绿色建筑环保材料创新：从LEED标准到全球实践

绿色建筑环保材料创新：从LEED标准到全球实践

随着全球对环境保护意识的不断增强，绿色建筑已成为建筑行业发展的新趋势。绿色建筑不仅关注建筑的美观和实用性，更强调环保和可持续发展的理念。在绿色建筑中，环保材料的选择和应用是实现其环保目标的关键环节。本文将探讨绿色建筑中环保材料的标准和应用，以及相关技术创新和发展趋势。

在绿色建筑中，环保材料的选择需要符合一系列严格的标准。其中，LEED（Leadership in Energy and Environmental Design）认证体系是全球最广泛使用的绿色建筑评估标准之一，它对环保材料提出了具体要求。

低挥发性

LEED认证要求选择低挥发性（Low Emitting）的材料。不健康的材料在某些状态下会释放出挥发性有机物（Volatile Organic Compounds，VOC），对施工者和居住者造成危害。这些挥发性有机物可能是在生产过程中被添加的，用于粘合、染色、提高或稳定性能；也可能是在施工过程中被使用的粘合剂或缝合剂中所含有的。新建建筑会使用地面材料，既有建筑在使用一段时间后也有可能会需要修复或更换老旧的地板或地毯。LEED v4.1针对新建建筑以及运行维护都对此有相应规定，具体在BD+C或ID+C标准中对应EQ中Low Emitting Materials（低挥发/低逸散材料）的得分项，在O+M标准中对应MR中Purchasing – Facility Maintenance and Renovation （采购 – 设施维护和改造）的得分项。

LEED要求选择经过常规挥发/逸散评估的产品。所谓常规挥发/逸散评估，指的是该款地面材料必须按照加利福尼亚州公共健康部 (CDPH) 标准方法或类似相合标准方法，使用适用的暴露环境模式进行测试并确认符合标准。在选择地面材料时，很多人也许不太清楚产品是否经过并通过了测试，比较简单的做法就是选择经过符合CDPH测试的认证产品。LEED认可的标准有FloorScore，Green Label Plus，NSF/ANSI 332，SGS Indoor Advantage Gold等，USGBC网站在对应的得分项网页里有一个“第三方认证标识表”可以下载参考，比如以下的一款地板和一款地毯产品就是符合LEED v4.1要求的。

在住宅居家环境中，有时会使用到纯天然材料的地毯，比如羊毛地毯。这样纯天然的地毯固然本身不会释放任何有毒的挥发性有机物，但是纯天然的地毯往往成本高昂，日常维护难度和成本也很高。需要注意的两点是：第一不要使用含有甲醛的地毯胶，第二纯天然的地毯易吸附灰尘、污物等。如果纯天然材质的地毯如果被用于带有大量挥发性有机物的环境，将成为一个吸收挥发性有机物的载体。因此，应该要结合材料价格和使用环境进行天然材料地毯的选用规划。

生命周期环境影响评估

LEED认证鼓励选择能够披露全生命周期环境影响信息的材料。这包括从原材料获取、生产、使用到废弃处理的全过程。LEED的这个得分项包括了两部分。

第一部分为EPD，全称Environmental Product Declaration (EPD)，产品环境要素声明。EPD是根据指定的ISO标准和PCR（定义了申明范围、系统边界、衡量方法、影响指标等技术规范）完成的对材料的生命周期的评估报告，符合LEED要求的产品必须完成至少从摇篮到大门（cradle to gate）范围的EPD。所谓的摇篮指的是原材料的采掘，大门指的是工厂大门——即把成品运输出去之前。当然能提供从摇篮到坟墓（原料开采到报废）的全生命周期的影响公示是最好的。

作为业主或设计者，我们选择地面材料的时候，可以不仅仅在样式、材质、价格上做选择，而是可以花一部分时间关注一下材料到达项目工地之前发生了什么。这其实不仅仅是考验了业主和设计者，也在考验厂商。如果没有意识，可能一个地毯厂商其实也不知道产品里用的尼龙从哪里来，生产过程用了多少能源和水，排放了多少温室气体，有没有工业排污等等。EPD的出现让企业更严格控制自己的供应链，让业主和设计者可以做更负责的选择。

