新型節(jié)能建筑幕墻材料——陶瓷板

摘 要：本文綜述了陶瓷板的發(fā)展歷史以及其在國(guó)內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀，由于陶瓷板環(huán)保、節(jié)能、隔音等諸多優(yōu)良性能，比一般的石材、玻璃、陶瓷外墻磚等更具優(yōu)勢(shì)，具有較高的推廣價(jià)值和巨大的發(fā)展空間。

關(guān)鍵詞：陶瓷板；節(jié)能；建筑

1 引 言

“節(jié)能環(huán)保、低碳經(jīng)濟(jì)”是世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中追求的永恒主題。隨著國(guó)內(nèi)陶瓷行業(yè)《建筑衛(wèi)生陶瓷單位產(chǎn)品能源消耗限額》及《陶瓷工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》政策的出臺(tái)，一種新型節(jié)能的低碳建筑裝飾材料——陶瓷板逐漸流行，并有可能成為今后幕墻材料的主流產(chǎn)品。

陶瓷板以天然低質(zhì)陶土或頁(yè)巖、少量石英砂和陶瓷廢料等為原料，采用濕法擠壓成形，經(jīng)高溫?zé)贫伞Ｅc現(xiàn)有陶瓷磚的生產(chǎn)過(guò)程相比，陶瓷板生產(chǎn)中的污水、廢渣、廢氣、粉塵都很小，積極響應(yīng)了國(guó)家建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的號(hào)召。陶瓷板的發(fā)展已得到了我國(guó)各級(jí)政府的大力扶持，被列入中央擴(kuò)大內(nèi)需投資、產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興項(xiàng)目，并已獲得國(guó)家專項(xiàng)資金補(bǔ)助；《干掛空心陶瓷板》國(guó)標(biāo)即將出臺(tái)，將為陶瓷板的規(guī)范生產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著國(guó)內(nèi)陶瓷板的大批量上市，憑借其特有的人文藝術(shù)氣息、天然的色彩、強(qiáng)烈的藝術(shù)美感、節(jié)能防噪的優(yōu)勢(shì)，必將成為建筑幕墻的新寵和房產(chǎn)的新賣點(diǎn)。

2 陶瓷板的發(fā)展歷史

2.1國(guó)外發(fā)展歷史

陶土板幕墻最初起源于德國(guó)聞名的屋頂瓦制造商，他們?cè)O(shè)想將屋頂瓦應(yīng)用到墻面，最終根據(jù)陶瓦的掛接方式，發(fā)明了用于外墻的干掛體系和幕墻陶土板，并于1985年在德國(guó)慕尼黑成立了阿格通（ArGeTon）陶板生產(chǎn)工廠。現(xiàn)在國(guó)外的陶瓷板生產(chǎn)商主要以德國(guó)的阿格通（Argeton）、雅閣博陶（Agrob Buchtal）、NBK和法國(guó)的特力公司為主，大多在中國(guó)設(shè)有辦事處，2006年以前中國(guó)建筑用的陶土板全是國(guó)外公司的。

2.2國(guó)內(nèi)發(fā)展歷史

自1989年中國(guó)民航總局建筑物首次引進(jìn)德國(guó)Agrob Buchtal陶土板以來(lái)，天津、上海、北京等地一些高檔建筑的幕墻上逐漸大量使用。由于陶瓷板的色澤自然豐富，富有文化內(nèi)涵，這些建筑都非常引人注目。

國(guó)內(nèi)最早開(kāi)始嘗試制作陶瓷板的廠家是佛山美術(shù)陶瓷廠的紅獅牌陶瓷，采用傳統(tǒng)濕法擠出成形、隧道式烘干和隧道窯燒成的工藝，但產(chǎn)能很小，未能在國(guó)內(nèi)得到有效推廣。

2005年，浙江瑞高公司老板在歐洲考察時(shí)，對(duì)這款產(chǎn)品產(chǎn)生了濃厚的興趣，于是決定在浙江長(zhǎng)興投資建設(shè)陶瓷板生產(chǎn)線，但由于當(dāng)時(shí)該產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)幾乎是空白，從工藝路線到設(shè)備選型等方面頗費(fèi)周折，最后通過(guò)多方面了解和研究敲定了濕法擠出、室式烘房干燥、輥道窯燒成的工藝，并于2006年8月取得了初步成功。

從2006年起，先后有浙江瑞高、江蘇新嘉理和福建華泰等國(guó)內(nèi)企業(yè)投資陶瓷板生產(chǎn)線。由于規(guī)格齊全、品種豐富、價(jià)格合理、服務(wù)及時(shí)等優(yōu)勢(shì)，都取得了巨大的成功，逐步取代了進(jìn)口產(chǎn)品。

