第二節(jié)　綠色建材產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

按材料的加工、生產(chǎn)、使用、廢棄過程的特點及其與環(huán)境協(xié)調(diào)的關系，材料的發(fā)展可大致分為四個主要階段（圖2.4），即毫無節(jié)制地向自然界索取和廢棄末端治理（治廢利廢，開始具有環(huán)境協(xié)調(diào)意識）生產(chǎn)和使用過程的改造（環(huán)境協(xié)調(diào)化、提高性能、節(jié)約能源、資源，降低污染）材料生態(tài)化設計（生產(chǎn)綠色產(chǎn)品，實現(xiàn)對環(huán)境的零污染和廢棄材料作為資源的循環(huán)再生）。這四個階段不僅體現(xiàn)了人類環(huán)境意識的演變和升華，也反映在材料性能上的提高與發(fā)展。目前國內(nèi)外的綠色建材的發(fā)展主要是在第三階段，即環(huán)境協(xié)調(diào)化為主的發(fā)展階段。

發(fā)達國家由“被動的末端治理”向“環(huán)境協(xié)調(diào)化”方向發(fā)展的過程中，大力發(fā)展先進的生態(tài)型生產(chǎn)工藝技術。如水泥新型干法大型窯外分解技術、大噸位優(yōu)質(zhì)浮法玻璃生產(chǎn)技術、萬噸級玻璃纖維池窯拉絲技術、衛(wèi)生陶瓷高壓注漿成形及建筑陶瓷低溫燒成技術等，成為綠色建材生產(chǎn)的主導技術。我國目前基本達到世界先進水平，但還存在如立窯水泥、劣質(zhì)的小平拉玻璃等落后產(chǎn)能。擴大資源的利用和再生，也是國外綠色建材發(fā)展的重點，如水泥在熟料生產(chǎn)過程中，擴大低品位原料的利用技術；降解有害物質(zhì)焚燒技術；余熱利用再生能源技術；玻璃的全氧、富氧燃燒技術；節(jié)水型衛(wèi)生陶瓷設計制造技術等等。大力研究開發(fā)符合環(huán)境要求的新型建筑材料也是當今世界各國非常關注的問題。為滿足人們生活質(zhì)量的提高，國內(nèi)外正研究開發(fā)應用現(xiàn)代高科技，如：納米技術、薄膜技術、梯度復合技術、溶膠技術、凝膠技術等來研制生產(chǎn)具有殺菌、防霉、除臭、自潔、調(diào)溫、調(diào)光等特性并促進人體健康的功能系列綠色建材，如納米涂覆材料、森林功能材料、高效凈化材料、高效保溫隔熱材料、輕質(zhì)高強承重材料、智能材料等，向多功能、智能型、功能結構一體化方向發(fā)展。

因綠色建材的生產(chǎn)工藝和技術涉及內(nèi)容很多，以后各章還有專門敘述。在此，只將目前一些主要的綠色建材產(chǎn)品分節(jié)能和節(jié)資源型綠色建材、利用清潔能源型綠色建材以及改善人類生活質(zhì)量的綠色建材等幾方面，對其國內(nèi)外現(xiàn)狀加以介紹。

一、節(jié)能、節(jié)資源、環(huán)保型綠色建材產(chǎn)業(yè)

國外科學家從發(fā)展戰(zhàn)略角度預測，21世紀將以研究開發(fā)節(jié)能、節(jié)資源、環(huán)保型的綠色建材為中心工作，研究和開發(fā)節(jié)省資源的建筑材料、廢棄混凝土和建筑材料的回收利用、高性能長壽命建筑材料、生態(tài)水泥、抑制溫暖化建材生產(chǎn)技術、綠色混凝土、家居舒適化和保健化建材等。美國、西歐等國家綠色建材的研究主要集中在節(jié)能、節(jié)資源、工業(yè)固體廢物再資源化、高性能、長壽命等建材方面的研究。在這些研究和應用領域中，生態(tài)水泥和生態(tài)混凝土是較有代表性的產(chǎn)業(yè)。

1.生態(tài)水泥產(chǎn)業(yè)

水泥是一種重要的資源性和影響國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎性產(chǎn)品，目前仍屬不可替代的基礎建筑材料，并且不能重復利用。作為基礎材料，水泥被廣泛應用于工業(yè)建筑、民用建筑、交通工程、水利工程、海港工程、核電工程、國防建設等新型工業(yè)和工程建設等領域。自1985年起，我國水泥產(chǎn)量已連續(xù)28年居世界第一位，圖2.5是1995～2013年中國與世界水泥工業(yè)年總產(chǎn)量的變化趨勢，2013年中國水泥產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的60.5％。未來隨著我國城鎮(zhèn)化發(fā)展、基礎設施投資增長、保障房建設規(guī)模擴大以及農(nóng)村住房需求提高，水泥產(chǎn)銷規(guī)模有望持續(xù)保持適度增長，水泥行業(yè)對國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎性資源地位不會改變。然而，水泥產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展也給環(huán)境帶來了越來越大的威脅，如表2.7所示，生產(chǎn)1t水泥熟料約需原料1～1.2t石灰石，即便采用先進的大型新型干法技術，粉碎過程約需消耗159kg煤、65kW·h電力。同時，1t水泥熟料排放近900kgCO₂、1.6kgNO_x等。可以看出水泥生產(chǎn)的環(huán)境負荷很高，特別是溫室氣體CO₂的排放影響人類的生活環(huán)境。我國大氣中約有20％的CO₂和30％的顆粒物是由水泥生產(chǎn)排放的。

因此，降低水泥生產(chǎn)和使用的環(huán)境負擔性極其重要。目前的措施主要有節(jié)省能源（燃料和電力）、減少CO₂的排放量，以及利用水泥生產(chǎn)的特點摻加大量固體廢物作為原料等。利用這些節(jié)能減排方法生產(chǎn)的水泥一般被稱為生態(tài)水泥。目前，世界各國均有生態(tài)水泥產(chǎn)業(yè)，其中該產(chǎn)業(yè)發(fā)展較早和較為迅速的地區(qū)是日本、歐美和澳大利亞。

