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國際綠色建材的發展概況及其認證
發布時間：2014-08-09
摘 要：介紹德國的“藍天使”環境標志計劃、加拿大的Ecologo環境標志計劃、美國的健康飼料、丹麥的認證標志計劃、瑞典的地面材料試驗計劃、綠色建材在日本的發展、英國的綠色建材概況及中國的綠色建材發展。評述綠色建筑材料的基本特征、評價方法、指標體系和發展方向。關鍵詞：環境標志計劃；認證；綠色建筑材料
隨著人類自身保健和環境保護意識的不斷增強，對生活環境質量的要求越來越高，對綠色建筑及裝飾材料的要求日益迫切，人們期望有更多、更好的綠色建筑材料問世。發展綠色建材將是未來建材行業發展永恒不變的主題。當前，世界各國的城市規劃、建筑設計、建筑標準無不強調以綠色建筑為宗旨的綠色環境，并把21世紀看作是綠色建筑的時代。綠色建筑需要綠色建材、綠色裝飾材料。
1 世界各國綠色建材的發展概況及其認證
在1988年的國際材料科學研究會上首次提出了“綠色建材”的概念。1992年在里約熱內盧的“世界環境與發展”大會上，確立了建筑材料可持續發展的戰略方針，制定了未來建材工業循環再生、協調共生、持續自然的發展原則。1994年聯合國又增設了“可持續產品開發”工作組。隨后，國際標準化機構ISO也開始討論制定環境調和制品（ECP）的標準化，大大推動著國外綠色建材的發展。近20年來，歐、美、日等許多發達國家對綠色建材的發展非常重視，特別是20世紀90年代后，綠色建材的發展速度明顯加快，先后制訂了有機揮發物（VOC）散發量的試驗方法，規定了綠色建材的性能標準，對建材制品開始推行低散發量標志認證，并積極開發了綠色建材新產品。在提倡和發展綠色建材的基礎上，一些國家已經建成了居住或辦公用樣板健康建筑，取得了良好的社會和經濟效果，受到高度的評價和歡迎。
1．1 德國的“藍天使”環境標志計劃
德國的環境標志計劃始于1997年，是世界上最早的環境標志計劃，低VOC散發量的產品可獲得“藍天使”標志。考慮的因素主要包括污染物散發、廢料產生、再次循環使用、噪聲和有害物質等。對各種涂料規定最大VOC含量，禁用一些有害材料。對于木制品的基體材料，在標準室試驗中的最大甲醛濃度為0．1×10-6或4．5 mg／100 g（干板），裝飾后產品在標準室試驗中的最大甲醛濃度為0．05x10-6，最大散發率為2 mg／m3。液體色料由于散發烴，不允許使用。此外，很多產品不允許含德國危險物資法令中禁用的任何填料。
德國開發的“藍天使”標志的建材產品，側重于從環境危害大的產品入手，取得了很好的環境效益。在德國，帶“藍天使”標志的產品已超過3500個。“藍天使”標志已為約80％的德國用戶所接受，獲此標志的產品市場銷售額急劇增加。
1．2 加拿大的Ecologo環境標志計劃
加拿大是積極推動和發展綠色建材的北美國家。加拿大的Ecologo環境標志計劃規定了材料中的有機物散發總量（TVOC），水性涂料的TVOC指標為不大于250 g／L，是針對高光澤漆規定的。現在多數水性涂料的TV0C在100～150 g／L，己有零TVOC涂料供貨。此外，水性涂料不得使用含芳香族、鹵化溶劑、甲醛或水銀、鉛、鎘或六元鉻的物質。由于新的水性涂料具有幾乎與溶劑型涂料相同的耐久性，可能取消溶劑型涂料的認證，水性涂料已擴大應用于木飾面和木著色劑。膠粘劑的TVOC規定為不大于20g／L，不允許用硼砂。密封膏的規定與膠粘劑相同。
