绿色设计：材料是关键
8年前，当珍·梅里特(Jean Merritt)和她的丈夫买下南印第安纳州的诺布山丘时，他们认为这里将是他们退休之后的世外桃源。当时梅里特计划在这块土地上建造属于他们自己的美丽家园。她说：“我希望建造房屋的材料尽可能的环保。”
然而，建造一所绿色住宅并不是一件容易的事情。梅里特花费了几年的时间从书本、网站以及互联网讨论中搜集并研究相关的信息和产品。“关于什么是‘绿色’的理念，许多商家持有不同的观点”，梅里特回忆道，“你不得不仔细筛选他们的观点。”
对于消费者而言，绿色节能材料市场是十分杂乱的：环保的木材、可循环使用的玻璃砖、用粉煤灰制成的水泥砖以及老式油毡。然而，专家们认为一项真正有利于环保的绿色建筑应该是既节能又耐用的，并且他们指出高性能材料在环保建筑物的设计中是至关重要的。
巴斯夫公司研发的一种聚氨酯发泡材料
挑选材料并不是令梅里特唯一头疼的事。寻找当地的建筑工人、建筑材料的供应商等都令梅里特感到困扰――她买不到矿棉绝热制品、合格的木材、无毒的粘胶剂以及专门的太阳能窗户。最后，梅里特的房子在2005年才开始动工。
戴维·威克利建筑公司的埃里克·史密斯(Eric Smith)对梅里特的遭遇并不感到奇怪。史密斯说，许多建筑工人并不置身于节能材料的市场中，而供应商也难以及时的提供材料。他说：“尽管我们公司的目标是要永远领先潮流。然而在建筑上的任何一次革新，比如建造绿色房屋所需的材料都是短缺的。当我们每年建造1500座这样的房屋时，材料需求量的增加就给供应商带来了压力。”
梅里特和史密斯遇到的问题也是绿色建筑材料制造商们面临的问题。制造商指出，一件环保产品要花上15年的时间才能成为主流产品，其中最大的障碍在于向供应商和建造商阐明创新产品的价值所在。建造商们最为常见的抱怨是：环保材料增加了建筑成本。然而，全球最大的化工集团、德国巴斯夫(BASF)公司的设计师杰克·阿姆斯特朗(Jack Armstrong)说，平均增加的3％到5％的成本是用于先期投入的；而衡量一种高性能材料是否受欢迎的最重要证据，则是看它在一座示范性大楼中的效果如何。“我们不得不通过实践来检验这种材料的好处。”
还不止这些。制造商们说这些高性能产品由技术工人按程序安装完以后，它们并不像广告中描述得那么好。每一项新的革新都需要在实践中不断演练，但是供应商提出，很少有建筑工人会传承这些技术。杜邦公司全球技术部经理乔·金(Joe King)说：“我们已经失去了师傅――技工――学徒这种传承关系。许多工人并不是专业人员。”
“使新产品发挥得淋漓尽致是一回事，然而好的创意也并不一定助益这些产品的销售，更不能由非专业人士安装，”陶氏公司全球能源效率部主任斯科特·杨(Scott Young)赞同道，“我们已经用了大量的人力物力来确保建筑工人们如何安装我们的产品。由科学理论孕育而生的新产品不应当是纸上谈兵，必须要走出实验室，进入千家万户。”
从事环保建筑的设计师约翰·博克(John A.Boecker)声称，他的一些客户对于能源和环境的认识“已经到了不可思议的地步”，真的是到了需要转变观念的时候了。根据美国绿色建筑委员会(USGBC)统计，2007年环保建筑产品和服务市场的销售额是120亿美元，并且有望在2010年达到600亿美元。USGBC指出，“绿色”理念具有新的发展空间，绿色房屋的租金会比同等的房屋高10％。然而“绿色”的含义也是因人而异。客户们或许强调的是天然、可循环的材料，然而精明的建筑师却更加注重能源的使用效率。
“实际上许多绿色建筑并没有达到真正意义上的环保，人们往往关注的是产品的宣传，”建筑科学咨询公司负责人乔·雷斯特布雷卡(Joe Lstiburek)宣称，“然而，人们关注的焦点正在发生转换，能源的使用效率开始得到关注。毫无疑问，这将是最重要的衡量手段。”雷斯特布雷卡指出，这种转换对化学工业而言意义重大。他说：“这会为高性能材料开辟新的市场。”
看到人们的这种转换，阿姆斯特朗认为：“我们谈论最多的是高性能产品。性能是可以测量的东西。人们说，‘我需要一座更节能的房屋’，或者‘我需要一个能够抵挡飓风的屋顶。’”阿姆斯特朗接着说，不同类型的建筑、不同的地理位置，需要不同的性能等级，但是通常最重要的衡量标准在于能源的使用效率、建筑物的强度、耐用性、防潮性以及安装难易程度等等。
