现代建筑有什么问题 一切从它们的制造方式开始

—嵌入光滑的线条和优雅的悬臂在城市中心涌现的现代建筑中，是巨大的污染。

无论是伦敦独特的碎片摩天大楼还是纽约的世界贸易中心，现代建筑都依赖于水泥和钢铁。尽管这些材料看起来是无害的，但制造每种材料都涉及化学过程，这些过程不仅消耗了消耗的能源，还会散发出大量的二氧化碳。

领先的大都市政府组织C40的一份报告显示，建筑业占全球碳排放量的11%。这些数字强调了控制温室气体的努力将如何触及经济的几乎每个部分。在专注于能源行业之后，决策者现在正在审查建筑物是否是主要的污染源，促使从钢铁制造商蒂森克虏伯公司到水泥供应商拉法基豪西姆有限公司的公司寻找更环保的替代品。

施工污染

约翰·巴雷特说：“每个人都知道我们使用电力和能源为房屋供暖并打开电灯，但他们可能没有想到，首先要建造这座建筑所需的所有材料都需要能源。”英格兰北部利兹大学地球与环境学院教授。“这是一个大问题。”

建筑物生命周期中很大一部分的碳足迹被锁定在结构中使用的材料中。英国绿色建筑委员会称，这些“具体排放物”不受任何人监管，该委员会汇集了400名设计师，建筑公司和房地产开发商。

它注意到的一个例子是伦敦金融区的Leadenhall大楼，以奶酪刨丝器的轮廓而闻名。市政厅在一份报告中说，该建筑的碳排放量为92,210吨。该数据来自该建筑开发商英国土地公司的数据。这大约相当于每年20,000辆汽车的排放量。其中约60%来自钢铁和水泥。

如果地方政府和市长通过雄心勃勃的气候规则以减少城市对环境的危害，到2050年，通过将建筑材料转换为绿色版本并提高效率，建筑物的终身排放量可减少44%。

“材料效率才是真正的胜利，”伦敦建筑公司Arup Group的能源顾问Christina Lumsden说。“低碳水泥是真正的潜在解决方案。”

这些是C40，设计师Arup Group Ltd.和利兹大学的报告的发现，该报告研究了世界上96个最大城市的排放源。C40是致力于应对气候变化的城市网络。彭博社(Bloomberg LP)的创始人兼大股东迈克尔布隆伯格(Michael Bloomberg)是该集团董事会主席。

报告说，制造用于建筑的水泥，钢铁和橡胶材料所产生的排放量占建筑物在采掘，运输和现场排放中排放量的60%。建筑物中几乎一半的排放源来自化石燃料的提取和电力。

钢梁支撑着许多商业建筑和越来越多的房屋。制作它们是污染最严重的工业过程之一。

制造过程中的许多步骤将CO2排放到空气中，最重要的是在高炉中从铁矿石中提取铁时。加热到1,000摄氏度以上(1,832华氏度)，该熔炉同时吸收铁矿石和碳，通常为煤。将两者烘焙在一起即可制成纯铁和二氧化碳。

为什么钢会这么多污染

据世界钢铁协会称，每生产一吨钢，大约有1.83吨碳泄漏到大气中。根据美国能源信息署的数据，这超过了从纽约开往盐湖城再往回开的美国普通汽车的排放量。

现代摩天大楼有数千吨的钢材。据总部位于蒙特利尔的结构工程师WSP称，伦敦的95层碎片大厦仅在其66米高的尖塔中就有500吨金属。

蒂森克虏伯(ThyssenKrupp)等公司正在考虑使用氢气代替煤炭来净化铁矿石，这将大大减少排放。那将需要制造大量的氢，这需要能量。另一个解决方案是找到减少使用钢材或其他材料的方法。

世界钢铁协会安全，健康和环境主管安德鲁·珀维斯(Andrew Purvis)在布鲁塞尔的电话中说：“我们可能需要10到20年才能真正看到这一计划的推出。”

继续建设

碎片大厦正在建设中。摄影师：马修·劳埃德/彭博

水泥制造是另一个严重污染的过程。它需要在超过1400摄氏度的温度下烘烤石灰石或碳酸钙，直到变成一种称为熟料的材料，熟料是使混凝土变硬的关键成分。用来将碳分解出石灰石的窑会释放二氧化碳。他们还需要大量能量才能运转。

据全球混凝土与水泥协会称，每吨水泥产生约一半的二氧化碳。平均每辆水泥卡车可装载约13吨。IEA估计，仅水泥就占世界碳排放量的7%。许多现代建筑都在使用更多的水泥。

为什么水泥会这么多污染

WSP工程师在其网站上说，虽然旧的世界贸易中心大楼由外部钢柱支撑，但新的于2016年完工的混凝土芯上升到104层结构的最高楼层。据其开发商纽约和新泽西港务局称，使用了大约20万码混凝土，足以在纽约到芝加哥之间修建一条人行道。

总部位于瑞士的拉法基(Lafarge)和澳大利亚的Wagners Holding Co.等公司正在寻找减少水泥熟料量的方法，并寻找粉煤灰或高炉矿渣等替代品。

全球水泥与混凝土协会水泥主管克劳德·洛雷亚(Claude Lorea)表示：“我们在这一领域做了很多工作，但也承认要实现《巴黎协定》中的目标还需要做更多的工作。“我们正在努力减少直接排放，但是在整个建筑环境中进行协作也非常重要。使用所有可能的杠杆的整个价值链将是我们如何取得最大进步的方式。”

政策制定者正在寻找解决方案，行业和研究小组正在提出建议。他们面临的挑战是平衡环境与人口对更多基础设施的需求。他们正面临着来自建筑材料的污染只会扩大的预测。

C40城市计划的研究经理Markus Berensson表示：“在东南亚，印度和非洲，到2050年将要建造的大多数建筑物尚未建成。” “这是许多城市和国家现在应该开始考虑的关键机遇。”

根据国际能源机构评估该行业替代品的报告，到本世纪中叶，水泥产量可能会增长12%至23%。有一种情况表明水泥生产商到2050年可以在提高产量的同时减少24%的排放。IEA关于碳排放的另一份报告计算得出，自2000年以来，钢铁排放量增加了一倍。

C40报告称，通过更有效地利用现有建筑物并避免新建筑，伦敦可以在未来五年节省超过110亿美元。一个例子：选择木材而不是水泥或钢可以减少60%的材料运送到建筑工地。

报告作者说：“目前市场上可用的解决方案能够提供低碳或零碳建筑。” “建筑师和工程师需要提出建议，测量员需要提出建议，客户需要采购。”