第三节　我国绿色建筑对建筑材料的要求

我国绿色建筑的目标被形象地定义为“四节一环保”，即节能、节水、节地、节材和保护环境，其中“保护环境”又隐含着创建一个良好的室内环境和小范围的建筑室外环境。

“四节一环保”中的节能、节水、节地、节材和保护环境之间既有区别和侧重，又有相互关联。其中“节材”最能体现这个特点。众所周知，建筑离不开各种建材，而建材的生产又消耗大量的能源和资源，如果考虑生产建材的所需原材料的开采和制备，建材的生产还与节地和环境保护密切相关。因此，广义的“节材”对绿色建筑非常重要。所谓广义的“节材”首先是选择一个良好合理的建筑体形使其受力合理。随着设计、建造技术的进步，当今世界体形怪异、受力不合理的建筑并不鲜见。这类建筑可以确保安全和使用，但这都是要付出巨大代价的，直接的代价就是造价高，其背后就是要多采取非常规的构造措施，多消耗大量的建筑材料甚至高性能的特殊建筑材料。这一点与绿色建筑的宗旨是根本违背的。当然，社会的多样性决定了建筑不可能都简单划一，一个城市、一个国家建一些地标性的建筑也是应该的，既可以反映该城市的特点和文化，聚拢人气，促进当地经济和社会的发展，又可以给人以鼓舞和精神上的享受。然而，过多地、片面地追求建造超高超限外形奇特的建筑，追求所谓的视觉冲击，有时甚至不计代价，是技术界乃至全社会应该坚决反对的。

在最新的《绿色建筑评价标准》GB 50378—2014中就设有关于建筑体形是否规则，受力是否合理的评分条文。当然该条文的设立并不能彻底阻止怪异奇特建筑的出现，但至少表明了一种态度，即绿色建筑追求简洁，希望建筑回归理性，理性的美才是一种真正的美、健康的美。

绿色建筑对建筑材料的具体要求主要体现在以下几个方面：一是建筑材料能够有助于延长建筑的使用寿命；二是建筑材料的生产和运输过程本身是节能、节水、节约矿产资源和环保的；三是建筑材料的功能和性能有助于建筑的节能环保；四是建筑材料最好能易于回收再利用。一种建筑材料要同时具备以上所有的优点，或者说满足上述所有的要求是不太现实的。因此，在材料的选择上应该结合建筑的特点突出重点。

一、建筑材料应具有长的使用寿命

建筑的长寿命是一种根本意义上的节材。耐久、耐候是建筑材料最重要的性能要求之一。近年来，国内的建筑行业正在关注“百年建筑”这样一个命题。要使建筑的寿命达到百年甚至更长，设计和建造技术固然起着非常关键的作用，同时建筑材料本身的使用寿命也是至关紧要的，没有百年的建材何来百年的建筑？从一个宏观的角度看，地球表面最大量的人类痕迹就是建筑，建筑平均寿命的长短当然直接涉及节约还是浪费的问题。从一个微观的角度讲，虽然随着技术的进步，建筑材料的回收和利用越来越变得可能，但无论技术如何进步，回收和再利用总是和再次消耗大量的能源和资源联系在一起的。从这个意义上来说，保证建筑材料耐久性、耐候性，延长建筑的使用寿命对节能、节水、保护环境是非常重要的。可以说，建筑材料的长寿命是建筑长寿的基本保证，也是绿色建筑“节材”的根本。

