建筑業(yè)發(fā)展對新型墻體材料發(fā)展的影響

廖紹鋒， 黃德祥， 翟紅俠

（1.安徽建工集團(tuán)有限公司，安徽 合肥 230001；2.安徽建筑大學(xué)材料與化學(xué)工程學(xué)院，安徽 合肥 230022）

建筑是一個社會政治、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平的物化形式，隨著我國改革開放和現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，建筑也呈現(xiàn)新的發(fā)展。近年來我國城鎮(zhèn)化的加快發(fā)展為建筑業(yè)、墻體材料產(chǎn)業(yè)帶來了新的機(jī)遇和廣闊的市場前景。在新的市場環(huán)境下建筑業(yè)呈現(xiàn)的發(fā)展趨勢有城鎮(zhèn)化建設(shè)、住宅產(chǎn)業(yè)化、綠色建筑、高層建筑等。新型墻體材料產(chǎn)業(yè)作為建筑業(yè)的服務(wù)產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展應(yīng)當(dāng)滿足建筑業(yè)對墻體材料的要求，如新型墻體材料的部品部件化適應(yīng)建筑業(yè)住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展；科學(xué)合理、最大限度利用固體廢棄物生產(chǎn)新型墻體材料，以滿足綠色建筑中的節(jié)能環(huán)保要求；改善新型墻體材料性能，開發(fā)高性能新型墻體材料及配套輔材，以綜合滿足建筑的結(jié)構(gòu)與功能要求等。

1 建筑業(yè)的發(fā)展

1.1 城鎮(zhèn)化建設(shè)

城鎮(zhèn)化建設(shè)是我國統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展，全面建設(shè)小康社會的重要載體，也是我國拉動內(nèi)需促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要政策杠桿。在城鎮(zhèn)化建設(shè)中首先需要為城鎮(zhèn)提供配套的產(chǎn)業(yè)支持、為進(jìn)入城鎮(zhèn)的人口提供生活居住的必要設(shè)施場所，這為建筑業(yè)帶來廣闊的市場。我國城鎮(zhèn)化建設(shè)將為建筑業(yè)發(fā)展提供三大機(jī)遇，首先是為建筑業(yè)創(chuàng)造巨大和廣闊的的市場投資空間；其次是促進(jìn)綠色建筑發(fā)展和提升建筑企業(yè)實(shí)施綠色施工的能力；再就是為建筑業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，提高建筑業(yè)的生產(chǎn)效率及工業(yè)化程度提供契機(jī)［1］。

回顧我國城鎮(zhèn)化發(fā)展的三十多年，雖然取得很大成績，但背后卻潛藏著產(chǎn)城分離、資源浪費(fèi)和生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重破壞等諸多問題和矛盾。新型城鎮(zhèn)化建設(shè)更加關(guān)注城鎮(zhèn)建設(shè)的綜合性與功能性，更加注重人的要素，更加強(qiáng)調(diào)與生態(tài)環(huán)境相和諧［2］。建筑是組成城鎮(zhèn)的基本要素，是實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)化的重要載體，發(fā)展綠色建筑就是用綠色理念指導(dǎo)城鄉(xiāng)建設(shè)，可以改變粗放的城鎮(zhèn)化發(fā)展方式，緩解經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展帶來的資源環(huán)境壓力［3］。新型城鎮(zhèn)化建設(shè)是一個系統(tǒng)而宏大的社會工程，需要政府及各行各業(yè)的通力合作，建筑業(yè)企業(yè)在過去只是單純的建設(shè)者，面對新型城鎮(zhèn)化建設(shè)要抓住機(jī)遇轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，提高建筑業(yè)的生產(chǎn)效率及工業(yè)化程度。豐富建筑業(yè)企業(yè)的角色，如從過去單純的建設(shè)者轉(zhuǎn)變?yōu)槌擎?zhèn)化建設(shè)中的策劃者、投資者、開發(fā)者、建設(shè)者和資產(chǎn)運(yùn)營商等；由單一業(yè)務(wù)向綜合業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)變，如城鎮(zhèn)配套建筑設(shè)施一條龍承擔(dān)，建材、設(shè)備、技術(shù)、勞務(wù)全方位供給等［1，2］。

