「基建狂魔」已成為中國在世界上的一張名片。今年年初,武漢建設火神山和雷神山醫院時最大限度採用了拼裝式工業化成品,透過外部拼接後進行整體吊裝,再次刷新了世人對中國建造的認知! 10天左右建成一間醫院的背後,是我國日趨成熟的組裝式建築技術。而組裝式建築的發展,離不開各類高性能環保材料的迭代升級。發泡陶瓷便是其中之一。
發泡陶瓷是以工業固體廢棄物如粉煤灰、煤矸石、陶瓷廢渣、建築廢棄物、尾礦等為主要生產原料,採用先進的生產製程及發泡技術經高溫焙燒而成的高氣孔率新材。由於體積密度小,導熱係數低、輕質高強度等特點,發泡陶瓷一經面世便備受各種工程項目的青睞,被譽為二十一世紀建築房地產產業的「黑馬」。
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實力企業加入生產研發
技術標準健全
好的材料的發展離不開科研型生產企業的積極推動。 11月25日,2020年雲上廣州陶瓷工業展正式開幕,多家參展商在雲展中展出了與發泡陶瓷相關的新技術、新設備和新材料。
例如,科美窯爐在雲展推出了發泡陶瓷整線計畫。此專案有著控制精準、靈活性強、穩定性好的優點。其中科美自主研發設計的發泡陶瓷專用隧道窯爐長度可達400米,窯爐內寬達4. 5米,而如此超寬截面的窯爐,卻依然保持窯爐斷面溫差範圍小、電耗氣耗低等優勢。此套設備燒製二次的產品發泡厚度在250mm左右,甚至可達300mm以上,產品表面的發泡平整一致,孔洞大小均勻,合格率較高。據科美相關負責人透露:該公司目前已為多家企業建造了近20條發泡陶瓷生產線。
另外,博暉公司在雲端展推出了乾製粉在發泡陶瓷領域應用技術。 此技術有著操作流程簡易、配方靈活性強、自動化程度高的優點,可有效提升發泡的均化效率以及提高配方中的固廢比例。同時,該技術還可節省70%燃氣和80%用水、減少70%二氧化碳和氮氧化物的排放、節省100%的陶瓷解膠劑。根據博暉官方發布的消息顯示,該套乾法製粉技術有著眾多成功案例,而首條試驗線是便在東鵬山東生產基地落戶,在節能減排方面展現出了優異的性能。
除了由展會主導新技術的共享,深化產研合作也是推動發泡陶瓷產業從製造型轉變為智造型的關鍵力量。 11月29日,金意陶與武漢理工大學舉行了產學研策略簽約儀式。據了解,武漢理工大學作為中國建材建工業高階人才的集中地,在矽酸鹽建築材料領域具有較強的研發實力。近年來,部分大學透過聚焦技術難題攻克並成立聯合研究實驗室,累積了大量優質資源、國際化人才和科技技術實力,在發泡陶瓷研究上頗有建樹。相信透過校企之間產學研的深度融合,發泡陶瓷的研發將會取得更大的突破性進展。
在各方共同努力的情況下,目前發泡陶瓷的生產標準和技術已經較為健全。目前發泡陶瓷隔牆板主要參考全國標準《建築用輕質隔牆條板》(G/BT 23451-2009)及業界標準《發泡陶瓷隔間板》(T/CBCSA 12-2019),企業內控標準Q/JYLN3-2018。依據應用方向,發泡陶瓷主要分為外牆保溫板和內牆隔牆板。外牆保溫板的密度在250~280kg/㎡,導熱係數≤0.1W/(m•K),抗壓強度為2.1MPa;發泡陶瓷隔間板的密度在360~420kg/㎡,導熱係數≤ 0.15W/(m•K),抗壓強度為4.5MPa;在燃燒性能方面,兩者皆為A1級的防火材料。
不只如此,目前建陶業擁有大宗固廢資源化處置和應用專利技術近百項,不但可以生產出輕質高強且自承重的綠色裝配式新型牆材,也研發了工期短、精度高的快裝配套製程。化安裝的發泡陶瓷整體解決方案能力。
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應用橫跨各大建築領域
引領建築美學
發泡陶瓷卓越的保溫隔熱性能以及對廢棄材料的再利用,有效解決了建築業的能耗問題。因此,綠色裝配式建築、低能耗建築、高大空間異形建築以及對抗震、防潮、隔濕、隔聲、防火、耐鹽霧等有特殊要求的醫療、康養、學校、賓館、展館等公共建築,都熱衷於採用發泡陶瓷作為牆體材料。