二、建筑材料的生产过程要节约资源和降低环境污染

建筑材料的种类非常多，建筑材料的生产是非常耗费资源的，常常还伴随着严重的环境污染。例如，最大宗的建材水泥和钢材的生产需要大量的原材料，耗费大量的燃料和水，不可避免地伴随着大量废气、废水和粉尘的排放，严重影响着周边的环境。近年来，京津地区雾霾天气出现得越来越频繁，河北省大量新建的钢铁厂和水泥厂很可能是主要原因之一。河北省大量存在的小规模钢铁厂和小型水泥炉窑，生产技术工艺落后，产品质量低，单位产量的能耗和水耗高，又大大加剧了这种环境污染的现象。除水泥钢铁之外，砖瓦这样的传统建材同样也存在着资源耗费大和破坏环境的问题。秦砖汉瓦在我国沿用了2000年，到了现代，城市发展的规模越来越大，耕地资源越来越紧缺，而传统的砖瓦生产不仅消耗大量的燃料，而且消耗大片的耕地，以至于国家在很多地区都实行了严格的禁黏（禁止使用黏土砖）、禁实（禁止使用实心黏土砖）的政策。因此，绿色建材很重要的一个方面就是降低生产能耗、水耗和原材料消耗。通过技术创新，不断地改进工艺，无疑是降低生产能耗、水耗和原材料消耗的一条最重要的途径。取缔关闭一批规模过小的钢铁厂、水泥厂也是达到同样目的的另一条必要的途径。实践证明，由于受技术和成本的限制，规模过小的钢铁厂、水泥厂无法根治产品质量差、能耗水耗高、污染排放失控的顽疾。

三、建筑材料及其制品应具有高的性能和功能

建筑材料的性能和功能的提升对绿色建筑而言更是非常重要。高强钢筋和高标号混凝土的大规模推广使用可以相当可观地节省钢筋和水泥的用量。各种特种水泥的出现，使得各种高性能混凝土能满足建筑所提出的一些特殊需要。这也是一种直接的“节材”。

众所周知，绿色建筑一个很重要的特征就是它具有良好的保温隔热性能，而这种性能依赖于高效保温材料的大量应用。“建筑节能”的概念明确提出大约是在20世纪70年代，在此之前，建筑围护结构（墙、窗、屋顶等）的保温隔热性能不太受关注，冬天室内温度过低，人们就加大供暖的力度。我国北方地区建筑的墙体主要是砖墙，在京津一带，墙体基本上就是所谓的37墙或一砖半墙。一块砖的长度约为25cm，宽度约为长度的一半，37墙也就是一块纵砖加一块横砖的厚度。到了沈阳多为50墙或二砖墙，更冷的地方如哈尔滨就用62墙或二砖半墙。当时没有高效的保温墙材，只能靠增加砖墙的厚度来抵御不同的严寒。

20世纪70年代，中东战争引起了西方世界的第一次能源危机，欧洲的一些发达国家突然发现冬季采暖的能源供应出现了严重的危机。为了降低对中东阿拉伯国家能源资源的依赖，他们发现大幅提高建筑围护结构的保温性能，可以降低采暖能耗而同时保持室内舒适的温度。于是建筑节能就从应用高效保温材料提高建筑的保温性能开始了。时至今日，欧洲节能建筑的这个重要发展方向之一仍在继续。以德国的超低能耗住宅、被动房为例，其结构墙体外面敷设的EPS保温板的厚度甚至达到了30cm，这一层保温材料层的保温性能与600mm厚的黏土砖墙相当。

我国的建筑节能工作开始于20世纪80年代，从那时起，建材行业持续不断地从发达国家引进高效保温材料的生产技术。先是引进加气混凝土生产技术，后是引进岩棉矿棉生产技术，再后来是聚苯乙烯泡沫板、聚氨酯等。目前，国际上几乎所有的高效保温材料国内都具有相当可观的生产能力。正是具有了这样的生产能力，才使得我国能够全面开展建筑节能工作。

