中国建筑材料工业规划研究院丨 孟欣 王娜 白云峰 张祖祎
绿色建材是我国建材产业的发展方向,绿色建筑是建筑业的发展方向。绿色建筑的发展需要大量的绿色建材作为材料支撑,绿色建筑和绿色建材是相互依存的。绿色建筑的发展应以绿色建材为支撑,而绿色建材的发展又必须以满足绿色建筑的各种功能要求为准则。我国建材行业多年来依靠引进和自主研发,推出了大量的绿色建材产品,为建筑业提供了材料支撑,同时,也从材料应用的角度对绿色建筑发展起到了一定推动作用。
绿色建筑是指满足《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2006),在建筑的全寿命周期(选址、规划设计、施工、使用管理及拆除过程)内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间。绿色建筑主要包含三大要素:一是资源利用率高,二是环境污染小,三是为居住者提供人性化的活动空间。发展绿色建筑符合我国实施可持续发展的国家战略。
我国自20世纪90年代开始引进绿色建筑的概念。到目前,我国不同气候区的建筑节能标准已经制定,北京、上海、重庆、深圳均出台了地方“绿色建筑评估规范”。长三角等经济发达地区结合自身特点,积极开展绿色建筑关键技术体系的集成研究和应用实践,一系列示范建筑、节能生态示范小区陆续建成。随着国内外合作交流及先进技术的引入,我国的绿色建筑得到了进一步的发展。[1]
(1)初步形成了有中国特色的绿色建筑市场。2004年中国建设部“全国绿色建筑创新奖”的启动标志着我国的绿色建筑产业进入了全面发展阶段。
(2)绿色建筑行动推动绿色建筑进入实质性普及阶段。2013年1月1日,国务院办公厅以国办发〔2013〕1号转发国家发展改革委、住房城乡建设部制订的《绿色建筑行动方案》,从而推动了绿色建筑在全国范围内的普及。目前国内绿色建筑已经走过了试点、示范的阶段,进入了规模化推进的阶段,从项目数量和面积上来看,2013年的项目数量和面积与前五年的总和相当。截至2013年12月,全国已评出1446项绿色建筑标识项目,总建筑面积达到16290万m2。[1]
(3)绿色建材的发展为绿色建筑的发展提供了材料保障。我国大力推进绿色建材发展,为建筑业提供了材料支撑。但面对未来大规模发展绿色建筑的趋势,我国绿色建材在品种、数量及应用方式等环节上还需要进一步拓展和提升,才能满足未来绿色建筑的发展需要。
绿色建材是指采用清洁生产技术,不用或少用天然资源和能源,大量使用工农业或城市固态废弃物生产的无毒害、无污染、无放射性,达到使用周期后可回收利用,有利于环境保护和人体健康的建筑材料。与传统建材相比,绿色建材具有以下特征[2]:
(1)产品设计是以改善生产环境、提高生活质量为宗旨,即产品应有益于人体健康,具有多功能化,如抗菌、灭菌、防霉、除臭、隔热、阻燃、防火、调温、调湿、消磁、防射线、抗静电等。
(2)在原料选取时,注意多采用天然材料,如树皮、木材、石头等,少用煤炭、天然气、石油等天然资源,尽量多用工业和人类生活产生的尾矿、废渣、垃圾、废液等废弃物,经过无害化处理,作为生产绿色建材的再生资源或能源。即生产所用原料尽可能
根据绿色建材的基本概念与特征,
国际上将绿色建材分成5类:
满足使用性能要求和对人体无害的材料。在建材的生产及配制过程中,不得超标使用对人体有害的化学物质,产品中也不能含有过量的有害物质,如甲醛、氨气、VOC等。采用天然材料,大量使用废弃物,使生产的产品质量好、消耗少、节约资源、降低材料消耗的建筑材料。
(3)在绿色建材的生产加工过程中,采用低能耗制造工艺和无环境污染的生产技术。在产品配制或生产过程中,不得使用甲醛、卤化物溶剂或芳香族碳氢化合物;产品中不得含有汞及其化合物;不得使用铅、镉、铬等各种金属及其化合物的颜料和添加剂,使之产生或污染环境的废弃物。
