新型建材及環(huán)境功能建筑材料的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，主要側(cè)重于建筑材料使用階段的具體問(wèn)題。包括功能材料、環(huán)境凈化材料制備、仿生功能建筑材料及生物質(zhì)材料在建材中的應(yīng)用。主要方面有功能材料綠色合成工藝的科學(xué)基礎(chǔ)研究、有益環(huán)境功能材料的應(yīng)用基礎(chǔ)研究與仿生建筑材料。

 

    以上研究方面都涉及建材，比如節(jié)地方面的光污染、化學(xué)污染，就對(duì)建筑的屋面熱反射率要達(dá)到多少有評(píng)分項(xiàng)，在節(jié)水方面，如建材用到的透水磚、透水混凝土，作為評(píng)分項(xiàng)，材料資源利用涉及的建材最多，建材的短距離運(yùn)輸、高性能混凝土的應(yīng)用，還有可再生、可循環(huán)利用材料、廢棄物利用，這些都有明確的評(píng)分規(guī)定，包括建材的噪聲控制，主動(dòng)環(huán)境功能，室內(nèi)環(huán)境指標(biāo)沒(méi)有對(duì)材料有明確的規(guī)定，但對(duì)室內(nèi)環(huán)境指標(biāo)的規(guī)定取決于材料影響室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的。

 

    第二方面，環(huán)境功能建材對(duì)綠色建筑化的促進(jìn)，環(huán)境功能建材的定義是按照全生命周期評(píng)價(jià)方法，在滿足使用性能前提下在原材料的取得、生產(chǎn)、加工和使用過(guò)程中，最大限度減少自然資源消耗，并可再生循環(huán)運(yùn)用，廢棄無(wú)害有利于環(huán)境保護(hù)，和人體舒適與健康的建筑材料，這是定義。

 

    環(huán)境功能材料的分類(lèi)

 

    環(huán)境功能材料的主體分類(lèi)是健康功能建材，主要是致力于改善環(huán)境中的物理、化學(xué)、微生物三大污染的建材。其中，微生物方面有抗菌防霉建材，化學(xué)方面有空氣凈化自潔的建材，物理方面有包括調(diào)濕、調(diào)溫功能的建材、對(duì)可吸入顆粒物降解的建材，還有吸聲降噪的材料、防電磁輻射等，都屬于物理污染控制和改善的建材。還有一個(gè)大方面，環(huán)保節(jié)能建材。調(diào)溫建材對(duì)環(huán)境溫度有調(diào)節(jié)，還間接起到建筑節(jié)能，所以歸入了節(jié)能建材，包括隔熱保溫建材等都是節(jié)能建材。

 

    另一大類(lèi)是廢棄利用和可再生利用建材，都屬于環(huán)境功能建材，這對(duì)建筑的綠色化有很大促進(jìn)。

 

    節(jié)能視角下的環(huán)境功能建材

 

    1.無(wú)機(jī)保溫建材

 

    從綠色建筑的需求來(lái)說(shuō)節(jié)能是第一目標(biāo)，建筑能耗占社會(huì)總能耗30%以上，因此建筑節(jié)能一直是綠色建筑的第一目標(biāo)。從節(jié)能角度來(lái)講，主要包括三類(lèi)環(huán)境功能建材，第一個(gè)是外墻保溫，這個(gè)材料有很多，現(xiàn)在的趨勢(shì)是向無(wú)機(jī)保溫裝置一體化方向發(fā)展，首先是從有機(jī)板到無(wú)機(jī)輕質(zhì)板發(fā)展，還包括工廠預(yù)制代替現(xiàn)場(chǎng)施工，即表面涂裝一體化。

 

    2.相變蓄能建材

 

