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有绿色墙体,才能造绿色建筑

    我国建筑物的主要砌筑结构及围护材料基本上是墙体屋面及道路建筑材料制品(以下简称墙体及道路制品),在房屋及各类工程建筑材料中70%是墙体及道路制品,约占整个建筑物主体材料的80%以上。绿色墙体及道路制品是我国绿色建筑材料的最重要组成部分,只有用绿色墙体及道路制品才能建造绿色建筑。


    绿色墙体及道路制品会“呼吸”


    绿色墙体及道路制品是指在产品的全生命周期都要符合环境保护、生态学的要求,即符合以下四个基本要素:


    第一,生产所用的原材料是否利废?主要原材料使用的一次性资源是否最小?在原材料的采集过程中是否对环境或生态造成破坏?


    第二,生产过程中所产生的废水、废渣、废气要符合环境保护的要求,同时生产加工过程中的能耗应尽可能少(高能耗材料的生产不符合绿色建筑的要求)。


    第三,使用过程中的功能应齐备(如隔热保温性能、隔声性能、使用寿命等),并应是健康、卫生、安全、无有害气体、无有害放射性等。


    第四, 在其使用寿命终结之后,即废弃时也不能造成二次污染,并且是能再利用的材料。


    目前,生产烧结墙体及道路制品的上述几种原料均属于黏土类矿物质,黏土矿物质是目前地壳中含量最多、最容易得到的物质。黏土及黏土矿物质随着大自然的变化不断增长,成为地表最丰富、最廉价、最环保、最生态和最安全的资源,因此,原材料使用采集过程中对环境或生态造成破坏最小,且最容易取得、运输半径最小、最安全的当属生产烧结墙体及道路制品的黏土或黏土矿物质;而其他建筑材料的生产,其主要原料都需要沙石、碳酸盐岩矿物或其他矿物质,其资源及对环境或生态造成破坏程度远远大于生产烧结墙体及道路制品。


    烧结墙体及道路制品是胶体级尺寸的片状、管状、棒状集合体黏土或黏土矿物物料在800~1100摄氏度高温下焙烧将部分物料熔融黏结的材料,黏土矿物质物料中任何矿物质都可以参加烧结熔融反应,微观上形成黏接在一体的蜂窝多微孔粗陶结构。如下图。


    黏土及黏土矿物在放大倍数为5000时的SEM图像


    这种具有大量胶体级微孔的多微孔粗陶结构的烧结墙体及道路制品极易吸附水分形成胶体吸附水,因此,烧结墙体及道路制品具有极强的吸附功能。由于液体表面张力的作用,通常烧结墙体及道路制品吸附的水都集中在片状、管状、棒状之间,且不会到达层状矿物边界,这一特性决定了其不但能够大量吸附水分,还会保持表面干燥,使得墙体表面在任何季节都可保持相对干燥,不会产生霉菌,不会污染环境,也不会造成墙体污染。


    值得注意的是,大量的蜂窝状、多微孔通孔使烧结墙体及道路制品湿传导功能十分突出,与此同时,液体表面在张力的作用下对水分又有良好的储存能力及非常优良的释放能力,可以调节建筑物内、建筑环境的湿度,即:空气潮湿时,大量的胶体级微孔及大量通孔的墙体可以大量吸附水分,确保房间及住宅达到最佳舒适度;当空气干燥时,大量的吸附水又可以释放,使房间及住宅保持最佳的湿度及温度。由于吸湿与排出水分的速度相等,烧结墙体及道路制品的吸水速度和排水速度要比其它建筑材料高10倍,并且在吸收水分、排出水分时建筑物的结构强度不受任何影响。这一特性,即是烧结墙体及道路制品的“呼吸”功能。这种“呼吸”功能保证了烧结墙体及道路制品砌筑成墙体等围护结构或铺装成地面后,可使建筑物小环境的湿度、温度平衡。我国许多过去的老宅子冬暖夏凉,就是采用具有呼吸功能墙体的杰作。


    烧结墙体及道路制品非常理想的吸收和释放水分的特性,可以在突降暴雨时,大幅度吸附水分缓冲及阻滞流水,大大缓解或解决暴雨造成城市排水不畅的问题,其完全可以像“海绵”一样,吸收、存蓄、渗透、净化、补充、调节雨水。笔者认为,烧结墙体及道路制品是一种极佳的海绵体特性材料。据悉,目前发达国家都普遍采用烧结路面砖铺设路面。


