绿色环保建筑材料

精品文档 1欢迎下载 绿色环保建筑材料绿色环保建筑材料 绿色建筑材料又称生态建材 环保建绿色建筑材料又称生态建材 环保建 材和健康建材 它是指采用清洁生产技术 材和健康建材 它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 市固态废弃物生产出的无毒 无污染 无市固态废弃物生产出的无毒 无污染 无 放射性 有利于环境保护和人体健康的建放射性 有利于环境保护和人体健康的建 筑材料 筑材料 这里所说的这里所说的 绿色绿色 除指城市立体绿除指城市立体绿 化 屋顶花园等特征外 而更主要的应是化 屋顶花园等特征外 而更主要的应是 指对环境无污染危害的一种标志 是指这指对环境无污染危害的一种标志 是指这 种建材能在不损害生态环境的前提下 提种建材能在不损害生态环境的前提下 提 高人们的生活质量以及当代人与后代子孙高人们的生活质量以及当代人与后代子孙 的生活环境质量 因此绿色建材有时不单的生活环境质量 因此绿色建材有时不单 是指单独的建材产品 它更多地意味着对是指单独的建材产品 它更多地意味着对 建材的建材的 健康 环保 安全健康 环保 安全 品性的评价 品性的评价 它代表建材工业的一次革命 它代表建材工业的一次革命 精品文档 2欢迎下载 1 1 概述 概述 1 1 传统建筑材料对环境的污染 传统建筑材料对环境的污染 建筑材料作为经济发展的物质基础和建筑材料作为经济发展的物质基础和 先导 为社会带来巨大财富 推动了人类先导 为社会带来巨大财富 推动了人类 文明的进程 然而 从资源 能源和环境文明的进程 然而 从资源 能源和环境 的角度分析 传统建筑材料 主要指水泥 的角度分析 传统建筑材料 主要指水泥 混凝土 粘土砖及产生污染的化学建材 混凝土 粘土砖及产生污染的化学建材 的生产和使用不仅是矿产资源和能源的主的生产和使用不仅是矿产资源和能源的主 要消耗者 而且也是人类生存空间的主要要消耗者 而且也是人类生存空间的主要 争夺者 是人居环境污染的重要责任者 争夺者 是人居环境污染的重要责任者 据统计 我国建材产品每年消耗粘土 石据统计 我国建材产品每年消耗粘土 石 灰石和砂石资源约灰石和砂石资源约 5050 亿吨 消耗能源达亿吨 消耗能源达 2 32 3 亿吨标准煤亿吨标准煤 约占全国工业能耗的约占全国工业能耗的 1 6 1 6 破破 坏农田达坏农田达 67006700 公顷 仅水泥和石灰每年排公顷 仅水泥和石灰每年排 放放 CO2CO2 就达就达 6 6 亿吨 占全国工业排放亿吨 占全国工业排放 CO2CO2 量的量的 40 40 左右 年粉尘 烟尘及左右 年粉尘 烟尘及 SO2SO2 排放量排放量 精品文档 3欢迎下载 超超 100100 万吨 废渣排放量达万吨 废渣排放量达 10001000 万吨 我万吨 我 国的社会总产品只是原料投入的国的社会总产品只是原料投入的 30 30 大部 大部 分原料变成了废弃物 既浪费了宝贵的资分原料变成了废弃物 既浪费了宝贵的资 源和能源 又污染了环境 到源和能源 又污染了环境 到 20102010 年我国年我国 水泥产量从目前的年产水泥产量从目前的年产 6 6 亿吨增至亿吨增至 8 8 亿吨 亿吨 全世界水泥产量从目前的年产全世界水泥产量从目前的年产 1515 亿吨增至亿吨增至 1818 亿吨 仅水泥工业就将增加大气层中亿吨 仅水泥工业就将增加大气层中 CO2CO2 量量 1515 亿吨 将严重影响地球环境 使亿吨 将严重影响地球环境 使 地球温室效应加剧 传统的建材工业已经地球温室效应加剧 传统的建材工业已经 成为资源用量最多 能源消耗最多 大气成为资源用量最多 能源消耗最多 大气 污染最为严重的产业之一 污染最为严重的产业之一 另一方面 人们为改善居住条件一直另一方面 人们为改善居住条件一直 在进行着不懈的努力 人们对居室的要求在进行着不懈的努力 人们对居室的要求 不再是遮风避雨 维持生存 而是追求更不再是遮风避雨 维持生存 而是追求更 为舒适和有利于身心健康 从传统的砖瓦为舒适和有利于身心健康 从传统的砖瓦 灰砂石到如今令人眼花缭乱的各种新型建灰砂石到如今令人眼花缭乱的各种新型建 材就是很好的证明 然而 由于传统装修材就是很好的证明 然而 由于传统装修 精品文档 4欢迎下载 材料散发出大量的有害物质和有毒气体 材料散发出大量的有害物质和有毒气体 致使出现了很多装修病 轻则使人气喘 致使出现了很多装修病 轻则使人气喘 胸闷 重则感染 发烧 呕吐甚至诱发病胸闷 重则感染 发烧 呕吐甚至诱发病 变 人造板及变 人造板及 107107 胶中的甲醛 油漆中的胶中的甲醛 油漆中的 苯 苯 二甲苯及氯乙烯已被国际癌症研究中二甲苯及氯乙烯已被国际癌症研究中 心定为人的致癌物 这些物质在表干后仍心定为人的致癌物 这些物质在表干后仍 缓慢释放 在室内通风不良的情况下浓度缓慢释放 在室内通风不良的情况下浓度 较高 且往往得不到重视 危害很大 铅较高 且往往得不到重视 危害很大 铅 及铬等重金属盐类或氧化物是颜料 油漆 及铬等重金属盐类或氧化物是颜料 油漆 涂料的重要成份 它们对神经系统 心血涂料的重要成份 它们对神经系统 心血 管系统尤其对婴幼儿的智力影响很大 花管系统尤其对婴幼儿的智力影响很大 花 岗岩等石材及新拌砼可使居室氡浓度增加 