未来建筑材料与可持续发展.pdfVIP

未来建筑材料与可持续发展 随着社会的发展，可持续发展已成为人们日益关注的问题。世界上，每秒钟有390000m3 的CO2 在排放出，710t 的O2 被消耗，1.3 辆汽车和4.2 台电视被生产出，2.4 人出生，而 同时由于气候变暖有1629m3 的冰河在消失。这些数据告诉我们为了人类能够健康地生存在 这个地球上，必须认识到生态资源恶化的严重性。人类的生存和发展离不开材料科学的进步， 从“秦砖汉瓦”到现在的“高楼大厦”正是建筑材料科学进步的具体体现。人口的急剧膨胀、 土地的减少、矿物资源的破坏性开采、能源的匮乏、环境的恶化成为威胁和制约人类生存和 发展的重要因素。本文讨论我国的未来建材如何可持续发展。 1 生态环境材料概念的提出与发展 1.1 国际上生态环境材料概念的发展历程 上个世纪后期，人类开始认识到资源与环境问题成为威胁人类生存和发展的重要问题。 生态环境材料是在人类认识到生态环境保护的重要战略意义和世界各国纷纷走可持续发展 道路的背景下提出来的，是国内外材料科学与工程研究发展的必然趋势。 国际上，1988 年第一届国际材料科学研究会提出了Green materials，1990 年日本山 本良一提出Eco-materials，1992 年联合国在巴西里约热内卢召开了“环境与发展世界首脑 会议”，通过《21 世纪议程》，学术界确定了“绿色材料概念”。1994 年亚洲生产组织（APO） 发起了“绿色生产计划（GP）”。以日本等国家为主要倡导者，在国际上已经召开了6 届环境 材料会议，2005 年将在新加坡召开第7 届环境材料学国际会议。今年4 月在苏州召开的“中 日环境材料、循环产业与环境经营研讨会”上，可以看出Eco-material 的发展与延伸，工 业产品、社会、经济的发展都应和生态环境的保护相联系，实现“可持续发展”。 1.2 我国生态环境材料的发展 在我国，1988 年召开生态环境材料战略研讨会，1994 年通过了《中国21 世纪议程》— —21 世纪中国人口、环境与发展白皮书，1996 年提出863 计划纲要新材料及制备技术领域 ——生态建材计划纲要，1998 年科技部、863 领域专家委员会、自然科学基金委员会在北京 召开了一次中国生态环境材料战略研讨会，提出“生态环境材料”概念[2]。1999 年首届全 国绿色建材发展与应用研讨会上提出绿色建材的定义。2001 年我国“十五”863 项目首次将 生态环境材料列入计划。在我国的一些大型学术会议上均设立“环境材料”主题，2004 年 成立了中国材料学会{HotTag}环境材料分会。 发展生态环境材料的目的是人类的可持续发展。从生态环境材料学的发展过程可以看出 材料研究认识上的进步与发展。 2 发展生态环境建材实现可持续发展 建材生产和消费是对生态环境的影响的主要因素之一。例如，传统建材每年排放的CO2 占全国工业排放C02 的35％~40％。传统建材的生产以巨大的能源、资源消耗为代价并造成 严重的环境负荷，是实施可持续发展战略所必须解决的课题。除此之外，在建材的使用过程 中，由于其保温性能差、室内环境健康性能差，也可能带来能源的过多消耗。 美国加利福尼亚州的综合废弃物管理部指出“绿色建材”提供给业主和居住者5 个方面 的益处：①减少建筑物终生的维持和废弃处置费用；②节约能源；③改善居住者健康和生产 力；④降低空间结构改变带来的消耗；⑤较大的 （房间）设计灵活性。应注意到它考虑了绿 色建材的基本要求。但缺乏对建材生产对自然“生态”、“环境”的负面影响的考虑。建材的 生产不仅要消耗大量矿物资源，矿物的开采可能会带来植被和耕地的破坏。所以，建筑材料 的生产从开始就会对自然环境带负面的影响。而且在生产过程中还会消耗大量的能源，废渣 废气的排放也会带来环境生态问题。所以，建材的发展应考虑“环境”、“生态”、“绿色”几 个关键词。 3 发展室内环境健康产品 当建材成为建筑物后，健康性能是建筑物使用价值的一个重要因素，当一个居室不利于 人体健康时，它的价值会大打折扣。无论国内外在绿色建材的要求中均要求材料对人体健康 性能。健康住宅的建筑材料应包括调温隔热材料、空气湿度调节材料、抗菌材料、空气净化 材料、防噪音和电磁辐射材料以及产生空气负离子材料等等。 3.1 节能保温维持室内温度舒适 为了实现建筑的节能保温，必须发展隔热调温建材。传统的保温材料有珍珠岩保温板、 聚苯乙烯材料、岩棉，以及这些材料的复合夹芯板等，还有现在的低辐射玻璃(