时代之问

在人类数千年的文明发展史中，有很多美观实用的优秀建筑，但那时候建材简单化，均以木材和石材为主。经过历史逐步演化，今天新型建材品种繁多，但化石能源一直是不可替代的能源供给，然而人类从未停止过追求可再生资源开发利用的脚步。随着木材、竹子、农作物秸秆等可再生资源开发利用技术越来越成熟，本着环保节能的绿色建筑思维，如何选择，是我们要面临的第一个问题！

权威数据显示：木材的可再生周期在10年以上，竹子的再生周期在3—5年，而农作物秸秆的可再生周期为一年，甚至不到一年。以工业时代人们追求成本和效率的双重标准来衡量，农作物秸秆无疑是当前诸多可再生资源中的最优选项。据统计，目前我国农作物秸秆每年的理论资源为8.4亿吨，可收集资源量约为7亿吨。秸秆品种在南方以水稻为主，北方大部分地区以小麦、玉米和水稻秸杆为主，其中稻草约为2.11亿吨，麦秸约1.54亿吨，玉米秸秆的总量虽然多，但是分布范围比较狭小，主要集中在我国东三省和华北区域。

作为大自然赠予我们的杰出礼物，秸秆自古以来伴随着人类的发展与进步。从远古到农耕时代，人们利用木头、秸秆搭建简单的茅草屋，用秸秆编制草鞋、衣物和草帽等避体，以及用作天然燃料烧火做饭，到人类文明进入工业时代后，科技的进步使得人类开始开发利用秸秆建造真正意义上的绿色环保建筑。秸秆作为永恒的阳光能生物质材料，作为人类身边最常见的一种保温、生态、绿色、低碳的可持续、可循环利用资源，其用途是极其广泛的。

然而，秸秆作为建筑材料的应用虽然起步很早，却并没有一直得以传承。随着人类文明从农耕时代进入工业时代，秸秆作为建筑材料的应用逐步被水泥、沙、聚氨酯泡沫、岩棉、玻璃丝棉等沙石和化学材料所替代。文明高速发展、人口快速膨胀，工业化海量生产的化石材料逐渐显现出生产耗能高、寿命短、不可降解、拆除后产生大量的建筑垃圾等弊端，而另一边，作为农业生产的生物质副产品，每年大量的秸秆都得不到有效处理。

据统计：目前我国每年产生的农作物秸秆中，27%被焚烧处理，38%被机械粉碎后还田，只有少量用作燃料和饲料加工。然而无论焚烧带来的环境污染，还是粉碎还田带来的机械成本增加，和农田病虫害加重，都使得我们不得不重新思考秸秆的高效利用之道。

产业背景

5年前的12月20日，习近平总书记在中央城市工作会议上强调：“城市的核心是人”。2020年的中央经济工作会议上，习近平总书记再次强调：“实施城市更新行动，推进城镇老旧小区改造，是关系民生福祉的大事”。

总书记的指示为我国推进农作物秸秆的综合利用指明了方向。城市要更新，住房问题是主要供需矛盾，而城市的核心是人，以人为本的城市建筑，既要舒适，更要绿色、节能、安全、环保。而秸秆可再生、可利用、可降解的低碳特点，以及它优质的保温、蓄热性能，将使其在建筑领域得以大展身手。

我国是世界人口第一大国，同时也是建筑需求最旺盛的国家，然而传统的建筑方式和建筑材料，使得我国建筑领域的能耗始终居高不下。据统计，仅到2000年末，我国建筑年消耗商品能源就达到3.76亿吨标准煤，占全社会终端能耗总量的27.6%，而建筑用能的增加对全国的温室气体排放“贡献率”已经达到了25%。因高耗能建筑比例大，单单北方采暖地区每年就多耗标准煤1800万吨，直接经济损失达70亿元，多排二氧化碳52万吨。2020年冬季，席卷全国的大范围寒潮造成了南方诸多地区用电量急剧攀升，长沙、武汉等多个城市不得不拉闸限电，而夏季酷暑时期，全国仅空调的用电负荷一项，就相当于10个三峡电站满负荷能力。这一个个惊人的能耗数字，说明建筑业的节能降耗迫在眉睫。同时，作为当前主要建筑材料的沙石、砖瓦和混凝土，也消耗了大量的土地资源，带来同样数量惊人的建筑垃圾。

