城市生態(tài)環(huán)境保護(hù)與綠色建筑材料
新鄭市園林綠化管理服務(wù)中心 作者：劉芳世界經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，逐漸形成了一種綠色戰(zhàn)略趨勢(shì)，具體來(lái)說(shuō)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(yīng)運(yùn)而生，在現(xiàn)代城市設(shè)計(jì)與建造中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。引自《建筑中文網(wǎng)》
1 基于城市生態(tài)環(huán)境保護(hù)發(fā)展綠色建筑材料的必要性
1.1 建筑材料發(fā)展趨勢(shì)的影響
隨著全球經(jīng)濟(jì)環(huán)境意識(shí)的提高，綠色建筑材料的研究也越來(lái)越受到重視。一些西方學(xué)者曾提出開(kāi)發(fā)“綠色建筑材料和工藝”，并且強(qiáng)調(diào)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(jìn)認(rèn)識(shí)。上世紀(jì)末以來(lái)，西方學(xué)者定義材料科學(xué)為有關(guān)建筑材料的性質(zhì)及性能、制備與加工、組成與結(jié)構(gòu)之間關(guān)系的應(yīng)用科學(xué)，并且用合成與加工、性質(zhì)和性能以及組成與結(jié)構(gòu)等要素組成材料科學(xué)的內(nèi)容，并且構(gòu)成相互關(guān)系。在謀求生存和發(fā)展的過(guò)程中，人類要不斷反思所用建筑材料的科學(xué)性和合理性，使建筑材料的產(chǎn)生過(guò)程與再生過(guò)程的各種材料所造成的環(huán)境負(fù)荷和建筑材料的性能相協(xié)調(diào)，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(chǔ)上減輕對(duì)環(huán)境造成的負(fù)荷，這體現(xiàn)了人與自然和諧發(fā)展的人文精神。
1.2 資源和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要
21 世紀(jì)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(diào)利用資源與保護(hù)環(huán)境的關(guān)系，我們迫切需要良性建筑材料。研發(fā)和運(yùn)用綠色建材產(chǎn)品以及設(shè)計(jì)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(lái)研究的方向，也逐步成為綠色建筑材料未來(lái)研究發(fā)展的熱點(diǎn)。在這種條件下，我們要結(jié)合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)以及人們的健康需求，變革傳統(tǒng)的建材體系以滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展以及不斷增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)的需要，自主創(chuàng)新是必要條件。我們要利用高新技術(shù)來(lái)改造傳統(tǒng)的建材產(chǎn)業(yè)，提高產(chǎn)品的性價(jià)比，促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代，繼續(xù)保持建材產(chǎn)業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。
1.3 滿足建筑材料與環(huán)境的適應(yīng)性的需要
改革開(kāi)放后，我國(guó)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(diào)性，迄今為止我國(guó)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(duì)性，主要是針對(duì)某些特定場(chǎng)合而研究開(kāi)發(fā)的，這就造成了傳統(tǒng)建筑材料的多樣性，導(dǎo)致傳統(tǒng)的建筑材料無(wú)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(diào)性比較差。更糟糕的是，這種情況不可能在近期內(nèi)發(fā)生根本改變，也不可能以少數(shù)的良性綠色建筑材料來(lái)取代量大面廣的傳統(tǒng)建材。在這種情況下我們的科學(xué)工作者更應(yīng)該積極追求，知難而進(jìn)。一方面，在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)以及使用傳統(tǒng)建材和傳統(tǒng)建材再生的過(guò)程中、在建筑設(shè)計(jì)時(shí)，要更加注重生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，加強(qiáng)保護(hù)環(huán)境措施，減輕傳統(tǒng)建材對(duì)環(huán)境造成的負(fù)荷，協(xié)調(diào)好傳統(tǒng)建材與環(huán)境的關(guān)系，引進(jìn)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(diào)性的良性綠色建材；另一方面，我們的科學(xué)工作者要積極研究與綠色建筑材料相關(guān)的基礎(chǔ)理論，提高全民和材料工作者的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。
2 發(fā)展和推廣綠色建筑材料的基礎(chǔ)
2.1 以綠色建材觀推動(dòng)生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展
上世紀(jì)八十年代，我國(guó)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(gè)非常復(fù)雜而又系統(tǒng)的工程，實(shí)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(yùn)用到社會(huì)事業(yè)和經(jīng)濟(jì)工作中去，它涉及到各個(gè)行業(yè)的方方面面，實(shí)踐可持續(xù)發(fā)展的主要力量是科技工作者和各級(jí)政府。目前，加速生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展是實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一項(xiàng)重要任務(wù)，同時(shí)也是發(fā)展生態(tài)城市的必要途徑。根據(jù)生態(tài)經(jīng)濟(jì)的理念不斷調(diào)整新興產(chǎn)業(yè)，特別是包括知識(shí)經(jīng)濟(jì)在內(nèi)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)以及第三產(chǎn)業(yè)，淘汰那些容易對(duì)環(huán)境造成污染和破壞的老產(chǎn)業(yè)。
