東北地區開發新型節能墻體材料的實踐研究

○朱智

（新疆城建集團 新疆 烏魯木齊 830063）

新疆城建（集團）股份有限公司作為西北第一家“城建類”上市公司，一直致力于新型建筑材料的研發，2007年起獨資成立新疆凱樂新材料有限公司，專業開發替代粘土磚及替代外墻外保溫于一體的新型節能保溫燒結磚，填補了國家同類產品的空白，是國家2008年度十大節能項目之一。2011年9月由新疆凱樂新材料有限公司出資1000萬元，在吉林省德惠市注冊成立吉林凱樂新材料有限公司，開發新型節能保溫燒結磚項目。

一、新型節能保溫燒結磚項目簡介

新型節能保溫燒結磚項目采用歐洲先進的生產技術，引進德國KELLER公司的流水生產線，以工業廢渣、頁巖為主要原料，利用工業廢渣中可燃物的輔助熱源，經原料制備、成型、干燥和焙燒而成的一種性能優異的墻體材料，主要優點：一是利廢：利用煤矸石、粉煤灰等工業廢渣及頁巖取代粘土原料，節約粘土資源。二是節土節地：煤矸石、粉煤灰等工業廢渣的長期堆存大量占用土地，用于制磚既節約占地，又減少了制磚取土用地。三是保護環境；長期堆存的煤矸石、粉煤灰會自燃、風吹雨淋，污染大氣、地下水，破壞生態系統。四是節能：燒結磚焙燒時，由于煤矸石、粉煤灰等工業廢渣內燃產生的熱量被充分利用，從而減少了外投燃料，在生產過程中抽取焙燒窯中的余熱用于干燥窯及其他工藝流程，充分利用焙燒窯熱量，可有效節約燃煤，以及利用余熱采暖。該項目經過2年的考察期，于2007年在烏魯木齊市正式開建。

二、國家產業政策對項目的支持

國家經貿委以國經貿源〔2001〕1021號文頒發了《墻體材料革新“十五”規劃的通知》，該通知中指出：“燒結磚：發展利用粉煤灰等工業廢渣，江河（湖、海）淤泥，生活、建筑垃圾為主要原材料的非粘土資源的燒結多孔磚。要求達到四高，即高摻量（摻廢渣量30%以上），高孔洞率（孔洞率25%以上），高強度、高保溫性能，同時還要滿足裝飾效果的要求。”

國家財政部、國家稅務總局以財稅〔2001〕198號文頒發了《關于部分資源綜合利用及其他產品增值稅政策的通知》，通知中規定：“自2001年12月1日起，對增值稅一般納稅人生產的粘土實心磚、瓦一律按適用稅率征收增值稅，不得采取簡易辦法征收增值稅。”國家經貿委辦公廳于2001年12月21日以國經貿資源〔2001〕624號文轉發了上述通知，這一政策的實施，為新型墻體材料的發展提供了非常有利的市場競爭環境。

國務院辦公廳又發布了國辦發〔2005〕33號文件《國務院辦公廳關于進一步推進墻體材料革新和推廣節能建筑的通知》，加大了墻體材料革新和推廣節能建筑的力度，為有效保護耕地和節約能源明確了工作要求，落實任務目標，逐步禁止生產和使用實心粘土磚，積極推廣新型墻體材料。

“十二五”墻體材料革新指導意見中提出，到2015年，全國30%以上的城市實現“限粘”、50%以上縣城實現“禁實”；全國實心粘土磚產量控制在3000億塊標準磚（折合）以下，新型墻體材料產量所占比重達65%以上，建筑應用比例達75%以上；新型墻體材料產品生產能耗下降20%；新型墻體材料技術裝備整體水平顯著提升，產品質量明顯提高，產品結構進一步優化。

長春市政府在此形勢下，根據國家第“十一五”規劃的要求和2010年目標綱要，以長城鄉墻字〔2004〕48號文發布了《長春市墻體材料改革規劃》對該市建筑業和建材工業以調整結構，節能、節水、節地、減少污染為重點，提出了開發和推廣新型建材及制品，限制并逐步禁止實心粘土磚的生產和使用。因此，在吉林省開發建設新型節能保溫燒結磚項目，順應了產業發展方向，得到了國家相關政策的引導和扶持。

