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     摘要：现有建材和建筑存在不可持续发展的问题，寻找绿色可持续发展的建筑材料逐渐成为一个重要的任务。解决建材和建筑可持续发展的前提首先是人口的稳定或零增长，其次是资源的循环利用；包括发展可再生建材，对传统建材的改性，因地制宜发展混合建筑，注重资源和生态的平衡，充分利用国际资源及秸秆建材的开发和利用等。

关键词：绿色建材，可再生建材，资源平衡，可持续发展

    1.现有的建材和建筑不可持续发展

  考察中国现有的建材和建筑，基本都是以钢筋和水泥混凝土为主要结构材料构成的主体，其他为辅助材料。到目前为止，中国的水泥和钢材产量都已经达到世界总产量的一半以上；再继续增长下去，前景堪忧。

此外，水泥和钢材都是高耗能产品，能源枯竭，导致价格飘升，企业生产成本居高不下；再者，传统能源都是二氧化碳排放的大户，应对气候变化压力日甚；还有，就是这些产品的原料都是些矿产资源，相对不可再生；中国的铁矿石资源已经一半以上依赖进口了，受制于人，经济安全没有保障；因此，无论从近期看，还是从长远来看，目前仍在蓬勃发展的建材和建筑业，从长远看，都是不可持续发展的产业。

现有建材利用的矿产资源从长期发展的角度看是不可持续的，那么靠这些材料建设的建筑自然也就“皮之不存，毛将焉附”了。当然，我们可以改进这种情况，后面还要详细讨论。但不管怎么改进，从人类长期历史发展的角度看，比如从几百年或上千年的发展眼光看问题，最终依赖不可再生的矿产资源还是一个大问题。

从目前看，开始考虑替代水泥和钢材的路子，逐步减少使用这些不可再生的矿产资源型产品，自然就成为建材和建筑业不得不认真思考的战略问题了。

  2.寻找绿色建材和绿色建筑资源

  反观世界上其他国家，包括发达国家和发展中国家，到目前为止，还没有哪个国家能像中国这样拥有如此巨大的水泥和钢材的年度消费量。我们能够得到的信息，主要是来自欧美日等发达国家的情况。据各方面的研究报告，这些国家的建筑及材料，一半以上还是以木结构建筑为主，特别是北美更为突出，加拿大的木结构建筑竟然高达80％以上。

我们多年来一直强调中国特色，这是没有问题的。但是，过分强调或自信，或许有一天，当我们突然觉察到的时候，或许我们已经远离了世界文明的共同发展方向，脱离了人类进步的正确发展轨道，这是我们要注意和警惕的。

实际上，现在我们已经感到出现了很大的问题；但是，及时纠偏已经很难了。一个人犯了错误很容易改正，而一个行业或民族走错了路程，是几代人都翻不过身来的。但是，我们不能够继续走下去，不能将错就错。我们从现在做起，从现在改起来，起码为子孙后代负责，让他们少受些磨难。

正所谓“十年树木，百年树人”。我们在去年的会议上，已经对木质建材和木结构建筑的好处讨论了许多了。现在大家已经逐步取得共识，发展绿色建材和绿色建筑，也就是可持续的建材和建筑，首先需要培育绿色的资源。这些资源虽然可再生，但不是一夜之间长出来的，需要一个过程，需要今后几十年的培育期，需要全行业和全社会的不懈努力和奋斗。

关于绿色建材和绿色建筑的资源问题，我今天主要想谈谈木质建材、秸秆建材和石材，当然还有对现有不可再生的建材产品进行改性的问题，使其更加绿色化；世间一切问题都是相对的，所谓的绿色建材和绿色建筑产品及资源也是相对的。

除了物质资源外，实际上人类的智力资源是更加重要的可再生资源；只有不断开发和利用人类的智力资源，才能够使我们有限的物质资源实现绿色化，实现可持续发展。依靠科学技术，依靠广泛深入的信息和知识的交流，才会更广泛地惠及大众，加快我们的生活改善和社会的进步。

