硅藻土基环保建筑新材料.docx

硅藻土基环保建筑新材料一、发展现状与趋势1、现状 建筑材料业发展面临的关键问题我国是一个资源人均占有量贫乏的国家,耕地、淡水、森林、石油、天然气等资源相对不足,与世界平均水平相差较大。建筑材料业一直以来都是高耗能行业,在我国,主要建筑材料产品水泥、平板玻璃、陶瓷砖、卫生陶瓷洁具等对能源的消耗均高于世界平均水平,目前,我国每年建成的房屋面积高达16亿m220亿m2,但新建建筑中95以上仍属于高耗能建筑。在我国,建筑材料的能源、资源消耗需求与建设节约型社会,发展循环经济的矛盾显得尤为突出。解决这一矛盾,一定要依整科学技术的发展和良好的节约环保理念,只有通过科学技术的进步,才能从根本上解决这个矛盾。 我国目前室内装修的环境污染问题相当严重，但在重视和治理方面还存在较大差距。首先，随着生活水平的提高，人们对居住条件要求越来越高，但很多消费者的室内环保意识并不强，在装修时注重的往往是居室的豪华与气派，而忽视了装修后的室内环境污染。其次，从我国装修材料市场上看，大多数生产企业和经销商并不了解自己生产或销售的产品是否符合国家标准。因而不能按照国家标准生产或销售装修材料，使污染室内环境的建材源源不断产出并流入市场。再次，装修材料生产企业资质低生产技术水平落后，没有采用无污染技术。2、趋势 近20年来,欧美目等发达国家对环保型建筑装饰材料发展非常重视,特别20世纪90年代后,环保型装饰材料的发展更加迅猛。正因为环保型建筑装饰材料的诸多优点和性能,其发展前景非常广阔。下面从几个具体的材料来剖析环保型装饰材料的未来发展。 1.低放射性石材 放射性对人体最大的危害主要是放射性元素在衰变过程中所产生的“氡”,也就是我们所说的内照射。氡是一种放射性元素,且是气体。如果人长期生活在氡浓度过高的环境中,氡经过人的呼吸道沉积在肺部,尤其是支气管及上皮组织内,并大量放出射线,从而危害人体健康。所以发展低放射性的建筑材料是我们需要努力研究的方向。 2.无甲醛型木质材料的发展 目前国内生产的各种人造板所使用的木材胶粘剂基本上是脲醛树脂,脲醛树脂是由甲醛+尿素聚合而成的,因此甲醛释放量基本上均大于El1.5ms/L,甚至远大于E25.0 mgrL。 给家庭装修带来了极大的污染,几个月内无法人住。即使间隔长时间入住,但实际上甲醛缓慢释放持续时间长达315年,所以其对人体健康危害是非常严重的。故无甲醛型木质材料的发展在未来将赢得广阔的市场。 3.环保型涂料 当代房屋装修中涂料的使用已必不可少。近来,一种用于木制家具的水性木器漆应运而生,它以水为介质,无毒无味、无环境污染,而且漆膜平滑光亮。避免了传统木器漆刺鼻气味,完全符合涂料环保化的发展趋势。虽然现在涂料的种类繁多,但人们在注重其多功能的同时,更注重其绿色健康及环保的特性。所以发展健康绿色的环保型涂料是势在必行的。 随着环保型消费逐步占据主流，住宅建筑的生产商和消费者都对建材提出了安全、健康、环保的要求。采用清洁卫生技术生产，减少对天然资源和能源的使用，大量使用无公害、无污染、无放射性环保型建筑材料，有利于环境保护和人体健康，是住宅建筑发展的必然趋势。1）注重采用新型环保建材作为现代建筑工程重要物质基础的新型建材，国际上称之为健康建材、绿色建材、环境建材、生态建材等。环保型建材及制品主要包括新型墙体材料、新型防水密封材料、新型保温隔热材料、装饰装修材料和无机非金属新材料等。