1.2 住宅產(chǎn)業(yè)化

住宅產(chǎn)業(yè)化從本義來講就是要實(shí)現(xiàn)住宅生產(chǎn)、供應(yīng)等的工業(yè)化，起源是強(qiáng)調(diào)住宅領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化，但目前已不局限于住宅建設(shè)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化，住宅產(chǎn)業(yè)化中的“住宅”已延伸為一切建筑產(chǎn)品。住宅產(chǎn)業(yè)化主要體現(xiàn)在住宅建筑標(biāo)準(zhǔn)化、住宅部品部件生產(chǎn)工業(yè)化、住宅生產(chǎn)經(jīng)營一體化、施工安裝裝配化、以及住宅管理和服務(wù)社會化，其中住宅建筑標(biāo)準(zhǔn)化、住宅部品部件生產(chǎn)工業(yè)化、施工安裝裝配化是住宅產(chǎn)業(yè)化的核心，它可以最大程度地節(jié)約資源、節(jié)省工時、提高建筑業(yè)勞動生產(chǎn)率，歐美等發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗(yàn)證明推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化不僅使住宅質(zhì)量和功能迅速提高，而且使住宅生產(chǎn)效率成倍增長［4］。同時住宅產(chǎn)業(yè)化的實(shí)現(xiàn)有利于提高能源資源的利用率實(shí)現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)的綠色、節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展。我國的住宅產(chǎn)業(yè)化經(jīng)過10多年的發(fā)展已取得一定的成績，但與國際先進(jìn)水平相比，我國住宅產(chǎn)業(yè)化還在起步階段，住宅產(chǎn)業(yè)化依然是我國建筑業(yè)今后的一個發(fā)展方向［5］。

住宅產(chǎn)業(yè)化已發(fā)展為建筑工業(yè)化、建筑產(chǎn)業(yè)化，建筑工業(yè)化是建筑產(chǎn)業(yè)化的手段和基礎(chǔ)，建筑產(chǎn)業(yè)化是建筑工業(yè)化的目標(biāo)，而住宅產(chǎn)業(yè)化是實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)化的落腳點(diǎn)。

1.3 綠色建筑

綠色建筑是指為人類提供一個健康舒適的工作、居住、活動空間的同時，實(shí)現(xiàn)最高效率地利用能源、最低限度地影響環(huán)境的建筑物，是實(shí)現(xiàn)“以人為本”、“人－建筑－環(huán)境”三者和諧統(tǒng)一的重要途徑，也是我國實(shí)施21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分［6］。

建筑節(jié)能是實(shí)現(xiàn)綠色建筑的重要環(huán)節(jié)及關(guān)鍵，建筑節(jié)能旨在提高建筑的的能源利用率，用最有限的資源和最小的能源消耗取得最大的經(jīng)濟(jì)和社會效應(yīng)。據(jù)統(tǒng)計建筑能耗（使用能耗）中圍護(hù)結(jié)構(gòu)能耗能夠占到建筑總能耗的70%，其中通過墻體傳熱導(dǎo)致的能耗占建筑總能耗的40%［7］?？梢妼?shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的主要途徑是改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)尤其是墻體的保溫隔熱性能。

節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境是綠色建筑的重要內(nèi)涵，通過充分利用固體廢棄物發(fā)展新型墻體材料是實(shí)現(xiàn)綠色建筑重要途徑。發(fā)展新型墻體材料一方面可以減少直至杜絕使用粘土，保護(hù)耕地；另一方面還可以將各類固體廢棄物如粉煤灰、煤矸石、脫硫石膏及建筑垃圾等資源化、再利用。

1.4 高層建筑

高層建筑能夠節(jié)約城市土地、縮短共用設(shè)施和市政管網(wǎng)的開發(fā)周期、減少市政投資等，在城鎮(zhèn)化建設(shè)中出現(xiàn)了越來越多的高層建筑甚至超高層建筑［8］。

與中低層、多層建筑相比，高層建筑在防火性能、抗震性能、施工安全性及其他建造使用性能等方面均有更高的要求，相應(yīng)地對構(gòu)成高層建筑的墻體材料也提出更高的要求［9］，如：滿足結(jié)構(gòu)要求堅(jiān)固、安全；最少占用建筑面積提高面積使用率；節(jié)約能源提高墻體的保溫、隔熱、隔音的性能；盡量減少自重減輕建筑物負(fù)荷；便于施工減輕工人勞動強(qiáng)度提高勞動生產(chǎn)率等。因此發(fā)展高層建筑的同時推動墻體的革新與發(fā)展。

2 新型墻體材料的發(fā)展趨勢

新型墻體材料是為適應(yīng)施工機(jī)械化、減少施工現(xiàn)場濕作業(yè)、改善建筑功能等要求而發(fā)展的墻體材料，是指除粘土實(shí)心磚以外的所有建筑墻體材料［10］。如前所述，建筑業(yè)的發(fā)展對墻體材料提出新的要求，新型墻體材料的發(fā)展呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢。

