近日，广西大学双碳科学技术研究院院长、同济大学绿色建造研究中心主任、教授肖建庄联合中国工程院院士、同济大学教授肖绪文，中国工程院院士、郑州大学教授王复明，中国工程院外籍院士、英国皇家工程院院士、英国伦敦大学学院教授康健，葡萄牙里斯本大学CERIS研究中心主任、教授Jorge de Brito等众多国内外顶尖学者深入剖析了建筑漏水对全球城市安全、功能、可持续性的巨大危害，评述了建筑防水工程的技术现状，并给出了解决方案，为全球建筑业减碳开辟新蹊径。该成果以“Low-carbon solutions for water infiltration in urban buildings under climate change”为题发表于国际顶刊《自然：城市》（Nature Cities，Nature子刊）。我校教授肖建庄为该论文的第一作者兼通讯作者。

图1. 建筑漏水对城市的危害

建筑业碳排放占全球碳排放总量的40%，因此，建筑业减碳对可持续发展目标、巴黎气候协定、双碳目标等战略的实现具有重要意义。过去十年，低碳建筑材料是建筑业减碳研究的重点和热点之一，而建筑防水工程对建筑业减碳的巨大潜力却没有引起重视。

为了阐述建筑漏水对城市的危害（图1），该研究首先剖析了建筑漏水对城市功能、安全和可持续性的影响。在城市功能与安全方面，建筑漏水可能导致具有重要功能的城市建筑丧失功能，甚至引起突发安全事故。在经济方面，建筑漏水对城市经济可能造成重大损失，比如，1995年至2004年，新西兰约89000栋房屋遭遇漏水危机，造成约228.9亿新西兰元的损失。在社会方面，漏水问题导致了大量建筑质量诉讼，并且可能引起病态建筑综合征，对居民幸福感和健康具有负面影响。在环境方面，全球在过去24年可能生产了超2608.3亿平方米的柔性防水材料，其累积碳排放可能达6.87亿吨。

文章指出，气候变化给建筑防水工程带来新的挑战。气候变化与建筑防水工程构成双向影响与非良性循环：一方面，极端降雨、气温升高等极端天气加速防水材料老化、防水结构退化，缩短建筑防水工程的使用寿命；另一方面，建筑防水工程新建与更新带来巨量碳排放，将加剧气候变化。在气候变化背景下，建筑防水工程需要同时保障可靠性与低碳性。

图2. 全球建筑漏水问题分布广泛

此外，文章总结了全球的建筑漏水现状，发现全球范围内的建筑漏水问题严重、分布广泛（图2）。在发展中国家，科威特的住宅地下室漏水现象普遍，热带国家高层建筑的屋顶漏水问题严重；在发达国家，瑞典70%以上的新房在大雨期间经常发生渗水，美国家庭的室内渗水占家庭总用水量的13%。

面对如此严重的建筑漏水问题，当前建筑漏水防治主要依靠材料防水、构造防水和漏水修复三种技术。虽然过去也出现了一些创新的建筑防水实例，但建筑防水工程的基础理论还未系统建立，建筑防水工程总体依赖经验驱动。因此，当前的技术很难科学保障建筑防水工程的可靠性，而低碳性的研究还处于起步阶段。

图3. 基于可持续性的建筑防水工程理论框架

为了应对气候变化下的建筑漏水问题，文章提出了基于可持续性的建筑防水工程理念（图3）。

首先，确立了建筑防水工程的边界。排水系统（D1）、柔性防水系统（D2）和刚性防水系统（D3）组成基于可持续性的建筑防水工程的三道防线。排水系统失效与降雨条件、排水能力有关，导致柔性防水系统失效的因素主要是防水材料的损坏或老化，刚性防水材料失效主要是因为材料中形成了联通的孔隙。需要说明的是，三道防线同时破坏，才会导致建筑防水工程的失效。

其次，给出了基于可持续性的建筑防水设计框架。基于可持续性的建筑防水设计研究主要包含两方面的重点内容：建立考虑气候变化适应的建筑防水工程时变可靠度设计方法，制定减缓气候变化的建筑防水工程多路径调节技术。前者意在提高建筑防水工程的安全性，延长使用寿命，后者侧重于降低建筑防水工程的碳排放（图3）。因此，基于可持续性的建筑防水设计兼顾了可靠性与低碳性。

此外，文章提出了具体的建议。（1）政策推动：针对实际需求的宏观政策调控至关重要，包括有针对性的补贴，强有力的市场监管，稳定的价格。（2）标准创新：完善建筑防水工程标准体系，在高校系统中设置建筑防水工程专业，培养更多学术与技术人才。（3）研究保障：开展基于可持续性的建筑防水工程理论研究与技术开发，包括低碳防水材料和智能化施工技术，尤其需要关注大数据与人工智能的应用。（4）服役监测：建议鼓励发展智能健康监测和检测技术，以检查建筑防水工程的服役状态，及时进行养护和维修。

最后，文章指出，在气候变化背景下，建筑防水工程涉及力学、材料科学、环境科学、土木工程和管理学等多学科领域，是一个亟需全社会共同关注与深入探索的跨学科问题。该研究不仅为解决这一学科交叉问题提供了新思路，更为建筑业实现减碳目标开辟了新路径。在气候变化与“双碳”目标的背景下，以科技创新赋能建筑防水工程发展，已成为行业转型升级的必然选择，也是助力实现绿色可持续发展的重要实践。

据悉，Nature Cities是Nature的子刊，专注于城市研究领域，旨在帮助人们全面理解城市及其在不断变化的世界中的地位，涵盖自然科学、社会科学、工程、人文科学等多领域内容。