我国既有建筑达430亿平方米,且95%以上都不是节能建筑。墙体材料是建筑物的主要结构砌筑及围护材料,是建筑的主体材料,几乎占每栋建筑物工程固体用料的85%以上。因此,墙体材料和围护结构是决定建筑能耗的关键,建筑节能主要就是通过改善墙体围护结构的热工性能来实现的,从源头上解决建筑节能的问题就是要从标准上提高墙体材料的热工性能。以砖瓦工业为主逐渐发展壮大起来的、我国墙体材料工业,是我国建材工业的重要组成部分;其产量、产值在建材工业中占据举足轻重的位置;同时也构成了影响可持续发展的社会问题;其产品性能与质量对建筑寿命和综合能耗的影响也是巨大的。
“从生态学的角度上看,烧结新型建材产品在蓄热导热、湿传导、隔音、抗蠕变、抗开裂、自洁等方面都具有其他材料不可模仿的特性;在使用过程中其耐久性、抵御恶劣环境和腐蚀性物质(尤其是大城市城区的空气、酸雨等)侵蚀的能力、防火性能等也远远超过了钢材及混凝土。因此,着力发展烧结新型建材产品是当务之急。”中国建筑材料联合会常务副会长、中国砖瓦工业协会会长孙向远,在日前接受本报记者采访时,再三强调了以上想法。
记者:近年来,新型烧结砖产品应用范围不断扩大,用清水墙砖设计、建造的“夹芯墙”结构体系在我国取得了突破,各类空心砖的应用范围不断扩大,具有生态功能的烧结铺地转的应用也在逐渐增多,具有高像温隔热性能的烧结砌块引进生产线已动工建设,但从全国整体来看,占行业主体的砖瓦企业技术装备落后,能耗大,污染严重,节能减排任务十分艰巨,新型烧结产品的生产和应用标准体系极不完善,如何解决这一问题?目前,我国建筑材料与建筑能耗的现状如何?我国砖瓦工业今后的发展方向是什么?
孙向远:与墙材革新和建筑节能深入发展的要求相比,目前我国砖瓦行业的发展现状还存在很大的差距:一是结构调整任务依然繁重。实心黏土砖占据墙体材料主体的状况没有从根本上得到改变。企业规模普遍偏小,年产1000万块标砖以下的小规模企业约占砖瓦企业总数的65%~70%;二是新产品开发与技术创新实力明显不足。高档次、高强度产品仍为市场稀有产品,未形成生产和应用的市场大气候;三是新型烧结产品的生产和应用标准体系极不完善。比如烧结保温隔热砌块、烧结清水墙装饰砌块、烧结砖陶板等新型烧结产品尚缺乏统一的产品标准和建筑设计标准及施工图集,产品推广应用十分艰难;四是技术装备水平亟待提高。目前,国产砖瓦设备只能满足中低档产品的生产需求。生产高档次、高质量的烧结空心砖和空心砌块,还需在原料处理设备、真空挤出机、切码运系统设备等方面深入研究;五是节能减排任务十分艰巨。
尽管砖瓦行业是利用工业废弃物特别是可燃废弃物最多的行业,但毕竟是一个以窑炉生产、以烧结为主的工业部门,加上砖瓦产量巨大,小规模生产企业又占行业主体,技术装备落后,造成能源消耗总量巨大,环境污染严重,与节能减排形势的要求相差甚远,因此,这个行业节能减排的潜力较大、任务繁重。对此,砖瓦行业—方面要通过积极开发和发展高强度、高孔洞串、高质量的烧结空心砖和空心砌块,通过调整产品结构,实现结构性节能减排;另一方面,要通过行业技术进步和加强管理,提高生产的集约化程度,从根本上保证对能源、资源的有效利用,实现技术性节能减排。
墙体材料和围护结构是决定建筑能耗的关键。根据传热学原理,建筑能耗主要是由外围护结构的传热特性导致的热量散失,建筑物围护结构的热散失所占的比重极高,约占77%,其中墙体散热(含空气渗透散热)占59.4%。因此,建筑节能主要是通过改善墙体围护结构的热工性能来实现的。单一材料砌体结构的热工性能主要取决于墙体厚度、材料导热系数和砌筑砂浆层的厚度和导热系数;复合墙体的热工性能则还与所用多种材料的导热系数、结构形式及施工方法有关。但是从绿色建筑的观点看,采用多种材料复合的外墙体,在建筑物使用寿命终结后的分离、回收利用等方面还存在较大的困难。从墙体结构形式来看,我国目前已基本淘汰了外墙内保温结构,采用最多的是外墙外保温方式和少量的夹心墙体结构保温形式,保温材料的热工性能、耐候性、耐久性、环保性及施工技术都会对建筑产生重要的影响。因此,从源头上解决建筑节能的问题就是要从标准上提高墙体材料的热工性能,重点研发和推广高保温隔热性能的烧结砌块,具有装饰功能的清水墙多孔砖,大尺寸、高孔洞率的楼板砖,烧结内隔墙空心砖及空心条板(砌块),烧结外墙干挂装饰板产品等。
由于我国城市化建设的快速发展,高层和小高层混凝土剪力墙结构的建筑发展很快,但是由于混凝土墙体极高的传热系数使其使用能耗远远高于砖建筑,是典型的高能耗建筑。根据建筑材料的性能设计适应不同环境特点的墙体结构形式也是减少建筑能耗、提高建筑质量的重要保证。