2.1 部品部件化

新型墻體材料的部品部件化是指墻體材料產(chǎn)業(yè)由簡單地只向施工現(xiàn)場供應(yīng)“磚塊”，轉(zhuǎn)化為將產(chǎn)品在工廠再加工為標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的，模塊化的，整體性的墻體產(chǎn)品，這樣的墻體產(chǎn)品可以減少現(xiàn)場作業(yè)，實(shí)現(xiàn)裝配化施工，提高了工業(yè)化水平。研發(fā)推廣生產(chǎn)效率高、整體性好、可以裝配式安裝、有效提高施工效率的部品部件化的新型墻體材料，如高質(zhì)量的輕質(zhì)內(nèi)隔墻板及外墻保溫復(fù)合板，對實(shí)現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)化有重要的意義［11］。

由于板材的一系列優(yōu)點(diǎn)，如板材具有工整的規(guī)格尺寸，便于成型及機(jī)械化生產(chǎn)、生產(chǎn)效率高，此外，板材的尺寸大、整體性好，便于裝配式安裝及提高墻體施工的效率，因此國外常將板材作為住宅產(chǎn)業(yè)化的首選產(chǎn)品［4］。

據(jù)中國建材聯(lián)合會上世紀(jì)90年代進(jìn)行的兩次全面調(diào)查，發(fā)達(dá)國家板材用量占建筑墻體材料總量的40%～60%，相對于發(fā)達(dá)國家板材的應(yīng)用狀況我國目前板材產(chǎn)量在墻體材料總量中的比例還很低，只有不到10%［12］。我國板材應(yīng)用量少的原因不是板材產(chǎn)品不適合我國建筑的結(jié)構(gòu)形式，而是我國板材裝備技術(shù)落后、產(chǎn)品質(zhì)量存在諸多問題：輕質(zhì)內(nèi)隔墻板隔聲性能不夠好，易于產(chǎn)生收縮裂縫；外墻保溫復(fù)合板的生產(chǎn)及工程應(yīng)用還不夠廣；現(xiàn)澆混凝土樓板的大水灰比澆注容易產(chǎn)生收縮裂縫，對于大跨度結(jié)構(gòu)建筑浪費(fèi)材料嚴(yán)重［1］。這些問題反映出我國急需開發(fā)高質(zhì)量的建筑板材，對于大城市高層建筑而言則急需發(fā)展輕質(zhì)板材。結(jié)合2013年《墻體材料行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》，重點(diǎn)開發(fā)推廣的板材類墻體材料有［13］：以工業(yè)副產(chǎn)石膏為原料，單線年生產(chǎn)3000萬平方米及以上的紙面石膏板；采用機(jī)械化生產(chǎn)，單線年生產(chǎn)規(guī)模15萬平方米及以上的建筑用輕質(zhì)隔墻條板、灰渣混凝土空心隔墻板、玻璃纖維增強(qiáng)水泥輕質(zhì)多孔隔墻條板等。

2.2 利用固體廢棄物

利用固體廢棄物生產(chǎn)新型墻體材料即是滿足綠色建筑發(fā)展、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的需要，也是墻體材料革新的需要。我國墻體材料革新的主要任務(wù)是一方面逐步禁止使用粘土實(shí)心磚；另一方面發(fā)展和推廣應(yīng)用優(yōu)質(zhì)的新型墻體材料［4］，我國每年都有大量的固體廢棄物產(chǎn)生，科學(xué)合理、最大限度地利用各類固體廢棄物仍將成為我國新型墻體材料發(fā)展的一個方向。

（1）利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)墻體材料。我國工業(yè)廢渣排放累計總量已達(dá)66億噸，但利用率不高僅40%左右，大多數(shù)工業(yè)廢渣均可作為生產(chǎn)墻體材料的原料，如粉煤灰、礦渣、煤矸石、爐渣等，利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)墻體材料既節(jié)約土地、節(jié)約能源又保護(hù)環(huán)境，現(xiàn)已有不少利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)新型墻體材料的實(shí)踐［14］，如利用粉煤灰生產(chǎn)粉煤灰加氣混凝土砌塊、粉煤灰空心內(nèi)墻板、粉煤灰燒結(jié)磚等；利用尾礦類廢料作為原料生產(chǎn)小型混凝土空心砌塊、蒸壓灰砂磚、加氣混凝土砌塊等墻體材料；以及利用其他工業(yè)廢渣生產(chǎn)燒結(jié)磚、蒸壓磚、加氣混凝土砌塊、內(nèi)外墻板材等。在利用這些工業(yè)廢渣的同時應(yīng)科學(xué)合理地根據(jù)不同廢渣的性質(zhì)，生產(chǎn)相適應(yīng)的新型墻體材料產(chǎn)品。另外研發(fā)利用大摻量工業(yè)廢渣生產(chǎn)新型墻體材料的工藝，在保證新型墻體材料使用性能的前提下，充分利用工業(yè)廢渣、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境。