最近兩年，先后有天津、浙江和福建等地的一些企業(yè)開(kāi)始進(jìn)入這個(gè)全新的行業(yè)，同時(shí)原先的陶板三強(qiáng)也開(kāi)始了新的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，整個(gè)行業(yè)逐步呈現(xiàn)出欣欣向榮、蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)。

浙江瑞高是中國(guó)現(xiàn)代陶瓷板行業(yè)的先鋒，福建華泰（TOB）是亞洲陶板王，江蘇新嘉理大手筆引進(jìn)德國(guó)生產(chǎn)線都為這個(gè)行業(yè)增添了光彩，奠定了堅(jiān)實(shí)的發(fā)展基礎(chǔ)。

陶瓷板的原料處理工序在國(guó)內(nèi)已經(jīng)非常成熟，如喂料機(jī)、雙軸攪拌機(jī)、練泥機(jī)、篩式擠出機(jī)等都有優(yōu)秀的供應(yīng)商，比如合肥樂(lè)華、湖南高新等。

濕法擠出設(shè)備基本上還要依靠進(jìn)口，一般是采用德國(guó)翰德樂(lè)（HAENDLE）、意大利保加儀（BONGGANNI）或者意大利OMG公司的四軸擠出機(jī)，國(guó)產(chǎn)擠出機(jī)在300mm×600mm等小規(guī)格產(chǎn)品上也開(kāi)始有廠家進(jìn)行嘗試。

在燒成和干燥方面，國(guó)內(nèi)陶瓷板生產(chǎn)走過(guò)了一段不平凡的歷程。浙江瑞高在2006年8月份正式投產(chǎn)后，很快生產(chǎn)出了300mm×600mm、300mm×1200mm等國(guó)內(nèi)規(guī)格最大的產(chǎn)品，產(chǎn)能也達(dá)到800m2/天，比傳統(tǒng)的隧道式干燥和隧道窯燒成有了顯著提高，特別是佛山市摩德娜機(jī)械有限公司提供的輥道窯設(shè)備和燒成技術(shù)，將傳統(tǒng)隧道窯燒成的20～24h周期縮短到輥道窯的3～6h，效率顯著提高。在干燥方面，由于原料的多樣性并且不穩(wěn)定，而擠出產(chǎn)品的水份相對(duì)比較高，室式烘房干燥的效率就顯得低下，干燥缺陷也多，后來(lái)嘗試過(guò)微波干燥技術(shù)，但一直沒(méi)有達(dá)到預(yù)想結(jié)果。

2007年，江蘇新嘉理花巨資引進(jìn)德國(guó)林格公司(LINGL)的現(xiàn)代化生產(chǎn)線，采用意大利BONGANNI擠出機(jī)、德國(guó)林格公司的高效隧道干燥（干燥周期從22~30h不等）以及自動(dòng)裝卸的機(jī)械手、摩德娜機(jī)械的輥道窯，使整個(gè)生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度得到提高，產(chǎn)能也能達(dá)到1000m2/天。

2007年底，福建華泰開(kāi)始嘗試采用微波干燥+輥道式干燥技術(shù)，由摩德娜機(jī)械提供了全世界最長(zhǎng)的230m長(zhǎng)輥道式陶板窯爐（設(shè)計(jì)產(chǎn)量為3000m2/天），但由于受到干燥的限制，產(chǎn)量只能達(dá)到1200m2/天。

2008年開(kāi)始，摩德娜機(jī)械自主研發(fā)的IG系列輥道式陶瓷板干燥器投入市場(chǎng)， IG陶瓷板干燥器采用5層通道設(shè)計(jì)，獨(dú)立模段控溫調(diào)濕，實(shí)現(xiàn)了溫度和濕度的自動(dòng)控制，使陶板的干燥速度和干燥成品率得到革命性的提高，干燥周期從隧道式的20~30h縮短到3~6h，干燥成品率從原先的60%~70%提升到95%以上，浙江瑞高的產(chǎn)能很快突破2000m2/天，燒成優(yōu)等品率也提高到98%以上，此后IG干燥系列干燥器成為陶瓷板行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)干燥設(shè)備，為行業(yè)的騰飛做出了巨大貢獻(xiàn)。

3 陶瓷板生產(chǎn)流程

現(xiàn)在比較成熟的陶瓷板生產(chǎn)流程大致如圖1所示。

在這些工藝流程中，原料處理相對(duì)比較簡(jiǎn)單和成熟，國(guó)內(nèi)已經(jīng)積累了很多經(jīng)驗(yàn)。但由于各廠現(xiàn)在基本上都采用快干快燒工藝，所以在原料的配方上要特別注意，含砂量相對(duì)多一些，降低熱敏感性高的陶土用量，強(qiáng)化排水性能，原料顆粒度要適中。除此之外，在生產(chǎn)過(guò)程中有幾個(gè)核心工序要特別注意，一是擠出成形，二是干燥，三是燒成，尤其是擠出和干燥，直接關(guān)系到產(chǎn)量和質(zhì)量。

