用绿色建材建设生态辽宁

绿色生态辽宁是一个巨大的系统工程，其涉及到国民经济的方方面面，根据《辽宁生态省建设规划纲要》，我省未来20年将建起41项总投资达2470余亿元的大型工程，从根本上改善我省的人居环境，绿色土木工程毫无疑问是绿色辽宁的重要组成部分，绿色土木工程的基石是绿色建筑材料，可见绿色建材在生态辽宁的建设过程中发挥着举足轻重的作用。

随着全球环境污染的日益恶化和居住环境质量的降低，人们对生活中涉及到自身健康的环节给予了特别的重视。自二十世纪六七十年代人们发现了“有病建筑综合症”以来，人们开始关注身边的建筑材料及其对健康的影响，并渴望出现不影响人类身体健康和居住安全的绿色建材。人们对绿色建材的要求也越来越严格，并迫切需要有一套科学的指标体系来评估一种绿色建材的合格程度，这促使不少国家先后制定了有关各类绿色建材的评估体系和标准，从而使绿色建材呈现出良好的发展势头。

绿色建材的概念

绿色材料的概念是1988年在第一届国际材料科学研究会上首次提出的。1992年国际学术界给绿色材料定义为：在原料采用、产品制造、使用或再生循环利用等环节中对地球环境负荷最小和对人类身体健康无害的材料。据此绿色建筑材料的概念就形成了即在原料采用、产品制造、使用或再生循环利用等环节中对地球环境负荷最小和对人类身体健康无害的建筑材料。

绿色建材的涵义相当宽，目前还没有一个确切的定义，但总的说来是指资源、能源消耗少，并且有利于健康，可提高人类生活质量且与环境相协调的建筑材料。绿色建材亦称为生态建材、环境调和建材、健康建材等。狭义地讲，它指那些无毒无害、无污染、不影响人和环境安全的建筑材料。而广义的定义则指采用清洁生产技术、少用天然资源和能源、尽量使用工业或城市固态废弃物生产的无毒害、无污染、有利于人体健康的建筑材料，即要求绿色建材不仅在使用过程中达到健康要求和“绿色”标准，从而与其它建材明显区别开来。对于绿色建材和定义，是关系到能否顺利实施绿色建材环境评价体系的关键。没有确切的绿色建材和定义，不制订出切实可行的绿色建材标准，将不利于建筑材料尤其是装修材料的发展。对于绿色建材是否要考虑到其生产和施工过程中对环境和人类影响，这涉及到清洁生产、生命周期评价等内容。如果要将建材从生产、施工到消费者使用以及废弃后处理全过程对环境和人的影响都考虑进去，其评价将是一个庞大的生命周期评价体系。在目前绿色建材发展的初期阶段，这一评价实施起来是相当困难的。

绿色建材的特征和类型
    绿色建材与传统建材比较具有如下的特征：采用低能耗制造工艺和不污染环境的生产技术；在产品配制或生产过程中，不使用甲醛、卤化物溶剂或芳香族碳氢化合物，产品中不含汞及其化合物，不使用铅、铬、镉及其化合物的颜料和添加剂；产品设计以改善生活环境，提高生活质量为宗旨，不仅不能损害人体健康，还应对人体健康有益；产品应具备多方面的功能，如抗菌、灭菌、防霉、防火、阻燃、除臭、消声、防射线、消磁等；产品可循环或回收再利用，没有污染环境的废弃物，对环境的负荷尽量小。

根据绿色建材自身的主要特征，绿色建材可大致分为：节能型、利废环保型、安全舒适型、保健型、特殊环境型等几种类型。

绿色建材是时代发展的必然选择

据美国国家环保局和消费产品委员会联合出版的《室内空气质量指南》手册介绍，大多数人有90％的时间都在室内度过，老人和儿童在室内度过的时间还要长。据美国的一项调查显示，室内空气中可以检测出500多种挥发性有机物，室内有害气体高出室外数十倍。加拿大的一项调查显示，68％的疾病源于室内污染。所以减少室内空气污染要比防止室外污染更重要。室内空气污染已成为许多国家极为关注的环境问题之一，对室内空气质量的研究已成为环境科学领域内的一个新的重要组成部分。

