建材工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展思考

■陳 喬，梅 琳，王鏡云，丁華柱

■1.中國人民解放軍后勤工程學院化學與材料工程專業(yè)，重慶 400041;2.江西財經(jīng)大學人文學院，江西 南昌 330013;3.重慶建工住宅建設(shè)有限公司，重慶 400015;4.重慶筑能建材有限公司，重慶 400713

科技在人類社會發(fā)展過程中扮演著舉足輕重的角色。人們對于科技在人類發(fā)展過程中作用的看法可以分為兩種派別，技術(shù)決定論和技術(shù)遏制論[1]。技術(shù)決定論認為，人類之所以能夠從低級勞動者升級到高級改造者，是因為技術(shù)在人類發(fā)展的過程中不斷的改進著人們的生活方式和生產(chǎn)方式，為人類的不斷進步奠定了扎實的基礎(chǔ)。相反，技術(shù)遏制論者則認為，技術(shù)革新給人類帶來了諸多問題。技術(shù)使人類變的越來越強勢，不計后果的掠奪地球上的資源，威脅著生態(tài)的平衡，所帶來的問題最終會把人類和世界推向罪惡與危險的邊緣。不論孰對孰錯，不可否認的是人類在創(chuàng)造文明社會的同時也對自身賴以生存的環(huán)境空間造成了巨大的破壞。人類文明在經(jīng)過一段時間的高速發(fā)展以后，已經(jīng)造成了自然資源的嚴重短缺。自然資源的過度消耗和極度也成為了阻礙世界經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展的主要因素之一。

1972年，在斯德哥爾摩舉行的聯(lián)合國人類環(huán)境研討會上正式提出了可持續(xù)發(fā)展(sustainable development)的概念。1987年世界環(huán)境與發(fā)展委員會出版的《我們共同的未來》報告中將可持續(xù)發(fā)展定義為“既能滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需要的能力構(gòu)成危害的發(fā)展”[2]。建筑材料工業(yè)是建筑業(yè)及其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐和保證，在我國國民經(jīng)濟中扮演著極其重要的角色。長期以來，我國建筑材料工業(yè)一直面臨著能源和資源消耗過大的問題，并且給環(huán)境造成了嚴重的污染，直接影響到我國經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展。

1 傳統(tǒng)建材對環(huán)境的影響

水泥行業(yè)是我國國民經(jīng)濟建設(shè)的重要基礎(chǔ)材料行業(yè)，也是主要的能源資源消耗和污染物排放行業(yè)之一。生產(chǎn)每噸水泥熟料需要消耗石灰石1.26噸、粘土0.21噸、鐵粉0.06 噸、標煤0.14 噸。2010 年全國水泥產(chǎn)量達到18.8億噸，按每噸水泥需0.75噸熟料計算，2010年熟料年產(chǎn)量達到14.1億噸，因此每年要消耗粘土3.0億噸，石灰石17.8億噸，按生產(chǎn)1噸水泥消耗石灰?guī)r礦石2噸計算，消耗石灰石礦37.6億噸/年[3-4]。我國查明水泥石灰?guī)r礦產(chǎn)資源量500多億噸，可利用的儲量為238億噸。2009年水泥制造業(yè)能源消耗總量1.5億噸標準煤，消耗煤炭1.9億噸，消耗電力1.376億千瓦時。由此可以看出，水泥工業(yè)發(fā)展與資源之間的突出矛盾，資源消耗壓力大。

