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对科学界定墙体材料革新概念的探索

中国散装水泥推广发展协会信息网  2016-12-01  来源:江西省吉安市墙体材料革新和散装水泥办公室

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我国墙体材料革新到目前已经历了快30年,在国家有关政策推动下迅速发展,特别是进入21世纪,随着人们对工作、生活质量水平的要求不断提高和环保理念的逐步加强,墙材革新进一步升华。我国墙材革新工作概念发生了重大变化,工作重心由“生产环节”向“应用环节”转移,工作内涵由“建材”向“建筑施工”领域拓展。所以说,它不仅仅停留在墙材革新管理形式上。伴随时代发展,墙体材料革新的发展要适应建筑节能和建筑现代化、产业化发展,墙材革新的思路也将发生变化,墙体材料已从砖、板、块向商品混凝土、预拌砂浆、预制构件部品化、建筑装配机械化等施工应用环节拓展。产品从块材到板材,主要材料到配套材料;从结构到施工,从传统施工方法到工业化方法等。以构件预制化生产、装配式施工,把墙材的生产和应用提升到部件的工厂化和机械化施工上。同时绿色、利废和节能已融入墙材革新范畴。墙体材料的革新和改变必然要求辅助材料的革新和改变,材料的改变必然要求施工方法与之相适应,它是建材、建筑在生产方式、施工理念上的变革和更新,蕴涵着对节约资源、促进建筑工业化、改善大气环境等不可或缺的作用,装配式配套施工方法是墙材革新发展的新阶段。为此,笔者认为:应当重新审视墙体材料革新工作重心,科学全面界定墙体材料革新概念,走出对墙体材料革新认识的误区,明确新形势下墙体材料革新工作的重心,围绕资源综合利用,保护生态环境的主线,发展利废、环保、低碳的新型墙体材料。从建筑工业化入手,以构件预制化生产、装配式施工为生产模式、以设计标准化、构件部品化、施工机械化,整合设计、生产、施工等整个产业链,融入新型建筑工业化进程、促进建筑业与信息化工业化深度融合,实现墙材制造业、建筑设计施工业、房地产业的联动,是摆在我们面前的一项重要课题。

一、 当前对墙体材料革新认识上存在的误区

1、对开展墙体材料革新工作不能停留在“新型墙体材料”字面上。虽然新型墙体材料与墙体材料只多“新型”两字,新型墙体材料是随着时间变化是一个相对概念,许多新型墙体材料产品,如混凝土砌块、加气混凝土产品、纸面石膏板等,只是与传统的粘土砖相比,这些产品相对而言是新型产品。因此,开展墙体材料革新工作的初期。除粘土实心砖以外的墙体材料产品都称为新型墙体材料,伴随着墙体材料革新和建筑节能工作的逐步推进,新型墙体材要求节能环保、隔热、隔音、保温、质轻、安全等,各类墙体材料产品在我国的市场涌现而出,但多数的所谓新型墙体材料产量规模小、生产技术水平低、产品质量差,应用技术跟不上。也难以满足建筑节能高标准需求。落后的墙体材料工业和低水平的建筑施工技术,难以为建筑节能提供基本的保证条件,墙体材料的现状难以满足建筑节能高标准的需求。同时,有些产品在市场上只是昙花一现,有些产品已经不符合节能、节约资源和环保要求,或者由于质量和性能的缺陷,没有得到广泛的应用。例如烧结页岩砖、低掺量的工业废渣烧结砖,蒸压灰砂实心砖、低孔洞率的烧结粘土砖、普通的粉煤灰砌块、劣质的普通混凝土空心砌块和墙板等,这些产品在市场上已不适宜列为新型墙体材料产品范畴。墙体材料是构成建筑物的基础材料,是建筑节能和建筑工业化发展的重要支撑和保障,也是建筑工业未来的主要发展方向。新型墙体材料发展与经济发展是同步的,经济越发展新型墙体材料也随之发展。所以,对墙材革新工作认识不能停留在新型墙体材料字面上,还应与时俱进,从其适应建筑节能和建筑现代化、产业化方向入手,以构建预制生产、装配式施工为生产模式,坚持标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用。实现房屋建造全过程的工业化、集约化、社会化,促进建筑产业转型升级。

