科学技术是建筑材料业发展的内驱动力

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  摘要:建筑材料是一个能源资源消耗非常高的行业,同时也是处理及容纳、综合利用废弃物种类和数量都是最多的行业,建设节约型社会,发展循环经济为我国建筑材料工业的发展提出了新的要求。科学技术是建筑材料发展的内驱动力,先进工艺的研究,废弃物的资源化利用,新型建筑材料的研发,都离不开科学技术研究,科研人员务必继续发扬积极进取、勇于创新、审慎务实的精神,不断深入研究,努力培养具有科学发展观的新一代科技人员,并加快科研成果的转化与推广。
  关键词:建筑材料; 科学技术; 节约型社会; 循环经济;废弃物资源化。
  
  我国人均资源贫乏,生态环境脆弱。建筑材料业以生产传统建筑材料居多,我国的经济增长方式至今尚未从根本上转变,在很大程度上仍是依赖资源、能源的高消耗来实现。我国资源、能源的不足和建筑材料的高消耗之间的矛盾突出,如果继续沿用粗放型的经济增长方式,资源将难以为继,环境将不堪重负。温家宝总理最近指出,建设节约型社会,要以邓小平理论和"三个代表"重要思想为指导,认真落实科学发展观,走新型工业化道路,坚持资源开发与节约并重,把节约放在首位的方针,以节约使用资源和提高资源利用率为核心,以节能、节水、节材、节地、资源综合利用和发展循环经济为重点,以改革开放和科学技术进步为动力,推动体制创新、技术创新和管理创新。胡锦涛总书记更进一步强调,全面做好节约能源、资源工作,促进可持续的生产方式和消费模式,建立资源节约型国民经济体系和资源节约型社会。因此,在新的形势下,建筑材料业必须走科学技术含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源得到充分发挥的新型工业化道路。同时,建筑材料业也还应为发展循环经济和废弃物资源化利用及改善人类生态环境作出更大的贡献。
  
  一、建筑材料业发展面临的关键问题
  建设节约型社会,发展循环经济必然要求建筑材料业朝着节约能源、资源的方向发展。建筑材料业主要不足在于,能源、资源消耗很大,经济增长方式尚未从根本上转变,资源、能源的有限和建筑材料消耗量巨大之间的矛盾已成为建筑材料业必须面临和解决的关键问题。
  我国是一个资源相对不足的国家,耕地、淡水、森林、石油、天然气等资源的人均占有量贫乏,与世界平均水平相差较大。建筑材料业是一个能耗高、矿产资源消耗很大的行业,在我国,主要建筑材料产品水泥、平板玻璃、陶瓷砖、卫生陶瓷洁具等对能源的消耗均高于世界平均水平。建筑材料产品大多用于建筑业,目前,我国每年建成的房屋面积高达16亿~20亿㎡,但新建建筑中95%以上仍属于高耗能建筑。
  在我国,建筑材料的能源、资源需求与拥有,它们之间的矛盾在建设节约型社会,发展循环经济中显得尤为突出。解决这一矛盾,最根本的还是依赖于科学技术的发展。除了必须树立科学的发展观以外,只有通过科学技术的进步,才能从根本上解决这个矛盾。现有建筑材料业和建筑业的落后,虽已成为社会发展的瓶颈,但这也为我们的发展提供了很好的契机。
  
