新型绿色工程化建筑材料
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1.2 新材料产品性能和应用的绿色化

建材工业的发展要立足国家可持续发展战略的需要,服从环境保护和绿色建筑的需要,在建立节水、节材、节能、节地型社会,提高建筑材料的耐久性、建筑垃圾再利用等方面加快发展。建材产品在性能和应用上绿色化的特征主要体现在以下几方面:一是建筑材料能够有助于延长建筑的使用寿命;二是建筑材料的生产过程本身是节能、节水、节约矿产资源和环保的;三是建筑材料的功能和性能有助于建筑的节能环保;四是建筑材料能易于回收再利用。

(1)水泥产品性能和应用的绿色化

开发应用具有特殊性能和特种功能的特种水泥和新品种水泥是水泥工程应用绿色化的重点内容。

水泥在工程中的应用形式是混凝土和砂浆,中国水泥协会为推进水泥行业的供给侧改革,制定了《水泥行业推进供给侧改革稳增长调结构增效益行动方案》,方案中提到要推广使用高标号水泥,努力突破水泥产品同质化的发展瓶颈,研发新品种、新性能水泥,如核电水泥、道路水泥、油井水泥、海工水泥等;工业和信息化部、住房和城乡建设部联合印发《促进绿色建材生产和应用行动方案》对水泥的提升行动,就是要“发展高品质和专用水泥,鼓励生产和使用高标号水泥、纯熟料水泥,优先发展并规范使用海工、核电、道路等工程专用水泥”;国务院办公厅《关于促进建材工业稳增长调结构增效益的指导意见》(国办发〔2016〕34号)要求提升水泥制品等级,停止生产32.5等级复合硅酸盐水泥,重点生产42.5级及以上等级产品,加快发展专用水泥、水泥制品和部件化制品,积极利用尾矿废石、建筑垃圾等固废替代自然资源,发展低碳水泥等产品。

(2)混凝土产品性能和应用的绿色化

长寿命、高耐久是现代混凝土构筑物的发展趋势和需求。

住建部和工信部多次发文要求混凝土企业发展高性能混凝土,两部联合印发的《促进绿色建材生产和应用行动方案》提到“推广应用高性能混凝土。鼓励使用C35及以上强度等级预拌混凝土,推广大掺量掺合料及再生骨料应用技术,提升高性能混凝土应用技术水平。研究开发高性能混凝土耐久性设计和评价技术,延长工程寿命。”混凝土产品性能和应用的绿色化需要加快高性能混凝土和特种混凝土开发和应用,大力发展和应用保温混凝土、装饰混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、水工混凝土、海工混凝土、道路混凝土、防辐射混凝土、大体积混凝土、高强度混凝土、自密实混凝土、轻集料混凝土、清水混凝土。在超高层建筑和大跨度结构以及预制混凝土构件、预应力混凝土、钢管混凝土中推广应用C60及以上强度等级的混凝土。在基础底板等采用大体积混凝土的部位中,推广大掺量掺合料混凝土,提高资源综合利用水平。

(3)特种功能玻璃产品性能和应用的绿色化

高效节能与安全是未来建筑玻璃的发展方向,也是未来玻璃功能化的核心内容。工业和信息化部、住房和城乡建设部联合印发的《促进绿色建材生产和应用行动方案》要求:“严格使用安全玻璃;发展新型和深加工玻璃产品;鼓励太阳能光热、光伏与建筑装配一体化;支持发展电子信息用屏显玻璃基板、防火玻璃、汽车和高铁等用风挡玻璃基板等新产品,提高深加工水平和产品附加值。”国务院办公厅《关于促进建材工业稳增长调结构增效益的指导意见》(国办发〔2016〕34号)中提到要“发展高端玻璃。提高建筑节能标准,推广应用低辐射镀膜(Low-E)玻璃板材、真(中)空玻璃、安全玻璃、个性化幕墙、光伏光热一体化玻璃制品,以及适应既有建筑节能改造需要的节能门窗等产品。积极发展建筑用防火玻璃板材、电致变色玻璃等新产品,结合发展设施农业和建设美丽乡村,开发农业种植和观光大棚所需的结构功能一体化玻璃板材及制品”。

(4)建筑卫生陶瓷产品性能和应用的绿色化

发展薄型、多功能瓷砖的节水洁具是建筑卫生陶瓷产品性能和应用的绿色化的主要内容。

工业和信息化部、住房和城乡建设部联合印发的《促进绿色建材生产和应用行动方案》提到:“推广陶瓷薄砖和节水洁具。推广使用大型化、薄型化的陶瓷砖,节水、轻量的坐便器(小便器)。开发新型水龙头、马桶盖等智能卫浴用品,促进卫生陶瓷人性化、智能化生产,更好满足个性化消费。发展透水砖等城镇道路建设材料及集水系统,支撑海绵城市建设。”中国建筑卫生陶瓷协会发布《建筑陶瓷、卫生洁具行业“十三五”发展指导意见》,重点发展的建陶、卫浴产品包括: 薄型陶瓷砖、陶瓷薄板、文化艺术砖、仿天然材质砖; 功能型防滑、防污、抗菌、自洁净、绿色生态(智能呼吸)产品; 隔热、保温、隔声等多孔陶瓷板;节水便器、智能便器、具有保健功能的卫生间用品; 低铅龙头、感应龙头、恒温龙头、健康卫浴; 线条、附件、拼花等配套产品。

