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  • 发展适合国情的新型烧结墙体材料是低碳经济的必然选择
  •  1,问题的提出

    1.1 中国对世界的庄严承诺

    中国向世界庄重承诺:到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40~45%。作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划,并制定相应的国内统计、监测、考核办法。

    “气候变化是当今全球面临的重大挑战。遏制气候变暖,拯救地球家园,是全人类共同的使命,每个国家和民族,每个企业和个人,都应责无旁贷地行动起来。”中国总理在哥本哈根气候变化会议领导人会议上还讲道:“我深感责任重大。”这就预示着我国墙体材料产业结构将面临重大的调整,建筑节能将会进入新的阶段。同时也表明了我国政府应对全球气候变化的决心。中国建筑能耗是发达国家的2~3倍,其中最重要的原因之一就是墙体材料的性能太差,档次太低,不能很好地满足目前节能建筑发展的要求,更谈不上满足可持续发展建筑的需要。其中更重要的是对墙体材料的认识上存在有很大的误区。从科学发展观以及低碳经济的要求来看,中国建筑墙体材料的当务之急应该向新型烧结墙体材料的方向发展。

    1.2 国内建筑领域节能减排的严峻形势和状态

    的确,中国的人均年排放二氧化碳已达到了2.7吨甚至更高。我国既有建筑430亿平方米,且95%以上都是不节能的建筑;我国年需要建筑墙体材料总量达10000亿块砖(折普通砖),其中能有多少是真正意义上的节能环保材料呢?又有什么样的材料能够替代了年产8000亿块的烧结砖呢?哪些产品能够真正用于可持续发展建筑?绿色、环保、健康、节能的建筑墙体屋面材料是什么?这些都是关系到我国可持续发展建筑的重大问题。

    应该清醒地认识到,目前我国建筑业的发展,规模上是当今世界最为宏大的国家,城乡年建筑竣工面积约2亿平方米左右,超过欧美发达国家年竣工面积的总和。但建筑能耗,我国也是最大的国家。据统计,美国建筑业占社会能源总消耗量的36%,耗电量的65%,温室气体产生量的30%,原材料使用量的30%,废物产生量的30%,饮用水消耗量的12%。在我国,建筑能耗是发达国家的23倍以上。钢材、水泥等物耗水平也要比发达国家高出10%30%(该数据来源于《绿色建筑》一书)。因此,我国墙材革新与推广节能建筑,是社会经济发展的需要,是减轻大气污染和环境负荷,平衡生态的需要,也是改善建筑物理环境,创造宜居、健康住宅环境,提高人民物质文化生活的需要。

    墙体材料革新是实现建筑节能的关键环节,也是极具科学内涵与现代技术紧密联系的基础系统工程。根据传热学原理,建筑物的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比重极高,约占77%。其中:墙体占59.4%(其中含大约27%空气渗透散热)。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。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能耗产生重要的影响。

    目前我国由于单一墙体材料无法满足建筑节能65%的强制标准,多数建筑采用单一墙体“穿衣盖被”( 称“外保温或是内保温”)来解决节能问题。这样的结构不仅不能从根本上解决建筑物的节能问题,而且给建筑物本身带来巨大的隐患(如央视新大楼着火事件以及国内多处外保温建筑出现的问题及事故,还有屡见新闻媒体的“楼脆脆”、“楼裂裂”、“楼歪歪”等的“短命建筑”)。这种“穿衣盖被”的“保温”结构形式,因为保温层材料的材质(多为石油产品的聚苯乙烯泡沫板材)和使用寿命,会给建筑物的维护与维修带来很大麻烦,不能与建筑物主体材料同寿命,所以这种形式早被欧美发达国家所淘汰。我们不希望这种已经失败的弯路在我国再重复。此外,随着我国城市化进程加快,高层和小高层混凝土剪力墙结构的建筑时兴起来并发展很快,但混凝土墙体极高的传热系数,使其建造能耗(如水泥、钢筋的制造能耗)以及使用能耗远远高于烧结墙体材料,是典型的高能耗建筑。