    第二個(gè)節(jié)能建材是相變蓄能建材。2014年發(fā)改委、財(cái)政部、工信部聯(lián)合發(fā)出的關(guān)于材料工程實(shí)施更新?lián)Q代文件明確提出，相變蓄能材料是指材料在發(fā)生變化的時(shí)候吸熱放熱，來(lái)儲(chǔ)能和釋放熱能，這種材料就叫做相變蓄能材料。國(guó)外一些成型的建材產(chǎn)品，如日本的gsr相變墻壁，他們做的相變板，可做相變室內(nèi)隔斷、相變天花板。我們有兩類(lèi)相變材料申請(qǐng)了國(guó)家專(zhuān)利，用在建筑砂漿墻板建材里。還有一個(gè)無(wú)機(jī)水和鹽相變材料，成本比較低，可以做成地板和地暖結(jié)合，我們已經(jīng)用作示范工程。在我們的實(shí)驗(yàn)房間對(duì)溫度保持的效果很明顯。我們給中關(guān)村的一個(gè)企業(yè)提供相變板材料，無(wú)意中他和旁邊的做了節(jié)能處理的公司進(jìn)行比較，通過(guò)上下班記錄溫度，一個(gè)月下來(lái)，發(fā)現(xiàn)相變板對(duì)溫度的調(diào)節(jié)很明顯，有幾度的差別。其應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛，對(duì)工業(yè)預(yù)熱的利用，農(nóng)業(yè)大棚蓄熱調(diào)溫也很好的應(yīng)用。農(nóng)業(yè)大棚的“十二五”項(xiàng)目用到相關(guān)材料，可以對(duì)室內(nèi)調(diào)溫起到很好的作用。

 

    3.節(jié)能建材

 

    第三個(gè)節(jié)能產(chǎn)品是熱反射隔熱涂料，這個(gè)原理是利用加入對(duì)紅外起到反射作用的原料，對(duì)紅外部分的熱量起到很好的反射作用，降低室內(nèi)溫度。我們從2005年開(kāi)始研發(fā)熱反射隔熱涂料，在廈門(mén)和南方地區(qū)都有工程建設(shè)。廈門(mén)萬(wàn)科別墅工程應(yīng)用這個(gè)熱反射隔熱涂料，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和普通的涂料溫差有10~20度的溫差。這個(gè)涂料反射的是紅外的能量，表面溫度較低，顏色越深差值越大。據(jù)了解，歐洲市場(chǎng)對(duì)深色的外墻屋面涂料要求必須采用紅外反射隔熱涂料。

 

    環(huán)保視角下的環(huán)境功能建材

 

    綠色建筑的另外一個(gè)關(guān)注點(diǎn)就是環(huán)保。要求材料利用廢棄物可再生資源利用材料，資源節(jié)約，在綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)里有15分的評(píng)價(jià)分值。第二是增加材料的耐久性易維護(hù)性，針對(duì)建筑材料外立面，室內(nèi)裝飾材料來(lái)增加耐久性。

 

    1.廢棄物可再生利用材料

 

    根據(jù)現(xiàn)在越來(lái)越高的環(huán)保方面指標(biāo)要求，室內(nèi)裝飾要求有害越來(lái)越低，越來(lái)越環(huán)保。廢棄物利用建材方面有很多案例，有代表性的是北京有公司用沸石粉做藝術(shù)造型，國(guó)家大劇院、釣魚(yú)臺(tái)、首都機(jī)場(chǎng)等地的很多藝術(shù)造型都是用這個(gè)廢棄材料做的，在建筑設(shè)計(jì)界也是很有名氣的產(chǎn)品，這就是很典型的廢棄物利用的建材。

 

    2.可再生資源利用建材

 

    第二個(gè)是可再生資源利用建材，木塑是個(gè)很好的可再生資源。二戰(zhàn)以后就有秸稈改的房子，在國(guó)外已經(jīng)有很多的發(fā)展，國(guó)內(nèi)有企業(yè)在做，如山東做的秸稈生態(tài)板，河北做的植物纖維做成混凝土的墻板等。秸稈生態(tài)板用植物廢棄物做成，解決的問(wèn)題是防蟲(chóng)蛀防雷電。

