Chapter 11 建築材料

Outline 第一節 建築材料與生態環境 第二節 建築材料生命週期評估 第三節 建築材料生態設計 第四節 建築材料生態化和生態建築材料 第一節　建築材料與生態環境　　　　　 第二節　建築材料生命週期評估　　　　 第三節　建築材料生態設計　　　　　　 第四節　建築材料生態化和生態建築材料 第五節　建築材料的循環再生　 Outline

第一節 建築材料與生態環境 一、建築材料生命週期及有關的生態環境影響 建築材料生命週期可能產生的生態環境問題見 圖11-1 第一節　建築材料與生態環境 一、建築材料生命週期及有關的生態環境影響 建築材料生命週期可能產生的生態環境問題見 圖11-1 大量的砂石採集，造成河床、植被、土壤破壞和水土流失。 礦石的採掘，產生大量尾礦和殘留廢棄物，同時在開採過程中也產生了大量的粉塵、噪音，造成空氣和水體污染。

第一節 建築材料與生態環境 二、建築材料製造過程的資源、能源消耗及對生態環境的影響 第一節　建築材料與生態環境 二、建築材料製造過程的資源、能源消耗及對生態環境的影響 建築材料產品大多數是高能耗產品，由於產量大，資源、能源消耗量大，占國家能源消費量的比重較高。 表11-1為日本建築材料製造的能耗和碳係數的統計 表11-2為荷蘭建築材料製造的能源消耗，說明金屬材料是高能耗製品，其中銅、鋅是匱乏資源，所以應以代用材料替代銅管件、鍍鋅薄板等材料。

第一節 建築材料與生態環境 二、建築材料製造過程的資源、能源消耗及對生態環境的影響(cont.) 建築物生命週期能源消耗，舉例說明如 第一節　建築材料與生態環境 二、建築材料製造過程的資源、能源消耗及對生態環境的影響(cont.) 建築材料生命週期能源消耗主要有三個方面，包括建築材料和設備製造的能耗，材料、設備從產地運輸到建築工地、施工，及建築物使用的能源 建築物生命週期能源消耗，舉例說明如 表11-3 建築材料製造階段能耗見表11-4

第一節 建築材料與生態環境 三、建築材料的使用、解體過程對生態環境的影響 建築垃圾-工業產品經過集中最後轉變為城市垃圾 第一節　建築材料與生態環境 三、建築材料的使用、解體過程對生態環境的影響 建築垃圾-工業產品經過集中最後轉變為城市垃圾 工業固體廢棄物-基本分散在工礦所在地 建築施工和拆除廢棄物種類見表11-5

第一節 建築材料與生態環境 四、建築材料對環境和人體健康的影響 一.無機材料和再生材料 對人體健康產生的問題主要有以下三點： 1.氡氣 第一節　建築材料與生態環境 四、建築材料對環境和人體健康的影響 一.無機材料和再生材料 對人體健康產生的問題主要有以下三點： 1.氡氣 2.輻射 3.石棉 二.木材 三.高分子材料

第二節　建築材料生命週期評估 一、建築材料的能源和二氧化碳排放量 削減主要溫室氣體二氧化碳排放量和能源消耗量成為建築LCA的重點 英國建築研究公司（BRE）採用建築材料生產和運輸的經濟投入—產出表的分析方法，稱為「內在能源」 內在能源分析基本上是LCA的主要組成部分

第二節 建築材料生命週期評估 二、建築材料LCA及應用例 1.矽酸鹽水泥LCA 關於建築材料LCA應用例簡介如下： 第二節　建築材料生命週期評估 二、建築材料LCA及應用例 關於建築材料LCA應用例簡介如下： 1.矽酸鹽水泥LCA 水泥LCI是按圖11-2水泥生命週期物質流中，原料開採至水泥生產過程，蒐集數據和計算，匯總數據見表11-6 矽酸鹽水泥環境衝擊評估參照第三章進行指標化、標準化，結果見表11-7。 表中未考慮固體廢棄物和粉塵。採用層次分析法求出各指標的權重係數，不同指標的重要性標度（見表11-8）。 由表11-7標度值求出各指標的向量，經一致性檢驗合格得到各指標的權重係數（見表11-9）。

