2019年2月6日
水泥:全球发展的推动者还是障碍?
贡献:杰森摩西
我们都看到并感受过太多的人必须在贫民窟中生活和谋生的情况。当社会部门进步到升级由废料组装的棚屋或容纳污水沟渠时，对一种建筑材料的依赖是否也会有附加条件?
从分散的单间房屋等着被拉巴斯逐渐侵占的埃尔阿尔托(El Alto)所吸收，到乌兰巴托市中心环绕着蒙古包的围墙大院的广阔景观，我们世界上第二大消耗物质水泥，已经在建筑环境中无处不在。
在气候变化和快速城市化的时代，依赖一种建筑材开云体育体育赛事料可能弊大于利。社会部门的设计专业人员可以做些什么来减少水泥的负面影响?
一名男子在撒哈拉以南非洲的一个地方工作，这是查尔斯·纽曼在肯尼亚和刚果拍摄的一系列照片。查看相册开云全站app登录官网入口下载E开云体育体育赛事ngineering for Change的Flickr页面。
但首先，水泥到底是什么?
虽然混凝土和水泥这两个术语经常互换使用，但从技术上讲，它们并不相同。开云体育体育赛事水泥本质上是由于过热而发生结构变化的碎石灰石。当沙子，砾石，最重要的是水，以适当的比例加入，混合物(混凝土)固化成一个单一的结构体。简单地说，水泥是混凝土中的粘合剂。
为什么水泥无处不在
在全球北方，由于长期以来稳定的宏观条件:受监管的自然资源管理系统、熟练和专业的劳动力、可扩展的投资融资、高效的制造能力、可靠的能源供应、广阔的分销系统，以及最重要的是，需求多样化且规模足以支持新产品的消费市场，建筑项目通常会从各种各样的材料选择中获取资源。然而，在许多建筑材料多样性相对有限的新兴经济体，水泥只是为数不多的几种选择之一。
混凝土成为建筑材料的其他原因:
- 搬运方便:不像大件钢材或玻璃需要重型机械，一袋标准的50公斤水泥可以由一个人搬运，从工厂经过供应商到最终的工作地点。
- 多功能性:水泥可以混合到混凝土中，并形成几乎所有可以想象的建筑构件，包括基础，墙砖，石膏，表面铺路石和屋顶瓦片。所有这些都可以在现场进行混合和铸造，也可以在现场进行维修和维护。
- 低技能和设备:非技术工人可以快速学习材料的特性和技术，并使用简单的手工工具-在劳动力成本相对于材料或重型设备成本较低的经济体中，这是一个优势。
- 快速，坚固和持久:快速的凝结时间降低了施工成本，并且很少有物质可以与混凝土的抗压强度相媲美。当混合得当并浇筑成钢筋形式时，混凝土的寿命可以是无限的。
那么使用水泥会产生哪些影响呢?
环境影响
过热的石灰石需要不断和强烈的能量输入这是一种通常由煤或柴油等富含二氧化碳的化石燃料提供的电力供应。
但造成生态紧张的不仅仅是能源投入。当石灰石过热时，其分子转化过程中的化学反应也会释放出二氧化碳。这两个因素解释了为什么水泥行业比整个航空业排放更多的碳。
水泥行业的监管落后于大多数其他行业。例如，在美国，水泥比煤炭受到的监管要少。在中国，水泥产量约占全球总供应量的52%，水泥生产是经济和基础设施发展议程的重要组成部分——不仅是国内，而且是地区。
水泥生产还需要大量的水来冷却重型机械，由于温度、酸度和各种悬浮物的差异，排放的水会影响当地的水文。在水资源紧张的地区，需要不断监测地下水枯竭的风险，特别是对周围地区的人民、生计和生态的影响。
除了碳，其他重金属，如汞，也会在水泥生产过程中通过空气传播，附着在海洋浮游生物上，并通过食物链向上集中。
但水泥只占混凝土的一小部分。沙子占典型混凝土配方的近一半，全球采砂行业被指责对环境和经济造成严重破坏。“你可能从未听说过的环境危机”正在杀死野生动物，阻碍当地贸易，《卫报》和普利策危机报道中心写。
在生产集料方面，生产砾石和砂石所需的破碎机械也很广泛。当资本投资有限时，这种能力的缺乏会对自然资源造成压力。例如，在佛得角的圣安特