我們應(yīng)該從以下幾個(gè)方面來(lái)認(rèn)識(shí)新時(shí)期的綠色建材觀。首先，我們應(yīng)該重視生態(tài)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的研究和實(shí)踐，然后積極開(kāi)發(fā)和運(yùn)用可持續(xù)發(fā)展的先進(jìn)技術(shù)，為實(shí)踐可持續(xù)發(fā)展提供理論保證和技術(shù)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(diào)，從而解決生態(tài)環(huán)境惡化問(wèn)題、大量廢棄物存放問(wèn)題、資源日益短缺的問(wèn)題，例如目前住宅裝修對(duì)人居生態(tài)環(huán)境的污染已經(jīng)引起了人們的普遍關(guān)注，人們開(kāi)始高度重視生態(tài)住宅問(wèn)題。第三、我們要有生態(tài)環(huán)境資本意識(shí)，遵循市場(chǎng)規(guī)律，做好資本運(yùn)營(yíng)，為可持續(xù)發(fā)展拓寬路徑。
2.2 運(yùn)用創(chuàng)新理念促進(jìn)技術(shù)的推陳求新
綠色建筑材料的推廣需要運(yùn)用技術(shù)革新，采用新技術(shù)促使傳統(tǒng)建材自主創(chuàng)新，不斷研制開(kāi)發(fā)系列綠色建材，在技術(shù)層面，需要有創(chuàng)新突破，例如：從醫(yī)療和食品方面運(yùn)用的抗菌劑預(yù)測(cè)在21 世紀(jì)將普遍運(yùn)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(lái)選用適合的催化劑使新型建筑材料催生出新功能；最終開(kāi)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(nèi)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(diào)光的玻璃窗；具有防污、抗菌、除臭、防霉的室內(nèi)裝飾。
3 改善建筑材料與環(huán)境保護(hù)關(guān)系的創(chuàng)新舉措
3.1 實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，以高新技術(shù)研發(fā)新材料
為了改善建筑材料和環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，我國(guó)采用高新技術(shù)來(lái)開(kāi)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(nèi)的除臭材料、凈化大氣的凈化材料、凈化細(xì)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(xiàn)�，F(xiàn)在的綠色建筑材料有: 可調(diào)濕、防遠(yuǎn)紅外、防霉的內(nèi)墻涂料，良性高效黏結(jié)劑，不揮發(fā)的有機(jī)水性涂料，其中部分產(chǎn)品已經(jīng)面市，部分產(chǎn)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(shù)主要是指：多孔材料和超微顆粒的制備技術(shù)；材料環(huán)境和細(xì)菌的作用以及優(yōu)化細(xì)菌技術(shù)；有害物體對(duì)人們健康的影響以及防治技術(shù)；制備技術(shù)和復(fù)合材料設(shè)計(jì)，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(shù)；生物化學(xué)技術(shù)和光電化學(xué)；光分解、化合以及催化吸收的凈化新技術(shù)。
3.2 傳統(tǒng)工藝改造，實(shí)現(xiàn)材料的循環(huán)再利用
把頁(yè)巖、粉煤灰、爐渣、煤巖石、礦渣等廢棄物作為基礎(chǔ)材料，制成砌塊、空心磚、實(shí)心磚等產(chǎn)品。目前這些產(chǎn)品已經(jīng)取代了粘土磚，普遍運(yùn)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(shè)生態(tài)環(huán)境，落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀。經(jīng)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(jīng)過(guò)一定的加工可以制成與環(huán)境相協(xié)調(diào)的生態(tài)水泥。生態(tài)水泥的特點(diǎn)是凝結(jié)時(shí)間比較短，在沒(méi)有添加任何緩凝劑時(shí)，前期強(qiáng)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(yīng)用于增強(qiáng)混凝土、PC 鋼絲以及鋼筋混凝土以外的領(lǐng)域，例如建筑灰漿，還可以作為固化土壤的材料。研發(fā)和應(yīng)用生態(tài)水泥是廢棄物循環(huán)利用的重要途徑，同時(shí)也是建設(shè)生態(tài)環(huán)境的重要措施。另外，還可以利用刨花板的生產(chǎn)技術(shù)制造，復(fù)合板材產(chǎn)品和保溫板產(chǎn)品來(lái)取代傳統(tǒng)木材。
3.3 產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，開(kāi)發(fā)新的綠色材料品種
現(xiàn)在我國(guó)大力提倡“產(chǎn)、學(xué)、研”相結(jié)合的發(fā)展模式，研發(fā)和運(yùn)用新技術(shù)來(lái)變廢為寶，開(kāi)發(fā)綠色建筑材料。在新材料的開(kāi)發(fā)中，能夠積極的將企業(yè)的發(fā)展、市場(chǎng)的需要和國(guó)際國(guó)內(nèi)的科研成果進(jìn)行轉(zhuǎn)化，同時(shí)尋求政府和相關(guān)部門的政策支持和資金支持，注意引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的生產(chǎn)線的配套設(shè)備以及生產(chǎn)技術(shù)，與國(guó)內(nèi)的科研機(jī)構(gòu)和大學(xué)聯(lián)手合作，進(jìn)行符合市場(chǎng)化需求的實(shí)驗(yàn)和探索。有時(shí)良好的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合途徑能夠帶來(lái)意想不到的收獲，開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品能夠獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。例如美國(guó)日本等發(fā)達(dá)資本主義國(guó)家已經(jīng)利用化學(xué)石膏制造了一系列的石膏制品，我們也應(yīng)該學(xué)習(xí)借鑒，采用化學(xué)石膏諸如氟石膏、脫硫石膏、磷石膏來(lái)代替天然的石膏，保護(hù)天然石膏礦藏。利用脫硫石膏的生產(chǎn)技術(shù)，可以減輕我國(guó)部分地區(qū)的酸雨污染問(wèn)題。