选择和使用好的建筑材料，一方面要考虑材料本身的保温隔热性能，另一方面也要考虑材料生产过程的资源消耗和环境污染情况，除此之外，考虑材料的安全性和耐久性也非常重要。我国地域辽阔，气候多变，根据一月和七月的平均温度，960万平方公里国土被分为严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖、温和五大气候区。在严寒和寒冷地区，由于保温要求高，选择墙体复合的高效保温材料可能首要考虑的因素是材料的保温性能，其次才是材料的使用寿命和其他因素。而在夏热冬冷和夏热冬暖地区，对保温材料的保温性能要求肯定不如在严寒和寒冷地区那么高，因此可以多考虑材料的使用寿命。另外，高效保温材料大都为有机材料，防火性能差，近几年来的几次建筑火灾造成了重大的人员伤亡。为预防火灾事故的发生，保温材料的防火性能也越来越受到业界的关注，显然这也是绿色建筑选用建材时的重要因素之一。有机材料的寿命一般都会显著地短于以钢筋混凝土为代表的建筑结构材料，虽然目前的技术水平还无法生产出既具有非常高的保温性能同时又具有与建筑结构材料同寿命的有机保温材料，但尽量选用寿命长的有机保温材料也是绿色建筑选用保温材料的一个重要考量。绿色建筑又讲求全生命期，考虑到有机保温材料更换拆除之后的循环再利用也是很重要的。

四、建筑材料要易于回收再利用

建筑材料易于回收再利用对绿色建筑而言也是非常重要的。绿色建筑的理念中很重要的一个特点就是“全生命期”，“四节一环保”不仅要在规划、设计、建造、使用过程中得以体现，而且还要在建筑的拆除过程中也有所体现。在建筑的拆除过程中体现节材，回收再利用无疑是最重要的。再利用又可分成两种不同的程度。最理想的当然是不加处理或经过简单的清理和修复直接应用于新的建筑中，如某些建筑构件，室内的活动分隔和围挡，以及木墙板、木地板等装修材料。另一种是回收的旧建材作为原材料通过再次生产过程成为新的建筑材料，如钢铁、玻璃的回炉再生等。随着技术的进步，回收混凝土、破碎砖瓦等旧建筑拆除固体废弃物，就地生产成墙材等新建筑材料也已经成为可能。这种回收再利用的方式非常值得提倡，节约资源和保护环境的意义也很明显很重大。但是这种就地回收再生产的模式受制于经济原因一时还难以推广普及。当今社会，许多有利于节约、环保的事情都受制于经济的原因推广普及受阻。其实所谓的经济原因主要还是未将环境成本考虑在内。直接成本事关生产者和消费者，马上就能看得清清楚楚。而环境成本事关大众、事关社会，其影响也非当时能够显现。但一旦环境受到破坏，其影响非同小可，需要极大的社会成本和时间加以修复，甚至根本无法彻底修复。随着人们对保护环境重要性认识的不断提高，将环境成本转化为直接成本的步伐肯定会加快，碳交易就是一个很好的例子。一旦环境成本转化为直接成本，很多生产过程的经济性就不得不重新审视。

无论技术如何进步，百分之百的建筑材料直接和间接回收再利用也是不太可能的，当建筑拆除时，大量的旧建筑材料肯定还会是固体废弃物。因此，除考虑回收再利用外，使用易于破碎风化和自然降解，最终无毒无害地回归自然的建筑材料也是非常重要的。特别是当今的建筑大量的使用各种塑料等化学材料，这类材料的无毒快速降解特性是非常有必要加以重视和考虑的。同样是受制于经济原因，目前整个社会对这方面的关注还远远不够。

以上从几个方面简述了绿色建筑对建筑材料的基本要求。一方面建筑材料很难同时满足上述各方面的要求；另一方面从更细处着眼，这些要求也非绿色建材的全部。近10年来，我国的绿色建筑在政府的强力推动下已经取得了长足发展，政策和法规体系都已基本建立。但是，目前绿色建筑的发展与绿色建材的发展似乎还缺乏直接的关联，这不能不说是一个缺憾，因为毕竟建筑是离不开建筑材料的。2012年，国家财政部与住房和城乡建设部联合发布《关于加快我国绿色建筑发展的实施意见》，其中明确提出“加大高强钢、高性能混凝土、防火与保温性能优良的建筑保温材料等绿色建材的推广力度。要根据绿色建筑发展需要，及时制定发布相关技术、产品推广公告、目录，促进行业技术进步”等要求。

目前住房和城乡建设部正在着手开展我国绿色建材的认定工作，随着认定工作的开展，绿色建材的概念一定会越来越清晰、越来越完整、越来越能满足绿色建筑的需求。