生态建筑材料的现状与发展

生态建筑材料的现状与发展

摘要：目前对生态建材的概念可以概括为：生态建材是指在加工、制造、使用、废弃和再生过程中具有最低环境负面影响、最大使用功能的人类所需要得一系列新型建筑材料。

关键词：生态建材，建筑材料

1-1 生态建材的概念

最早提出生态材料概念的是以山本良一为首的日本东京大学研究小组，他们在研究了所使用的材料与生态环境之间的关系后，认为生态材料是对环境友好的材料，它不给环境带来太多负面影响，自此引起广大材料科学工作者的关注。目前对生态建材的概念可以概括为：生态建材是指在加工、制造、使用、废弃和再生过程中具有最低环境负面影响、最大使用功能的人类所需要得一系列新型建筑材料。

人口膨胀、资源短缺和环境恶化被称为当今社会持续发展所面临的三大问题。而材料则是人类赖以生活和生产的物质基础。由于人们过度追求材料性能和质量，致使在材料的提取、制备、生产制造、使用以至废弃的过程中，耗费了大量的资源和能源，并排放出大量的废渣、废液和废气。各种统计数字已经表明，材料及其制品的制造、使用及废弃过程是造成能源短缺、资源过度消耗和枯竭以及环境污染的主要原因之一。这就要求材料工作者认真对待资源、能源和环境之间关系的问题。正是在这种历史背景之下，生态环境材料的概念应运而生。

然而，对人体健康的直接影响仅是生态建材内涵的一个方面，而作为生态建材的发展战略，应从原料采集、产品的制造、应用过程和使用后的再生循环利用等四个方面进行全面系统的考察，方能界定是否称得上生态建材。众所周知，环境问题已成为人类发展必须面对的严峻课题。人类不断开采地球上的资源后，地球上的资源必然越来越少，为了人类文明的延续，也为了地球生物的生存，人类必须改变观念，改变对待自然的态度，由一味向自然索取转变为珍惜资源，爱护环境，与自然和谐相处。人类在积极地寻找新资源的同时，目前最紧迫的应是考虑合理配置地球上的现有资源和再生循环利用问题，走既能满足当代社会发展的需求又不致危害未来社会的发展，做到发展与环境的统一，眼前与长远的结合。

1-2 生态建材的定义与基本特征

1、生态建材的定义

1992年，国际学术界明确提出生态材料的定义：生态材料是指在原料采取、产品制造、使用或者再循环以及废料处理等环节中对地球环境负荷为最小和有利于人类健康的材料，亦称之为“环境调和材料”。

建材工业是国民经济非常重要的基础性产业。是天然资源和能源资源消耗最高、破坏土地资源最多、对大气污染最为严重的行业之一。

生态建材又称绿色建材、环保建材和健康建材等。生态建材是指采用清洁生产技术、少用天然资源和能源、大量使用工业或城市固态废弃物生产的无毒害、无污染、无放射性、有利于环境保护和人体健康的建筑材料。

2、生态建材的类型

1．节能型：根据钢筋混凝土住宅（RC1）和木质造的住宅(W2)室内温度变动情况，可以判断：Rc1住宅内在30℃—1 8℃、木材造住宅 W2在28℃—lO℃之间变化。可以看出，Rcl住宅内最高温度与室外温度差不多，木质造住宅能够缓和住宅内温度变动。由此表明用生态建材建造的房屋具有保温节能功能。

2．利废环保型：生态建材可以再生、无污染，使用后的建筑垃圾是植物有机肥料，实现资源的循环发展和可持续利用。

3．安全舒适型：具有吸除异味，调节湿度，隔音、吸音、芳香、保温性能好等功能，真正做到冬暖夏凉。

4．保健型：根据研究,采用刨花板与混凝士做内装饰材料，当水蒸气流入流出时，室内相对湿度的变化。实验结果表明，当最初流入水蒸气l5分钟时，混凝士室内湿度增加显著，放置l5分钟后，流入15分钟水蒸汽时．湿度降低最大。而刨花板室内湿度则十分稳定，能够缓和室内湿度的变化。由此可以说明，用生态建材建造的房屋有利于人的身心健康。

5．特殊环境型：研究表明，木质材料构成的人居室内环境具有调节室内气候的功能。影响室内气候环境的主要因素有室内温度、湿度、气流、辐射等。

3、生态建材的基本特征

生态建材与传统建材相比可归纳以下五个方面的基本特征：

1、其生产所用原料尽可能少用天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾、废

液等废弃物。

2、采用低能耗制造工艺和无污染环境的生产技术。

3、在产品配制或生产过程中，不得使用甲醛、卤化物溶剂或芳香族碳氢化合物；产品中不得含有汞及其化合物；不得用铅、镉、铬等种金属及其化合物的颜料和添加剂。

4、产品的设计是以改善生产环境、提高生活质量为宗旨，即产品不仅不损害人体健康，而应有益于人体健康，产品具有多功能化，如抗菌、灭菌、防霉、除臭、隔热、阻燃、防火、调温、调湿、消磁、防射线、抗静电等。

5、产品可循环或回收再利用，无污染环境的废弃物。

1-3生态建材发展的必要性

建筑材料是建筑业的物质基础。建材工业又是对天然资源和能源资源消耗对大气污染最为严重的行业之一，是对不可再生资源依存度非常高的行业。大部分建筑材料的原料来自不可再生的天然矿物原料，部分来自工业固体废弃物。据估计，我国每年为生产建筑材料要消耗各种矿产资源 70 多亿吨，其中大部分是不可再生矿、化石类资源，全国人均年消耗量达5.3吨。我国建材工业取得的成绩和进步是同自身发展历史水平相比而言，但是与现代化目标和国际先进水平比较则总体的落后面貌还未从根本上改变。目前存在的主要问题仍然是产业结构不合理。以立窑为主的落后工艺生产的水泥仍然占水泥总产量的65%以上，墙体材料仍有65%左右是实心粘土砖。特别是经济增长方式还比较粗放，要改变过度依赖能源、资源并且污染环境的不可持续发展问题。

目前中国建筑能耗约占全国总能耗的27.5%，在既有的400亿平方米城乡建筑中，只有3.2亿平方米算得上是节能建筑。我国人均资源相对不足，生态环境、自然资源和经济社会发展的矛盾日益突出。能源、资源、环境已成为制约建材发展的重要因素。传统建材生产的资源、能源利用率低，而且给环境带来相当的污染，这与国家倡导的走新型工业化道路是不相适宜的。同时，国内外市场竞争在加剧，对建材发展的压力也在加大。为实现建材永续发展和向生态化转型，必须从源头上减少对不可再生资源、能源的消耗，利用可再生的资源、能源，提高资源利用率，开发推广生态建筑材料。

1-4 生态建材的开发与应用