7.3 选材

7.3.1 首先，建筑中可再循环材料包含两部分内容，一是使用的材料本身就是可再循环材料；二是建筑拆除时能够被再循环利用的材料。钢材、铜材等金属材料属于可再循环材料，除此之外还包括：铝合金型材、玻璃、石膏制品、木材等。
    可再利用材料指在不改变所回收物质形态的前提下进行材料的直接再利用，或经过再组合、再修复后再利用的材料。可再利用材料的使用可延长还具有使用价值的建筑材料的使用周期，降低材料生产的资源消耗，同时可减少材料运输对环境造成的影响。可再利用材料包括从旧建筑拆除的材料以及从其他场所回收的旧建筑材料。可再利用材料包括砌块、砖石、管道、板材、木地板、木制品(门窗)、钢材、钢筋、部分装饰材料等。
    充分使用可再循环材料及可再利用材料，可以减少新材料的使用及生产加工新材料带来的资源、能源消耗和环境污染。
    其次，用于生产制造再生材料的废弃物主要包括建筑废弃物、工业废弃物和生活废弃物。在满足使用性能的前提下，鼓励使用利用建筑废弃物再生骨料制作的混凝土砌块、水泥制品和配制再生混凝土；鼓励使用利用工业废弃物、农作物秸秆、建筑垃圾、淤泥为原料制作的水泥、混凝土、墙体材料、保温材料等建筑材料；鼓励使用生活废弃物经处理后制成的建筑材料。
    第三，在设计过程中，应最大限度利用建设用地内拆除的或其他渠道收集得到的既有建筑的材料，以及建筑施工和场地清理时产生的废弃物等，延长其使用期，达到节约原材料、减少废物的目的，同时也降低由于更新所需材料的生产及运输对环境的影响。设计中需考虑的回收物包括木地板、木板材、木制品、混凝土预制构件、金属、装饰灯具、砌块、砖石、保温材料、玻璃、石膏板、沥青等。
    第四，可快速再生的天然材料指持续的更新速度快于传统的开采速度(从栽种到收获周期不到10年)。可快速更新的天然材料主要包括树木、竹、藤、农作物茎秆等在有限时间阶段内收获以后还可再生的资源。我国目前主要的产品有：各种轻质墙板、保温板、装饰板、门窗等等。快速再生天然材料及其制品的应用一定程度上可节约不可再生资源，并且不会明显地损害生物多样性，不会影响水土流失和影响空气质量，是一种可持续的建材，它有着其他材料无可比拟的优势。但是木材的利用需要以森林的良性循环为支撑，采用木结构时，应利用速生丰产林生产的高强复合工程用木材，在技术经济允许的条件下，利用从森林资源已形成良性循环的国家进口的木材也是可以的。
    第五，宜选用距离施工现场500km以内的本地的建筑材料。绿色建筑除要求材料优异的使用性能外，还要注意材料运输过程中是否节能和环保，因此应充分了解当地建筑材料的生产和供应的有关信息，以便在设计和施工阶段尽可能实现就地取材，减少材料运输过程资源、能源消耗和环境污染。
7.3.2 为降低建筑材料生产过程中天然和矿产资源的消耗，本条鼓励建筑设计时选择节约资源的建筑材料。
    对建筑材料评价体系的研究目前在我国还处于起步阶段，需要大量的实践数据和经验积累，又由于我国地域辽阔，目前还很难获得全面的、最新的、精确的和适应性强的数据。下列提供的公式及数据，可为设计者初步设计阶段选择资源消耗小的建筑材料提供参考依据。
    根据初步设计阶段(建筑概算书)提供的建筑材料清单，计算建筑物单位建筑面积所用建筑材料生产过程中消耗的天然及矿产资源量C(t/㎡)：

式中：X_i——第i种建筑材料生产过程中单位重量消耗资源的指标(见表3)；
      B_i——单体建筑用第i种建筑材料的总重量(t)；
       S——单体建筑的建筑面积(㎡)；
       α——单体建筑所用第i种建筑材料的回收系数(见表4)。

表3 单位重量建筑材料生产过程中消耗资源的指标Xi (t/t)

