新型建材及環境功能建筑材料的應用基礎研究，主要側重于建筑材料使用階段的具體問題。包括功能材料、環境凈化材料制備、仿生功能建筑材料及生物質材料在建材中的應用。主要方面有功能材料綠色合成工藝的科學基礎研究、有益環境功能材料的應用基礎研究與仿生建筑材料。

 

    以上研究方面都涉及建材，比如節地方面的光污染、化學污染，就對建筑的屋面熱反射率要達到多少有評分項，在節水方面，如建材用到的透水磚、透水混凝土，作為評分項，材料資源利用涉及的建材最多，建材的短距離運輸、高性能混凝土的應用，還有可再生、可循環利用材料、廢棄物利用，這些都有明確的評分規定，包括建材的噪聲控制，主動環境功能，室內環境指標沒有對材料有明確的規定，但對室內環境指標的規定取決于材料影響室內環境質量的。

 

    第二方面，環境功能建材對綠色建筑化的促進，環境功能建材的定義是按照全生命周期評價方法，在滿足使用性能前提下在原材料的取得、生產、加工和使用過程中，最大限度減少自然資源消耗，并可再生循環運用，廢棄無害有利于環境保護，和人體舒適與健康的建筑材料，這是定義。

 

    環境功能材料的分類

 

    環境功能材料的主體分類是健康功能建材，主要是致力于改善環境中的物理、化學、微生物三大污染的建材。其中，微生物方面有抗菌防霉建材，化學方面有空氣凈化自潔的建材，物理方面有包括調濕、調溫功能的建材、對可吸入顆粒物降解的建材，還有吸聲降噪的材料、防電磁輻射等，都屬于物理污染控制和改善的建材。還有一個大方面，環保節能建材。調溫建材對環境溫度有調節，還間接起到建筑節能，所以歸入了節能建材，包括隔熱保溫建材等都是節能建材。

 

    另一大類是廢棄利用和可再生利用建材，都屬于環境功能建材，這對建筑的綠色化有很大促進。

 

    節能視角下的環境功能建材

 

    1.無機保溫建材

 

    從綠色建筑的需求來說節能是第一目標，建筑能耗占社會總能耗30%以上，因此建筑節能一直是綠色建筑的第一目標。從節能角度來講，主要包括三類環境功能建材，第一個是外墻保溫，這個材料有很多，現在的趨勢是向無機保溫裝置一體化方向發展，首先是從有機板到無機輕質板發展，還包括工廠預制代替現場施工，即表面涂裝一體化。

 

    2.相變蓄能建材

 

    第二個節能建材是相變蓄能建材。2014年發改委、財政部、工信部聯合發出的關于材料工程實施更新換代文件明確提出，相變蓄能材料是指材料在發生變化的時候吸熱放熱，來儲能和釋放熱能，這種材料就叫做相變蓄能材料。國外一些成型的建材產品，如日本的gsr相變墻壁，他們做的相變板，可做相變室內隔斷、相變天花板。我們有兩類相變材料申請了國家專利，用在建筑砂漿墻板建材里。還有一個無機水和鹽相變材料，成本比較低，可以做成地板和地暖結合，我們已經用作示范工程。在我們的實驗房間對溫度保持的效果很明顯。我們給中關村的一個企業提供相變板材料，無意中他和旁邊的做了節能處理的公司進行比較，通過上下班記錄溫度，一個月下來，發現相變板對溫度的調節很明顯，有幾度的差別。其應用領域很廣泛，對工業預熱的利用，農業大棚蓄熱調溫也很好的應用。農業大棚的“十二五”項目用到相關材料，可以對室內調溫起到很好的作用。

 

    3.節能建材

 

    第三個節能產品是熱反射隔熱涂料，這個原理是利用加入對紅外起到反射作用的原料，對紅外部分的熱量起到很好的反射作用，降低室內溫度。我們從2005年開始研發熱反射隔熱涂料，在廈門和南方地區都有工程建設。廈門萬科別墅工程應用這個熱反射隔熱涂料，現場試驗和普通的涂料溫差有10~20度的溫差。這個涂料反射的是紅外的能量，表面溫度較低，顏色越深差值越大。據了解，歐洲市場對深色的外墻屋面涂料要求必須采用紅外反射隔熱涂料。

 

    環保視角下的環境功能建材

 

    綠色建筑的另外一個關注點就是環保。要求材料利用廢棄物可再生資源利用材料，資源節約，在綠色建筑評價標準里有15分的評價分值。第二是增加材料的耐久性易維護性，針對建筑材料外立面，室內裝飾材料來增加耐久性。

 

    1.廢棄物可再生利用材料

 

    根據現在越來越高的環保方面指標要求，室內裝飾要求有害越來越低，越來越環保。廢棄物利用建材方面有很多案例，有代表性的是北京有公司用沸石粉做藝術造型，國家大劇院、釣魚臺、首都機場等地的很多藝術造型都是用這個廢棄材料做的，在建筑設計界也是很有名氣的產品，這就是很典型的廢棄物利用的建材。

 

    2.可再生資源利用建材

 

    第二個是可再生資源利用建材，木塑是個很好的可再生資源。二戰以后就有秸稈改的房子，在國外已經有很多的發展，國內有企業在做，如山東做的秸稈生態板，河北做的植物纖維做成混凝土的墻板等。秸稈生態板用植物廢棄物做成，解決的問題是防蟲蛀防雷電。