良好创意：须获得LEED认证
加入金属氧化涂层的可调节日光射入的新型玻璃
在美国，当广告经纪人为一座“绿色房屋”做广告时，这通常意味着它已经获得了领先能源与环境设计标准认证(LEED，目前世界上绿色建筑评估标准中最具影响力的评价体系。USGBC于2000年建立并推行了这套绿色建筑评估体系)。LEED的认证取决于五大要素：可持续性的建设场地开发、节水、能源效率、材料的选择以及室内环境质量。当建筑达到了上述要求，它就会得到认证，并授予LEED的银、金或者铂金认证。现在，美国大约有3.5万座建筑得到了LEED认证。
USGBC于2009年将更新LEED认证的标准，这需要建筑工人提供更多有关与节能和环保的建设性意见。据能源部统计，美国建筑的耗电量占美国总耗电量的74％，而二氧化碳排放量占39％。这意味着商业以及民用住宅对气候变化的影响更大。
当初梅里特造房的时候，LEED认证还没有推出；直到2007年底USGBC才公布了家庭建筑的LEED。然而她发现，通过挑选环保材料和设计节能方案，将会使环境效益最大化。
最终，她选择了天然和人造混合的材料：内墙由绝缘材料制成；铝合金屋顶的反射功能可使房屋保持凉爽，并在其下方安装了一些取暖的装置；朝南的窗户配备了长长的挑檐，使得房屋冬天更加暖和而夏天更加凉爽。
注重节能环保，陶氏公司和其他的建筑材料制造商已经不是第一次了。“绝缘泡沫塑料在70年代的能源危机中就已经崭露头角，”杨说，“现在，成本的增加和对矿物燃料的依赖又一次触发了人们对提高能源效率的重视。”随着节能意识的不断发展，现代绿色建筑技术更专注于高效率能源材料的使用。
“所有因素――结构、美感、照明、景观、市政工程、公共设备以及排水系统――彼此间有着直接或间接的影响，”建筑设计师博克说，“高性能的要点是理解这些因素彼此的相互作用，从而使每一个因素都发挥得淋漓尽致。”
节能装置需要控制建筑物内部与外部的能量流通。既然房屋一半的能量是用于采暖、通风与制冷(HVAC)，美国能源部建议要特别关注建筑物的整体设计：包括地基、内外墙、门窗的选材与设计；而有效的HVAC系统会更节省空间、减少成本。
建筑物外部性能的测定同绝缘泡沫材料的鉴定方法一样。通常是测定材料的性能，例如绝缘性、导热性等。其结果通常依据材料的构成、厚度以及涂层而定。通过检测，许多天然材料绝缘效果差并且占据空间大。雷斯特布雷卡说，能源效率的提高需要聚氨酯泡沫体。如“木质结构的建筑需要高性能绝缘材料聚氨酯泡沫，商业建筑同样也需要这种材料。”他补充道，这种材料也有助于气密性和温度的控制。
聚氨酯保温成分包括异氰酸盐、多元醇、阻燃剂、涂层以及粘合剂。陶氏公司以及巴斯夫公司已经制造出这种聚氨酯泡沫体。尽管类似的产品制造已经有50年的历史，但化学工业还在寻求提高该产品的环保效能。陶氏公司已经开始研究将植物油作为多元醇的原料，从而减少对石油的依赖，进而减少二氧化碳的排放量。
巴斯夫公司生产的聚氨酯其保温成分中不含有氯化或氟化物。公司的另一个产品――聚氨酯发泡材料――更加容易识别。它是由微型石墨(反射热量)制成的，并有着独特的灰色，其隔热保温效果也很好。替代材料的使用意味着减少对石油的依赖从而最终减少废物的排放。
梅里特为自己家选择的隔热板(STPs)为未来的高性能房屋建筑提供了一个平台。现在，这种STPs被用于墙壁和屋顶。它由一层泡沫制成，其中参杂了两层纤维板，或者两层胶合板，或者两层纤维水泥混合材料。
在美国二氧化碳排放量的３９％来自于建筑（工业二氧化碳排放量２８％、居住建筑物二氧化碳排放量２１％、商业建筑二氧化碳排放量１８％、交通二氧化碳排放量３３％）
传统的住宅建筑包含了景观、点缀、支撑物、隔热等设计，隔热板每隔16英寸由此铺设，使得30％的能量以热量的形式散发出去。
而梅里特采用有别于传统模式的隔热板的好处是：为房屋提供了连续的绝热层(在buildinggreen.com网站上，有21种不同的隔热板产品可供选择)。
雷斯特布雷卡声称，这种隔热板被认为是高价优质产品，目前市场占有率还不高，然而情况或许会有所转变。根据市场调查公司的统计，这种隔热板有望在美国绿色建筑材料市场中占到四分之三左右。