按照世界卫生组织的建议，健康住宅应能使居住者在身体上、精神上和社会上完全处于良好的状态,应达到的具体指标最重要的一条，就是尽可能不使用有毒、有害的建筑装饰材料如含高挥发性有机物的涂料；含高甲醛等过敏性化学物质的胶合板、纤维板、胶粘剂;含放射性高的花岗石、大理石、陶瓷面砖、煤矸石砖含微细石棉纤维的石棉纤维水泥制品等。因此，应该仔细地选择和恰当地运用环保型建材，将建筑材料对环境和人体健康的不利影响限制在最小范围内。避免使用那些产生放射性污染的材料，溶剂型油漆、化纤毛毯、复合木板和其他建筑产品都可能在空气里释放出甲醛等挥发性的有机混合物，这些化学制品不仅影响建筑工人和建筑使用者的健康，同时，也会增加环境中的粉尘和有机物污染。2）提倡绿色住宅建筑绿色建筑就是“资源有效利用的建筑”，亦即节能、环保、舒适、健康、有效的建筑，简言之为低能耗、低污染的建筑。对于材料的选用遵循以下原则：一是提倡使用3R材料(可重复使用、可循环使用、可再生使用)。二是选用无毒、无害、不污染环境，有益人体健康的材料和产品，宜采用取得国家环境保护标志的材料、产品。与传统建材相比，制造新型建材不仅可以降低自然资源的消耗和能耗，而且能使大量的工业废弃物得合理的开发与利用；新型建材不仅不会对人类的生存环境造成污染，而是有益于人体的健康,有助于改善建筑功能，起到防霉隔音、隔热、杀菌、调温、调湿、调光、阻燃、除臭、防射线、抗静电、抗震等作用；制造新型建材不仅可以采用不对环境造成污染的生产技术而且在产品结束其使用寿命后，还可以作为再生资源加以利用，不会形成新的废异物。3）提倡清洁生产减少建材生产对地球环境和生态平衡的负面影响。现代社会经济发达、基础设施建设规模庞大，建筑材料的大量生产和使用一方面为人类构筑了丰富多彩、便捷的生活设施，但同时其发展是以能源的过度消耗和环境污染为代价的。因此，要保护环境，实现可持续的建筑设计，就必须把原材料对环境造成的影响，加入衡量建筑的价值体系中去。建筑是取之自然又回归自然的创造性工程，所使用的材料不应对人体及周边环境产生危害，如墙体采用粘土砖即是对自然的破坏。并尽量采用低蕴能材料，避免有毒污染材料。建材生产避免以破坏、占有土地林木为代价的，在我国每年的建材资源消耗达人民币50亿元，毁坏农田6 700万亩。就可持续发展建筑而言，对木材的选择需要慎重进行。树木的砍伐可能带来相当多的可持续发展问题，如运输能耗、生物差异多样性的损失、可能发生的局部经济环境被破坏等问题。环境亲和的建筑材料应该耐久性好、易于维护管理、不散发或很少散发有害物质，当然，同时也得兼顾其他方面的特性，如艺术效果等。为了实现可持续发展的目标，将建筑材料对环境造成的负面影响控制在最小限度之内，需要开发研究无污染技术，清洁生产环保型建筑材料。例如，利用工业废料(粉煤灰、矿渣、煤矸石等)可生产水泥、砌块等材料利用废弃的泡沫塑料生产保温墙体板材；利用废弃的玻璃生产贴面材料等。既可以减少固体废渣的堆存量，减轻环境污染，又可节省自然界中的原材料，对环保和地球资源的保护具有积极的作用。免烧水泥可以节省水泥生产所消耗的能量；高流态、自密实免震混凝土，在施工工程中不需振捣，既可节省施工能耗，又能减轻施工噪音。4）节约资源，降低能耗按广义生命周期的观点，建材能耗包括：建材生产、建筑物营运建筑物的日常使用、建筑物的拆除解体、建材再利用等方面能耗。加工越细致和制造过程越复杂的产品和材料，通常要在生产过程中消耗更多的能源。