（1）日本的生態(tài)水泥產(chǎn)業(yè)　1973年世界石油危機后，日本加大生態(tài)水泥的發(fā)展，通過大量推廣窯外預分解（達90％以上），余熱發(fā)電（達自用電的22％），以廢油、廢輪胎為燃料和擴大高爐水渣、粉煤灰在混合材中的利用等措施，使1990年的水泥能耗比1973年降低了40％，達到了國際領先水平。同時為了對環(huán)保、CO₂減排和為可持續(xù)發(fā)展做出貢獻，日本重點擴大了對各種廢物的綜合利用，廢物利用比由1990年的25％上升到1999年的35％（其中高爐廢渣約為18％），按照前幾年的統(tǒng)計數(shù)字推算，各種廢物在總量中的比例為：高爐廢渣52％，粉煤灰12％，副產(chǎn)石膏9％，爐渣煙塵等9％，污泥5％，橡膠輪胎和廢油2％，其他2％。2001年9月，日本太平洋水泥公司利用垃圾灰做原料建成“生態(tài)水泥廠”，投產(chǎn)后運轉正常。這是世界上第一座真正意義上的生態(tài)水泥廠。該廠建設在千葉縣境內(nèi)的水原生態(tài)小區(qū)，原料是城市垃圾灰和石灰石，0.6t垃圾灰和0.8t石灰石可制造1t水泥，設計年產(chǎn)能力為11萬噸。在垃圾灰用作水泥原料之前，該廠還通過重金屬回收系統(tǒng)從中分離和回收銅、鉛、鋅等金屬成分，經(jīng)過回轉窯里1350℃的高溫燒結，其中的二英等有害物質(zhì)會被分解。該廠的產(chǎn)品有兩種：一種是清除了氯成分的普通型生態(tài)水泥，另一種是含氯的快速硬化型生態(tài)水泥，二者均可用作建造房屋、道路、橋梁和改良土壤的材料等。在2002—2004年，日本工業(yè)標準委員會相繼頒布了生態(tài)水泥標準JISR5214、生態(tài)水泥用于預拌混凝土的標準JISA5308，以及生態(tài)水泥用于預澆注混凝土制品的標準JISA5364，還有生態(tài)水泥廠的各種污染物排放標準等一系列有關規(guī)范與法規(guī)。截至2006年，日本相繼又新建了4座生態(tài)水泥廠，每年消納垃圾飛灰殘渣總量約45萬噸，生態(tài)水泥總產(chǎn)能75萬噸。2009年11月，日本制定了世界上第一部生態(tài)水泥標準（JISR5214：2009）。2010年其用于水泥制造的單位能耗（用于水泥制造+自我發(fā)電+購買電力）為3451MJ/t水泥，比1990年（3586MJ/t水泥）減少3.8％，同時計劃廢棄物的平均利用量達到400kg/t。

（2）歐美的生態(tài)水泥產(chǎn)業(yè)　20世紀70年代初，發(fā)達國家開始著手研究用可燃性廢料作為替代燃料應用于水泥生產(chǎn)。1974年，加拿大Lawrence水泥廠首次試驗，試驗結果表明，含聚氯苯基等化工廢料在回轉窯中焚燒是安全的。隨后美國的Peerless、Lonestar、Alpha等10多家水泥廠先后也進行了試驗。目前，美國的大部分水泥廠都使用液體可燃性廢料，替代量達到25％～65％。美國環(huán)保署規(guī)定，每個工業(yè)城市只保留一座水泥廠，在部分滿足水泥需求的同時將其用于處理城市產(chǎn)生的有害廢物。

歐洲聯(lián)合會自1994年開始在回轉窯中焚燒危險廢物，此外瑞典諾迪克（Nordic）水泥公司所屬的Euroc廢棄物回收治理公司有一條大型生產(chǎn)線，回收加工各種廢油和化學溶劑，用作水泥窯二次燃料。Nordic公司已在Slite水泥廠采用了廢橡膠、廢塑料為二次燃料，替代部分煤粉。1996年瑞士建立的HCBRekingen水泥廠是世界上第一個具有利用、處置廢棄物的環(huán)境管理系統(tǒng)的水泥廠，并得到ISO 14001國際標準的認證。而世界最大的水泥生產(chǎn)商——法國的拉法基（Lafarge）公司2001年利用可燃廢物作燃料的替代率已達50％～55％，降低燃料成本33％，減少CO₂氣體排放量5×10⁶t。拉法基公司在2010年節(jié)約300×10⁴t礦物質(zhì)燃料，降低燃料成本達34％，收回了約500×10⁴t的廢料，減少了600×10⁴t CO₂氣體的排放。2011年，集團制定了世界各洲所屬企業(yè)不同的替代率指標：北美26％以上；歐洲49％以上；在亞洲，泰國、馬來西亞、菲律賓等國的企業(yè)逐漸開展這項技術的應用。

（3）澳大利亞的生態(tài)水泥產(chǎn)業(yè)　2003年，澳大利亞生態(tài)技術公司宣布開發(fā)成功一種能夠吸收CO₂的新一代生態(tài)水泥。該產(chǎn)品由JohnHarrison開發(fā)研制，其主要成分為廢料、粉煤灰、普通水泥和氧化鎂。這種生態(tài)水泥在技術上被認為是一項重大突破。科學家認為，人類所制造的溫室廢氣的濃縮物，尤其是CO₂，還在繼續(xù)增加，會導致地球平均溫度升高，海平面提高。而這種新型建材利用氧化鎂可回收、低能耗、釋放CO₂少的特點，消化大量廢料。生態(tài)技術公司已經(jīng)證明，生態(tài)水泥更能耐硫酸鹽、氯化物和其他腐蝕性化學元素的侵蝕，完全可以在強度上與普通水泥相媲美。該公司聲稱，如果生態(tài)水泥能代替世界所產(chǎn)普通水泥的80％，將會有15×10⁸t的二氧化碳被吸收（每生產(chǎn)1t普通水泥，就釋放出1t CO₂）。生態(tài)水泥制成的砌塊等產(chǎn)品是CO₂的中和物，當這種砌塊與有機廢料纖維相結合時，它們甚至還是CO₂的吸收物。