    目前我国在建筑节能的材料和技术上与欧洲发达国家存在很大的差距,甚至有的业内人士认为使用国内目前所能够生产的单一材料砌筑的墙体不可能满足建筑节能65%的强制标准,因此在建筑物如何“穿衣服”上花费了大量人力物力,这种已经被欧洲发达国家所淘汰的弯路,我们决不能再重复,就像“粮食不够瓜菜代”不能解决粮食问题一样,“墙不保温穿衣代”也不能解决墙体的根本问题。大量工程实践证明,目前普遍采用的外墙外保温技术并不是好的墙体保温技术,存在施工难、寿命短、造价高,不环保,不安全等事实,而且大多数保温材料使用的是耗费石油资源的EPS(挤塑聚苯板)、发泡聚氨酯等,盲目大面积推广是不合适的,会在十年至二十年后为社会带来难以估量的灾难性后果。施工难度大,造价姑且不论,仅在建筑物使用寿命期内,就要更换数次,累计费用巨大,还要产生大量的、目前还不能处理的化学垃圾。这种材料在建筑中的大量使用,与国家倡导的发展循环经济、建设节约型社会、发展低碳经济的大政方针背道而驰。

    2.发展新型烧结墙材是历史的使命

    2.1国内烧结墙体材料生产的概况

    我国目前注册的砖瓦厂达8万余家,年产1000万以下的砖厂占76%,年产3000万以上的仅占4%,没有注册的黑砖窑有多少还是未知数,仅砖厂占地超过千万亩。这些砖厂每年的产量约为8500亿块(折普通砖),其中80%以上的产品是实心砖,而且规模小、质量差、相对能耗高、占地面积大、污染严重且无法治理、资源和能源浪费严重。成为了世界上砖瓦生产企业最多、产量最大的国家。虽说在大中城市周围已有一些砖厂能够生产多孔砖或空心砖,但是产品的热工性能根本不能满足节能建筑的需要。在进入新的世纪之后,世界经济逐渐趋于大同的现今时代,在地球气候逐渐变暖的大环境下,可持续发展、低碳经济、节能减排的呼声一浪高过一浪。而在中国随着城市化进程的加快,各大中城市的高层建筑增加迅猛,钢筋混凝土的用量大幅度上升,对烧结砖瓦的使用量按建筑面积来说减少了很多。但是这些建筑物的节能效果、使用寿命、安全性能、终结后建筑材料的回收利用等问题也成为了人们越来越关注的问题。中国的烧结砖瓦之路要走向何方?中国的烧结砖瓦在经历了7000多年的传承发展之后,似乎要告别历史上曾有过的众多辉煌,而迷失了自身的发展方向。在此游离之际,我们把目光投向了发达国家。

    纵观世界上各发达国家的烧结墙体屋面材料,其档次愈来愈高,门类愈来愈丰富,变化愈来愈快,用途也愈来愈广泛,高科技手段更推进了她旧貌换新颜,使这一古老的手工生产方式跨过了机械化,自动化,智能化三个阶段,使之青春化而成为当今世界可持续发展建筑的首选材料。就中,有着极其丰富的科学文化内涵。我们现在所谈的烧结砖瓦,是一种“大砖瓦“的概念,它既是中国传统砖瓦概念先天优势的传承复兴与延伸,又具有现代科学内涵的丰富两大特点。把她作为墙体屋面材料,不但可以建造环境优美,居住条件舒适的建筑物,而且在处理高强、耐久与承重方面,在蓄能和导热方面,在微妙的湿传导方面,在其孔洞排列与微孔形成方面,在其懦动变形值极小等方面,可完全回收利用方面有其独到之处。就建筑文化的发展,可持续发展建筑、生态建筑、健康建筑、节能建筑意义上讲,烧结砖瓦产品仍具有强大的生命力。这是世界砖瓦学术界、建筑学界经过上百年实践得出的共同结论。例如法国的烧结砖瓦技术中心在2009年更名为自然(天然)建筑材料技术中心。虽然貌似名称的简单更换,但其实质性内涵是不言而喻的。

    2.2烧结墙体材料生产方式的必须改变

    二次世界大战后,在欧洲恢复建筑的五十年代到六十年代初,砖瓦厂数量增长迅速,到处可见砖瓦厂,到处可见建筑工地。但是在六十年代中期到七十年代初期,德国2000多个小砖厂通过联合兼并,目前大约为240个砖厂,这个变化是通过技术进步实现的。

