huán)保問題就顯得尤為重要，綠色建材的出現(xiàn)為解決這一問題奠定了一定基礎(chǔ)，促進(jìn)了這一問題的進(jìn)一步完善。

在建筑中使用環(huán)保建筑材料是對政府敦促所有行業(yè)使用環(huán)保能源和材料的一種回應(yīng)，綠色建筑無疑是可持續(xù)發(fā)展的一部分，綠色建筑的廣泛采用可以促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展環(huán)境的進(jìn)步和優(yōu)化。

4.1 提供綠色環(huán)保的人居生活環(huán)境

為了保護(hù)地球環(huán)境，給子孫后代留下一片青山綠水，促進(jìn)人類的可持續(xù)發(fā)展，國家強(qiáng)烈號召所有人行動(dòng)起來，建筑行業(yè)也不例外，綠色環(huán)境打造是新時(shí)代建筑企業(yè)所應(yīng)該肩負(fù)起的重要責(zé)任。綠色建筑材料建造的房屋即使在達(dá)到使用年限后需要進(jìn)行拆除，也不會對周圍環(huán)境造成嚴(yán)重影響和破壞，材料也能夠進(jìn)行循環(huán)利用，帶來良好經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

4.2 延長建筑的使用壽命

采用傳統(tǒng)材料建造的房屋多年以后就會出現(xiàn)材料強(qiáng)度的下降和結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的情況，降低了安全系數(shù)，對居住者的生命安全構(gòu)成威脅。采用綠色建筑材料的建筑，即使在達(dá)到使用壽命后仍保持穩(wěn)定，安全系數(shù)不降低，使用壽命延長[5]。

5 推動(dòng)綠色建材營造健康居住環(huán)境的措施

設(shè)計(jì)是建設(shè)項(xiàng)目的先導(dǎo)，在設(shè)計(jì)階段，需要設(shè)計(jì)師與客戶共同核實(shí)建筑的各種環(huán)境指標(biāo)，根據(jù)國家法律法規(guī)、各級政府的管理制度，以及有限的生態(tài)建筑和綠色建筑施工技術(shù)要求，主動(dòng)選擇無害、環(huán)保、綠色的建筑材料進(jìn)行應(yīng)用。

加快技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定，確定各類材料污染物的相關(guān)指標(biāo)，加強(qiáng)材料質(zhì)量控制，建立科學(xué)、健全的建筑材料環(huán)境指標(biāo)體系。加快開發(fā)引進(jìn)新型環(huán)保建材，運(yùn)用市場機(jī)制和政府政策促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)施強(qiáng)制性限制，淘汰落后產(chǎn)品。工程驗(yàn)收完成后，業(yè)主不僅要接受設(shè)計(jì)安全指標(biāo)，還要在驗(yàn)收期間對環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)和接受，以“三次”控制現(xiàn)場環(huán)境污染。加強(qiáng)施工過程環(huán)境方面的監(jiān)控措施是施工過程節(jié)能降耗、減少污染的重要特征。

6 綠色化建筑材料發(fā)展趨勢

6.1 向節(jié)能化與節(jié)材化轉(zhuǎn)型

目前我國建筑行業(yè)阻燃資源的消耗占了很大比重，建筑行業(yè)中的能源消耗問題成為必須解決的一個(gè)難題。同時(shí)在建筑企業(yè)中，材料的采購費(fèi)用占據(jù)了項(xiàng)目總成本的六至七成，因此綠色化建筑材料的使用一方面是減少建筑項(xiàng)目的成本，二是應(yīng)對國家的要求。綠色化建筑材料的一個(gè)重點(diǎn)就是節(jié)能化，即通過合理的材料選擇減少建筑資源的消耗，分為兩個(gè)方面：首先是常規(guī)資源減耗和可再生材料選擇。綠色化建筑材料的節(jié)材化意指工程中建筑材料的節(jié)省，具體來說就是通過建筑材料的合理規(guī)劃達(dá)到減少建筑材料浪費(fèi)的效果。為了達(dá)到節(jié)材化的目的，可以通過優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的方法，在保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時(shí)，避免不必要的材料浪費(fèi)。其次可以選擇運(yùn)用高強(qiáng)度與高耐久性的材料，達(dá)到減少材料用量的效果。

建筑施工質(zhì)量的重要保證就是建筑施工材料的質(zhì)量和建筑工人的施工水平。當(dāng)下建筑工程中施工工人的健康危害主要來源就是有毒有害的建筑材料，而綠色化建筑材料所含有的有毒有害物質(zhì)大大減少，直接解決了化學(xué)危害的問題。施工人員的健康狀況有所保證，施工工序的質(zhì)量就有了保障，施工項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益也可以得到顯著的增長，雖然從短期來看綠色建筑材料增加了項(xiàng)目支出，提高了項(xiàng)目成本，但長期來看對于整個(gè)項(xiàng)目大有裨益。顯而易見，綠色建筑材料在工程項(xiàng)目各個(gè)工序中都發(fā)揮著顯著的效用。

6.2 向節(jié)水化與室內(nèi)環(huán)境優(yōu)化轉(zhuǎn)型

建筑材料用水是建筑工程中用水較大的項(xiàng)目，為了減少水資源的浪費(fèi)，可行的辦法就是綠色化建筑材料的廣泛使用。對于室內(nèi)環(huán)境來說，不同建筑材料的性能大相徑庭，對室內(nèi)環(huán)境造成的影響也有所不同，因此許多建筑企業(yè)開始關(guān)注到建筑材料對室內(nèi)環(huán)境的影響。應(yīng)對建筑企業(yè)的節(jié)水要求和城市居民的生活需求，綠色建筑材料的未來發(fā)展方向之一就是節(jié)水化與室內(nèi)環(huán)境適應(yīng)性。綠色化建筑材料節(jié)水化方向的主要目的是實(shí)現(xiàn)入場用水的開源節(jié)流，即節(jié)水與循環(huán)用水，例如選擇不易受水中雜質(zhì)腐蝕的通水管材等。室內(nèi)環(huán)境的優(yōu)化可以通過如下綠色化建筑材料來實(shí)現(xiàn)：首先，墻壁的涂刷環(huán)節(jié)可以選擇符合國家綠色化指標(biāo)要求的產(chǎn)品，如綠色涂料等；其次是選擇具備環(huán)境友好功能的新材料，對室內(nèi)環(huán)境中的光和風(fēng)進(jìn)行調(diào)，達(dá)到自然環(huán)保的效果[6]。

7 結(jié) 語

綜上所述，現(xiàn)代科技的高速發(fā)展，給人們生活帶來了許多便利的同時(shí)也為環(huán)境造成了巨大的負(fù)擔(dān)，環(huán)境惡化嚴(yán)重，因此近年來居住環(huán)境的問題不論在國際還是國內(nèi)都受到廣泛關(guān)注。將綠色化建筑材料廣泛應(yīng)用于建筑施工領(lǐng)域當(dāng)中是如今世界環(huán)境的大勢所趨，應(yīng)推進(jìn)綠色化材料的研發(fā)工作，促進(jìn)綠色建筑工程的有效發(fā)展，使綠色理念深入人心，從建筑方面出發(fā)開展環(huán)境保護(hù)工作。