海洋強國戰(zhàn)略中建筑材料的應用探討

張志剛（中共中央黨校研究生院，北京 100091）

海洋強國戰(zhàn)略中建筑材料的應用探討

張志剛（中共中央黨校研究生院，北京 100091）

文章以海洋強國戰(zhàn)略實施為契機，研究了建筑材料在海洋經(jīng)濟、海洋防御、海洋城市建設中的應用，并對其他海洋設施建筑材料的應用作了探討。

建筑材料；海洋經(jīng)濟；海洋防御；海洋城市

自公元1500年前后“地理大發(fā)現(xiàn)”以來，海洋的戰(zhàn)略價值及其對人類社會的影響日益突出。在人類經(jīng)歷了農(nóng)業(yè)革命、工業(yè)革命、信息革命三大浪潮之后，有專家預測，“第四次浪潮”將是海洋工業(yè)革命。21世紀是海洋的世紀，是人類向海洋“深度”和“廣度”進軍的世紀，世界各國都在采取措施，推進海洋科技與海洋強國戰(zhàn)略的結(jié)合，努力以海洋興國。本文基于海洋強國戰(zhàn)略的視角探討海洋建材的應用。

1 海洋經(jīng)濟與建筑材料

海洋強國戰(zhàn)略對于中國的現(xiàn)代化實踐而言，是一個既熟悉又陌生的事物。熟悉是因為，我國明朝的鄭和下西洋是世界古代航海史上時間早、規(guī)模大、技術(shù)先進、活動范圍廣的洲際航?；顒?，比哥倫布到達美洲大陸的航行早了87年，比達·伽馬繞過好望角到達印度的航行早了92年，比麥哲倫的環(huán)球航行早了114年。陌生是因為，對于海洋戰(zhàn)略的發(fā)展和運用，我們曾一度停滯，使我們遠遠落后于世界海洋強國，如明朝的禁海政策，清朝的甲午海戰(zhàn)等等。自新中國成立之日起，我黨就十分重視海洋戰(zhàn)略。2012年11月8日，我國在“十八大報告”中提出了建設海洋強國的戰(zhàn)略目標。海洋強國戰(zhàn)略的其中之一內(nèi)容就是推進海洋科技與海洋經(jīng)濟的結(jié)合，在這一點上建材行業(yè)是可以大有作為。

向海洋要財富，向海洋生產(chǎn)尋求突破，成為當今時代的一種趨勢。有一次，當前美國總統(tǒng)奧巴馬向海洋企業(yè)聯(lián)合會主席征詢“如何打造美國旗幟下的商業(yè)時代”時，專家們和18位國會議員作了“尋求變革：至關(guān)重要的利益在家門口”的答復。答復的中心思想是：未來大規(guī)模經(jīng)濟發(fā)展的發(fā)動機在于港口、內(nèi)水和支持海上活動的設施，為海軍和商用事業(yè)提供宏偉的造船計劃與預算，高速公路和鐵路發(fā)展向海洋發(fā)展靠攏。這一回答驗證了未來虛擬經(jīng)濟與實體經(jīng)濟全面朝向海洋地帶的發(fā)展態(tài)勢[1]。英國在2008年決定，在2009年—2018年的未來10年中，把海洋科學技術(shù)研究的重點放在那些與海洋資源開發(fā)和管理有關(guān)的項目上，在政策上予以優(yōu)惠，在資金上極大投入，以促進海洋經(jīng)濟的發(fā)展。受以上啟發(fā)，大量的海上活動設施和海上交通設施的建設、維護就是建材行業(yè)發(fā)展的無限商機，作為建材行業(yè)，我們應該把海洋建材科技與海洋建材經(jīng)濟有機的結(jié)合起來。

廣泛的考古活動、大量的歷史遺跡和詳實的文字記載都證實，五六千年前的原始人群大都傍河面海而居，舉世公認的世界文明古國中國、印度、巴比倫和埃及，無一例外地瀕臨大海。瀕海而居的國家和民族，為拓展生存空間，從發(fā)現(xiàn)海洋的第一天起，便試圖走向海洋，征服海洋。然而，由于受當時落后的社會生產(chǎn)力所限，從上古時代直到公元15世紀，人類對海洋的開發(fā)、利用與認識，僅限于“靠海吃海與就近航?！钡仍祭醚睾ＹY源的階段，海洋文明充其量也只能算作是“內(nèi)海文明”或“沿海文明”。