加拿大新的Ecologo環境標志計劃擴大了材料范圍，修改了一些TVOC指標要求。Ecologo對刨花板的TVOC的建議最大值為180 μg／m2或0．15x10-6，對中密度纖維板和硬木板的推薦最大濃度為180 μg／m3或0．15×10-6，對地毯的最大散發量規定為：4－PC（4－甲基環己烯）0．1 mg／（m2·h）、甲醛0.05 mg／（m2·h）、苯0．4 mg／（m2·h）、TVOC 0.5 mg／（m2·h）、聚合物緩沖層和纖維底襯的4－PC不大于0.1 mg／（m2·h）。裝飾硬木地板的飾面料必須是水性的或100％固體紫外線固化的，TVOC不大于0.5 mg／m3。辦公室用裝飾板材的TVOC不大于0．5 mg／m3。
1．3 美國的健康材料
美國是較早提出環境標志的國家，均由地方組織實施，至今對健康材料還沒有作出全國統一的要求，但各州、市對建材的污染物已有嚴格的限制，而且要求愈來愈高。材料生產廠家都感覺到各地環保規定的壓力，不符合限定的產品要交納重稅和罰款。在過去l0年，環保壓力導致很多產品更新，特別是開發出愈來愈多的低有機揮發物含量的產品。過去地面膠粘劑長期使用氯化溶劑基膠粘劑，現在向水性膠粘劑過渡，例如Bostik公司1996年推出單組分聚氨酯水性膠粘劑，可以涂抹施工，功能良好，迅速占有市場。美國的建筑涂料已過渡到以水性涂料為主，近75％由膠乳組成，而且這一趨勢還將繼續下去。美國的涂料工業界對VOC含量的要求日益嚴格，將更多采用水溶性聚合物和流變改進劑。在屋面防水片材工業中，1996年單組分丁基膠液體膠粘劑的使用降低了8％，水性膠粘劑的使用增長了l0％，有84％的承包商使用膠粘接縫帶鋪設防水片材。
美國有關單位還制定出地毯標志計劃，規定：4－PC的最大散發量為0．1 mg／（m2·h）、甲醛為0．05 mg／（m2·h）、苯乙烯為0．4 mg／（m2·h），符合此標準的美國地毯可獲得此標志。第1年試驗時約有20％的地毯不合格。新地毯的氣味來自4－PC，是由于地毯背襯中的SBR膠乳散發的。實行認證標志后，膠乳廠家已減少了4－PC的用量，散發量減少70％。華盛頓州要求為辦公人員提供高效率、安全和舒適的工作環境，頒布建材散發量要求來作為機關采購的依據。產品包括辦公家具、地毯、膠粘劑、墻體涂料、防火材料等，要求室內飾面料和辦公家具在正常使用條件下TVOC不得超過0．5 mg／m3，可吸入的顆粒不得超過0.05 mg／m3，甲醛不得超過0．06 mg／m3，4－PC不得超過0.0065 mg／m3（僅對地毯）。加里福尼亞州Sacramer城區1997年7月1日（第1階段）實行的對膠粘劑和密封膏的VOC限量（不計水和免檢物質）為：計算機塑料磁盤生產用膠粘劑和金屬一聚氨酯模或鑄造用膠粘劑850 g／L，薄金屬層合膠粘劑780 g／L；汽車玻璃膠粘劑打底料700 g／L；單層屋面膜膠粘劑打底料和塑料膠泥焊接膠粘打底料650 g／L；PVC焊接膠粘劑510 g／L；CPVC焊接膠粘劑490 g／L；其它塑料焊接膠粘劑450g／L；ABS焊接膠粘劑400 g／L；室外地面材料鋪設膠粘劑及其它膠粘劑打底料250 g／L；接觸膠粘劑、拱底安裝膠粘劑及多用途建筑膠粘劑200 g／L；防水間苯二酚膠170g／L；陶瓷面磚鋪設用膠粘劑和室內地面覆蓋材料鋪設膠粘劑150 g／L；結構鑲嵌玻璃膠粘劑和輪胎重新處理膠粘劑100 g／L。