2、不能重“生产环节”轻“应用环节”。长期以来,墙体材料革新工作重心一直放在生产环节的墙材生产企业的身上,这是由于多数墙材生产企业的生产方式主要是由落后的机窑生产方式起主导作用。能耗高、污染重、生产方式粗放、集约化水平低下,产品质量不稳定,技术装备水平低下,经营管理方式落后,制约了墙材企业的发展。建造方式大多仍以现场浇筑为主,装配式建筑比例和规模化程度较低,与发展绿色建筑的有关要求以及先进建造方式相比还有很大差距。同时,大部分企业只注重主体材料,忽视配套辅助材料。在建筑工程中往往要使用不同规格的产品来配套,而且在施工过程中,需要大量的砂浆、界面剂等辅助材料,由于生产企业对配套产品及辅助材料开发重视不够,且专注于产品生产,后续配套服务延伸不够,难以适应新型建筑工业化对墙材产品的品质以及批量化供应的要求。增加了新型墙体材料推广应用的难度,并造成一定的建筑工程质量问题。随着建筑工业化和建筑产业化的发展,墙体材料也发生了根本性变化,已逐渐融入其中,由砌块生产、砌块结构、内隔墙板、配套砂浆、施工方法、加气板材、建筑工业化;从块材到板材、从主要材料到配套材料、从结构到施工、从传统施工方法到工业化方法等。墙体材料的改变要求辅助材料的改变,即砂浆的改变,材料的改变必然要求施工方法与之相适应。所以。过去我们为了“禁实”给建筑市场提供优质的新型墙体材料,我们工作重心主要放在确保新型墙体材料生产企业的产品质量和产品结构调整上,而忽视了对应用环节上的建筑施工领域墙体材料推广应用层面上的配套管理。如何顺应建筑业发展趋势,满足绿色建筑和新型建筑工业化的需要,按照适用、经济、安全、绿色、美观的要求,推动建造方式创新,大力发展装配式混凝土建筑和钢结构建筑,把墙材的生产和应用提升到部件的工厂化和机械化施工上,建立与之相配套的施工方法是今后我们墙材革新工作重要任务。

3、不能重视“建材”忽视“建筑施工”。多年来墙材革新工作只看到“建材”需求一面。没有看到“建筑施工”应用领域在生产技术和配套的施工方法思想观念上需要更新的另一面。随着建筑事业的发展,今后墙体材料用量会不断增加,墙体材料作为建筑物的基础材料、它包括砖、块、板,进一步延伸还包括商品混凝土、预拌砂浆、预制构件等。预拌混凝土、预拌砂浆已成为我国基础设施和工业与民用建筑中需求量最大的、应用面最广的建筑材料。长期以来,我们只把墙体材料看作一种建筑材料,没有从墙体材料为轴心的产业链后续配套服务上去看,如今它已向商品混凝土、预拌砂浆、预制配件等,构件预制化生产、装配式施工发展,以建筑设计标准化、构件部品化、施工机械化方向拓展。将墙体材料的结构和功能融入建筑设计模型中,实现墙体材料与建筑协同设计和联动管理。过去由于为了减少工程造价,砖墙成为房屋的主体承重结构,大部分建筑采用砖混结构,墙体材料作为主要材料,这种建筑方式是采用传统手工砌筑施工方法,间隙的不连续作业,大量砂浆和混凝土是在施工现场搅拌,用人力装卸和砌筑,既费时又费工。随着人们物质水平提高人们对房屋耐久性和安全性提出了更高的要求,框架和框剪结构建筑应运而生,混凝土梁柱和剪力墙成为房屋的主体承重结构,大部分建筑采用框剪结构,墙体材料作为填充材料,这种建筑方式是采用钢筋加模板的连续浇筑和施工方法,连续不间断作业,大量混凝土和砂浆通过搅拌站工厂化生产运送到工地现场进行泵送和作业。而建筑工业化和建筑产业化发展要求墙体材料向绿色化、部品化、装配化方向发展。此时,钢结构成为房屋的主体承重结构,墙体材料作为配套材料,这种建筑方式采用的是预制化生产装配式施工方法,大大降低施工成本,提高建筑施工效率,大部分建筑采用工厂化生产方式建造,不用模板和脚手架,实现了预制混凝土构件工厂化、土建装修一体化。墙体材料主要以构建预制产品、装配式施工为生产模式,以设计标准化、构件部品化、施工机械化为特征,能够整合设计、生产、施工等整个产业链。总之、墙体材料的革新和改变必然要求辅助材料的革新和改变,材料的革新和改变必然要求施工方法与之相适应。发展装配式建筑是建造方式的重大变革,是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措,有利于节约资源能源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平,有利于促进建筑业与信息化工业化深度融合、培育新产业新动能、推动化解过剩产能。