  3.绿色建材和绿色建筑的可持续发展

  实际上，我们讨论绿色建材和建筑问题，最终都是为了实现可持续发展。下面从系统工程的科学角度，来讨论一下建材和建筑业的可持续发展问题。

（1）人口稳定和零增长；

世界人口(以十亿为单位): 1950-2050

欠发达国家的人口增长趋势

发达国家的人口增长

            图1. 2050年世界人口增长趋势图

         图片来源： 联合国人口司， 世界人口预测：《2006年修订本》

（2）资源的循环利用

  由于人口越来越多，地球的资源相对来说就越来越少。所以，无法获取更多资源的人，就只能走循环经济的发展之路。物质资源可以循环利用，但是数量是恒定的，如果要提升其价值量，就要增加其中的知识含量，因此科学和教育要放在首位。没有科学和教育，新的能源也无法发展，循环经济也循环不起来。

把人口数量降下来，把人口质量搞上去，教育和科学技术是第一生产力。人们必须要树立教育优先，科学技术挂帅的新经济价值观。中国目前只有不到30％的适龄青年可以受到高等教育，70％以上的适龄青年受不到高等教育；而发达国家正相反，70％-80％的适龄青年可以上大学，另外20-30％的适龄青年是因为不愿意上大学，而选择了提前就业或接受职业教育。我们将来也要把这个比例反过来，这要在今后的二、三十年里实现。人的素质要有10倍的增长，不是人的数量再有10倍的增长，这样我们的经济才会有质量上的10倍增长，几十年后赶上发达国家目前的生活水平。

物质资源的循环利用，还要加上不断加大的智力资源的开发利用，即充分利用两种资源，才是未来各个行业，包括建材和建筑业不断减少自然资源的数量消耗，不断提高智力资源的消耗数量的绿色发展方向。

物质资源稀缺了，需要循环利用；人类的智力资源也要循环利用，一代人一代人的积累和循环提高，不断深化，推动物质资源的增值和永恒循环利用。未来要求的不是数量的增长，而是质量和效益的不断增长。

  3.可再生建材与建筑

    既然将来要搞循环经济，物质资源要循环利用，那么建材和建筑物的循环利用是哪些形式呢？大家知道，目前的建筑垃圾主要是砖瓦沙石，包括水泥混凝土和钢筋等建筑废弃物。这些东西可以循环利用，发达国家已经90％以上得到循环利用了。我们刚开始做这些工作，而且数量太大，不是太好利用，耗能比较高。

最好利用的是可再生的建材，也就是木质建材和秸秆建材；实在不好利用，也可以用一把火把他们烧了，用做能源，反正这些东西还可以再生，不会穷尽。

木质建材和秸秆建材的可再生性好，因此被认为是可持续发展的建材，用其建筑的房子也是绿色的可持续发展的建筑。

我们重新关注木结构建筑和木质建材，就是因为它的可再生性好。包括对石材建筑的关注，是因为石材建筑长寿命的缘故。石头建筑上千年的寿命，相对于100年的其他建筑来说，其寿命等于相对再生了10次。因此，可以说，石材是“相对可再生”的绿色建筑材料。

大力发展可再生的建材和建筑，是我们今后的努力方向。包括秸秆建材，这也是近两年又引起人们重视的一个新品种。由于木质建材和建筑的国内资源暂时不足，要利用国际市场来补充。而秸秆建材由于人口增长，粮食需求量加大，农作物种植面积加大，秸秆产量每年高达7亿多吨，拿出一部分做建材很有资源优势。和木材比较，秸秆建材不但同样可以再生，更突出的优点是秸秆建材一年就可以成材，不用像木材那样还要等10年或几十年树木成材之后才可以采伐。更有充分开发的理由是，近年来由于秸秆建材非常适合用做建筑的隔热保温材料，在建筑节能领域大有用场。还有一个理由，就是不少农民都把不好处理的秸秆烧掉了，形成很大的空气污染，有的还对航线构成威胁。因此，随着秸秆建材技术、装备和工艺的不断成熟，未来一定会在绿色建材和绿色建筑的发展过程中，占有一席之地。