1987年，我国开始建筑节能的探索，推行了“聚苯板薄抹灰外墙保温系统”的节能技术，同时，中建材总公司引进了稻草板机生产秸秆板。但是由于当时技术水平的限制，没能推出具有自主知识产权、能够形成产业规模和具备可持续发展的建筑节能技术。

2013年，国务院办公厅关于转发发展改革委、住房城乡建设部《绿色建筑行动方案的通知》（国办发【2013】1号）方案中提出：“以绿色、循环、低碳理念指导城乡建设，严格执行建筑节能强制性标准，抓实推进既有建筑节能改造，集约节约利用资源，提高建筑的安全性、舒适性和健康性，转变城乡建设模式，破解能源资源瓶颈约束，改善群众生产生活条件，培育节能环保、新能源等战略性新兴产业。”

2015年10月，中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议中，明确提出支持节能环保、生物技术、新能源等新兴产业发展，支持传统产业优化升级。秸秆资源综合利用技术的研发应用，正是响应了国家“城市发展以人为本”和“绿色建材生产与应用”的号召，不仅能够减少焚烧秸秆而产生的有害气体排放，保护自然生态环境，而且能够拉动秸秆制品装备发展、促进节能环保墙体材料等绿色建材生产和应用，打造绿色低碳的循环经济产业链条。

一骑绝尘

有了中央定调的政策支持，有了国外发达国家的经验积累和上世纪八十年代央企的技术探索，发展秸秆综合利用产业的外部条件已经成熟。如何让国家每年投入的大量资金见到回报、形成产业链条？纷乱的技术市场中，有一家名不见经传的烟台企业杀了出来。从2012年开始，烟台金田科技有限公司在牟平区建设养老和田园休闲地产项目时，发现了这片产业蓝海，开始探索秸秆建筑材料的研发与应用。在充分考察了国外和国内现有技术的基础上，金田科技果断转型，坚定了自己“建设生态、宜居的绿色建筑”的企业梦想。

证道即是苦修，企业从此踏上了漫长的研发之路。

2014年11月，金田科技的第一条秸秆板生产线试研制成功。

2015年3月，金田科技依托自主研发的全自动生产线生产制造的第一张秸秆生态板正式下线。

为使秸秆板能够更好地在建筑上得以应用，最大限度地发挥秸秆板的性能，金田科技在秸秆板设备试运行的同时，研发将秸秆板与氧化镁板、硅酸钙板、蒸压水泥板、木龙骨、秸秆龙骨、钢龙骨等材料进行三层、五层、七层复合。经过不断地试制、实验，在投入了大量人力、物力和资金的情况下，2014年10月，金田科技成功研发出了秸秆基的建筑用保温一体化外墙板、建筑隔墙用植物生态复合板，先后申报40多项国家专利，产品通过国家权威部门的检测。

为将公司研制的复合墙板产品在建筑上应用，需要解决连接节点的问题，形成系统化的秸秆板应用技术，金田科技于2015年2月开始研发如何利用植物生态复合板来建造装配式的集成房屋。2015年5月，公司成功研制出1—3层秸秆基的装配式集成房屋建筑构造体系，形成了多款单层、双层、三层的装配式集成房屋产品。

为将秸秆板产品应用于多层、高层民用建筑，2015年6月，金田科技开始研发秸秆基的建筑墙板与多高层建筑结构体系，如与钢结构、木结构、混凝土框架结构连接的构造体系，并于2015年10月，研发形成钢结构、木结构、混凝土结构企业标准图集。

