绿色建材的研究现状
摘 要 本文介绍了绿色建材的概念、特性与评价，概述了当前绿色建材的研究及发展状况。
关键词 绿色建材，绿色标准，环保
1前言
建材工业是国民经济的基础性产业，同时也是资源和环境负荷最重的产业。21世纪，环境、资源倍受人们关注，而传统的建筑材料对天然资源的消耗、对生态环境的破坏、对大气的污染就成为迫切需要解决的问题。早在20世纪70年代，就有人研究过建筑材料释放的气体对室内空气的影响及其对人体健康的危害，研究结果表明，建筑材料是造成室内空气污染的重要因素之一。
建筑材料对环境和人体健康的影响已受到世界各国的瞩目。1988年第一届国际材料科学研讨会上，首次提出了“绿色材料”的概念，“绿色材料”的研究引起了各国政府的普遍重视。20世纪90年代，绿色建材的发展速度明显加快。从建筑材料的生产、原料的来源及其性能等方面，都体现了对环境的保护意识。新型的绿色建材产品不断涌现，取得了良好的经济、社会效益。
2绿色建材的概念、特性与评价
绿色建材（green building materials）又称生态建材（ecological building materials）、环保建材（re－cyclic building materials）、健康建材（healthy building materials），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，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CO2的排放、放射性物质、有害化学物质和电磁污染的影响等。
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。
从广义上讲，绿色建材不是单独的建材品种，而是对建材的“健康、环保、安全”属性的评价，应该对它的生产原料、生产过程、施工过程、使用过程及废物处理五大环节作分项评价和综合评价。绿色建材的测试指标一般可分为两类：第一类为单项理化指标，包括放射性强度；第二类为复合测验指标，包括挥发物质总含量、人类感觉试验、耐燃等级、氧指数、废物利用率、木材取代性和节能效果等方面。绿色建材的评价指标也可以分为两类：第一类为卫生评价指标，主要指放射性强度和挥发性含量；第二类为复合类评价，包括挥发物总含量、人类感觉试验、耐燃等级的综合利用指标。
3绿色建材的现状
3.1 环保标志的使用
近十多年来，世界各国对绿色建材的发展非常重视，都制定了一系列的规定来促进建材行业向绿色、健康的方向发展。德国是世界上最早执行环境标志制度的国家，1978年德国发布了第一个环境标志——“蓝天使”。一种无毒无味、对人体无害的水性建筑涂料，在德国获得“蓝天使”标志后，很快占据了市场。丹麦、挪威为了促进绿色建材的发展，推出了“健康建材”的标准，标准规定所出售的建材产品在说明书上除了标出产品质量标准外，还必须标出健康指标。在瑞典已正式实施新的建筑法规，规定用于室内的建筑材料必须实行安全标签制：产品出厂时，厂家自觉在说明书上标出产品在4周和26周时有机化合物室内空气浓度的指标限制。1988年加拿大开始执行“环境选择”——环境标志计划，并于1993年颁布了第一个产品标志，至今加拿大已有14个类别的800多种产品被授予了环境标志。日本也在20世纪80年代末开展了环境标志工作，至今环境标志产品已有2500多种。
我国的环境标志是1993年10月公布的。近年来绿色建材在我国有了突飞猛进的发展。上海已经成立了绿色建材展示促销中心。2001年8月绿色标准在全国正式实施。中国绿色标准共分为三大类：环保标志、绿色选择、绿色食品，其中绿色选择是适合家具与陶瓷的环保标准。绿色选择标志是对企业的自我环保声明进行技术验证，对符合绿色选择评定标准的产品进行标识。这一系列的规则、标准的制定都促进了绿色建材的发展，并取得了良好的效果。
3.2 国外动态
80年代初期，在美国建成了生态大楼、资源保护屋（垃圾屋）等，它们的特点是在建房时就地回收65%的金属、纸板、木材废物等，较好地解决了废物综合利用和环境保护问题。美国Argonme国家实验室的科学家利用垃圾焚化的灰烬生产出陶瓷材料。据报道，该加工过程是把灰烬与氧化镁及磷酸混合，生产出一种似水泥的糊状物，经成形、干燥硬化后形成一种非常致密的材料。
