綠色建材支撐節(jié)約型建筑業(yè)

　　綠色建材是旨在建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的建筑材料工業(yè)。以最低的資源、能源和環(huán)境代價(jià)，用現(xiàn)代科技加速建材工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、升級(jí)，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)建材向綠色建材產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)變，著重解決消耗建材資源90％和能源85％的墻體材料和水泥的現(xiàn)代化，發(fā)展綠色建材—墻體新材料、綠色屋頂和水泥等主要建筑材料，為節(jié)約型建筑業(yè)發(fā)展提供支撐。

　　20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)已成為世界上最大的建筑材料生產(chǎn)與消費(fèi)國(guó)家。建材工業(yè)不但滿足了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、城鎮(zhèn)和住房產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，而且是為我國(guó)社會(huì)財(cái)富積累做出巨大貢獻(xiàn)，但是由于市場(chǎng)需求與投資拉動(dòng)的數(shù)量增長(zhǎng)，造成建材產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重不合理。整體而言，粗放型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式尚未根本轉(zhuǎn)變。當(dāng)務(wù)之急，必須解決消耗建材資源90％、能源85％以及落后生產(chǎn)力占60％的兩大材料——墻體材料和水泥生產(chǎn)技術(shù)的綠色化。

一、綠色墻體材料

　　我國(guó)建筑業(yè)自改革開(kāi)放以來(lái)得到了空前發(fā)展，但存在突出問(wèn)題：95％以上的高耗能建筑，年能耗超過(guò)全國(guó)總能耗的四分之一。與此同時(shí)，以60％粘土實(shí)心磚占主導(dǎo)地位的墻體材料每年消耗21億噸粘土。綠色墻體材料主要發(fā)展固體廢棄物生產(chǎn)綠色墻體材料、非粘土質(zhì)新型墻體材料、高保溫性墻體材料等三類新材料。

　　1、固體廢棄物生產(chǎn)綠色墻體材料

　　（1）煤矸石空心磚

　　煤礦廢渣－煤矸石的主要成分是粘土，用它生產(chǎn)空心磚可做到“制坯不用土，燒磚不用煤”,實(shí)現(xiàn)廢棄物資源化和淘汰粘土磚的雙重目標(biāo)。承重煤矸石空心磚比強(qiáng)高、容重輕、與水泥砂漿結(jié)合強(qiáng)度高，作為保溫隔熱墻體新材料也是建筑節(jié)能型材料。煤礦排放的煤矸石占原煤產(chǎn)量的8～10％，與此同時(shí)，我國(guó)每年采煤新增1億多噸煤矸石，因此加強(qiáng)研究開(kāi)發(fā)煤矸石燒磚的裝備、工藝技術(shù)，并提高煤矸石空心磚的質(zhì)量對(duì)于促進(jìn)我國(guó)建材、建筑和采煤業(yè)的可持續(xù)發(fā)展將起重要作用。

　?。?）高摻量燒結(jié)粉煤灰磚

　　燒結(jié)粉煤灰磚是一種性能可靠，社會(huì)效益顯著的墻體材料，目前粉煤灰摻量小于50％，影響該產(chǎn)品的發(fā)展和粉煤灰的綜合利用。發(fā)展70％高摻量燒結(jié)粉煤灰磚，需解決理想填加材料、制磚技術(shù)及裝備等關(guān)鍵技術(shù)。

　?。?）工業(yè)廢石膏的利用－石膏砌塊和墻板

　　工業(yè)廢石膏是工業(yè)副產(chǎn)品。目前磷石膏年產(chǎn)生量超過(guò)2，000萬(wàn)噸；新建電廠必須進(jìn)行脫硫，原有大型電廠也要進(jìn)行脫硫改造。到2020年我國(guó)工業(yè)廢石膏利用量2，500萬(wàn)噸，脫硫石膏基本利用。

　　工業(yè)廢石膏多呈粉狀，應(yīng)研制適合煅燒粉狀原料的設(shè)備。工業(yè)廢石膏含水率15％左右，煅燒前需進(jìn)行烘干。工業(yè)廢石膏中磷石膏等含有害雜質(zhì)磷、氟和氯等，利用時(shí)需采用水洗法去除雜質(zhì)需消耗大量水，廢水對(duì)水源造成污染，須研究閃燒法除去雜質(zhì)的技術(shù)。