（4）我國的生態(tài)水泥產(chǎn)業(yè)　我國國內(nèi)利用各種工業(yè)廢物作為水泥生產(chǎn)代用原料已有近百年的歷史。如上海水泥廠，自1929年開始成功地用黃浦江泥來代替黏土成分，直至今日仍在使用。1930年該廠成功地將本廠自備電站鍋爐煤渣用于原料配料，既解決了爐渣的出路，又開創(chuàng)了利用爐渣的先河。1953年又成為首家成功試用電廠粉煤灰的廠家。現(xiàn)今國內(nèi)外絕大多數(shù)的粉煤灰、礦渣和硫鐵渣等廢棄物都是由水泥工業(yè)利用的。上海金山水泥廠成功利用水泥窯焚燒危險廢物，現(xiàn)已取得經(jīng)營許可證；同濟大學和上海建材集團合作，已在下屬幾個水泥廠成功地進行過利用污泥等廢棄物煅燒水泥熟料的工業(yè)性試驗；北京水泥廠利用水泥窯焚燒處置有毒、有害廢物也已取得了一定成果；華潤集團越堡水泥廠利用水泥窯協(xié)同處置城市污泥（日處理60t），污泥干化后作為替代燃料和脫硝材料使用，每年可節(jié)約標準煤1.36×10⁴t，減少CO₂排放3.4×10⁴t，避免污泥填埋而減少甲烷排放5000t，各種檢測表明煙氣排放達標，沒有二次污染產(chǎn)生。另外，臺灣“中央大學”利用垃圾焚燒爐灰制成爐渣，這種爐渣經(jīng)激發(fā)具有火山灰活性，再用爐灰爐渣可生產(chǎn)出生態(tài)水泥。2013年我國水泥產(chǎn)量達到了24.2×10⁸t，所需原料中有1/5是來自各種廢棄物，水泥工業(yè)無疑是利廢大戶。隨著水泥技術的不斷發(fā)展，作為水泥代用原燃料的范圍也越來越大。我國最終要實現(xiàn)城市垃圾處理的無害化、資源化、減量化、社會化和產(chǎn)業(yè)化，發(fā)展生態(tài)水泥是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，是將各大城市建成生態(tài)化城市必不可少的重要環(huán)節(jié)。

2.生態(tài)混凝土產(chǎn)業(yè)

混凝土是各種建筑物、構造物的重要建設物資，其特點是用量很大，而且所建造的建筑物、構造物大多與自然直接融合在一起。可是，混凝土生產(chǎn)消耗大量的資源和能量，其主要原料水泥在生產(chǎn)時排放出大量CO₂，是造成地球溫室效應的主要原因。每年還有大量的混凝土建筑物因各種原因要拆除，廢棄混凝土又難以處理。此外，到目前為止，混凝土只是作為基礎結構材料，用于道路、鐵路、清污上下水道等構造物以及各種建筑物的建設，對自然循環(huán)、動植物、生物等的保護，自然景色的保護等考慮得很少，造成了與生態(tài)環(huán)境的不協(xié)調(diào)。在高度重視環(huán)境的今天，這些都是應該解決的問題。因此，兼顧優(yōu)異的環(huán)境協(xié)調(diào)性和自然循環(huán)、生物保護等生態(tài)學問題的生態(tài)混凝土應運而生。

生態(tài)混凝土又叫綠色生態(tài)混凝土，是一類具有特殊的結構與表面特征，能減小環(huán)境負荷，適應生物生長，對調(diào)節(jié)生態(tài)平衡、美化環(huán)境景觀、實現(xiàn)人類與自然的協(xié)調(diào)具有積極的作用的特種混凝土。目前生態(tài)混凝土的研究和應用主要在護堤（主要指道路、河流、大壩及蓄水池的傾斜面）、路面排水、植生、凈化水質(zhì)、降低噪聲、防菌殺菌、吸收去除NO_x以及阻擋電磁波等方面，但研究和應用較為成熟的生態(tài)混凝土是透水混凝土路面、多孔植被混凝土護坡和多孔凈水混凝土等。在生態(tài)混凝土的產(chǎn)業(yè)化方面，日本、美國和德國走在世界的前列。

（1）日本　1977年日本政府制定了《再生集料和再生集料混凝土使用規(guī)程》，1991年又制定《資源重新利用促進法》，規(guī)定建筑施工過程中所產(chǎn)生的建筑垃圾必須送往“再資源化設施”進行處理，將建筑垃圾視為“建筑副產(chǎn)品”，回收利用率已達到95％。在日本，透水混凝土已應用在停車場、公園、人行道、高速公路的中央分隔帶及路肩等處。如五福公園和上野不忍池公園中鋪有透水性道路，路面厚度70～20mm，水灰比約為0.35，使用的是5～13mm級配的碎石。為了美化環(huán)境，改善混凝土的色調(diào)，人行道所采用的透水混凝土面層一般鋪有10mm厚的彩色混凝土；除了透水混凝土，多孔植被混凝土也在日本得到了應用。該類混凝土最早即起源于日本，日本于1994年5月在日本茨城縣渡里地區(qū)那坷河河堤進行過一次用多孔植被混凝土作為護岸材料的試驗工程，此試驗工程成功地證明了多孔植被混凝土適用于河川護岸、植物生長等，具有良好的發(fā)展前景。2001年4月，日本“先端建設技術中心”制定了多孔植被混凝土河川護岸工法，以推進具有生態(tài)效應的多孔植被混凝土的應用進程。日本國內(nèi)應用這種技術已經(jīng)有數(shù)百個工程實例，普遍用來構筑堤壩、河岸、公路邊坡等。

（2）美國　美國政府制定了《超級基金法》，規(guī)定“任何生產(chǎn)有工業(yè)廢物的企業(yè)，必須自行妥善處理，不得擅自隨意傾卸”。在美國，透水混凝土一般不含細集料，稱為無砂混凝土。美國的佛羅里達州、新墨西哥州和猶他州已經(jīng)將無細集料混凝土作為路面面層材料用于停車區(qū)路段。佛羅里達州Sarasota教堂停車場的路面混凝土由Ⅰ型波特蘭水泥，粒徑6～12.5mm的集料以及引氣劑拌和而成。佛羅里達州的沿海地區(qū)共修建了53座透水混凝土停車場。

（3）德國　德國的每一個地區(qū)都有大型的建筑廢物再加工綜合工廠，僅在柏林就建有20多個，回收利用率達80％。目前在德國再生集料混凝土主要應用于公路路面，例如在德國Lower Saxong的一條雙層公路就采用了再生集料混凝土，該混凝土路面總厚度26cm，底層混凝土19cm采用再生混凝土，面層7cm采用天然集料配制的混凝土。另外，德國聯(lián)邦環(huán)境基金會總部的建筑也用了舊混凝土集料。德國有望將80％的再生集料用于10％～15％的混凝土工程中。

