绿色建筑的绿色建筑材料(第八讲)

1绿色建筑材料2主要内容绿色建筑与绿色建筑材料的关系绿色建材的概念和内涵国内外绿色建材发展现状和趋势绿色建材评价方法及选用原则常用的绿色建材产品天津大学建筑节能中心BuildingEnergyEfficiencyCenter,TianjinUniversity3一、绿色建筑与绿色建筑材料的关系天津大学建筑节能中心BuildingEnergyEfficiencyCenter,TianjinUniversity建筑材料是建筑的基础，又是建筑的灵魂。即使有再开阔的思路，再玄妙的设计，建筑也必须通过材料这个载体来实现我国建材工业的主要产品水泥、玻璃、陶瓷、粘土砖产量世界第一，建材工业能耗占全国社会终端总能耗的16%绿色建筑关键技术中的“居住环境保障技术”、“住宅结构体系与住宅节能技术”、“智能型住宅技术”、“室内空气与光环境保障技术”、“保温、隔热、防水技术”都与绿色建材有关将绿色建材的研究、生产和高效利用能源技术和各种新的绿色建筑技术的研究密切结合起来是未来建筑的发展趋势4二、绿色材料的概念与内涵天津大学建筑节能中心BuildingEnergyEfficiencyCenter,TianjinUniversity绿色建筑材料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绿色建筑材料的界定不能仅限于某个阶段，而必须采用涉及多因素、多属性和多维的系统方法，必须综合考虑建筑材料的生命周期全过程各个阶段。1、概念5天津大学建筑节能中心BuildingEnergyEfficiencyCenter,TianjinUniversity节约资源：材料使用应该减量化、资源化、无害化，同时开展固体废物处理和综合利用技术节约能源：在材料生产、使用、废弃以及再利用等过程中耗能低，并且能够充分利用绿色能源，如太阳能、风能、地热能和其他再生能源符合环保要求、降低对人类健康及其生活环境的危害：材料选用尽量天然化、本地化，选用无害无毒且可再生、可循环的材料2、绿色建材应满足的性能：6天津大学建筑节能中心BuildingEnergyEfficiencyCenter,TianjinUniversity新型VS传统全寿命周期和使用过程（装饰装修材料）中的差别新型墙体材料VS实心粘土砖从原料采集——生产制造——包装运输——市场销售——使用维护——回收利用各环节都符合低能耗、低资源和对环境无害化要求3、绿色建材的内涵7天津大学建筑节能中心BuildingEnergyEfficiencyCenter,TianjinUniversity从资源和能源的选用上看，绿色建材生产所用原料尽可能少用天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾、废液等废弃物从生产技术上看，绿色建材生产采用低能耗制造工艺和不污染环境的生产技术从生产过程上看，绿色建材在产品配置或生产过程中，不使用甲醛、卤化物溶剂或芳香烃；产品中不得含有汞及其化合物，不得使用含铅、镉、铬及其化合物的颜料和添加剂；尽量减少废渣、废气以及废水的排放量，或使之得到有效的净化处理从使用过程上看，绿色建材产品的设计是以改善生活环境、提高生活质量为宗旨，即产品不仅不损害人体健康，而且应有利于人体健康。产品拥有多功能化的特征，如抗菌、灭菌、防毒、除臭、隔热、阻燃、防火、调温、调湿、消声、消磁、防辐射和抗静电等从废弃过程上看，绿色建材可循环使用或回收再利用，不产生污染环境的废弃物4、绿色建材与传统建材的区别8天津大学建筑节能中心BuildingEnergyEfficiencyCenter,TianjinUniversity5、绿色建材特征(1)以低资源、低能耗、低污染为代价生产的高性能传统建筑材料，如用现代先进工艺和技术生产的高质量水泥；(2)能大幅降低建筑能耗(包括生产和使用过程中的能耗)的建材制品，如具有轻质、高强、防水、保温、隔热、隔声等功能的新型墙体材料；(3)有更高使用效率和优异材料性能，从而能降低材料消耗的建筑材料，如高性能水泥混凝土、轻质高强混凝土；(4)具有改善居室生态环境和保健功能的建筑材料，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；(5)能大量利用工业废弃物的建筑材料，如净化污水、固化有毒有害工业废渣的水泥材料。