岗岩等石材及新拌砼可使居室氡浓度增加 氡气体是形成肺癌的重要原因 凡此种种氡气体是形成肺癌的重要原因 凡此种种 不一而足 科技发展到今天 人们在享受不一而足 科技发展到今天 人们在享受 现代物质文明的同时 也意识到了建筑及现代物质文明的同时 也意识到了建筑及 装饰材料对人居环境所产生的负面效果 装饰材料对人居环境所产生的负面效果 认识到美化居室决不能以牺牲环境和健康认识到美化居室决不能以牺牲环境和健康 精品文档 5欢迎下载 作代价 健康意识渐浓的现代人 正急切作代价 健康意识渐浓的现代人 正急切 地期待绿色材料进入家庭 地期待绿色材料进入家庭 在建筑材料生产和使用过程中 污染在建筑材料生产和使用过程中 污染 物一般来自六个方面 空气 水 固体废物一般来自六个方面 空气 水 固体废 弃物 放射性 噪声和热等的污染 弃物 放射性 噪声和热等的污染 废气 粉尘对大气的污染 建筑材料生废气 粉尘对大气的污染 建筑材料生 产过程中大多伴有烧制过程 产过程中大多伴有烧制过程 废液造成的水体污染 在建材的选矿 废液造成的水体污染 在建材的选矿 冶炼 轧钢过程中会产生很多污水 在冶冶炼 轧钢过程中会产生很多污水 在冶 金涂料等行业会产生有毒污染物汞 镉 金涂料等行业会产生有毒污染物汞 镉 铅 砷等废液 在金属加工 制造业中可铅 砷等废液 在金属加工 制造业中可 产生酸 碱污染物 产生酸 碱污染物 固体废弃物 工业窑炉产生的炉渣 采固体废弃物 工业窑炉产生的炉渣 采 矿和冶炼过程中产生的冶金渣 尾矿与碎矿和冶炼过程中产生的冶金渣 尾矿与碎 石 建筑过程中产生的砂 碎石 金属 石 建筑过程中产生的砂 碎石 金属 塑料 木材等行业加工产生的金属屑 木塑料 木材等行业加工产生的金属屑 木 精品文档 6欢迎下载 屑 碎塑料 碎玻璃等 卸老旧建筑物的屑 碎塑料 碎玻璃等 卸老旧建筑物的 碎砖 碎瓦等大大增加了固态废弃物排放碎砖 碎瓦等大大增加了固态废弃物排放 量 量 原材料的开采占用大量的土地 原材料的开采占用大量的土地 噪声污染 在建筑施工中噪声污染 在建筑施工中 不同的机械会不同的机械会 发出强烈的噪声 它是城市噪声的主要来发出强烈的噪声 它是城市噪声的主要来 源之一 源之一 其他污染 家庭装修中所使用的各种装其他污染 家庭装修中所使用的各种装 饰材料会释放如甲醛 苯系物 酮等有机饰材料会释放如甲醛 苯系物 酮等有机 物 可直接刺激人的眼睛 皮肤 或引发物 可直接刺激人的眼睛 皮肤 或引发 气管炎等 所使用的尾矿气管炎等 所使用的尾矿 天然石板材天然石板材 如如 花岗岩石 大理岩石花岗岩石 大理岩石 瓷砖及沥青中 有时瓷砖及沥青中 有时 会含有过量的放射性元素如氡等 氡是一会含有过量的放射性元素如氡等 氡是一 种气体元素种气体元素 如果被人吸收 有可能会引起如果被人吸收 有可能会引起 肺癌等 这是建材对人体的直接危害作用 肺癌等 这是建材对人体的直接危害作用 保温材料中大量使用的石棉 是一种纤维保温材料中大量使用的石棉 是一种纤维 精品文档 7欢迎下载 状的矿物 在开采和使用过程中被人体吸状的矿物 在开采和使用过程中被人体吸 入后 可导致矽肺病 入后 可导致矽肺病 2 2 环境对建材的破坏作用 环境对建材的破坏作用 我国目前每年生产各种建筑材料要消我国目前每年生产各种建筑材料要消 耗资源耗资源 5050 亿亿 t t 以上以上 全国建材工业每年排全国建材工业每年排 放的放的 CO2CO2 达达 8 8 亿多亿多 t t 以上 这些气体不但以上 这些气体不但 成为地球温室效应的主要因素之一 同时成为地球温室效应的主要因素之一 同时 又对建筑材料产生影响作用 大气中又对建筑材料产生影响作用 大气中 CO2CO2 浓度的增加 会加速混凝土碳化过程 从浓度的增加 会加速混凝土碳化过程 从 而影响了混凝土构件的特性 缩短了建筑而影响了混凝土构件的特性 缩短了建筑 物的使用寿命 大气中物的使用寿命 大气中 SO2SO2 浓度的增加也浓度的增加也 会导致酸雨 酸雨会增加对建筑物 栏杆 会导致酸雨 酸雨会增加对建筑物 栏杆 扶手 建筑物表面材料的腐蚀老化 降低扶手 建筑物表面材料的腐蚀老化 降低 抗风化能力 同时酸雨也会使涂料 墙漆抗风化能力 同时酸雨也会使涂料 墙漆 等大分子材料老化 等大分子材料老化 3 3 常见的传统建材 常见的传统建材 精品文档 8欢迎下载 传统建材主要包括水泥 石材 混凝传统建材主要包括水泥 石材 混凝 土 玻璃 修饰材料等 按其来源可分为土 玻璃 修饰材料等 按其来源可分为 人工建材与自然建材 结合环境效应介绍人工建材与自然建材 结合环境效应介绍 如下 如下 人工建材人工建材 水泥 水泥是建筑物使用量最大的材水泥 水泥是建筑物使用量最大的材 料 水泥的生产包括矿山开采 生料制备料 水泥的生产包括矿山开采 生料制备 原材料混合粉磨原材料混合粉磨 熟料煅烧 粉磨等组 熟料煅烧 粉磨等组 成 其主要的环境问题是能耗 粉尘污染 成 其主要的环境问题是能耗 粉尘污染 噪声等 噪声等 陶瓷 用于建筑饰面或用作建筑构件陶瓷 用于建筑饰面或用作建筑构件 的各种陶瓷制品统称建筑陶瓷的各种陶瓷制品统称建筑陶瓷 且制品绝大且制品绝大 多数施釉 根据用途特征多数施釉 根据用途特征 建筑陶瓷可分为建筑陶瓷可分为 墙地砖 卫生陶瓷和管瓦墙地砖 卫生陶瓷和管瓦 3 3 