   4.传统材料的改性

  在不断寻找新型绿色建材的同时，也要对目前的主流材料进行不断的改进，使它们更加绿色化。改进的主要方向是提高这些材料的质量和功能，将其使用寿命延长，比如提高10倍或更高。目前看，这样的改进是完全可以做到的。主要材料包括大家都熟悉的“秦砖汉瓦”，改造成高档空心烧结制品，强度从15兆帕（150号）提高到30兆帕（300号）或50兆帕（500号）。还有广泛使用的水泥混凝土，从普通混凝土向高性能混凝土和超高性能混凝土方向改进。使混凝土的使用寿命从百年提高到千年混凝土，也是10倍以上的质量提升。

    除了砖瓦和混凝土的强度和寿命10倍以上的提升外，其功能或性能，特别是近年来特别强调的隔热保温、节能和环保功能亦将大大提升。

    国家未来20年经济总量和人均GDP还要翻两番，建材和建筑要同步发展，创造的财富价值也要翻两番，但不是数量的翻两番，中国建材的产量已经接近世界总产量的60％了，而是要从质量、功能和效益方面翻两番或更多。

   5.混合结构的绿色建筑与建材

    发达国家资源禀赋比较好，人口稳定，均衡发展，可以发展木结构建筑、石头结构建筑、钢结构建筑和钢筋混凝土结构的建筑，也包括混合结构的建筑。我国由于人口众多，森林覆盖率不高，各种资源都相对不足，因此目前主要以砖混和钢混结构的建筑为主。木材、石材、塑料和金属等建筑材料，已经退居成为装饰和装修材料。我们要逐步创造条件，努力培育和涵养森林，充分利用秸秆等可再生资源，有朝一日将逐步大面积推进木质建材和木结构建筑的发展。

目前，根据各地具体情况，发展能和本地可持续的资源相匹配的建材和建筑是始终要遵循的可持续发展原则。

因此，强调发展单一材料或结构的建筑是不现实的。究竟以哪种材料或结构的建筑为主，以哪种材料或结构的建筑为辅，间或各种材料混合并用，要因地制宜地发展相对绿色的材料和建筑，这应该是一个比较科学和现实的战略选择。

   6.可持续发展与资源平衡问题

   主要谈一下平衡发展或曰生态平衡的原则，也就是说对待可再生资源的利用，也要始终遵循利用率小于或等于再生率的可持续发展原则。否则，不可持续发展。过去，我们没有遵循这个原则，导致形成“地大物博、竭泽而渔”的错误发展理念，最后资源枯竭，难以为继。

    根据国家林业局2011年的中国林业发展报告，2010年，全国实际消耗木材折合为原木43177.04万立方米，减去出口折合木材7788.33万立方米，国内实际消耗35388.71万立方米，再减去进口折合木材 18 356.08万立方米，国内供应量为17032.63万立方米。对外依存度为51.8698％，自有保证程度为48.13％。

   可以看到，和石油、铁矿石一样，中国的木材资源也已经一半以上是依赖进口了。有专家估计，如果东北等主要粮食产区不改种高产的玉米或水稻等单一品种，中国的粮食恐怕也要30％以上依靠进口。

   依据现有的建材和建筑消费模式，我国每年对木材的消耗量大约为3.54亿立方米，自己只能满足供应1.70亿立方米，需要进口1.84亿立方米的木材。

   根据国家林业发展规划，“十二五”期间（2011-2015）国家继续实行林业限伐政策；全国“十二五”期间年森林采伐限额（不包括毛竹采伐限额）为2.71亿立方米（折合为木材约为1.76亿立方米）。 按森林类别分项限额为：商品林采伐21835.9万立方米，公益林采伐（抚育、更新和其他）5269.5万立方米；按森林起源分项限额为：人工林采伐18830.1万立方米（其中，短轮伐期用材林7706.8万立方米）（折合木材1.22亿立方米），天然林采伐8275.3万立方米（折合木材0.54亿立方米）。

