邱豐實，宋 海

（1.遼寧省石油化工規(guī)劃設(shè)計院有限公司，遼寧 沈陽 110001；2.沈陽理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110159）

0 引言

遼寧省作為全國重要的經(jīng)濟地區(qū)，作為東北老工業(yè)基地的核心，自然資源和工業(yè)基礎(chǔ)優(yōu)良，建材工業(yè)的發(fā)展具有得天獨厚的優(yōu)勢。目前，遼寧省建材工業(yè)已發(fā)展成為門類齊全，配套能力強、年產(chǎn)值超千億的重要產(chǎn)業(yè)。但仍以傳統(tǒng)墻體建材產(chǎn)品為主，且資源消耗大，能耗高，環(huán)保指標差等突出問題普遍存在，資源、能源、環(huán)境以及相關(guān)的社會問題十分突出，嚴重地影響了遼寧省提出的“建設(shè)生態(tài)遼寧，促進綠色發(fā)展”的方針政策。因此開展健康、環(huán)保、安全綠色、耐久新型墻體建材產(chǎn)業(yè)發(fā)展對策的研究，成為當前遼寧省土木工程行業(yè)一個十分緊迫的任務(wù)。

1 新型墻體材料概述

1.1 新型墻體材料的定義

新型墻體材料是區(qū)別于傳統(tǒng)的磚瓦、灰砂石等傳統(tǒng)墻材的墻材新品種[1]，是在建筑物或構(gòu)筑物的全壽命期內(nèi)，能夠最大程度地節(jié)約資源、減少環(huán)境污染并減輕建筑物自重的一種適用于現(xiàn)代建設(shè)的墻體材料。它不僅能夠為人類提供健康、安全的使用空間，還具有一定的適用性和經(jīng)濟性，對我國倡導(dǎo)節(jié)能減排、發(fā)展綠色建筑和實現(xiàn)“雙碳”目標具有重要的意義。

1.2 新型墻體材料的分類

我國新型墻體包括的品種和門類很多[2]，目前尚未有統(tǒng)一明確的分類，但大致分類如圖1所示。

圖1 新型墻體材料分類

2 遼寧省新型墻體發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 新型墻體材料產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面

在2007年11月頒布實施的《遼寧省墻體材料革新“十一五”發(fā)展計劃》中明確提出，力爭2010年底前，全省實施禁止使用實心黏土磚目標的所有城市城區(qū)，且在完成“禁實”目標的基礎(chǔ)上，逐步向禁止使用黏土制品推進。為此，遼寧省結(jié)合實際情況，推進依法監(jiān)督檢查，充分發(fā)揮新型墻材專項基金等經(jīng)濟杠桿的調(diào)節(jié)作用，并積極開發(fā)推廣應(yīng)用相關(guān)節(jié)能利廢、安全環(huán)保的新型墻體材料。目前，遼寧省節(jié)能型墻材產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)能力可達每年幾百億塊標準磚，并且以沈陽、大連、撫順、本溪等為主的多個城市已經(jīng)不再以紅磚為主要墻體材料，節(jié)能型墻材的產(chǎn)量已超過紅磚產(chǎn)量。新型墻體材料已初步形成以磚、塊、板為主的三大類產(chǎn)品[3]，品種較為全面、其生產(chǎn)規(guī)模也能基本滿足現(xiàn)階段建筑行業(yè)的供給需求。但長期以來墻體材料產(chǎn)業(yè)往往需要消耗大量的自然資源，且部分企業(yè)的生產(chǎn)運作模式仍然以“簡投資、快見效，低水平”模式為主，由此導(dǎo)致部分企業(yè)缺乏積極主動的科技創(chuàng)新意識、產(chǎn)品附加值低且競爭力小等問題。因此遼寧省尚未完成由小塊向大塊，大塊向板發(fā)展的趨勢。同時，遼寧省新型節(jié)能型墻體材料和新型耐久型墻體材料在建設(shè)過程中已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用，但是墻體材料的發(fā)展在功能導(dǎo)向上仍處于不均勻的狀態(tài)，即安全型墻體材料在遼寧省的發(fā)展尚是個空缺，在節(jié)能型墻體材料和耐久型墻體材料上的發(fā)展水平遠高于安全型墻體材料。

