建材工业的可持续发展思考

■陈 乔，梅 琳，王镜云，丁华柱

■1.中国人民解放军后勤工程学院化学与材料工程专业，重庆 400041;2.江西财经大学人文学院，江西 南昌 330013;3.重庆建工住宅建设有限公司，重庆 400015;4.重庆筑能建材有限公司，重庆 400713

科技在人类社会发展过程中扮演着举足轻重的角色。人们对于科技在人类发展过程中作用的看法可以分为两种派别，技术决定论和技术遏制论[1]。技术决定论认为，人类之所以能够从低级劳动者升级到高级改造者，是因为技术在人类发展的过程中不断的改进着人们的生活方式和生产方式，为人类的不断进步奠定了扎实的基础。相反，技术遏制论者则认为，技术革新给人类带来了诸多问题。技术使人类变的越来越强势，不计后果的掠夺地球上的资源，威胁着生态的平衡，所带来的问题最终会把人类和世界推向罪恶与危险的边缘。不论孰对孰错，不可否认的是人类在创造文明社会的同时也对自身赖以生存的环境空间造成了巨大的破坏。人类文明在经过一段时间的高速发展以后，已经造成了自然资源的严重短缺。自然资源的过度消耗和极度也成为了阻碍世界经济稳定发展的主要因素之一。

1972年，在斯德哥尔摩举行的联合国人类环境研讨会上正式提出了可持续发展(sustainable development)的概念。1987年世界环境与发展委员会出版的《我们共同的未来》报告中将可持续发展定义为“既能满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展”[2]。建筑材料工业是建筑业及其他相关产业发展的支撑和保证，在我国国民经济中扮演着极其重要的角色。长期以来，我国建筑材料工业一直面临着能源和资源消耗过大的问题，并且给环境造成了严重的污染，直接影响到我国经济和社会的可持续发展。

1 传统建材对环境的影响

水泥行业是我国国民经济建设的重要基础材料行业，也是主要的能源资源消耗和污染物排放行业之一。生产每吨水泥熟料需要消耗石灰石1.26吨、粘土0.21吨、铁粉0.06 吨、标煤0.14 吨。2010 年全国水泥产量达到18.8亿吨，按每吨水泥需0.75吨熟料计算，2010年熟料年产量达到14.1亿吨，因此每年要消耗粘土3.0亿吨，石灰石17.8亿吨，按生产1吨水泥消耗石灰岩矿石2吨计算，消耗石灰石矿37.6亿吨/年[3-4]。我国查明水泥石灰岩矿产资源量500多亿吨，可利用的储量为238亿吨。2009年水泥制造业能源消耗总量1.5亿吨标准煤，消耗煤炭1.9亿吨，消耗电力1.376亿千瓦时。由此可以看出，水泥工业发展与资源之间的突出矛盾，资源消耗压力大。

水泥行业也是污染物排放主要行业之一。2009年全国水泥总产量16.5亿吨，水泥行业能源消耗总量约占全国能源消耗总量的5%，颗粒物排放量约占工业排放总量的30%左右，温室气体排放占总排放的15%。每年我国水泥行业温室气体的排放量约为10亿吨，占全球CO2排放量的十分之一。在以水泥为代表性的硅酸盐质建筑材料的生产过程中通常需要消耗大量的能量，而这些能量离不开传统的燃煤燃油。在这些燃料的使用过程中，会产生大量的碳、氮、硫氧化物(如CO2、CO、SO2、SO3、H2S、NOx等)以及一些有毒有机物气体(如二恶英、呋喃等)，此外还会产生一些直径在0.5～5um的飘尘。这些也是造成我们所熟知的“雾霾”的主要原因。这些有害物不能为人的鼻毛和呼吸道粘液所排除，可以直接到达肺泡，粘附在肺部的细胞上，是构成人类和动物呼吸道疾病的重要原因，对人体健康的危害十分严重。此外在一些特殊建材的生产加工过程中，还会产生一些一些有毒的金属化合物、石棉、砷化物等致癌物质。

我国使用的传统墙体材料一般为烧结粘土砖和和烧结页岩砖，据统计，我国城镇每年需要建筑20亿平方米左右的住宅，采用传统的粘土砖结构会造成粘土资源的缺失，减少可利用耕地，严重影响农业的可持续发展。经计算，生产每万块粘土砖需取土毁田0.007～0.01亩。全国现有12万家砖瓦厂，占地面积600多万亩，每年烧砖6000多亿块，取土14.3亿立方米，相当破坏土地120万亩，其生产能耗每年约6000万吨标准煤，环境污染和土地资源破坏严重。

