“技术为王”主导建筑行业碳中和

□ 本报记者蔡姝雯

近日，在南京举行的“‘双碳’背景下协‘力’绿色发展高端论坛”上，中国工程院院士缪昌文发表主题演讲《绿色低碳建筑材料》。他表示：建筑行业是“碳排放大户”，因此，实现碳中和目标，建筑行业是重中之重。建筑行业的碳中和过程，既是机遇又是挑战，该过程将会是经济社会的重大转型，将会涉及到广泛领域的大变革。“技术为王”的理念将会在此过程充分体现，先进、高效、切实可行的技术研发会主导整个碳中和过程。

水泥、钢材等建筑材料的生产阶段，是建筑全过程中能耗和碳排放量最多的环节。目前，水泥基材料仍是我国工程建设的基础结构材料，在高速铁路、水电工程、公共设施、居民住宅中广泛使用，消耗量巨大。水泥基材料具有单位成本低、力学性能优异的特点，现在，碳中和目标对其绿色化、低碳化、长寿命提出了更高要求，所以，当务之急是要加快研究绿色低碳建筑材料关键技术。

缪昌文指出，围绕水泥基材料的绿色化、低碳化，需突破几个核心问题：一是研发基于大数据的全寿命周期的混凝土碳排放计算评价模型；二是研发焚烧垃圾飞灰、建筑垃圾、冶金废弃物和工业废石膏资源化综合利用新技术；三是研发高抗裂、高耐久性混凝土设计理论、制备技术和服役性能；四是研发面向特种环境服役的新型超高性能水泥基材料。

随后，他从混凝土全寿命周期碳排放综合评价模型与碳捕捉关键技术、固体废弃物的资源化利用关键技术、国家重大工程土木工程关键材料研发、混凝士行业智能制造及先进材料研发等几个方面提出了相关思路。

缪昌文说，重大国防工程与民生基础设施建设还面临多重技术挑战，比如高紫外、长辐照、强磨损、高盐雾、重湿热等极端特殊环境的考验；工程建设主体材料的水泥混凝土收缩开裂的问题还比较突出；基础设施建筑物相关维护修补条件更加苛刻严峻；混凝土脆性问题亟待解决，急需研发系列关键功能材料等。

他建议，可通过现代混凝土全过程智能养护、控温减缩和协同调控技术，现代混凝土微结构调控与多尺度增韧，极端特殊环境下现代混凝土快速修补加固材料，现代混凝土抗裂性设计方法与性能提升关键技术等，大幅度提升海洋、盐湖等复杂环境下钢筋混凝土结构耐久性和服役寿命。

如今，人工智能、纳米科技在建筑材料领域已得到迅速应用和发展，比如3D打印建筑、人工智能与骨料分类、纳米粒子微观增韧、微生物混凝土自愈合等。缪昌文说，绿色化、智能化和结构功能一体化已成为建筑材料发展的重大需求，围绕混凝士行业智能制造及先进材料研发，可基于3D智能打印技术制备功能梯度混凝土材料；研发绿色智能搅拌站、智慧施工和质量管控成套技术装备；研发具有超韧性、超疏水、超保温等功能化混凝土超材料；研发纳米缓释技术，制备新一代超分散超高性能纳米混凝土等，形成智能土木工程材料的应用技术，促进土木工程向智能化方向发展。

缪昌文表示，实现建筑行业碳中和的目标，需要与能源结构改革、产业结构转型、消费结构升级等国家重大方针结合。必须坚持市场导向，鼓励竞争，稳步推进。建筑行业自身应加大研发力度，加快相关领域技术和产业的迭代进步速度。此外，碳中和过程中，行业的协调共进极其重要，“减碳”“脱碳”等过程可能增加相关行业的额外成本，为防止出现“劣币驱逐良币”的现象，建议国家政策层面上分行业设计合理的碳中和路线图以及有效的奖励约束机制。

文章来源：新华日报