因地制宜發(fā)展墻體材料工業(yè)
墻體材料是建筑物的主要結(jié)構(gòu)砌筑及圍護材料,是建筑物的主體材料,我國房屋建筑材料中70%是墻體材料,幾乎占每棟建筑物主體固體材料用料的80%以上。墻體材料工業(yè)是中國建材工業(yè)的重要組成部分,也是基礎工業(yè)之一。
我國墻體材料發(fā)展現(xiàn)狀與存在問題我國墻材總產(chǎn)量大,企業(yè)數(shù)量多,但人均勞動生產(chǎn)率低,品種少,規(guī)格單一,質(zhì)量水平一般。近年來,由于墻體材料革新與建筑節(jié)能政策的推動,我國墻體材料由單一燒結(jié)黏土實心磚發(fā)展到近百種。新型墻體材料雖然發(fā)展較快,品種較多,但從總體上講,材料性能差,還不能滿足建筑節(jié)能的要求。
磚瓦是我國墻材工業(yè)的重要組成部分,約占我國墻體材料總量的90%以上。我國磚瓦企業(yè)數(shù)量有10萬多個。無論是產(chǎn)量,還是企業(yè)數(shù)量及占用土地面積均為世界各國之首。人均年生產(chǎn)量折標磚在15萬塊以下,而歐洲一些發(fā)達國家,如法國、德國、意大利等人均年生產(chǎn)量折標磚可在400萬塊以上,勞動生產(chǎn)率相差25倍以上。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,墻體材料也得到快速發(fā)展,我國每年新開工建筑面積達20億平方米,墻體材料使用量高達8500億塊(其中黏土磚用量約為6500億塊)標磚,其產(chǎn)值接近建材工業(yè)總產(chǎn)值的三分之一。各類新型墻體材料產(chǎn)量達3500億塊標磚,約占墻體材料總量的40%。實心黏土磚仍然是墻體材料的主要材料,總產(chǎn)量達5000億塊,占墻體材料總量的60%,耗能多達5000多萬噸標準煤。
黏土實心磚主導墻體材料市場,不僅制約著建筑節(jié)能目標的實現(xiàn),還存在著毀田取土、高能耗與破壞生態(tài)等問題。為此,2005年國務院辦公廳以辦發(fā)【2005】33號文件下發(fā)了《關于進一步推進墻材革新和推廣節(jié)能建筑》的通知,明確提出,到2010年底所有城市禁止使用黏土實心磚,全國實心黏土磚年產(chǎn)量控制在4000億塊以下,今后要嚴格控制和逐步取代普通黏土實心磚的生產(chǎn)和使用,大力推廣新型墻體材料。新建建筑嚴格執(zhí)行建筑節(jié)能設計標準,有條件的城市率先執(zhí)行節(jié)能率65%的地方標準。到2010年新型墻體材料產(chǎn)量占墻體材料總數(shù)的比重達到55%以上,建筑應用比例達到65%以上。
我國發(fā)展的新型墻體材料種類按照工藝性能分為燒結(jié)墻體材料與非燒結(jié)墻體材料。燒結(jié)墻體材料包括燒結(jié)實心磚、燒結(jié)空心磚、燒結(jié)多孔磚、燒結(jié)砌塊與燒結(jié)板材;非燒結(jié)墻體材料包括混凝土砌塊、加氣混凝土砌塊、混凝土磚、石膏板、GRC輕質(zhì)板材、加氣混凝土板材、加氣陶粒砌塊與板材等多個品種。然而,燒結(jié)墻體材料以其自身獨有的耐久性、抗變形收縮性、尺寸穩(wěn)定性、居住舒適性等技術(shù)指標及各地廣泛適用的使用性能,在新型墻體材料發(fā)展中仍保持主導地位。在每年生產(chǎn)的3500億塊新型墻材中,生產(chǎn)廢渣新墻材1300億塊標磚,每年利用廢渣生產(chǎn)非燒結(jié)墻體材料僅60億塊標磚。