大品种 大品种 石棉 石棉是硅酸盐类纤维状矿物 石棉 石棉是硅酸盐类纤维状矿物 过去常被制成石棉瓦铺盖屋顶 现在也已过去常被制成石棉瓦铺盖屋顶 现在也已 精品文档 9欢迎下载 用于室内 如在天花板 地面和墙壁上采用于室内 如在天花板 地面和墙壁上采 用含有石棉的材料防火 隔音 绝热及装用含有石棉的材料防火 隔音 绝热及装 潢 石棉极易破碎成细微的纤维和粉尘 潢 石棉极易破碎成细微的纤维和粉尘 悬浮在空气中的时间可达数月之久 造成悬浮在空气中的时间可达数月之久 造成 空气污染 长期吸入一定量的石棉纤维易空气污染 长期吸入一定量的石棉纤维易 引起石棉肺 肺癌 胃肠癌及胸膜间皮瘤引起石棉肺 肺癌 胃肠癌及胸膜间皮瘤 等 等 此外还有 钢铁 玻璃 涂此外还有 钢铁 玻璃 涂 料料 层 层 强化地板和耐火材料等 强化地板和耐火材料等 天然建材天然建材 大理石 花岗石大理石 花岗石 放射性污染 无色无味的放射性污染 无色无味的 杀手杀手 惰性气体氡惰性气体氡 氡也是一种放射性元素 当氡也是一种放射性元素 当 被吸人人体后 它会使人们出现头晕 白被吸人人体后 它会使人们出现头晕 白 血球降低等症状 假若室内通风不良 人血球降低等症状 假若室内通风不良 人 体长期受到高浓度氡的辐射 可导致肺癌 体长期受到高浓度氡的辐射 可导致肺癌 白血病白血病 精品文档 10欢迎下载 防治放射性污染 就传统建材而言 防治放射性污染 就传统建材而言 其放射性物质的含量因其中建材种类及产其放射性物质的含量因其中建材种类及产 地不同而有很大差异 通常 花岗岩 页地不同而有很大差异 通常 花岗岩 页 岩 浮岩等岩石类建材的放射性含量相对岩 浮岩等岩石类建材的放射性含量相对 较高较高 砂子 水泥 混凝土 红砖次之砂子 水泥 混凝土 红砖次之 石石 灰石 大理石较低 天然石膏 木材最低 灰石 大理石较低 天然石膏 木材最低 随着工业和随着工业和 三废三废 治理的不断发展 许治理的不断发展 许 多工业废渣被用作建材 取得了明显的经多工业废渣被用作建材 取得了明显的经 济和社会效益 但由于工业废渣往往对放济和社会效益 但由于工业废渣往往对放 射性物质有不同程度的富集射性物质有不同程度的富集 因而使工业废因而使工业废 渣建材如粉煤灰砖 磷石膏板等的放射性渣建材如粉煤灰砖 磷石膏板等的放射性 有所增高 有所增高 2 2 绿色及生态建材的特点 绿色及生态建材的特点 1 1 绿色建筑材料的特征 绿色建筑材料的特征 到目前为止 人们尚未对绿色建材的到目前为止 人们尚未对绿色建材的 定义加以准确表述 但与传统建材相比 定义加以准确表述 但与传统建材相比 精品文档 11欢迎下载 它应具有以下几方面的基本特征 它应具有以下几方面的基本特征 在生产过程中 以高新技术为基础 尽在生产过程中 以高新技术为基础 尽 可能少地使用天然资源和能源 大量采用可能少地使用天然资源和能源 大量采用 尾矿 废渣和废液等废弃物 不产生过量尾矿 废渣和废液等废弃物 不产生过量 的有毒有害物质或废料 不得使用甲醛 的有毒有害物质或废料 不得使用甲醛 卤化物或芳香族碳氢化合物 产品中不得卤化物或芳香族碳氢化合物 产品中不得 含有汞 铅 铬及其化合物 含有汞 铅 铬及其化合物 在使用过程中 应最大程度地满足人居在使用过程中 应最大程度地满足人居 所要求的健康 舒适 卫生 安全 环保所要求的健康 舒适 卫生 安全 环保 与美观 且应具有灭菌 除臭 防火 调与美观 且应具有灭菌 除臭 防火 调 温 调湿等多种功能和良好的耐久性能 温 调湿等多种功能和良好的耐久性能 在完成使用寿命后 可再生循环利用或在完成使用寿命后 可再生循环利用或 易于转化为对环境无显著影响的物质 易于转化为对环境无显著影响的物质 由绿色建材的基本特征可以看出 传由绿色建材的基本特征可以看出 传 统建材主要追求的是材料的使用性能 而统建材主要追求的是材料的使用性能 而 绿色建筑材料追求的不仅仅是良好的使用绿色建筑材料追求的不仅仅是良好的使用 精品文档 12欢迎下载 性能 它在材料的生产 使用 废弃到再性能 它在材料的生产 使用 废弃到再 生的整个生命周期中特别强调与人居环境生的整个生命周期中特别强调与人居环境 协调共存 实际上它是一种对资源 能源协调共存 实际上它是一种对资源 能源 消耗少 对环境影响小 再生资源利用率消耗少 对环境影响小 再生资源利用率 高的具有优异使用性能的新型建筑材料 高的具有优异使用性能的新型建筑材料 绿色建材不仅仅是指某一具体的产品 它绿色建材不仅仅是指某一具体的产品 它 主要指对环境的贡献和功能 比如粉煤灰 主要指对环境的贡献和功能 比如粉煤灰 矿渣的资源化 既可以解决占用农田 污矿渣的资源化 既可以解决占用农田 污 染环境的问题 又能够解决土木工程资源染环境的问题 又能够解决土木工程资源 短缺的问题 因而它具备绿色建材的特征 短缺的问题 因而它具备绿色建材的特征 2 2 绿色建筑材料与可持续发展 绿色建筑材料与可持续发展 首先 从资源的开发利用与再生及对首先 从资源的开发利用与再生及对 环境影响的角度来看 绿色建材不仅可以环境影响的角度来看 绿色建材不仅可以 充分利用传统建材较少利用的低品位矿石 充分利用传统建材较少利用的低品位矿石 有效地节约了宝贵的矿产资源 而且还可有效地节约了宝贵的矿产资源 而且还可 精品文档 13欢迎下载 