研究表明，室内空气污染的两大重要因素为通风和建筑材料。建筑材料从原材料的开采、选择，到产品的制备、使用以及回收利用的各个环节都与人类的健康息息相关。建筑材料造成的污染现象非常普遍，有的已酿成严重的中毒事件。因此，人们对建筑材料及产品的性能和指标开始提出更高的要求，希望能使用对人体无害、甚至有益的“绿色建材”。20世纪80年代以来，欧美国家开始注意室内建筑材料的污染，1987年以来曾在瑞典召开了两次“健康材料学术研讨会”。1993年由美国国家公园出版社出版的《可持续设计指导原则》（Th Guiding Principles of Sustainable Design）中列出了“可持续的建筑设计细则”，其中提出：树立建筑材料蕴能量和循环使用的意识，在最大范围内使用可再生的地方性建筑材料，避免使用高蕴能量、破坏环境、产生废弃物以及带有放射性的建筑材料，争取重新利用旧的建筑材料及构件；完善建筑空间使用的灵活性，以便减少建筑体积，将建设所需的资源降到最少；减少建造过程中对环境的损害，避免破坏环境、浪费资源。1993年6月，国际建协在芝加哥举行了主题为“为了可持续未来的设计”的会议，采纳了这些设计的原则。绿色建材以其优良的环境性能而受到人类的青睐，绿色建材必将成为21世纪建材的发展方向。

国外绿色建材认证制度及标准发展状况

建材释放物对人体的影响早已引起出各国科学家和政府的关注。早在20世纪70年代末，欧洲一些发达国家的科学家就着手研究建筑材料释放物对室内空气的影响及对人体健康的危害程度，并就建筑材料对室内空气的影响进行了全面系统的基础性研究工作。特别是“有病建筑综合症”的出现，促使人们开始重视建材对居室安全和人体健康的影响，并由此提出了建材“健康化”的建议，并推出了环保标志。国外工业发达国家为促进绿色建材的发展，都是从制定、实施建材产品“绿色”标志认证制度入手。最早推行绿色标志的是德国。1978年德国颁布了第一个环境标志---“蓝天使”，此后该标志成为大多数建材通向市场的一张通行证。丹麦推出了“健康建材（HMB）”标准，加拿大推出“ECOLOGO”标志（环境保护计划标志）。美国的地毯标志计划、瑞典的地面材料试验计划也都对相关建材的质量标准和健康标准作了规定。这些标准和标志都对建材的散发物和内含物有了定量规定，成为绿色建材发展的良好保证。在这种环境下，大多数发达国家绿色建材都迅速发展起来并占据了广阔的市场。利用绿色建材建造房屋，收到良好的效果，绿色建材的发展取得了实质性的进展。

绿色建材前景广阔
    新的消费观念，推动着全球进入一个新的绿色时代，在全球环境保护、维护生态浪潮的冲击下，21世纪的消费观念更加注重保健、强身健体、延年益寿，更加崇尚回归自然。据国际经济合作组织统计，目前，“绿色消费”总量规模至少在2000亿美元以上。近年来，世界上许多国家陆续实施了绿色计划，带有环保和绿色标志的产品和厂商日益受到消费者的青睐。据国外研究机构调查发现：67%的荷兰人、80％的德国人在购买物品时考虑环境问题，77%的消费者表示：企业的环保形象影响他们的购买活动。在欧美国家，半数以上的消费者在购物时要考虑商品的“绿色程度”，并愿为之多支付30％~100%的费用。许多国家已作出明文规定，凡无“绿色标志”的商品，在进口时要受到数量和价格方面的限制，这就是国际贸易中新兴的“绿色壁垒”。据有关统计资料介绍，现在建筑装饰消费水平比10年前提高了15％~20％，室内装修已经成为新的家庭和公共场所投资的热点，装修热将成为一个相当时期潜在的巨大市场，这为建材业的发展提供了有利条件。因此，谁在绿色建材的研究、开发、生产、经营上先行一步，抢先占领国际市场，谁就拥有了主动权。