建材工业对环境的污染和资源的消耗不仅限于其生产方式，还与其施工方式有关。目前我国正处在大规模建设时期，大量的废旧建筑被拆除，所产生的建筑垃圾给环境带来了沉重的负担。装修过程中产生的塑料、化纤边料和多余的油漆、涂料等，也都对环境造成严重的污染。此外，在建筑工地、水泥厂以及其他建材生产企业经常会排放大量的废水，这些废水通常夹杂着有害的可溶性混凝土外加剂，碱性很高，pH值甚至可达13，排入河流以后造成严重的水体污染。

通过分析现状，可以发现目前我国建材工业存在的主要问题有:(1)资源利用率低、能源消耗高、环境负荷重;(2)建筑工程寿命难以满足基础工程耐久性的要求;(3)不能满足建筑节能、智能化的要求。

2 实现建材工业可持续发展的主要途径

2.1 建立绿色建材评价体系

目前我国在建筑材料评价方面仍存在许多问题，缺乏一个对建筑材料进行专业化、规范化和权威的绿色建材评价体制和指标体系。建立绿色建材评价体制和指标体系的目的在于规范建筑材料的生产，以降低其生产、运输以及使用过程中对能源、资源的消耗和对环境造成的污染。同时提高建筑材料的各项性能，延长建筑材料的服役寿命和使用周期，推动建筑材料行业的可持续发展。绿色建材性能评价体制和指标体系的建立不仅关乎到建材工业的可持续发展，而且也关乎到人民生活的健康和整个社会的可持续发展。

目前大量学者认为，应该从绿色建材的定义出发，全面评价建筑材料服役周期中所有4个阶段的环境负荷与对人类健康的影响，建立科学、全面的绿色建材评价体系。目前最广为认知的是建筑材料全寿命周期过程(LCA)评价体系[5]。LCA评价体系要求对建筑材料全寿命周期中的资源消耗、能源消耗及对人类生存环境的影响进行全面评估，并且禁止使用国家政策限制使用或者淘汰的材料与产品。LCA评价体系所评估的指标包括6个方面，资源消耗、能源消耗、可回收再利用性、可再生性、环境影响以及本地化。

政府主管部门应该高度重视绿色建材评价标准体系的建立工作。由于绿色建材评价标准的制定需要科技研发、环保评估、企业生产、质量验收等多方组织的参与，因此行业协会应该积极进行协调，组织好这项负责而重要的工作，推广绿色建材评价的公正体系，以促进我国建材工业以及我国社会的可持续发展。

2.2 加快建材工业科技创新

我国建材行业研发工作从业者应该围绕《国家中长期科技发展规划纲要》[6]重点领域中规定的制造业方向，针对建材行业节能减排、提高建材材料服役寿命进行重点研究。此外，还应根据一些重大工程对一些建材功能的特殊需求进行针对性的研究创新和推广应用，例如满足核电、严酷环境下路桥等建筑工程的建设需求，争取使我国建材行业节能减排指标达到国际先进水平。建材行业的发展同时应该注重协同处置大宗废弃物技术，实现整个社会的可持续发展。目前水泥生产协同处置生活垃圾技术在我国部分水泥生产厂家已经开始应用，这对减轻自然环境的负荷起到了显著的作用。

近年来，我国墙体材料革新取得了巨大的成功。传统墙体材料主要以烧结实心粘土砖为主，其生产过程不仅资源消耗大，能量消耗高，而且产品功能十分单一，难以满足现代建筑市场对墙体自身强量化、高强化以及建筑节能的需求。因此发展新型墙体材料来取代“秦砖汉瓦”是十分迫切的任务。前些年，我国在新型墙体材料领域，研发了大量的先进技术和装备，提升了产品的质量和档次，彻底改变了我国墙体材料工业落后的面貌。墙体材料革新工作的成功对于我国社会的可持续发展具有十分重大的意义。首先，有利于保护耕地和土地资源，符合中央提出的“坚守18亿亩耕地红线不动摇”的政策。传统的烧结实心粘土砖需要消耗大量的煤炭、土地等宝贵的能源、资源。全面禁止使用烧结实心粘土砖，是保护耕地、减轻环境污染、保护生态环境的治本之策。据统计，每使用相当于一亿块标准砖体积的新型墙体材料，可以节约耕地165亩，并且大大减少温室气体的排放量，这有利于节能减排，发展循环经济，建设资源节约型、环境友好型社会。其次，新型墙体材料的生产过程可以有效利用一些工业副产物和废弃物，真正有利于实现可持续发展。目前，大量煤矸石、粉煤灰、灰渣等在新型墙体材料工业中得到应用，这既可以生产出能满足当代建筑的要求，又能充分利用废弃物，净化环境，消除二次污染[7-8]。从真正意义上发展绿色低碳经济，形成发展与环境资源的和谐，当代与未来的协调，实现可持续发展战略。