（2）利用建筑垃圾生產(chǎn)墻體材料。隨著我國城鎮(zhèn)化的加快發(fā)展，我國建筑垃圾的數(shù)量也不斷增加，已占到城市垃極總量的30%～40%，對城市環(huán)境有著很大的污染，而我國利用建筑垃圾生產(chǎn)墻體材料實(shí)踐尚處于起步階段［14］。常見的利用建筑垃圾生產(chǎn)墻體材料的方式有利用廢磚和廢混凝土塊破碎，作為原料生產(chǎn)輕質(zhì)砌塊，利用輔助材料與廢棄的聚苯泡沫塑料制作外墻外保溫層等，面對不斷增加的建筑垃圾帶來的環(huán)境問題，利用其生產(chǎn)墻體材料有著，重要意義。

結(jié)合2013年《墻體材料行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》，應(yīng)重點(diǎn)開發(fā)推廣的利廢墻體材料有［13］：采用以煤矸石、粉煤灰等工業(yè)固體廢棄物及建筑基坑土、渣土等建筑垃圾為原料制備的蒸養(yǎng)或燒結(jié)的各類砌塊、砌磚等。

2.3 優(yōu)化新型墻體材料的技術(shù)性能

建筑業(yè)的發(fā)展要求新型墻體材料產(chǎn)品既要達(dá)到建筑節(jié)能對墻體保溫隔熱性能的要求，又要有良好的耐久性，在冷熱交替和干濕頻變的氣候條件下，墻體變形性小能夠防止產(chǎn)生收縮裂縫；對外墻材料還要求防滲、抗凍，具有較好安全性能；同時根據(jù)不同建筑部位，要求能夠改善室內(nèi)舒適度、耐火、防水、隔聲性能良好，又要無輻射、無污染、環(huán)保衛(wèi)生［4］。為了綜合滿足建筑的功能要求，必須增加新型墻體材料的研發(fā)投入，開發(fā)能夠綜合滿足建筑功能要求的新型墻體材料，如開發(fā)收縮值較低、體積穩(wěn)定性較好、能夠防止產(chǎn)生收縮裂縫的加氣混凝土砌塊；可裝配化的綜合性能良好的復(fù)合內(nèi)墻板；還可以開發(fā)能夠改善建筑室內(nèi)熱環(huán)境，提高室內(nèi)舒適度的輕質(zhì)相變儲熱墻體材料等［15－20］。提高新型墻體材料的產(chǎn)品質(zhì)量和性能，使新型墻體材料能夠全面滿足建筑功能的要求，提升墻體材料的使用價值將是未來新型墻體材料的一個發(fā)展方向。

2.4 配套輔材的革新

目前我國新型墻體材料使用量日益增多，在禁用粘土實(shí)心磚之后，對新型墻體材料，如仍采用傳統(tǒng)的施工方法和傳統(tǒng)的砂漿，易造成新型墻體開裂、灰縫滲漏、抹灰層空鼓和剝落等質(zhì)量問題，嚴(yán)重影響了新型墻體材料的推廣應(yīng)用，因此在強(qiáng)調(diào)對墻體主材革新的同時，也要對與新型墻體材料配套的輔材進(jìn)行跟進(jìn)革新，如砌筑砂漿、抹灰砂漿等墻體材料輔材。雖然我國也出臺了新型墻體材料用砂漿的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但只是對這新型塊材的專用砂漿提出了細(xì)化指標(biāo)，并未在性能方面對傳統(tǒng)砂漿有所突破［21］。干粉砂漿及預(yù)拌砂漿相對于傳統(tǒng)的在施工現(xiàn)場配制的砂漿有很多優(yōu)勢，如品質(zhì)穩(wěn)定可靠、施工效率高、對新型墻體材料有較強(qiáng)的適應(yīng)性、有利于推廣應(yīng)用新型墻材，而且便于管理，能保證和提高新型墻體材料的性能，有利于新型墻體材料的革新與推廣［22－24］。

3 結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，建筑業(yè)出現(xiàn)了新的發(fā)展，相應(yīng)地對墻體材料提出了要求，而新型墻體材料的發(fā)展必須滿足建筑的要求。面對建筑業(yè)的城鎮(zhèn)化建設(shè)、住宅產(chǎn)業(yè)化、綠色建筑及高層建筑的發(fā)展，新型墻體材料的主要發(fā)展方向有：

1、部品部件化以適應(yīng)住宅產(chǎn)業(yè)化及城鎮(zhèn)化建設(shè)，砌塊類、板材類因較好適應(yīng)墻體材料整體化、裝配化、干作業(yè)的要求而會快速得到發(fā)展；

2、配合綠色建筑發(fā)展，節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，科學(xué)合理、最大限度利用固體廢棄物生產(chǎn)新型墻體材料仍是發(fā)展趨勢；

3、改善新型墻體材料的綜合性能，提升新型墻體材料使用價值，革新配套輔材是新型墻體材料的發(fā)展趨勢。

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