  二、科学技术是建筑材料业发展的内驱动力
  科学技术是生产力,科学技术的进步是促进资源节约和废弃物循环利用的有效手段,建筑材料业朝着节约能源、资源的方向发展,必须依靠科学技术的发展。
  首先,先进的生产工艺,需要科学技术支撑。探索先进的建筑材料生产工艺,改进传统的产业,尽快淘汰高耗能,高污染的落后的生产工艺,是节约能源、资源的有效途径。其次,废弃物的资源化利用,需要持续的科学研究探索。建筑材料业有很强的处置利用各类固体废弃物的能力。废弃物只是放错了地方的资源,随着科学技术的发展,建筑材料业对废弃物巨大的消纳能力,必将会为建设节约型社会,发展循环经济作出新的贡献。据不完全统计,目前,全国建筑材料业每年消纳固体废弃物数量在4亿t左右,约占全国工业部门固体废弃物排放总量的80%以上。固体废弃物的资源化利用,必须经过严格的试验设计和科学研究,使其各方面性能达到相关指标,满足需求,并具有一定的重复性,在一定的试点工程中加以检验,方可进行工业大规模生产,达到综合利用和循环利用的目的。例如,同济大学等在上世纪进行了矿渣微粉和粉煤灰等废弃物等量取代30%-70%的水泥的研究,配制成C30-C80的水泥混凝土,并对其作用机理如微集料效应和微晶核效应以及界面区的结构做了相关探讨。现在,矿渣微粉已在全国各地成为工业产品进入市场,并已在大量工程中得以应用。建筑材料业不仅可以处理诸如矿渣、粉煤灰、脱硫石膏等工业副产品,而且可以利用废轮胎,废油,废油漆、涂料、石蜡、树脂渣、废塑料,城市下水淤泥、城市垃圾等做燃料。上海金山水泥厂曾成功地利用水泥窑处置各类危险废弃物至今已十余年,为上海市的环境保护事业作出了很大的贡献。无论是分级燃烧技术还是废气脱硝技术都必须进行科学试验,都需要科学技术成果的支撑。再者,科学研究还正在迅速促进新的技术和新的建筑材料产品的出现。温家宝总理指出,鼓励开发和应用节能降耗的新技术,对高能耗、高物耗设备和产品实行强制淘汰制度。目前,我国新型墙体材料的比重越来越大,已由1995年的16%提高到现在的40%左右,为达到建设部确定的目标,2010年新型墙体材料占墙体材料的比重至少达到55%。建筑材料新技术、新产品的出现,离不开科学研究;淘汰旧技术、旧产品,首先必须通过科学研究开发新的、好的技术和产品才能够将其取代。
  
