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科学家沙龙 | 回顾:“绿色建造与环境低影响”

发布日期:2024-04-04

2024年3月26日,由北京大学科学研究部主办,北京大学建筑与景观设计学院 / 流域人居系统研究中心、中国矿业大学力学与土木工程学院 / 深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室、沙旱区地质灾害与岩土工程防御自治区高等学校重点实验室 / 地质技术与岩土工程内蒙古自治区工程研究中心、北大学堂协办的“科学家沙龙:绿色建造与环境低影响”活动在北京大学建筑与景观设计学院召开。

本次活动邀请了陈旭光教授、丁选明教授、高亮教授、李驰教授、李树忱教授、王琦教授、周欢萍教授、朱东强教授等8位报告专家。汪芳教授、李驰教授、李树忱教授为召集人。

开场致辞

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召集人 汪芳

北京大学建筑与景观设计学院 教授

作为本次科学家沙龙活动的召集人和开场主持人,汪芳教授表示:伴随着人类活动和碳排放对气候变化的持续影响,陆地荒漠化、海洋生态环境退化等环境问题日益严重,给全球生态可持续带来了巨大挑战。绿色建造是一种旨在最大程度地减少对环境的影响、倡导绿色发展的建筑方式,对实现碳达峰、碳中和目标有着重大贡献,也对清洁能源、适应性基础设施、韧性城市、可持续生产消费等联合国可持续发展目标有着积极作用。本次“绿色建造与环境低影响”科学家沙龙活动旨在从多学科视角关注建造与水、土环境相和谐的目标。绿色建造关系到城乡建成环境的各个领域和全生命周期活动。

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张存群 副部长

北京大学科学研究部

作为本次活动主办方,北京大学科学研究部存群副部长表示:绿色建造理念是建筑和工程领域的前沿热点话题,也是我国实现“双碳”战略的重要抓手。国务院《2030年前碳达峰行动方案》提出“推进城乡建设绿色低碳转型:倡导绿色低碳规划设计理念,增强城乡气候韧性,建设海绵城市。推广绿色低碳建材和绿色建造方式”。实现绿色建造的目标,需要来自各个学科领域的专家学者共同努力,共同探索解决方案。本次沙龙不仅是学术交流的平台,更是跨学科合作的契机。我们期待,各位专家学者能够在此次沙龙中深入交流、激发思想火花,共同探索解决方案,为推动绿色建造事业的发展贡献智慧和力量。

上半场报告

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报告专家 李驰

内蒙古工业大学资源与环境工程学院 院长、教授

内蒙古工业大学资源与环境工程学院院长李驰教授以“绿色岩土与荒漠化防治”为题作报告。李驰教授作为一名女性科技工作者,立足环境岩土工程领域,聚焦鄂尔多斯高原特殊土及区域性地质灾害,深耕于区域性岩土工程灾害防御的应用基础研究和工程推广,多年来致力于沙漠风蚀灾害的科研工作。她指出:我国八大沙漠的现状和内蒙古地区荒漠化的灾害问题及治理情况,团队遵循“以沙治沙”的理念,通过沙化土壤的生物覆膜技术形成水平拉结的原位沙漠生物覆膜层,并联合植物根茎形成竖向深层加筋的沙漠锁边防治技术进行荒漠化修复,延缓风蚀进程,阻碍了风沙侵蚀、蔓延、迁移与堆积,促进沙漠边际区生态系统的可持续发展。

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报告专家朱东强

北京大学城市与环境学院 教授 北京大学城市与环境学院朱东强教授以“黑碳物质的地球化学过程与环境效应”为题作报告。报告提出生物炭具有固碳和修复重金属污染农田土壤的作用,碳质颗粒还可用于场地土壤—地下水及沉积物原位修复。以黑碳气溶胶在北极上空的垂直分布为例,报告解释了黑碳气溶胶对全球气候和天气具有重要影响,并分析了溶解态有机碳的气候及地球化学意义。报告以长江向东海的溶解性碳的输入量和河流向南海汇入的溶解性碳的检测数据为依据,得出推论:陆地上的溶解性黑炭并非大量进入海洋,黑炭的地球化学过程和周转主要在陆地上发生。

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报告专家丁选明

重庆大学土木工程学院 教授 

重庆大学丁选明教授作了“珊瑚岛礁绿色建造的初步思考” 报告。他以岛礁建设中以“绿色建造与环境低影响” 理念为出发点,对珊瑚土在岛礁工程建设中作为原材料直接利用开展了初步探索。首先,从孔隙特性、颗粒破碎等方面分析了珊瑚砂的特殊工程性质,接着对土工加筋珊瑚砂、微生物加固珊瑚砂、珊瑚泥防渗结构、珊瑚泥改性面层等绿色岛礁建造技术进行了分析,通过室内试验、现场试验、数值模拟等手段研究了其工程性质,并进一步对这些技术的应用前景进行了展望。

