劉芳
(新鄭市園林綠化管理服務中心,河南 新鄭 451150)
世界經濟結構不斷調整,逐漸形成了一種綠色戰(zhàn)略趨勢,具體來說就是以環(huán)境污染少、資源利用率高、資源消耗低為發(fā)展方向。在此背景下,綠色建筑材料應運而生,在現代城市設計與建造中的應用越來越廣泛。
隨著全球經濟環(huán)境意識的提高,綠色建筑材料的研究也越來越受到重視。一些西方學者曾提出開發(fā)“綠色建筑材料和工藝”,并且強調健康、環(huán)保,研究出資源利用率高、環(huán)境污染少的良性建筑材料和工藝,保證人與自然的和諧發(fā)展。這是西方人的先進認識。上世紀末以來,西方學者定義材料科學為有關建筑材料的性質及性能、制備與加工、組成與結構之間關系的應用科學,并且用合成與加工、性質和性能以及組成與結構等要素組成材料科學的內容,并且構成相互關系。在謀求生存和發(fā)展的過程中,人類要不斷反思所用建筑材料的科學性和合理性,使建筑材料的產生過程與再生過程的各種材料所造成的環(huán)境負荷和建筑材料的性能相協(xié)調,相統(tǒng)一。研究綠色建筑材料是為了在滿足人們生存以及發(fā)展需要的基礎上減輕對環(huán)境造成的負荷,這體現了人與自然和諧發(fā)展的人文精神。
21世紀人類面臨著環(huán)境、資源、人口、土地等方面的壓力,為了協(xié)調利用資源與保護環(huán)境的關系,我們迫切需要良性建筑材料。研發(fā)和運用綠色建材產品以及設計和建造適宜人們居住的生態(tài)環(huán)境日益受到重視,將成為未來研究的方向,也逐步成為綠色建筑材料未來研究發(fā)展的熱點。在這種條件下,我們要結合市場經濟以及人們的健康需求,變革傳統(tǒng)的建材體系以滿足我國經濟可持續(xù)發(fā)展以及不斷增長的經濟的需要,自主創(chuàng)新是必要條件。我們要利用高新技術來改造傳統(tǒng)的建材產業(yè),提高產品的性價比,促進產品的更新?lián)Q代,繼續(xù)保持建材產業(yè)在我國國民經濟中的重要地位。
改革開放后,我國建筑材料工業(yè)走的是一條高資源消耗、高投入、高污染、高能耗的道路,傳統(tǒng)的建筑材料往往追求的是建筑材料的使用性能,但是忽視了建筑材料與環(huán)境舒適性和協(xié)調性,迄今為止我國工業(yè)發(fā)展仍然主要依賴塑料、陶瓷、水泥、玻璃、鋼鐵等傳統(tǒng)建材。由于傳統(tǒng)建筑材料通常具有針對性,主要是針對某些特定場合而研究開發(fā)的,這就造成了傳統(tǒng)建筑材料的多樣性,導致傳統(tǒng)的建筑材料無法充分回收以及再生利用,因此傳統(tǒng)的建筑材料的環(huán)境協(xié)調性比較差。更糟糕的是,這種情況不可能在近期內發(fā)生根本改變,也不可能以少數的良性綠色建筑材料來取代量大面廣的傳統(tǒng)建材。在這種情況下我們的科學工作者更應該積極追求,知難而進。一方面,在設計和生產以及使用傳統(tǒng)建材和傳統(tǒng)建材再生的過程中、在建筑設計時,要更加注重生態(tài)環(huán)境問題,加強保護環(huán)境措施,減輕傳統(tǒng)建材對環(huán)境造成的負荷,協(xié)調好傳統(tǒng)建材與環(huán)境的關系,引進高科技促使傳統(tǒng)建材自主創(chuàng)新,最終發(fā)展為具有舒適性和環(huán)境協(xié)調性的良性綠色建材;另一方面,我們的科學工作者要積極研究與綠色建筑材料相關的基礎理論,提高全民和材料工作者的環(huán)境保護意識。
上世紀八十年代,我國首次提出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略是一個非常復雜而又系統(tǒng)的工程,實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,指的是把可持續(xù)發(fā)展這一概念運用到社會事業(yè)和經濟工作中去,它涉及到各個行業(yè)的方方面面,實踐可持續(xù)發(fā)展的主要力量是科技工作者和各級政府。目前,加速生態(tài)經濟發(fā)展是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一項重要任務,同時也是發(fā)展生態(tài)城市的必要途徑。根據生態(tài)經濟的理念不斷調整新興產業(yè),特別是包括知識經濟在內的高新技術產業(yè)以及第三產業(yè),淘汰那些容易對環(huán)境造成污染和破壞的老產業(yè)。