9三、国内外绿色建材发展现状和趋势天津大学建筑节能中心BuildingEnergyEfficiencyCenter,TianjinUniversity10四、绿色建材评价方法及选用原则天津大学建筑节能中心BuildingEnergyEfficiencyCenter,TianjinUniversityISO14000体系认证（世界上最为完善和系统的环境管理国际标准）•环境管理体系、环境行为体系、生命周期评价、环境管理、产品标准中的环境因素等组成环境标志产品认证（质量优、环境行为优）国家相关认证体系（节能门窗、绿色装饰材料等）单因子评价复合评价1、评价方法11四、绿色建材评价方法及选用原则天津大学建筑节能中心BuildingEnergyEfficiencyCenter,TianjinUniversity标准资源消耗能源消耗生产环境影响清洁生产本地化使用寿命洁净施工环境影响再生利用性2、评价内容12四、绿色建材评价方法及选用原则天津大学建筑节能中心BuildingEnergyEfficiencyCenter,TianjinUniversity对各种资源，尤其是非再生资源的消耗尽可能低尽可能使用生产能耗低、可以减少建筑能耗以及能够充分利用绿色能源的建筑材料尽可能选用对环境影响小的建筑材料尽可能就近取材，减少运输过程中的能耗和环境污染提高旧建材的使用率严格控制室内环境质量，有害物质零排放3、选用原则13五、常用的绿色建材产品天津大学建筑节能中心BuildingEnergyEfficiencyCenter,TianjinUniversity建材分为10大类：1、水泥2、混凝土3、水泥制品4、建筑卫生陶瓷5、建筑玻璃6、建筑石材7、墙体材料8、木材9、金属材料10、化学建材14天津大学建筑节能中心BuildingEnergyEfficiencyCenter,TianjinUniversity1、生态水泥（eco-cement）水泥是主要的建筑材料。生产1t水泥熟料约需1.1t石灰石，烧成、粉碎需约105kg煤、与此同时，分解1.1t石灰石,排放0.49tCO2。生态水泥主要是指在生产和使用过程中尽量减少对环境影响的水泥。如利用生活垃圾的焚烧灰和下水道污泥的脱水干粉作为原料生产水泥。(1)粉煤灰硅酸盐水泥。粉煤灰是火力发电厂燃煤粉锅炉排出的废渣。(2)矿渣硅酸盐水泥。由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为矿渣硅酸盐水泥。(3)垃圾焚烧与水泥煅烧结合。在利用垃圾可燃热量的同时以焚烧灰作为原料的生产技术。该技术不仅替代部分燃料，垃圾燃烧后产生的灰渣作为水泥原料被加以利用。15天津大学建筑节能中心BuildingEnergyEfficiencyCenter,TianjinUniversity1、生态水泥（eco-cement）(1)其生产所用原料尽可能少用天然资源,大量使用尾矿、废渣、垃圾、废液等废弃物。(2)生产和使用过程中有利于保护和改造自然环境、治理污染。(3)可使废弃物再生资源化并可回收利用。(4)产品设计以改善生活环境、提高生活质量为宗旨,即产品不仅不危及人体健康,而且应有益于人体健康,产品具有多功能化,如阻燃、防火、调温、调湿、消声、防射线等。(5)具有良好的使用性能,满足各种建设的需要,生态水泥从材料设计、制备、应用,直至废弃物处理,全过程都与生态环境相协调,都以促进社会和经济的可持续发展为目标。