（4）中國　在21世紀初期，我國政府在《中國21世紀議程——中國21世紀人口、環(huán)境和發(fā)展白皮書》中，制定了長期的社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，鼓勵廢棄物的研究和利用。將“建筑廢渣綜合利用”列入了1997年科技成果重點推廣項目。國內(nèi)青島海逸景園、宜昌馨園等工程中均成功應用了再生混凝土，強度等級達到了C30。汶川地震都江堰災區(qū)重建過程中，采用再生混凝土（C30）、再生砌塊（MU10）建成了多棟示范建筑。上海市在世博會城市最佳實踐區(qū)內(nèi)的“滬上·生態(tài)家”案例中也采用了再生混凝土。北京建筑工程學院實驗6號樓工程中使用了C30、C40全再生集料混凝土（即粗細集料均為建筑垃圾再生集料）。北京崇文區(qū)草場5條20號院改建工程、北京中國古陶瓷研究中心等工程中采用了北京一家建筑垃圾再生建材企業(yè)生產(chǎn)的再生集料磚和再生砂漿。邯鄲市在大型公共建筑“邯鄲市金世紀國際商務中心”建設中采用了130萬塊再生砌塊，消納建筑垃圾約8000t。2010年10月，武夷山市建溪三期防洪工程，防洪堤總長9.305km，堤體以土質(zhì)為主，鋪設生態(tài)混凝土10×10⁴m²，引進植生型、生態(tài)型混凝土作為迎水坡面護坡，施工情況良好，草的根系已穿透混凝土扎入堤內(nèi)的土層中。經(jīng)過一年多的時間觀察，與長在正常土壤中的草本植物比較，完全沒有區(qū)別，草根系依舊十分發(fā)達，沒有出現(xiàn)因混凝土鹽堿度處理不當而影響根系生長而枯死的現(xiàn)象，實現(xiàn)了預期的目標。

從目前的技術水平和工程應用經(jīng)驗來看，混凝土已經(jīng)可以看作是我國的主要可再循環(huán)材料了。不過由于建筑垃圾再生建材利用技術水平在我國分布不均，尚未形成全國范圍內(nèi)的產(chǎn)業(yè)群體，尚處于局部推廣階段。預計近幾年全國范圍內(nèi)將會有快速發(fā)展，尤其是在北京、上海、深圳等經(jīng)濟較發(fā)達且建筑垃圾排放量巨大的城市和地區(qū)發(fā)展會更快。

二、開發(fā)新能源的綠色建材產(chǎn)業(yè)

能源問題，特別是清潔可再生能源的開發(fā)利用問題，是世界各國十分重視的熱點。太陽能發(fā)電、太陽能熱能利用、潮汐發(fā)電，地熱資源的開發(fā)應用，以及風力資源的開發(fā)利用等等都少不了特殊的建材。特別是太陽能發(fā)電和太陽能熱能的開發(fā)利用更是引起各國的高度重視。隨著技術的日新月異，現(xiàn)代綠色建筑將太陽能發(fā)電、熱能利用與建筑的外墻材料、窗戶材料、屋面材料和構件一體化，形成一種嶄新的建筑材料，成為建筑材料整體的一部分，更是發(fā)展的趨勢。

1.美國太陽能建材的發(fā)展

美國在開發(fā)利用太陽能光熱和光伏發(fā)電，太陽能建材化、太陽能建筑一體化等方面在世界居于領先水平。太陽能住宅建筑一體化的設計思想是美國太陽能協(xié)會創(chuàng)始人史蒂文斯特朗在20年前倡導的。即不再采用屋頂安裝一個笨重的裝置來收集太陽能，而是將半導體太陽能電池直接嵌入墻壁和屋頂內(nèi)。根據(jù)史蒂文斯特朗這一設計思想，后來，美國電力供應部和能源部合作推出太陽能建材化產(chǎn)品，如住宅屋頂太陽能屋面板、“窗簾式墻壁”等產(chǎn)品。

美國建筑學家設計了一幢新穎的太陽能住宅。采用了現(xiàn)代化的光電技術和多種新型建筑材料。該住宅安裝了36塊非晶硅光電池板，每塊可產(chǎn)生50W電能，電池板與12個24V的蓄電池相連接。這些電池板產(chǎn)生的電能可以滿足廚房設備、照明和其他家用電器的用電需求。1997年，美國實施“百萬太陽能屋頂計劃”。目標到2010年，要在全國的住宅、學校、商業(yè)建筑等屋頂上安裝100萬套太陽能發(fā)電裝置，光伏組件累計用量將達到3025MW，相當于新建3～5個燃煤發(fā)電廠的電力，每年可減少CO₂排放量約351萬噸，通過大規(guī)模的應用，使光伏組件的價格可從1997年的22美分/（kW·h）降到2010年的7.7美分/（kW·h）。2010年，美國參議院能源委員會又通過了“美國千萬太陽能屋頂計劃”。根據(jù)該計劃，預計從2012年開始，美國將投資2.5億美元用于太陽能屋頂?shù)慕ㄔO。從2013～2021年，每年擴大投資到5億美元。預計到2021年，美國太陽能光伏市場總量將超過100GW。該計劃既能保護環(huán)境，又能推動經(jīng)濟，并且促使全球范圍內(nèi)太陽能屋頂計劃越來越流行。

2.歐洲太陽能建材的發(fā)展

自20世紀70年代開始研發(fā)太陽能技術以來，德國的太陽能工業(yè)發(fā)展十分迅猛。如今德國建造了世界50％左右的太陽能光伏設備，其全國光伏發(fā)電量占全世界光伏發(fā)電總量的55％之多，可以說是世界光伏產(chǎn)業(yè)的帶頭人。此外，美國的“百萬太陽能屋頂計劃”引發(fā)了世界范圍內(nèi)的類似的太陽能屋頂大規(guī)模安裝活動。歐盟也制定了“百萬太陽能屋頂計劃”的框架，德國在歐盟的框架下發(fā)起了“十萬太陽能屋頂計劃”，該計劃與上述法案幾乎相繼發(fā)布，配合得天衣無縫。德國居民在屋頂安裝太陽能設備后，即可無投入地享受高額電價購買，政府并沒有投入很多資金，卻拉動了太陽能在德國的快速發(fā)展。該計劃的順利實施，奠定了德國在全球太陽能市場的強者地位。

法國國家實用技術研究所最近發(fā)明了一種建筑外墻玻璃兼作太陽能熱水器的產(chǎn)品，這種一體化產(chǎn)品是一種雙層中空玻璃，其中40％面積是透明的，余下的部分被盤旋狀的可以通水的銅管及銀反射管所覆蓋，覆蓋物位于玻璃內(nèi)層。這種雙層中空玻璃可以吸收太陽能，并利用它把水加熱。對于一個大樓來說，僅僅利用建筑外墻玻璃，就能把熱水問題解決，每年可以節(jié)省大量的電力和煤氣。因此，具有很強的市場競爭力。

瑞士科學家發(fā)明了一種可利用太陽能發(fā)電的住宅用窗玻璃，其發(fā)電原理類似植物葉片的光合作用。這種玻璃的結構很像樹葉，是夾心式的，含有捕捉光能的涂料及半導體物質(zhì)。當光線激發(fā)涂料層中的電子，經(jīng)過定向傳遞，便產(chǎn)生電流。其光電轉化率為10％以上，可發(fā)電150W/m²左右，雖與普通太陽能電池差不多，但其成本只有太陽能電池的1/5，因此，有著很好的使用價值和廣闊的發(fā)展前景。