　?。?）農(nóng)林業(yè)副產(chǎn)品生產(chǎn)輕質(zhì)板材

　　目前農(nóng)作物收割后有相當(dāng)一部分秸桿在農(nóng)田里被焚燒，污染空氣；也有用作造紙。我國(guó)上世紀(jì)八十年代曾從英國(guó)引進(jìn)設(shè)備生產(chǎn)稻草板，其防火性、耐蟲(chóng)蛀性、防霉性等都能滿足使用要求，應(yīng)加強(qiáng)農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)輕質(zhì)板材的研究與開(kāi)發(fā)。

　?。?）建筑垃圾的利用

　　建筑垃圾包括以下幾類：一是舊房折除、危舊房屋改造產(chǎn)生的廢水泥砼塊、廢磚塊等。二是道路修建和道路改造產(chǎn)生的廢水泥砼塊、廢瀝青砼塊和泥土等。三是建房時(shí)開(kāi)挖地基產(chǎn)生的粘土垃圾。四是建筑施工和建筑裝修產(chǎn)生的剩余的砂石料和廢瓷磚等。

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　　我國(guó)建筑垃圾的量很大。全國(guó)城鎮(zhèn)建筑垃圾每年超過(guò)5億噸。發(fā)達(dá)國(guó)家很重視建筑垃圾的應(yīng)用，國(guó)外經(jīng)驗(yàn)表明，在砼粗骨料中摻加30％的建筑垃圾骨料不會(huì)明顯影響砼的強(qiáng)度，因此建筑垃圾在用作砼和砂漿的骨料方面市場(chǎng)潛力很大。

　　上海、北京有些建筑公司曾用建筑垃圾加工成細(xì)骨料配制砂漿、成本低于天然砂的價(jià)格。到2020年我國(guó)城市建筑垃圾利用30％，可節(jié)省天然砂石資源近2億噸。

　　建筑垃圾用普通破碎設(shè)備效果差，研制專用設(shè)備提高破碎、篩分效率是建筑垃圾推廣應(yīng)用必須攻克的關(guān)鍵技術(shù)。

　　2、非粘土質(zhì)新型墻體材料

　　利用非粘土資源生產(chǎn)新型墻體材料可以收到顯著的節(jié)地效果，很多非粘土資源中，砼空心砌塊是最重要的一種。

　?。?）砼空心砌塊

　　砼空心砌塊是世界上用量最大，應(yīng)用最為普遍的墻體材料。目前我國(guó)生產(chǎn)和應(yīng)用砼空心砌塊占?jí)w材料總量的5％，而發(fā)達(dá)國(guó)家一般都占30—40％。我國(guó)產(chǎn)量不高的原因較多，粘土磚價(jià)格便宜是其一，應(yīng)用技術(shù)跟不上也是重要原因。隨著干混砂漿的發(fā)展和粉刷石膏的發(fā)展，解決砼砌塊用砂漿成為可能，砌塊建筑存在的裂滲問(wèn)題也會(huì)得到改善。

　　目前我國(guó)砌塊成型機(jī)與世界先進(jìn)水平比較存在較大差距。因此在加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)的同時(shí)，引進(jìn)國(guó)外關(guān)鍵技術(shù)及高性能砌塊成型設(shè)備可加速混凝土空心砌塊的發(fā)展速度。

　?。?）硅酸鈣板

　　硅酸鈣板是以硅質(zhì)材料和鈣質(zhì)材料為主要原料，適量摻加纖維增強(qiáng)材料及其它添加劑，經(jīng)制漿、抄取、切割、加壓、蒸壓養(yǎng)護(hù)、干燥、表面處理等工序生產(chǎn)的一種新型墻體材料，具有很好的防火性、尺寸穩(wěn)定性，產(chǎn)品可鋸、刨、磨、鉆，屬施工方便的薄板類墻體材料。硅酸鈣板屬水硬性材料，不怕水，為復(fù)合墻體發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)材料。

　　我國(guó)生產(chǎn)硅酸鈣板時(shí)間較短。目前影響我國(guó)硅酸鈣板發(fā)展的重要原因是國(guó)產(chǎn)制漿和抄取設(shè)備落后，加快設(shè)備研制開(kāi)發(fā)，提高制漿、抄取技術(shù)水平已成為硅酸鈣板發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。

