什么是生態建筑材料
2008-05-30 00:00
生態建筑材料的科學和權威的定義目前仍在研究確定階段。生態建筑材料的概念來自于生態環境材料。生態環境材料的定義也仍在研究確定之中。其主要特征首先是節約資源和能源；其次是減少環境污染，避免溫室效應與臭氧層的破壞；第三是容易回收和循環利用。作為生態環境材料一個重要分支，按其含義生態建筑材料應指在材料的生產、使用、廢棄和再生循環過程中以與生態環境相協調，滿足最少資源和能源消耗，最小或無環境污染，最佳使用性能，最高循環再利用率要求設計生產的建筑材料。顯然這樣的環境協調性是一個相對和發展的概念。
生態建材與其它新型建材在概念上的主要不同在于生態建材是一個系統工程的概念，不能只看生產或使用過程中的某一個環節。對材料環境協調性的評價取決于所考察的區間或所設定的邊界。目前，國內外畫龍點睛在出現各種各樣稱之為生態建材的新型建筑材料，如利用廢料或城市垃圾生產的“生態水泥”等。但如果沒有系統工程的觀點，設計生產的建筑材料有可能在一個方面反映出“綠色”而在其它方面則是“黑色”，評價時難免失之偏頗甚至誤導。例如，高性性能的陶瓷材料可能廢棄后難以分解，建筑高分子材料常常難于降解，復合建筑材料因組成復雜也給再生利用帶來難度；黏土陶料混凝土砌塊輕質、高強、熱絕緣性和防火性能好，但其生產需要較高的能耗；塑鋼門窗較鋼窗和鋁合金窗更堅固耐久和熱絕緣性能更好，但它包含高的能源成本和廢棄處理時將對環境產生嚴重的負擔；立窯水泥也可能僅因其一產耗能小而被認為比旋窯水泥的環境協調性好，甚至對因釋放溫室氣體CO2而“黑名昭著”的水泥產業，也應看到其制成品水泥混凝土在使用過程自然發生的碳化過程對CO2的吸收。生產1噸水泥熟料，因燃煤和石灰石分解大約釋放出1噸CO2，除了燃煤釋放的CO2以外（約占40%），水泥燒成中碳酸鈣分解釋放的CO2量可以在緩慢的碳化過程中被水泥混凝土完全吸收。為全面評價建筑材料的環境協調性能，需要采用生命周期評價方法（Life Cycle Assessment,簡稱LCA）。生命周期評價方法是對材料整個生命周期中的環境污染、能源和資源消耗與資源影響大小的一種方法。目前雖然已有一些專著介紹并已進入ISO國際標準，對建筑材料而言，LCA還是一個正在研究和發展中的方法。
關于生態建材的發展方式和對環境協調性的改進，日本學者三本良一教授總結了四類創新的方法和它們各自對環境協調性貢獻大小的評價，即，產品改進，重新設計，功能創新和系統創新。系統創新對環境協調性的改進最大，花費的時間最長，不難理解，系統創新的難度也最大，而產品的改進相對簡單，對環境協調性的提高也相對小些。這里需要指出的是，對某種材料而言，生態化或環境協調化的發展并不一定要遵循這四種排列順序。
關于生態建材的發展策略，還有一些問題南非要回答。如環境協調性與使用性能之間并不總是能協調發展相互促進。筆者認為，生態建材的發展不能以過分犧牲使用性能為代價。但生態建材料使用性能的要求不一定都要高性能，而是指滿足使用要求的優異性能或最佳使用性能。性能低的建筑材料勢必影響耐久性和使用功能，如采用LCA方法評價，在生產環節中為節能利廢而犧牲性能并不一定能提高材料的環境協調性。
在生態建材發展的重點方面，國內外不少研究者關注按環保和生態平衡理論設計制造的新型建筑材料，如無毒裝飾材料，綠色涂料，采用生活和工業廢棄物生產的建筑材料，有益健康和殺菌抗菌的建筑材料，低溫或免燒水泥、土陶瓷等。筆者認為，從宏觀來看，我國發展生態建材，現階段的重點應放在引入資源和環境意識，采用高新技術對占主導地位的傳統建筑材料進行環境協調化改造，盡快改善建材工業對資源能源的浪費和嚴理污染環境的狀況，其實，提高傳統建筑材料的環境協調性能并不是排斥發展新型的生態建材，而是前面所述的發展生態建材的重要內容和方法之一。
