环境相容材料
1 引言
环境相容材料主要包括纯天然材料、仿生物材料、绿色建筑材料、绿色包装材料等。其中以绿色建筑材料的研究和开发最令人注目。所谓绿色建材，是指健康型、环保型、安全型的建筑材料，是指采用清洁生产技术、少用天然资源和能源、大量使用工业或城市固态废物生产的无毒害、无污染、无放射性、有利于环境保护和人体健康的建筑材料。它具有消磁、消声、调光、调温、隔热、防火、抗静电的性能，并具有调节人体机能的特种新型功能建筑材料。
2.绿色建材类型
2.1 绿色建材分类
（1）空气净化建材
人们一生中的大部分时间是在室内度过的，新世纪的人们对居家环境的要求不仅要舒适、洁净，更要有益于身心健康。世界上的许多发达国家，如日本、美国、西欧等一直致力于对保护环境建筑及保健环境建材的研究。日本开发的“光催化材料”是净化功能材料的一场革命。将玻璃、陶瓷等作为载体，加入TIQ光催化剂，在紫外线光照下，使空气中水分和氧气转化为活性氧自由基，然后这些游离的自由基使SO
2、NOX等污染气体转化成各种无害的气体或酸类。
利用光催化剂原理净化空气，不用动力，也不用化工原料，只以紫外线为条件。为了提高光催化效率，大阪府立大学正在研究可见光条件下的光催化。Ecoodevice（株）最近发明了在可见光下进行光催化的方法，即用某种材料在TiQ2表面进行特殊处理，它使光催化效果提高了10倍。此法准备用于湿式太阳能电池和净化功能建材方面。日本资源环境技术综合研究所、大阪府立大学等很多研究部门，已进行净化NOx功能的墙体的实地实验，预测近期内可能实用化。三菱Material（株）1999年开始正式生产光催砖——“野草”，据报道，独家生产连锁店共15个厂家，年产量900万平方米，价格每平方米1.2万日元，NOx的净化效果可达80％。日本的大谷石是具有除臭、吸湿功能的天然的净化材料。此
外，沸石和铁多孔体等都可作净化空气的材料，但它们都不能解决长期使用的问题。至今，只有光催化净化技术才能对空气进行长期的净化作用。 （2）保健抗菌建材
自然界中无机物转化成有机物主要是靠植物光合作用，而有机物转化成无机物时微生物起主要作用。因此，生态环境除了气、水、地环境以外，还包括微生物环境。但是微生物带给人类健康的隐患和威胁却不容忽视。据世界卫生组织1998年统计数字表明：1995年，因细菌传染造成的死亡人数为1700万人。1996年，在日本发生的全国范围内的病源性大肠菌O-157感染事件，曾一度引起全世界的恐慌。因此，日本掀起了“抗菌热”，不仅在医院、公共场所和住宅，连生活用品和生产工具逐步采用抗菌材料。抗菌剂的年销售量超过了210亿日元，生产厂总计100家以上。抗菌制品销售量达500亿日元以上。日本最大的两家建筑用瓷和卫生瓷的公司INAX（株）和TOTO（株）的产品现已大部分改为抗菌制品。抗菌材料的起源可追溯到古代人们用的银或铜容器，这种容器中留存的水不易变质。20世纪开始用于衣。食、住方面以控制有害微生物。80年代出现抗菌、防臭的纤维制品之后，抗菌制品陆续涉及木材、涂料、塑料、金属、食品化妆品以及电话、计算机、文具、玩具等人们日常接触的物品。抗菌材料可分为无机抗菌材料和有机抗菌材料。后者使用寿命短，且对人体有害，不易用于建筑材料方面。
2.2 几种主要的绿色建材[1]
（1）生态水泥