    从1993年到2010年的17年里，中国木材的需求量平均每年增长6.6％。 如果按此速度增长下去，到2015年和2020年将分别增长到 14500 (1+0.066) 22 = 59159.78万立方米，5.92亿立方米；14500 (1+0.066)27 = 81435.27 万立方米，8.14亿立方米。

    国产木材在同一时期的增长为：11863（1+x1)17= 17033 万立方米，即1.70亿立方米，17年里的年平均增长率为 2.2％ ；按照此速度，到2015和2020年，国内木材供应的增长分别为 11863（1+ 0.022）22 = 19148 万立方米，1.92亿立方米； 和 11863（1+ 0.022）27 =  21349 万立方米，2.14亿立方米。

进口木材的增长为： 2764（1+x2)17= 18356万立方米，1.84亿立方米，年平均增长率为：x2 = 0.1178 = 11.78 ％; 即进口木材在17年里年均增长了 11.78％； 按照此速度，到2015和2020年将分别达到：2764（1+0.12）22 = 33445万立方米，即3.35亿立方米；和 2764（1+0.12）27 = 58942 万立方米，5.89亿立方米。

根据我们的预测，我国建材和建筑业到2015和2020年期间，将分别达到高峰的消费阶段，此后将逐步下降。即便如此，今后5到10年内的木材消耗量仍然十分巨大。

根据以上分析，假如国家转变经济增长方式顺利实现，到2015年仍能保持最低的进口木材量，比如和官方国家林业局的说法一致，每年进口在最低的量1.5亿立方米，国内每年限伐后的供应量为1.7亿立方米，则全国每年的消费量为3.2亿立方米；如果国家经济转型不太顺利，进口木材继续略有增长，比如说年度达到2亿立方米以上，则年度消费将在3.7亿立方米以上。按照以往的速度预测，则2015年的最高进口量将达到3.35亿立方米，年度总消费量将达到5亿立方米以上了。我们不再继续预测了，暂把这个数字作为饱和消费需求吧。

每年5亿立方米的木材消费需求，约合原木的蓄积量就是7.7亿立方米以上。我们尝试推算一下，中国需要多少森林面积或年度生长量才能满足这样的需求。

据国家第七次森林普查公报，我国森林面积1.95亿公顷，森林覆盖率20.36％（1.95/9.5776），森林蓄积137.21亿立方米。人工林保存面积0.62亿公顷，蓄积19.61亿立方米，人工林面积继续保持世界首位。据报道，中国有林地面积45亿亩（3亿公顷），如果都种上树木，森林覆盖面率将增加到(3/9.5776)31.32％，也就是达到世界的平均水平。

    第七次全国森林资源清查结果显示，全国活立木总蓄积量145.54亿立方米，林木年均净生长量5.72亿立方米。“十二五”期间年森林采伐限额占全国活立木总蓄积量的1.9％，占林木年均净生长量的47.4％。也就是说相当于长两颗树，砍掉一棵（终于按照可持续发展原则办事了）；根据“十二五”林业规划，到“十二五”末，将森林覆盖率从20.36％（2004-2008）将提高到21.66％（2015年），7年里提高1.3个百分点，实在是艰难极了。第六次森林普查时的森林覆盖率为18.21％，5年内提高了2.15个百分点，今后7年的计划还比过去落后了一半左右。

第七次普查的结果说明，我国在20.36％的森林覆盖率的前提条件下，每年的林木净生长量为5.72亿立方米，折合木材产量为3.72亿立方米，森林覆盖率每增加一个百分点，木材产量增加0.18亿立方米。

以此为基数，我国2011年净消耗木材量为3.54亿立方米，则完全自给自足，森林覆盖率需要达到19.67％即可，而5亿立方米的需求量，森林覆盖率就要达到27.78％，几乎接近30％的森林覆盖率了。 如果6亿或8亿立方米呢，则分别需要森林覆盖率达到33.33％和44.44％，这是世界平均水平的森林覆盖率和不少发达国家达到的森林覆盖率。如果我们在建国初期就注意保护森林，按照可持续发展的理念和原则来经营森林，也不至于出现如今的尴尬局面。不按客观规律办事，一定会受到大自然的惩罚，希望我们的国家能够吃一堑长一智。