    通过产业技术的提升使工厂规摸大型化、生产企业集团化、产品功能开发科学化、装备水平高科技化,给砖瓦产品赋予知识经济的时代特征,才能够适应现代生态建筑或绿色建筑的要求。应该说绿色建筑的需求是产业升级、淘汰落后生产力,促进绿色建材快速发展的巨大推动力。欧洲近年来砖瓦生产企业、砖瓦机械制造企业出现的向大型化并购重组态势,也说明大型企业在技术创新能力、市场竞争力上具有优势,对产业技术提升起到重要作用。

    如果能通过技术改造实现产业升级,可关闭80%年产3000万标砖以下的小砖厂,集中建设年产1亿标块以上的现代化砖厂或集中建设10条以上生产线的专业工业园区,可以大大节约砖厂用地。建设一个10条生产线的工业园区,占地800~1000亩,其产量超过100个小砖厂,可节约砖厂占地近万亩,而且生产环境可得到大幅度改善,产品质量也会得到大幅度提高,也能充分提高能源的利用效率以及资源的合理使用,也便于污染的治理。例如西安市目前有450多家砖厂,占地近3万亩,年产量为120亿块,平均每个厂的产量仅2000万块,其中很多为年产1000万块以下的厂家。如果实现了集约化生产方式,仅需要100条生产线就可达到同样的产能,但是可节约出2万多亩土地。这种生产方式的转变可节约出大量的土地,仅全国的大中城市估算,如能实现烧结墙体材料的集约(基地)化生产方式的转变,就可节约百万亩以上的土地。此外,生产规模的扩大和生产厂家的集中也为环境保护以及生产过程中产生的污染物治理提供了良好的条件。

    2.3 产品的档次必须提升

    随着建筑工业的发展及整个社会的进步,人们生活水平的不断提高,越来越多的人们要求进入高度隔热保温、经久耐用、美观大方、高度舒适性等具有多功能的房屋,这就给烧结墙材产品提出了更高的要求。因此,各发达国家均在烧结建材产品的开发上给予了极大的关注。高度保温隔热的烧结砌块或砖的发展得到了经济发达国家的普遍的重视,当然这与建筑物节能的要求不断提高有极大的关系;其次就是充分利用烧结产品耐久性好、装饰功能强、永不退色、使用功能好及使用期的尺寸长期稳定等特点发展的各种规格和品种的清水墙装饰砖、铺地砖、广场砖等;第三,大尺寸、高孔洞率的楼板砌块得到了普遍的应用和发展;第四,预制的空心砖墙板(复合砖墙板)及大型条板砖也得到了很大发展;第五,各种规格及用途(分室及分户、承重与非承重)的隔墙空心砌块或砖;第六,高挡次连锁式烧结屋面瓦的大发展; 第七,烧结的新型外墙用干挂装饰陶板(节能构造形式)及遮阳空心砖板或条。

    例如烧结砌块外墙自保温结构也是造价最低的一种节能建筑结构体系,经测算比我国目前的外墙外保温体系的造价降低至少80100/ m2并且建筑物具有更长的使用寿命,更舒适的居住环境,在整个建筑物使用期内几乎不需要进行专门的维修,因此,这也是我国实现建筑节能的最佳途径之一。

        使用烧结空心制品作为首选墙体材料是西方发达国家在经历一二次世界大战战后重建,工业化发展、经历几次重大能源危机后的最终选择,是经过上百年对烧结建材产品的持续研究,依靠技术进步成功解决了我国目前烧结砖瓦还存在的诸多弊端,极大地降低了建筑墙体材料的生产能耗、资源消耗,很好的解决了环境污染等影响可持续发展的问题。

    30多年前,欧洲对烧结保温隔热砌块就制定了非常完备的建筑墙体应用标准体系,并在建筑中已普遍使用。优良的保温隔热砌块,其特征是相对复杂的几何形状、相对较小的容重(比重)及较大的孔洞率和外形尺寸、非常高的烧结能源使用效率。烧结保温砌块在设计上使用了凹槽连接,具有很好的结构稳定性、方便施工。仅德国现在使用的烧结砌块有几十个品种,几乎每种都有自身的商标或商品名称,法国、瑞典和芬兰已将密度小于500kg/m3的砌块投入市场,产品具有较低的吸水率和较好的保温隔热性能。

