過去在建筑上采用黏土磚,為了節(jié)能,外墻厚度成倍增加,生產(chǎn)磚所用黏土不僅占用大量耕地,而且增大運輸費用;在燒制磚時,又消耗了大量能源,污染了大氣環(huán)境,破壞了生態(tài)環(huán)境。我國用7%的耕地養(yǎng)育世界22%的人口,土地資源十分寶貴。因此,大力發(fā)展新型墻體材料,用以代替耗能高且占地嚴重的實心黏土磚的確是一件“利在當代、功在千秋”的大業(yè)。
據(jù)統(tǒng)計,我國目前有磚瓦企業(yè)12萬個,占地40萬公頃,每年燒磚60多億塊標準磚,取土14.3億立方米,相當于毀壞土地80萬公頃,其生產(chǎn)能耗每年約60萬噸標準煤,僅燒磚每年就排放二氧化碳1.7億噸。與此同時,我國每年排放的煤研石和粉煤灰超過2億噸,再加上歷年堆積的工業(yè)廢渣達70億噸,占用土地超過7萬公頃。由此看出,建筑能耗巨大,造成的環(huán)境污染問題不可忽視。
我國絕大多數(shù)建筑的圍護結構熱性能差,傳熱系數(shù)與我國氣候接近的工業(yè)發(fā)達國家相比,外墻為他們的3.5~4.5倍,外窗為他們的2~3倍,屋面為他們的3~6倍。從21世紀開始,隨著我國社會經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,工作環(huán)境和生活居住環(huán)境的改善,人們對熱舒適度要求也將不斷提高,冬季供暖和夏季空調降溫,建筑能源將會急劇增加。
1999年年底,北方地區(qū)累計建成節(jié)能建筑1.3億平方米,其中達到節(jié)能率為50%標準的節(jié)能建筑為2215萬平方米,累計可節(jié)約能源675萬噸標準煤。其中1998年和1999年建成節(jié)能建筑2100萬平方米和3484萬平方米,只占同期城市新建住宅的5.28%和7.92%??梢钥闯龉?jié)能建筑的步伐雖然已加快,但節(jié)能建筑所占的比例仍很小。根據(jù)我國建筑節(jié)能“十五”計劃和2015年規(guī)劃,到2010年,要在節(jié)能50%的節(jié)能建筑的基礎上,再增加節(jié)能,實現(xiàn)累計節(jié)能1.7億噸標準煤。
我國建筑節(jié)能仍處于起步階段,任重而道遠。目前還存在諸多問題,如人們對建筑節(jié)能認識不足,致使全國各地區(qū)建筑節(jié)能工作發(fā)展不平衡。我國應加強現(xiàn)有管理體制改革與加快建筑節(jié)能工作的開展,使建筑節(jié)能的新技術、新產(chǎn)品及時得到推廣和應用;還應加快政策、法規(guī)及標準體系的建立與完善,嚴格執(zhí)法等,使節(jié)能工作健康、有序和高效發(fā)展。
目前,我國在絕熱工業(yè)方面已發(fā)展成為具有相當規(guī)模、比較完整的體系,為我國節(jié)能事業(yè)和經(jīng)濟增長做出了貢獻。但絕熱材料的生產(chǎn)和應用也存在一定問題,如在工業(yè)方面,發(fā)達國家在各種窯爐、電站設備、高溫管道等普遍采用耐火纖維和硅酸鈣制品,而我國在工業(yè)使用該類材料品種、性能、質量及應用范圍還存在一定差距。
我國從1988年就開始連續(xù)下發(fā)有關墻改政策法規(guī)系列文件,要求發(fā)展節(jié)能、節(jié)地、利廢、保溫的新型墻體材料,開發(fā)研制適合我閏國情的絕熱保溫材料,大力推廣節(jié)能建筑。貫徹節(jié)能標準對降低采暖能耗、保護環(huán)境、保持閑民經(jīng)濟持續(xù)高速發(fā)展具有重要意義。積極推進建筑節(jié)能,減輕大氣污染,減少溫室氣體排放,緩解地球變暖趨勢是功在當代、蔭及子孫、造福人類的大事。
墻體材料隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展而發(fā)展,距今2000多年,以粘土為原料燒制秦磚漢瓦,是一次墻體材料的革命。秦以前戰(zhàn)國時期的城墻,如湖南吉首州近期發(fā)現(xiàn)的楚長城遺址,還是由石材堆砌的。自秦漢改革燒土制磚以來,墻體材料沒有本質的改變。我國實心粘土磚的生產(chǎn)和應用因其悠久的歷史,發(fā)展至今,粘土磚仍在墻體材料中占據(jù)相當大的比例。
燒制粘土磚,以每年6000億塊計算,大約耗煤7000萬噸,生產(chǎn)實心粘土磚的煤耗與磚混結構采暖煤耗約占全國能耗總量的20%,成為大氣中的主要污染源之一。更為嚴重的問題是浪費土地,粘土磚要耗用土12億立方米,相當于60萬畝土地,扣除有些粘土取自河灘、丘陵,每年毀田也達二三十萬畝。我國人均耕地面積只有世界平均水平的1/4。如果依舊按照取土燒磚的老辦法去蓋房子,那么數(shù)年后,我們會陡然發(fā)現(xiàn)腳下已無立錐之地。
粘土磚塊體小、質量重,施工效率低,不滿足建筑高層化、施工現(xiàn)場化的要求。而且粘土磚建筑不能滿足多功能要求,即功能性不強,其保溫、隔熱、吸聲、裝飾性能等較新型墻材料差,再加上粘土磚生產(chǎn)破壞生態(tài)、污染環(huán)境、浪費能源,其已成為我國國民經(jīng)濟持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展的一大障礙。因此,開發(fā)新型墻體材料刻不容緩。
那么,什么是新型墻體材料?所謂新型墻體材料主要是相對于磚、瓦、灰、砂、石等傳統(tǒng)墻體材料而言的,通常泛指不斷改進、提高和完善的墻體材料。而水泥、混凝土及其制品等建筑材料,只是近百年來才發(fā)展起來的。隨著人們生活水平的提高,居住條件的不斷改善,各種新型建筑墻體材料應運而生。