绿色建材及其现状与发展方向.doc
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1、绿色建材及其现状与发展方向黄文龙 0908221 16摘要:1988年第一届国际材料科学研究会上首次提出绿色材料的概念。1992年国际学术界对绿色材料的定义为:在原料获取、产品生产、应用过程和使用以后的循环再利用等环节中对地球环境负荷最小和对人类身体无害的材料。而绿色建材则是绿色材料的重要组成部分,并且与人类的生产生活等息息相关发展绿色建材,也是从根本上改变我国建材领域高污染、高能耗现状的途径。关键词:绿色材料,建筑材料,可持续发展,绿色建材随着社会生产力的发展和城市化进程的加快,在科技文明和物质文化生活水平不断提高的同时,也带来了各种各样的城市病、环境污染和生态系统破坏,严重地威胁着人类的健
2、康、生存和发展。进入新世纪,保护生态环境,促进可持续发展成为人类面临的一个重要问题。建筑材料作为我国国民经济的支柱产业在建国后得到了巨大的发展,为了满足不断增长的社会需求,其品种数量日益增多,质量和配套水平不断提高,一些主要的建材产品已跃居世界第一,如水泥、玻璃的年产量世界第一。但长期以来,传统建材产业是以利润的最大化作为追求目标的,很少甚至根本没有考虑生态环境效益和资源的综合利用,沿用的是大量消耗资源、能源和粗放型经营的传统发展战略,对自然资源重开发、轻保护;对环境和生态重利用、轻改善和保持,既造成严重的环境污染和生态破坏,又造成资源的极大浪费,成为消耗自然资源和能源最高,破坏绿色土地最多,
3、有害废气、工业粉尘排放量最大,对大气污染最为严重的行业之一。可以说我国建材工业的发展在很大程度上是以能源、资源的过渡消耗和环境的严重污染为代价的,直接影响到21世纪中国经济和社会的可持续发展。 建筑材料要实现可持续发展,就必须寻求新的发展道路,从产品设计、原材料替代、工艺改造入手,通过提高技术水平、提高资源和能源的综合利用率,保护环境、减少污染来获得可持续发展。也就是说建筑材料要实现可持续发展,关键是开发和应用绿色建材技术,研究开发和使用具有节能、节土、利废、环保、对人类生存环境健康、安全等特点的绿色建材产品。1.绿色建材的定义及特点1.1什么是绿色建材绿色建材,又称生态建材、环保建材 、健康
4、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。料绿色建材是绿色材料的一大类,研究开发绿色建材时要考虑的内容有:建材对地球臭氧层的破坏程度;掺入的废渣对环境的破坏;是否有利于保护树木和改善生态环境减少;排放的放射性物质、有害化学物质和电磁污染的影响等。因此,绿色建材在各个环节都体现绿色概念,如原料选择、生产工艺、产品应用以及回收循环利用等。1.2绿色建材的特点绿色建材与传统建材相比 具有如下五个方面的基本特征:(1)绿色建材生产所用原料 尽可能少用天然资源,大量使用尾矿废渣、垃圾等废弃物!(2)采用低能
5、耗制造工业和无污染环境的生产技术、生产设备。(3)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物,产品中不含有汞及其化合物,不用含铅、铬、镉及其化合物的颜料和添加剂。(4)产品的设计是以改善生态环境 提高生活质量为宗旨。即产品应有益于人体健康,具有灭菌、防毒、除臭、隔热、抗静电等多种功能。(5)产品可循环或回收再利用,无污染环境的废弃物。2.绿色建筑材料的分类2.1节约能源型室内绿色建材目前,我国每年建成的房屋面积高达1620亿m2,新建建筑中仍有80以上属于高能耗建筑。建筑的全过程不仅耗用了全球资源中50的能源、42的水资源和50的原材料,而且导致了全球50的宅气污染、42的温