2.2 新型墻體材料技術(shù)水平方面

現(xiàn)階段，隨著我國一部分具有國際領(lǐng)先水平的新型墻體建材生產(chǎn)線的相繼建成與投產(chǎn)，有力地推動了遼寧省節(jié)能型墻體材料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與技術(shù)水平的優(yōu)化與升級，墻材工業(yè)的技術(shù)水平達到了一個新層次，節(jié)能型墻材產(chǎn)品的質(zhì)量與功能都有了較大的提升。以沈陽、大連等城市為代表的混凝土空心砌塊生產(chǎn)線均已達到國際先進水平。而且，遼寧省的新型節(jié)能型墻材生產(chǎn)加工水平和生產(chǎn)比重也不斷穩(wěn)步增加，產(chǎn)品質(zhì)量管理水平和中高端產(chǎn)品的供應(yīng)能力也大大提高。同時，在節(jié)能減排和資源綜合利用方面也提高了一個層次，尤其是在建筑固廢物的綜合利用方面，工業(yè)效益好轉(zhuǎn)。但是，遼寧省關(guān)于新型墻體材料的創(chuàng)新還不夠徹底，目前大部分革新僅在原材料方面，如原材料使用了建筑固廢物等再生資源，廢棄了黏土等，而在塊型和施工工藝上仍延續(xù)傳統(tǒng)工藝，主要依靠人工砌筑墻體，這也導(dǎo)致一些墻體開裂、后期裝修困難等缺陷與不足。就砌塊墻體材料而言，遼寧省混凝土砌塊生產(chǎn)企業(yè)裝備技術(shù)先進性差異較大，僅一部分企業(yè)擁有較為先進的生產(chǎn)設(shè)備及技術(shù)，多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)裝備技術(shù)屬于中下游水平，同時，遼寧省蒸壓加氣混凝土砌塊的裝備技術(shù)水平也一般。盡管遼寧省墻體材料行業(yè)一些企業(yè)已經(jīng)通過改造并逐漸開始轉(zhuǎn)型升級，但眾多企業(yè)仍然處于生產(chǎn)規(guī)模小、技術(shù)水平低、企業(yè)管理混亂、產(chǎn)品良品率低等經(jīng)營狀態(tài)，產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量不能保障，存在拼產(chǎn)量輕質(zhì)量等嚴重現(xiàn)象[4]。

2.3 新型墻體材料耗能方面

目前，我國正處于工業(yè)化發(fā)展階段，能源消耗量及碳排放量體量巨大[5]，2019年，我國能源消費、碳排放比2006年分別提高了69.7%和47.2%。而近幾年主要發(fā)達國家已經(jīng)處于工業(yè)化后期，CO2排放量已經(jīng)逐步下降。在我國碳排放量的排名中，與墻體材料相關(guān)的建筑行業(yè)與水泥分別排在第四、第五，這意味著我國建筑能耗占比過高。以遼寧省為例，建筑材料的生產(chǎn)能耗約占省內(nèi)總能耗的16.7%，而墻體材料更是占房屋建筑材料總量的70%，這說明要降低建筑行業(yè)的能耗水平，首要是降低墻體材料的能耗水平。