正如前国家林业局长贾治邦所言，我国有林地面积45亿亩；如果都种上树木，森林覆盖率就可以达到31.32％；即便2015年需要5亿立方米的木材，也可以基本上自己满足供给。看来，植树造林，不断提高森林覆盖率，并严格遵循砍伐率小于再生率的可持续消费原则，树木就会生生不息，越砍越多。

  7.充分利用国际资源问题

  我国森林资源由于过度砍伐，已经趋近于枯竭，必须涵养生息；至少需要今后20到30年的恢复，才有可能达到基本的可持续发展要求，也就是世界平均的森林覆盖率30％以上。

   在此森林休养期间，我国应充分利用国际森林资源。从世界森林覆盖率高的国家进口木材，如：俄罗斯45.2％，日本67％，韩国64％，挪威60％左右， 瑞典54％， 巴西50-60％，加拿大44％，德国30％，美国33％.法国27％，印度23％。如今，我国已经从俄罗斯、加拿大和美国等进口了大量的木材，弥补了我国目前的资源短缺问题。这些国家由于人口少，森林生长量远远大于消耗量，如果不及时采伐，过熟的森林不断发生火灾和虫害，也要浪费掉。

   据说美国的森林生长率为120％，自己用不完，不得不出口；俄罗斯的森林产出量每年高达5亿多立方米，只有1/3左右得到出口利用；过熟林腐烂容易引起火灾，俄罗斯2010年发生了500多处森林大火，造成很大的损失；芬兰的森林使用量已经很少，每年的木材消耗量一个晚上就长出来了。

   中国需要这些宝贵的森林资源，这些国家不出口也是浪费；国际贸易，互惠互利，皆大欢喜。

  8.秸秆建材资源的开发和利用

   近几年，随着建筑节能和可持续发展问题逐步引起人们的重视，秸秆建材又一次开始进入人们的视野。本来，多年以前人们也搞过秸秆建材，但是没有形成气候。究其原因，除了技术问题外，那时建筑节能和可持续发展问题没有如此严峻是很重要的原因。

目前，人们已经发现秸秆建材可以作为很好的隔热保温材料和建筑板材，可再生性非常好，是可持续发展的绿色材料。从资源赋存度方面看，据报道，全国每年秸秆的产量高达7亿吨。除了农民用做薪柴、饲料和还田做肥料外，拿出一部分用做建筑材料，应该是一个比较好的战略选择。秸秆建材另一个比较突出的好处是它的可再生性非常强，和树木比较起来，秸秆当年就可以成材。这样的突出优势，弥补了利用树木纤维要等待十年或几十年以上的时间困惑问题。让开发者受到鼓励的另一个非技术性原因，就是发现许多农民都把无法处理的秸秆烧掉了。这不但浪费了资源，有时还会带来对航空安全的威胁，特别是在机场附件的农田。

    鉴于上述这些原因，近几年秸秆建材的开发力度不断加大。取得的进展也颇鼓舞人心，除了以前广为报道的北方稻草板外，近来又出现不含甲醛的禾香板，还有重庆开发出来的秸秆保温隔墙板等。

这些新产品，无论结构、性能，还是胶结材料或成型设备，据说都有较大的改进。两年前，我们也组织过维也纳工业大学的专家到中国来讲学，介绍了麦秸或稻草等秸秆建材制作的隔热保温材料，在结构自保温建筑方面取得了成功案例。建材行业自那时起，也开始重视秸秆建材的开发和利用问题。

中国是一个农业大国，人口众多，保证粮食安全和确保粮食种植面积始终是国家的头等大事。因此，秸秆资源一定是相对比较丰富的。开发秸秆资源，不但解决建筑节能、森林资源不足、可持续发展等迫切需要解决的问题，而且还可以带动农民致富，促进社会的和谐进步。

     我们将关注秸秆建材的持续开发问题，它是对木质建材和绿色资源的一个有力的补充，希望能够对绿色建材和绿色建筑的可持续发展做出积极贡献。

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