 

    3.高耐久性建材

 

    第三個(gè)是提高材料的耐久性材料。現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)始用的就是混凝土防護(hù)材料，這種材料在綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)里有明確規(guī)定，要推薦使用。此材料通過(guò)在其表面涂刷防護(hù)材料起到疏水自潔，減少雨痕的作用。我們做的防護(hù)材料已經(jīng)為grc最大企業(yè)提供使用。目前我們有3種材料，一個(gè)是有機(jī)硅型的，一個(gè)氟碳型的，還有水系軌輸液型的。這三個(gè)類(lèi)型最早應(yīng)用的是德國(guó)進(jìn)口的有機(jī)硅防護(hù)劑，售價(jià)100多，我們的性能比德國(guó)的好，卻更便宜。

 

    4.環(huán)保室內(nèi)裝飾材料

 

    第四個(gè)是室內(nèi)裝飾材料向環(huán)保材料發(fā)展。室內(nèi)裝飾材料對(duì)環(huán)保指標(biāo)的重視，正在倒逼室內(nèi)裝飾的材料向更高的方向發(fā)展。內(nèi)墻的材料從大白發(fā)展到乳膠漆，現(xiàn)在傳統(tǒng)的乳膠漆受到了挑戰(zhàn)。從80年代起，裝飾材料要求耐洗刷，施工性能優(yōu)異，現(xiàn)在為了適應(yīng)環(huán)保要求，也增加了很多系數(shù)，比如像提出超低VOC、竹炭?jī)粑度А⒎烂沟鹊取５侨槟z漆還是有問(wèn)題，因?yàn)樗呛杏袡C(jī)化工助劑材料，有害物質(zhì)不可能做到0有害物質(zhì)，第二個(gè)是含有化學(xué)成分，呼吸透氣性比較差。

 

    硅藻泥的發(fā)展在短短幾年時(shí)間，從無(wú)到有、從小到大，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)很多的建材市場(chǎng)和消費(fèi)者都了解了硅藻泥，首先是環(huán)保性，這種材料是全無(wú)機(jī)的材料，硅藻泥比乳膠漆在環(huán)保性上高一級(jí)，還有一些健康性能，能夠調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度，吸附空氣中有害氣體，抗菌防雷電，另外，它還能夠起到個(gè)性化裝飾效果，這些都是他的優(yōu)點(diǎn)。

 

    綠色建筑的發(fā)展還有一個(gè)更高的取向，即健康舒適。這個(gè)包括對(duì)室內(nèi)的既有污染改善的建筑材料、提升室內(nèi)舒適度的建筑材料。這種空氣凈化建材在日本有很多，比如空氣凈化的壁紙、石膏、瓷磚等。我們國(guó)內(nèi)在使用的裝飾壁材方面也有很多凈化涂料產(chǎn)品推出，包括有凈化功能的天花板、抗菌防霉功能的建材，現(xiàn)在發(fā)展出很多無(wú)機(jī)的抗菌材料，比如銀系抗菌潔劑。

 

    5.調(diào)濕功能建材

 

    第五個(gè)是調(diào)濕功能建材，增加室內(nèi)舒適度。室內(nèi)濕度過(guò)高或者過(guò)低都會(huì)感覺(jué)不舒服，40%~60%是舒適濕度。

 

    硅藻土是通過(guò)一年海洋沉積而形成的，有各種形狀，其表面有很多的微孔，具有突出的環(huán)境性能。這種硅藻土有特殊的孔性分布，有很好的吸附性和調(diào)濕性。硅藻土做的硅藻泥是我們倡導(dǎo)的健康壁材，因?yàn)槭侨珶o(wú)機(jī)的，其有害物質(zhì)低于警戒線，還可以達(dá)到各種裝飾效果。

 