 

    3.高耐久性建材

 

    第三個是提高材料的耐久性材料。現在已經開始用的就是混凝土防護材料，這種材料在綠色建筑評價標準里有明確規定，要推薦使用。此材料通過在其表面涂刷防護材料起到疏水自潔，減少雨痕的作用。我們做的防護材料已經為grc最大企業提供使用。目前我們有3種材料，一個是有機硅型的，一個氟碳型的，還有水系軌輸液型的。這三個類型最早應用的是德國進口的有機硅防護劑，售價100多，我們的性能比德國的好，卻更便宜。

 

    4.環保室內裝飾材料

 

    第四個是室內裝飾材料向環保材料發展。室內裝飾材料對環保指標的重視，正在倒逼室內裝飾的材料向更高的方向發展。內墻的材料從大白發展到乳膠漆，現在傳統的乳膠漆受到了挑戰。從80年代起，裝飾材料要求耐洗刷，施工性能優異，現在為了適應環保要求，也增加了很多系數，比如像提出超低VOC、竹炭凈味全效、防霉等等。但是乳膠漆還是有問題，因為它是含有有機化工助劑材料，有害物質不可能做到0有害物質，第二個是含有化學成分，呼吸透氣性比較差。

 

    硅藻泥的發展在短短幾年時間，從無到有、從小到大，現在國內很多的建材市場和消費者都了解了硅藻泥，首先是環保性，這種材料是全無機的材料，硅藻泥比乳膠漆在環保性上高一級，還有一些健康性能，能夠調節室內濕度，吸附空氣中有害氣體，抗菌防雷電，另外，它還能夠起到個性化裝飾效果，這些都是他的優點。

 

    綠色建筑的發展還有一個更高的取向，即健康舒適。這個包括對室內的既有污染改善的建筑材料、提升室內舒適度的建筑材料。這種空氣凈化建材在日本有很多，比如空氣凈化的壁紙、石膏、瓷磚等。我們國內在使用的裝飾壁材方面也有很多凈化涂料產品推出，包括有凈化功能的天花板、抗菌防霉功能的建材，現在發展出很多無機的抗菌材料，比如銀系抗菌潔劑。

 

    5.調濕功能建材

 

    第五個是調濕功能建材，增加室內舒適度。室內濕度過高或者過低都會感覺不舒服，40%~60%是舒適濕度。

 

    硅藻土是通過一年海洋沉積而形成的，有各種形狀，其表面有很多的微孔，具有突出的環境性能。這種硅藻土有特殊的孔性分布，有很好的吸附性和調濕性。硅藻土做的硅藻泥是我們倡導的健康壁材，因為是全無機的，其有害物質低于警戒線，還可以達到各種裝飾效果。

 

    作為硅藻泥行業的研發者和推動者，我們還有一些功能建材，如格柵墻板，防電磁輻射產品。我相信電磁輻射產品會慢慢引起大家的重視。

 

    日本是最早發展硅藻泥的國家，他們最早開始用壁紙，然后是乳膠漆，近些年回歸到自然的硅藻泥。與我們的不同，他們更崇尚自然效果，注重環保功能。在日本能看到很多功能性的壁紙、瓷磚，以及與健康環境功能有關的調濕磚、蓄熱轉等。國內市場對于環境功能性這塊重視不多，市場更重視裝飾性。目前國內壁紙行業沒有一個領頭企業，整體技術上也尚顯欠缺。

 

    從建材發展來說，我們最早經歷的發展是對環境資源無節制的索取和廢棄，現在的階段是被動型的末端治理、粗放型的生產和使用。應該說大部分企業還是處于這個階段。環境協調性發展是環境綠色化發展的一個高端的一個方向，是生態環境更高的一個階段。

 

    標準是新型環境功能建材發展的前提

 

    新型的環境功能建材如何能夠發展，第一個是新型建材標準化建設，這是有利發展的保證。

 

    國內的環境友好和有益健康建材標準化技術委員會，目前主要進行新型建材和建材標準化的建設工作。在總院的帶領下，近十幾年來環境功能建材的建設標準發展較快。比如，室內裝飾裝修易散發甲醛材料使用要求等幾個標準，是和綠色建筑掛鉤的。我們的指南是總體框架。針對住宅我們按照不同使用區域有所劃分，如地面、墻壁、頂棚；在性能方面，對使用功能、環保型、持續性、健康性、舒適性等進行評分，并和綠色建筑掛鉤。使用性能和環保性能基本的，是控制項，其他的作為評分項。環境舒適健康型作為加分項體現進去，最后分了3個等級，我們通過這種方式推動新型的、與環保健康有關的建材發展。

 

    綠色建筑評價體系在材料方面沒有過多的論述，因此我們在做標準的時候和修訂單位進行聯系，交流后得知這方面評價標準沒有跟上，沒有依據。我們現在的這個標注就是為了做這個的配套標準。

 

    建材產品向環保健康功能化發展是一個趨勢。這個市場有很大利潤空間，但是目前新的配套標準沒跟上。行業的健康發展必須有合理的引導和管理，通過標準建設來保護和推動新產品新技術的發展。我們希望通過新技術的研發提高建筑環境友好性，推動節能減排實現可持續發展。

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