（中國混凝土與水泥制品網 轉載請注明出處）
生態建材與其它新型建材在概念上的主要不同在于生態建材是一個系統工程的概念，不能只看生產或使用過程中的某一個環節。對材料環境協調性的評價取決于所考察的區間或所設定的邊界。目前，國內外畫龍點睛在出現各種各樣稱之為生態建材的新型建筑材料，如利用廢料或城市垃圾生產的“生態水泥”等。但如果沒有系統工程的觀點，設計生產的建筑材料有可能在一個方面反映出“綠色”而在其它方面則是“黑色”，評價時難免失之偏頗甚至誤導。例如，高性性能的陶瓷材料可能廢棄后難以分解，建筑高分子材料常常難于降解，復合建筑材料因組成復雜也給再生利用帶來難度；黏土陶料混凝土砌塊輕質、高強、熱絕緣性和防火性能好，但其生產需要較高的能耗；塑鋼門窗較鋼窗和鋁合金窗更堅固耐久和熱絕緣性能更好，但它包含高的能源成本和廢棄處理時將對環境產生嚴重的負擔；立窯水泥也可能僅因其一產耗能小而被認為比旋窯水泥的環境協調性好，甚至對因釋放溫室氣體CO2而“黑名昭著”的水泥產業，也應看到其制成品水泥混凝土在使用過程自然發生的碳化過程對CO2的吸收。生產1噸水泥熟料，因燃煤和石灰石分解大約釋放出1噸CO2，除了燃煤釋放的CO2以外（約占40%），水泥燒成中碳酸鈣分解釋放的CO2量可以在緩慢的碳化過程中被水泥混凝土完全吸收。為全面評價建筑材料的環境協調性能，需要采用生命周期評價方法（Life Cycle Assessment,簡稱LCA）。生命周期評價方法是對材料整個生命周期中的環境污染、能源和資源消耗與資源影響大小的一種方法。目前雖然已有一些專著介紹并已進入ISO國際標準，對建筑材料而言，LCA還是一個正在研究和發展中的方法。
關于生態建材的發展方式和對環境協調性的改進，日本學者三本良一教授總結了四類創新的方法和它們各自對環境協調性貢獻大小的評價，即，產品改進，重新設計，功能創新和系統創新。系統創新對環境協調性的改進最大，花費的時間最長，不難理解，系統創新的難度也最大，而產品的改進相對簡單，對環境協調性的提高也相對小些。這里需要指出的是，對某種材料而言，生態化或環境協調化的發展并不一定要遵循這四種排列順序。
關于生態建材的發展策略，還有一些問題南非要回答。如環境協調性與使用性能之間并不總是能協調發展相互促進。筆者認為，生態建材的發展不能以過分犧牲使用性能為代價。但生態建材料使用性能的要求不一定都要高性能，而是指滿足使用要求的優異性能或最佳使用性能。性能低的建筑材料勢必影響耐久性和使用功能，如采用LCA方法評價，在生產環節中為節能利廢而犧牲性能并不一定能提高材料的環境協調性。
在生態建材發展的重點方面，國內外不少研究者關注按環保和生態平衡理論設計制造的新型建筑材料，如無毒裝飾材料，綠色涂料，采用生活和工業廢棄物生產的建筑材料，有益健康和殺菌抗菌的建筑材料，低溫或免燒水泥、土陶瓷等。筆者認為，從宏觀來看，我國發展生態建材，現階段的重點應放在引入資源和環境意識，采用高新技術對占主導地位的傳統建筑材料進行環境協調化改造，盡快改善建材工業對資源能源的浪費和嚴理污染環境的狀況，其實，提高傳統建筑材料的環境協調性能并不是排斥發展新型的生態建材，而是前面所述的發展生態建材的重要內容和方法之一。
（中國混凝土與水泥制品網 轉載請注明出處）
編輯：
監督：0571-85871513
投稿：news@ccement.com
本文內容為作者個人觀點，不代表水泥網立場。聯系電話：0571-85871513，郵箱：news@ccement.com。