    最新形式的烧结砌块是在砌块的两个相对的面上同时进行研磨,研磨过程由计算机控制,两个相对的砌合座浆面尺寸磨的非常精确。砌块的铺筑也非常精确、简便和快速,砂浆缝仅为1mm(德国的研究表明,通过烧结保温隔热砌块外墙的热损失70%是通过灰缝散失的),砂浆是特制的。西欧2006年又研究和开发出了超低导热系数烧结砌块,这种砌块使低能耗的房屋变成现实。通过合理的孔洞设计,在孔洞内填充无机的保温隔热材料(如膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、矿棉),可获得更低K—(0.14~0.15 w/m2k)的墙体。而且产品的密度低(仅为550~740

    kg/m3),当墙厚为38厘米,通过试验后证实,用这种砌块砌筑的单层墙,甚至达到了不需要供给能量房屋的要求。2007年始到现在这种超低导热系数的砌块已经得到了广泛地应用,并且已经开发出了这种砌块孔洞填充的专门自动化设备,并开始向世界各地推广这种技术。图1所示为这类填充烧结砌块。

     

    1 使用无机保温隔热材料填充的烧结砌块

    图中:(a)为空洞内填充膨胀珍珠岩的砌块;(b)为空洞内填充矿棉的砌块;(c)为空洞内填充膨胀珍珠岩砌块的现场施工。

        另外的一个实例就是内隔墙使用的空心砌块。由于建筑物内隔墙材料的需求量非常大,特别是住宅建筑,所以在发达国家的烧结墙体材料,都非常重视内隔墙材料,如西欧各国均在内隔墙用烧结空心砖、空心砌块(板材)等方面研究开发了许多种产品。内隔墙用空心砌块或砖又分为分户墙用及分室墙用的不同性能、厚度的产品。如法国研究开发的“卡罗”(Caroo)空心条板(主要用于隔墙,非承重),其厚度为100mm左右,安装时不用砂浆,其接缝企口设计的非常精确。又如法国Guiron-Toulouse公司生产的宽度为600~700mm,高度为2600-3600m,厚度为300mm的空心条板,将砌块、空心砖的断面构造设计,特殊的干燥和焙烧技术的发展,提升到了一个全新的层次。砖砌体的抗压强度也不再因灰缝而降低20%~50%了。西欧、北美、中东各国及南韩、日本、澳大利亚、巴西等国家均在生产着多种品种的隔墙用空心砖(砌块),有专用于分户墙的、有专用于分室墙的;也有专用于楼梯间、电梯间、卫生间等的隔墙砖。有的国家对这类产品还制定有专门的标准。隔墙砖分为承重和非承重的两大类,但其厚度较外墙砖要薄的多。这就给我们了一个非常重视的提示:即为了增大室内有效使用面积,不能单靠减少外墙隔热保温所必需的厚度来达到目的,实际上内隔墙厚度上的减小对增大室内有效使用面积更有重要的意义,因室内隔墙的周长远大于外墙。例如西欧很多国家生产的非承重分室隔墙空心砌块、空心砖仅60mm厚;分户隔墙仅100~120 mm厚,其密度德国标准规定在510~1000公斤/立方米之间,换算为面密度时也仅为50~100公斤/平方米之间。这与我国现用的各种板材的面密度相当,但是用烧结的隔墙空心砖或空心砌块砌筑的隔墙其性能上要比现用的各种板材的性能好的多,例如在使用寿命期内的尺寸稳定性上(绝对不会开裂)、在与砂浆的粘结性能上、在可长期保持砌体强度上、在隔音、防火性能(80mm厚的烧结空心砖或空心砌块,耐火等级为F90,即出现火灾后有90分钟的时间转移财产或逃生)上及在对室内环境的贡献等各个方面均优胜于现用的一些板材,有着非常均匀平整的粉刷基准面,而且造价比现用板材低的多。从生态学角度讲,这类材料的使用寿命长,并在其使用寿命终结后可全部回收利用。而且这类隔墙材料在建筑造价上也远低于现用的抗碱玻璃纤维网格布与低碱度水泥制造的板材,其综合能耗也低。承重用的内隔墙空心砌块、空心砖在墙的厚度上也完全可以减小到120~180mm。如果在这种类型的内隔墙空心砌块孔洞内加入保温隔热材料(无机材料)就完全可以满足分户墙之间的保温隔热要求。下图2为意大利烧结的水平孔内隔墙空心砌块。