海島居民房屋的建筑材料有一個特點，即建筑材料具有憎水性。他們的房屋大多為茅草房,用毛竹作屋架的梁柱，用野生茅草或稻草來蓋屋頂。毛竹和稻草均來自島外，毛竹經(jīng)海水長期浸泡后不易生蟲腐爛，比一般毛竹更具防腐性；稻草本身不怕水，實際上就是水稻的秸稈，可長期泡在水中。因此毛竹和稻草被普遍地適用于建房材料。后來的海上漁村也把毛竹和稻草作為基本的建筑材料。

我國既是一個陸地大國，又是一個海洋大國，有1.8萬公里海岸線、6500多個沿海島嶼，海洋資源非常豐富。早在2003年，國務院國發(fā)[2003]41號文就明確提出“要發(fā)展海洋工程和港口建設用水泥”。我國海疆遼闊，占陸地面積過半，隨著海洋事業(yè)的快速發(fā)展，海洋水泥市場的需求量將不斷增大。黨的十八大更是提出了建設“海洋強國”的目標，開拓海洋經(jīng)濟和保衛(wèi)海疆已成為當今國家重要發(fā)展戰(zhàn)略。戰(zhàn)略的實施，需要大量抗海水腐蝕的水泥用于構(gòu)建海洋工程和沿海能源基礎設施建設，如海港工程、島礁建設、橋梁及隧道項目、海洋油氣開發(fā)、海工平臺等。[2]

自2003年開始，由中國建筑材料科學研究總院牽頭的三家單位開展了海工硅酸鹽水泥的研發(fā)和使用。他們歷經(jīng)千辛萬苦的多次試驗，最后成功研制出海工硅酸鹽水泥，為推進國家“海洋強國戰(zhàn)略”的實施，開拓海洋經(jīng)濟和保衛(wèi)海疆做出了貢獻。2014年“蛟龍”號潛水器上就用了由安徽蚌埠玻璃工業(yè)設計研究院研制的深海浮力材料。蚌埠玻璃工業(yè)設計研究院自主研發(fā)的空心玻璃微珠滿足了深海探測等領域?qū)﹃P(guān)鍵材料的迫切需要?！膀札垺碧栠@個外殼看起來很厚重的龐然大物，在空氣中重量卻不超過22噸，它的主要材料正是由高性能空心玻璃微珠和環(huán)氧樹脂構(gòu)成的。也希望建材行業(yè)在“十三五”南海深海空間站的研制上為空間站的特征材料研發(fā)做出貢獻，為實施“海洋強國戰(zhàn)略”再立新功。

2 海權(quán)防御與建筑材料

一方面，當海洋事業(yè)進入工業(yè)化進程后，將從現(xiàn)在零星的海上油氣鉆井平臺發(fā)展到大規(guī)模的海上工廠，出現(xiàn)生機勃勃的海上城市，出現(xiàn)大規(guī)模的耕海造田，以及更大規(guī)模的海運，海上出現(xiàn)需要保衛(wèi)的大量戰(zhàn)略目標，形成海上防御的戰(zhàn)略區(qū)，這就需要實行海上目標與區(qū)域的戰(zhàn)略防御。另一方面，隨著國家利益的拓展，當國防戰(zhàn)略由近海防御轉(zhuǎn)變?yōu)檫h海護衛(wèi)時，海上戰(zhàn)略據(jù)點增多。

海洋在如下幾個方面會給人類帶來大量財富，同時也需要大量的海洋工程設施，因而也需要大量的適應海洋的建筑材料。一是海洋漁業(yè)繼續(xù)快速發(fā)展。二是海洋運輸業(yè)持續(xù)穩(wěn)步上升。三是海洋油氣業(yè)前景更加可觀。四是瀕海旅游業(yè)具有巨大發(fā)展空間。五是海洋可再生能源豐富。一些專家預測，如海風能、太陽能、海流能、海底發(fā)光生物等海洋可再生能源可供開發(fā)利用的總量在1700億千瓦以上。2020年世界海水養(yǎng)殖產(chǎn)量將達3000萬噸，2050年世界海水養(yǎng)殖產(chǎn)量將達5000萬噸，“海洋養(yǎng)殖”的漁業(yè)產(chǎn)量，將最終超過海洋捕撈產(chǎn)業(yè)，徹底改變傳統(tǒng)的依靠自然捕撈而發(fā)展?jié)O業(yè)的模式。

中國是《聯(lián)合國海洋法公約》締約國，根據(jù)公約規(guī)定中國在自己的專屬經(jīng)濟區(qū)內(nèi)享有對人工島嶼、設施和結(jié)構(gòu)的專屬管轄權(quán)，對海洋科學研究的管轄權(quán)，對海洋環(huán)境保護和保全的管轄權(quán)，在其大陸架內(nèi)享有對人工島嶼、設施和結(jié)構(gòu)的管轄權(quán)，對海洋科學研究的管轄權(quán)，對鋪設海底電纜和管道的專屬管轄權(quán)。