1年后的第2階段更加苛刻的VOC限量為：金屬一聚氨酯模或鑄造用膠粘劑由850 g／L減到250 g／L；薄金屬層合膠粘劑打底料由650 g／L減到150 g／L；單層屋面膜膠粘劑打底料和安裝、裝修膠粘劑由650 g／L減到250 g／L；拱底安裝膠粘劑由200 g／L減到150 g／L；陶瓷面磚鋪設膠粘劑由150 g／L減到130 g／L。1997年規定10種密封膏及打底料的VOC限量如下（1998年無更嚴格要求）：多孔材料建筑密封打底料775 g／L；艦船甲板密封膏及密封底料760 g／L；其它密封打底料750g／L；單層屋面膜密封膏420 g／L；非膜類屋面鋪設和修理用密封膏300 g／L；建筑密封膏、道路密封膏及非多孔材料建筑密封劑打底料250 g／L。
1．4 丹麥的認證標志計劃
丹麥于1992年發起建筑材料室內氣候標志（DICL）系統。材料評價的依據是最常見的與人體健康消關的厭惡氣味和粘液膜刺激2個項目—已經制定了2個標準：一個是織物地面材料的（如地毯、襯墊等）；另一個是吊頂材料和墻體材料的（如石膏板、礦棉、玻璃棉、金屬板）。墻體和吊頂系統的主要有機揮發物是甲醛，最大允許時間為30 d，1995年試驗的12個產品有11個合格。丁苯膠乳背襯地毯系統的主要有機揮發物是4－PC，最大允許時間為30 d，4個地毯均合格。該計劃的目的在于促進低污染建筑產品的發展，實行時間不長，但一些廠家已大大縮短了產品的最大允許時間值。
1．5 瑞典的地面材料試驗計劃
瑞典的地面材料業很發達，大量出口，已實行了自愿性試驗計劃，測量其化學物質散發量.測量在4周和26周時進行，測量結果由廠家在產品上標出，包括4周和26周時的TVOC，4周時的非正式標準為300μg／（m2·h）。對地面物質以及涂料和清漆，也在制定類似的標準，還可能包括混凝土外加劑。
1．6 綠色建材在日本的發展
日本政府對綠色建材的發展非常重視。于1988年開展環境標志工作，至今環保產品己有2 500多種，日本科技廳于1993年制定并實施了“環境調和材料研究計劃”。通產省制定了環境產業設想并成立了環境調查和產品調整委員會。近年來在綠色建材的產品研究和開發以及健康住宅樣板工程的興建等方面都獲得了可喜的成果。如秩父一小野田水泥已建成了日產50 t生態水泥的實驗生產線，日本東陶公司研制成可有效地抑制雜菌繁殖和防止霉變的保健型瓷磚；日本鈴木產業公司開發出具有調節濕度功能和防止壁面生霉的壁磚和可凈化空氣的預制板等。
日本于1997年夏天在兵庫縣建成一棟實驗型“健康住宅”，整個住宅盡可能不選用有害健康的新型建筑材料，其建筑費用比普通住宅增加約2成；九州市按照日本省能源、減垃圾的“日本環境生態住宅地方標準”要求，建造了一棟環保生態高層住宅，是綜合利用天然材料建造住宅的嘗試。
1．7 英國的綠色建材概況
英國是研究開發綠色建材較早的歐洲國家之一。早在1991年英國建筑研究院（BRE）曾對建筑材料及家具等室內用品對室內空氣質量產生的有害影響進行了研究；通過對臭味、霉菌等的調研和測試，提出了污染物、污染源對室內空氣質量的影響。通過對涂料、密封膏、膠粘劑、塑料及其它建筑制品的測試，提出了這些建筑材料在不同時間的有機揮發物散發率和散發量。對室內空氣質量的控制、防治提出了建議，并著手研究開發了一些綠色建筑材料。
1．8 中國的綠色建材發展
