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混凝土是最佳的可持续发展材料

2005/09/20 00:00 来源:

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    混凝土有助于获得真正的可持续发展。每年,英国要使用超过1亿吨混凝土,因此,水泥和混凝土对可持续发展的潜在贡献相当巨大。

    根据日本京都协定,英国承诺,从 1990 年到 2012 年,温室气体释放量将降低 12% 。此外,英国政府已制定出 1990 年至 2050 年期间,温室气体释放量将降低 60% 的目标。为了达到这两个温室气体下降目标,英国政府已号召各工业部门,开发自身的可持续发展战略。水泥和混凝土行业已直面这一挑战。混凝土(研究)中心正推进成立一个由用户、生产公司和行业协会代表组成的可持续发展团体,制定和实施一项混凝土对可持续发展能作出积极贡献的战略。

    可持续性思维

    若干年来,水泥和混凝土部门一直强调,要把可持续性思维推广应用到水泥和混凝土的生产工艺,以及混凝土的施工工艺。水泥生产中,使用代用品取代矿物燃料,已取得了重大的进展。原来,每年大约有高达 2800 万只旧轮胎,要被堆积起来,用作填土。现已被用作一种理想的水泥窑燃料。燃烧时既没有烟尘,又没有烟火。其他可安全和环保再生,用作水泥生产燃料的废品还包括:污泥、生活垃圾、甚至化学溶剂。水泥还采用来自其他工业副产品,作为其组分材料。多年来,发电厂的磨细粉煤灰( pfa ),已被用作波特兰磨细粉煤灰水泥的一个组分材料。通过改变化学平衡,水泥窑已能重新利用自身的主要固体废料 — 水泥窑粉尘。该粉尘曾经被用来填土。仅此水泥窑粉尘的再生利用,英国每年就可少开采10 万多吨原材料和生产约12 万吨再生材料。

    高炉的有用副产品,经磨细后,即所称的磨细颗粒状高炉矿渣( ggbs ),可成为水泥代用品。此外,石膏,即一种安装在烧煤火力发电厂脱硫工艺的副产品,已成为降低酸雨计划的一个组成部分,而且,已可取代开采的矿物石膏,用于水泥生产。

    可用作骨料的混凝土

    混凝土结构耐久性好,维护要求低。但是,当结构接近其使用寿命期时,可将混凝土粉碎,重新用作骨料。 1989 年至 2002 年期间,再生和辅助骨料在结构施工中的应用,取得了稳步的增长。越来越多的被拆毁的建筑物被粉碎,重新用作混凝土骨料。有些混凝土建筑物高达 95% 的结构可被用作再生骨料。这不仅使自然界的骨料资源获得更好的利用,而且,还降低了废料仅被用作填土。

    热量的有效利用

    混凝土另一个对可持续发展的贡献是,帮助降低建筑物的能耗。建筑物总能耗中约 9% 是用于加热、制冷和照明。通过使用混凝土固有的热工性能,可降低建筑物的这些能耗。

    用于建筑物的能耗约占英国 CO2 释放量的 50% ,英国副首相办公室已邀请全国各界,对有关实施建筑物能耗性能指南,和对拟修改的建筑物管理条例,发表大家的意见。根据咨询意见,经修改的管理条例有望在 2005 年强制执行。英国政府相信,改善建筑物的能耗利用率,对于达到能源白皮书和能源有效利用行动计划提出的降低 CO2 释放量的目标至关重要, 它对于达到更可持续性社会,也将作出重大的贡献。

    环境性能

    作为英国最大建设开发业主的政府,已准备通过推行英国建筑研究院开发的 BREEAM 环境评价体系,规定所有新建的公共建筑,均需达到环境评价体系中的“优秀”等级,改建和修缮项目则需达到“良好”等级,鼓励提高建筑物的环境性能。从 2005 年 4 月开始,住宅总公司将规定,相当于生态住宅评价体系中的“良好”等级,将适用于所有新建的社会住宅开发项目。

    英国建筑研究院开发的 BREEAM 环境评价体系和生态住宅体系,将被政府支助的可持续性建筑特别工作组,推荐为制定未来新规范的基本依据。这意味着所有未来的私营商业和住宅开发,都需严格遵守能耗性能标准。由于混凝土所固有的热工性能,混凝土完全能满足这些能耗性能标准的要求。

    不象其他建筑材料,往往都是传导热能,而不是储蓄热能。混凝土能吸收和储蓄热能。所有建筑物,无论是住宅、办公楼、学校或医院,都会通过人体和电器设备、照明和太阳能产生热量。外露的混凝土会吸收太阳能,使白天的室内温度下降 3-4 ℃,峰值温度可推迟 6 小时之久。

    成本的节约

    外露混凝土楼板底板可产生一种“无源的“冷却系统,即白天吸热,夜晚放热。该系统包括布置在混凝土楼板中密封的气管和水管系统,提供额外的冷却系统。与能耗密集型的空调系统相比,高效的混凝土系统可降低高达 50% 的 CO 2 释放量和 20% 的建筑物原始成本。

    利用混凝土热工性能进一步的好处是,取消了安装吊顶的成本。仅此就大约可节约 7% 的建设费。通过大力提高内部的自然采光、空气质量以及较为宜人的优美结构,更增添了混凝土结构的优越性。甚至还可以通过拆除吊顶和外露混凝土表面,来充分利用旧混凝土建筑的热工性能。

    防火性能

    此外,混凝土所固有的防火性能,更增加了材料的环境和可持续性的可信度。就是说,混凝土表面无需钢结构表面所需的额外保护层,也无需木材表面涂料或涂挥发性的有机复合物防腐剂之类的额外防腐处理。

    在英国国内,就可以找到用于水泥和混凝土的原材料资源。这个事实,进一步提供了混凝土在环境方面的优越性。其他建筑材料,诸如用于结构钢材生产的铁矿石是在遥远的巴西和澳大利亚开采,然后船运至英国,这就产生了这个全球运输,对环境带来的重大影响。

    结论

    混凝土(研究)中心正在与英国水泥协会、英国混凝土学会、英国预制混凝土协会、英国矿物产品协会和英国预拌混凝土协会,以及其他主要的工业界人士一起,通力协作,制定和实施一项中、长期的发展战略,加速实现混凝土的可持续发展潜力。一系列计划中的研讨会将阐明混凝土能为开创一个更可持续性建筑环境所能起到的作用。此外,混凝土(研究)中心正在对可持续建筑环境中,混凝土将在作为最佳环境选择的废料再生利用和混凝土再生骨料的应用方面,作进一步的开发研究。

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