(4)产品具有更高的使用效率和优异的材料性能,有益于人类的生存环境和健康,有的绿色建材具有抗菌、产生负离子功能可以改善环境;有的绿色建材具有隔热阻燃功能能够防止或减少火灾的发生,有的绿色建材具有保温功能,可以减少能源的消耗等。
暑假,妈妈叫我去表姑家玩。记忆中,表姑家坐落在一个偏僻的地方,那里山不高,水不清,桥也破破烂烂的,没有让人流连忘返的名胜古迹,只是一个普通的小村庄。
(5)产品可循环或回收再利用,不产生污染环境的废弃物。绿色建材在被充分使用后的废弃物应该能比较容易作为再生资源被回收利用,易做到无害化处理。
采用低能耗的制造工艺,产品能够大幅度节约能源。如采用免烧、低温合成以及降低热损失、提高热效率、充分利用原料等新工艺、新技术和新设备。
产品可循环或回收利用,无污染环境的废弃物。制造和使用过程中,利用新工艺、新技术,大量使用尾矿、废渣、污泥、垃圾等废弃物以达到循环利用的目的。
产品的设计是以改善生活环境,提高生活质量为宗旨,产品为对健康有利的非接触性物质,具有抗菌、灭菌、防霉、除臭、隔热、阻燃、防火、调温、调湿、消磁、防射线、抗静电、产生负离子等功能。
是指能够适应恶劣环境需要的特殊功能的建材产品,如能够适用于海洋、江河、地下、沙漠、沼泽等特殊环境的建材产品。这类产品通常都具有超高的强度、抗腐蚀、耐久性能好等特点。我国开采海底石油、建设长江三峡大坝等宏伟工程都需要这类建材产品。产品寿命的延长和功能的改善,都是对资源的节省和对环境的改善。相较而言,长寿命的建材比短寿命的建材更具“绿色”成分。
中国是世界上最大的建筑材料生产国和消费国,主要建材产品水泥、平板玻璃、建筑卫生陶瓷、石材和墙体材料等产量多年居世界第一位。根据建材联合会统计,2013年建材行业主营业务收入快速增长,完成主营业务收入6.3万亿元,同比增长16.3%。水泥制品、轻质建材、建筑陶瓷、建筑用石等行业利润以高于20%的快速增长。同时具备绿色建材特征的材料大量涌现出来,如下表所示 。
表1 具备绿色建材特征的材料
我国绿色建材产品研究推广已有近20年的时间,在绿色建材生产应用方面已经取得了一定成绩。绿色建材产品不断丰富,绿色建材生产范围不断扩大,绿色建材应用领域不断深化,绿色建材推广使用比率不断上升。研究、开发、推广新型绿色建材产品,改造、提升传统建材生产方式,积极向绿色建材转变。从设计、生产、使用、回收利用等各环节进行革新,全方位推动绿色建材的生产与应用。虽然取得了很大的成就,但绿色建材的推广仍存在很大困难,绿色建材的发展还存在一些问题:
(1)、国内绿色建材产品市场概念混乱。虽然对于怎样的建材是绿色建材早已有所定论,但是绿色建材的概念与具体产品相对应的过程中,缺少权威的规定,商家往往断章取义、一味地用材料性能来套概念、炒作概念、漠视材料在建筑上的应用方式,从材料本身性能的角度绑架了“绿色建材”,造成概念使用混乱、国内市场鱼龙混杂、商业性炒作迭起,消费者无法正确认识绿色建材,阻碍了绿色建材的推广。住建部与工信部的发布的新评价标准在未来能否解决这个乱局,还需要时间来检验。
(2)、绿色建材的开发与绿色建筑的需求脱节。绿色建材是未来发展方向,也是建材转型升级的重要手段,因此很多材料生产企业投入了很大的热情,在产品开发、制造等环节进行了大量投入。但绿色建材制造业最终是为绿色建筑提供材料保障的,材料的制造过程虽然由建材制造业负责,但其功能设定、性能要求、施工方式都应该由绿色建筑指引。材料从研发阶段就应该以绿色建筑需求为导向,目前大量企业脱离绿色建筑单独进行绿色建材的开发,导致材料性能、功能、施工方式与绿色建筑的发展不能匹配。
“十二五”期间,绿色建筑、绿色建材发展已经上升至国家战略层面,经国务院协调,住建部、工信部、财政部及各省、直辖市、自治区将协同推进绿色建筑及绿色建材的发展,目前住建部、工信部、已经联合发布《绿色建材评价标识管理办法》。
区域协同。区域协同将打破地域间经济水平造成的推进差异,营造全国统一的绿色建筑市场,从而降低各地区推广绿色建筑的综合成本。