我國于20世紀90年代開始對綠色建材進行較為廣泛的研究和宣傳，并開始進行材料的綠色環保認證。國家也制定了研究、開發、生產和使用綠色建筑材料的鼓勵政策，為環保建材的發展創造了良好的環境。由于生產力水平、科研水平等方面的原因，我國無論是在綠色建材產品的品質，還是在綠色建材的嚴格認證和管理等方面，都顯得相對落后于世界先進水平。由于經濟發展的需要和我國國情的特點，我國非環保建材的發展也十分迅速。目前，我國的水泥、玻璃與陶瓷工業對能源與資源的消耗以及對環境的污染，已影響到了我們的生存環境，并會嚴重影響未來行業的可持續發展。因此，在我國發展綠色環保建材將是一項更為迫切，而且十分艱巨的任務。
2 綠色建筑材料的基本特征
綠色建材與傳統建材相比具有5個基本特征：
（1）生產所用原料盡可能少用天然資源，大量使用尾礦、廢渣、垃圾、廢液等廢棄物；
（2）采用低能耗制造工藝和不污染環境的生產技術；
（3）在配制或生產過程中不得使用甲醛、鹵化物溶劑或芳香族碳氫化合物，產品不得含有汞及其化合物，不得用鉛、鎘、鉻及其它化合物作為顏料及添加劑；
（4）產品的設計是以改善生活環境、提高生活質量為宗旨，即產品不僅不損害人體健康，而且應有益于人體健康，產品具有多功能性，如抗菌、防霉、除臭、隔熱、防火、調溫、消聲、消磁、防射線、抗靜電等；
（5）產品可循環或回收再生利用，無污染環境的廢棄物。
3 綠色建筑材料評價方法與指標體系
現有的綠色建材的評價指標體系分為2類：第l類為單因子評價體系，一般用于衛生類，包括放射性強度和甲醛含量等。在這類指標中，有1項不合格就不符合綠色建材的標準。第2類為復合類評價指標，包括揮發物總含量、人體感覺試驗、耐燃等級和綜合利用指標。在這類指標中，如果有1項指標不達標，并不一定排除出綠色建材范圍。
大量研究表明，與人體健康直接相關的室內空氣污染主要來自于室內墻面、地面裝飾材料以及門窗、家具等制作材料等。這些材料中VOC、苯、甲醛、重金屬等的含量及放射性強度均會造成人體健康的損害，損害程度不僅與這些有害物質含量有關，而且與其散發特性即散發時間有關。因此綠色建材測試與評價指標應綜合考慮建材中各種有害物質含量及散發特性，并選擇科學的測試方法，確定明確的可量化的評價指標。
根據綠色建材的定義和特點，綠色建材需要滿足4個目標，即基本目標、環保目標、健康目標和安全目標。基本目標包括功能、質量、壽命和經濟性；環保目標要求從環境角度考核建材生產、運輸、廢棄等各環節對環境的影響；健康目標考慮到建材作為一類特殊材料與人類生活密切相關，使用過程中必須對人類健康無毒無害；安全目標包括耐燃性和燃燒釋放氣體的安全性。圍繞這4個目標制定綠色建材的評價指標，可概括為產品質量指標、環境負荷指標、人體健康指標和安全指標。量化這些指標并分析其對不同類建材的權重，利用ISO 14000系列標準規范的評價方法作出綠色度的評價。
4 建筑材料綠色化方向和重點產品
改善和消除室內環境污染的有效途徑就是要大力發展各種綠色建筑、裝飾材料及其制品。隨著科學技術的進步和建材工業的發展，今后一段時間，建筑及裝飾材料綠色化方向和重點產品主要有：
（1）低毒、無毒、低污染的建筑涂料；
（2）無毒無異味的墻布、壁紙；
（3）抗菌、除臭建筑裝飾材料：
（4）石膏建材制品；
（5）綠色木質人造板材和非木質人造板材：
（6）微晶玻璃（人造石材）裝飾板；
（7）綠色塑料門窗；
（8）綠色管材，淘汰鑄鐵管、鍍鋅鋼管；
（9）綠色地面裝飾材料，如復合木地板、竹質地板、塑料地板化纖地毯等；
（10）發展綠色防火材料。
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