    注：本表中的X_i值来源于《绿色奥运建筑评估体系》（2003年）。

表4 可再生材料的回收系数α 

    注：本表中的α值来源于《绿色奥运建筑评估体系》（2003年）。
    设计阶段必须考虑的主要建筑材料包括钢材、铝材、水泥、建筑玻璃、建筑卫生陶瓷、实心黏土砖、混凝土砌块、木材制品等。在计算建筑材料资源消耗时必须考虑建筑材料的可再生性。具备可再生性的建筑材料包括：钢筋、型钢、建筑玻璃、铝合金型材、木材等。其中建筑玻璃和木材虽然可全部或部分回收，但回收后的玻璃一般不再用于建筑，木材也很难不经处理而直接应用于建筑中。因此，计算时可不考虑玻璃和木材的回收再利用因素。
    采用砌体结构时，结构的材料应严格限制黏土砖的使用，少用其他黏土制品，设计中宜选用本地工业、矿业、农业废料制成的墙材产品。如：混凝土小型空心砌块、粉煤灰砖、粉煤灰空心砌块、灰砂砖、煤矸石砖、页岩砖、海泥砖、植物纤维石膏渣增强砌块等。通过这些材料的选用有利于资源的综合利用。
7.3.3 首先，建筑材料从获取原料、加工运输、成品制作、施工安装、维护、拆除、废弃物处理的全寿命周期中会消耗大量能源。在此过程中耗能少的材料更有利于实现建筑的绿色目标。
    为降低建筑材料生产过程中能源的消耗，本条鼓励建筑设计阶段选择生产能耗少的建筑材料。以下提供的公式及数据，可为初步设计阶段选择能耗低的建筑材料提供参考依据。
    根据初步设计阶段(建筑概算书)提供的建筑材料清单，计算建筑物单位建筑面积所用建筑材料生产过程中消耗的能源量E（GJ/㎡)：

式中： X_i——第i种建筑材料生产过程中单位重量消耗能源的指标(GJ/t)(见表5)；
       B_i——单体建筑所用第i种建筑材料的总重量(t)；
        S——单体建筑的建筑面积(㎡)；
       α——单体建筑所用第i种建筑材料的回收系数(见表4)；
      X_ri——单体建筑所用第i种建筑材料的回收后再利用过程的生产能耗指标(GJ/t)。

表5 单位重量建筑材料生产过程中消耗能源的指标Xi (GJ/t) 

    注：1 本表中的X_i值来源于《绿色奥运建筑评估体系》(2003年)；
           2 其中混凝土砌块的生产能耗中未计入原材料的生产能耗。
    在设计阶段必须考虑的主要建筑材料有钢材、铝材、水泥、建筑玻璃、建筑卫生陶瓷、实心黏土砖、砌体材料、木材制品等。在计算建筑材料生产能耗时也必须考虑建筑材料的可再生性。与资源消耗不同的是，回收的建筑材料循环再生过程同样需要消耗能源。我国回收钢材重新加工的能耗为钢材原始生产能耗的20％～50％，取40％进行计算；可循环再生铝生产能耗占原生铝的5％～8％，取6％进行计算。建筑材料回收后循环利用的生产能耗指标为：钢材为11.6GJ/t，铝材为10.8GJ/t。
    建筑材料的生产能耗在建筑能耗中所占比例很大。因此，使用生产能耗低的建筑材料对降低建筑能耗具有重要意义。在评价建筑材料的生产能耗时必须考虑建筑材料的可再生性，用建筑材料全生命周期的观点看，像钢材、铝材这样高初始生产能耗的建筑材料其综合能耗并不高。
    其次，鼓励使用施工及拆除能耗低的建筑材料，施工和拆除时采用不同的建筑材料对能源的消耗有着明显的差别，例如：混凝土装饰保温承重空心砌块可简化施工工序，节约施工能耗；建筑模网混凝土施工过程中免支模、免振捣、免拆模，采用机械化施工，简单、方便，减少了模板的消耗和浪费；永久性模板在灌入模板的混凝土达到拆模强度时不再拆除，而是作为结构的一部分或者作为其表面装饰、保护材料而成为建筑物的永久结构或构造，避免了一般模板的反复支、拆和周转使用。
7.3.4 为降低建筑材料生产过程中对环境的污染，最大限度地减少温室气体排放，保护生态环境，本条鼓励建筑设计阶段选择对环境影响小的建筑体系和建筑材料，以下提供的公式及数据，可为设计者初步设计阶段选择对环境污染小的建筑材料提供参考依据。
    根据初步设计阶段(建筑概算书)提供的建筑材料清单，计算建筑物单位建筑面积所用建筑材料生产过程中排放的CO₂量P(t/㎡)(其他排放污染物如S0₂、NO_x、粉尘等因数量相对较小，与排放CO₂量存在数量级上的差别，故仅以排放CO₂的量表示)：

式中： X_i——第i种建筑材料生产过程中单位重量排放CO₂的指标(t/t)(见表6)；
       B_i——单体建筑所用第i种建筑材料的总重量(t)；
        S——建筑单体的建筑面积总和(㎡)；
       α——单体建筑所用第i种建筑材料的回收系数(见表4)；
      X_ri——单体建筑所用第i种建筑材料的回收过程排放CO₂指标(t/t)。
    在设计阶段必须考虑的主要建筑材料有钢材、铝材、水泥、建筑玻璃、建筑卫生陶瓷、实心黏土砖、混凝土砌块、木材制品等。在计算建筑材料生产过程排放CO₂量时也必须考虑建筑材料的可再生性。与资源消耗不同的是，回收的建筑材料循环再生过程同样要排放CO₂，我国回收钢材重新加工的CO₂排放量为钢材原始生产CO₂排放量的20％～50％，取40％进行计算；可循环再生铝生产CO₂排放量占原生铝的5％～8％，取6％进行计算。因此，建筑材料回收后再利用的生产过程排放CO₂的指标为：钢材为0.8t/t，铝材为O.57t/t，参见表6。