三、開發新型節能保溫燒結磚項目的地緣和氣候優勢

東北地區是我國緯度位置最高的區域，北面與北半球的“寒極”——維爾霍揚斯克—奧伊米亞康所在的東西伯利亞為鄰，從北冰洋來的寒潮，經常侵入，致使氣溫驟降。西面是高達千米的蒙古高原，西伯利亞極地大陸氣團也常直襲東北地區。因而本區冬季氣溫較同緯度大陸低10℃以上。東北面與素稱“太平洋冰窖”的鄂霍次克海相距不遠，春夏季節從這里發源的東北季風常沿黑龍江下游谷地進入東北，使東北地區夏溫不高，北部及較高山地甚至無夏。由于氣溫較低，蒸發微弱，降水量雖不十分豐富，但濕度仍較高。從而使東北地區在氣候上具有冷濕的特征。

吉林省德惠市處于吉林省中北部，松遼平原中部腹地，長春、哈爾濱、吉林市、松原四大城市重心上。京哈鐵路、京哈高速公路、哈大高速鐵路、102國道等東北物流大動脈平行從區內穿過，地理位置優越，交通便捷。德惠市北距哈爾濱150余公里，南到沈陽320公里，屬于長春市行政管轄范圍，據長春市65公里，便于將來產品銷售輻射東北地區。

四、開發新型建筑墻體材料項目的原材料優勢

新型節能保溫燒結磚項目是以頁巖、工業廢渣為主要原料。

德惠市擁有吉林省唯一的大型頁巖礦床，含有較豐富的品質優良、便于開采的頁巖資源儲量，目前探明的保有儲量約31980千噸。工業廢渣包含粉煤灰、煤矸石、啤酒廠過濾料、糖廠糖渣、造紙廠尾漿等。煤矸石是煤伴生廢石，在掘進、開采和洗煤過程中排出的固體廢物，是碳質、泥質和砂質頁巖的混合物，具有低發熱值。粉煤灰是電廠排放的工業廢渣，長期堆存的不僅占用大量土地，而且經自燃、風吹雨淋會污染大氣和地下水，破壞生態環境。

利用煤矸石、粉煤灰等工業廢渣制磚以利廢、節土節地、節能和保護環境為主要特征，是消耗利用工業廢渣的最有效的途徑之一。利用工業廢渣生產節能保溫砌塊，符合國家墻體材料革新和利用“三廢”制磚等一系列產業政策方向，在節約耕地、減少廢棄物堆存與維護費用、降低生產經營成本、環保利廢的同時，又為企業可持續發展開辟了新的途徑，不僅能獲得較好的經濟效益，而且有著良好的社會效益。

五、開發新型建筑墻體材料項目達到節約土地、節約能源的目的

磚瓦生產對土地的占用和破壞相當嚴重，保護環境、保護耕地是我國的基本國策，國務院對發展新型墻體材料和建筑節能材料出臺了多項鼓勵政策，而對生產和使用粘土實心磚實行限制政策，并以行政手段來鼓勵發展新型墻體材料和節能建筑，限制粘土實心磚的生產、使用，大力發展新型墻體材料，用三廢制造新型墻體材料，是墻體材料革新的大趨勢和必由之路。

1、節約土地方面

實施本項目每年可利用工業廢渣15.6萬噸，折合12.45萬立方米，按堆高平均堆高10米計，每年可減少占地約12450平方米。

2、生產節能方面

在我國生產1萬塊燒結普通磚需標煤1.1噸，而本項目360000萬塊利用頁巖和工業廢渣燒結磚生產線，充分利用工業廢渣中的熱量，可節約燃煤。

同時，本項目保溫砌塊生產線全部復制新疆凱樂新材料有限公司已經建成的亞洲最大的頁巖保溫砌塊生產線，是國家2008年度十大節能項目之一，獲得國家節能獎勵1000萬元，采用歐洲先進的生產技術，在生產過程中抽取焙燒窯中的余熱用于干燥窯及其他工藝流程，充分利用焙燒窯熱量，也可有效節約燃煤。

