东北地区开发新型节能墙体材料的实践研究
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作者: 朱智
【摘要】 新疆城建（集团）股份有限公司作为西北第一家“城建类”上市公司，一直致力于新型建筑材料的研发，引进德国凯乐公司先进设备和制砖工艺，先后成立了新疆凯乐新材料有限公司和吉林凯乐新材料有限公司，在东北地区开发新型节能墙体材料。利用该项目适合严寒地区的特点，又符合国家产业政策的导向，利用粉煤灰等工业废渣生产墙体材料，能化害为利、变废为宝，是利在当代、功在千秋的光辉事业。本文阐述了在东北地区开发新型节能保温墙体材料的优势和意义。
【关键词】 东北地区 开发 新型节能墙体材料
新疆城建（集团）股份有限公司作为西北第一家“城建类”上市公司，一直致力于新型建筑材料的研发，2007年起独资成立新疆凯乐新材料有限公司，专业开发替代粘土砖及替代外墙外保温于一体的新型节能保温烧结砖，填补了国家同类产品的空白，是国家2008年度十大节能项目之一。2011年9月由新疆凯乐新材料有限公司出资1000万元，在吉林省德惠市注册成立吉林凯乐新材料有限公司，开发新型节能保温烧结砖项目。
一、新型节能保温烧结砖项目简介
新型节能保温烧结砖项目采用欧洲先进的生产技术，引进德国KELLER公司的流水生产线，以工业废渣、页岩为主要原料，利用工业废渣中可燃物的辅助热源，经原料制备、成型、干燥和焙烧而成的一种性能优异的墙体材料，主要优点：一是利废：利用煤矸石、粉煤灰等工业废渣及页岩取代粘土原料，节约粘土资源。二是节土节地：煤矸石、粉煤灰等工业废渣的长期堆存大量占用土地，用于制砖既节约占地，又减少了制砖取土用地。三是保护环境；长期堆存的煤矸石、粉煤灰会自燃、风吹雨淋，污染大气、地下水，破坏生态系统。四是节能：烧结砖焙烧时，由于煤矸石、粉煤灰等工业废渣内燃产生的热量被充分利用，从而减少了外投燃料，在生产过程中抽取焙烧窑中的余热用于干燥窑及其他工艺流程，充分利用焙烧窑热量，可有效节约燃煤，以及利用余热采暖。该项目经过2年的考察期，于2007年在乌鲁木齐市正式开建。
二、国家产业政策对项目的支持
国家经贸委以国经贸源〔2001〕1021号文颁发了《墙体材料革新“十五”规划的通知》，该通知中指出：“烧结砖：发展利用粉煤灰等工业废渣，江河（湖、海）淤泥，生活、建筑垃圾为主要原材料的非粘土资源的烧结多孔砖。要求达到四高，即高掺量（掺废渣量30%以上），高孔洞率（孔洞率25%以上），高强度、高保温性能，同时还要满足装饰效果的要求。”
国家财政部、国家税务总局以财税〔2001〕198号文颁发了《关于部分资源综合利用及其他产品增值税政策的通知》，通知中规定：“自2001年12月1日起，对增值税一般纳税人生产的粘土实心砖、瓦一律按适用税率征收增值税，不得采取简易办法征收增值税。”国家经贸委办公厅于2001年12月21日以国经贸资源〔2001〕624号文转发了上述通知，这一政策的实施，为新型墙体材料的发展提供了非常有利的市场竞争环境。
国务院办公厅又发布了国办发〔2005〕33号文件《国务院办公厅关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知》，加大了墙体材料革新和推广节能建筑的力度，为有效保护耕地和节约能源明确了工作要求，落实任务目标，逐步禁止生产和使用实心粘土砖，积极推广新型墙体材料。
“十二五”墙体材料革新指导意见中提出，到2015年，全国30%以上的城市实现“限粘”、50%以上县城实现“禁实”；全国实心粘土砖产量控制在3000亿块标准砖（折合）以下，新型墙体材料产量所占比重达65%以上，建筑应用比例达75%以上；新型墙体材料产品生产能耗下降20%；新型墙体材料技术装备整体水平显著提升，产品质量明显提高，产品结构进一步优化。