以大量利用矿渣 粉煤灰 磷渣 碱渣 以大量利用矿渣 粉煤灰 磷渣 碱渣 酸渣等工业废渣与副产品 以及生活中的酸渣等工业废渣与副产品 以及生活中的 废弃物及其它可再生资源为原料 从而既废弃物及其它可再生资源为原料 从而既 解决了可持续性生产中的资源不足的问题 解决了可持续性生产中的资源不足的问题 又减少了因煅烧天然矿物所消耗的能源及又减少了因煅烧天然矿物所消耗的能源及 其过程中所产生的大量其过程中所产生的大量 CO2CO2 SO2SO2 对环境造对环境造 成新的污染 同时它在完成使用寿命后还成新的污染 同时它在完成使用寿命后还 能够再生利用或易于降解为对环境无污染能够再生利用或易于降解为对环境无污染 的物质 比如可将废弃的建筑物及构件进的物质 比如可将废弃的建筑物及构件进 行分捡 破碎 筛分处理 不仅可为砼提行分捡 破碎 筛分处理 不仅可为砼提 供丰富的人造骨料资源 也将大大改变过供丰富的人造骨料资源 也将大大改变过 度开山或挖取河床以及由此引起的破坏自度开山或挖取河床以及由此引起的破坏自 然景观 造成水土流失的状况 从而直接然景观 造成水土流失的状况 从而直接 或间接地改善了自然环境和生态平衡 大或间接地改善了自然环境和生态平衡 大 大减轻了可持续发展的资源压力和环境负大减轻了可持续发展的资源压力和环境负 荷 为可持续性发展创造了充分的物质条荷 为可持续性发展创造了充分的物质条 件 件 精品文档 14欢迎下载 其次 从技术和经济角度看 绿色建其次 从技术和经济角度看 绿色建 材是在传统建材基础之上应用现代科学技材是在传统建材基础之上应用现代科学技 术发展起来的高技术产品 它采用大量的术发展起来的高技术产品 它采用大量的 工业副产品及废弃物为原料 其生产成本工业副产品及废弃物为原料 其生产成本 比使用天然资源会有所降低 因而会取得比使用天然资源会有所降低 因而会取得 比生产传统建材更好的经济效益 这是在比生产传统建材更好的经济效益 这是在 市场经济条件下可持续发展的源动力 如市场经济条件下可持续发展的源动力 如 普通硅酸盐水泥烧成温度在普通硅酸盐水泥烧成温度在 1450 1450 以上 以上 它不仅要求高品位的石灰石原料 消耗更它不仅要求高品位的石灰石原料 消耗更 多能源和资源 而且排放更多的有害气体 多能源和资源 而且排放更多的有害气体 而采用高新技术研究开发节能环保型的高而采用高新技术研究开发节能环保型的高 性能贝利特水泥 其烧成温度仅为性能贝利特水泥 其烧成温度仅为 1200 1200 1250 1250 预计每年可节省 预计每年可节省 10001000 万吨标准煤 万吨标准煤 可减少可减少 CO2CO2 总排放量总排放量 25 25 以上 并且可利用以上 并且可利用 低品位矿石和工业废渣为原料 这种水泥低品位矿石和工业废渣为原料 这种水泥 不仅具有良好的强度 耐久性和抗化学侵不仅具有良好的强度 耐久性和抗化学侵 蚀性 而且所产生的经济和社会效益也十蚀性 而且所产生的经济和社会效益也十 精品文档 15欢迎下载 分显著 再如我国的火力发电厂每年产生分显著 再如我国的火力发电厂每年产生 粉煤灰约粉煤灰约 1 51 5 亿吨 要将这些粉煤灰排入亿吨 要将这些粉煤灰排入 灰场需增加占地约灰场需增加占地约 10001000 公顷 由此造成的公顷 由此造成的 经济损失每年高达经济损失每年高达 300300 亿元 如将这些粉亿元 如将这些粉 煤灰转化为可利用的资源 所取得的正反煤灰转化为可利用的资源 所取得的正反 两方面的经济效益将十分可观 两方面的经济效益将十分可观 第三 从人类的生存与发展条件看 第三 从人类的生存与发展条件看 良好的人居环境 洁净的水源 无污染的良好的人居环境 洁净的水源 无污染的 食品是人体健康的基本条件 而人体健康食品是人体健康的基本条件 而人体健康 是对社会资源的最大节约 也是人类社会是对社会资源的最大节约 也是人类社会 可持续发展的根本保证 绿色建材避免使可持续发展的根本保证 绿色建材避免使 用了对人体十分有害的甲醛 芳香族碳氢用了对人体十分有害的甲醛 芳香族碳氢 化合物及含有汞 铅 铬化合物等物质 化合物及含有汞 铅 铬化合物等物质 可有效减少居室环境中至癌物出现的可能 可有效减少居室环境中至癌物出现的可能 使用绿色建材减少了使用绿色建材减少了 CO2CO2 SO2SO2 的排放量 的排放量 可有效减轻大气环境的恶化 减少大范围可有效减轻大气环境的恶化 减少大范围 酸雨发生的可能 全球温室化效应的加剧酸雨发生的可能 全球温室化效应的加剧 精品文档 16欢迎下载 以及由此产生的气候异常 反之 这些问以及由此产生的气候异常 反之 这些问 题如不加以解决 任其发展和蔓延 将对题如不加以解决 任其发展和蔓延 将对 人类自身的生存与发展构成严重威胁 没人类自身的生存与发展构成严重威胁 没 有了良好的人居环境 没有了人类赖以生有了良好的人居环境 没有了人类赖以生 存的能源和资源 也就没有了人类自身 存的能源和资源 也就没有了人类自身 人类社会的可持续发展也就无从谈起 人类社会的可持续发展也就无从谈起 可持续发展的含义十分广泛 涉及到可持续发展的含义十分广泛 涉及到 政治 经济 社会 自然 技术 文化等政治 经济 社会 自然 技术 文化等 各个方面 但总的来讲它一般包括三种生各个方面 但总的来讲它一般包括三种生 