16天津大学建筑节能中心BuildingEnergyEfficiencyCenter,TianjinUniversity2、绿色混凝土绿色混凝土应具有比传统混凝土更高的强度和耐久性，可以实现非再生性资源的可循环使用和有害物质的最低排放，既能减少环境污染，又能与自然生态系统协调共生。（1）绿色高性能混凝土（2）再生骨料混凝土（3）环保型混凝土17是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上，选用优质原材料，在妥善的质量管理的条件制成的。除了水泥、水、集料以外，高性能混凝土采用低水胶比和掺加足够的细掺料与高效外加剂。•用大量工业废渣作为活性细掺料代替大量熟料•不是熟料水泥而是磨细水淬矿渣和分级优质粉煤灰、硅灰等，或它们的复合，成为胶凝材料的主要组分，生产这种与环境相容的胶凝材料高性能混凝土应同时保证下列诸性能：耐久性、工作性、各种力学性能、适用性、体积稳定性和经济合理性。（1）绿色高性能混凝土18再生骨料混凝土指以废混凝土、废砖块、废砂浆作骨料，加入水泥砂浆拌制的混凝土•我国20世纪50年代所建成的混凝土工程已使用50余年，许多工程都已经损坏，随着结构的破坏，许多建筑物都需要修补或拆除，而在大量拆除建筑废料中相当一部分都是可以再生利用的•如果将拆除下来的建筑废料进行分选，制成再生混凝土骨料，用到新建筑物的重建上，不仅能够根本上解决大部分建筑废料的处理问题，同时减少运输量和天然骨料使用量•再生骨料与天然骨料相比，孔隙率大、吸水性强、强度低，因此再生骨料混凝土与天然骨料配置的混凝土的特性相差较大，这是应用再生骨料混凝土时需要注意的问题。（2）再生骨料混凝土19多孔混凝土也称为无砂混凝土，它具有粗骨料，没有细骨料，直接用水泥作为黏结剂连接粗骨料，其透气和透水性能良好，连续空隙可以作为生物栖息繁衍的地方，而且可以降低环境负荷，是一种新型的环保材料植被混凝土则是以多孔混凝土为基础，然后通过在多孔混凝土内部的孔隙加入各种有机、无机的养料来为植物提供营养，并且加入了各种添加剂来改善混凝土内部性质，使得混凝土内部的环境适合植物生长，另外还在混凝土表面铺了一层混有种子的客土，提供种子早期的营养透水性混凝土与传统混凝土相比，透水性混凝土最大的特点是具有15％一30％的连通孔隙，具有透气性和透水性，将这种混凝土用于铺筑道路、广场、人行道等，能扩大城市的透水、透气面积，增加行人、行车的舒适性和安全性，减少交通噪声，对调节城市空气的温度和湿度调节具有重要作用。（3）环保型混凝土20天津大学建筑节能中心BuildingEnergyEfficiencyCenter,TianjinUniversity3、加气混凝土砌块加气混凝土是以硅质材料（砂、粉煤灰及含硅尾矿等）和钙质材料（石灰、水泥）为主要原料，掺加发气剂（铝粉），通过配料、搅拌、浇注、预养、切割、蒸压、养护等工艺过程制成的轻质多孔硅酸盐制品。因其经发气后含有大量均匀而细小的气孔，故名加气混凝土。21天津大学建筑节能中心BuildingEnergyEfficiencyCenter,TianjinUniversity3、加气混凝土砌块加气混凝土按形状，可分为各种规格砌块或板材加气混凝土按原料，基本有三种:(水泥,石灰,粉煤灰加气砖);(水泥,石灰,砂加气砖);(水泥,矿渣,砂加气砖)加气混凝土按用途，可分为非承重砌块、承重砌块、保温块、墙板与屋面板五种加气混凝土的特性由于加气混凝土具有容重轻、保温性能高、吸音效果好，具有一定的强度和可加工性等优点22天津大学建筑节能中心BuildingEnergyEfficiencyCenter,TianjinUniversity3、加气混凝土砌块1质轻：孔隙达70%~85%，体积密度一般为500～900kg/m3，为普通混凝土的1/5，粘土砖的1/4，空心砖的1/3，与木质差不多，能浮于水。可减轻建筑物自重，大幅度降低建筑物的综合造价2防火：主要原材料大多为无机材料，因而具有良好的耐火性能，并且遇火不散发有害气体。耐火650度，为一级耐火材料，90mm厚墙体耐火性能达245分钟，300mm厚墙体耐火性能达5