程運平 薛俊杰 田梅霞 白曉敏 杜 娟 趙香玉
河南建筑材料研究設計院有限責任公司(450002)
傳統的墻體材料具有承重、分隔、遮陽、避雨、擋風、絕熱、隔聲、吸聲和隔斷光線等作用,而隨著社會經濟的發展,人們更加關注墻體材料的健康性、環保性和安全性,我國綠色環保墻體材料工業也經歷了從無到有、從小到大的發展過程。
新型綠色墻體材料是指以混凝土、水泥、砂等硅酸質材料為原料,摻加適量的粉煤灰、煤矸石、爐渣等工業廢料或建筑垃圾,采用壓制或燒結、蒸壓等工藝制成的非黏土磚、建筑砌塊及建筑板材,一般具有保溫、隔熱、輕質、高強、節土、節能、利廢、環保、改善建筑功能和增加房屋使用面積等一系列優點,具有消磁、消聲、調光、調溫、隔熱、防火、抗靜電的性能。
我國耕地面積僅占國土面積的10%,不到世界平均水平的一半。我國70%的房屋建筑材料是墻體材料,其中黏土磚占據主導地位,生產黏土磚每年耗用粘土資源達10多億m3,約相當于毀田50萬畝。同時,我國每年生產黏土磚需消耗7 000多萬t標準煤,如果實心黏土磚產量繼續增長,不僅增加墻體材料的生產能耗,而且導致新建建筑的采暖和空調能耗大幅度增加,將嚴重加劇能源供需矛盾。
紅磚屬于實心黏土磚,是我國應用時間較早、應用范圍較廣的傳統墻體材料。用紅磚砌筑的墻體一般稱磚墻,具有較高的強度和耐久性,以及良好的保溫隔熱和吸音隔聲性能。但磚墻也有施工效率低、自重大、抗震性能差、占用土地資源、能耗大等缺點,不符合節能、環保的發展理念和現代建筑業的要求。
推進墻體材料革新和推廣節能建筑是保護耕地和節約能源的迫切需要。根據《國務院辦公廳關于進一步推進墻體材料革新和推廣節能建筑的通知》,我國將逐步禁止生產和使用實心黏土磚。
從我國墻改規劃和實施情況來看,所有一、二線城市和部分三、四線城市已經明令禁止生產和使用實心黏土磚,部分城市已經開始禁止生產和使用黏土類空心磚,可以預見,以紅磚為代表的黏土磚退出墻材市場已成定局。
目前,新型綠色墻體材料的品種有20種之多,具有以下應用特點:①節約或少量使用天然原材料,特別是不可再生資源,如水泥、石灰、石膏、黏土等;②大量利用工業廢渣(煤矸石、粉煤灰、爐渣等)代替部分或全部天然資源;③盡量使用具有潛在水硬性的工業廢渣代替部分水泥等膠凝材料;④生產過程中盡可能地節約能源,如煤、電、天然氣、油料等;⑤生產過程中盡可能少地排放或不排放有害的廢渣、廢氣、廢水等;⑥具有較高的質量、較好的多功能性和較長的使用壽命;⑦施工性好、施工便捷、施工效率高、施工強度低、施工技術成熟、施工配套機具齊全、施工質量有保證;⑧外墻采用復合保溫技術,在長期的使用過程中具有節能降耗的作用;⑨墻材產品使用壽命終結后,可循環利用或回收加工利用。
新型綠色墻體材料必須符合國家環保、節能政策導向,有利于提高建筑安全性,適應現代建筑業快速施工的要求,其未來的發展方向主要有:①在節約資源和環保節能方面:從使用天然材料進一步轉變為利用合成材料;②廣泛利用固體廢料制作墻材是新材料領域的研究重點:用含能高的粉煤灰、煤礦石和爐渣生產水泥、磚、砌塊等墻體材料,用稻草、棉桿、花生殼等農業有機廢料制作輕質板材等;③用納米技術、生物化學技術、稀土技術、光催化技術、氣凝膠技術、信息技術等高新技術來提高產品的高科技含量,提高產品的附加值、功能和檔次。
發展新型綠色墻體材料,不僅能與生態環境相協調,還能促進社會經濟的可持續發展。墻體材料改革是建設資源節約型社會的重要舉措,是實施可持續發展戰略、落實科學發展觀的必然要求。