产即物质生产 人的生产和环境生产 物产即物质生产 人的生产和环境生产 物 质生产指人从环境中索取生产资源并将它质生产指人从环境中索取生产资源并将它 转化为生活资料的总过程 该过程产生生转化为生活资料的总过程 该过程产生生 活资料满足人的需要 同时产生废弃物返活资料满足人的需要 同时产生废弃物返 回环境 人的生产指人生存和繁衍的总过回环境 人的生产指人生存和繁衍的总过 程 该过程消费物质生产产出的生活资料程 该过程消费物质生产产出的生活资料 和环境生产所提供的生活资料 同时产生和环境生产所提供的生活资料 同时产生 废弃物返回环境 环境生产是指在自然力废弃物返回环境 环境生产是指在自然力 精品文档 17欢迎下载 和人力共同作用下环境对其自然结构和状和人力共同作用下环境对其自然结构和状 态的维持 包括消纳污染和产生资源 人态的维持 包括消纳污染和产生资源 人 和环境的系统通畅和谐与否取决于三种生和环境的系统通畅和谐与否取决于三种生 产的关系 因此只有三种生产维持相对的产的关系 因此只有三种生产维持相对的 动态平衡才能实现可持续发展 所以从这动态平衡才能实现可持续发展 所以从这 个意义讲可持续发展本质上是应用科学技个意义讲可持续发展本质上是应用科学技 术及经济管理知识 纠正由于无节制的技术及经济管理知识 纠正由于无节制的技 术激增所造成的负面后果 其主要方面就术激增所造成的负面后果 其主要方面就 是通过保护和减少浪费来更有效地利用资是通过保护和减少浪费来更有效地利用资 源以及对材料更好地循环利用 由此我们源以及对材料更好地循环利用 由此我们 可以看出 绿色建材符合可持续发展战略可以看出 绿色建材符合可持续发展战略 要求 与可持续发展在本质上是一致的 要求 与可持续发展在本质上是一致的 3 3 绿色建筑材料的应用与展望 绿色建筑材料的应用与展望 绿色建材在一些发达国家早已得到研绿色建材在一些发达国家早已得到研 制开发 近制开发 近 2020 年来 国际上主要工业发达年来 国际上主要工业发达 国家和地区对绿色建材发展非常重视 如国家和地区对绿色建材发展非常重视 如 精品文档 18欢迎下载 美国 加拿大 日本 西欧 北欧等已就美国 加拿大 日本 西欧 北欧等已就 建筑材料对室内空气的影响进行了全面 建筑材料对室内空气的影响进行了全面 系统的基础研究工作 并制定了严格的法系统的基础研究工作 并制定了严格的法 规 国际标准化机构规 国际标准化机构 ISOISO 也讨论制订了环也讨论制订了环 境协调和制品的标准 大大推动着国外绿境协调和制品的标准 大大推动着国外绿 色建材的发展 色建材的发展 美国是较早提出环境标志的国家 如美国是较早提出环境标志的国家 如 美国环保局 美国环保局 EPAEPA 设置了室内空气部 正 设置了室内空气部 正 在开展应用于室内的空气质量控制的研究在开展应用于室内的空气质量控制的研究 计划 加州大学设置了室内空气系 研究计划 加州大学设置了室内空气系 研究 和制订了评价建筑材料释放挥发性有机化和制订了评价建筑材料释放挥发性有机化 合物 合物 VOCVOC 的理论基础 确定了测试建筑 的理论基础 确定了测试建筑 材料释放挥发性有机化合物的体系和方法 材料释放挥发性有机化合物的体系和方法 提出了预测建筑材料影响室内空气质量的提出了预测建筑材料影响室内空气质量的 数学模型 数学模型 丹麦 挪威为了促进绿色建材的发展 丹麦 挪威为了促进绿色建材的发展 精品文档 19欢迎下载 推出了推出了 健康建材健康建材 标准 国家法律规定标准 国家法律规定 对于出售的涂料等建材产品在使用说明书对于出售的涂料等建材产品在使用说明书 上除了标出产品质量标准外 还必须标出上除了标出产品质量标准外 还必须标出 健康指标 瑞典已正式实施新的建筑法规 健康指标 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规定用于室内的建筑材料必须实行安全标 签制 制订了有机化合物室内空气浓度指签制 制订了有机化合物室内空气浓度指 标限值 德国是世界上最早推行环境标志标限值 德国是世界上最早推行环境标志 的国家 自发布了第一个环境标志的国家 自发布了第一个环境标志 蓝蓝 天使天使 后 至今实施后 至今实施 蓝天使蓝天使 的产品已的产品已 达达 75007500 多种 占全国商品的多种 占全国商品的 30 30 英国也 英国也 是研究开发绿色建材较早的欧洲国家之一 是研究开发绿色建材较早的欧洲国家之一 另外 芬兰 冰岛等国家于另外 芬兰 冰岛等国家于 19891989 年实施了年实施了 统一的北欧环境标志 日本对绿色建材的统一的北欧环境标志 日本对绿色建材的 发展非常重视 日本于发展非常重视 日本于 19881988 年开展环境标年开展环境标 志工作 至今已经有志工作 至今已经有 25002500 多种环保产品 多种环保产品 近年来 绿色建材在中国也得到了较近年来 绿色建材在中国也得到了较 大的发展 建筑装饰业对绿色建材开始给大的发展 建筑装饰业对绿色建材开始给 精品文档 20欢迎下载 以重视 特别是城市居民对于绿色建材给以重视 特别是城市居民对于绿色建材给 予了的极大关注 建设部已明令禁止使用予了的极大关注 建设部已明令禁止使用 含较多游离甲醛的含较多游离甲醛的 107107 胶等多年使用过的胶等多年使用过的 