二、建築材料LCA及應用例 第二節 建築材料生命週期評估 1.矽酸鹽水泥LCA 關於建築材料LCA應用例簡介如下： 第二節　建築材料生命週期評估 二、建築材料LCA及應用例 關於建築材料LCA應用例簡介如下： 1.矽酸鹽水泥LCA 從表11-10可知，水泥生命週期環境污染主要來自水泥製造及電力生產階段，其影響比例分別是68.06%和26.17%。 2.牆體材料LCA對比表11-11說明普通燒結黏土磚是耗能高的建築材料，應予以淘汰。

第三節 建築材料生態設計 一、建築材料的選擇 生態建築設計對材料的選擇主要包括以下四點： 1.資源、能源消耗最少 第三節　建築材料生態設計 一、建築材料的選擇 生態建築設計對材料的選擇主要包括以下四點： 1.資源、能源消耗最少 2.儘量使用對生態環境影響小的資源和材料 3.環境對材料本身影響小 4.建築物解體或拆除時環境負荷小

第三節 建築材料生態設計 二、生態建築材料的功能要求 耐久性 循環再生性 碳排放量的抑制性 碳固定性 蒸氣揮發性 生命發育成長性 熱量控制性 第三節　建築材料生態設計 二、生態建築材料的功能要求 耐久性 循環再生性 碳排放量的抑制性 碳固定性 蒸氣揮發性 生命發育成長性 熱量控制性 光控制性 空氣流控制性 水分控制性 聲控制性 分散性

第三節 建築材料生態設計 三、材料的生態設計 建築材料的耐久性 對不同部位建築材料的耐久性要求也不同 2.建築材料可循環再生設計 第三節　建築材料生態設計 三、材料的生態設計 建築材料的耐久性 對不同部位建築材料的耐久性要求也不同 2.建築材料可循環再生設計 對建築各部位材料可循環再生性要求如表11-12所示

第四節　建築材料生態化和生態建築材料 一、建築材料生態化 (一)水泥 1.資源 利用工業廢渣製造摻合料水泥、無熟料水泥、少熟料水泥，節省資源，並減輕水泥生產和其他相關行業的環境污染。 2.能源 3.生態環境

第四節　建築材料生態化和生態建築材料 一、建築材料生態化(cont.) (二)牆體材料 1.空心磚 2.砌塊 3.加氣混凝土 4.牆板和複合牆板 5.石膏產品 (三)平板玻璃

第四節 建築材料生態化和生態建築材料 一、建築材料生態化(cont.) (四)其他建築材料 1.保溫材料 2.取暖設備 3.節水衛生設備 第四節　建築材料生態化和生態建築材料 一、建築材料生態化(cont.) (四)其他建築材料 1.保溫材料 2.取暖設備 3.節水衛生設備 4.防水密封材料 5.塑膠建築製品

節能免燒結水泥、鋼渣礦渣水泥、輕質混凝土 2.建築複合材料 纖維強化混凝土、聚合物混凝土、聚合物混凝土 第四節　建築材料生態化和生態建築材料 二、生態建築材料 (一)生態調和性建築材料 1.水泥和混凝土 節能免燒結水泥、鋼渣礦渣水泥、輕質混凝土 2.建築複合材料 纖維強化混凝土、聚合物混凝土、聚合物混凝土

第四節 建築材料生態化和生態建築材料 二、生態建築材料 3.玻璃: 高性能絕熱複層玻璃 單層熱反射玻璃 吸熱平板玻璃 智慧型玻璃 第四節　建築材料生態化和生態建築材料 二、生態建築材料 (一)生態調和性建築材料(cont.) 3.玻璃: 高性能絕熱複層玻璃 單層熱反射玻璃 吸熱平板玻璃 智慧型玻璃

第四節 建築材料生態化和生態建築材料 二、生態建築材料 1.空氣淨化材料 稀土激活無機淨化材料除具有吸著、分解功能外，同時具有光催化功能 第四節　建築材料生態化和生態建築材料 二、生態建築材料 (二)淨化功能性生態建築材料 1.空氣淨化材料 稀土激活無機淨化材料除具有吸著、分解功能外，同時具有光催化功能 2.抗菌材料 近年抗菌金屬材料的研究獲得了顯著的進展（見表11-13），可廣泛地用在浴廁、食品工廠、醫院等建築內部裝修材料

第五節　建築材料的循環再生 減少現場廢棄物產生是低熵化措施 例如材料無包裝化、簡易包裝化 建築廢棄物的處理如圖11-3所示 為減輕環境壓力，開發建築再生 資源越來越受到重視 已開發國家從20世紀90年代就開始推動建築廢物的再利用