2009年，希臘出臺太陽能新補助方案并宣布了太陽能屋頂計劃，屋頂計劃目標為無期限下超過750MW的裝機質(zhì)量。2010年，瑞典公司SolTechEnergy推出一種新型環(huán)保太陽能建材——透明玻璃瓦。這種透明玻璃瓦主要由普通透明玻璃和黏土做成，可雙彎曲，與傳統(tǒng)的建筑標準是一致的，重量也跟普通瓦片相同，但壽命要比傳統(tǒng)瓦片長，既抗紫外線，又具有高耐腐蝕性。陽光透過玻璃瓦片照射到特殊的熱吸油氈上形成空氣層，SolTech系統(tǒng)中換熱器將熱空氣流和熱液體產(chǎn)生的熱能，轉化為電能儲存在蓄電池內(nèi)，從而給房屋供暖。正常氣候條件下，每10ft²（1ft²=0.092903m²）可產(chǎn)生350kW·h的熱量。這種瓦片的好處在于冬季時可產(chǎn)生更多的能量，只要安裝時考慮好太陽光入射的線角度就可以了。

3.日本太陽能建材的發(fā)展

日本是自然資源極其匱乏的經(jīng)濟大國，非常重視太陽能等可再生能源的發(fā)展，用新能源替代傳統(tǒng)能源是舉國上下的共同愿望和追求。政府頒布各種政策和法令全力支持太陽能等新能源的發(fā)展。截至1993年，包括太陽能在內(nèi)的新能源消費量約占全日本能源消費總量的3％。到2010年，太陽能發(fā)電量達到482萬千瓦（為1999年的23倍）。2012年年底，九州4家大型太陽能電池生產(chǎn)企業(yè)年產(chǎn)能合計達到1375.5MW（1MW=1×10⁶W），相當于2008年產(chǎn)能（約127.5MW）的10倍。2013年，日本光伏市場預計全年安裝總量可能在5GW左右（彭博新能源財經(jīng)一份報告預計2013年日本的光伏安裝量將高達6.1～9.4GW）。

如美國、德國以及其他國家一樣，日本也為推廣太陽能而在全國啟動了“日本新陽光計劃”。該計劃承諾：對于參加在住宅上安裝太陽能發(fā)電設備的居民，給予安裝設備成本50％的補貼，補貼分10年遞減。這種高額的補貼極大地促進了日本居民安裝太陽能發(fā)電設備的意愿，在活動開啟之后，無論是太陽能電池的生產(chǎn)，還是光伏發(fā)電的電量，都以每年60％以上的速度猛增，同時居民太陽能使用率也逐年增加。日本政府還采取了同樣的低息貸款優(yōu)惠、稅收返還等措施，鼓舞了企業(yè)對太陽能光伏技術的開發(fā)。

這些措施的合理運用使得日本從2000年開始太陽能的發(fā)電量就一直居世界首位，不但借助太陽能解決了能源問題，還出口最新的技術和產(chǎn)品，廣銷全球。目前，太陽能光伏組件產(chǎn)業(yè)世界前10大廠商有4家在日本，并且現(xiàn)階段日本的太陽能企業(yè)掌握著世界上大部分的太陽能專利。

4.我國太陽能建材的發(fā)展

我國太陽能建材經(jīng)過近20年的努力，獲得了可喜的發(fā)展。到2004年年底，太陽能熱水器年生產(chǎn)能力達到1350×10⁴m²，利用量達到6500×10⁴m²，占全球安裝量的60％，居世界首位，并出口30多個國家和地區(qū)。太陽能光伏發(fā)電約達6.5×10⁴kW，解決了700多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，約300萬偏遠人口的基本用電問題。如西藏已建成近400個縣級和鄉(xiāng)級太陽能光伏電站，總裝機容量達近8000kW，成為我國集中型光伏電站最多的省區(qū)。近年來，在科研開發(fā)、住宅小區(qū)大面積推廣應用、太陽能建材化、太陽能與建筑一體化設計等方面都取得了一些成績。

2005年6月，上海的“十萬太陽能屋頂計劃”拉開了國內(nèi)光伏建筑大規(guī)模應用的序幕，推出一系列綠色電力機制，由單位和個人自愿認購綠電，所得綠電費用專款專用，發(fā)展上海綠電事業(yè)。截至2007年6月9日，上海已有5138戶居民認購，認購總量77×10⁴kW·h。此外，還有22家單位認購了總共1476×10⁴kW·h綠電。

我國山東皇明太陽能集團推出名為“龍光1號”建筑一體化光伏組件，在2005年10月上海舉行的第十五屆國際光伏科學與工程大會上受到國內(nèi)外專家的關注。“龍光1號”既是光伏發(fā)電組件，又是一種全新的中空、透明、節(jié)能建筑材料。作為實用價值極高的現(xiàn)代化建筑構件，可廣泛應用于玻璃幕墻、建筑物屋頂（相當于瓦）、門窗玻璃，制成融采光、發(fā)電于一體的光伏瓦天窗、屋頂、門窗等，結束了常規(guī)光伏組件在建筑物上懸掛安裝的歷史。應用該產(chǎn)品的建筑不僅自己會發(fā)電，還可以任意拼接成各種圖案，實現(xiàn)了光伏發(fā)電與建筑物的一體化，提高了光伏電池組件的功率和壽命，使電池組件大規(guī)模應用于現(xiàn)代化建筑成為可能，為我國光伏產(chǎn)業(yè)市場化推廣拓寬了道路。

北京清上園為北京第一個全部使用太陽能熱水器的板式小高層建筑住宅小區(qū)，全小區(qū)共519戶，每戶陽臺護欄外都安裝了由山東澳華電器有限公司生產(chǎn)的“澳華·維麗亞”牌陽臺壁掛式太陽能熱水器；陽臺內(nèi)分戶墻壁上安裝著與電熱水器一模一樣的分體式水箱，管道經(jīng)地下直通衛(wèi)生間，業(yè)主只需輕輕扳動把手，70℃左右的熱水便順暢流動，即可輕松洗浴。此系統(tǒng)還配有電輔助設施，無論在春夏秋冬，還是雨雪天氣都可正常使用，實現(xiàn)了自動控制，恒溫出水，達到了安全、舒適、節(jié)能的目的。據(jù)初步估算，通過利用太陽能采暖器，每年可節(jié)省近600kW/m²電能。