     

    2 意大利烧结的水平孔内隔墙空心砌块

    2.4 是节能减排和发展低碳经济的需要

    地球温度变暖,已成为当今世界的热门话题。使用新型烧结墙材建造的建筑物在长达数十年甚至于达百年以上的整个建筑使用期内,可长期、有效地节能,能够有效地减少CO2及其它温室气体的排放。使用寿命的延长是最好的节能减排方式之一。西欧有关机构研究了1 kWh的加热能量对环境的影响,下表1给出了这些数据。

    1 使用不同燃/能源加热时对环境的影响

     能源

    单位

    地球变暖趋势

    酸化趋势

    最初能量输入

    kg CO2当量/kWh

    kg SO2当量/kWh

    kWh/kWh

    kWh

    0,313

    0,719

    1,317

    天然气

    kWh

    0,263

    0,320

    1,319

    kWh

    0,576

    3,957

    3,770

    木屑

    kWh

    0,014

    0,540

    1,369

     注:该表中数据来自欧洲砖瓦制造者联合会

        通过简单的计算就能得出建筑物在一年的周期内CO2的平衡数据。例如,如果加热的能耗是50 kWh/m²年,房屋的面积为150 m²,使用天然气加热系统,那么总的CO2产生量(生产总值)相当于:

        0.263 x 50 x 150 = 1972.5 kg CO2

    建筑能耗是CO2排放量的重要来源之一。将建筑物的加热系统所产生的CO2量与因烧结墙材生产引起的CO2排放量比较,可看到烧结砖及砌块生产排放的CO2量是非常低的。例如一个150 m²的家庭住宅,平均使用40吨的烧结砖或砌块,在制造这些材料期间产生的CO27760 kg 。换句话说,加热系统四年所产生的CO2总量就超过了制造这些烧结砖排放的CO2总量。通常,烧结砖砌体的平均使用寿命至少为90年,如果由制造烧结砖所产生的CO2量除以90年,平均年CO2的负荷仅为86 kg,或说仅占加热系统产生CO24.4%。因此新型烧结墙材产品在整个使用寿命期有着非常好的CO2平衡能力。(该段文字资料选自欧洲砖瓦制造者联合会宣传资料)

    水泥工业是仅次于电力、冶金行业的耗能大户,占全国能耗的9%,占工业能耗的13%。水泥工业对大气环境的污染比较严重。水泥工业排放的粉尘、SO2NOXCO2等均对大气造成污染。其中,最严重的是粉尘污染,多年来始终位居全国工业系统之首,2004年水泥工业粉尘排放量占全国工业系统排放量的35.1%SO2排放量多年来位居全国工业系统的前4名以内;NOXCO2的排放量也名列前茅。因此在建筑中尽可能减少水泥的使用量对节能减排是有利的。

    以年产20万立方米(约折合普通砖1.3~1.4亿块/年)的烧结外墙自保温砌块为例,如果孔洞率保持在50%左右时,与实心砖比较,年可节省标煤约8430吨以上,可少排放二氧化碳为2.37万吨。如果按照京津地区来说,每立方米这样的外墙自保温烧结砌块可建造约3平方米的外墙体,年产的20万立方米外墙自保温砌块可建造约60万平方米的外墙体,折合建筑面积约为70万平方米,如果考虑到每年的采暖期为四个月时,按节能65%的标准推算,每年可节标煤10430吨,仅每年采暖期就可减少二氧化碳排放量约为2.81万吨,加上生产过程中的减排量2.37万吨,每年可减排5.2万吨二氧化碳。如果按70年使用寿命期计算,不考虑夏季的制冷,仅采暖就可减少二氧化碳排放量总计为196.7万吨。

    同理,如果全国砖产量的30%改产为这种外墙自保温砌块,其数量为2250亿块,仅生产能耗的减低每年就可减少二氧化碳排放量4102多万吨,如果加上用这些砌块建造的节能建筑的节能(每年可减少二氧化碳排放量4863.5多万吨),每年可减少二氧化碳排放量8,965.5多万吨。建筑物的使用寿命按平均70年计时,共可减少二氧化碳排放量627,583多万吨。该数据中还没有考虑夏季的制冷节能在内。

