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1、绿色建筑材料,南昌大学 建筑工程学院,王 信 刚 教 授,第 2 讲绿色建筑材料及其评价,主要内容,绿色建筑材料概述 绿色建筑材料评价 环境标志简介,绿色材料是在1988年第一届国际材料科学研究会上首次提出来的 1992年国际学术界给绿色材料的定义为：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,绿色材料,绿色建筑材料（Green Building Materials）：又称生态建材、环保建材和健康建材，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弃物生产的无毒害、无污染、无放射性，达到使用周期后可回收
2、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,1.保护环境：材料尽量选用天然化、本地化，选用无害无毒且可再生、可循环的材料 2.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 3.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,绿色建筑材料品质,1.以低资源、低能耗、低污染生产的高性能建筑材料：如用现代先进工艺和技术生产高强度水泥，高强钢等 2.能大幅度降低建筑物使用过程中的耗能的建筑材料：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.具有改善居室生态环境和
3、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,绿色建筑材料特点,1.生产技术：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 2.生产过程：绿色建材在生产配置和生产过程中，不使用甲醛、卤化物溶剂或芳香烃；不使用含铅、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 3.资源和能源的选用：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,绿色建筑材料与传统建筑材料的区别,4.使用过程：绿色建材产品是以改善人类生活环境、提高生活质量为宗旨，有利于人体健康。产品具有多功能的特征，如
4、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 5.废弃过程：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,绿色建筑材料与传统建筑材料的区别,绿色建筑（Green Building）：在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑,绿色建筑,绿色建筑材料与绿色建筑的关系,绿色建筑材料是绿色建筑的物质基础 绿色建筑必须通过绿色建筑材料这个载体来实现,主要内容,绿色建筑材料概述 绿色建筑材料评价 环境标志简介,单因子评价 复合类评价 全生命周期（LCA）
5、评价,绿色建筑材料评价体系,单因子评价，即根据单一因素及影响因素确定其是否为绿色建材。例如对室内墙体涂料中有害物质限量（甲醛、重金属、苯类化合物等）做出具体数位的规定，符合规定的就认定为绿色建材，不符合规定的则为非绿色,单因子评价,复合类评价，主要由挥发物总含量、人体感觉试验、防火等级和综合利用等指标构成。如果有其中某一项指标不合要求，并不一定否定绿色建材，而是根据多项指标综合判断，最终给出评价，确定其是否为绿色建材,复合类评价,1、从单因子评价、复合类评价角度可以看出，绿色建材是指那些无毒无害、无污染、不影响人和环境安全的建筑材料。这两种评价实际就是从绿色建材定义的角度展开，同时是对绿色建材
6、内涵的诠释，不能完全体现出绿色建材的全部特征。这种评价的主要缺陷局限于成品的某些其体指标，而不是从整个生产过程综合评价，不能真正地反映材料的绿色化程度,单因子评价和复合类评价的局限性,2、单因子评价、复合类评价只考虑建材对人体健康的影响，并不能完全反映其对环境的综合影响。这样就会造成某些生产商对绿色建材内涵的片面理解，为了达到评价指标的要求，忽视消耗的资源、能源及对环境的影响远远超出了绿色建材所要求的合理范围,单因子评价和复合类评价的局限性,某新型墙体材料能够替代传统的粘土砖同时能够利用固体废弃物，从这里可能评价为符合绿色建材的标准，但从生产过程来，若该种墙体材料的能耗或排放的“三废”远远高于
7、普通粘土砖，我们就不能称它为绿色建材,单因子评价和复合类评价的局限性,案例,单因子评价、复合类评价 只能作为简单的鉴别绿色建筑材料的手段 不能客观、全面对绿色建筑材料进行评价,单因子评价和复合类评价的局限性,生命周期评价(Life circle assessment，LCA），也叫环境协调性评价，是一种评价产品在整个寿命周期中所造成的环境影响的方法，是目前国际上通用的评价体系,生命周期评价（LCA）,LCA定义（国际标准化组织ISO）：LCA方法是汇总和评估一个产品（服务）体系在其整个生命期间的所有投入及产品对环境造成的和潜在的影响的方法 LCA定义（国际环境毒物学和化学学会SETAC）：LC
8、A方法是一个评价产品过程或其活动给环境带来的负担的客观方法,LCA定义,LCA技术框架,LCA技术框架,目的和范围的确定（Goal and Scope Definition） 为开展LCA研究提供一个初步计划。说明开展LCA的目的和意图、研究结果的可能应用领域，确定LCA的研究范围，保证研究的广度、深度与要求的目标一致,LCA技术框架,清单分析（Life Cycle Inventory Analysis，LCI） 量化和评价所研究的产品、工艺或活动整个生命周期阶段资源和能量使用以及环境释放的过程,LCA技术框架,生命周期影响评价（Life Cycle Impact Assessment，LCI