生态水泥以各种固体废弃物包括工业废料、废渣、城市垃圾焚烧灰、污泥及石灰石等为主要原料制成，其主要特征在于它的生态性，即与环境的相容性和对环境的低负荷性。近年来开发出了以高炉矿渣、石膏矿渣、钢铁矿渣以及火山灰、粉煤灰等添加料生产的生态水泥，相比传统水泥 具有很大的节能优势。
（2）建筑玻璃
普通平板玻璃透光性很好，但太阳光在普通平板玻璃的可见光谱和近红外线部分的透过率都很高，并不 是一种绿色玻璃。目前研发并应用于实体工程的中空玻璃、真空玻璃、真空低辐射玻璃等绿色玻璃使用寿命长、可选择性透过、吸收或反射可见光与红外线，是一种节能玻璃。
（3）墙体材料
绿色墙体材料具有自重轻、强度高、防火、防震、隔声性能好、保温隔热、装配化施工、机械加工性能好、防虫防蛀等多种功能．目前已广泛应用的包括新型泰柏板、3E轻质墙板、加气混凝土砌块条板、混凝土空芯砌块、蒸压纤维水泥板与硅酸钙板等。
（4）化学建材
是建筑给排水、装饰装修时大量使用的一类 材料。目前化学建材的绿色化主要通过优化生产工艺，使用无污染的原配料，使用时不产生有害物质等方面来实现。主要绿色产品如水性涂料。天然织物墙纸。HDPE、PP等树脂制成的给水管道等，PVC塑料门窗及防水卷材等。
此外，国外开发出许多绿色建材新产品，如可以抗菌、除臭的光催化杀菌、防霉陶瓷；可控离子释放型抗菌玻璃；电致臭氧除臭、杀菌陶瓷等新型装饰装修材料和卫生洁具。这些材料是改善居室生活环境的理想材料，也是公共场所理想的装饰装修材料。
3 绿色建材发展现状
3.1 国外发展现状：
在国外，曾经是工业发达国家支柱产业的建筑和建材业，在经过80年代和90年代的徘徊后，现已从“量”的顶峰回落，朝“质”的提高方面发展，而这“质”的标准就是绿色。
欧洲、美国、日本等工业发达国家对绿色建材的发展非常重视。70年代末，欧洲科学家研究建材释放的气体对室内空气的影响和人体健康的危害。环境标志“蓝天使”已是德国公众很熟知的一种标志。获得“蓝天使”的绿色建材产品虽然比同类产品价格高出较多，但仍受消费者青睐。德国所有大城市中，均有专门出售“绿色建材”的商店。在1988 年的国际材料科学研究会上首次提出了“绿色建材”的概念。
美国是较早提出环境标志的国家，但它均由地方组织实施，至今还没有国家统一的标志。美环保局(EPA)正在开展“应用于住宅室内空气质量控制研究”计划，一些州已经开始实施有关材料的环境标志计划。美国洛杉矶1966年提出研制有机溶剂排放的“66法规”，并于1967年1月1日实施，现已发展到113法规。美国
Mobil公司建成了一栋建筑面积为6.2万m2的绿色办公大楼。
日本政府对绿色建材的发展非常重视。日本于1988年开展环境标志工作，至今环境标志产品已有2500多种。日本科技厅于1993年制定并实施了“环境调和材料研究计划”。近年来，在绿色建材的产品研究和开发以及健康住宅样板的兴建等方面取得了可喜的成果。如，铁父一小野田水泥(株)己建成了日产50吨生态水泥的实验生产线；日本东陶公司研制成功可有效地抑制细菌繁殖和防止霉变的保健型瓷砖；日本铃木产业公司开发出具有调节湿度性能和防止壁面生霉的壁砖及可净化空气的预制板等等。1997年，在兵库县己建成一栋实验型“健康住宅”，整个住宅尽可能选用无害于健康的新型建筑材料，其建筑费用比普通住宅增加2倍左右。
3.2 国内绿色建材市场