    此段数据计算的基础数据:每kg标煤完全燃烧后排放二氧化碳量平均为2.69kg;每度电排放相应的二氧化碳量为0.576kg;电力与标准煤的折算系数0.37kg标准煤/kWh

    2.5是改善建筑物理环境、延长建筑使用寿命及生态环境的需要

    众所周知,新型烧结墙体材料从建筑美学观点上来讲,烧结砖瓦建筑物古朴典雅,美观大方,且砖瓦产品可适应于建筑学形式上变化多样的要求。另外,砖瓦建筑物与周围环境的协调性好,可美化建筑环境。在建筑设计和结构设计上讲,烧结砖具有更多的灵活性和易变性,可满足各种建筑造型的要求,与人、与环境都应是一类和谐的建筑材料。新型烧结墙材由于她们杰出的耐久性和可长期保持的尺寸、颜色的稳定性,使得建筑物在使用期内,如果不是人为地、意外地破坏,几乎没有维修。随着人们生态观念的加强,新型烧结墙材就有了巨大的生态学价值。因为砖砌体根本就不需要维修,而且不受气候及霜冻的影响,随时间的延伸,色彩更好,日久砺新。大连、青岛城市感觉到非常美丽漂亮,其中烧结墙体屋面材料起到了重要的作用。

    新型烧结墙材不但可以建造环境优美,居住条件舒适的建筑物,而且在处理轻质高强与承重方面,在蓄热和导热方面(夏季混凝土墙体的房屋热,砖瓦房屋凉快,冬季反之),在微妙的湿传导方面,在其孔洞排列与微孔形成方面(可做出导热系数非常低的产品,如λ=0.08W/m·K),在其蠕动变形值极小等方面有其独到之处。就建筑文化的发展,可持续发展住宅、生态住宅(可持续发展建筑)上讲,新型烧结墙材仍有着强大的生命力。新型烧结墙材是一种多微孔体系的产品,其湿传导功能可调节建筑物内湿度,且吸湿与排出水分的速度相等。新型烧结墙材的吸水速度和排水速度要比其它建筑材料高10倍,且在吸水和排出水分时建筑物的结构强度不受任何影响,仅此就可使居住环境得到改善,人体感觉舒适。而且砌体或砖的平衡含水量非常低(0.3~0.7%),增强了砌体的隔热保温效果。因在烧结砌块中无数的微孔,能够非常好的适应室内与室外环境湿度的变化,因而可保证对水蒸汽有非常好地储存能力以及非常优良地释放能力。根据西欧的研究结果表明:新型烧结墙材不是一类吸湿性的材料,例如,新型烧结墙材有着非常理想的吸收和释放水分的特性,它吸收室内的水分与释放出水分是同样快的速度,这就是说,墙的表面上在任何季节都可保持相对干燥,也就保证了室内环境的舒适性。专家们将这一特性定义为烧结砖产品的呼吸功能。建筑物墙体中的平衡水分是指干燥后留在墙体的水分与大气中水分之间的平衡。对烧结材料砌体来讲,这一平衡水分仅占其体积的0.3~0.7%与其它建筑材料相比,这是非常低的数值。增强了砌体的隔热保温效果(单层砖砌体、与砖复合的墙体)。正是因为这一非常低的数值,对居住在建筑中的人们提供了舒服、健康的环境,它可以调节居室内小环境的湿度。另外,烧结砖瓦砌体这一非常低的平衡含水量,对节能来说同样非常重要。因为建筑材料含水量的增大而会使其隔热保温性能变差(或恶化)。从这个意义上讲,烧结砖瓦本身就是非常好的“隔热体”,也能有效的保护与烧结砖或砌块复合的保温隔热材料层不会因吸收水分而降低了其保温隔热的性能。因为烧结砖瓦建筑物有着轻微的蒸汽扩散阻力,所以干燥的也非常快,平均干燥周期很短,这就给新建建筑物的提前交工、入住提供了时间。而有些建筑材料的这一干燥过程常常要持续数年。因此在设计中根据选用的材料和不同地区要说明干燥的时间。我国对这一时间的重视程度不够,往往为了缩短交工期,提前入住,结果造成装饰材料发霉变质;还有的是由于选材不当,往往在住户入住后,材料脱水,造成墙面开裂等问题。