遼寧省墻體材料可分為燒結(jié)墻體材料和非燒結(jié)墻體材料，主要包括燒結(jié)制品、水泥混凝土砌塊、輕質(zhì)板材等。根據(jù)所處的資源環(huán)境、經(jīng)濟條件、使用習(xí)慣和產(chǎn)品自身的性能特點等因素，燒結(jié)墻體材料一直在墻體材料中占主導(dǎo)地位。電耗和燃燒消耗是燒結(jié)磚在生產(chǎn)過程中的兩種主要能耗方式，由于不同企業(yè)對于原材料使用、生產(chǎn)工藝、管理水平及產(chǎn)品類型均存在一定的差異，所以在生產(chǎn)制造過程中能耗消耗也有所不同。以遼寧省企業(yè)為例，采用自然干燥和輪窯工藝，其燒結(jié)粉煤灰磚產(chǎn)量約為2500萬塊/年，單位產(chǎn)品熱值約為1.13×106kJ/t，每噸產(chǎn)品耗煤約5.3kgce，耗電約9.2kW·h；而若以人工干燥和隧道窯燒成，每噸產(chǎn)品則耗煤約6.8kgce，耗電約13.5kW·h，能耗大大增加。在生產(chǎn)非燒結(jié)型墻體材料時，通常需要使用一定數(shù)量的水泥、石灰和石膏等原料，這些能耗主要來自于原材料的生產(chǎn)制造企業(yè)，但從實際情況來看，在生產(chǎn)過程中由于混合料配方、顆粒級配的不合理，從而導(dǎo)致了原材料和能源的過多消耗。

2.4 新型墻體材料區(qū)域分布方面

目前，遼寧省已基本建立了中直、省屬建筑材料工業(yè)和建筑業(yè)的科研機構(gòu)，并形成了以工程設(shè)計、質(zhì)量監(jiān)督和大專院校等相關(guān)機構(gòu)為一體的新型建筑材料研發(fā)體系，同時，該體系同步推進新型墻體材料研發(fā)、應(yīng)用及推廣。以沈陽、大連兩地為例，兩地根據(jù)所處的地理位置，結(jié)合自身條件，高效地將墻體材料的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)裝備與實際應(yīng)用領(lǐng)域充分緊密結(jié)合，積極探索研發(fā)出一種節(jié)能環(huán)保、廢舊利用率高、滿足實際需求的新型墻體材料，進而形成了從生產(chǎn)加工到質(zhì)量檢驗再到實際工程應(yīng)用及竣工驗收的一條完整的產(chǎn)業(yè)鏈，為遼寧省建材行業(yè)的發(fā)展起到了良好的領(lǐng)頭作用。然而，遼寧省內(nèi)的新型墻體材料企業(yè)仍然存在著分布不均勻，產(chǎn)品單一等特點，這也與遼寧省省內(nèi)資源分布有關(guān)。例如，以沈陽市為中心的周圍片區(qū)，生產(chǎn)企業(yè)多為外墻的阻燃保溫材料、聚氨酯冷庫板、A級防火聚氨酯封邊巖棉板等保溫隔熱的板材為主，如圖2所示；以朝陽市為中心的周圍地區(qū)則以新型墻體材料、空心磚和輕質(zhì)保溫磚為主，如圖3所示；圍繞大連市、遼陽市及本溪市周圍地區(qū)的新型墻體材料多為PVC墻板、外墻掛材和裝飾材料為主，如圖4所示。

圖2 保溫隔熱板

圖3 輕質(zhì)空心保溫磚

圖4 新型墻體材料

3 新型墻體材料高速化發(fā)展對策

3.1 優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、積極推廣應(yīng)用

優(yōu)化新型墻體建筑材料產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，能夠節(jié)約資源，降低生產(chǎn)成本，為遼寧省經(jīng)濟發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)，是促進遼寧經(jīng)濟騰飛的重要途徑。遼寧省應(yīng)該積極創(chuàng)新，提升工藝技術(shù)，提高準入門檻，鼓勵大中小企業(yè)創(chuàng)立自己的知名產(chǎn)品，從而進一步推動遼寧省新型墻體材料產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。同時，要積極推進產(chǎn)業(yè)的整合，采用市場化的方式，對現(xiàn)有的一些生產(chǎn)水平低、生產(chǎn)工藝落后的小企業(yè)進行改造，培養(yǎng)出一批專業(yè)程度高、科技含量高的新興企業(yè)，最終形成以龍頭企業(yè)為主、中小企業(yè)配套發(fā)展的百花齊放新格局。同時，各個企業(yè)或政府相關(guān)人員應(yīng)積極開展市場初期的調(diào)研和分析，明確新型墻體材料的發(fā)展前景和重點發(fā)展領(lǐng)域，加大節(jié)能環(huán)保新型墻體材料在新農(nóng)村建設(shè)中的應(yīng)用。