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报告专家李树忱

中国矿业大学(徐州)力学与土木工程学院 院长、教授

中国矿业大学力学与土木工程学院院长李树忱教授以“城市地下工程盾构土生态改良与再利用”为题作报告。针对我国城市轨道交通建设中盾构土改良效果差、环境污染大、处理处置技术缺乏等难题,李教授团队提出了离子非离子偶联镶嵌协同增效理论,研制了环境友好、经济适宜的盾构土生态改良系列功能材料。建立了全地层适配性盾构土动态改良体系,提出了多场景盾构土处理处置及再利用技术,解决了高黏地层、富水砂层和硬岩地层等复杂地层盾构掘进难题,相关成果成功用于长春、济南等地铁隧道,取得了显著的社会、经济和生态环境效益,助力交通强国建设和土壤资源永续利用。

讨论环节

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图 交流讨论环节嘉宾合影

交流讨论环节由李驰教授主持。现场师生就荒漠化的生物成矿治理手段、黑碳物质的地球化学过程、珊瑚岛礁的低成本和低影响建造、盾构土的生态改良等问题进行了交流讨论。大家认为,要达到城市与自然和谐共生的状态,就需要去了解自然界的系统性原理,通过把自然中的生物地球化学过程在某种程度下进行导向和强化,从而实现控制和治理的目的。而学科交叉的魅力在于大家思考问题的角度不一样,通过交流会给彼此之间带来创新点和火花。

下半场报告

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报告专家高亮

北京 交通大学土木建筑工程学院 教授 

北京交通大学教授高亮教授以“交通基础设施当前的研究方向及重点”为题做报告。他指出,我国交通基础设施领域已取得举世瞩目的成就,如高速公路通车里程、高铁里程均居世界第一。但在近期及远期,结合交通强国还需要做什么、重点研究方向有哪些还需要继续探索。目前我国交通基础设施在服役性能、低碳减碳、运行维护、重大灾害下安全性能保持等方面仍面临重大挑战,结合我国交通基础设施的发展需求,需要在绿色化、智能化、韧性化、长寿命等方向持续研究。高亮教授指出交通基础设施重点研究目标是通过重点研究和科技成果推广应用,形成我国在交通基础设施领域的技术领先优势,他提出以技术创新为主线,把握重点任务方向,明确技术实现目标的重点研究布局结构。依此,交通基础设施应围绕绿色技术、智能技术、韧性技术、长寿命技术等重点方向统筹布局基础研究、重大共性关键技术、典型应用示范项目。

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报告专家周欢萍

北京大学材料科学与工程学院 教授 

北京大学材料科学与工程学院周欢萍教授以“下一代光伏材料与器件”为题作报告。她以钙钛矿光伏电池为例,详细讲述了清洁能源与光伏技术的发展现状、器件优势以及广阔产业前景,从抗疲劳钙钛矿太阳能电池设计、薄膜加热模式、优异发光性能方面具体介绍了钙钛矿电池研究前沿,从钙钛矿电池工作原理、应用前景与学科交叉等方面提供了环境低影响与绿色低碳发展的关键路径。

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报告专家王琦

中国矿业大学(北京)隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室 副主任

中国矿业大学(北京)隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室副主任(主持工作)王琦教授以“地下工程分阶段完整控制理论与关键技术”为题作报告。报告针对能源强国、交通强国战略需求,围绕我国矿山巷道和交通隧道等深部地下工程围岩大变形灾害控制的难题。详细介绍了课题组所建立的地下工程分阶段完整控制基础理论、关键技术与核心装备,并讲述了分阶段完整控制方法在千米高应力矿井、极软岩硐室以及超大断面隧道群等复杂条件地下工程中的成功应用案例。

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报告专家陈旭光

中国海洋大学工程学院 教授

中国海洋大学工程学院教授陈旭光以“深海采矿装备研发及低扰动采集”为题作报告,科普了什么是深海采矿,并介绍了国内外深海采矿装备的发展历程。然后他以当前国内双碳战略为时代背景,讲述了深海采矿对我国新能源产业发展的支撑作用,总结归纳了深海矿产资源商业化进程中所面临的工程问题和关键科学问题,从深海采矿车行进、多金属结核水射流开采、羽状流预防及治理三方面,探讨了解决这些问题的途径。

讨论环节

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图 交流讨论环节嘉宾合影

交流讨论环节由李树忱教授主持。现场师生就钙钛矿太阳能电池的稳定性、地下隧道工程和采矿工程、深海矿产资源等问题进行了交流讨论。李树忱教授总结道,每个人在求学阶段共同学习一个专业的基础知识和科学方法,但却进入了不同的领域方向中工作和继续学习。然而,这些行业和方向都是依托着国家的需求,区域的需求和行业的发展在不断调整的,期望我们可以有更多学科交叉的交流机会,从而提供更多的方向去实现个人的价值。

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图 嘉宾在报告厅合影

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图 嘉宾在北京大学建筑与景观设计学院合影

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