浙江舟山鳳凰島置業(yè)發(fā)展有限公司，將投資630萬元，在舟山建一座浙江省第一個太陽能中央空調(diào)。太陽能空調(diào)是利用太陽能為能源，溴化鋰制冷機用水做冷媒，整機沒有任何氟利昂類化學產(chǎn)品，達到完全無污染和接近零運行費用。盡管投資成本比使用油、煤等能源的中央空調(diào)要增加5倍多，但運轉5～6年就可收回投資。

安徽應天新能源有限公司采用中國科技大學陳應天教授發(fā)明的專利技術，將投資2000萬元，在蚌埠建成亞洲最大的1.25MW太陽能發(fā)電示范推廣站并與蚌埠電網(wǎng)并網(wǎng)。在上海莘莊工業(yè)區(qū)上海市建筑科學院科技發(fā)展園區(qū)內(nèi)，新建成的“零能源”生態(tài)建筑示范工程，為1幢生態(tài)辦公示范樓（1994m²，已于2004年6月竣工并投入使用）及2幢生態(tài)住宅示范樓（640m²，于2005年8月竣工）。生態(tài)住宅示范樓實現(xiàn)了“零能耗建筑”、“資源高效循環(huán)利用”、“智能高品質(zhì)居住環(huán)境”三大技術目標。集成應用了太陽能光伏發(fā)電（3kW）并網(wǎng)系統(tǒng)，太陽能景觀燈、庭院燈、太陽能熱水系統(tǒng)等太陽能技術，項目總體達到國際先進水平。

中國工程院院士、清華大學江億教授設計的清華大學超低能耗示范樓，造價2000萬元，為總建筑面積3000m²的五層小樓。由于采用相變地板、鍍膜玻璃、真空玻璃、遮陽裝置等多種新型建材和近百項新型技術，致使整座大樓的圍護結構能耗僅為常規(guī)建筑物的10％，基本實現(xiàn)零采暖能耗，其中也采用了多種太陽能建筑技術。

中國首座太陽能綜合利用示范摟在北京奧運公園東側建成并成功運行。該樓屋頂一個緊挨一個排列著太陽能真空管集熱器和光伏電池板，朝南的墻面檐口為光伏電池板所覆蓋。樓內(nèi)所有管線流動的熱水、冷氣、電流等，都由太陽能轉化而得。

截至2008年年底，我國太陽能熱水器總集熱面積運行保有量約1.35×10⁸m²，年生產(chǎn)能力超過2500×10⁴m²，較2007年增長10％，目前太陽能熱水器使用量和年產(chǎn)量均占到了世界總量的一半以上。截至2010年有1300多家有一定規(guī)模的太陽熱水器生產(chǎn)企業(yè)。尤其是我國自主創(chuàng)新的真空管熱管技術，技術水平居于世界領先地位，真空管熱水器在我國得到廣泛應用，年產(chǎn)量超過1600×10⁴m²，占世界真空管熱水器市場的90％以上。同時真空管熱水器以其優(yōu)良的性能，出口亞洲、歐洲、非洲等幾十個國家。截至2011年3月份，國內(nèi)的光伏玻璃生產(chǎn)線共有41條，日熔量達到8000t，折合年產(chǎn)量約13560×10⁴m²。但是目前的有效產(chǎn)能不超過8000×10⁴m²。有效產(chǎn)能之所以很低，主要原因是幾條熔化量大的生產(chǎn)線基本上是近期剛剛點火，尚處于設備調(diào)試和磨合過程之中，尚未形成有效產(chǎn)能。

我國政府十分重視太陽能、風能等可再生能源的發(fā)展，根據(jù)國家發(fā)改委的規(guī)劃，到2020年，我國太陽能等可再生能源在一次能源消費結構中的比重將由目前的7％左右提高到15％左右，其中太陽能熱水器集熱面積由目前的6500×10⁴m²到2020年將達到3×10⁸m²，年替代石化能源約4000×10⁴t標準煤；太陽能光伏發(fā)電由目前的6.5×10⁴kW，到2020年達220×10⁴kW。屆時，太陽能、風能、水電、沼氣等可再生能源，將為緩解能源短缺和節(jié)能壓力做出巨大貢獻。

三、改善居室生態(tài)環(huán)境、提高生活質(zhì)量和健康水平的綠色建材產(chǎn)業(yè)

居室內(nèi)的潛在污染物質(zhì)有化學物質(zhì)、放射物質(zhì)、細菌等生物性物質(zhì)。一方面，某些裝修材料由于生產(chǎn)過程中引入了大量的化學成分，會在室內(nèi)裝修后的很長時間內(nèi)緩慢釋放到空氣中，造成人們眼鼻不適、頭疼、疲勞、惡心，嚴重的甚至會致癌；另一方面，隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，噪聲、電磁輻射、光污染等越來越多地影響著人類的居室環(huán)境，室內(nèi)環(huán)境污染的控制刻不容緩。從20世紀80年代起，“綠色房屋”、“生態(tài)房屋”等在世界各地不斷興起，這些建筑往往都采用了先進的健康功能材料來營造清潔的室內(nèi)環(huán)境，達到了建筑、人與自然的和諧統(tǒng)一。

健康功能材料是指對人體或環(huán)境具有積極意義的某種特殊功能材料，應具有抗菌、輻射紅外線、釋放負離子等功能。健康功能材料大致經(jīng)歷了兩個發(fā)展階段，第一階段為抗菌、凈化材料，具有抗菌、凈化空氣、防污染的功能。主要產(chǎn)品為涂料、玻璃、陶瓷材料的表面涂層。第二階段為功能性材料，與前代環(huán)保型涂料相比，增加了一些健康功能，如具有自動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、濕度、光線等，這些功能一般是以新型材料制備建材而得以表現(xiàn)的。目前國內(nèi)外均有相應新型健康功能材料上市出售。

1.抗菌材料產(chǎn)業(yè)

抗菌材料是通過添加具有抗菌功能并能在材料中穩(wěn)定存在的抗菌劑，經(jīng)一定工藝加工后，制得具有抗菌和殺菌功能的材料，其既不污染環(huán)境，又能長時間保持抗菌和殺菌功效。目前抗菌材料所用抗菌劑主要有天然抗菌劑、有機抗菌劑和無機抗菌劑三大類。無機抗菌劑是利用銀、鋅、銅等金屬及其離子本身所具有的抗菌或殺菌的能力，通過物理吸附、離子交換和多層包覆等方法，將銀、鋅、銅等金屬及其離子負載于沸石、磷酸鹽等多孔材料上，經(jīng)加工制得的一類抗菌劑。國內(nèi)外研究較多的無機抗菌材料具有廣譜的抗菌作用，應用前景廣泛。無機抗菌材料可分為光催化抗菌材料、含金屬離子的抗菌材料、金屬氧化物抗菌材料以及稀土激活保健抗菌材料。