行业协同。行业协同将打破建筑、建材行业的标准壁垒,使材料制造、建筑建造、建筑运营各方统一标准,统一发展方向,使建材产品与绿色建筑实现相互引导、互为支撑的协同发展局面,极大地提升绿色建筑及绿色建材的发展效率。
企业协同。建筑与建材企业的协同将推动建筑建造方式、建材生产方式的变革,建筑设计、材料生产、部品制造与建筑建造形成一条完善的链条,逐步实现建筑设计标准化,部品部件生产的工厂化,现场施工装备化,土建装修一体化。
“绿色建筑行动” 2013 年1月1日,国务院办公厅一号文转发国家发改委和住建部联合制定的《绿色建筑行动方案》,明确了到“十二五”末,完成新建绿色建筑10亿平方米,20%的城镇新建建筑达到绿色建筑标准的目标,要求政府投资的国家机关、学校、医院、博物馆、科技馆、体育馆等建筑,直辖市、计划单列市及省会城市的保障性住房,以及单体建筑面积超过2万平方米的机场、车站、宾馆、饭店、商场、写字楼等大型公共建筑,自2014年起全面执行绿色建筑标准,非绿色建筑将不予批准建设。并提出财政资金奖励、税收优惠政策、土地使用优惠政策及改进和完善对绿色建筑的金融服务等一系列激励政策。
“绿色生态城区发展” 2013年4月,住房和城乡建设部公布了《“十二五”绿色建筑和绿色生态城区发展规划》。《规划》提出,将引导商业房地产开发项目执行绿色建筑标准,鼓励房地产开发企业建设绿色住宅小区,2015年起直辖市及东部沿海省市城镇的新建房地产项目力争50%以上达到绿色建筑标准。
《国家新型城镇化规划(2014—2020)》提出,城镇绿色建筑占新建建筑比重要从2012年的2%提升到2020年的50%,即绿色建筑的年竣工面积将超过10亿平米。
促进绿色建材科学发展,是当前建材工业与建筑工业“十二五”末以及“十三五”转型升级的重点任务。随着我国工业化、城镇化和新农村建设快速发展,高楼建筑的林立使环境污染日益严重,面对有限的资源能源和不断增加的环境压力,发展绿色建材是大势所趋。另外,新的污染物排放标准和行业准入标准的实施提高了建材产业的门槛,使绿色生产成为硬性要求,推动行业全面转型升级。新技术的应用,如节能减排技术、清洁生产技术、协同处置垃圾和废弃物等推动了技术、标准、产业协同发展。
未来城镇化、农业现代化和基础设施建设仍将持续保持巨大需求,未来我国的建筑建设量有可能出现逐步减少的趋势,但预计2015-2020年间仍将保持每年26-29亿平方米的规模,绿色建筑所占比例将快速增长,绿色建筑的推广将带动绿色建材的快速发展。从产品来说,未来绿色建材产品将向节约型和功能型的方向发展,主要有:
一是资源节约型材料。大量采用节材技术、再生资源、废弃物利用技术的节约型绿色建材,将得到推广应用。如利用城市建筑垃圾、生活垃圾、工作固体废弃物制造水泥、新型建材,薄型化轻量化的装饰材料等。
二是能源节约型、环境友好型材料。未来能源短缺、能源使用强度大、密度高,环境容量压力大,因此采用综合节能、清洁少污染的绿色制造技术制造的建筑材料将有较强的竞争力。如采用先进节能技术、就地取材的建筑材料。
三是空间功能型材料。绿色建筑对工作环境、生活环境的舒适度要求较高,高科技环保的隔热材料、隔音材料、防曝材料、吸光材料、自洁净材料将快速发展。
四是环保清新型材料。随着我国人均收入的提高,建筑消费将更为看重美观、优质、功能性,随着环保意识、现代健康意识逐步深入人心,无论是公共建筑还是住宅装修,健康绿色成为选择建材产品的优先条件,无毒害、无污染、无放射性的绿色建筑材料在市场的占有量将越来越大。
五是高性能传统材料。高层建筑、超高层建筑、大型公共建筑、大型基础设施的大规模建设,对高性能建筑材料需求很大,如高性能水泥、混凝土及预制构件,高强钢筋、钢结构,优质建筑安全玻璃、幕墙,轻质高强建材装饰制品等高性能的传统材料也将快速发展。
1、住房和城乡建设部科技发展促进中心 宋凌 李宏军 张川. 2013年度绿色建筑评价标识统计报告[J]. 建设科技,绿色建筑年刊.
2、中国建筑材料工业规划研究院编,绿色建筑材料发展与政策研究[M].北京:中国建筑工业出版社,2010.