  三、树立科学发展观、加快科学研究进程及其成果的转化
  建筑材料业向节约能源资源的方向发展,有赖于科研的进步,建筑材料新产品、新技术的研发,科研成果的交流和转化,以及科研界自身的建设和管理均会影响建筑材料业发展的进程。
  1、加快科学研究进程
  (1) 理论研究方面 :建设节约型社会,倡导循环经济范式,在国内已经引起了广泛的关注。然而诸如循环经济、节约型增长方式、节约型产业结构、节约型城市化模式等概念及其内部联系还没有很好的理清。加之长期以来在计划经济体制和传统教育模式下培养出来的科技人员尚缺乏足够的科学发展观武装头脑,缺乏足够的发展循环经济和建设节约型社会的潜意识,这样就容易导致概念混淆,思想混乱的情况,从而使建筑材料业的发展偏离正确的方向。这些理论研究在我国还很薄弱、基础理论有待于进一步深化,理论体系尚需建立和完善。建筑材料产品或建筑材料生产工艺是否符合节约型社会的发展要求,是否满足循环经济的增长方式,还没有完善的理论评价体系。目前常用的是生命周期评价和材料流分析[6,7]。然而,这些理论都是我们为了研究的需要,借鉴并引用的。我国建筑材料领域也有很多措施来引导建筑材料业发展方向,诸如有害物质限量标准以及建筑材料产品质量市场准入登录制等控制方法和认证体系。因此,需要结合我国国情,对这些理论加以运用,改进,整理,深化,统一归合,增加评价的全面性和科学性,并急需健全相关的技术标准和法规,建立适合我国建筑材料业发展的评价认证理论体系。
   (2) 实践探索方面 :传统建筑材料的生产方式单一,建筑材料产品和建筑物的研究相对独立,没有跟踪和综合研究系统。不可否认,我们已经在这方面做了许多科研工作,开发了生态水泥混凝土等新型建筑材料,并对现有的水泥混凝土进行了大量改性研究,使得许多工业、城市废弃物得以综合利用,并已经大规模用于生产和工程建设中[8-10]。但是,我国由于历史原因形成的建筑材料业与建筑业的分离,使建筑材料业的从业人员与建筑业从业人员间缺乏沟通,一些建筑材料产品的质量标准不能满足现代建筑的要求。建筑材料研究和生产者必须对建筑材料产品及建筑物加以全面考虑,跟踪建筑材料产品,看其建造的建筑物是否节约能耗,是否具有很好的耐久性,还应考虑其维修费用等。新型建筑材料的研究,如绝热、保温、光电材料,智能建筑材料与结构,虽形成了少量产品,但在实际的工程中并没有广泛应用和推广,仅仅是一种探索。有的仍停留在实验室阶段,甚至没有太多实用价值。如纳米技术在水泥混凝土中的应用,只是更多地停留在概念的吵作上,缺乏实践检验。对新产品的出现,要抓其本质,并通过严格的科学试验和工程试验加以论证,方可在实践中得以运用和推广。建筑材料的研究需要不断改进传统材料产品,不断探索新材料产品,同时必须加强与世界各国尤其是建筑材料业发达的国家和地区的技术合作和学习。努力使新一代的科技人员在校期间就能树立环境意识和发展循环经济、建设节约型社会的观念。
  2、加快科研成果的交流与转化
  科研领域的专利、知识产权、技术保密等手段保护了科研人员的劳动成果,尊重了其劳动价值。然而必须适度对科研成果开放,及时交流,才能避免同一领域同一课题的重复研究,节约人力、财力,加快建筑材料业发展。在工业发达国家,科学技术的投入是多渠道的,大多以企业投入为主。如美国企业用于技术开发的经费占全国研究与开发经费的50%~60%, 而我国大中型国有企业这种投入只占全国研究与开发经费的30%以下[11](见图6)。科学研究必须有足够的经费做保障,为有效争取资金,高等院校和科研院所应积极主动地与企业建立直接的合作关系,使得高校、科研机构成为企业的科研开发实验基地,企业成为高校、科研院所试验成果的中试基地或现场试验场所,产、学、研联合发展我国的建筑材料业。这样就减少了高校、科研院所的科研成果中试费用及推广应用费用,而企业也减少了购置科研设备的开销,而且节约人力。教学、科研为建筑材料业发展服务,建筑材料企业依赖科学技术进步,企业与高等院校、科研院所联合开发与攻关,重视创新,共担风险,成果共享,这样才能加快科研成果的交流,加速科研成果的转化。当然,国家有关部门也必须从政策上规范和促进产、学、研联合体的发展。
  3、科研人员应继续发扬勇于创新、审慎务实的科研精神
  爱因斯坦曾说:"要是没有能够独立思考和独立判断的有创造力的人,社会向上发展就不可想像。"科研人员尤其是研究生,他们是科研工作的生力军,理应积极进取、勇于创新。抽样调查显示,创新能力百分制在85~100分占总样本还不足15%。一般而言,在国际顶尖学术杂志上发表的学术论文,往往是学科前沿的课题,具有挑战性和原创性,但总体而言,我国建筑材料学者在这些期刊上发表的学术论文还是极少的。科研工作者,应不断提高自身素质,安于科研,克服浮躁、急躁情绪,不断深化底蕴,敏锐眼光,加大胆力,勤于治学,形成良好的学术氛围和风气。另外,对于科研项目的申报和科研成果的评价必须有合理的评价制度和评价体系,并建立相关的激励政策,这样才能很好的调动科研人员的积极性和创新力,必须对现行的一些评价体系认真反思和改革、完善。科研人员,即使是院士,也只是在其专业领域做出突出成就的专家,但不是"万事通",应发挥自己的专业特长,把有限的精力用在"刀刃"上。不要参加那些本学科领域以外的各类评审、鉴定、咨询和评奖等活动,不宜使自己在一些应酬性活动中分散宝贵的精力。更不能盲目吹捧和鼓吹一些未经实践检验的伪科学的建筑材料,要为我们的社会和子孙万代负责。国家有关部门在制订政策时,也应该有长远的规划和考虑,科学研究是需要长期、持之以恒的努力奋斗的,决不能只追求短期行为,考核科技人员的业绩决不能采取一年一考核的对待从事简单劳动的人员的考核办法,考核制度也应和国际接轨,要给科研人员一个宽松的环境和必要的物质保障,允许他们为取得更好的成果而多年默默无闻地研究和奋斗。
  
  四、结语
  综上所述,科学技术是建筑材料业发展的内驱动力。科研人员积极进取,勇于创新,审慎务实的研究,不断充实和完善建筑材料的基础理论,不断研究、发明先进的生产工艺、实用技术和新型建筑材料产品。同时,必须抓紧培养新一代的具有环境意识的科研人员,加快科研成果的交流推广和转化,促进建筑材料业朝着既定方向健康、稳步地发展。处置利用各种废弃物,制造生态水泥,绿色生态混凝土等节能、环保型建筑材料,形成零消耗和无害化的建筑材料生产新技术、新工艺,有赖于雄厚的科研实力和大量有价值的科研成果。充分利用建筑材料业巨大的废弃物消纳能力,在科学技术的推动下,建筑材料业必将能为我国建设节约型社会,发展循环经济做出更大的贡献!
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