水泥行業(yè)也是污染物排放主要行業(yè)之一。2009年全國水泥總產(chǎn)量16.5億噸，水泥行業(yè)能源消耗總量約占全國能源消耗總量的5%，顆粒物排放量約占工業(yè)排放總量的30%左右，溫室氣體排放占總排放的15%。每年我國水泥行業(yè)溫室氣體的排放量約為10億噸，占全球CO2排放量的十分之一。在以水泥為代表性的硅酸鹽質(zhì)建筑材料的生產(chǎn)過程中通常需要消耗大量的能量，而這些能量離不開傳統(tǒng)的燃煤燃油。在這些燃料的使用過程中，會產(chǎn)生大量的碳、氮、硫氧化物(如CO2、CO、SO2、SO3、H2S、NOx等)以及一些有毒有機物氣體(如二惡英、呋喃等)，此外還會產(chǎn)生一些直徑在0.5～5um的飄塵。這些也是造成我們所熟知的“霧霾”的主要原因。這些有害物不能為人的鼻毛和呼吸道粘液所排除，可以直接到達肺泡，粘附在肺部的細胞上，是構(gòu)成人類和動物呼吸道疾病的重要原因，對人體健康的危害十分嚴重。此外在一些特殊建材的生產(chǎn)加工過程中，還會產(chǎn)生一些一些有毒的金屬化合物、石棉、砷化物等致癌物質(zhì)。

我國使用的傳統(tǒng)墻體材料一般為燒結(jié)粘土磚和和燒結(jié)頁巖磚，據(jù)統(tǒng)計，我國城鎮(zhèn)每年需要建筑20億平方米左右的住宅，采用傳統(tǒng)的粘土磚結(jié)構(gòu)會造成粘土資源的缺失，減少可利用耕地，嚴重影響農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。經(jīng)計算，生產(chǎn)每萬塊粘土磚需取土毀田0.007～0.01畝。全國現(xiàn)有12萬家磚瓦廠，占地面積600多萬畝，每年燒磚6000多億塊，取土14.3億立方米，相當破壞土地120萬畝，其生產(chǎn)能耗每年約6000萬噸標準煤，環(huán)境污染和土地資源破壞嚴重。

建材工業(yè)對環(huán)境的污染和資源的消耗不僅限于其生產(chǎn)方式，還與其施工方式有關(guān)。目前我國正處在大規(guī)模建設(shè)時期，大量的廢舊建筑被拆除，所產(chǎn)生的建筑垃圾給環(huán)境帶來了沉重的負擔。裝修過程中產(chǎn)生的塑料、化纖邊料和多余的油漆、涂料等，也都對環(huán)境造成嚴重的污染。此外，在建筑工地、水泥廠以及其他建材生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)常會排放大量的廢水，這些廢水通常夾雜著有害的可溶性混凝土外加劑，堿性很高，pH值甚至可達13，排入河流以后造成嚴重的水體污染。

通過分析現(xiàn)狀，可以發(fā)現(xiàn)目前我國建材工業(yè)存在的主要問題有:(1)資源利用率低、能源消耗高、環(huán)境負荷重;(2)建筑工程壽命難以滿足基礎(chǔ)工程耐久性的要求;(3)不能滿足建筑節(jié)能、智能化的要求。

2 實現(xiàn)建材工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要途徑

2.1 建立綠色建材評價體系

目前我國在建筑材料評價方面仍存在許多問題，缺乏一個對建筑材料進行專業(yè)化、規(guī)范化和權(quán)威的綠色建材評價體制和指標體系。建立綠色建材評價體制和指標體系的目的在于規(guī)范建筑材料的生產(chǎn)，以降低其生產(chǎn)、運輸以及使用過程中對能源、資源的消耗和對環(huán)境造成的污染。同時提高建筑材料的各項性能，延長建筑材料的服役壽命和使用周期，推動建筑材料行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。綠色建材性能評價體制和指標體系的建立不僅關(guān)乎到建材工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，而且也關(guān)乎到人民生活的健康和整個社會的可持續(xù)發(fā)展。

目前大量學者認為，應(yīng)該從綠色建材的定義出發(fā)，全面評價建筑材料服役周期中所有4個階段的環(huán)境負荷與對人類健康的影響，建立科學、全面的綠色建材評價體系。目前最廣為認知的是建筑材料全壽命周期過程(LCA)評價體系[5]。LCA評價體系要求對建筑材料全壽命周期中的資源消耗、能源消耗及對人類生存環(huán)境的影響進行全面評估，并且禁止使用國家政策限制使用或者淘汰的材料與產(chǎn)品。LCA評價體系所評估的指標包括6個方面，資源消耗、能源消耗、可回收再利用性、可再生性、環(huán)境影響以及本地化。