4 陶瓷板的主要理化指標(biāo)

4.1產(chǎn)品規(guī)格

長(zhǎng)度以600mm、900mm、1200mm、1500mm居多，目前，市場(chǎng)上陶板產(chǎn)品的規(guī)格以1200mm為主流尺寸；寬度以250mm、300mm、450mm居多，但300mm為主流尺寸； 厚度以15mm、18mm、30mm居多，18mm為主流尺寸。

隨著市場(chǎng)的發(fā)展，長(zhǎng)度、寬度有逐步加大的趨勢(shì)，但尺寸加大強(qiáng)度會(huì)有所降低。

4.2主要性能指標(biāo)

參考國(guó)內(nèi)陶瓷板一些檢測(cè)報(bào)告摘錄（以300mm×600mm×18mm陶瓷板為基礎(chǔ)），陶瓷板的主要性能指標(biāo)見(jiàn)表1。

5 陶瓷板的市場(chǎng)前景

5.1陶瓷板的性能優(yōu)勢(shì)

陶瓷板是當(dāng)今建筑界最新型的幕墻材料，具有環(huán)保、節(jié)能、防潮、隔音、抗震等優(yōu)點(diǎn)，采用金屬件干掛安裝，更換方便，給設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供了比較靈活的解決方案。由于陶瓷板具有石材、玻璃、鋁合金、陶瓷外墻磚等傳統(tǒng)幕墻材料無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，已廣泛用于高樓大廈和高檔建筑外墻裝飾。陶瓷板自重約32~49kg/m2，比石材的自重輕1/3～1/2，減少了建筑體的承重量。與玻璃和鋁合金幕墻相比，其空腔結(jié)構(gòu)能夠有效縮小傳熱系數(shù)，降低了能耗，使建筑起到冬暖夏涼的功效；內(nèi)空腔結(jié)構(gòu)還具有隔音降噪功能，降低的噪音可達(dá)到9分貝以上，能有效維持建筑內(nèi)部的寧?kù)o。陶瓷板豐富的顏色、天然的色澤和高雅的格調(diào)，使幕墻由單調(diào)變?yōu)榱聋惗嗖?，更具藝術(shù)感。

瓦協(xié)會(huì)、陶瓷協(xié)會(huì)目前正關(guān)注陶土板的發(fā)展，磚瓦協(xié)會(huì)認(rèn)為其終究將發(fā)展為代替當(dāng)前外保溫墻材的產(chǎn)品，推崇其保溫、裝飾和安全性能。中國(guó)幕墻協(xié)會(huì)認(rèn)為陶土板代替玻璃幕墻可以解決光污染，代替石材可以減少重量，防止剝落，提高建筑外墻裝飾的安全性能。從建筑陶瓷行業(yè)來(lái)看，陶瓷板的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)潔，不用球磨和噴粉，省電省氣用水少，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程環(huán)保節(jié)能；在原料方面，用普通陶土即可生產(chǎn)，隨著墻、地磚行業(yè)高檔原料的減少和稀缺，陶瓷板可能將逐步取代現(xiàn)有墻磚和地磚，成為全新的裝飾風(fēng)格。

5.2陶瓷板的生產(chǎn)現(xiàn)狀

截止2010年為止，國(guó)內(nèi)已經(jīng)生產(chǎn)且有一定規(guī)模的廠家主要集中在浙江瑞高、宜興新嘉理、福建華泰和天津富迪四家，總產(chǎn)量可以達(dá)到400萬(wàn)m2/年。從單價(jià)來(lái)看，根據(jù)花色品種和廠家不同，普通陶瓷板單價(jià)從300～600元/m2不等（不含金屬龍骨件），而國(guó)外的陶瓷板單價(jià)約為800～1500元/m2（不含金屬龍骨件）。國(guó)內(nèi)陶瓷板經(jīng)過(guò)4年多的發(fā)展，各種創(chuàng)新工藝和技術(shù)層出不窮，色調(diào)從單一的紅色發(fā)展到了黃、灰和綠四大色系和延伸的多個(gè)色調(diào)；規(guī)格方面，從最初的300mm×600mm發(fā)展到600mm×1800mm，厚度從15mm的小孔中空增加到現(xiàn)在的50mm大孔中空；表面裝飾從以前的單一平板發(fā)展到現(xiàn)在施釉、印花和滾花（擠出后滾成凹槽狀）；形狀有表面“瓦棱”形或“凹凸”狀，轉(zhuǎn)角陶板和中空陶瓷管等等異形件；而在產(chǎn)量方面，隨著陶機(jī)設(shè)備的推陳出新，日產(chǎn)量已從最初的800m2/條線發(fā)展到新設(shè)計(jì)的日產(chǎn)5000m2/條線；窯爐內(nèi)寬和長(zhǎng)度不斷增加，燒成周期越來(lái)越短，最快的已從當(dāng)初的8h縮短到2h（均指輥道窯）。在應(yīng)用方面，地域從最初的北京、上海和天津推廣到重慶、杭州、成都、廣州等大中城市，從單一的房屋外表裝飾發(fā)展到地鐵口、火車站、候機(jī)大廳和影劇院等等。總之，陶瓷板不論從生產(chǎn)工藝、花色品種、規(guī)格型號(hào)，還是裝飾領(lǐng)域和效果，短短幾年已發(fā)生了翻天覆地的變化。工藝不斷進(jìn)步、技術(shù)不斷創(chuàng)新、裝飾領(lǐng)域不斷拓寬。