2018年3月，金田科技在第一条生产线的基础上研发改进的第二代秸秆板生产线，在山东烟台的栖霞经济开发区工厂安装调试，并于当年5月正式投产。

历时7年的坚持与努力，有过资金困境，也有过技术瓶颈始终无法突破的迷茫，但是金田科技从未对自己的目标产生过动摇。市场总是青睐专注和有心的企业，在董事长田仁德的带领下，公司最终实现了从秸秆原料收、储、运，到生产装备研发制造，再到秸秆资源综合利用，产品研发与应用的全产业链技术突破。截至目前，金田科技拥有秸秆板应用产品四十多项国家专利，其中发明专利七项，实用新型专利三十一项，并拥有植物生态板生产装备自主技术，技术的先进性和可靠性达到世界先进水平。

如今，七年磨一剑的金田科技已经形成了包括建筑建材系列、装修基材系列、家具门窗日用品系列、秸秆纤维系列、生物肥改良土壤重金属综合肥系列五大产品类型，成为国内第一家具备自主知识产权，并触线“可持续、可再生利用、可降解”三条严苛标准的秸秆综合利用全产业链企业！具备年产100 万平方米植物生态板、30 万平方米生态复合墙板的生产能力，产品已经陆续在北京工业大学生态智能试验房、2018 中国国际太阳能十项全能竞赛厦门大学竞赛房和烟台大学竞赛房建设项目（厦门大学获得竞赛综合评比第三名、烟台大学获得综合评比第十二名和节能、环保单项第二名的优异成绩）、烟台浩岭湖温泉养生度假中心、烟台昆嵛山生态民宿项目等全国各地的建筑工程项目中使用。秸秆生态板及其各类深加工产品以其具有优秀的防火、保温、隔热、隔音、抗震等性能，受到了社会的广泛关注以及客户的一致好评。以一根小小的农作物秸秆，打通了农业与建筑业的行业桎梏，撬动了环保产业集群的发展壮大，形成了“接二连三”的涉农新产业！

产品特点

我国每年近十亿吨的秸秆产量，为金田科技的全产业链提供了源源不断的原材料供应。在收、储、运环节，产品可以因地制宜，就地生产加工，降低人力成本与运输成本的同时，产品还可以与生物质发电厂草木灰加工的产品碳素板配合使用，达到产品最佳性能和最优配置，提升了秸秆资源利用的附加值，各项性能指标均超过国家标准，利用其建造超低能耗房屋，保温、隔热、隔音、防火、抗震性能俱佳。经测算，金田科技的秸秆基建筑、建材产品节能效果明显，可节约能源80％以上。同时，新型防腐阻燃秸秆生态板作为装配式建筑的原材料，在拆除时可以收集起来作为燃料和肥料，进行二次循环利用，不便于收集的可以降解回归大自然，不会变成永久性建筑垃圾，造成环境污染。

金田科技研制的植物生态板材最大的特点是：不必将秸秆粉碎，秸秆制作板材的过程中不需要添加胶粘剂等任何辅料，只需利用自主研发的全自动生产线，通过高温高压改变秸秆中所含多糖等物质的结构，就可以达到自主胶合的效果。

因此，产品不仅具备绿色、低碳、环保的特性，还不会释放甲醛等有害物质，对人体产生危害。同时，由于金田科技自主研发的独特制板工艺，其秸秆利用率之高也是其它秸秆板材所不具备的。相比于市场上的同类产品，金田科技的植物生态板材还具有保温绝热、阻燃防火、防潮防霉、防蛀抗震、隔音吸音、空气净化等特点。利用专利技术经过深加工之后形成植物生态复合板，具有更加优秀的防火、隔音、保温、抗震等性能，并已通过国家权威部门的检测和认定，耐火极限可达4小时以上，燃烧性能A级，传热系数、隔声性能、抗弯承载、抗冲击性能、抗压强度等各项性能指标也均超过国家标准相关要求，产品性能远超传统建筑材料。

保留了秸秆自身绿色环保以及节能降耗等方面的全部优点，攻克补齐了以往秸秆作为建筑材料不能在阻燃防火、承重抗震和防虫防蛀等方面达到标准的技术短板，金田科技的植物生态复合板横空出世，为秸秆的综合利用产品在建筑领域大显身手扫清了一切障碍。