政府主管部門應(yīng)該高度重視綠色建材評價標準體系的建立工作。由于綠色建材評價標準的制定需要科技研發(fā)、環(huán)保評估、企業(yè)生產(chǎn)、質(zhì)量驗收等多方組織的參與，因此行業(yè)協(xié)會應(yīng)該積極進行協(xié)調(diào)，組織好這項負責而重要的工作，推廣綠色建材評價的公正體系，以促進我國建材工業(yè)以及我國社會的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 加快建材工業(yè)科技創(chuàng)新

我國建材行業(yè)研發(fā)工作從業(yè)者應(yīng)該圍繞《國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要》[6]重點領(lǐng)域中規(guī)定的制造業(yè)方向，針對建材行業(yè)節(jié)能減排、提高建材材料服役壽命進行重點研究。此外，還應(yīng)根據(jù)一些重大工程對一些建材功能的特殊需求進行針對性的研究創(chuàng)新和推廣應(yīng)用，例如滿足核電、嚴酷環(huán)境下路橋等建筑工程的建設(shè)需求，爭取使我國建材行業(yè)節(jié)能減排指標達到國際先進水平。建材行業(yè)的發(fā)展同時應(yīng)該注重協(xié)同處置大宗廢棄物技術(shù)，實現(xiàn)整個社會的可持續(xù)發(fā)展。目前水泥生產(chǎn)協(xié)同處置生活垃圾技術(shù)在我國部分水泥生產(chǎn)廠家已經(jīng)開始應(yīng)用，這對減輕自然環(huán)境的負荷起到了顯著的作用。

近年來，我國墻體材料革新取得了巨大的成功。傳統(tǒng)墻體材料主要以燒結(jié)實心粘土磚為主，其生產(chǎn)過程不僅資源消耗大，能量消耗高，而且產(chǎn)品功能十分單一，難以滿足現(xiàn)代建筑市場對墻體自身強量化、高強化以及建筑節(jié)能的需求。因此發(fā)展新型墻體材料來取代“秦磚漢瓦”是十分迫切的任務(wù)。前些年，我國在新型墻體材料領(lǐng)域，研發(fā)了大量的先進技術(shù)和裝備，提升了產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，徹底改變了我國墻體材料工業(yè)落后的面貌。墻體材料革新工作的成功對于我國社會的可持續(xù)發(fā)展具有十分重大的意義。首先，有利于保護耕地和土地資源，符合中央提出的“堅守18億畝耕地紅線不動搖”的政策。傳統(tǒng)的燒結(jié)實心粘土磚需要消耗大量的煤炭、土地等寶貴的能源、資源。全面禁止使用燒結(jié)實心粘土磚，是保護耕地、減輕環(huán)境污染、保護生態(tài)環(huán)境的治本之策。據(jù)統(tǒng)計，每使用相當于一億塊標準磚體積的新型墻體材料，可以節(jié)約耕地165畝，并且大大減少溫室氣體的排放量，這有利于節(jié)能減排，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會。其次，新型墻體材料的生產(chǎn)過程可以有效利用一些工業(yè)副產(chǎn)物和廢棄物，真正有利于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。目前，大量煤矸石、粉煤灰、灰渣等在新型墻體材料工業(yè)中得到應(yīng)用，這既可以生產(chǎn)出能滿足當代建筑的要求，又能充分利用廢棄物，凈化環(huán)境，消除二次污染[7-8]。從真正意義上發(fā)展綠色低碳經(jīng)濟，形成發(fā)展與環(huán)境資源的和諧，當代與未來的協(xié)調(diào)，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

3 人在建材工業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的主觀能動性

現(xiàn)代技術(shù)“向人類自身的價值觀念提出了它自身的問題”。在建材工業(yè)可持續(xù)發(fā)展過程中，我們應(yīng)該根據(jù)技術(shù)與人的關(guān)系，總結(jié)出某種緩和的方式，從而使人們在享受技術(shù)帶來的好處同時最大限度的減少風險和規(guī)避弊端。