墻體材料工業(yè)的發(fā)展不僅是產(chǎn)品的種類發(fā)生了較大的變化,而且也帶動了原料種類的變化,我國生產(chǎn)墻體材料的原料已由原來的黏土1種,發(fā)展到如今包括黏土、工業(yè)廢渣、農(nóng)作物秸稈、頁巖、石膏、高嶺土、膨潤土、硅藻土、硅砂等非金屬礦資源和建筑垃圾與生活垃圾、城市淤泥等城市固體廢棄物幾大類數(shù)十種原料。
墻體材料工業(yè)的發(fā)展,不但是產(chǎn)品種類的變化,而且是原料種類的增長。但是目前較為成熟的、常見的生產(chǎn)燒結(jié)墻體材料的技術(shù),除了黏土生產(chǎn)燒結(jié)磚技術(shù)以外,還有煤矸石生產(chǎn)燒結(jié)磚、粉煤灰生產(chǎn)燒結(jié)磚、頁巖生產(chǎn)燒結(jié)磚技術(shù)等;非燒結(jié)墻體材料技術(shù)除了混凝土空心砌塊、加氣混凝土砌塊生產(chǎn)技術(shù)外,還增加了紙面石膏板生產(chǎn)技術(shù)、纖維增強水泥板材生產(chǎn)技術(shù)等。這些技術(shù)的發(fā)展為墻體材料行業(yè)帶來了前所未有的機遇,也為因地制宜發(fā)展墻體材料創(chuàng)造了條件。
墻體材料的發(fā)展要以建筑節(jié)能為核心我國建筑能耗已占全國總能耗的28%,其中,建筑使用能耗占建筑能耗的88%,建筑圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量約為建筑使用能耗的72%,在現(xiàn)有建筑中99%以上是高耗能建筑,新建建筑中95%以上是高能耗建筑,建筑能耗比國際先進水平高2~3倍,僅住宅取暖一項每年就消耗標準煤達2億多噸。在我國現(xiàn)行建筑運行中,北方建筑采暖每年多消耗2000萬噸標煤,直接損失達70億元,多排放CO252萬噸。南方地區(qū)夏季制冷也消耗大量電力。建筑使用能源浪費驚人,建筑節(jié)能刻不容緩。
發(fā)展以建筑節(jié)能為核心的大摻量、高孔洞率、導熱系數(shù)低的墻體材料制品,首先要考慮易生產(chǎn)并生產(chǎn)出質(zhì)量與檔次較高的燒結(jié)空心磚、多孔磚與燒結(jié)保溫空心砌塊的原料,如頁巖、煤矸石、粉煤灰等,再考慮利用其他工業(yè)廢棄物與城市廢棄物,如赤泥、尾礦、城市污泥與建筑垃圾等,由于目前在生活垃圾生產(chǎn)墻體材料方面存在較大的技術(shù)問題,該技術(shù)還未能普及,需進一步進行完善。最后可考慮利用脫硫石膏、粉煤灰生產(chǎn)加氣混凝土等非燒結(jié)制品。
墻體材料的發(fā)展不僅要以建筑節(jié)能為核心,還要適應建筑功能改善的要求,以滿足不同建筑結(jié)構(gòu)和不同檔次建筑的需要。以框架結(jié)構(gòu)為主的高層建筑,應積極發(fā)展?jié)M足建筑功能要求、保溫隔熱性能優(yōu)良、輕質(zhì)高強、便于機械化施工的各類內(nèi)外墻板與空心磚砌體;多層砌筑結(jié)構(gòu)和高層框架結(jié)構(gòu),承重墻體材料應重點發(fā)展承重混凝土小型空心砌塊和承重利廢空心磚;非承重墻體材料應以利廢的各類非承重砌塊和輕板為主。