表6 单位重量建筑材料生产过程中排放CO₂的指标Xi (t/t) 

    注：本表中的X_i值来源于《绿色奥运建筑评估体系》(2003年)。

7.3.5 功能性建材是在使用过程中具有利于环境保护或有益于人体健康功能的，对地球环境负荷相对较小的建筑材料。它的主要特征是：①在使用过程中具有净化、治理、修复环境的功能；②在其使用过程中不形成二次污染；③其本身易于回收或再生。此类产品具有多种功能，如防腐、防蛀、防霉、除臭、隔热、调湿、抗菌、防射线、抗静电等，甚至具有调节人体机能的作用。例如：抗菌材料、空气净化材料、保健功能材料、电磁波防护材料等。
    1 随着人们对室内环境的热舒适要求越来越高，建筑能耗也相应随之增大，造成能源消耗持续增长，为达到舒适和节能的双赢，人们正进行着积极的探索。如：在建筑围护结构中加入相变储能构件，提供了一种改善室内热舒适性、降低能耗和缓解对大气环境负面影响的有效途径。
    2 建筑物的地下室和不设地下室的首层地面因直接与地基相连，故在春天或雨季时常常“回潮”，在我国南方和沿海地区，建筑物的防潮问题尤为突出，若不采取有效的防潮措施，建筑材料很容易霉变，在通风不畅的情况下易产生霉菌，影响室内人员的身体健康，同时建筑材料的耐久性受到较大的影响。根据不同的需要，防潮材料的种类有很多，如：防潮石膏墙体材料、聚乙烯薄膜、烧结灰砂砖等。
    3 鼓励采用具有自洁功能的建筑材料。近年来各种新型表面自洁材料相继问世，应用较多的有表面自洁玻璃、表面自洁陶瓷洁具、表面自洁型涂料等，它们的使用可提高表面抗污能力，减少清洁建材表面污染带来的浪费，达到节能和环保的目的。
    4 室内空气中甲醛、苯、甲苯、有机挥发物、人造矿物纤维是危害人体健康的主要污染物。为积极提供有利于人体健康的环境，鼓励选用具有改善居室生态环境和保健功能的建筑材料。现在国内开发了很多有利于改善室内环境及人体健康的材料，如：防腐、防蛀、防霉、除臭、隔热、调湿、抗菌、防射线、抗静电等功能的多功能材料。这些新材料的研究开发为营造良好室内环境提供了新的途径。
7.3.6 绿色建筑提倡采用耐久性好的建筑材料，可保证建筑材料维持较长的使用功能，延长建筑使用寿命，减少建筑的维修次数，从而减少社会对材料的需求量，也减少废旧拆除物的数量，采用耐久性好的建筑材料是最大的节约措施之一。
7.3.7 轻质混凝土包括轻骨料混凝土、多孔混凝土(如加气混凝土、泡沫混凝土)和大孔混凝土(如无砂或少砂的大孔混凝土等)。轻骨料混凝土是以天然轻骨料(如浮石、凝灰岩等)、工业废渣轻骨料(如炉渣、粉煤灰陶粒、自燃煤矸石等)、人造轻骨料(页岩陶粒、黏土陶粒、膨胀珍珠岩等)取代普通骨料所制成的混凝土材料。采用轻质混凝土是建材轻量化的重要手段之一，轻质混凝土大量应用于工业与民用建筑及其他工程，可以节约材料用量、减轻建筑自重、减小地基荷载及地震作用。同时使用轻质混凝土还可提高构件运输和吊装效率等。
    在主要建筑材料中，木材是唯一可再生利用的、具有最好环境效益的材料。木结构房屋从木构件的采集、加工成型到现场拼装对环境影响最小，几乎不产生任何有害气体，是完全环保型的建筑体系。建筑废弃后，建筑的大部分构件可以得到再次利用或其他利用，做到资源的永续循环。我国木结构研究尚处于初级阶段，在木结构住宅的开发方面，尚有许多工作要做，随着我国经济的不断发展和人们对生活环境要求的不断提高，木结构建筑的发展，将进入新阶段。
    采用轻钢以及金属幕墙等建材是建材轻量化的最直接有效的办法，直接降低了建材使用量，进而减少建材生产能耗和碳排放。