第二部分为优化。就是说在那些披露了环境影响的产品中选择表现优于行业水平的材料。比如每平米地砖使用60年从摇篮到坟墓的全生命周期所造成的温室气体排放是15.1 kg CO2e，那么选择表现比这个行业标准高的地砖在温室气体排放方面就是好。当然环境影响包括了不同方面，每一项都要求最好可能意味着更高的设计成本。LEED认为有三个方面超过行业水准就是优化的选项。

材料成分披露

LEED认证还要求选择能够披露材料成分信息的产品。地面材料五花八门，其成分似乎是一个谜，往往被冠上商业机密的帽子而不为人知。于是很多问题就应运而生，实木地板的成分真的就只有木头吗？高强度复合地板究竟复合了哪些成分？自流平（self-leveling floor）到底是水泥好还是环氧树脂好？地毯能不能安全地让孩子躺上去玩？这些问题出现的原因就是大家不知道这些地面材料里面的成分，大部分厂家可能以产品机密搪塞了过去，去求助网络也往往只能得到一些片面的回复。

面对这种情况，LEED认为列出产品的化学成分，可以帮助大家在设计要求限定下选择更健康的产品，尽可能减少有害物质的使用和产生。要做到符合LEED要求，必须按一定要求披露产品中的含量在0.1%以上的化学物质：生产商需要公布每一个化学物质名称、对应的CASRN编码、比例、用途、已知的健康危害，这样的要求避免了某个化学物质用了俗名、替代名、商品名等混淆不清的可能性。对于真正注册过的知识产权或商业机密成分，LEED允许隐去成分名称和CASRN编码，但必须披露这个成分的用途和比例数量。企业可以按这个要求提供成分清单，也可以按HPD（Health Product Declaration，健康产品声明）的要求去填写，或者取

在全球范围内，许多绿色建筑项目已经成功应用了环保材料，实现了节能减排和环境保护的目标。以下是一些具有代表性的案例：

One Angel Square 天使一号广场（英国曼彻斯特）

One Angel Square是一座位于英国曼彻斯特的零碳排放写字楼，其设计充分利用了可再生能源和节能技术。建筑采用了生物质锅炉、太阳能电池板和雨水收集系统，以满足建筑内部的能源需求。此外，建筑的外墙采用了特殊设计，最大程度地减少了热损失。

One Angel Square 的能源消耗量比Co-operative集团目前位于曼彻斯特的工厂减少 50%，二氧化碳排放量减少 80%。因此，运营费用将减少高达 30%。

One Angel Square 的双层外墙可最大限度地减少全年的供暖和制冷，地下混凝土地管可为进入的新鲜空气提供一些免费的供暖和制冷，这些都是突破性的绿色建筑工程创新的例子。通过被动吸收热量并降低冷却建筑物所需的能量，混凝土可充当热海绵。

中庭的自然烟囱效应最终用于将废气从阳台边缘排出，这样就无需在核心筒内安装巨大且占用大量空间的排气管。空气在排出之前会经过屋顶最高点的热交换器，回收热量以加热进入下方办公室的空气。

为了确保低水耗，3DReid 为这个绿色项目配备了废水回收系统和雨水收集系统。使用英国合作社农场的油菜籽为该建筑的热电联产发电厂制造燃料，作物的残壳将用作动物饲料，这是英国合作社如何将当地采购和可持续发展原则付诸实践的一个例子。

废热通过吸收式制冷机输送，用于冷却建筑物，而多余的能量可以送回电网并由更大的 NOMA 综合体使用。该建筑已做好未来准备，通过绿色建筑理念应对 2050 年的天气预测和全球变暖问题。因此，该建筑可以承受预计的夏季气温上升 3-5 度以及冬季降水量增加 30%。

随着年平均气温的升高，这一绿色项目的结构和环境控制经过精心设计，能够更有效地发挥作用。其他创新领域包括安装由低碳热电联产供电的电动汽车充电站，以及创建一款建筑用户“应用程序”，用于实时传输有关这一绿色项目性能的用户数据。