大量堆積起來的工業(yè)廢渣與城市固體廢棄物,對現(xiàn)在與未來人們造成的危害不容忽視,而墻體材料的生產(chǎn)是消耗大量工業(yè)廢渣與城市固體廢棄物的主要途徑。有煤礦和火力發(fā)電廠的地區(qū),應積極發(fā)展高強度、高孔洞率、高廢渣摻加量、高保溫隔熱性能的煤矸石燒結(jié)空心磚和粉煤灰燒結(jié)空心磚、粉煤灰加氣混凝土、粉煤灰蒸壓磚及其他利廢制品;頁巖和灰砂原料豐富的地區(qū),應積極發(fā)展燒結(jié)頁巖和蒸壓灰砂制品,使這些產(chǎn)品成為當?shù)匦滦蛪w材料的主導產(chǎn)品。利用當?shù)刭Y源,積極發(fā)展低能耗、低污染、高性能、高強度、多功能、系列化、能夠提高施工效率的新型墻體材料產(chǎn)品,不但可以充分利用當?shù)刭Y源,而且解決了大量的廢棄物處置難題。
墻體材料發(fā)展應考慮當?shù)刭Y源條件節(jié)能利廢是墻體材料發(fā)展的先決條件,但并不是惟一條件,墻體材料的發(fā)展必須結(jié)合當?shù)氐馁Y源條件,因為墻體材料的發(fā)展不能脫離經(jīng)濟效益這一前提條件,而僅考慮其社會效益。由于運輸半徑與成本的限制,墻體材料具有很強的地域特性,成為地道的地方性材料。因此墻體材料的發(fā)展,不能脫離當?shù)氐馁Y源條件。
比如,黏土是一種含水鋁硅酸鹽產(chǎn)物,是由地殼中含長石類巖石經(jīng)過長期風化和地質(zhì)作用而生成的,在自然界中分布廣泛,種類繁多,藏量豐富,是一種寶貴的天然資源。黃土中含有大量的黏土礦,主要分布于中亞到我國的西北、華北和東北一帶。世界上最大的黃土高原就是位于黃河上中游地區(qū)的黃土高原,橫跨青海、寧夏、甘肅、陜西、山西、河南6省區(qū)。黃土覆蓋厚度一般在100米以下,而以隴東、陜北、晉西黃土層最厚,最厚在蘭州,達300米以上。黃土分布的面積和厚度,均居世界之冠。黃土中粗粉砂含量由西北向東南遞減,黏土的含量卻從西北向東南遞增。黃土高原擁有大量的黏土資源,為黏土燒結(jié)磚的發(fā)展提供了其他地區(qū)無法比擬的原料條件優(yōu)勢,決定了黃土高原地區(qū)黏土燒結(jié)磚幾千年以來,其他原料無法替代的發(fā)展歷史。
然而,我國東北地區(qū),由于黏土資源的匱乏,使得當?shù)仞ね临Y源相當珍貴,另外該地區(qū)黏土資源含有大量砂土,對生產(chǎn)燒結(jié)墻體材料產(chǎn)品造成不良影響。但是東北地區(qū)具有大量的煤炭資源,可以提供墻體材料發(fā)展所需的煤矸石原料,所以就決定了該地區(qū)煤矸石燒結(jié)磚廠家較多。近年來,國內(nèi)其他有電廠、煤礦的地區(qū),新建煤矸石與粉煤灰燒結(jié)磚生產(chǎn)線與加氣混凝土砌塊生產(chǎn)線的數(shù)量劇增。這些局面的形成,無疑都是優(yōu)先考慮經(jīng)濟效益,因地制宜發(fā)展墻體材料工業(yè)的結(jié)果。
綜上所述,各地要結(jié)合本地資源、地理環(huán)境和建筑結(jié)構(gòu)等具體條件,確定新型墻體材料主導產(chǎn)品,與規(guī)劃、設計、建設、施工部門密切配合,協(xié)調(diào)解決好推廣應用中存在的問題。根據(jù)當?shù)亟ㄖY(jié)構(gòu)體系、建筑功能要求,研究確定與當?shù)刭Y源、經(jīng)濟發(fā)展水平相適應的主導產(chǎn)品,采取有力措施,包括必要的行政措施,因地制宜發(fā)展墻體材料工業(yè)。
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