3 人在建材工业可持续发展中的主观能动性

现代技术“向人类自身的价值观念提出了它自身的问题”。在建材工业可持续发展过程中，我们应该根据技术与人的关系，总结出某种缓和的方式，从而使人们在享受技术带来的好处同时最大限度的减少风险和规避弊端。

(1)人类应该树立正确的价值导向。现代科学技术在建材工业中的重要性毋庸置疑，但需要明确的是人在这个过程中仍然起着价值导向作用，人与技术和谐关系的建立依然是需要依靠人类来建立，人类应该在这项关系的建立的过程中起到主体性作用。而所谓正确的价值导向，就是要在尽量增加正面效应的同时降低负面效应的影响。目前我国建材工业存在的主要问题是部分人把经济效益凌驾于社会效益之上，在获取经济利益的同时完全忽视了资源和环境。如何找到社会、环境效益与经济效益之间的平衡，这才是解决这个问题的根本途径。

(2)实现科学技术与人性的回归。人们不可能通过抑制技术的发展、阻止技术进步甚至是试图把技术退回到原始社会的方式来解决当今社会存在的问题，而应该从技术本身，努力进一步的发展、改进技术，从我们人类本身来找到解决方案。一方面可以发展一种“具有人性的技术”，即创造一种能源、资源消耗少、环境有良好相互作用技术。在建材工业中，开发新型绿色胶凝材料以替代传统硅酸盐水泥、开发新型保温隔热墙体材料替代传统烧结粘土砖都属于这一范畴。二是可以“以技术治技术”，通过保持技术的平衡来实现生态的平衡。每当一种影响人类与某种秩序的新技术诞生，至少应该有另一种技术同时发挥调节作用，从而形成技术与生态的良性互动，实现和谐发展。

在理论的高度，我们国家提出了科学发展观的战略方针[9]。科学发展观是指寻求一种全面协调可持续的发展路线，以达到人和自然的全面协调为最高目的。可持续发展要求人在发展过程中对一个阶段的发展进行评价，选择能与人类和谐共处的发展方式，要求在发展过程中将合规律性与合目的性、真与善、科学与道德、事实与价值统一起来。因此，建立可靠的绿色建材评价体制和指标体系，而不是放任建材工业跟随经济利益的脚步随意发展是实现建材工业可持续发展必不可缺的。

4 结语

人类在社会发展的历史长河中所经历的兴奋(经济增长)、困惑(资源面临枯竭)、恐惧、担忧(环境破坏严重)等等，终于从可持续发展理论的提出和战略对策中找到了答案，这就是人-自然-社会-经济的环形链内在的规律，任何一个链失去它应有的位置，都将得到大自然严厉的报复。建材行业是—个资源耗量大、环境污染严重的行业，传统的生产对生态系统构成极大的压力，不符合可持续发展的原则。但是，若能科学地计划，以生态引导生产，也会具有巨大的生态保护潜力。但可以肯定，建材工业只有走可持续发展的道路才具有生命力。

[1]曾福生，罗峦.世界农业科技革命的发展趋势[J].湖南农业科学，2003(4):12-14.

[2]世界环境发展委员会.柯金良译.我们共同的未来[M].长春:吉林人民出版社，1997.

[3]徐彬.固态碱组分碱矿渣水泥的研制及其水化机理和性能的研究[D].清华大学博士学位论文，1995(6).

[4]杨南如.一种新的胶凝材料[J].水泥技术，2004(3):11-17.

[5]赵升琼.绿色建材与环境可持续发展[J].工业建筑，2006(36):900-903.

[6]胡瑞文.《国家中长期教育改革和发展规划纲要》主要精神解读与热点.难点探析[J]，中国高等教育评估，2010(2):3-10.

[7]钟莲云，张德成.建筑材料可持续发展的关键—绿色建材[J].国外建材科技，2004(25):18-20.

[8]施惠生，姚玉梅.绿色建材及其发展趋势[J].建材技术与应用，2007(10):9-11.

[9]胡锦涛.高举中国特色社会主义伟大旗帜为夺取全面建设小康社会新胜利而奋斗[Z].北京:人民出版社，2007(10).