　?。?）灰砂磚

　　灰砂磚以砂和石灰為原料，經(jīng)配料、攪拌、壓制成型、蒸壓養(yǎng)護(hù)等工序制成。其性能和用途與粘土磚相似，尺寸也和標(biāo)準(zhǔn)磚一樣，但原料不使用粘土。

　　灰砂磚在德國(guó)等歐洲國(guó)家占有一定的市場(chǎng)份額，生產(chǎn)設(shè)備在國(guó)際上處于領(lǐng)先水平。我國(guó)從上世紀(jì)七十年代開(kāi)始生產(chǎn)灰砂磚，所用的設(shè)備主要是五、六十年代水平的八孔壓磚機(jī)和16孔壓磚機(jī)，存在單面加壓和原料中氣體無(wú)法排出等缺點(diǎn)，造成產(chǎn)品兩面密實(shí)度不同和磚體分層現(xiàn)象。

　　壓磚機(jī)是蒸壓粉煤灰磚和灰砂磚生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，帶有自動(dòng)碼坯裝置的壓磚機(jī)還能有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，需加強(qiáng)技術(shù)開(kāi)發(fā)力度。

　　3．高保溫性復(fù)合墻體材料

　　建筑節(jié)能已成為我國(guó)節(jié)能的重點(diǎn)。目前我國(guó)多數(shù)建筑單位面積的熱損失為發(fā)達(dá)國(guó)家的3倍左右。主要原因是外墻的保溫太差，傳熱系數(shù)太大。要實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能，必須提高外墻的保溫性能、外窗的保溫性和氣密性。

　　復(fù)合墻體可在工廠予制，也可現(xiàn)場(chǎng)施工；保溫材料可以是泡沫塑料，也可以是巖棉或玻璃棉等。

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　　4、效益分析

　?。?）節(jié)地和節(jié)約資源

　　發(fā)展綠色墻體材料將取得顯著的節(jié)地和節(jié)約資源效果。發(fā)展新型墻體材料可使資源消耗量減少30％以上。

　　綠色墻體材料節(jié)省資源，節(jié)地效果則更為顯著，到2020年在墻體材料總產(chǎn)量增加1，300億塊的情況下，資源消耗量卻略有下降，年節(jié)地則高達(dá)34.5萬(wàn)畝，燒磚大量毀田情況可基本扭轉(zhuǎn)。

　　（2）節(jié)約能源

　　與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比，節(jié)能的綠色墻體材料可使建筑平均節(jié)能約30％。發(fā)展綠色墻體材料代替實(shí)心粘土磚的節(jié)煤量為：2010年800萬(wàn)噸，2020年1，400萬(wàn)噸。使用綠色水泥可節(jié)煤：2010年為2400萬(wàn)噸、2020年為6100萬(wàn)噸。

二、綠色水泥生產(chǎn)技術(shù)

　　水泥工業(yè)是資源密集型產(chǎn)業(yè)。我國(guó)的水泥大多采用落后的工藝技術(shù)與裝備生產(chǎn)，由國(guó)際先進(jìn)的新型干法預(yù)分解技術(shù)生產(chǎn)的高標(biāo)號(hào)水泥僅占40％。人工無(wú)序采挖優(yōu)質(zhì)石灰石礦生產(chǎn)低質(zhì)水泥的落后生產(chǎn)方式，水泥工業(yè)又是高能耗產(chǎn)業(yè)，2003年我國(guó)水泥生產(chǎn)每年消耗標(biāo)煤1.15億噸，噸水泥平均綜合能耗比世界先進(jìn)水平高出30～40％。

　　綠色水泥生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)從源頭——石灰?guī)r礦產(chǎn)資源的現(xiàn)代開(kāi)采技術(shù)入手，做到資源的高效節(jié)約利用，自主開(kāi)發(fā)大型新型干法水泥生產(chǎn)和余熱發(fā)電技術(shù)，綠色水泥和耐久混凝土的研究與開(kāi)發(fā)將遏制大量低質(zhì)水泥的生產(chǎn)和使用，工業(yè)廢棄物資源化技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用將對(duì)我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)做出貢獻(xiàn)。

三、結(jié)語(yǔ)

　　綜上所述，建材工業(yè)未來(lái)發(fā)展方向應(yīng)當(dāng)是發(fā)展綠色建材工業(yè)，推進(jìn)能源、資源的高效合理利用，實(shí)現(xiàn)廢棄物資源化，為發(fā)展資源節(jié)約型、環(huán)境友好型建筑業(yè)提供支撐。