我們應該從以下幾個方面來認識新時期的綠色建材觀。首先,我們應該重視生態(tài)經濟領域的研究和實踐,然后積極開發(fā)和運用可持續(xù)發(fā)展的先進技術,為實踐可持續(xù)發(fā)展提供理論保證和技術支持。其次,建筑材料盡可能地再循環(huán)、再利用,與自然環(huán)境相互協(xié)調,從而解決生態(tài)環(huán)境惡化問題、大量廢棄物存放問題、資源日益短缺的問題,例如目前住宅裝修對人居生態(tài)環(huán)境的污染已經引起了人們的普遍關注,人們開始高度重視生態(tài)住宅問題。第三、我們要有生態(tài)環(huán)境資本意識,遵循市場規(guī)律,做好資本運營,為可持續(xù)發(fā)展拓寬路徑。
綠色建筑材料的推廣需要運用技術革新,采用新技術促使傳統(tǒng)建材自主創(chuàng)新,不斷研制開發(fā)系列綠色建材,在技術層面,需要有創(chuàng)新突破,例如:從醫(yī)療和食品方面運用的抗菌劑預測在21世紀將普遍運用到新型建筑材料和日常生活方面,從而發(fā)展成為兼有凈化和抗菌功能的新型綠色建筑材料。這種綠色建筑材料是把傳統(tǒng)建筑材料作為載體,然后加入抗菌劑和催化劑使其具有抗菌和催化的功能;接下來選用適合的催化劑使新型建筑材料催生出新功能;最終開發(fā)出一系列的綠色建筑材料,主要有以下幾種:具有空氣凈化作用的涂料及內墻材料;具有抗菌、除臭、凈化功能的衛(wèi)生間;具有除臭、防射線、抗菌、調光的玻璃窗;具有防污、抗菌、除臭、防霉的室內裝飾。
為了改善建筑材料和環(huán)境保護的關系,我國采用高新技術來開發(fā)綠色建筑材料。諸如具有凈化功能的建筑材料有凈化室內的除臭材料、凈化大氣的凈化材料、凈化細菌的抗菌材料。凡是具有殺菌或抗菌作用的材料都叫做抗菌材料??咕牧匣蚩咕破吠ǔ橹破繁砻婊虮∧ど系耐苛?,往往以粉末、塊體的形式出現。現在的綠色建筑材料有:可調濕、防遠紅外、防霉的內墻涂料,良性高效黏結劑,不揮發(fā)的有機水性涂料,其中部分產品已經面市,部分產品還處在試制階段。
而目前促使傳統(tǒng)建筑材料自主創(chuàng)新的新技術主要是指:多孔材料和超微顆粒的制備技術;材料環(huán)境和細菌的作用以及優(yōu)化細菌技術;有害物體對人們健康的影響以及防治技術;制備技術和復合材料設計,諸如離子交換法、光CVD法、水熱合成法等;大氣凈化和光合作用技術;生物化學技術和光電化學;光分解、化合以及催化吸收的凈化新技術。
把頁巖、粉煤灰、爐渣、煤巖石、礦渣等廢棄物作為基礎材料,制成砌塊、空心磚、實心磚等產品。目前這些產品已經取代了粘土磚,普遍運用于工程之中。這樣做不僅可以節(jié)省能耗、降低成本、而且減少環(huán)境污染,有利于建設生態(tài)環(huán)境,落實科學發(fā)展觀。經研究,我們可以把城市垃圾、工業(yè)廢渣赤泥、下水道污泥等作為原料,再加入鐵粉、薄土、石灰石等經過一定的加工可以制成與環(huán)境相協(xié)調的生態(tài)水泥。生態(tài)水泥的特點是凝結時間比較短,在沒有添加任何緩凝劑時,前期強度高,干縮率不大。然而這種生態(tài)水泥中氯離子的含量高,容易侵蝕鋼筋等材料,所以應用于增強混凝土、PC 鋼絲以及鋼筋混凝土以外的領域,例如建筑灰漿,還可以作為固化土壤的材料。研發(fā)和應用生態(tài)水泥是廢棄物循環(huán)利用的重要途徑,同時也是建設生態(tài)環(huán)境的重要措施。另外,還可以利用刨花板的生產技術制造,復合板材產品和保溫板產品來取代傳統(tǒng)木材。
現在我國大力提倡“產、學、研”相結合的發(fā)展模式,研發(fā)和運用新技術來變廢為寶,開發(fā)綠色建筑材料。在新材料的開發(fā)中,能夠積極的將企業(yè)的發(fā)展、市場的需要和國際國內的科研成果進行轉化,同時尋求政府和相關部門的政策支持和資金支持,注意引進國外先進的生產線的配套設備以及生產技術,與國內的科研機構和大學聯(lián)手合作,進行符合市場化需求的實驗和探索。有時良好的產學研結合途徑能夠帶來意想不到的收獲,開發(fā)的產品能夠獲得良好的經濟效益、社會效益和生態(tài)效益。例如美國日本等發(fā)達資本主義國家已經利用化學石膏制造了一系列的石膏制品,我們也應該學習借鑒,采用化學石膏諸如氟石膏、脫硫石膏、磷石膏來代替天然的石膏,保護天然石膏礦藏。利用脫硫石膏的生產技術,可以減輕我國部分地區(qū)的酸雨污染問題。
總而言之,我們要樹立可持續(xù)發(fā)展的綠色建材觀,研究和運用綠色建筑材料是未來發(fā)展的方向。為了改善我們的生存環(huán)境,減輕環(huán)境污染問題,建設生態(tài)環(huán)境,我們要徹底貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,利用現有資源開發(fā)出有利于環(huán)境和人們健康的生態(tài)建筑材料。作為二十一世紀的公民,在今后的生活中我們要力所能及地積極推廣和使用綠色建材,為社會的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。
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