我国“绿色建材产品（性能）”评定实施办法

为促进绿色建材产业的快速发展，进一步推进我国建材工业实施可持续发展战略，为北京的“绿色奥运”建设提供更多优质建筑材料， 2002 年 11 月中国建筑材料工业协会首次提出了“绿色建材产品”的定义，并在 2003 年、 2004 年和 2005 年的 “中国（北京）国际绿色建材展览会”期间开展了“绿色建材产品（性能）”评定工作。应广大建材企业要求 “绿色建材产品 (性能)”评定将作为经常性工作，评定客户服务中心将随时接纳企业申请，定期组织专家评审，分上半年和下半年度两次定期向企业和社会公布评定结果。根据“绿色建材产品”我国的定义，绿色建材产品是指具有优异的质量、使用性能和环境协调性的建筑材料。即其产品的质量必须符合或优于该产品的国家相关标准，同时在其生产过程中采用符合国家规定允许使用的原、燃材料，排出的废气、废液、废渣、烟尘、粉尘等的数量、成份达到或严于国家允许的排放标准。在使用过程中达到国家规定的无毒、无害标准并在组合成建筑部品时不会引发污染和安全隐患。废弃时对人体、大气、水质、土壤等的影响低于国家环保标准允许的指标规定，并在可能的条件下注意利用废弃物和重复使用。绿色建材产品（性能）评定工作主要针对报评的建材产品符合相应的产品质量标准、环保标准及使用性能要求，一般不涉及生产过程和失效后对环境的影响和资源化利用等要求。因此，评定工作以与人民生活密切相关的产品性能为主，按评定委员会确定的科学的评定条件及具有国家或省级资质的检测机构的检测报告为依据。由中国建材工业协会组成专家评定委员会对报评的产品进行评定，并对符合要求的产品颁发“绿色建材产品（性能）”证书及铜牌，该项工作为我国的绿色建材事业发挥了积极的推动作用。

绿色生态辽宁任重而道远

辽宁是老工业基地，建国以来为共和国做出了巨大的贡献，上个世纪我省的工业的发展几乎没有环境意识，尽管建材工业很成功的开发利用了冶金工业的粒化高炉矿渣，部分的利用了高品质的粉煤灰和部分化工行业的副产品，但大量的尾矿、钢渣、二、三级粉煤灰、化工副产品等仍然还没有得到很好的开发与利用，随着国家振兴老工业基地的政策的实施，给辽宁的经济发展带来了无限生机，但同时也带来了许多尚需很好解决的环境生态问题，解决环境生态问题建材工业应首当其冲，应向更多的工业副产品要资源、要能源，生态的辽宁要用绿色的建材来建设，辽宁主要建材及制品的绿色化方向：

   （一）水泥、混凝土及其制品的绿色化

发展以新型干法窑为主体的具有我国自主知识产权的现代水泥生产技术，大量节约了资源，减少了二氧化碳的排放量，采用高效除尘技术，烟气脱硫技术等，基本解决了粉尘，二氧化碳，氧化氮气体的排放及噪声污染问题。如高性能水泥的三大特征为高强度，优异耐久性和低环境负荷。而水泥是混凝土的主要原材料，应多开发新的水泥品种。因此，改变水泥品种，降低单方混凝土中的水泥用量，将大大减少由于混凝土越来越大量需求带来的温室气体排放和粉尘污染，还能够降低其水化热，减少收缩开裂的趋势。大量利用工业废渣，减少自然资源和能源的消耗，并使用人造骨料，海砂，再生骨料等多种代用骨料，实现资源的可循环利用，保护天然资源。 使用无毒，无污染的绿色混凝土外加剂，注重混凝土的工作性，节省人力，减少振捣，降低环境噪声。推广使用预拌混凝土即商品混凝土，大幅度提高施工效率，减少堆料场地，减少材料浪费，减少灰尘，减少环境污染。建筑施工单位用工量低，劳动生产率提高。也提高了混凝土质量，保证了它的均匀性，延长工程使用寿命。

（二）建筑玻璃的绿色化

绿色建筑玻璃应包括生产的绿色化和使用的绿色化。首先是节能，门洞窗口是节能的薄弱环节，玻璃节能性能反映了绿色化程度；其次是提高玻璃窑炉的熔化规模，其燃烧方式有氧气喷吹，氧气浓缩，氧气增压等先进燃烧工艺，比传统方式提高了生产清洁度，降低能耗，减少污染物排放和延长熔炉寿命，再次是要有高度的安全性，防治化学污染和物理污染，对于不同地区，有不同的选择。

