绿色建材在建筑设计中选用探析

[摘要]绿色材料又称生态建材，是在原料采取、产品制造、应用过程和使用以后的再生循环利用等环节中对地球环境负荷最小和对人类身体健康无害的材料。现代社会提倡可持续发展建设，在建筑设计中也越来越追求绿色材料的使用，同时绿色建材在建筑设计中的选用作为一种新的研究课题，本文重点探析了绿色建材在建筑设计中的选用。

[关键词]绿色建材 建筑设计 材料选用

引言

在人类社会不断追求一种可持续性发展的今天，有关建筑的绿色建材与建筑设计问题逐渐得到社会的重视。其中政府部门更是不断通过立法、行政等手段鼓励和引导建筑行业向更为健康的方向发展；开发企业亦在不断争取产品创新，以提高其建筑产品的高附加值；建筑设计则作为建筑产业链中最为上游的一环，对产业发展的导向起着至关重要的作用。绿色建材萌芽于20世纪90年代，并以其环保、健康的特点备受青睐。特别是进入21世纪，绿色建筑已不再仅仅作为一种时尚，而已经成为人们生活中实实在在的需求。绿色建筑是“绿色建筑”规划、设计和“绿色”建筑技术、材料的高效集成，绿色建材的选用是其中非常重要的方面，可以说建筑材料的绿色化是绿色建筑的基础。

1.绿色建筑与建筑材料的关系

建筑材料行业是建筑行业的基础，建筑是由建筑材料构筑的。据统计仅房屋工程所需的建筑材料就有76大类，2500多个规格，1800多个品种，建筑产品成本的2/3属于材料费。每年房屋建筑的材料消耗量占全国消耗量的比例为：钢材占25%、木材占40%、水泥占70%、玻璃占70%、运输量占70%。建筑的不可持续发展很大程度上是因为建筑材料在生产和使用过程中的高能耗、严重的资源消耗和环境污染。我国建筑能耗（包括建材生产和建筑能耗）大约为全国能耗总量的25%。因此，对材料的选用很大程度上决定了建筑的 “绿色”程度。国际住房与规划联合会第46届世界大会形成了以下共识：一是建材工业的发展需要服从环境保护和绿色建筑的需要，不但要控制环境污染和生态破坏，还要在保护自然生态环境和人文历史环境中处理好现在发展与未来发展的关系；二是建材工业的发展要服从国家可持续发展战略的需要，要在建立节水型社会、建筑垃圾再利用等方面加快发展速度；三是建材工业的发展要在推行住宅产业现代化中加快发展，实现住宅建设向质量效益型转轨。

《中国住宅产业技术》中提出的5个方面、24项关键技术中有居住环境保障技术、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、防水技术等多项与绿色建材相关的内容。这些建筑技术的发展必然以材料为基础。因此，发展绿色建材，将促进绿色建筑业的发展。“没有好的建材，建筑永远成不了精品。”建材是建筑的灵魂，即使有再开阔的思路，再玄妙的设计，建筑是必须通过材料这个载体来实现的。因此，可以说绿色建筑离不开绿色建材。

2.绿色建材的选择原则与管理

绿色建材选择应以材料流为对象，对整个设计过程中的每一个环节进行环境因素评价，以使产品对环境的小利影响最小。显然，传统的以考虑性能、经济原则为主的选材思想已不能充分满足现代设计的要求，必须进行更新与完善。根据生态建筑设计的特点，遵循同时满足功能属性和绿色属性的原则，简化选择过程，可以采用分层分析选择的方法，第一层选择满足产品使用性能、工艺性能、经济性能要求的材料，第二层在选择出的材料中选择出满足环境性能要求的材料。

2.1满足产品使用性能、工艺性能、经济性能要求原则

1.1.1在一定的室内外环境下，所选材料首先要满足建筑的功能要求和所期望的使用寿命。

1.1.2考虑材料的工艺性能及材料的加工工艺路线。

1.1.3选用的材料必须保证制作和施工总成本最低，以使产品具有较强的竞争力。

2.2满足环境性能要求原则

1.2.1绿色建材应对环境没有副作用，并与环境有良好的协调性。因此建议使用低能耗、无污染或污染最小的材料，使之产生的废弃物最少，对环境污染最小。同时在选材时尽量小用涂镀的材料(涂镀工艺不仅给废弃后的产品回收再利用带来困难，涂镀工艺本身也会给环境带来极大的污染)，充分使用环境友好材料(如竹、木屑、柴、麻、棉织物、柳条、芦苇、农作物秸秆等原料，成本低廉．完全符合绿色潮流的要求)。

1.2.2材料的常约化是满足环境性能要求原则必须考虑的重要环节。使用较少的材料种类，甚至尽量采用同一种材料，不但可以简化施工工艺，便于建材的施上管理和材料的标识、分类和回收，还可以得到较多的某种回收材料。