陶氏公司又有一个新产品投入市场：特迈斯墙板(泡沫聚苯乙烯隔热板)，它不但有着隔热的功效而且还可以防水。这种新型陶氏隔热板的厚度仅为0.5到1英寸。杨强调：“特迈斯墙板易于安装并减少了先期投入。”
阿姆斯特朗也利用实际的检测来说服建筑工人采用巴斯夫的隔热板。他说：“我们雇佣第三方的建筑分析家去测评修建一堵墙所需要的时间。结果发现，使用巴斯夫产品所花的时间仅仅是普通隔热板的50％，而且减少了劳动力。”
在美国东南部，许多房屋和低层商业建筑物都是用混凝土建造的。现在建筑工人能够挑选不同型号的隔热混凝土模板(ICFs)。ICFs是混凝土和聚本乙烯的混合体。隔热效果很好且能抵挡5级飓风。
陶氏公司具有防水层的特迈斯墙板
绿色建筑：既美观又节能
在市区，许多高层公寓和商业建筑都是采用钢架建造的。由于金属是不良绝缘体，外墙和金属包层在能源效应上会产生很大的不同。陶氏公司的特迈斯墙板混合了聚异氰脲酯和气泡阻挡层，在隔热的同时，也可隔绝湿气。
此外，高层商业建筑和公寓大厦的建筑风格往往像一座“玻璃箱”。尽管，大型窗户是绿色建筑倡导的主题之一。但是业主喜欢享受日光和欣赏窗外的景色，建筑科学顾问指出，窗户致使太阳热量进入房间，增加了空调的负荷，降低了建筑物的能源效率。
然而，新型(玻璃)必威在线网站首页网址 透光技术或许可以使建筑师既能保留传统意义的美感，又能阻挡能源的流失。节能玻璃制造公司1989年就开始从事这种新型玻璃的研发，并在2005年成立了第一家新型玻璃制造厂。这种有“灵性”的玻璃有五层金属氧化物涂层，可以在低电压的控制下改变透光的程度，进而减少刺眼的强光、紫外线的辐射，同时还能够用来照明和自动调节温度，其成本是普通玻璃的2倍。
高性能材料：最有利于环保
“热量调节器”可混合在室内的墙体内。巴斯夫和杜邦公司分别开发了一种称为“蜡基”的节能技术。在白天，当达到一定的温度临界值时，屋内多余的热量会被墙体吸收，而当夜晚温度下降时，储存的热量就被释放出来。
巴斯夫公司声称，这种使用蜡基技术的墙体包含了许多塑料微囊体，这些微囊体可以减缓热量的变化，减少能源消耗并使房屋布局更加合理。2006年，杜邦公司在巴黎博览会上介绍了他们研制的蜡基墙体技术，声称他们的产品更容易安装。
陶氏公司的建筑工人在屋顶安装可反射太阳热量的隔热板
高性能化学制品是绿色建筑的必需品，但它们是否会影响人们的健康。绿色建筑网络项目主管保罗·博加特(Paul Bogart)说：“在提倡绿色建筑的早期，我们意识到这些建筑更加的节能，但是我们发现室内空气质量不合要求。人类确实需要减少二氧化碳的排放量，但是我不希望为了减少二氧化碳的排放而损害我们人类的健康。”
为了避免“病态大厦综合症”，绿色建筑网络鼓励建筑师设计的房屋要有良好的通风，减少含有聚氯乙烯、增塑剂以及挥发性有机化合物的使用。因为在健康和高效之间的取舍，前者是至关重要的。
诸如Momentive高性能材料集团开始采用有奖竞争的机制来提高建筑材料的无害性。最近，一项“绿色建筑正走入千家万户”调查表明，高性能材料需求的下一站将是亚洲和其他一些新兴市场。尽管目前亚洲对绿色建筑的需求相对较小，但其增长率要高于美国或欧洲。
然而，高性能建筑正在走下坡路，其增长率由2006年的5％降到了2007年的3％。不久前，USGBC首席执行官里克·费德里奇(Rick Fedrizzi)说，高性能建筑的主要工作就是提高能源使用效率。并且他还建议工人们应了解创新的LEED标准。
然而，提高房屋的能源效率或许是绿色理念中最重要的一条。“既环保又对健康无害的建筑材料是什么？”博克说，“任何事情你都不能遗漏。最好的选择是用革新来寻求出路。”
当高性能建筑市场出现反弹之时，有些人认为绿色建筑仍然处于优势。他们指出：越来越多的人追求环保建筑，此时建筑公司也必须表明立场，或许高性能建筑的成本高，但未来这种高性能建筑就是顾客追寻的目标。
雷斯特布雷卡仍然坚持将能源效率视为高性能建筑的一把标尺。“环保就意味着必须节能。这是一个可衡量的影响，而不仅仅是使用可循环的竹子那么简单，”雷斯特布雷卡说，“当绿色理念开始为人们所重视并不断增长时，对于建筑业而言，这将是划时代的转变。”