材料 北京市已明令禁止在砼中使用尿素材料 北京市已明令禁止在砼中使用尿素 等可产生氨气的防冻剂 此外一系列相关等可产生氨气的防冻剂 此外一系列相关 的标准已经或即将出台 我国也成立了相的标准已经或即将出台 我国也成立了相 应的环境标志产品认证委员会 水性涂料应的环境标志产品认证委员会 水性涂料 乳胶漆 是建材第一批首先实行环境标 乳胶漆 是建材第一批首先实行环境标 志的产品 乳胶漆的推广和应用是对过去志的产品 乳胶漆的推广和应用是对过去 使用油漆等传统的内墙装饰材料的重要变使用油漆等传统的内墙装饰材料的重要变 革 革 我国也先后从美国 加拿大 澳大利我国也先后从美国 加拿大 澳大利 亚等国家引进了一些绿色建材 同时在引亚等国家引进了一些绿色建材 同时在引 进的基础上开发出环保型 健康型的壁纸 进的基础上开发出环保型 健康型的壁纸 涂料 地毯 复合地板 纤维增强石膏板涂料 地毯 复合地板 纤维增强石膏板 等绿色装饰材料 一些防毒 消毒 灭菌等绿色装饰材料 一些防毒 消毒 灭菌 等绿色材料也正在走进千家万户 等绿色材料也正在走进千家万户 精品文档 21欢迎下载 人类已经跨入了人类已经跨入了 2121 世纪 在过去的岁月中 世纪 在过去的岁月中 传统建筑材料为人类的物质文明作出了巨传统建筑材料为人类的物质文明作出了巨 大贡献 同时也给人类带来了生态环境和大贡献 同时也给人类带来了生态环境和 资源 能源短缺等严重问题 随着时代的资源 能源短缺等严重问题 随着时代的 进步 人类要寻求与自然和谐相处 走可进步 人类要寻求与自然和谐相处 走可 持续发展之路 发展绿色建筑材料 净化持续发展之路 发展绿色建筑材料 净化 环境 消除污染 开发资源 节约能源 环境 消除污染 开发资源 节约能源 为人类创造更加美好舒适的生存空间 这为人类创造更加美好舒适的生存空间 这 是时代的要求 也是是时代的要求 也是 2121 世纪可持续发展的世纪可持续发展的 必然选择 人们有理由相信必然选择 人们有理由相信 2121 世纪将是绿世纪将是绿 色材料的世纪 色材料的世纪 3 3 绿色高性能混凝土 绿色高性能混凝土 GHPCGHPC 混凝土能否长期维持作为最主要的建混凝土能否长期维持作为最主要的建 筑结构材料 关键在于能否成为绿色材料 筑结构材料 关键在于能否成为绿色材料 因此提出因此提出 绿色高性能混凝土绿色高性能混凝土 GHPCGHPC 它是混凝土的发展方向 也是混凝土的未它是混凝土的发展方向 也是混凝土的未 精品文档 22欢迎下载 来 最早提出绿色高性能混凝土 来 最早提出绿色高性能混凝土 GHPCGHPC 的是吴中伟教授 绿色高性能混凝土的提的是吴中伟教授 绿色高性能混凝土的提 出在于加强人们对资源 能源和环境的重出在于加强人们对资源 能源和环境的重 视 要求混凝土工作者更加自觉地提高视 要求混凝土工作者更加自觉地提高 HPCHPC 的绿色含量或者加大其绿色度 节约更多的绿色含量或者加大其绿色度 节约更多 的资源 能源 将对环境的影响减到最少 的资源 能源 将对环境的影响减到最少 这不仅为了混凝土和建筑工程的持续健康这不仅为了混凝土和建筑工程的持续健康 发展 更是人类的生存和发展所必需的 发展 更是人类的生存和发展所必需的 一般认为一般认为真正的绿色高性能混凝土应符合真正的绿色高性能混凝土应符合 以下条件以下条件 1 1 所使用的水泥必须为绿色水泥 所使用的水泥必须为绿色水泥 此处的此处的 绿色水泥绿色水泥 是针对是针对 绿色绿色 水泥水泥 工业来说的 绿色水泥工业是指将资源利工业来说的 绿色水泥工业是指将资源利 用率和二次能源回收率均提高到最高水平 用率和二次能源回收率均提高到最高水平 并能够循环利用其它工业的废渣和废料 并能够循环利用其它工业的废渣和废料 技术装备上更加强化了环境保护的技术和技术装备上更加强化了环境保护的技术和 措施 粉尘 废渣和废气等的排放几乎接措施 粉尘 废渣和废气等的排放几乎接 精品文档 23欢迎下载 近于零 真正做到不仅自身实现零污染 近于零 真正做到不仅自身实现零污染 无公害 又因循环利用其它工业的废料 无公害 又因循环利用其它工业的废料 废渣 而帮助其它工业进行三废消化 最废渣 而帮助其它工业进行三废消化 最 大限度地改善环境 大限度地改善环境 2 2 最大限度地节约水泥熟料用量 最大限度地节约水泥熟料用量 从而减少水泥生产中的从而减少水泥生产中的 副产品副产品 二二 氧化碳 二氧化硫 氧化氮等气体 以减氧化碳 二氧化硫 氧化氮等气体 以减 少环境污染保护环境少环境污染保护环境 我国水泥产量世界 我国水泥产量世界 第一 如全世界水泥产量从现在第一 如全世界水泥产量从现在 1515 亿吨增亿吨增 加到加到 20102010 年的年的 1818 亿吨 则世界水泥工业亿吨 则世界水泥工业 将增加大气层中将增加大气层中 CO2CO2 量高达量高达 150150 亿吨 各亿吨 各 国已规定国已规定 CO2CO2 排放限量 水泥工业的发展排放限量 水泥工业的发展 必将受到限制 水泥产量不能再增加了 必将受到限制 水泥产量不能再增加了 必须积极改变品种和工艺以降低能耗 必须积极改变品种和工艺以降低能耗 GHPCGHPC 中最多可达中最多可达 60 60 80 80 磨细工业废渣而磨细工业废渣而 不是水泥熟料成为最大的胶凝组分 