二、应科学界定墙体材料革新概念

我们应当审时度势,重新审视墙体材料革新工作,科学全面界定墙体材料革新概念,走出对墙体材料革新认识的误区,明确新形势下墙体材料革新工作重心。因此,对墙材革新工作认识不能停留在新型墙体材料字面上,还应与时俱进,满足绿色、节能、环保、安全、轻质、高强、多功能要求。从其适应建筑节能和建筑现代化、产业化方向入手,围绕资源综合利用,保护生态环境。从墙材产业链上下延伸,往上延伸发展利用建筑垃圾、废矿渣、尾矿石、生活垃圾和江河淤泥等做再生原料和再生砂石骨料;往下延伸发展预拌混凝土、预拌砂浆、预制混凝土构件制品、构件部品化、施工机械化,变人工砌筑为装配安装,加大对建筑施工领域中墙体材料的建筑设计上的配套管理,把墙材的生产和应用提升到部件的工厂化和机械化施工上。

墙材革新工作目的是发展及应用新型墙体材,服务建筑、保护耕地、资源综合利用。墙体材料革新概念应从新型墙体材料涉及的生产、设计应用、施工装配等三大环节去认识。

在生产环节发展新型墙体材料是改变墙材生产企业落后的生产方式,实现产业升级,在新型墙材产业链上实现“绿色低碳”的前提。推广新型墙体材料是党和国家一贯明确的重要的产业政策,是保护耕地、节约资源、保护环境、减少污染、降低能耗的重要措施。生产环节是墙体材料产业链上的源头。传统墙材生产是一种落后的生产方式,以传统烧结砖生产为例,它属于高排放、高能耗、高污染行业,在生产制造过程中,以良田资源为代价,生产能耗高、土地消耗大。废气排放高。随着墙体材料革新工作的推进,在生产环节发展新型墙材应以工业废料、建筑垃圾、生活垃圾作为再生资源,不以消耗大量的资源能源(土地、煤炭等)为代价。它是以资源化的高效利用和循环利用为核心,把清洁生产和废弃物综合利用融为一体以达到提高能源使用效益的目的。在生产过程中大量消化利用工业固体废弃物(煤矸石、粉煤灰、工业尾矿等)、建筑垃圾、城市垃圾等,既可减排利废,净化环境,又能综合利用,不会产生二次污染。发展绿色低碳经济,形成发展与环境资源的和谐与协调,实现可持续发展。大力发展绿色墙材。因地制宜地发展节能、节地、节水、环保、省资源、无污染、无公害、结构安全的绿色墙材及其部品,包括:加气混凝土砌块与板材、陶粒加气砌块与板材、轻质高强隔墙板、多功能复合一体化墙体部品、各种幕墙材料、烧结空心砌块等,保障绿色建筑发展需要。积极发展利废墙材。充分利用城市污泥、江河湖淤泥、建筑渣土、建筑垃圾等废弃资源,发展利废墙材及部品、陶粒轻骨料等产品,在节省资源、保障墙材供给的同时,有效改善环境质量。

在建筑设计应用环节推广新型墙体材料是适应建筑节能和建筑现代化、产业化发展的需要。为避免墙材生产与工程应用相互脱节的现象,在建筑设计应用环节推广新墙材应围绕建筑结构体系,积极发展改善建筑功能,满足建筑节能要求。根据未来建筑工业化发展趋势。一是设计标准化。设计标准化是整个建筑工业化的前提。建筑工业化要求设计标准化与多样化相结合,部品部件设计要在标准化的基础上做到系列化、通用化。二是构件部品化。建筑工业化要求预先在工厂生产出各种构配件,再运到工地进行装配,构件生产的专业化、商品化,是有计划、有步骤地提高预制装配率的重要基础。三是绿色环保化。在节能、节材方面,积极发展经济适用的新型材料,重视就地取材、利用工业废料,以节约能源、降低成本。四是装修一体化。工业化生产可通过标准化的设计,使用先进的生产设备,用流水线作业的生产方式,完成装修一体化目标,而且产品标准度高、精度好。先进的工厂化管理方式、严格的质量控制体系,能有效地提升装修的质量和品质,使成品建筑不再是梦想。五是施工机械化。建筑工业化的核心就是施工机械化。六是管理信息化。管理信息化即运用计算机等信息化手段,从设计、制作到现场安装,全过程实现科学化的组织管理。这是建筑工业化的重要保证。因此,低能耗、低污染、高性能、高强度、多功能、系列化并能提高施工效率的新型墙材。它的优良性能表现为质轻、热导率较小、保温隔热性能好,可以减少墙体的厚度及建筑物的自身重量,缩小建筑物的基础尺寸,节省材料,提高土地的利用率。而且,新型墙材有利于构件的预制化、部品化和标准化,降低施工成本,提高建筑施工的效率。此外,由于整个建筑物的自重下降,整体性加强,其抗震能力得到提高。通过应用新型墙材,推广建筑节能实用技术,建设功能多样的绿色建筑、智能建筑,进一步推动建筑现代化的进程。如果预拌混凝土、预拌砂浆、预制混凝土构件制品,变人工砌筑为装配安装,实现墙体材料的“绿色化”“部件化”全面提升行业管理水平和产业实力,有利于节约资源能源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平,提高资源综合利用水平。