（三）建筑用金属材料的绿色化

建筑用金属材料一般是指建筑工程中所应用的各种钢材（如各种型钢，钢板，钢筋等）和铝材（如铝合金型材，板材和饰材等）。建筑钢材的绿色化采用熔融还原炼铁工艺能使用非焦煤直接炼铁，工艺流程短，投资省，成本低，污染少，铁水质量能与高炉铁水相媲美，能够利用过程产生的煤气在竖炉中生产海绵铁，替代优质废钢供电炉炼钢。而将合格钢水连续不断地浇注到一个或一组实行强制水冷的，并带有“活底”的结晶器内，钢水沿结晶器边缘逐渐凝成钢壳，待钢水凝固到一定坯壳厚度，结晶器液面上升到一定高度后，钢水便与“活底”黏结在一起，有拉轿机咬住与“活底”相连的装置把铸坯拉出，这就是连续铸钢技术。 近年来，钢铁工业调整结构主要表现在高炉喷吹煤粉，平炉改转炉，模铸改连铸，多火成材改为一火成材。钢铁工业向大型化，高效化和连续化生产方向发展。以后通过提高连铸比，向上游带动铁水预处理，炉外精炼和优化炼钢技术，向下游带动各类轧机的优化，实现坯铸热装热送，直接轧制和控制轧制等，最终实现钢材的绿色化生产。 我国的铝土矿资源丰富，但氧化铝的含量也很高，所以建筑铝材的绿色化决定了必须采用高温熔出，用流程复杂的联合法处理，增加氧化铝生产的投资和降低能耗。    

（四）木材的绿色化生产

木材是人类社会最早使用的材料，也是直到现在一直被广泛使用的优秀生态材料，它是一种优良的绿色生态原料，但在其制造，加工过程中由于使用其他胶黏剂造成了产品并非原料的本身那样，仍保持绿色生态产品的性能。目前的问题是，人类对一切可再生资源的开发和获取规模和强度要限制在资源再生产的速度之下，不耗资源而导致其枯竭，木材要达到采补平衡。木材的绿色化生产除具有优异的物化性能和使用性能，还必须具有木材的生态环境协调性，在绿色化生产过程中，对每一工序都严格按照环境保护要求，不仅从污染角度加以考虑，同时从产品的实用性，生态性，绿色度等方面进行调整。木材的生产工艺可归结为原料的软化，干燥，半成品加工和储存，施胶，成型和预压，热压，后期加工，深度加工等。 木材的绿色化生产的关键是进行木材的生态适应性判断，应具备木材生产所需能耗低，木材生产过程无污染，原材料可再资源化，不过度消耗资源，使用后或解体后再利用，可保证原材料的持续生产，废料的最终处理不污染环境，对使用人的健康无危害，不污染环境创造人类与环境和谐相处的协调系统，同时达到环境负荷较小并保留木材的环境适应性，能够回收利用木材废弃物，使碳量固定化控制温室效应的产生。

（五）化学建材的绿色化

塑料门窗型材本身由于导热性差和多腔室结构，因此具有显著的节能效果。它在生产环节，使用环节不但可以节约大量的木、钢、铝等材料和生产能耗，还可以降低建筑物在使用过程中的能量消耗。还大力发展多腔室断面设计，降低型材壁厚，增加内部增强筋与腔室数量，一般是9到13个，用于别墅和低层建筑时不需要加钢衬，且提高了其保温，隔热，隔音效果。

传统的建筑涂料大多是有机溶剂型涂料，在使用过程中释放出有机溶剂，室内长期存在大量的可挥发性的有机物，除对人体有刺激外，还会影响到视觉，听觉和记忆力，会使人感到乏力和头痛。有资料介绍，从室内空气中可析出近百种有机物，其中有二十余种具有致突变性（包括致癌）作用。因此开发了非有机溶剂型涂料，如水性涂料，辐射固化涂料，杀虫涂料等。传统的建筑胶粘剂在使用中放出甲醛等有害气体，现正向无毒，耐热，绝缘，导热发展。

沈阳建筑大学材料学院   张巨松