近年来，日本利用回收的废超细砂成功开发了一种具有特殊功能的陶瓷材料。这是一种天然物质，具有辐射远红外线、吸附并分解恶臭、吸附重金属、吸湿、调节pH值、抗菌消毒等性能。在日本，不仅在医院、公共场所和住宅，就连生活用品和生产工具也逐步采用抗菌材料。日本最大的两家建筑用瓷和卫生陶瓷公司INTA（株）和TOTO（株）的产品现已大部分改为抗菌制品。
法国砖瓦联合会最近推出一种以焙烧黏土制成的新型建筑材料。它具有良好的隔热性能，既不含有植物或矿物纤维，也不含有任何溶剂或黏结剂，是一种非常理想的无污染建筑材料。与传统的建筑材料相比，它几乎不含有氡、铅、挥发性有机物等。因此，它的问世将有助于改善室内的空气质量，从而提高人们的健康水平。
最近，德国研制出具有壁纸和涂料双重装饰效果的Vitrulan装饰用玻璃墙布。该墙布采用天然矿物为原料，是新型的绿色建材产品。该产品可用于几乎所有表面平滑的墙壁上，除砖墙、水泥墙和石膏板墙外，还可用于木质、陶瓷、塑料、金属等表面。与其它壁纸相比，其突出的优点是具有通气性，能抑制有害微生物的滋长，并有良好的防火性能。
3.3 国内动态
在国内，新型的绿色建筑材料也不断涌现。
经过近20多年的高速发展，陶瓷行业随着产量的增加，废料的数量也越来越多。根据不完全统计：仅佛山陶瓷产区，各种陶瓷废料的年产量已经超过400万t，而全国陶瓷废料的年产量在1000万t左右。因此，如何把陶瓷废料变废为宝是当务之急。佛山市陶瓷研究所的科技人员以陶瓷废料为原料开发了固体废弃物混凝土材料（solid waste concrete,简称SWC材料）[1]。我国建材部门已研制成了利用回收的废玻璃和陶瓷加工而成的玻璃陶瓷装饰板材，可以用来代替天然花岗石板材作为内外墙和地面的装饰材料。香港科技大学与千禧科技环保公司合作，把废弃的建筑材料与家居废料回收处理制成SWC材料——“环保地砖”，经测试表明，“环保地砖”可承受的压力与一般的地砖相当。
2000年，国家交通部科技信息所技术开发部研制出了“超低成本、效果超群、施工便捷、无毒无味”的金光彩涂料。该涂料无毒无味，对人体无害，属国家大力推广的绿色环保涂料。
我国工业废渣和生活垃圾每年的产出量达320亿t，其中工业废渣达66亿t[2]。利用工业废渣生产建筑陶瓷的研究取得了良好的效果：山西玻璃陶瓷科学研究所与山西省阳城县陶瓷厂联合开展了利用硫磺废渣生产陶瓷墙地砖的研究，取得了令人满意的结果；“利用铬渣烧制炻质铺路砖研究”已经通过了专家的技术鉴定；一种利用高炉矿渣、铬矿渣和粉煤灰复合废渣为原料的复合矿渣玻璃陶瓷由山东轻工业学院研制成功，为综合利用工业废渣又寻到了一条有效的途径。此外，利用珍珠岩尾砂制釉、开发河底污泥制瓷、利用大理石废屑生产地砖、利用煤矸石生产彩釉砖等技术不仅变废为宝，降低了生产成本，而且缓解了环境污染，可谓一举两得。
国内在抗杀菌材料的研究开发方面也已取得了明显进展。中国建材院从1993年开始研制保健抗菌材料，先后研制出红外陶瓷粉、无机抗菌剂、光催化玻璃杯和净化功能建材等。在已商品化的无机抗菌剂中，大多数为银系抗菌剂；另一类则为近年来发展起来的二氧化钛粒子光催化系抗菌剂，如TiO2抗菌陶瓷、TiO2抗菌自洁玻璃等[3～5]。在生产抗菌陶瓷过程中，如果再加入远红外陶瓷粉，就可以制成具有复合功能的抗菌保健陶瓷。不论体表与这种材料接触与否，都会受到其红外线辐射，增加人体微循环血流量，并增强人体的抗寒、抗病及抗老化能力。
4展望
我国“绿色建材”的发展虽然取得了一些成果，但仍处于发展的初级阶段，今后要继续向着节能、健康、安全、环保的方向发展，研究开发出物美价廉的绿色建材产品，提高人类居住环境的质量，保证我国建材行业乃至整个社会的可持续发展。
参考文献
1 万冬梅，彭 刚.利用陶瓷废料开发固体混凝土材料的研究[J]. 佛山陶瓷，2001，11（10）：4～6
2 翁 端，余晓军.环境材料的研究进展[J].新材料产业，2000（11）：16～17
3 曾令可，张海文等.抗菌杀菌功能陶瓷[C].中国首届抗菌材料产业发展大会论文集，2001（11）：96～100
4 任雪潭，曾令可等.二氧化钛与环保建材[J].新型建筑材料，2000（7）：36～37
5 梁长江，余小燕.纳米TiO2在绿色建筑中的作用[J].云南大学学报自然科学版，2002，24（1A）：23～24