9、A） 为可选阶段。将清单数据进一步与环境影响联系起来，让非专业的环境管理决策者更容易理解。一般将影响评价定为一个“三步走”的模型，即分类、特征化和加权,LCA技术框架,生命周期解释（Life Cycle Interpretation） 根据规定的目的和范围，综合考虑清单分析和影响评价的发现，从而形成结论并提出建议,LCA工作内容,LCA工具简介,GaBi是德国Institut fur Kunststoffprufung und Kunststoffkunde所开发出的环境影响评估软件，目前版本为GaBi4，其数据库包括800种不同的能源与材料流程。每一种流程又可以让使用者自行发展出一套子系统。
10、数据库中也提供400种的工业流程，归纳在十种基本流程中，如工业制造、物流、采矿、动力设备、服务、维修等。多功能的会话环境让使用者可自行输入或编辑资料。输出时提供能量、质量等多种对照表，也可以输出至微软Excel软件，适合有经验的LCA软件使用者，但是由于其内部采用图形界面设计，因此初学者也可轻易上手,LCA工具简介,LCAiT（LCA Inventory Tool）是瑞典Chalmers Industriteknik所开发的软件，它仅提供有限的数据库，包括能源、生产燃料及物流、化学物质、塑料、纸浆及纸制品等内容，其优点是可外接其他数据库，适合具有物质能量流动概念的非专业技术的初学者使用,LCA
11、工具简介,PEMS（Pira Environmental Management System）是英国Pira International公司研发，可以选择109种材料、49种能源、37种废弃物管理及16种物流等，来计算影响评估程度，参数主要采用欧洲的资料，且不可自行修改或编辑，输出资料可选择采用文字或图表。初学者及专业人士皆可适用,LCA工具简介,Simapro是由荷兰PRe Consultant公司所开发出的影响评估软件，是数据库最丰富的LCA软件之一。其特色为制造阶段的数据库最为详尽。且其可以选择图文输出方式，使用者操作更为简便,LCA工具简介,TEAM是由美国Ecobalance公司所开
12、发的软件，其数据库分为10大类及216个小类个别资料文档。10大类分别为：纸浆造纸、石化塑料、无机化学、铜、铝、其他金属、玻璃、能量转换、物流、废弃物管理等。使用者可自行定义及编辑资料或单位。因为其输出介面并未使用图形介面，使用者操作起来较不方便，此软件较适合生命周期评估之专家使用,LCA评价贯穿于产品、工艺和活动的整个生命周期，包括原材料的采取与加工、产品制造、运输及销售产品的使用、再利用和维护、废物循环和最终废物弃置等方面 LCA评价是从材料的整个生命周期对自然资源、能源及对环境和人类健康的影响等多方面多因素进行定性和定量评估，能全面而真实地反映某种建筑材料的绿色化程度，定性和定量评估提高
13、了评价的可操作性,LCA优势,建立LCA评估体系需要大量的实践数据和经验累积，评价过程中的某些假设与选项有可能带有主观性，会影响评价的标准性和可靠性 LCA评估体系及评估过程复杂，评估费用较高,LCA局限性,就中国目前的情况来看，利用LCA方法对中国绿色建筑材料进行评价还存在一定的难度，需制定科学且适合中国国情的绿色建筑材料评价标准和体系,LCA局限性,绿色建筑材料评价应考虑的因素 1.评价应选用使用量大而广的绿色建材 2.评价必须满足质量和环境两大类指标 3.评价必须与我国建材技术发展水平相适应 绿色建筑材料评价需考虑的原则 1.相对性原则 2.耐久性原则 3.可循环性原则 4.经济性原则,
14、科学且适合中国国情的绿色建筑材料评价,从理念上讲，绿色建材评价应针对全部建材产品，但考虑到我国目前建材的发展水平和在建材方面的评估认证等相关基础工作开展情况，我国的建材评价评价体系不可能全部覆盖。建材处于不同发展阶段相应的评价标准也不尽相同。评价体系最初主要针对用量最大、使用范围最广、人们最关心的开始。随着建材工业的发展和科技的进步，不断地对标准进行完善，逐步扩大评价范围,因素1：评价应选用使用量大而广的绿色建材,评价体系必须满足两大类指标： 一是质量指标，主要指现行国家或行业标准规定的产品的技术性能指标，其标准应为国家或行业现行标准中规定的最低值或最高值，必须满足质量指标才有资格参与评定绿色
15、建材 二是环境（绿色）指标，是指在原料采取、产品制造、使用过程和使用以后的再生循环利用等环节中对资源、能源、环境影响和对人类身体健康无危害化程度的评价指标。同时，为鼓励生产者改进工艺，淘汰落后产能，提高清洁生产水平，也可设立相应的附加考量标准,因素2：评价必须满足质量和环境两大类指标,评价要充分考虑消费者、生产者的利益，绿色建材评价标准的制定必须与我国建材技术发展水平相适应。评价不能安于现状，保护落后，还有根据社会可持续发展的要求，适应生产力发展水平。同时，体系应有动态性，随着科技的发展，相应的指标限值必将作出适当调整。此外，要充分考虑消费者和生产者的利益。某些考虑指标的具体限值要经过充分调研
16、的基础上确定，既不能脱离生产实际，将其仅仅定位于国家相关行业标准的水平，也不能一味追逐“绿色”，将考量指标的限位定位过高。科学的评价标准不仅能使广大消费者真正享受到绿色建材，也能促使我国建材生产者规范其生产行为，促使我国建材行业的发展,因素3：评价必须与我国建材技术发展水平相适应,绿色建筑材料都是相对的，需要建立绿色度的概念和评价方法。例如混凝土、玻璃、钢材、铝型材、砖、砌块、墙板等建筑结构材料，在生命周期的不同阶段的绿色度是不同的,原则1：相对性原则,建筑的安全性建立在建筑的耐久性之上，建筑材料的寿命应该越长越好。耐久性应该成为评价绿色建材的重要原则,原则2：耐久性原则,对建筑材料及制品的可循环要求是指建筑整体或部分废弃后，材料及构件制品的可重复使用性，不能使用后的废弃物作为原料的可再生性。这个原则是绿色建材的必然要求,原则3：可循环性原则,绿色建筑和绿色建材的发展毕竟不能超越社会经济发展的阶段。逐步提高绿色建材的绿色度要求，在满足绿色建筑和绿色建材设计要求的前提下，要尽量节约成本,原则4：经济性原则,中国的生命周期评价标准,选择水泥、钢材和平板玻璃三种在建设领域普遍使用的建筑材料，