一般来说，耐久性越好的材料，导致室内污染越少。绿色建筑师们往往就地取材，减少使用金属、混凝土之类加工程度高、能耗大的建材；就地加工，减少使用金属、混凝土之类加工程度高、能耗大的建材，重新开发短寿易耗废旧材料。选择再处理(如油漆、再加工、防水防火处理等)较少的建筑材料，或者选用那些对其维护只产生最小环境影响的材料。另外，功能要求的变化，使用期限的限制，城市发展的需要等等都可能需要建筑被拆除或改造。如果在设计时就考虑了其拆除时的问题，则可对材料的再生和循环使用起到相当的帮助。积极利用可循环使用的建筑材料，可以减少垃圾掩埋的压力和节省自然资源。建筑物到达使用期限后，其材料应能自然降解或转换。 近年来，各种各样的有利于节能和环保新材料的问世，如透明泡热材料、高强轻质材料、高保温玻璃等，大大推动了生态住宅的发展。新型建筑材料在环境保护和能源节约方面扮演着重要角色，这些材料将能积极主动地应付自然环境的挑战。可以相信，大力推广环保型建材，运用现代高科技手段进行设计，采用无污染的生产技术,实现住宅建筑可持续发展会逐步变为现实。二、存在的问题1、释放有毒气体室内装修使用不少材料大都是由化工材料制成的，有的本身含有有毒物质，它们不断地向室内空气中挥发有毒成分，给人体带来不良影响。在现代化房屋建筑内空气含有多达500余种的化学物质，比室外要高出许多倍。现代房屋建筑的2%3%有石棉和氡，10%左右有病毒、细菌等微生物。含有这些有害物质的建筑被称为“病态建筑”，这些有“病”的建筑常常会把自身的“病”传染给房屋的使用者。事实证明，建筑材料问题是非常重要的，所释放的各种气体如氨、甲醛、苯、氡等对人体的健康非常不利。不符合环保标准的人造装修板材，内含超标的甲醛，如大芯板（细木工板）、胶合板、纤维板、刨花板，以及用这些板材制作的复合地板、家具等。甲醛主要来自于制作复合板材所使用的脲醛树脂胶，这种胶具有强度高、不易开胶的特点，是目前生产各种复合板材普遍使用的粘合剂。脲醛树脂胶含有甲醛，会形成游离甲醛气体释放到空气中，而甲醛为高毒性物质。2、无法调节湿度封闭的室内环境由于温度、湿度较大，有些材料会为霉菌和细菌生长提供养料，对人体的危害更大。三、市场情况 （中国建筑装饰行业“十一五”发展规划研究）在“十一五”期间房地产行业伴随着经济发展和工业化、城镇化的加速，我国将产生大量对商用楼和新建住宅的需求，同时将带动装饰装修市场的巨大发展。据测算，到2010年，如果按100每套计算，仅新增住宅需求就将达到8000万套；到2020年将达到2亿多套。因此，“十一五”期间我国装饰装修市场、特别是住宅装饰装修市场的发展潜力巨大。到2010年，全行业力争实现总产值较“十五”末期翻一番，实现21000亿元，平均每年增长15%左右。其中，公共建筑装饰装修实现5600亿元，年均增长率达到10%左右；住宅装饰装修实现15400亿元，年均增长率达到17%左右。 未来三年环保建材将占领市场94%的份额时间：2011-3-18 16:25:44 来源：中国建设报 点击次数：530新型环保建筑材料是区别于传统的砖、瓦、砂、石等建材的建筑材料新品种，包括的品种和门类很多。从功能上分，有墙体材料、装饰材料、门窗材料、建筑板材和相关的五金件、粘合件。与传统化学或者金属材料不同，新型环保建材包括天然材料、可再生材料，这是其最为明显的特点。最近几年，新上市的环保型建材普遍具有以下特性：一是满足建筑物对建筑材料的功能要求，兼顾建筑物的美学要求。