（1）抗菌衛(wèi)生陶瓷、抗菌釉面磚　日本TOTO公司的光催化銀系抗菌面磚，熒光燈下1h抗菌率為97％；NIAX（伊奈）開發(fā)的抗菌陶瓷是用釉中外加含銀抗菌陶瓷粉的方法燒制而成的。廣東佛山園林陶瓷廠與中國建材研究院在國內(nèi)首次采用釉中添加無機保健抗菌劑生產(chǎn)抗菌釉面磚，解決了表面質(zhì)量問題，開始批量生產(chǎn)，生產(chǎn)成本只提高1％～2％。

（2）抗菌、除臭、防污涂料　國際上涂料技術向低環(huán)境負荷、高功能化和復合化方向發(fā)展。要求涂料的生產(chǎn)和使用過程中環(huán)境負荷為最小、有機揮發(fā)物（VOC）為最小并對健康環(huán)境有貢獻。世界各國都在研究同時具有防菌、抗菌、除臭以及防污等各種功能的多功能涂料。早期的防霉抗菌涂料使用的是有機防霉劑，這些抗菌劑具有對人體有害、有效期較短等致命的缺點。1994年以來出現(xiàn)了無機抗菌劑，日本品川（株）研制的無機抗菌劑首先用于涂料，后來又研制了防污涂料。山田善市等人采用銀的銨絡合鹽對膨潤土中的堿金屬離子進行離子交換達到了較好的抗菌效果。日本Sinanen Zeomic公司研制的載銀沸石抗菌劑對各類細菌和真菌類最小抑菌濃度（MIC）分別為62.5～500mg/L和500～1000mg/L。日本住友水泥（株）研制的防污涂料采用Ag3PO₄型抗菌劑，采用無機-有機復合的方法。涂料表面硅氧烷結合，提高了密度和硬度，提高了表面親水性以及降低電阻率及防止靜電作用等。日本涂料（株）開發(fā)的防霉涂料DN以及消臭涂料，消臭劑主要由氧化物組成，可消除臭味和甲醛等有害氣體，同時可消除涂料本身排放的有害氣體。上述涂料主要用于醫(yī)院、公共場所、衛(wèi)生間和廚房，可有效抑制霉菌的生長，也可除臭、防污自潔。

（3）抗菌自潔玻璃　抗菌自潔玻璃是采用目前成熟的鍍膜玻璃技術（如磁控澆注、溶膠-凝膠法等）在玻璃表面覆蓋一層二氧化鈦薄膜。這層薄膜在陽光下，特別是在紫外線的照射下，能自行分解出自由移動的電子，同時留下帶正電的空穴。空穴能將空氣中的氧激活變成活性氧，這種活性氧能把大多數(shù)病菌和病毒殺死，同時還能把許多有害的物質(zhì)及油污等有機污物分解成氫氣和二氧化碳，從而實現(xiàn)了消毒和玻璃表面的自清潔。

2.調(diào)溫、調(diào)濕材料產(chǎn)業(yè)

（1）調(diào)溫材料　儲能調(diào)溫建筑新材料是將相變儲熱技術用于建筑節(jié)能領域產(chǎn)生的新型材料，這種新型材料可以根據(jù)環(huán)境溫度的變化在一定的溫度范圍內(nèi)自動儲存和釋放可觀的潛熱，減小室內(nèi)溫度的波動幅度，提高室內(nèi)熱舒適性。儲能調(diào)溫建筑材料可用于墻體、墻板、地板以及家具材料，在冬季晴朗的白天可以儲存太陽熱能以備夜晚采暖之需；在夏季可以吸收室內(nèi)多余的熱量，防止室內(nèi)過熱，達到節(jié)約采暖和空調(diào)能耗、減少溫室氣體排放的目的。相變儲熱技術應用于建筑領域始于1982年，由美國能源部太陽能司發(fā)起，1988年起由美國能量儲存分配辦公室推動此項研究。經(jīng)過30多年的發(fā)展，相變儲熱技術開始轉入大規(guī)模商業(yè)化應用，成熟的PCM單體產(chǎn)品（如石蠟、脂肪酸、多元醇、水合鹽等）、PCM復合材料產(chǎn)品（如PCM石膏板、PCM水泥砌塊、PCM砂漿、PCM儲能材料、PCM有機涂料、相變儲能遮陽板、相變儲能墻板、相變儲能地板、相變儲能天花板等）和設備（如電加熱定形相變材料輔助采暖系統(tǒng)、屋頂及墻體內(nèi)PCM輔助通風系統(tǒng)、PCM熱控制單元等）相繼出現(xiàn)，儲能調(diào)溫建筑材料的產(chǎn)業(yè)化進程步入正軌。建材用調(diào)溫材料中，最重要的是相變溫度在22～25℃范圍內(nèi)的材料，因為該溫度范圍被廣泛認為是建筑墻體和被動式供冷系統(tǒng)（利用夜間的自然冷量）的合適工作溫度。表2.8列出了近年來國外市場上一些典型PCM產(chǎn)品的熱性能。

在應用方面，儲能調(diào)溫石膏板、儲能調(diào)溫混凝土一般做成板狀或空心砌塊直接用于建筑墻體。美國Los Alamos國家實驗室（Los Alamos National Lab）的計算結果表明，使用相變墻可使建筑的逐時負荷均勻化，減少空調(diào)設備的初投資和運行費用。德國巴斯夫股份公司（BASF）研制的相變砂漿含10％～20％（質(zhì)量分數(shù)）的微膠囊化相變材料，用這種砂漿抹于內(nèi)隔墻，每平方米墻面含有750～1500g石蠟，每2cm厚的石蠟砂漿蓄熱能力相當于20cm厚的磚木結構墻。該砂漿已用于德國建筑節(jié)能工程中。Neeper等將石蠟和脂肪酸添加到石膏板中，在不影響其使用性能的情況下，相變儲能石膏板的儲熱能力較普通石膏板提高了10倍。1996年，德國萊比錫材料研究與測試中心將相變材料包裹在微膠囊中，制成微囊型相變材料。每平方米膜材料中摻入40g微囊型相變材料，膜材料的綜合保溫能力大約增加4倍；每平方米膜材料中摻入90g微囊型相變材料，膜材料的綜合保溫能力大約增加8倍。1999年，美國俄亥俄州戴頓大學研究所成功研制的用于建筑保溫的固液共晶相變材料，其固液共晶溫度是23.3℃，當溫度高于23.3℃時，晶相熔化，積蓄熱量。一旦氣溫低于這個溫度時，結晶固化再現(xiàn)晶相結構，同時釋放出熱量。在墻板或輕型混凝土預制板中澆注這種相變材料，可以保持室內(nèi)溫度適宜。加拿大康考迪亞（Concordia）大學建筑研究中心用49％丁基硬脂酸鹽和48％丁基棕櫚酸鹽制備出相變儲能墻板比相應的普通墻板的儲熱能力增加10倍。