6、室效应、50的水污染、48的固体废物和50的氟氯化物的排放。国家科技中长期发展规划提出,2020年房屋建造材料的制造能耗降低40,使用中能耗降低70。可以看出传统建材能耗高的问题突出,今后绿色建材应该以节能型为主要发展方向。节能型绿色建材不仅在使用过程中降低建筑物的能耗,而且在生产过程中也节能省电。我国建材T业每年消耗23亿t标准煤,占全国总能耗的15,是能耗大户。我国建材的平均生产能耗与世界先进水平相差较大,能耗降低的潜力较大,只要依靠技术革新和科学管理,有町能在较短时间内降低能源消耗水平。以节能环保型水泥为例,其烧成温度为1200,比普通水泥的烧制温度低200左右,这种水泥在生产环节就节约
7、了能源,并减少了二氧化碳、二氧化硫等有害气体的释放。建筑物在使用过程中的能源消耗方面,我国约为建材生产过程能耗的7倍左右。而发达国家只有23倍,相比之下,我国人口多,资源少,人均资源占有量只有世界人均水平的12。我国节能建材中长期规划中指出,“十一五”期间,新建建筑的设计标准是节能50,北京、天津等城市的设计标准是节能65。要实现这样的目标,除了新的建筑结构体系的研发外,建筑企业、装饰企业推广使用节能型绿色建材也是途径之一,如高性能保温隔热材料、低辐射玻璃等。以PVC、PPR塑料为例,它是资源节约型材料,同时也是能源节约型材料。实验表明,其制品如门窗型材、管材、板材等的生产和使用能耗低于其他建
8、筑材料。PVC的生产能耗是钢材的15,是铝材的18,PPR管材比钢管用于给水节能70左右。2.2节约资源型室内绿色建材节约资源型建材是指天然的可再生的材料、可回收再循环利用的材料、生产中资源消耗低的材料、质量好耐久性高的材料。对于建材生产企业来说,首先是技术攻关和加强管理,以达到节约资源的目的,比如提高产品的成品率、降低单位产品的原料消耗等。室内装饰材料中,应减少纯实木地板的使用,推广实木复合地板和强化木地板的应用,对节约木材资源有积极地作用。木地板企业加强实木复合地板和强化木地板的技术研究工作,使这两类地板的品质进一步提高。品种和外观得到丰富,以满足不同人群的需求。对复合实木地板要研发高档产
9、品,重点攻克生产三层实木复合地板的工艺技术。进一步丰富各类半成品或成品的木制品种类,如线条、门窗、饰构件等,通过工厂加工以提高木材利用率,减少施工现场木材废料的产生。装饰石材行业也是如此,我国装饰用的优质石材资源也是有限的,该类石材属于不可再生资源,因此如何提高优质石材的利用率和使用价值也值得市场企业深入研究。我国大多数石矿山的荒料率低于50,一些知名企业的理论荒料率为5,而实际荒料率仅30一35,应采用先进的技术装备和科学管理来提高石材资源的利用率。开发生产薄板石材,可将干挂石材的厚度由25 mm降到10 mm,并通过复合技术制作新型的复合型石材板材,从而提高优质石材的使用率,更多地实现其价
10、值。以辽宁T业重镇本溪为例,“十五”期间本溪的墙体材料改革和建筑节能工作得到较快发展,“十五”规划目标提前实现。该市“十五”期间累计生产新型墙体材料112亿块标砖,粘土实心砖的产量由139亿块减少到074亿块,节约耕地1834亩,节约标准煤187万t,利用工业废渣81万t。其次,原材料替代方式也是节约资源的一种方式。在节约使用天然优良木材的同时,对速生林木和竹林的综合利用技术研发T作应加强。我国竹林资源丰富,竹林生长快,是可再生强的自然资源。加强竹地板的推广是节约木材的有效途径。目前我国开发的竹地板已进入欧美市场,但在国内的认可度还不高,还有待进一步研究国内消费者的消费需求,丰富产品种类,提高
11、产品品质。塑料建材在发达国家日益受到重视,与水泥、钢材、木材被列为四大建材。英国一公司研制出了一种人造木材,它是将85回收的聚苯乙烯压碎,加热后加入4的滑石粉作为加固剂,再配以9种添加剂,最后制成仿木材制品。该产品的性能、外观和强度与实木类似。这一工艺对保护木材资源、回收再利用白色塑料垃圾、维护生态环境必发挥巨大作用。节约资源型建材的开发,不仅可以充分回收利用废弃物,提高资源利用率,而且可以降低环境的污染,维护生态环境,以最低的资源和环境消耗为代价,获得持久的社会经济效益。我国作为一个资源短缺的人口大国,发展节约资源型室内绿色建材,具有特殊的经济和社会意义。2.3有益环境型室内绿色建材城市化进