长春市政府在此形势下，根据国家第“十一五”规划的要求和2010年目标纲要，以长城乡墙字〔2004〕48号文发布了《长春市墙体材料改革规划》对该市建筑业和建材工业以调整结构，节能、节水、节地、减少污染为重点，提出了开发和推广新型建材及制品，限制并逐步禁止实心粘土砖的生产和使用。因此，在吉林省开发建设新型节能保温烧结砖项目，顺应了产业发展方向，得到了国家相关政策的引导和扶持。
三、开发新型节能保温烧结砖项目的地缘和气候优势
东北地区是我国纬度位置最高的区域，北面与北半球的“寒极”——维尔霍扬斯克—奥伊米亚康所在的东西伯利亚为邻，从北冰洋来的寒潮，经常侵入，致使气温骤降。西面是高达千米的蒙古高原，西伯利亚极地大陆气团也常直袭东北地区。因而本区冬季气温较同纬度大陆低10℃以上。东北面与素称“太平洋冰窖”的鄂霍次克海相距不远，春夏季节从这里发源的东北季风常沿黑龙江下游谷地进入东北，使东北地区夏温不高，北部及较高山地甚至无夏。由于气温较低，蒸发微弱，降水量虽不十分丰富，但湿度仍较高。从而使东北地区在气候上具有冷湿的特征。
吉林省德惠市处于吉林省中北部，松辽平原中部腹地，长春、哈尔滨、吉林市、松原四大城市重心上。京哈铁路、京哈高速公路、哈大高速铁路、102国道等东北物流大动脉平行从区内穿过，地理位置优越，交通便捷。德惠市北距哈尔滨150余公里，南到沈阳320公里，属于长春市行政管辖范围，据长春市65公里，便于将来产品销售辐射东北地区。
四、开发新型建筑墙体材料项目的原材料优势
新型节能保温烧结砖项目是以页岩、工业废渣为主要原料。
德惠市拥有吉林省唯一的大型页岩矿床，含有较丰富的品质优良、便于开采的页岩资源储量，目前探明的保有储量约31980千吨。工业废渣包含粉煤灰、煤矸石、啤酒厂过滤料、糖厂糖渣、造纸厂尾浆等。煤矸石是煤伴生废石，在掘进、开采和洗煤过程中排出的固体废物，是碳质、泥质和砂质页岩的混合物，具有低发热值。粉煤灰是电厂排放的工业废渣，长期堆存的不仅占用大量土地，而且经自燃、风吹雨淋会污染大气和地下水，破坏生态环境。 利用煤矸石、粉煤灰等工业废渣制砖以利废、节土节地、节能和保护环境为主要特征，是消耗利用工业废渣的最有效的途径之一。利用工业废渣生产节能保温砌块，符合国家墙体材料革新和利用“三废”制砖等一系列产业政策方向，在节约耕地、减少废弃物堆存与维护费用、降低生产经营成本、环保利废的同时，又为企业可持续发展开辟了新的途径，不仅能获得较好的经济效益，而且有着良好的社会效益。
五、开发新型建筑墙体材料项目达到节约土地、节约能源的目的
砖瓦生产对土地的占用和破坏相当严重，保护环境、保护耕地是我国的基本国策，国务院对发展新型墙体材料和建筑节能材料出台了多项鼓励政策，而对生产和使用粘土实心砖实行限制政策，并以行政手段来鼓励发展新型墙体材料和节能建筑，限制粘土实心砖的生产、使用，大力发展新型墙体材料，用三废制造新型墙体材料，是墙体材料革新的大趋势和必由之路。
1、节约土地方面
实施本项目每年可利用工业废渣15.6万吨，折合12.45万立方米，按堆高平均堆高10米计，每年可减少占地约12450平方米。
2、生产节能方面
在我国生产1万块烧结普通砖需标煤1.1吨，而本项目360000万块利用页岩和工业废渣烧结砖生产线，充分利用工业废渣中的热量，可节约燃煤。
同时，本项目保温砌块生产线全部复制新疆凯乐新材料有限公司已经建成的亚洲最大的页岩保温砌块生产线，是国家2008年度十大节能项目之一，获得国家节能奖励1000万元，采用欧洲先进的生产技术，在生产过程中抽取焙烧窑中的余热用于干燥窑及其他工艺流程，充分利用焙烧窑热量，也可有效节约燃煤。