1、 装修基材：利用金田科技的专利技术，将秸秆板与木材或钢龙骨复合加工成模块化隔墙，可广泛应用于家装、工装，具有装配快捷、无环境污染、可回收再利用的特点，并可同步提供秸秆基的绿色环保的家具、桌椅板凳、门等家居配套设施。产品具有绿色节能、坚实耐用和生态环保的特性，可解决传统建材，如沙子、水泥、岩棉等的稀缺及生产耗能大的问题。尤其是岩棉存在的不可降解、容易引起尘肺病等环保问题，将因为秸秆类建筑基材的全面替代使用而彻底得到解决。同时，由于独特的高温挤压制作工艺，使得秸秆本身含腊质和二氧化硅两种成份，致使白蚁都不会啃食，确保了秸秆类建筑基材的安全性。

2、 建筑围护墙体：将秸秆板利用金田科技的专利技术进行深加工，复合成为防火、保温、隔音、抗震等高性能的装配式构件，主要为民建、工建等低、中、高层建筑提供绿色、低能耗、可再生、可降解、可循环利用的装配式保温一体化围护墙体。这类产品采用新工艺、新技术、机械化生产，可以利用大数据对原料的收储运、加工、产品的设计、推广和应用等环节进行全方位的智能控制与管理，科学合理布局秸秆收储点的选址定位，提高收集的效率，利于整个收、储、运的协调运作。同时，1平方米的生态板可承受1吨的分布载荷，而传热系数仅为0.15—0.3w/m²·k，远低于红砖、混凝土。采用生态板做墙板，仅采暖一项就能够节省60%的能源消耗，而因为具备优良的承重防震和防虫防蛀性能，其使用寿命更是可以达到百年以上！

3、 装配式集成房屋：采用BIM、大数据、智能制造等高新技术，利用钢结构、木结构做结构主体，利用装配式生物质复合构件做围护墙体，建造绿色、环保、节能的装配式集成房屋。盖房子就像搭积木，不仅建造工期比传统建筑缩短60%—80%，而且实现了可移动拆装，不破坏原土质，拆装后还可以恢复土地原状，能够有效保护生态环境。同时，利用植物生态板建设绿色生态被动房，模块式装配，装配率可以达80%以上，再配合使用太阳能资源，可以实现建筑零能耗。

4、 全产业链附属产品：金田科技不仅生产秸秆类生态板材，还通过研发，利用现代技术，使得秸秆的应用范围覆盖多个行业，实现了产业链闭环。例如：利用秸秆加工成聚乳酸，用于制造无公害日用品；利用秸秆及生物菌制造生物肥，可以达到改良土壤、增加农作物产量的效果；同时，还可以将秸秆进行气化，实现地域性材料的利用，为边疆地区和偏远农村的燃气供应提供保障。

发展前景

“重农固本，是安民之基。”一直以来，习近平总书记高度重视“三农”问题，中央更是连续17年以一号文件的形式聚焦“三农问题”，彰显了国家改变农业发展现状的决心。

2016年4月，习近平总书记在安徽小岗村农村改革座谈会上，明确提出了加强生态文明建设，解决农村农作物秸秆焚烧乱象的指示。在总书记的关怀下，当年中央便安排10亿元资金，选择农作物秸秆焚烧问题较为严重突出的内蒙古、山东、安徽等10个省区开展农作物秸秆禁烧和综合利用试点。

在政策和资金的强力引导下，金田科技的技术优势得以凸显，产品的市场应用得以在全国各地迅速铺开。如今，公司已与中建集团、杭萧集团烟台公司等大型建筑企业集团在市场推广方面取得了合作，主要为其项目配套围护墙体，共同打造真正的装配式绿色建筑。同时，金田科技不断开发海外市场，经过公司一年多的努力，产品已逐渐获得了如韩国、印度、印尼、泰国、马来西亚等客户的认可，韩国客户已陆续采购植物生态板用于韩国国内别墅建设及旅游民宿项目，印尼、印度等国客户也与公司取得了其所涉及到的项目上的对接和交流。