(1)人類應(yīng)該樹立正確的價值導向。現(xiàn)代科學技術(shù)在建材工業(yè)中的重要性毋庸置疑，但需要明確的是人在這個過程中仍然起著價值導向作用，人與技術(shù)和諧關(guān)系的建立依然是需要依靠人類來建立，人類應(yīng)該在這項關(guān)系的建立的過程中起到主體性作用。而所謂正確的價值導向，就是要在盡量增加正面效應(yīng)的同時降低負面效應(yīng)的影響。目前我國建材工業(yè)存在的主要問題是部分人把經(jīng)濟效益凌駕于社會效益之上，在獲取經(jīng)濟利益的同時完全忽視了資源和環(huán)境。如何找到社會、環(huán)境效益與經(jīng)濟效益之間的平衡，這才是解決這個問題的根本途徑。

(2)實現(xiàn)科學技術(shù)與人性的回歸。人們不可能通過抑制技術(shù)的發(fā)展、阻止技術(shù)進步甚至是試圖把技術(shù)退回到原始社會的方式來解決當今社會存在的問題，而應(yīng)該從技術(shù)本身，努力進一步的發(fā)展、改進技術(shù)，從我們?nèi)祟惐旧韥碚业浇鉀Q方案。一方面可以發(fā)展一種“具有人性的技術(shù)”，即創(chuàng)造一種能源、資源消耗少、環(huán)境有良好相互作用技術(shù)。在建材工業(yè)中，開發(fā)新型綠色膠凝材料以替代傳統(tǒng)硅酸鹽水泥、開發(fā)新型保溫隔熱墻體材料替代傳統(tǒng)燒結(jié)粘土磚都屬于這一范疇。二是可以“以技術(shù)治技術(shù)”，通過保持技術(shù)的平衡來實現(xiàn)生態(tài)的平衡。每當一種影響人類與某種秩序的新技術(shù)誕生，至少應(yīng)該有另一種技術(shù)同時發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，從而形成技術(shù)與生態(tài)的良性互動，實現(xiàn)和諧發(fā)展。

在理論的高度，我們國家提出了科學發(fā)展觀的戰(zhàn)略方針[9]。科學發(fā)展觀是指尋求一種全面協(xié)調(diào)可持續(xù)的發(fā)展路線，以達到人和自然的全面協(xié)調(diào)為最高目的。可持續(xù)發(fā)展要求人在發(fā)展過程中對一個階段的發(fā)展進行評價，選擇能與人類和諧共處的發(fā)展方式，要求在發(fā)展過程中將合規(guī)律性與合目的性、真與善、科學與道德、事實與價值統(tǒng)一起來。因此，建立可靠的綠色建材評價體制和指標體系，而不是放任建材工業(yè)跟隨經(jīng)濟利益的腳步隨意發(fā)展是實現(xiàn)建材工業(yè)可持續(xù)發(fā)展必不可缺的。

4 結(jié)語

人類在社會發(fā)展的歷史長河中所經(jīng)歷的興奮(經(jīng)濟增長)、困惑(資源面臨枯竭)、恐懼、擔憂(環(huán)境破壞嚴重)等等，終于從可持續(xù)發(fā)展理論的提出和戰(zhàn)略對策中找到了答案，這就是人-自然-社會-經(jīng)濟的環(huán)形鏈內(nèi)在的規(guī)律，任何一個鏈失去它應(yīng)有的位置，都將得到大自然嚴厲的報復。建材行業(yè)是—個資源耗量大、環(huán)境污染嚴重的行業(yè)，傳統(tǒng)的生產(chǎn)對生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成極大的壓力，不符合可持續(xù)發(fā)展的原則。但是，若能科學地計劃，以生態(tài)引導生產(chǎn)，也會具有巨大的生態(tài)保護潛力。但可以肯定，建材工業(yè)只有走可持續(xù)發(fā)展的道路才具有生命力。

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