经济影响
虽然人们可能认为水泥如此普遍是因为它便宜，但在许多低收入和中等收入经济体，情况恰恰相反。
终端用户成本:对于全球南方国家的绝大多数人来说，水泥的成本往往过高。此外，通常是建筑材料(而不是劳动力或土地)构成了住房建设成本的最大份额。当混凝土是事实上的确保人们享有体面、负担得起的住房的建筑方法受到水泥价格波动的严重影响。
例如，刚果民主共和国一袋水泥的平均价格为30.30美元，是非洲大陆最高的。考虑到刚果民主共和国最便宜的私人开发商的房子平均价格为2.5万美元，刚果民主共和国7000万人口中只有0.3%能负担得起这个价格。
大生产与政治权力
由于能源投入和设备成本高，建立和运营水泥设施需要极高的资本投资和专业知识。这就是为什么手工或微型水泥厂根本不存在的原因——这个过程不能保证小规模生产。
此外，用于水泥生产的大量电力可以转移到家庭和小企业，这些家庭和小企业经常经历定期停电，有时甚至是每天停电。这些中断也破坏了赚钱和学习的机会，使得备用发电机和柴油燃料的需求不断增加。
由于这些原因，少数控制水泥生产手段的人可以对商品价格产生相当大的影响，更不用说政治杠杆了。在寻求土地交易、制定空气污染政策或与国有公用事业公司谈判降低电价时，水泥卡特尔和大企业通常会动用武力或贿赂政界人士。水泥生产商通过利用政治联盟将外国进入者和竞争对手拒之门外来抢占市场份额。
GDP的致命弱点
然而，当一个国家的绝大多数建设都依赖于单一的材料来源时，当供应突然受到限制时，削弱的连锁反应可能会迅速升级，无法控制。
2012年，当一个雷击使钻石水泥厂瘫痪在加纳，它是为这个2500万人口的国家服务的仅有的两家水泥厂之一。在停止生产的第三周后，加纳一袋水泥的价格飙升了60%，导致项目和工作岗位都被迫休假，并迫使水泥从塞内加尔进口。
总的来说，这一单一事件在当年的国内生产总值中只是昙花一现
世界银行随后向加纳政府施压，要求其水泥行业实现多元化，这开启了一场与行业主导企业的长期法律战。因此，水泥生产的本质给新兴经济体造成了非常脆弱的局面。
在长期财务规划和预测方面，不仅原油和能源价格波动是关键因素，水泥也对政府和私营部门构成了额外的活动部分。对于依赖长期融资的供给侧住房开发商来说，在水泥价格波动可能飙升的经济环境下，他们非常不愿意承诺高利率贷款。最终，这些风险只会推高房价，限制住房供应——尽管需求非常大。因此，理想主义的供需自我平衡法则在新兴经济体严峻的现实中尤其受到阻碍。
材料性能
在对比水泥和其他材料的性能时，一项在德克萨斯州德尔b里约热内卢进行的研究研究表明，与土坯等土质材料制成的外壳相比，混凝土块外壳实际上增加了内部的“潜热”。
以水泥为基础的房屋只是更热和更冷。由于这种材料充当了穿过墙壁的热管道，因此内部和外部之间的任何温差都有一种介质可以传递。相比之下，当放置在两个温度区域之间时，土壤会经历非常轻微的细微变化，这是由于之前在墙内吸收的水分蒸发造成的。开云体育体育赛事这减缓了热量传递，使土屋在寒冷的月份更温暖，在炎热的月份更凉爽。
因此，那些住在混凝土砌块房屋里的人使用更多的空调和能源来保持热舒适。在一个城市里，这些选择增加了数百万倍，不必要地增加了能源消耗，加剧了城市热岛效应。
耐用性
由于混凝土永远不会分解，水泥行业经常认为它的耐久性是一种净环境效益。虽然这可能会使建筑物更持久，但在混凝土失效或被拆除的情况下，很难回收废物来制造新的混凝土。如果不用于碎石填埋，废弃的混凝土块就会被直接倾倒或掩埋——在这种情况下，这些“永不分解”的特性会创造长期的负价值。虽然确实存在具体的再利用，但很少有公司能够使这一过程在商业上可行。因此，几十年来，路边的垃圾场一直存在，碎石墓地越来越多。
那么，对于水泥依赖，我们采取了哪些措施呢?