    新型烧结墙材有着良好的热惰性蓄热量/储热能力)在冬季,不管在温度上有何变化,砖都有很好的稳定温度的能力,而且在短时间内就能存储太阳能;在夏季,在炎热的天气下,砖的热惰性可消除其峰值温度。由于砖的热惰性,,因为热流进入砖体后热波动有了衰减,并产生了相移动。这种衰减和相移动取决于波动的频率,其波动的频率范围:当热的程度有变化时可能是几分钟,也可能是白天到夜晚循环的一天,也可能是持续数天的炎热天气。由于烧结材料能自然地吸收太阳的能量,也能吸收和储存室内产生的热量。通过墙体可释放出它吸收的热到室内,但释放的时间是延迟的——温度延迟时间长!在冬季,由于这种吸收和释放热的过程平衡了室内温度的波动,这就节约了加热用的能量,同时又感到室内舒适和暖和;在夏季也感到凉爽!一些专家们将这种特性称为“相移动”。新型烧结墙材具有相对低的平衡含水量和块速干燥的特性,因此烧结砌块建筑墙体能够快速形成最佳隔热层,从而节约了采暖和空调的能量消耗。在夏季室内热环境质量易于受到影响的因素是由于对太阳光不适当的防护,或是墙体(屋顶)蓄热量不充分而引起过热及热持续的时间较长,此时的空调是对建筑构件进行冷却。烧结砌块建筑良好的蓄热性能可克服这种缺陷。考虑到建筑物的内部环境时,特别重要的是在夏季,要有足够的蓄热能力用来储存由结构吸收的太阳能(也可见居住的舒适性和内部环境)。蓄热对加热所需能量有着直接的影响。质重且厚的烧结砖墙能够储存来自太阳的热量,并在需要时释放出储存的热量,然而,轻质建筑结构就不能利用这部分的蓄热量或仅仅是少部分。英国学者对烧结砖墙白天和夜间的室内外温度进行了详细地测定,结果表明烧结砖墙有非常好的平衡室内外温度变化的能力,从而可提供舒适、健康的室内环境。图3为测定的结果。

    3 烧结砖墙对室内外白天——夜晚峰值温度的平衡能力

    烧结砖的另一个可靠性就是其质量,当我们强调轻质时,却忘记了隔声的要求;也忘记了墙体的蓄热能力。英国学者的研究结论:“从发展的观点看,考虑到地球变暖的威胁,新型烧结墙材因具有高的蓄热量,所建成的厚重的墙体结构,能够减轻高温的作用没有依赖到空调。当考虑到建筑物将来的发展时,烧结砖瓦这种性能可能是重要财产”。

    新型烧结墙材均不含有毒有害物质,且由于是高温烧结,有着较快的吸水及排水速度,具有高度的可渗透性,因此在使用期绝对不会生长霉菌等有害物质,因而在地震、火灾、爆炸、战争等突发性事故时,也不会因为破坏而扩散或挥发出任何有害的物质。因此,新型烧结墙材的确是环境友好型材料。

    非常明显的是在烧结砖瓦的废墟上可种植庄稼、植树绿化等;其废料不会对水源、大气、土壤等构成威胁,与大自然有着良好的亲和力。周、秦、汉、唐,曾为十三朝古都的西安市,几度兴衰,多少烧结砖瓦埋在地下,其废墟上如今仍是麦浪滚滚,树木葱绿。烧结砖瓦产品就目前的技术水平而言,在其使用寿命终结后,完全能够全部回收利用。但是现在很多所谓 “新型墙体材料”,绝大多数都是强碱性的材料,在建筑物使用寿命终结后,以现有的技术水平而言,其分离回收都非常困难,1,论堆放在何处,都会对植被的生长、周围的水源、土壤的性质等造成影响。此外,单凭经验就可以说,建筑的使用寿命延长一倍,就意味着废料减少一半,同样,制造中的能耗以及排放的二氧化碳也就较少一倍。

     

    (未完待续)