(5)墙体砌筑材料产品性能和应用的绿色化

发展适应装配式建筑和绿色建筑的轻质、高强、保温、防火与建筑同寿命的多功能墙体材料是墙体砌筑材料工程化应用的重要内容。

工业和信息化部、住房和城乡建设部联合印发的《促进绿色建材生产和应用行动方案》对新型墙体革新行动是重点研发推广钢结构等装配式建筑应用的配套墙体材料。国务院办公厅《关于促进建材工业稳增长调结构增效益的指导意见》(国办发〔2016〕34号)中要求推进叠合楼板、内外墙板、楼梯阳台、厨卫装饰等构配件工厂化生产。国家发展改革委办公厅、工业和信息化部办公厅关于印发《新型墙材推广应用行动方案的通知》(发改办环资〔2017〕212号)要求发展绿色新型墙材,适应装配式建筑发展需要,重点发展适用于装配式混凝土结构、钢结构建筑的围护结构体系,大力发展轻质、高强、保温、防火与建筑同寿命的多功能一体化装配式墙材及其围护结构体系,加强内外墙板、叠合楼板、楼梯阳台、建筑装饰部件等部品部件的通用化、标准化、模块化、系列化。开发适用于绿色建筑,特别是超低能耗被动式建筑围护结构的新产品。

(6)环境功能材料产品性能和应用的绿色化

环境功能材料产品主要指改善建筑室内物理环境、减少污染和提高舒适度的环保健康材料和产品。

国务院办公厅《关于促进建材工业稳增长调结构增效益的指导意见》(国办发〔2016〕34号)提到要 “开发新型材料,大力发展基于非金属矿物,用于节能防火、填充涂敷、环保治理、储能保温的矿物功能材料”。绿色环境功能产品最主要侧重于产品使用阶段,使用过程中有利于室内环境改善和人体健康,且环境负荷小的建材,例如:抗菌防霉、除臭、隔热阻燃、调温、调湿、隔声、防电磁辐射、抗静电等。

(7)新型建筑保温材料产品性能和应用的绿色化

保温、隔热及防火性能良好、施工便利、使用寿命长的外墙保温材料是建筑保温材料产品性能和应用绿色化的方向。

工业和信息化部、住房和城乡建设部联合印发的《促进绿色建材生产和应用行动方案》对节能保温材料的革新行动是发展高效节能保温材料。鼓励发展保温、隔热及防火性能良好、施工便利、使用寿命长的外墙保温材料,开发推广结构与保温装饰一体化外墙板。2017年中国绝热材料协会发布《中国绝热节能材料行业“十三五”发展规划》,明确研发高品质建筑保温岩棉、泡沫玻璃、发泡微晶陶瓷、氧化镁气凝土、石墨聚苯板、真金板;真空绝热板、气凝胶等超级绝热制品;绝热保温隔热涂料、高性能热反射涂料;保温装饰一体板、结构保温一体板、保温防火防水柔性屋面体系、有机/无机复合轻质板材;蜂巢纳米保温隔热板、玻璃棉卷毡保温材料、玻纤增强无机复合保温板、可溶性纤维棉、聚酯纤维保温制品;相变保温砂浆、无机黏结剂、无甲醛黏结剂;适用于1300℃以上温度使用的硅酸铝纤维;集隔热、隔声、防火、防水等功能为一体的复合材料;钢结构用岩棉、玻璃棉保温材料;低密度高强度硅酸钙保温材料、复合硅酸钙制品;绿色、环保高附加值声学材料;无机和有机相结合的复合材料、装配式钢丝网架夹芯板;聚酯类声学材料。

(8)新型高效耐火材料产品性能和应用的绿色化

新型耐火材料相比传统耐火材料,在生产与使用中“更长寿、无污染、功能化、智能化”。从今后的发展趋势来看,新型的耐火材料以高性能的结构型耐火材料和功能型耐火材料两大类为主。结构型耐火材料的总体发展趋势是高纯度化、致密化、精密化、含碳耐火材料的普及化、氧化物和非氧化物材料的复合化和不定形化。不定形耐火材料的材质由中性、酸性氧化物材料向碱性氧化物材料和氧化物与非氧化物复合材料发展,由低纯度向高纯度发展,所用的原料由天然耐火原料为主向人工合成耐火原料发展。功能型耐火材料包括高性能隔热耐火材料、高辐射率节能涂料、高导热和高导电耐火材料、高性能快速蓄热耐火材料等。