既能不是水泥熟料成为最大的胶凝组分 既能 满足满足 HPCHPC 的全部性能要求 又能大幅度减的全部性能要求 又能大幅度减 精品文档 24欢迎下载 少熟料用量 这将是一条主要出路 少熟料用量 这将是一条主要出路 3 3 更多地掺加经过加工处理的工业 更多地掺加经过加工处理的工业 废渣 如磨细矿渣 优质粉煤灰 硅灰和废渣 如磨细矿渣 优质粉煤灰 硅灰和 稻壳灰等作为活性掺合料 以节约水泥 稻壳灰等作为活性掺合料 以节约水泥 保护环境 并改善混凝土耐久性保护环境 并改善混凝土耐久性 用于砼的工业废渣主要有用于砼的工业废渣主要有 3 3 类 类 a a 水淬矿渣水淬矿渣 slag slag 我国年产矿渣约 我国年产矿渣约 80008000 万吨 巳大部用作水泥混合材 但细度粗 万吨 巳大部用作水泥混合材 但细度粗 活性未充分利用 因而造成水泥强度低 活性未充分利用 因而造成水泥强度低 矿渣掺量小 近年来日本对超细磨矿渣用矿渣掺量小 近年来日本对超细磨矿渣用 于砼进行了较系统的研究 代替水泥可高于砼进行了较系统的研究 代替水泥可高 达达 50 50 80 80 并取得流动性 耐久性 后 并取得流动性 耐久性 后 期强度等性能的明显改善 已成为期强度等性能的明显改善 已成为 HPCHPC 的的 有效组分 有效组分 b b 优质粉煤灰优质粉煤灰 fly fly ash ash 19851985 年加拿大能年加拿大能 源矿产部开发的高掺量粉煤灰混凝土 源矿产部开发的高掺量粉煤灰混凝土 精品文档 25欢迎下载 HFCCHFCC 也包括用于结构中的 也包括用于结构中的 HPCHPC 其中粉 其中粉 煤灰占胶凝材料总量的煤灰占胶凝材料总量的 55 55 6060 改变 改变 了几十年以来的粉煤灰代替水泥掺量不超了几十年以来的粉煤灰代替水泥掺量不超 过过 25 25 的传统作法 目前我国一些规范标的传统作法 目前我国一些规范标 准还都有此限制 准还都有此限制 我国粉煤灰排量增加迅 我国粉煤灰排量增加迅 速 速 19951995 年已超过年已超过 1 251 25 亿吨 其中不少优亿吨 其中不少优 质粉煤灰适于制作质粉煤灰适于制作 HPCHPC 例如内蒙古赤峰元 例如内蒙古赤峰元 宝山电厂优质灰超过我国宝山电厂优质灰超过我国 1 1 级灰标准 已级灰标准 已 大量用于北京首都国际机场航站楼等重要大量用于北京首都国际机场航站楼等重要 结构工程 结构工程 c c 硅粉 硅粉 silicasilica fumefume 硅粉是硅铁合金 硅粉是硅铁合金 厂在冶炼硅铁合金时从烟层中收集的飞灰 厂在冶炼硅铁合金时从烟层中收集的飞灰 我国硅灰产量约我国硅灰产量约 30003000 40004000 吨吨 年 其细年 其细 度极高 对砼的增强效果极好 但因量少度极高 对砼的增强效果极好 但因量少 而价高 故一般只用于有特殊要求的工程而价高 故一般只用于有特殊要求的工程 中 但是用少量硅粉与矿渣或粉煤灰复合 中 但是用少量硅粉与矿渣或粉煤灰复合 不仅能够增加复合细掺料的取代水泥量 不仅能够增加复合细掺料的取代水泥量 精品文档 26欢迎下载 增加增加 GHPCGHPC 的早期强度与多种性能 还具有的早期强度与多种性能 还具有 提高工作性 体积稳定性 耐久性 降低提高工作性 体积稳定性 耐久性 降低 温升等效果 这种因复合带来的超叠加效温升等效果 这种因复合带来的超叠加效 应 值得特别重视 应 值得特别重视 d d 大量应用以工业废液尤其是黑色纸浆废大量应用以工业废液尤其是黑色纸浆废 液为原料制造的减水剂 以及在此基础上液为原料制造的减水剂 以及在此基础上 研制的其它复合外加剂 帮助造纸工业消研制的其它复合外加剂 帮助造纸工业消 化处理难以治理的废液排放污染江河的问化处理难以治理的废液排放污染江河的问 题 题 e e 集中搅拌混凝土和大力发展预拌商品混集中搅拌混凝土和大力发展预拌商品混 凝土 消除现场搅拌混凝土所产生的废料 凝土 消除现场搅拌混凝土所产生的废料 粉尘和废水 并加强对废料和废水的循环粉尘和废水 并加强对废料和废水的循环 使用 使用 f f 发挥发挥 HPCHPC 的优势 通过提高强度 减小的优势 通过提高强度 减小 结构截面积或结构体积 减少混凝土用量 结构截面积或结构体积 减少混凝土用量 从而节约水泥 砂 石的用量 通过改善从而节约水泥 砂 石的用量 通过改善 精品文档 27欢迎下载 和易性来改善浇注密实性能 降低噪音和和易性来改善浇注密实性能 降低噪音和 能耗 通过大幅度提高混凝土耐久性 延能耗 通过大幅度提高混凝土耐久性 延 长结构物的使用寿命 进一步节约维修和长结构物的使用寿命 进一步节约维修和 重建费用 减少对自然资源无节制的使用 重建费用 减少对自然资源无节制的使用 g g 砂石料的开采应该以十分有序且不过分砂石料的开采应该以十分有序且不过分 破坏环境为前提 积极利用城市固体垃圾 破坏环境为前提 积极利用城市固体垃圾 特别是拆除的旧建筑物和构筑物的废弃物特别是拆除的旧建筑物和构筑物的废弃物 混凝土 砖 瓦及废物 以其代替天然砂混凝土 砖 瓦及废物 以其代替天然砂 石料 减少砂石料的消耗 发展再生混凝石料 减少砂石料的消耗 发展再生混凝 土 土 从上可知 发展从上可知 发展 HPCHPC 和和 GHPCGHPC 来防止波来防止波 特兰水泥产量快速增长是可行的 