二是对自然环境具有天然的亲和性，符合可持续发展的原则，不具有污染性和破坏性。在使用过程中节省资源，在生产过程也不产生（或者很少产生）对环境有破坏性的有害物质，减轻对人类生活环境的负荷，实现非再生性资源的循环使用。三是能够为人类构筑方便、健康、舒适的环境。环保建材性能优良，新型环保建筑板材普遍具有轻质、高强度、保温、节能、无污染等优良特性。采用新型建材不但使房屋功能大大改善，还可以使建筑物内外更具现代气息，满足人们的审美要求。有的新型建材可以显著减轻建筑物自重，为推广轻型建筑结构创造了条件，推动了建筑施工技术现代化，大大加快了建筑速度。据天源矿业建筑材料研究所2010年的统计显示，截至2010年11月底，经过国家绿色材料认证的新型环保建材的市场占有率已达46.5%，环比增长65%。据住房和城乡建设部预计，到2014年底，我国新型环保建材的市场占有率将达94%。有专家预测，到2012年，中国建筑节能环保产业总产值将达2.8万亿元。黑龙江省明确提出到2012年，建筑节能产业实现主营业务收入200亿元，年均增长30%以上，占据天时、地利、人和的黑龙江建筑节能产业将迎来发展的黄金期。 记者从中国建筑材料联合会了解到，2010年，建材工业销售产值(现价)为3.6万亿元，同比增长33.37%。其中，水泥制造业7475万元，同比增长25.9%;玻璃及制品业为4972.73亿元，增长35.91%。四、发展环保材料 环保型装饰材料的优点。1.绿色健康,产品多选用无毒无害低排放的原料,对人体无害,给人们一个舒适安全的家居环境,对环境无特别的影响,符合保护环境的社会发展战略。 2.环保型装饰材料所用的原料尽可能少用天然资源,采用低能耗的制造工艺和不污染环境的生产技术。大量使用废物渣、废液、垃圾等废弃物。节约全球有限的资源和能源,为可持续发展做出了突出贡献。 3.环保型装饰材料本着改善生活环境、提高生活质量的宗旨,即产品不仅不危害人体健康,而且还应具有多功能化,如抗菌、灭菌、防雾、除臭、防火、调温、调湿、消音等功能,提高人们居住的环境质量。 4.环保型装饰材料最吸引人的一个特点就是其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合物;产品中不含有汞及其化合物,不含有铅、镉、铬及其化合物的颜料和添加剂。从而使人们可以放心使用,而不必担心装饰材料对身体健康带来的消极影响。 相对于传统建材，新型环保教材具备以下几个特性： （1）满足建筑物的力学性能、使用功能以及耐久性的要求。（2）对自然环境具有亲和性、符合可持续发展的原则。即节省资源和能源，不产生或不排放污染环境、破坏生态的有害物质，减轻对地球和生态系统的负荷，实现非再生性资源的可循环使用。（3）能够为人类构筑温馨、舒适、健康、便捷的生存环境。 环保型装饰材料的分类 1.低毒低排放型装饰材料 此种装饰材料是指经过加工、合成等技术手段来控制有毒有害物质的积聚和缓慢释放,因其毒性轻微对人体健康不构成危害的装饰材料,所以广受欢迎。举例来说,无甲醛人造板,目前国内生产的大多数人造板所使用的木材胶粘剂基本上是脲醛树脂。脲醛树脂是由甲醛+ 尿素聚合而成的,给家庭装修带来了极大的污染。使人几个月内无法入住。实际上, 甲醛缓慢释放持续时间达315 年, 严重威胁着我们的健康。