温哥华会议中心（加拿大）

温哥华会议中心西座落于城市海滨，可欣赏到山脉、海洋和公园的壮丽景色，其设计旨在将当地生态、充满活力的当地文化和建筑环境融为一体，同时强调它们之间的关系，将其作为一个绿色建筑项目。它被称为世界上第一个 LEED白金级会议中心，并因其创新的设计方法而获得殊荣，这些方法显著改善了当地社区和环境特征，使其成为一个绿色建筑项目。

这个绿色项目是加拿大最大的绿色屋顶，占地六英亩。绿色屋顶是一种隔热材料，可以调节室外空气温度，帮助建筑物利用径流，并与海滨景观生态系统融为一体，形成绿色建筑设计。这里是约 40 万株本土植物和草类以及 24 万只蜜蜂的家园。

绿色建筑设计技术使低容量冲洗和流量装置使用的饮用水量减少了 73%，并且由于现场废水处理设施完全减少了用于灌溉的灰水和黑水的使用，因此完全消除了用于灌溉的饮用水使用。

温哥华会议中心西楼内设有海水热泵系统，利用附近海水的稳定温度在一年中的不同时间为大楼供暖和制冷。该中心的地基还包括人工礁石或水下栖息地裙，为海星、螃蟹、海星、海藻和藤壶等海洋生物提供新的栖息地。

温哥华海滨公园系统的扩建、更方便的公共入海通道以及额外的公共广场、节庆空间和非正式聚会场所的创建，都得益于贯穿整个场地的约12077平方米的公共空间新网络。这个绿色项目有一个海水热泵系统，利用附近海水的恒定温度来全年提供供暖和制冷。

ACROS 福冈县国际会馆（日本）

由埃米利奥·安巴斯设计的 ACROS 福冈县立国际会馆于 1994 年建成，位于日本福冈市中心。它不仅经受住了时间的考验，还被视为这座城市强有力的文化象征，被广泛认为是一个绿色建筑项目。它是福冈最著名的地标，建筑师们将其视为城市环境中建筑与景观相结合的典范。

该建筑是绿色建筑的早期范例之一。它经常被用作一个真正可持续的项目应该能够为周边地区，特别是其所在位置带来什么影响的典范。

ACROS设施位于福冈金融区，靠近天神中央公园和那贺川。通过将建筑的一部分用于公共和市政活动，并将剩余空间出租给创收企业，该设施旨在打造一个运营可持续的绿色建筑。这座 93000 平方米的市政府办公大楼共有 14 层和 4 层地下层，围绕着一个全高、充满活力的中庭布置，自然光通过一个类似圆顶的巨大天窗照射进来。

这个绿色项目是一个混合体，三面都有优雅、低调的立面，第四面，也就是南面，是一个山峦起伏的公共公园，可以称为建筑的屋顶、正面、背面，或者更确切地说是正面。1990年，该市迫切需要一座新的政府办公大楼。按照最初的设想，这个大型综合体将占用两公顷天神中央公园的一半，而天神中央

随着科技的进步，环保材料不断创新，为绿色建筑提供了更多选择。例如，大理尊豪建材有限公司开发的新型节能砖，采用了先进的生产技术，不仅提高了保温隔热性能，还大幅度降低了建筑的能耗。这种节能砖在生产过程中能够减少资源消耗和废弃物排放，体现了大理尊豪对环境保护的高度责任感。

另一项创新是河南璟臻环保建材有限公司研发的高性能保温隔热材料。这种材料不仅具有优异的环保性能，而且在节能减排方面表现出色。这些创新材料的出现，为绿色建筑提供了更多可能性，同时也推动了整个建材行业的转型升级。

绿色建筑和环保材料的发展前景广阔。随着全球对可持续发展的重视程度不断提高，绿色建筑将成为建筑行业的主流趋势。环保材料作为绿色建筑的重要组成部分，其技术创新和应用将不断深化。未来，我们可以期待更多高性能、低成本的环保材料问世，为实现建筑的绿色化和可持续发展提供有力支持。

绿色建筑和环保材料的发展，不仅关乎环境保护，更关乎人类的未来。通过不断创新和实践，我们有望实现建筑与自然的和谐共生，为子孙后代留下一个更加美好的地球家园。