3、建筑節能方面

保溫砌塊相關技術指標如下：傳熱系數：k＝0.36w/（m2.k）－0.39w/（m2.k）；導熱系數：λ=0.12～0.16w/（m.k）；孔洞率：50%；抗壓強度：≥10MP；密度：600－800kg/m3。

由此不難得出以下結論：一是根據節能保溫砌塊的傳熱系數及導熱系數（按照外墻370mm厚度），采用該產品砌筑的建筑物外墻，不用再外加各種外墻外保溫材料，就能夠滿足吉林嚴寒及寒冷地區建筑節能50%以上的要求。二是與普通墻體材料相比較，節能保溫砌塊的密實度是遠遠低于它們，故能夠有效地降低建筑物外墻荷載的30%以上。三是由于節能保溫砌塊隔熱保溫性能好，夏天將減少空調的能耗，冬季能減少取暖的煤耗。四是節能保溫砌塊的抗壓強度完全能夠達到我國目前對承重墻抗壓強度的要求。

推進墻體材料革新是保護耕地、節約能源、提高資源利用效率、轉變經濟發展方式、維護人民群眾權益、緩解經濟社會發展與資源環境矛盾、增強可持續發展能力的重要措施。

六、開發新型建筑墻體材料項目加快適應墻體材料革新的需要

多年來，我國磚瓦工業的主導產品一直是實心粘土磚，制磚毀田、污染環境問題未得到根本解決，生產煤耗居高不下。另一方面，歷年堆積的工業廢渣多達70多億噸，占用土地100多萬畝，污染十分嚴重。

大力發展節能、利廢、保護耕地的新型墻體材料已是刻不容緩的大事。在“2015年遠景規劃”綱要中提出將建材工業與建筑業列為振興國民經濟的支柱產業，提出“以調整結構、節能節地節水、減少污染為重點，開發和推廣新型建材及制品，積極利用工業廢渣生產墻體材料”的要求，提倡大力發展節能、節地、利廢、保溫、隔熱的新型墻體材料。因此，改變生產工藝和產品結構，生產高質量的空心制品對于節約能源、保護耕地、保護環境和自然資源、改善建筑功能、促進建筑和建材工業的技術進步具有重要意義，也是磚瓦工業面臨的首要任務。

目前吉林省新型墻材占墻體材料總量的比例僅為53%，低于國家最低要求達到55%以上的最低水平。由于本項目產品在燒結磚過程中摻入30%的工業廢渣，在生產中可利用原料本身發熱提供全部或者部分的能源，所以與目前其他燒結磚工藝比較可節約30%以上的能源。同時產品可以做到外墻保溫層與建筑物同壽命。目前外墻保溫體系使用壽命為15—25年，現有的外墻保溫材料在經受多個凍融循環后，其保溫性能就會大幅下降，直到完全喪失保溫功能，此時必須進行二次更換，這將造成人力、物力、財力的巨大浪費，本項目的建設，從根本上解決了這一難題。

加快建設節約型社會，是緩解資源供需矛盾的根本出路。開展資源綜合利用，是建設節約型社會的重要途徑之一，是我國一項重大技術經濟政策，也是國民經濟和社會發展中一項長遠的戰略方針，對節約資源、改善環境、提高經濟效益、促進經濟增長方式由粗放型向集約型轉變、實現資源優化配置和可持續發展都具有重要的意義。

本項目利用頁巖和工業廢渣燒結磚代替粘土實心磚，以資源的高效和循環利用，促進經濟、社會的可持續發展。完全符合國家墻體材料改革方向。符合國家墻體材料革新和利用“三廢”制磚等一系列產業政策。

新型建筑墻體材料項目是一種新型節能環保建筑材料，屬于國家十二五規劃政策扶持項目。利用粉煤灰等工業廢渣生產墻體材料確實是化害為利、變廢為寶，是利在當代、功在千秋的光輝事業。

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[3]常婧瑩：新型建筑墻體材料及墻體保溫技術[J].四川建材，2010（3）.