有效的 特兰水泥产量快速增长是可行的 有效的 但由于细掺料的超细磨和高效减水剂等都但由于细掺料的超细磨和高效减水剂等都 将提高成本 在开始阶段 会高出普通混将提高成本 在开始阶段 会高出普通混 凝土材料费用凝土材料费用 5050 左右 常不被业主所接左右 常不被业主所接 精品文档 28欢迎下载 受 至于环境等更大效益更不易得到重视 受 至于环境等更大效益更不易得到重视 4 4 绿色涂料 绿色涂料 1 1 绿色涂料的意义 绿色涂料的意义 大多数建筑物都需要用涂料进行装修 大多数建筑物都需要用涂料进行装修 一方面起到装饰作用 另一方面起到保护一方面起到装饰作用 另一方面起到保护 建筑物的作用 建筑物的作用 涂料按用途分为内墙涂料系列 外墙涂料按用途分为内墙涂料系列 外墙 涂料系列及浮雕涂层系列 按类型分为面涂料系列及浮雕涂层系列 按类型分为面 漆 中层漆 底漆等漆 中层漆 底漆等 涂料的主要成分为涂料的主要成分为 树脂类有机高分子化合物 在使用时树脂类有机高分子化合物 在使用时 刷或刷或 喷涂喷涂 需用稀释剂调成合适黏度以方便施工 需用稀释剂调成合适黏度以方便施工 精品文档 29欢迎下载 环保涂料环保涂料 这些稀释剂挥发性强这些稀释剂挥发性强 大量弥散于空气大量弥散于空气 中中 是引起人中毒的罪魁祸首 各类是引起人中毒的罪魁祸首 各类 稀料稀料 是由一些酯类 酮类 醚类 醇类及苯 是由一些酯类 酮类 醚类 醇类及苯 甲苯 二甲苯等芳香烃配制而成 甲苯 二甲苯等芳香烃配制而成 其中危害最大的是苯 它不仅能引起其中危害最大的是苯 它不仅能引起 麻醉和刺激呼吸道 而且能在体内神经组麻醉和刺激呼吸道 而且能在体内神经组 织及骨髓中积蓄 破坏造血功能织及骨髓中积蓄 破坏造血功能 红 白红 白 血球和血小板减少血球和血小板减少 长期接触能造成严重 长期接触能造成严重 后果 后果 传统的低固含量溶剂型涂料约含传统的低固含量溶剂型涂料约含 5050 的有机溶剂 涂料的加工和生产产生的有的有机溶剂 涂料的加工和生产产生的有 精品文档 30欢迎下载 机化合物在人类活动所产生的有机挥发组机化合物在人类活动所产生的有机挥发组 分分 VOC VOC 总量中仅次于交通 居第二位 约总量中仅次于交通 居第二位 约 占占 2020 25 25 2 2 绿色涂料的类型 绿色涂料的类型 所谓所谓 绿色涂料绿色涂料 是指节能 低污染是指节能 低污染 的水性涂料 粉末涂料 高固体含量涂料的水性涂料 粉末涂料 高固体含量涂料 或称无溶剂涂料或称无溶剂涂料 和辐射固化涂料等 和辐射固化涂料等 高固含量溶剂型涂料 其主要特点是 高固含量溶剂型涂料 其主要特点是 在可利用原有的生产方法 涂料工艺的前在可利用原有的生产方法 涂料工艺的前 提下 降低有机溶剂用量 从而提高固体提下 降低有机溶剂用量 从而提高固体 组分 组分 水基涂料 事实上 现在水基涂料使用水基涂料 事实上 现在水基涂料使用 量已占所有涂料的一半左右 水基涂料主量已占所有涂料的一半左右 水基涂料主 要有水溶性 水分散性和乳胶性要有水溶性 水分散性和乳胶性 3 3 种类型 种类型 a a 水分散型涂料 水分散型涂料实际应用水分散型涂料 水分散型涂料实际应用 面相对大一些 是通过将高分子树脂溶解面相对大一些 是通过将高分子树脂溶解 精品文档 31欢迎下载 在有机溶剂在有机溶剂 水混合溶剂中而形成 水混合溶剂中而形成 b b 乳胶型涂料 涂料在使用过程中 高分子乳胶型涂料 涂料在使用过程中 高分子 通过离子间的凝结成膜 通过离子间的凝结成膜 c c 水溶性高分子水溶性高分子 涂料 涂料 粉末涂料 粉末涂料理论上是绝对的粉末涂料 粉末涂料理论上是绝对的 vocvoc 为零的涂料 制备工艺复杂 难以得到薄为零的涂料 制备工艺复杂 难以得到薄 的涂层 的涂层 液体无溶剂涂料 能量束固化型涂料 液体无溶剂涂料 能量束固化型涂料 这类涂料之中多数含有不饱和基团或其他这类涂料之中多数含有不饱和基团或其他 反应性基团 在紫外线 电子束的辐射下 反应性基团 在紫外线 电子束的辐射下 可在很短的时间内固化成膜 可在很短的时间内固化成膜 双液型涂料 双液型涂料贮存时低粘双液型涂料 双液型涂料贮存时低粘 度树脂和固化剂分开包装 使用前混合 度树脂和固化剂分开包装 使用前混合 涂装时固化 涂装时固化 弹性涂料 所谓弹性涂料 即形成的涂弹性涂料 所谓弹性涂料 即形成的涂 膜不仅具有普通涂膜的耐水 耐候性膜不仅具有普通涂膜的耐水 耐候性 而且而且 精品文档 32欢迎下载 能在较大的温度范围内能在较大的温度范围内 保持一定的弹性韧保持一定的弹性韧 性及优良的伸长率 从而可以适应建筑物性及优良的伸长率 从而可以适应建筑物 表面产生的裂纹而使涂膜保持完好 表面产生的裂纹而使涂膜保持完好 6 6 杀虫内墙装饰乳胶漆 具有杀虫 放霉杀虫内墙装饰乳胶漆 具有杀虫 放霉 菌等作用 菌等作用 涂料的研究和发展方向越来越明确 涂料的研究和发展方向越来越明确 就是寻求就是寻求 vocvoc 不断降低 直至为零的涂料 不断降低 直至为零的涂料 而且其使用范围要尽可能宽 使用性能优而且其使用范围要尽可能宽 使用性能优 越 设备投资适当等 因而水基涂料 粉越 设备投资适当等 因而水基涂料 粉 末涂料 无溶剂涂料等可能成为将来涂料末涂料 无溶剂涂料等可能成为将来涂料 发展的