開發(fā)建筑生態(tài)環(huán)境材料實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

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材料在我們的生活里無(wú)處不在,我們需要材料。然而,一些傳統(tǒng)材料在給人類帶來(lái)巨大的物質(zhì)財(cái)富的同時(shí),也帶來(lái)了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境負(fù)荷問(wèn)題。保護(hù)環(huán)境、可持續(xù)續(xù)發(fā)展的觀念是近些年來(lái)世界各國(guó)所致力推動(dòng)的。這種觀念不會(huì)是短暫的,而是隨著時(shí)間日趨重要,因?yàn)樗P(guān)系著你我的未來(lái)。因此,無(wú)論是產(chǎn)品制造商還是建筑師,唯有在一開始使用“對(duì)”的材料,才會(huì)有保護(hù)生態(tài)環(huán)境的最終效果。
    關(guān)于生態(tài)環(huán)境材料
    隨著人類文明進(jìn)程的不斷發(fā)展和“可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略”的提出,客觀現(xiàn)實(shí)要求人類從環(huán)境保護(hù)角度出發(fā),重新認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)人類過(guò)去在材料研究、材料開發(fā)、材料使用和材料回收等方面的行為。正是在這種背景下,生態(tài)環(huán)境材料的概念應(yīng)運(yùn)而生。
    “生態(tài)環(huán)境材料”是由日本學(xué)者山本良一教授于20世紀(jì)90年代初提出的一個(gè)新概念,它代表了21世紀(jì)材料科學(xué)的一種發(fā)展方向。生態(tài)環(huán)境材料是指那些具有良好的使用性能和優(yōu)良的環(huán)境協(xié)調(diào)性的材料。優(yōu)良的環(huán)境協(xié)調(diào)性是指資源、能源消耗少,環(huán)境污染小,再生循環(huán)利用率高,甚至能夠改善環(huán)境。目前生態(tài)環(huán)境材料主要包括:
    (1)環(huán)境相容材料:如純天然材料(木材、石材等),仿生物材料(人工骨、人工器官等),綠色包裝材料(綠色包裝袋、包裝容器等),生態(tài)建材(無(wú)毒裝飾材料等);
    (2)環(huán)境降解材料:如生物降解塑料等;
    (3)環(huán)境工程材料:如環(huán)境修復(fù)材料,環(huán)境凈化材料(分子篩、離子篩材料),環(huán)境替代材料(如無(wú)磷洗衣粉助劑)等。
    開發(fā)應(yīng)用的切入點(diǎn)
    生態(tài)環(huán)境材料與量大面廣的傳統(tǒng)材料不可分離的,通過(guò)對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)工藝流程的改進(jìn)和創(chuàng)新,以實(shí)現(xiàn)材料生產(chǎn)、使用和回收的環(huán)境協(xié)調(diào)性,是生態(tài)環(huán)境材料發(fā)展的重要內(nèi)容。換而言之,生態(tài)環(huán)境材料是賦予傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料、功能材料以特別優(yōu)異的環(huán)境協(xié)調(diào)性的材料,它是由材料工作者在環(huán)境意識(shí)指導(dǎo)下,或開發(fā)新型材料,或改進(jìn)、改造傳統(tǒng)材料所獲得的。
    我們之所以強(qiáng)調(diào)它并非僅特指新開發(fā)的新型材料,也并不是排它性的新材料體系,主要是因?yàn)閷?shí)際上任何一種材料只要經(jīng)過(guò)改造達(dá)到節(jié)約資源并與環(huán)境協(xié)調(diào)共存的要求,它就可以被視為生態(tài)環(huán)境材料。而這種定義、概念的延伸,有助于調(diào)動(dòng)廣大的材料工作者的積極性,鼓勵(lì)和支持他們結(jié)合本職工作,對(duì)量大面廣的材料產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)技術(shù)改革,實(shí)現(xiàn)節(jié)能、降耗和治理污染的目的。
    開發(fā)應(yīng)用的途徑
    生態(tài)環(huán)境材料是人類主動(dòng)考慮材料對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響而開發(fā)的材料,它的開發(fā)應(yīng)用是在盡可能滿足人們對(duì)材料性能要求的同時(shí),必須考慮盡可能節(jié)約資源和能源,盡可能減少對(duì)環(huán)境的污染。因此,我們?cè)谘芯俊⒃O(shè)計(jì)、制造材料以及使用、廢棄材料產(chǎn)品時(shí),一定要把材料及其產(chǎn)品整個(gè)壽命周期中對(duì)環(huán)境的協(xié)調(diào)性作為重要評(píng)價(jià)指標(biāo),改變以往只管設(shè)計(jì)、生產(chǎn),而不顧產(chǎn)品使用和廢棄后的資源再生利用及環(huán)境污染的做法。目前開發(fā)應(yīng)用的途徑主要有以下幾個(gè)方面:
    (1)開發(fā)天然材料
    從生態(tài)觀點(diǎn)來(lái)看,天然材料加工的能耗低,可再生循環(huán)利用,易于處理。
    對(duì)天然材料進(jìn)行高附加值開發(fā),所得材料具有先進(jìn)的環(huán)境協(xié)調(diào)性能,并具有優(yōu)良的使用性能。例如,將熱塑性塑料如低密度聚乙烯(LDPE)和木材纖維、木屑等混合,利用傳統(tǒng)的注塑成型法得到的多孔性人工木材(PEW),具有生物降解性,還能充分利用廢棄的塑料和木屑。木材陶瓷化也是有效利用木質(zhì)材料的重要形式,以酚醛樹脂填充木材,經(jīng)高溫真空燒制后得到木材陶瓷,可用于溫度傳感器等多種產(chǎn)品。
    (2)設(shè)計(jì)和開發(fā)可回收材料
    可回收的金屬材料,如碳鋼防腐涂層材料在回收時(shí)無(wú)須考慮涂層的分離,使鋼鐵回收方便,對(duì)環(huán)境的負(fù)擔(dān)減小??苫厥账芰系拈_發(fā),如在聚丙烯薄膜或泡沫中分散一定量BaO,使其在350~400攝氏度下加熱即可解聚為丙烯,具有優(yōu)良的可回收性能。
    (3)開發(fā)超高性能材料
    超高性能、超長(zhǎng)壽命材料的研制,可以有效降低材料的負(fù)荷/壽命的比值,從總體來(lái)看,這也是降低材料環(huán)境負(fù)擔(dān)性的一種有效途徑。
    這兩年來(lái),地球的環(huán)境已有負(fù)擔(dān)過(guò)重的現(xiàn)象了,她也開始向我們?nèi)祟?了。我們豈能不做好保護(hù)生態(tài)環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展的工作,生態(tài)環(huán)境材料將是一個(gè)有利的工具。別忘了,我們只有一個(gè)地球。