1.2.3满足环境性能要求的材料需要考虑其循环性。绿色建材应尽可能选用可循环材料、兼容材料和再生材料，减少原材料在生产过程中的能耗和对环境的污染，并充分考虑材料的可回收性。绿色建材使用能自然分解的材料会在产品废弃后将其对环境的污染降至最低。

2.3生态建筑绿色设计中的材料管理

生态建筑在绿色设计时不仅要求设计人员进行合理选材，同时还要加强建材的材料管理。绿色建材的材料管理主要指材料环境特征数据的搜集、整理和应用。它可以通过两个方面实现。

2.3.1建立绿色材料数据库和知识库

这在材料管理中的作用举足轻重。绿色材料数据库和知识库是一个庞大的数据库系统，是产品生命周期各阶段所需的数据和知识的有机融合与集成，包括各种原材料的成分、各种材料对环境的影响值、材料自然降解时间和费用等等。这些都将作为材料选择、工艺设计、废弃产品的回收处理、再生材料等重要数据的技术支撑。

2.3.2建立材料绿色度评价系统

产品设计中所选材料是否为绿色材料，绿色程度有多大，这对材料的比较和选择具有重要作用。材料绿色度评价系统是衡量与评价其绿色度的基准尺度。主要内容包括：资源型指标、能耗性指标、环境性指标、工艺性指标、经济性指标等。通过对所选材料技术先进性、经济合理性与环境协调性等方面进行比较和评估，或将新材料的各项指标与有关环境标准、实验数据进行统计与对照，判断材料的绿色度。例如，丹麦为了促进绿色建材的发展，推出了“健康建材”(HMB)标准，规定所出售的建材产品在使用说明书上除了标出产品质量标准外，还必须标出健康指标。

3.绿色建筑的材料选用实例

2000年悉尼奥运会中，绿色建筑的思想在奥运场馆及其配套设施的建设中得以很好体现。悉尼奥运会被认为是目前科技含量最高、绿色思想最全面贯彻的一届奥运会，最能予以体现的便是在世界范围内受到了广泛关注和赞誉的绿色奥运村。我们从悉尼奥运场馆这一典型实例上领略建筑材料在绿色建筑上的体现。悉尼奥运场馆对建筑材料的选用原则非常好的诠释了绿色建材的概念。在建筑的选材和施工过程中，始终贯穿着“.3R”环保概念，即减少规模和材料（Reduce）、重复使用（Re-use）和再循环利用（Recycie），强调与环境的协调性，对使用的建筑材料要求无污染、可回收，不能使用有毒有害物质。

悉尼奥运场馆建筑材料使用特点：

3.1建筑材料主要以传统建材为主

“绿色建材不等同于新型建材”。悉尼奥运场馆的建筑材料主要以水泥、玻璃、钢结构、木材等传统材料为主主体结构基本上采用混凝土与钢结构相结合的方式。

3.2材料简洁、耐久、不追求高档

大多数场馆设计非常简洁，很少采用高档石材等装饰材料。内外墙面基本是清水混凝土。永久性建筑及构件大都考虑具有较高的耐久性；临时性建筑则在满足使用需求的基础上尽可能地保证回收利用。

3.3材料的选用充分考虑环保要求

非常注意更好地使用现有材料，尽量减少材料用量，少用材料即是环保，在设计、建造与建材选用等方面的较高水平是其在场馆设计上节约了大量材料。大量采用钢材、玻璃、石膏板、刨花板、塑料、人工速生林制造的木制品等可循环材料。

3.4以高科技为依托

悉尼奥运会采用的太阳能光电和光热转换技术，污水处理技术等绿色环保高新技术的发展都以单晶硅、多晶硅、微米级吸附材料和低铁玻璃等高新技术材料的发展为基础的。如目前国际上较为先进Low-1玻璃（低铁玻璃），用于太阳能发电装置的采光材料，大大提高太阳能的利用效率。张力膜结构材料由聚酯或玻璃纤维与各种聚合物树脂组成的复合材料，具有优良的透气、透光、防水、自洁性能。

结束语

生态建筑设计是综合考虑建筑的质量、功能和环境的系统设计方法，而绿色建材是生态建筑设计的基础。因此积极研究、开发绿色建材和加强对其的材料管理必然有助于推广生态建筑的研究结果付诸实施，促进建筑行业的可持续发展，努力建设节约型和可持续发展的循环经济。我国日前进行了许多综合性的生态建筑评估体系的研究，如《绿色生态居住区建设要点与技术导则》、《健康住宅技术要点》、《中国生态住宅技术评估手册》等。2005年10月建设部、科技部了《绿色建筑技术导则》。上述研究与规范均涉及了生态建筑中绿色建材的选择与管理，但均未独立进行系统性的研究与规划，因此提出了相关的建议与探索，以期为进一步建立我国完善的绿色建材评价与管理体系发挥作用。

参考文献

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