12、程不断加快,生产力水平不断提高,人类所处的室内外环境的问题也日益严重。由于不合格的室内装饰材料的大量采用,造成室内环境污染,影响人体健康。随着消费水平、消费观念、环境意识的提高,对室内绿色建材的需求也不断增加。人们渴求绿色健康、功能丰富的室内建材,因此对装饰建材企业提出更高的要求。室内装修以板材使用最多,生产低甲醛或无甲醛人造板材成为室内建材发展的趋势。生产低甲醛或无甲醛人造板的关键在于研发低游离甲醛含量的木材粘结剂,降低酚醛树脂胶粘剂和尿醛树脂胶粘剂中的游离甲醛含量。另一种方法是使用甲醛捕捉剂,它能使胶合板胶粘剂中的游离甲醛得以聚合或被吸收,降低板材的甲醛释放量。研发非甲醛系的板材用的木材胶
13、粘剂,也是一种途径。研发抗菌除臭涂料、负离子释放涂料和具有活性吸附功能、可分解有机物的涂料,以达到净化生活环境及改善空气质量,从而有利于人类健康的目的。随着人们对室内建材环保要求的提高,污染环境、有害于人体健康的室内建材必将被市场所淘汰,环保产品将成为市场的主流。3.我国发展绿色建材的必要性3.1绿色建材发展前景广阔3.1.1绿色消费成为时尚在全球环境保护、维护生态浪潮的冲击下,21世纪绿色消费正在成为时尚。据国际经济合作组织统计,目前,“绿色消费”总量的规模至少2 000亿美元以上,预计到2000年将增加到3 000亿元左右。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
14、和厂商日益博得消费者的青睐。据国外研究机构调查发展,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30100的费用。中国社会调查事务所的专题调查表明:中国53|8的消费者购买绿色产品,三成居民欢迎绿色建材。许多国家已经作出明文规定:中国538的消费者愿购买绿色产品,三成居民欢迎绿色建材。许多国家已经作出明文规定,凡无“绿色标志”的商品,在进口时要受到数量和价格方面的跟制,这就是国际贸易中新兴的“绿色壁垒”。中国加入WTO,这无疑为中国建材制品进入世界大市场创造了条
15、件同时,也面对着严峻的挑战可以说机遇与挑战同在。3.1.2绿色建材需求量巨大世界人口飞速增长,解决众多人口的居住问题,并且要达到安全舒适有利于健康。是一项十分重要的艰巨任务完成这一任务的基础是大力发展绿色建材。据中国建筑装饰协会的不完全统计全国近几年装修工程呈直线上升的趋势,1994年为600亿元,1995年为850亿元,1996年则突破了l 000亿元,预计2000年将达到2 000亿元,可见,室内装修已成为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,这无疑为绿色建材的发展提供了千载难逢的机遇。3.2 发展绿色建材对建设节约型社会具有重要意义3.2.1发展绿色建材有助于
16、节约资源,保护环境绿色建材对于节约资源和保护生态环境有着重要作用在生产过程中尽量减少天然资源的消耗,大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物。采用低能耗制造工艺和不污染环境的生产技术,使产品可循环使用或回收再利用,无污染环境的废弃物产生。依靠科技进步,采用新工艺、新装备,淘汰高能源、高物耗、高污染、低效率的落后生产能力,研制生产健康节能的绿色环保产品,发展绿色建材将有助于节约资源、保护环境。3.2.2发展绿色建材是改善居住环境,提高生活质量的需要随着人民生活水平和质量的提高,对居住环境的要求也起来越高,这就要求建筑材料不但要有良好的使用功能,同时还要具有无毒、无害、节能、环保的功能,具有有益于人们居住
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