3、建筑节能方面
保温砌块相关技术指标如下：传热系数：k=0.36w/（m2.k）-0.39 w/（m2.k）；导热系数：λ=0.12～0.16w/（m.k）；孔洞率：50%；抗压强度：≥10MP；密度：600-800kg/m3。
由此不难得出以下结论：一是根据节能保温砌块的传热系数及导热系数（按照外墙370mm厚度），采用该产品砌筑的建筑物外墙，不用再外加各种外墙外保温材料，就能够满足吉林严寒及寒冷地区建筑节能50%以上的要求。二是与普通墙体材料相比较，节能保温砌块的密实度是远远低于它们，故能够有效地降低建筑物外墙荷载的30%以上。三是由于节能保温砌块隔热保温性能好，夏天将减少空调的能耗，冬季能减少取暖的煤耗。四是节能保温砌块的抗压强度完全能够达到我国目前对承重墙抗压强度的要求。
推进墙体材料革新是保护耕地、节约能源、提高资源利用效率、转变经济发展方式、维护人民群众权益、缓解经济社会发展与资源环境矛盾、增强可持续发展能力的重要措施。
六、开发新型建筑墙体材料项目加快适应墙体材料革新的需要
多年来，我国砖瓦工业的主导产品一直是实心粘土砖，制砖毁田、污染环境问题未得到根本解决，生产煤耗居高不下。另一方面，历年堆积的工业废渣多达70多亿吨，占用土地100多万亩，污染十分严重。
大力发展节能、利废、保护耕地的新型墙体材料已是刻不容缓的大事。在“2015年远景规划”纲要中提出将建材工业与建筑业列为振兴国民经济的支柱产业，提出“以调整结构、节能节地节水、减少污染为重点，开发和推广新型建材及制品，积极利用工业废渣生产墙体材料”的要求，提倡大力发展节能、节地、利废、保温、隔热的新型墙体材料。因此，改变生产工艺和产品结构，生产高质量的空心制品对于节约能源、保护耕地、保护环境和自然资源、改善建筑功能、促进建筑和建材工业的技术进步具有重要意义，也是砖瓦工业面临的首要任务。
目前吉林省新型墙材占墙体材料总量的比例仅为53%，低于国家最低要求达到55%以上的最低水平。由于本项目产品在烧结砖过程中掺入30%的工业废渣，在生产中可利用原料本身发热提供全部或者部分的能源，所以与目前其他烧结砖工艺比较可节约30%以上的能源。同时产品可以做到外墙保温层与建筑物同寿命。目前外墙保温体系使用寿命为15—25年，现有的外墙保温材料在经受多个冻融循环后，其保温性能就会大幅下降，直到完全丧失保温功能，此时必须进行二次更换，这将造成人力、物力、财力的巨大浪费，本项目的建设，从根本上解决了这一难题。
加快建设节约型社会，是缓解资源供需矛盾的根本出路。开展资源综合利用，是建设节约型社会的重要途径之一，是我国一项重大技术经济政策，也是国民经济和社会发展中一项长远的战略方针，对节约资源、改善环境、提高经济效益、促进经济增长方式由粗放型向集约型转变、实现资源优化配置和可持续发展都具有重要的意义。
本项目利用页岩和工业废渣烧结砖代替粘土实心砖，以资源的高效和循环利用，促进经济、社会的可持续发展。完全符合国家墙体材料改革方向。符合国家墙体材料革新和利用“三废”制砖等一系列产业政策。
新型建筑墙体材料项目是一种新型节能环保建筑材料，属于国家十二五规划政策扶持项目。利用粉煤灰等工业废渣生产墙体材料确实是化害为利、变废为宝，是利在当代、功在千秋的光辉事业。
【参考文献】
[1] 狄育慧、范影、赵军：试论我国新型墙材的发展现状[A].全国纺织空调除尘新技术、新设备、新成果研讨会论文集[C].2007.
[2] 易南福：浅论新型建筑墙体材料的开发应用[J].科技资讯，2007（14）.
[3] 常婧莹：新型建筑墙体材料及墙体保温技术[J].四川建材，2010（3）.
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