经过几年的努力,由烟台万华等几家国内骨干公司联合承担的环保人造板科研项目顺利完成,成功推出全球第一个实现连续化作业的环保人造板生产线。该环保人造板以天然植物为原料,采用人造板专用黏合剂“ 聚氨酯生态黏合剂” 2.抗菌、除臭建筑装饰材料 实现杀菌或抑制微生物生长和繁殖,进而达到长期卫生、安全的目的。用抗菌材料制成的产品,具有卫生、自洁功能,其抗菌性可与制品寿命同步。目前,抗菌材料及制品已在发达国家大量使用,而我国则刚刚起步, 如抗茵玻璃、抗菌釉面砖、抗菌卫生陶瓷等抗菌制品正在我国形成一个新的消费热潮。 3.绿色装饰材料 装饰材料品种很多,当前如下绿色化产品的开发已如火如荼的展开。例如,北京特普利装饰材料公司开发的绿色纸基壁纸和布基壁纸则具有美观、装饰效果好、透气性好、易施工、粘接力强、不开裂等特点。遇火燃烧时,产生的是二氧化碳和水蒸气,对人体无害。目前,这种绿色壁纸已在北京饭店、王府饭店、上海花园饭店、广州东方宾馆等数十家高档酒店使用。还有绿色木质人造板材和绿色非木质人造板的发展也很迅速,如以麦秸为原料制成的人造板及饰面板,具有质轻、坚固耐用、防蛀、防水等性能,无游离甲醛的污染等特点,可广泛应用于吊顶、墙面、地面等场合的装饰。作为现代建筑工程重要物质基础的新型建材，国际上称之为健康建材、绿色建材、环境建材、生态建材等。环保型建材及制品主要包括：新型墙体材料、新型防水密封材料、新型保温隔热材料、装饰装修材料和无机非金属新材料等。按照世界卫生组织的建议，健康住宅应能使居住者在身体上、精神上和社会上完全处于良好的状态， 应达到的具体指标最重要的一条， 就是尽可能不使用有毒、有害的建筑装饰材料，如含高挥发性有机物的涂料；含高甲醛等过敏性化学物质的胶合板、纤维板、胶粘剂；含放射性高的花岗石、大理石、陶瓷面砖、煤矸石砖；含微细石棉纤维的石棉纤维水泥制品等。因此， 应该仔细地选择和恰当地运用环保型建材， 将建筑材料对环境和人体健康的不利影响限制在最小范围内。避免使用那些产生放射性污染的材料，溶剂型油漆、化纤毛毯、复合木板和其他建筑产品都可能在空气里释放出甲醛等挥发性的有机混合物（VOC），这些化学制品不仅影响建筑工人和建筑使用者的健康，同时，也会增加环境的粉尘和有机物污染。(1)建立建筑材料使用生命周期评价体系为环保建材的发展和建材工业的环境协调性的评价提供科学依据和方法。(2)改进生产传统建筑材料工艺,减小资源和能源消耗,把生产建筑给环境造成的污染降低到最小值,如用新型干法工艺技术生产高质量水泥材料。(3)开发新型能减少能耗的建材制品,如具有轻质、高强、防水、保温、隔热、隔音等优异功能的新型复合墙体和门窗材料。(4)开发高性能寿命长可循环利用的的建筑材料,降低建筑工程的材料消耗和服务寿命,如高性能的水泥混凝土、保温隔热、装饰装修材料等。(5)发展具有优化室内生态环境,提升生活品质的建筑材料,如抗菌、除臭、调温、调湿、屏蔽有害射线的多功能玻璃、陶瓷、涂料等。(6)发展耗能高,污染环境有毒有害的建筑材料的替代品,如无石板纤维水泥制品,无毒、无害的水泥混凝土化学外加剂等。(7)开发工业废弃物转为可再生资源技术,将工业废弃物应用于建筑材料,提高建筑材料性能同时又结约了资源。如利用矿渣、粉煤灰、硅灰、煤矸石、废弃聚苯乙烯泡沫塑料等生产的建筑材料。(8)扩大可用原料和燃料范围,减少对优质、稀少或正在枯竭的重要原材料的依赖。 新型墙体材料。墙体材料是建筑材料的重要组成部分,在房屋建材中约占70。