當前，海洋工業(yè)市場已經(jīng)成為全球制造業(yè)關(guān)注的熱點，每年有近3000億元投資涌入。未來瀕海經(jīng)濟帶，即世界各大洋沿岸向內(nèi)陸延伸350公里，向海上延伸350海里。而在這個范圍內(nèi)，即是海上戰(zhàn)略通道最為密集的海域，也是世界各大港口、碼頭、島嶼最為集中的海域，是瀕海國家經(jīng)濟發(fā)展必須首先關(guān)注和解決的重大問題。而這種向瀕海經(jīng)濟的轉(zhuǎn)移對海上戰(zhàn)略通道有很大的需求，將使海上戰(zhàn)略通道的經(jīng)濟價值地位進一步提升。

充分利用海洋工業(yè)革命浪潮下國際利益重組之機，營造具有優(yōu)勢的瀕海環(huán)境，變島嶼鎖鏈為安全紐帶，把控制瀕海作為銜接近海防御和遠海護衛(wèi)的戰(zhàn)略樞紐。海土擴張代表國家競爭新形態(tài)，海洋國界的出現(xiàn)將重塑國家概念，重寫國家和民族的歷史命運，最終將打破以陸地為中心的歷史，開辟以海洋為中心的歷史。比如對一些小巖礁的爭奪，除了將海洋權(quán)益當成海洋國土來寸土必爭之外，一個重要的原因就是小巖礁本身所具有的戰(zhàn)略及經(jīng)濟價值。如果小巖礁處在重要的航線或通道附近，就可作為控制周圍通道的重要基點，如果周圍有豐富的資源，更會身價倍增。

3 海洋城市與建筑材料

我們應該注重研究海洋城市的建設問題，由填海造陸，走向海岸，再走向近海，最后走向遠海；由海面走向海底。要建設海洋城市無論是人工島、海上城市、懸浮城市、還是海底城市，首先必須解決海洋建筑材料的問題。

一些學者預測，到2100年，由于氣候變暖，整個地球就將被海水淹沒，屆時人類將逃往哪里呢？或許“海上城市”可以解決這一危機。海上城市指的是在海面上象在陸地一樣開展城市建設，城市就漂浮在海面上。海上漂浮城市的創(chuàng)想早在2010年上海世博會上得到了全面展示。會上，滿足人類各種需求的15種水上城市集體亮相，讓人驚嘆不已。目前，世界各國都在加緊攻關(guān)海上浮式技術(shù)，未來，人們有望住上能源自給自足的“海上城市”。在未來建設海上城市是解決人類居住問題的重要途徑。經(jīng)過多年的思考和探討，人們已經(jīng)有了各種設計方案。在這方面美國和日本走在前列，而中國在這方面的研究還比較少，更無建造海上城市的計劃。無論是在科幻電影還是現(xiàn)實生活中，我們都無數(shù)次的討論過未來城市的樣子。雖然目前為止還沒有任何定論，但大多數(shù)人都認定未來城市應該是環(huán)保節(jié)能、并且可以實現(xiàn)自給自足的。法國設計大師JacquesRougerie集合大多數(shù)的未來城市元素，再加上自己龐大的想象力，推出了超炫酷的Ray-shaped漂浮城市概念。

水上漂浮房屋是海上城市的重要組成部分。居住在海面上，城市的物質(zhì)流將會朝著海域進行，但是依然貼近既存的大都會城市。紐約、東京、首爾等國際性大城市，將可能會有一定比例的水域城市結(jié)構(gòu)。屆時，漂浮的房屋、辦公室與公園，將創(chuàng)造新的密度與彈性空間[3]。水上漂浮房屋的平臺將成為基本需求，而使用的建筑材料更是必需之品。漂浮房屋的浮動結(jié)構(gòu)的主要材料是聚苯乙烯泡沫(EPS)，它的優(yōu)點是第一它的保溫性有助于實現(xiàn)低碳理念，第二它節(jié)省普通建筑地基的結(jié)構(gòu)和材料，第三質(zhì)量輕、強度高、浮力大。