5.3陶瓷板的市場(chǎng)前景

從國(guó)家《統(tǒng)計(jì)年鑒》獲悉：2009年全國(guó)新建商品房面積20億平米。其中使用幕墻面積7000~8000萬(wàn)m2，現(xiàn)有幕墻材料主要有石材幕墻、玻璃幕墻、金屬幕墻三大類。隨著市場(chǎng)認(rèn)識(shí)度的不斷增加和國(guó)家對(duì)節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品的大力支持，如果按陶土板使用量占幕墻的20%計(jì)算，每年就可達(dá)1400～1600萬(wàn)m2，以國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的年產(chǎn)400萬(wàn)m2情況看，陶瓷板市場(chǎng)的發(fā)展空間還相當(dāng)大。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，估計(jì)每年建筑面積會(huì)以15%～20%的速度增長(zhǎng)，市場(chǎng)前景還非常廣闊。而國(guó)外，尤其是歐洲，外墻裝飾以樸素、自然、古典的格調(diào)為主，陶瓷板是他們外墻裝飾的首選；而北美洲的美國(guó)、亞洲的韓國(guó)和日本等各國(guó)在陶瓷板幕墻裝飾方面已發(fā)展到比較成熟的地步，諸如陶瓷板百頁(yè)窗、雙層陶瓷板、保溫陶瓷板和隔聲陶瓷板等幕墻已大量出現(xiàn)。

從競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)來(lái)看，國(guó)外陶瓷板規(guī)格小、色調(diào)單一，尤其是售價(jià)很高，而國(guó)內(nèi)陶瓷板發(fā)展迅猛，隨著工藝水平和設(shè)備技術(shù)的不斷提高，單位成本直線下降，與國(guó)外陶瓷板的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)相當(dāng)明顯。國(guó)內(nèi)陶瓷板市場(chǎng)現(xiàn)在處于供不應(yīng)求局面；從經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看，陶瓷板成本低，與需要切割、拋光和打磨的天然石材相比優(yōu)勢(shì)明顯，短期內(nèi)利潤(rùn)空間相當(dāng)大。

陶瓷板生產(chǎn)過(guò)程污染小，省電省氣節(jié)水粉塵少；從建筑裝飾的情況看，不僅增加了城市幕墻的多樣化，而且由于陶瓷板保溫好，屬于建筑節(jié)能的理想材料；從其原料看，可用普通陶土生產(chǎn)，節(jié)約資源；通過(guò)各地?cái)U(kuò)建陶瓷板生產(chǎn)廠，不僅可以促使現(xiàn)有陶瓷廠進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí)，而且可以增加地方稅收和促進(jìn)人員就業(yè)，減輕地方財(cái)政負(fù)擔(dān)。從社會(huì)效益來(lái)看，陶瓷板具有良好的推廣價(jià)值。

陶瓷板以其諸多優(yōu)勢(shì)已得到了各個(gè)陶瓷廠的大力重視，先后有福建、江蘇、江西和陜西等知名陶瓷廠商增添新的陶瓷板生產(chǎn)線，2011年將是國(guó)內(nèi)陶瓷板生產(chǎn)“極速擴(kuò)展年”，產(chǎn)量將會(huì)成倍增長(zhǎng)，競(jìng)爭(zhēng)會(huì)進(jìn)一步加劇。競(jìng)爭(zhēng)必然會(huì)促進(jìn)品種的更新?lián)Q代速度，也有利于產(chǎn)品質(zhì)量的提高，這對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，選擇的余地和空間將會(huì)更廣闊。

我們希望通過(guò)眾多廠家的大力推廣，廣大消費(fèi)者的實(shí)際應(yīng)用，將節(jié)能、環(huán)保和低碳的陶瓷板裝飾材料發(fā)展到一個(gè)新的高度，為陶瓷行業(yè)的節(jié)能減排事業(yè)貢獻(xiàn)一份新的力量。