发展墙体材料须以建材绿色化为主导方向,把合理综合利用资源、保护土地和环境密切联系起来,通过限制粘土砖,优化墙体材料产业与资源、环境、社会发展的关系,实现墙体材料的可持续发展,促进人与自然的和谐发展。新型墙体材料的发展应有利于生态平衡、环境保护和节约能源,既要符合国家产业政策要求,又要能改善建筑物的使用功能,同时坚持综合利废、因地制宜、市场引导的原则,要充分利用本地资源,综合利用粉煤灰及其他工业废渣生产墙体材料,加快轻质、高强、利废的新型墙体材料的发展步伐。如利用资源丰富的粉煤灰、煤矸石、矿渣等,取代粘土生产粉煤灰烧结砖,煤矸石烧结砖,矿渣砖。 保温隔热材料。我国多数地区采用保温节能墙体,可大大减小墙体特别是外寺的传热活动,外墙的传热在建筑物总体传热中占比例最大。墙体保温式根据保温层位置的不同可分为:外墙外保温、外墙内保温和中空夹心复合墙体保温等3种。目前我国的外墙保温技术发展很快,已成为节能工作的重点。保温材料根据其在围护结构的使用部位不同，可分为内、外保温隔热材料；根据其状态的不同分为板块状、浆体状保温隔热材料。保温隔热材料的主要性能指标有：导热系数、表观密度、压缩强度、尺寸变化率、吸水率、水蒸气渗透系数、粘结强度、氧指数。板块状保温隔热是材料，可以用于内、外保温工程；以其形状的特点，具有使用简便、能保证保温隔热层的厚度要求，性能比较稳定。优良的板块状保温隔热材料有：发泡型聚苯乙烯板（EPS），挤出型聚苯乙烯板（XPS），岩棉板，玻璃棉板等不同材料。浆体状保温隔热材料目前主要用于外墙内保温，也用于隔墙和分户墙的保温隔热。浆体状材料有两种类型，以胶凝材料为主的固化型和以水分蒸发为主的干燥型。其主要成分是由聚苯粒、矿物纤维、硅酸盐为主的多种材料，经隔断，形成铝材隔热条铝材组成的铝合金门窗型材；LOWE低辐射保温玻璃、中空玻璃、夹胶玻璃等。 防水密封材料。近些年,我国建筑防水材料获得较快发展。防水材料已摆脱了纸胎油毡一统下的落后局面,目前拥有包括沥青油毡(含改性沥青油毡)、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和刚性防水材料等五大类产品。1995年新型防水卷材产量4200万平方米,约占防水卷材产量的5%。我国防水材料基本上形成了品种门类齐全,产品规格、档次配套,工艺装备开发已初具规模的防水材料工业体系,国外有的品种我们基本上都有。目前我国防水材料与国外先进国家相比存在以下主要问题:一是产品结构不合理,目前新型防水密封材料的生产量和使用量都很小,纸胎油毡仍占防水卷材的95%;二是产品质量普遍偏低,假昌产品充斥市场;三是设计施工应用技术有待提高建筑渗漏还相当严重。防水材料工业亟待调整结构、规范市场。现代绿色建筑防水材料不仅具有基本的防水功能还具有其他如保温、去污等功能，并在生产是使用的过程中对环境的影响较小。（1）聚合物水泥防水涂料。聚合物水泥防水涂料以水泥和丙烯酸等（乳液或其他类）水性聚合物为主原料，加入其他外加剂制得的双组份水性建筑防水涂料。两组份在现场搅拌成均匀、细腻浆料，涂刷或喷涂于基体表面，固化后形成柔韧、高强的防水涂膜。这种涂料既有水泥类胶凝材料高强度，易与潮湿基面粘结的性能，又兼有聚合物涂膜弹性大、防水性好的优点，尤其是以水作为载体，克服了沥青、焦油、有机溶剂型防水材料易造成环境污染的弊端，是一种无毒无害、可湿作业、施工简便的新型绿色环保防水材料。它不仅适用于各种