关于培育壮大我市绿色墙体材料应用的研究

2021-11-29李艳粉朱利霞

焦作大学学报 2021年3期

李艳粉朱利霞

（焦作大学，河南焦作 454000）

1.绿色墙体材料的研究背景

根据相关资料显示，我国目前的能源消耗形势十分严峻。人均煤炭储量是世界平均水平的1/2，石油的人均储量是世界平均水平的40%，人均耕地为世界平均水平的1/3，人均水资源只占到世界平均水平的1/4。在这种情况下，建筑能耗却一直居高不下，尤其是住宅能耗占比达到32%。在我们继续现在的高能耗而不推行绿色建筑、节能减排的前提下预测，在未来的15年，我国的住宅建筑能耗每年将达到11亿吨标准煤，这个数字相当于我们目前情况下建筑能耗的3倍。

据大量数据测算，如果从现在起，我们重视并全面开展建筑节能工作，强制实施建筑节能，我国的建筑能耗每年至少可以减少3.5亿吨标准煤，这样不仅可以缓解国家的能源紧张，还能使排污情况得到有效改善，对于可持续发展来说十分有利。而以工业固体废弃物、矿渣、石膏等为主要原材料的新型墙材，不但能避免毁林、毁田造成的生态破坏，还能大大降低建筑能耗,因此,开发新技术,推广到市场,是紧迫的。

2.绿色墙体保温材料在国内外发展现状

建筑墙体保温有四种技术形式：外保温、内保温、混合保温和自保温。本文主要研究的是利用工业废弃物生产自保温砌块，这是一种新型的绿色墙体材料，造价低，时效性高。

2.1 国外外墙保温材料发展现状

上世纪70年代，轻质混凝土、加气混凝土等保温材料更多地应用于建筑外墙，随着全球对资源环境的越来越重视，对建筑节能的要求也在不断提升，发泡聚苯乙烯、岩棉、玻璃棉、聚氨酯等新型材料逐渐成为保温材料的主力军。20世纪40年代，瑞典和德国已经出现了外墙外保温系统，欧美发达国家把外墙外保温建筑作为主要节能技术在市场推广。随着世界能源短缺，欧美发达国家对于保温材料的研究更加迫切，据报道，已经开始了超级保温材料和高性能保温材料的研究。

2.2 我国外墙保温材料发展现状

在绿色建筑技术的应用推广上，我国起步较晚。上世纪80年代，在外墙保温材料市场上，主要有珍珠岩、复合硅酸盐、海泡石和与有机硅复合的外墙保温砂浆等产品。在我国北方地区，因为地理原因，这些墙体保温材料占有的市场比例较大。伴随经济发展和生活水平的提高，人们对建筑节能的要求也与日俱增，以前在市场上占比较高的这些产品在性能指标上也已难以达标，值得一提的是，这些保温材料的从业企业有一些不能满足市场的特征：生产规模小，设备不能满足生产需要；生产过程没有严格的流程，导致质量不能保证。直到2000年前后，这些保温材料才从北方市场上退出。近些年来，随着技术的不断进步，外墙外保温系统得到了迅猛发展，跟欧美国家相比，毫不逊色。

2.3 河南省及焦作市外墙保温材料发展现状

河南省的保温材料的发展与全国基本同步，有些领域还处于全国领先水平，如河南比较早采用无机轻质材料制备自保温砌块砖。比较先进的是无机保温材料和发泡高分子材料的防火改性，没有改变传统施工的范畴。

焦作市是百年煤城，煤炭资源的综合利用可以追溯到从上世纪70年代初，将废弃资源如煤矸石、粉煤灰等再利用，应用到新型墙材。随着经济的高速发展，焦作按照 “把绿色变成焦作底色”的精神，把建设绿色焦作推向了高潮。市墙体材料改革办公室紧紧围绕“奋力谱写高质量发展的焦作篇章，努力在中原更加出彩中出重彩更精彩”的奋斗目标，建立专项墙改基金，对新型墙材企业进行严格认定和大力扶持，强化新型墙材产品质量建设，推动新型墙材行业向高质量发展转型。截至目前，焦作市共生产非黏土类新型墙材约198.1亿块标砖，燃煤节约量为123.5万吨，土地资源节约约33253亩，废弃减排量为27840吨，固废的综合利用量达到4230万吨，带动社会资金10亿余元投入到新型建材行业中，给1万余人提供了直接或间接工作岗位，在保护耕地、大气污染防治、资源综合利用和生态环境保护等方面作出了实实在在的贡献，产生了较为可观的社会效益、经济效益和环境效益。在新型外墙保温材料行业当中也是一样，印发了《焦作市住建局关于进一步加强新型墙材应用监管的通知》，刺激绿色墙材的需求，使绿色墙体材料行业得到了广大的发展空间。

3.新型墙体保温材料研制的可行性

本文研究的新型墙体保温材料符合保温系统发展的新趋势，用无机材料代替有机材料，用自保温代替外保温，在保温、隔音等方面效果更优，相比其他保温系统，造价更低，工程施工更容易，市场更具有普遍性。按本项目的研究规划，响应国家号召，走节能环保的路子，通过几年的研究模拟，加上焦作大学项目团队教师的创新，预计可以在节能环保方面获得大幅度提升，最终可以开拓更广的市场，实现生产规模化。当然，在这个过程中，为了使我们的产品具有市场竞争力，成为企业的主导产品，我们会通过调整产品结构形式、投入市场的形式，力争本项目研究的产品能够创造更大的利润。本文研究的自保温砌块通过改变传统砌块的结构，选择采用更加轻质的材料，造价低，施工简单可行，运用科学的绝热原理，外装饰也更加简洁，便于制备，在市场上具有规模化推广使用的价值和空间。本文研究的绿色墙体保温材料，焦作大学已初步研制出新型的自保温砌块，并在此产品的研发上获得了国家专利，经权威部门检测，保温效果良好，受到河南省住建厅和省墙改办领导和专家们的一致好评。

4.预计的经济效益和社会效益

4.1 预计经济效益

该新型保温砌块的生产成本在25元/m2以内，市场售价约为75元/m2。如果一个年产10万m3规模的砌块生产企业，预计每年可实现实3750万元的销售额和2000余万元利润。如果能在全省推广，经济效益是非常可观的。

4.2 预计环境效益

本研究主要利用粉煤灰、工业废渣和废碱液等为原料制备，能够实现废物再利用，节约资源，减少二氧化碳、二氧化硫和烟尘的排放，环境效益十分显著。节能产品每年可为国家节省大量的能源，减少大量用电消耗，对经济增长更是一种扶持，环境效益十分显著。

5.河南省的政策支持

河南省制定了《河南省绿色建筑行动实施方案》,在政策上向绿色建筑行业倾斜，与此同时，还对推行绿色建筑材料的企业实行奖励机制，设立专项基金来对重点项目进行扶持，鼓励房地产开发企业使用绿色建材。对使用新型绿色墙体材料,并获得绿色建筑星级评价三星、二星、一星的建筑,制定了相关政策予以奖励，在经济上予以最大限度的优惠。对获得绿色建筑评价星级的项目,优先推荐申报中州杯、鲁班奖等评优评奖项目。