提高产量
世界银行主要寻求增加国内生产，向全球市场提供更多水泥，以便通过竞争和市场多样性降低价格。各州政府也强烈要求增加产能，寻求自己的国内供应，而不是求助于进口和利用自己的出口。
增加效率
虽然在过去的几十年里，水泥的生产方开云体育体育赛事式几乎没有改变，但制造商们清楚地认识到，更可持续的方法将提高他们的长期底线。水泥可持续发展倡议是代表全球30%产量的水泥公司的集体，并声称在整个产品生命周期中引入更好的实践。
建材行业多元化发展
研究人员长期以来一直在寻找替代水泥产品，但很少有新兴公司提供可行的替代品或具有价格竞争力和高性能的减少水泥混合物。无论如何，通过这些公司开发的专有技术为可持续发展的收益提供了增加的潜力。然而，采用率在很大程度上取决于气候监管的程度——因为大多数水泥公司不会投资新的商业模式，除非他们绝对需要，或者存在正确的激励措施。
在全球南方的许多地区，土基砌块(由于少量水泥而不受雨水侵蚀而稳定)也越来越受欢迎。一旦当地的土壤通过手动或液压机器形成相互连接的形状块，这些压缩土块(ceb)在层间不需要砂浆，允许它们干燥堆叠，加快了墙的组装速度，并增加了一定程度的抗震能力。
这两种机器都是便携式的，因此可以通过使用本地化的、不那么专业的工人来降低建筑成本。大部分建筑材料可以直接从场地/邻近地区提取，而不是从遥远的地方进口和运输材料。
克服文化障碍和社会耻辱
采用替代建筑材料的一个常见障碍是当地社会对传统和土质材料的歧视。在许多发展中国家，高达90%的房屋是自建的，绝大多数人认为工业材料“更耐用”或“更先进”。相反，传统材料通常被认为是“劣质的”或“穷人的”，即使是在工业材料质量差或结构差的情况下。
当建筑师能够与服务不足的社区合作时，角色和共同所有权的结合可以在改变这些类型的社会观念方面产生很大的影响。通过积极倾听社区成员的意见，了解文化和生活方式，建筑师可以作为文化诠释者，将技术和社会线索融合到重新想象和重新组合的解决方案中，既满足实际需求，又具有精神上的和谐。
公共建筑、学校、游乐区和社区中心在社区中非常显眼或位于突出位置，可以提供巨大的机会来改变人们的思维方式，建立替代建筑技术的当地能力，最重要的是，灌输持久的共同身份、尊严和自豪感。
建筑师Anna Heringer将这种当地的涟漪效应解释为“促进发展，正被越来越多来自多个行业的从业者所采用。这些价值远远超出了社区的功能和实际需求，远远超出了住房单位的实现配额。这种开发方法也不是基于引入新产品或神奇的小发明本身，但植根于以人为本的思维方式和方法。
因此，我们可以确定依赖一种单一的、无处不在的建筑材料会对我们的建筑环境、空气、经济、政治和社会秩序造成的障碍和危害。当然，完全消除水泥的使用是不切实际的。相反，我们的挑战是尽可能减少其使用，并使用当地采购的传统材料。我们需要改变对建筑环境和彼此的看开云体育体育赛事法:我们如何创造，如何建造，以及如何以更明智和敏感的方式合作。这种方法是我们需要传播的，是我们的供应链应该支持的，也是我们的市场应该如何运作的。
这种方法需要变得无处不在。就像今天的水泥一样。如果我们能专注于此，任何一种建筑材料都不会对我们的集体福祉产生巨大的影响。
作者简介
Jason Moses是Engineering for Change的特约编辑、开云全站app登录官网入口下载社会建筑师、建筑项目经理和开云体育体育赛事CommonThread.com。CommonThread是一家社会企业，将社区驱动的方法作为改善贫民窟条件和非正式住区的主要手段。