    烧结墙体及道路制品可“吸废”


    众所周知,建筑基础材料中的水泥、玻璃、陶瓷、岩棉或玻璃棉、墙体及道路制品都是需要窑炉焙烧的制品,其中水泥、玻璃、陶瓷、岩棉或玻璃棉都需要高温矿化或熔融才能生产出合格制品,而烧结墙体及道路制品只需在850~1100摄氏度的温度下将黏土或黏土矿物片状管状、棒状物料部分熔融黏结就可以制造出合格的烧结墙体及道路制品。


    烧结墙体及道路制品经过焙烧后,基本上所有的有害、有毒废弃物都会被分解,重金属等废弃物也会与黏土及黏土矿物熔融形成新的烧结矿物,不会对环境造成任何污染。此外,烧结墙体及道路制品是焙烧建筑材料中原料要求最低、范围最宽、唯一能够掺入固体废弃物最多的经过焙烧的制品。我国墙体材料行业年生产量高达1万亿块(约折15亿立方米25亿吨)的墙体材料基本上都用完已经说明,墙体材料消耗量巨大及处理消纳固体废弃物的巨量能力。


    需要说明的是,我国烧结墙体及道路制品行业已成为利用炉渣、煤矸石、粉煤灰、建筑垃圾和污水处理厂污泥等各类固体废弃物生产节能、节土、利废、环保、生态的新型墙体材料及消纳固体废弃物最大的一个行业,年利用各种工业固体废弃物已达到1.35亿吨以上,年节约能源3200万吨标煤。


    烧结墙体及道路制品原料为黏土或黏土矿物质等,完全做到使用寿命终结之后能回归黏土,废弃时也不会造成二次污染。烧结墙体及道路制品的烧结点焊黏接蜂窝结构使其尺寸稳定性好,不会像其他墙体材料(混凝土制品、硅酸盐制品及板材制品等)会因湿度、温度的影响产生软化、膨胀,尺寸发生很大变化,从而造成建筑墙体裂缝等问题。相关数据表明,烧结材料制品尺寸稳定性比混凝土制品大4~5倍,比加气混凝土等硅酸盐制品大8~10倍,比起板材来还要大得更多。


    烧结墙体及道路制品能“耐火”


    烧结墙体及道路制品奇特的蜂窝层状微观结构使其隔音减震功能十分突出。譬如,240毫米厚的砖砌分隔墙,隔音可达60分贝,如果是双层夹心砖墙,其隔音量可达70分贝。


    由于烧结墙体及道路制品本身是在850~1100摄氏度高温下烧结出的产品,因此,其对火有先天的“免疫力”,即使在高温下仍能保持一定的强度。烧结墙体及道路制品砌筑的墙体可达到的防火等级为F90,也就是说,在着火情况下,人们有90分钟的安全时间可离开火灾现场,或是可转移出财产,即使在600~1100摄氏度高温下经过120分钟的燃烧,烧结墙体及道路制品仍能保持一定强度。可以说,烧结墙体及道路制品是非常理想的、合适的防火建筑构件。


    制品的使用寿命长也意味着资源和能源的节约。烧结墙体及道路制品的耐久性非常出众,春秋战国时期极富艺术价值的画像砖与瓦当、万里长城、秦兵马俑等就是证明。烧结墙体及道路制品具备了抵御恶劣环境和腐蚀性物质侵蚀的能力,经过高温焙烧并没有改变其泥土的性质。制品的色泽从鲜艳的红色到棕色再到棕褐色,不是人工添加颜料的结果,而是黏土或黏土矿物原有成分烧结后的自然体现。即使若干年后也不会失去其使用功能和外在本色。经过千百年历史验证、依然完好的砖塔、砖墙教堂说明,用烧结墙体及道路制品建造的建筑物使用期也很长,其使用价值的保持力、持久力是对数千年传统文化传承和发扬的贡献。


    烧结墙体及道路制品在其使用寿命终结之后仍具有大量的可利用性,既适合生产轻质建筑材料等产品,又可以破碎后用于生产路沿石、行道砖等产品,目前烧结墙体及道路制品废料在园林和陆地景观工程中的使用量正在日益增加,在绿化生态工程中发挥着巨大的作用。


    综上所述,烧结墙体及道路制品是目前所有建筑材料中能耗最低、最绿色、最环保、最生态的建筑材料,在其使用寿命终结之后,亦即废弃时不会造成二次污染且能再利用。



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