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城市生態環境保護與綠色建筑材料


          世界經濟結構不斷調整,逐漸形成了一種綠色戰略趨勢,具體來說就是以環境污染少、資源利用率高、資源消耗低為發展方向。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。引自《建筑中文網》

        1 基于城市生態環境保護發展綠色建筑材料的必要性

        1.1 建筑材料發展趨勢的影響

        隨著全球經濟環境意識的提高,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“綠色建筑材料和工藝”,并且強調健康、環保,研究出資源利用率高、環境污染少的良性建筑材料和工藝,保證人與自然的和諧發展。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境負荷和建筑材料的性能相協調,相統一。研究綠色建筑材料是為了在滿足人們生存以及發展需要的基礎上減輕對環境造成的負荷,這體現了人與自然和諧發展的人文精神。

        1.2 資源和經濟可持續發展的需要

        21 世紀人類面臨著環境、資源、人口、土地等方面的壓力,為了協調利用資源與保護環境的關系,我們迫切需要良性建筑材料。研發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環境日益受到重視,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,變革傳統的建材體系以滿足我國經濟可持續發展以及不斷增長的經濟的需要,自主創新是必要條件。我們要利用高新技術來改造傳統的建材產業,提高產品的性價比,促進產品的更新換代,繼續保持建材產業在我國國民經濟中的重要地位。

        1.3 滿足建筑材料與環境的適應性的需要

        改革開放后,我國建筑材料工業走的是一條高資源消耗、高投入、高污染、高能耗的道路,傳統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境舒適性和協調性,迄今為止我國工業發展仍然主要依賴塑料、陶瓷、水泥、玻璃、鋼鐵等傳統建材。由于傳統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的,這就造成了傳統建筑材料的多樣性,導致傳統的建筑材料無法充分回收以及再生利用,因此傳統的建筑材料的環境協調性比較差。更糟糕的是,這種情況不可能在近期內發生根本改變,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建材和傳統建材再生的過程中、在建筑設計時,要更加注重生態環境問題,加強保護環境措施,減輕傳統建材對環境造成的負荷,協調好傳統建材與環境的關系,引進高科技促使傳統建材自主創新,最終發展為具有舒適性和環境協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境保護意識。

        2 發展和推廣綠色建筑材料的基礎

        2.1 以綠色建材觀推動生態的可持續發展

        上世紀八十年代,我國首次提出可持續發展戰略,可持續發展戰略是一個非常復雜而又系統的工程,實施可持續發展戰略,指的是把可持續發展這一概念運用到社會事業和經濟工作中去,它涉及到各個行業的方方面面,實踐可持續發展的主要力量是科技工作者和各級政府。目前,加速生態經濟發展是實施可持續發展戰略的一項重要任務,同時也是發展生態城市的必要途徑。根據生態經濟的理念不斷調整新興產業,特別是包括知識經濟在內的高新技術產業以及第三產業,淘汰那些容易對環境造成污染和破壞的老產業。

        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,我們應該重視生態經濟領域的研究和實踐,然后積極開發和運用可持續發展的先進技術,為實踐可持續發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、再利用,與自然環境相互協調,從而解決生態環境惡化問題、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環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住宅問題。第三、我們要有生態環境資本意識,遵循市場規律,做好資本運營,為可持續發展拓寬路徑。

        2.2 運用創新理念促進技術的推陳求新

        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建材自主創新,不斷研制開發系列綠色建材,在技術層面,需要有創新突破,例如:從醫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。

        3 改善建筑材料與環境保護關系的創新舉措

        3.1 實現技術創新,以高新技術研發新材料

        為了改善建筑材料和環境保護的關系,我國采用高新技術來開發綠色建筑材料。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。抗菌材料或抗菌制品通常為制品表面或薄膜上的涂料,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。

        而目前促使傳統建筑材料自主創新的新技術主要是指:多孔材料和超微顆粒的制備技術;材料環境和細菌的作用以及優化細菌技術;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。

        3.2 傳統工藝改造,實現材料的循環再利用

        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。這樣做不僅可以節省能耗、降低成本、而且減少環境污染,有利于建設生態環境,落實科學發展觀。經研究,我們可以把城市垃圾、工業廢渣赤泥、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境相協調的生態水泥。生態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。研發和應用生態水泥是廢棄物循環利用的重要途徑,同時也是建設生態環境的重要措施。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木材。

        3.3 產學研結合,開發新的綠色材料品種

        現在我國大力提倡“產、學、研”相結合的發展模式,研發和運用新技術來變廢為寶,開發綠色建筑材料。在新材料的開發中,能夠積極的將企業的發展、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,開發的產品能夠獲得良好的經濟效益、社會效益和生態效益。例如美國日本等發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的酸雨污染問題。

        4 結語

        總而言之,我們要樹立可持續發展的綠色建材觀,研究和運用綠色建筑材料是未來發展的方向。為了改善我們的生存環境,減輕環境污染問題,建設生態環境,我們要徹底貫徹可持續發展戰略,利用現有資源開發出有利于環境和人們健康的生態建筑材料。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,為社會的可持續發展做出貢獻。

        參考文獻:

        [1]劉培哲.可持續發展—通向未來的新發展觀[J].中國人口·資源與環境.1994,vol.4(3),PP13-18.

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        [3] 王瑾.基于材料的綠色產品設計與管理研究[J].科技創新導報,2009(32):7.- 引自《建筑中文網》.
原文網址:http://www.pipcn.com/research/201303/15207.htm

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