按照金田科技模式进行复制，项目全部铺开，全国秸秆年均产量近10亿吨，如果每年全国有7500万吨可用于植物生态板生产，所生产的板材可建造保温绿色房屋9亿平方米，按照建筑面积平均每平方米1800元计算，年可实现销售收入1.6万亿元。同时还可节省节约实木板材资源1000万立方米，相当于减少森林砍伐面积12.74万公顷。由于金田科技研制的植物生态板材传热系数仅为0.15-0.3w/m2·k，用作建筑基材或者围护墙体，可在夏季制冷、冬季取暖方面至少节约能源80%以上。

从农民增收的角度来讲，按照每年综合利用秸秆7500万吨，综合考虑政府政策支持与补贴，以每吨秸秆200元计算，可增加农民纯收入150亿元，这为秸秆资源综合利用产业的发展提供了强大的后备支持和发展动力。

社会意义

任何一个新产业、新产品问世，除具备经济效益和市场前景外，都必须具有其存在的社会意义。秸秆类生态板的社会意义不言而喻，然而随着全球经济持续低迷和环境问题日益突出，其社会意义得到了更加深入广泛的思考和印证，也间接推动了植物生态板的普及应用。

2020年9月，习近平总书记在湖南考察时指出：“要鼓励发展农民合作社，推动农业适度规模经营，加强对农民的科技服务，提高农产品质量，提高参与市场竞争和应对灾害能力。”

农业实现规模化经营，将为农作物秸秆的统一综合利用奠定必要基础。农民不再以个体形式小规模种植，也就避免了农户个人焚烧秸秆难以限制和管理的弊端。大型合作社除了在种植环节实现标准化，也将在农作物秸秆回收和综合再利用环节实现集约化，为全国农作物秸秆的再生产和再加工，进而形成产业规模和全国布局奠定了原材料收储的先决条件。

2020年，突如其来的新冠病毒对我国城市整体治理体系提出了严峻考验，也让我们重新审视人的健康、公共安全与绿色节能建筑之间的共生发展关系。

为了阻断病毒传播，人们开始加快适应更加通风的办公生活环境，夏季不再过分依赖空调，冬季采暖不再为了保持室内温度而刻意阻隔空气流通，这就为传统建材建造的房子提出了无法解决的难题。

人民的需求已经迫在眉睫，我们的建筑体系和能源供给结构能否深度变革以配套疫情带来的“时代之需”？

2020年中央经济工作会议上，习近平总书记又进一步指出：“要进一步培养居民健康生活习惯，引导企业加大对相关产品和服务的供给。要更好的推进以人为核心的城镇化，使城市更健康、更安全、更宜居，成为人民群众高品质生活的空间。”

总书记的指示为植物生态板广泛应用于建筑领域提供了有力的政策引导。什么样的城市才是生态之城，什么样的城市才是智慧之城？

要打造生态之城、智慧之城，除了公园、绿地、5G和互联网、大数据以外，建筑材料和建筑形式的改变同样是急需破局的重要一环。上海、杭州等很多城市已经先行先试，感受到了绿色节能建筑为城市发展带来的改变。

如今，践行总书记的“两山”理念和乡村振兴指示，中国广袤的农村已经发生了深刻的变革，农民富、农业兴、农村美的新农村正在脱胎换骨。而城市也不再是“千城一面”，充斥着玻璃幕墙和钢筋混凝土，在总书记关于“城市以人为本”的新理念指导下，越来越多的城市开始尝试建设各种绿色节能建筑、被动房、装配式房屋等，“各领风骚”的城市新建筑，虽不及高楼大厦雄伟，却让中华民族精神的大厦巍然耸立。

从决策影响到市场环境，从城乡巨变到疫情催起“加速度”，所有的先决条件已经成熟，连接农业与建筑业，进而连接新农村与新城市，植物生态板将二元蜕变中补齐这关键的一环：为困扰农村生态环境几百年的秸秆处理问题找到出路，为困扰城市发展几十年的高耗能、高污染问题找到答案的完美拼图。

这是发展的“时代之需”，也是科技给出的“时代答案”，秸秆类植物生态板的未来已经到来！