3.2 推進綠色建筑、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟

遼寧省作為東北老工業(yè)基地的核心，自然資源和工業(yè)基礎(chǔ)優(yōu)良，建材工業(yè)的發(fā)展具有得天獨厚的優(yōu)勢。但是目前仍然存在過去積蓄的巨量固體廢棄物，也成為地區(qū)改變環(huán)境面貌、阻礙經(jīng)濟發(fā)展的巨大障礙。因此，應(yīng)積極推進綠色建筑發(fā)展，消納固體廢棄物，發(fā)展綠色、生態(tài)化無污染的建筑材料，并向產(chǎn)業(yè)化的道路發(fā)展，把固體廢棄物變?yōu)榭衫觅Y源，一舉成為地方政府振興遼寧老工業(yè)區(qū)非常重要的舉措。

3.3 推動產(chǎn)學(xué)合作、加強科技創(chuàng)新

建材工業(yè)的主要特點是體量大、能源消耗大及各種環(huán)境污染嚴重。改革開放以來，建材工業(yè)通過引進技術(shù)，使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到一定的升級，但由于自主創(chuàng)新能力不足，能源消耗高，環(huán)境污染等問題仍沒有得到徹底的解決。為此，應(yīng)積極推動產(chǎn)學(xué)合作，互利互補，開展新型墻體建材的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的研究，穩(wěn)步提升我國、遼寧省的綠色建材的自主創(chuàng)新能力，促進我國、遼寧省建材行業(yè)的發(fā)展。同時，推動綠色建材產(chǎn)業(yè)和學(xué)科的發(fā)展，將產(chǎn)生眾多的建材新興企業(yè)和專業(yè)，為建材行業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀的科技人才和專業(yè)人才，這也是遼寧省實施“科教興省”“人才強省”戰(zhàn)略的一項新舉措。

3.4 降低產(chǎn)業(yè)能耗、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局

為進一步降低墻體材料生產(chǎn)鏈上的能耗，應(yīng)充分利用工業(yè)、礦山的廢料，例如，在墻體材料加工中摻入一定比例的煤渣、煤矸石、污泥等，使需要燒結(jié)的新型墻體材料在制作過程中起到內(nèi)燃作用，代替了原煤的消耗，不僅減少了這些廢渣對環(huán)境的污染，還節(jié)省了對這些廢料處理中的能源消耗。再者，遼寧省新型墻體材料發(fā)展應(yīng)堅持以市場為導(dǎo)向，按照因地制宜、集中高效、強化特色的方針，把新型墻體材料的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與地區(qū)調(diào)整緊密結(jié)合起來，優(yōu)化區(qū)域生產(chǎn)力布局，整合優(yōu)勢形成區(qū)域特色產(chǎn)品，培育區(qū)域產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。以城市化建設(shè)為依托，根據(jù)全市的經(jīng)濟社會發(fā)展狀況、資源地理環(huán)境，形成與其相適應(yīng)的合理新型墻材產(chǎn)業(yè)的區(qū)域布局。

4 結(jié)語

本文闡述了遼寧省新型墻體材料的發(fā)展現(xiàn)狀，并根據(jù)目前所存在的問題針對性地提出一些發(fā)展建議，以助推遼寧省新型墻體材料的良性有序發(fā)展。開發(fā)健康、環(huán)保、安全綠色及耐久性良好的新型墻體材料，不僅能夠節(jié)約能源保護環(huán)境，同時，在國家大力推進綠色、低碳、循環(huán)經(jīng)濟的整體形勢下，遼寧省綠色新型墻體材料產(chǎn)業(yè)也處于大有可為的戰(zhàn)略機遇期。