在施工装配环节推广新型墙体材料是推进建筑业生产方式的转变,提高产品质量和品质的根本保证,有利于节约资源能源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平,有利于促进建筑业与信息化工业化深度融合。墙体材料的改变必然要求施工方法相适应,它是建材、建筑在生产方式、施工理念上的变革和更新,建筑工业化的核心就是施工机械化,与传统建筑施工方式相比,建筑工业化主要有以下几个优势:一是有利于提高工程建设的效率,释放劳动力。建筑工业化通过标准化设计、预配件工厂化生产、机械化施工,不仅大大缩短了工期,而且极大程度地减少了施工人数,提高了劳动生产率,降低了劳动力成本。二是有利于节约能源、节约资源,减少环境污染。工业化施工广泛采用节地、节水、节能、节材、环保低碳等技术,实现了施工过程中的绿色施工,对经济和社会发展产生了较好的效益。三是有利于提高工程质量与施工安全。建筑工业化的生产是标准化、工厂化生产,减少了现场的人工操作,使工程质量和安全的管控有了极大的保障。四是有利于提升工业化水平。建筑工业化是一个整体的系统工程,不仅涉及建筑本身的结构体系,也涉及到建筑装饰,还涉及到建筑的日常运行管理,如装饰一体化、厨卫一体化等,增加了建筑业的附加值。五是有利于推动整个住房和城乡建设领域技术进步和产业转型升级,实现建筑的全寿命周期成本的最小化、质量最优化、效益最大化。建筑工业化的推进,将使全寿命周期理论更加科学化、系统化,达到可持续发展的要求。施工装配一体化。工业化生产可通过标准化的设计,使用先进的生产设备,用流水线作业的生产方式,完成装修一体化目标,而且产品标准度高、精度好。先进的工厂化管理方式、严格的质量控制体系,能有效地提升装修的质量和品质,使成品建筑不再是梦想。只要我们加强应用环节上的建筑施工领域墙体材料推广应用层面上的配套管理,把墙材的生产和应用提升到部件的工厂化和机械化施工上。提升装配施工水平。引导企业研发应用与装配式施工相适应的技术、设备和机具,提高部品部件的装配施工连接质量和建筑安全性能。鼓励企业创新施工组织方式,推行绿色施工,应用结构工程与分部分项工程协同施工新模式。提高装配施工技能,实现技术工艺、组织管理、技能队伍的转变,打造一批具有较高装配施工技术水平的骨干企业。

今后新型墙体材料发展方向:以建筑垃圾处理和再生利用为重点方向,把清洁生产和废弃物综合利用融为一体,提高固体废弃物消纳量和产品质量。推动新型墙体材向轻质、高强、绿色化、功能化、复合化、配套化的方向发展。产品由不保温向自保温发展;由小块向大块,大块向板材发展;由单一向合成(复合)材料发展。引导利用可再生资源制备新型墙体材料,依托尾矿、建筑废弃物等资源建设新型墙体材料、机制砂石生产基地,推广预拌砂浆,研发推广钢结构等装配式建筑应用的配套墙体材料,以满足现代建筑业发展的需要。重点领域:支持利用城市周边现有的生活垃圾、污泥、危险废弃物、尾矿、产业固体废弃物,生产新型墙体材料、机制砂石等。因地制宜地发展节能、节地、节水、环保、省资源、无污染、无公害、结构安全的绿色墙材及其部品、包括,加气混凝土砌块与板材。陶粒加气砌块与板材、轻质高强度隔热板,多功能复合一体化墙体部品,各种幕墙材料、烧结空心砌块等保障绿色建筑发展需要。开发符合绿色建筑设计要求的轻质、高强、功能化、复合化、配套化产品。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,发展多功能复合一体化墙体材料;发展蒸压加气混凝土板、复合型混凝土外墙板、配装式墙板等适应建筑工业化要求的新型墙板材料;重点研发和生产保温性能好、燃烧等级高力学性能好、吸水率低、使用寿命长的无机保温板材,可以与构造部件进行有机结合,更有利于生产部件标准化、部件化和配套产品,促进住宅产业化的发展;发展节能型烧结隧道窑、烧结砖全内燃掺配技术、变频节能技术及计量、干燥、焙烧自动控制系统等先进设备。


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