    作為硅藻泥行業(yè)的研發(fā)者和推動(dòng)者，我們還有一些功能建材，如格柵墻板，防電磁輻射產(chǎn)品。我相信電磁輻射產(chǎn)品會(huì)慢慢引起大家的重視。

 

    日本是最早發(fā)展硅藻泥的國(guó)家，他們最早開(kāi)始用壁紙，然后是乳膠漆，近些年回歸到自然的硅藻泥。與我們的不同，他們更崇尚自然效果，注重環(huán)保功能。在日本能看到很多功能性的壁紙、瓷磚，以及與健康環(huán)境功能有關(guān)的調(diào)濕磚、蓄熱轉(zhuǎn)等。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)于環(huán)境功能性這塊重視不多，市場(chǎng)更重視裝飾性。目前國(guó)內(nèi)壁紙行業(yè)沒(méi)有一個(gè)領(lǐng)頭企業(yè)，整體技術(shù)上也尚顯欠缺。

 

    從建材發(fā)展來(lái)說(shuō)，我們最早經(jīng)歷的發(fā)展是對(duì)環(huán)境資源無(wú)節(jié)制的索取和廢棄，現(xiàn)在的階段是被動(dòng)型的末端治理、粗放型的生產(chǎn)和使用。應(yīng)該說(shuō)大部分企業(yè)還是處于這個(gè)階段。環(huán)境協(xié)調(diào)性發(fā)展是環(huán)境綠色化發(fā)展的一個(gè)高端的一個(gè)方向，是生態(tài)環(huán)境更高的一個(gè)階段。

 

    標(biāo)準(zhǔn)是新型環(huán)境功能建材發(fā)展的前提

 

    新型的環(huán)境功能建材如何能夠發(fā)展，第一個(gè)是新型建材標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，這是有利發(fā)展的保證。

 

    國(guó)內(nèi)的環(huán)境友好和有益健康建材標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)，目前主要進(jìn)行新型建材和建材標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)工作。在總院的帶領(lǐng)下，近十幾年來(lái)環(huán)境功能建材的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展較快。比如，室內(nèi)裝飾裝修易散發(fā)甲醛材料使用要求等幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，是和綠色建筑掛鉤的。我們的指南是總體框架。針對(duì)住宅我們按照不同使用區(qū)域有所劃分，如地面、墻壁、頂棚；在性能方面，對(duì)使用功能、環(huán)保型、持續(xù)性、健康性、舒適性等進(jìn)行評(píng)分，并和綠色建筑掛鉤。使用性能和環(huán)保性能基本的，是控制項(xiàng)，其他的作為評(píng)分項(xiàng)。環(huán)境舒適健康型作為加分項(xiàng)體現(xiàn)進(jìn)去，最后分了3個(gè)等級(jí)，我們通過(guò)這種方式推動(dòng)新型的、與環(huán)保健康有關(guān)的建材發(fā)展。

 

    綠色建筑評(píng)價(jià)體系在材料方面沒(méi)有過(guò)多的論述，因此我們?cè)谧鰳?biāo)準(zhǔn)的時(shí)候和修訂單位進(jìn)行聯(lián)系，交流后得知這方面評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有跟上，沒(méi)有依據(jù)。我們現(xiàn)在的這個(gè)標(biāo)注就是為了做這個(gè)的配套標(biāo)準(zhǔn)。

 

    建材產(chǎn)品向環(huán)保健康功能化發(fā)展是一個(gè)趨勢(shì)。這個(gè)市場(chǎng)有很大利潤(rùn)空間，但是目前新的配套標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)跟上。行業(yè)的健康發(fā)展必須有合理的引導(dǎo)和管理，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)來(lái)保護(hù)和推動(dòng)新產(chǎn)品新技術(shù)的發(fā)展。我們希望通過(guò)新技術(shù)的研發(fā)提高建筑環(huán)境友好性，推動(dòng)節(jié)能減排實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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