瑞士的建筑師Dietrich Schwarz設計并申請了“神奇玻璃”的專利，并于2001年前后安裝在了一面向陽的玻璃墻上。太陽光被玻璃墻吸收，轉化為熱量使PCM熔化，在完全熔化之前，墻體的溫度保持在PCM的相變溫度27℃附近。達50℃時，4cm厚的PCM玻璃墻儲存的熱量相當于30cm磚墻可儲存的熱量。晚上自然冷卻或陰天時，溫度又可維持在27℃附近，墻體在一個小的溫度范圍內(nèi)釋放儲存的熱量。保溫良好時，可避免熱量向外界散失。在夏季或太陽光強烈時，為避免模塊化PCM墻過熱，高于40℃的太陽直射光被玻璃三棱鏡反射回去，不能被吸收。由于PCM玻璃的光學特性，玻璃墻是半透明的，可透過太陽光。墻體蓄熱量越大，其導熱性就越好，如今的“神奇玻璃”幕墻可滿足供暖、透光和室內(nèi)裝修等多方面的要求。此外，用含相變材料的微膠囊制備涂料，或用多孔超細材料作為涂料的主要填充介質(zhì)制備涂料，可以用來提升老房屋的儲熱能力，有利于相變儲能建筑材料的推廣使用。中國建筑材料科學研究院與北京首創(chuàng)納米科技有限公司利用多孔超細SiO₂等材料復合作為隔熱涂料的主要填充介質(zhì)，聯(lián)合開發(fā)出低成本、高隔熱性的涂料。

（2）調(diào)濕材料　調(diào)濕材料是指不需要借助任何人工能源和機械設備，依靠自身的吸放濕性能，感應所調(diào)空間空氣溫濕度的變化，從而自動調(diào)節(jié)空氣相對濕度的材料。調(diào)濕材料對節(jié)約能源、改善環(huán)境舒適性、促進生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展等具有重要的實際意義。20世紀80年代起，日本成為最早開發(fā)和發(fā)展調(diào)濕材料產(chǎn)品的國家，成果覆蓋文物保存、紡織、化工、建筑材料等多個領域。繼日本之后，西班牙、德國等西方國家也先后展開了對調(diào)濕材料的研究。我國潮濕地區(qū)年平均相對濕度在70％～80％，有時高達95％～100％，北方干燥時期的相對濕度甚至可以達到10％以下。這些地區(qū)的建筑要達到室內(nèi)環(huán)境的舒適要求，就需要采取高效的方法解決相對濕度帶來的室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量問題。因此，近10年來我國相繼開展了一些有關調(diào)濕材料的研究工作，大多集中在硅膠、高分子聚合物、無機礦物質(zhì)以及復合材料上。但由于調(diào)濕機理的復雜性，這方面的研究進展緩慢，某些調(diào)濕產(chǎn)品存在制造工藝復雜、生產(chǎn)成本高、濕容量過小、調(diào)濕速度慢等缺點。因此，工藝簡單、生產(chǎn)成本低廉且調(diào)濕性能優(yōu)良的調(diào)濕材料，成為目前調(diào)濕材料研發(fā)的主要方向。

在應用方面，典型的建筑用調(diào)濕材料有硅膠、天然沸石、硅藻土等，相關產(chǎn)業(yè)以日本最為發(fā)達。硅膠是一種具有多孔結構的無定形的二氧化硅，其孔徑一般為15～20nm，有效面積可達700m²/g，對極性分子（水分子）的吸附能力超過對非極性分子（如烷烴類）的吸附能力，且吸附可逆。硅膠能吸收重量為其自身重量50％的水分。硅膠雖然是一種公認的最有效的濕度控制劑，但由于其在水的吸附與解吸循環(huán)中呈現(xiàn)較嚴重的滯后現(xiàn)象，使其應用受到很大的限制，目前人們正致力于研究一種具有吸濕容量大和響應速度快的特種硅膠。美國W.P.Crace公司生產(chǎn)的中等密度硅膠、規(guī)則密度硅膠都具有較高的吸濕容量。沸石方面，日本已經(jīng)開發(fā)出多種以天然沸石為原料的板狀吸放濕建材。例如，町長治等將30％的天然沸石與水泥及纖維混合，發(fā)泡成形后在高壓蒸汽中養(yǎng)護成“A型沸石板”。木村啟一等開發(fā)出“B型沸石板”，將天然沸石的量增加到60％，與水泥及纖維混合后在室溫下養(yǎng)護而成。寒河江昭夫等以天然沸石為原料，將其研磨成細小顆粒，與灰漿混合調(diào)制，開發(fā)出了一種稱為“沸石灰漿護墻板”的新型調(diào)濕材料。硅藻土是由浮游生物硅藻在地層中沉積而成，將硅藻土按一定工藝加工，就可以制成各種形狀的調(diào)濕材料。目前，國內(nèi)外均已開發(fā)出硅藻土系調(diào)濕板材或調(diào)濕紙。硅藻土調(diào)濕材料的調(diào)濕性能略低，但其具有較好的殺菌、脫臭、絕熱、吸音等功能。

復合調(diào)濕材料是將上述不同類型的調(diào)濕材料與其他無機、有機材料經(jīng)反應或混合后制得。針對上述單一調(diào)濕材料難以同時滿足高吸濕容量、高吸（放）濕速度要求的現(xiàn)狀，近年來人們開始著手將上述不同類型的調(diào)濕材料進行復合，或與其他無機材料反應混合制成復合調(diào)濕材料，如無機鹽/有機高分子、無機物/有機高分子、多孔調(diào)濕陶瓷、生物質(zhì)類等復合材料，使材料的吸濕容量和吸（放）濕速度得到大幅度地提高。比較常見的有吸水性樹脂與無機填料的復合，這樣使聚合物內(nèi)部離子濃度提高，增大了聚合物內(nèi)外表面的滲透壓，加速聚合物外表面水分進入內(nèi)部，且使原聚合物規(guī)整表面變得疏松，增大了調(diào)濕材料與空氣中水蒸氣分子的接觸表面。復合調(diào)濕材料不僅吸濕速度增大，而且放濕速度也得到很大的提高。美甘純一等將高分子樹脂與無機材料復合制得復合型調(diào)濕劑調(diào)濕時間短，并能恒濕于43％的相對濕度。