我国绿色建材的概念虽然提出较晚，但由于国家和地方政府的重视，以及对我国生态与环境资源的重新认识，发展速度较快。90年代随着我国国民经济的飞速发展，以及由此带来的住宅商品化和家庭装饰装修热，绿色建材也开始为我国建筑材料工业界和居民所接受。我国的环境标志是1993年10月公布的，1994年5月17日在北京宣告成立中国环境标志产品认证委员会，至今已有31类400种产品实行了环境标志。其中包括水性涂料、低铅陶瓷制品、粘合剂、磷石膏建材制品、塑料门窗、人造木质板材、建筑用塑料管材等建材产品。
虽然我国绿色建材发展刚刚起步，市场还处在萌发时期，但绿色建材的发展迅速充满了无限生机，成果喜人。1995年5月，苏州市新型建筑涂料厂的沧浪牌丙烯酸醛合成树脂乳液涂料和洛阳市防水涂料厂的大禹牌DC-818水性多彩涂料被批准为我国第一批环境标志产品，这是我国建材中首先实行环保标志的产品。目前上海博罗、巴斯福和苏州定邦等十几个建材企业通过了环境标志认证。
除了在绿色建材产品开发研究方面，我国绿色建材在流通销售的环节上，也取得了长足的发展，市场从无到有，从小到大不断发展。一方面，绿色建材产品以崭新的姿态通过各个环节各种渠道进军各地建材市场；另一方面，绿色建材产品以其无污染、无毒、无害的环保功能和其体现的环保意识和新的消费理念影响着消费者的消费意识和消费行为，也带动着建材市场经营方式的转变，由此孕育
着更大的绿色建材市场机会。目前，在北京、上海、武汉等城市的建材市场，绿色建材产品都占有一席之地，是消费者不能不流连驻足的风景线。品种繁多、功能多样、体现健康自然时尚的绿色家居装修装饰建材更是满足了追求健康环保型消费者的需求。各种形式的绿色产品博览会、展示会也成为绿色建材走进消费市场被消费者接受的一个重要渠道，除各地建材综合市场外，北京、西安等城市相继建成专门销售绿色建材的专业化绿色建材商城。
虽然取得了很大的进展，但是中国绿色建材的发展仍然低于国际水平及国内需求，主要原因有以下几个方面：
（1）政府对绿色建材的研究和开发方面重视程度不够，缺乏有效的监督监察手段，各项法律法规的执行力度不严厉，致使部分不法分子扰乱市场秩序。
（2）法规和标准建设尚不健全，缺乏具体操作标准和切实可行的规范程序，相应的技术标准不够规范，与工程设计和施工规范不衔接； 对于同类功能的建筑材料，不同部门、地区制定的标准指标在可靠性、耐久性、可维护性等方面存在诸多不一致甚至矛盾的现象，给设计与施工部门造成困扰。
（3）评价认证体系亟待完善。我国对绿色建材的概念尚无明确定论，甚至在最新颁布的《绿色建筑评价标准》中对绿色建材亦无定义。目前市场上新型材料种类繁多，并冠以“绿色建材”的称谓，但以绿色建材的定义和内涵来衡量，尚达不到真正意义上绿色建材的标准。因此，建立科学完善的绿色建材评价的科学方法、指标体系及认证体系已成为当务之急。
（4）绿色环保产品的宣传力度不够。近年来，绿色建材在国内得到了快速发展，但从总体看，宣传力度不够，绿色建材产品在推广应用上仍没有得到广大消费者足够的重视。此外，绿色建材产品的区域发展尚不平衡，不同地区在开发和应用上存在较大的差距。
要加快绿色建材产业在中国的发展，就应该结合上述问题，提出正确的解决方法，在国家、企业、科研人员及消费者的共同努力下，加快绿色建材的利用以减轻环境负担。
[1] 郑懋琦．绿色建材在建筇设计巾选用搽讨[J]．福建建材，2011(4)：54． [2] 朱捍华.中国绿色建材市场发展问题研究.武汉理工大学，2001年10月 [3] 李慧芳.推进我国绿色建材发展的政策思考[J].21世纪建筑材料，2010年6月第2卷第3期,1-6