4 其他海洋設施與建筑建材

漂浮平臺對研發(fā)海洋建材的啟發(fā)。1987年，日本某地方港口局就已經(jīng)建造了一座中空的強化混凝土塊裝置成六角形漂浮碼頭。2015年7月，中國冀東發(fā)展集團在北京舉辦的國防科技工業(yè)軍民融合發(fā)展成果展上，展示了巨型海上漂浮平臺設計，類似美國軍方上世紀提出的移動式海上基地概念。中國的海上漂浮平臺有數(shù)千米長，由數(shù)以千計的漂浮模塊構(gòu)成，可以根據(jù)需要組裝，可用作浮動碼頭、后勤基地和機場。多個浮動平臺可連接起來組成大型的漂浮島嶼或機場或海上基地或海上武器庫。美國對于漂浮平臺不太重視，他們的海上武器庫或海上基地主要以艦船充當，如美國1986年已經(jīng)正式成立了“海上預置艦隊”，被稱為海上浮動裝備庫。漂浮平臺建設工程可以與海上半潛式武器庫工程有機結(jié)合，難點是研發(fā)合適的特種建筑材料。由于受海水及海洋氣候的影響，海上武器庫對建筑材料的要求較高，但是非常值得研發(fā)。先進的海上武器庫不僅能夠使我們在海上以最快的速度獲得武器，而且可以有效延長武器儲存壽命。假設某裝備價值為N，普通艦載儲存壽命為M，由于半潛式或下潛式海洋武器庫密封保存而延長X年，則節(jié)省的費用為NX/M。現(xiàn)代海軍裝備大多比較昂貴，研發(fā)此類海洋建材所帶來的戰(zhàn)略效益及經(jīng)濟效益遠遠超過海洋建材本身的價值。

海洋潛、浮標材料對于研發(fā)海洋建材的啟發(fā)。由于獲取海洋水文環(huán)境剖面資料的需要，浮標、潛標系統(tǒng)的重要性越來越受到世界各海洋國家的重視。浮標總體技術(shù)的發(fā)展離不開新技術(shù)和新材料的使用。我們研究常常處于海水中的它們以幫助我們研發(fā)海洋建筑材料。通常浮標體采用泡沫塑料、鋼殼、鋁筒或玻璃鋼混合結(jié)構(gòu)。用泡沫塑料填充浮標，是為了支撐桅桿及其所載電子裝置、太陽能電池電源組件等的重量。錨泊浮標的錨體通常采用鋼、鋁和玻璃纖維材料，這些材料通常都比較耐受海水腐蝕。深海潛標通常由玻璃浮球、主浮球、錨碇重塊等組成。

海上漁村建筑對研發(fā)海洋建材的啟發(fā)。在我國沿海地區(qū)，比較有名的海上漁村有福建連江海上漁村、福建霞浦東安島海上漁村、福建寧德三都澳海上漁村、浙江洞頭列島海上漁村、廣東南澳島海上漁村等等。其中福建霞浦東安島的海上漁村最為有名，被人譽為“海上威尼斯”，這里有幾十萬個海產(chǎn)品養(yǎng)殖網(wǎng)箱，有上千座鱗次櫛比的建在海上的房屋。為了便于分辨和交往，漁民們對木屋進行了編號，通常一座木屋加上一片養(yǎng)殖網(wǎng)箱為一戶人家。社會交往基本上在船和漁排之間。漁排上有小超市、小飯館及淡水引流設施。黃昏來臨，漁事間歇，小屋倒影于海面，靜謐得如江南水鄉(xiāng)。天黑以后漁民們會來到飯館小聚、喝酒、吃飯。那么這些海上房屋是用什么材料以及如何建造的？海上房屋以海水為地基的載體，同時水也是地基材料的一部分。這些漁村在水面上用的最多的漂浮材料是圓柱形聚苯乙烯泡沫(EPS)，其次是塑料空心漂浮桶，也有用空心鐵皮桶的，但不多見。這些間隔放置的漂浮物通常用直條狀木材或竹竿固定，表面滿鋪一層木材或竹竿，鋪成正方形或長方形的較多，這就是漁排。人就可以在上面走路了。漁排是連一起的都是用拳頭大的繩子連的固定在海底。在上面生活不會怎么搖搖晃晃的。建了漁排再建房子，當?shù)厝朔Q漁家連排，房子主要用木板或竹材建成，屋頂用油氈。

大力研發(fā)適應海洋經(jīng)濟、海洋軍事、海洋工程設施的建筑材料，建材行業(yè)將在實施海洋強國戰(zhàn)略的過程中大有作為。

[1]梁芳.《海上戰(zhàn)略通道論》[M]，北京，時事出版社2011年版.P172、173

[2]中國水泥網(wǎng).海工水泥 助推我國海洋工程建設高速 發(fā) 展 .http://www.ccement.com/zhuanti/ht/20160804/，2017-02-18

[3]建筑暢言網(wǎng).荷蘭水上漂浮房屋. http://www.archcy.com/focus/mobile/40689f1fd7fe1513，2017-02-18

Discussion on application of building materials in marine power strategy

This paper studies the application of building materials in marine economy,ocean defense and marine city construction,and discusses the application of building materials in other marine facilities.

building materials；marine economy；marine defense；marine city

TB303

：B

：1003-8965（2017）02-0017-03