發泡陶瓷之所以在各大建築領域受到追捧,源自於其自身在實體性能、施工性能上的各種優點:
1.發泡陶瓷與大部分牆體材料相比,強度絲毫不輸於石材、傳統瓷板(包括薄板和厚板);而且自身密度較低,可有效降低牆體的自重,減輕建築負荷。
2.發泡陶瓷的彎曲強度較高,在尺寸和厚度上比傳統陶瓷板更容易做到大板面和大厚度。透過降低板材容量、增加板材厚度、保持較高抗彎強度,使發泡陶瓷降低了玻化程度和脆性,在韌性和抗震等安全性能上有極大提高,為擴大產品的適用範圍,特別是在超高層建築中的應用提供了可靠的性能和品質保證。
3.施工過程中,發泡陶瓷搬運簡單,安裝便捷,施工週期僅GRC構件的一半。
4.在加工方面,發泡陶瓷的可塑性強,可以現場隨意切割且產品本身防水性能優越,減少塗料費用。
5.由於高溫燒結陶瓷產品無冷熱收縮值,發泡陶瓷不論嚴寒酷暑均不變變形,穩定性極佳,因為自身擁有強悍的耐侯性(耐酸鹼、耐風化),使用壽命可等同建築體本身。
6.發泡陶瓷自身不存在輻射、有機有毒揮發物等,抗菌抗黴,屬於綠色環保的高科技產品。
透過以上介紹可以了解到,發泡陶瓷的性能優異、應用領域廣泛,那麼它的裝飾效果又是如何呢?大部分人對於發泡磚陶瓷的刻板印像是好用但不耐看,沒有石材和岩板那種高大上的氣質。 實際上,發泡陶瓷是同時具備實用性和裝飾性的。
除了隔牆板和保溫板,發泡陶瓷在經過深度加工後可以製成各類裝飾構件,例如文化浮雕、裝飾線條、建築屋頂、天花天花板、仿石欄桿…..發泡陶瓷的裝飾構件藝術效果大氣、表現力強,可以按照設計師的創意隨意造型,讓設計師有更廣闊的設計空間;同時在落地安裝時可釘可掛、可隨意切割造型、圖案靈活優美,是新一代建築裝飾構件用材的理想選擇。
根據羅馬時代建築家維特魯威所寫的現存最早的建築理論書《建築十書》的記載,建築包含的要素應兼備utilitas(實用)、firmitas(堅固)、venustas(美觀)三大特點。為了實現建築的這些特點,人們需要對材料的性能、風格、可塑性做更多的考核,而發泡陶瓷可以說極大程度地符合了以上三大法則。在設計師的手裡,發泡陶瓷將開啟建築美學的新篇章。
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協助組裝式建築快速發展
撬動萬億市場
近年來,以組裝式建築為代表的新型建築工業化快速推進,中國建造水準和建築品質不斷提高。此前,為進一步加速新型建築工業化發展,住房及城鄉建設部等9部門聯合出台《住房及城鄉建設部等部門關於加快新型建築工業化發展的若干意見》,從9個方面提出了37條具體舉措。由此可見我國對推動組裝式建築的重視程度。
相關部門所推出的文件顯示,2025年我國新建築要達到30%的組裝率,對此有專家預估,該市場規模將達47,000億元。另外,工信部發布消息指出:2019年全國工業固體廢棄物的產量約35億噸,處理量和綜合利用量分別為約9億噸和20億噸,處理市場規模約6,000億元。 「組裝式建築」 + 「無廢棄物城市」的背後,直接關聯的是萬億市場!
隨著組裝式建築成為我國建築業發展的主要方向之一,與之相關的綠色新材、固廢資源化等也迎來了新的機會。發泡陶瓷作為固廢利用中以集聚化、產業化、市場化、生態化為導向,實現高值化利用的最佳材料之一,在裝配式裝修方面的天然適配性,遠超目前裝配式建築主流使用的主體結構材料PC件(組裝式混凝土結構)和PS件(組裝式鋼結構),在組裝式建築領域引起了極大的重視。
今年8月,廣東省住建廳二級巡視員廖江陵在裝配式建築與綠新材發展趨勢研討會上表示,「十三五」時期國家住建部將建築節能、綠建築、可再生能源建築等作為工作的出發點,全面提升建築能源利用效率,提升建築環境品質,促進建築廢棄物資源化利用。因此,特別鼓勵研究機構、協會、企業發揮產研優勢,引領發泡陶瓷產業技術的迭代升級。
事實上,發泡陶瓷在建築和裝修領域都有著天然的優勢,非常適合應用於目前國家提倡的成品住宅、整體衛浴、整合式廚房。在帷幕牆、隔間牆方面,發泡陶瓷可取代先前各種傳統材料,透過複合各種面材做到裝飾結構整合。因此,發泡陶瓷對於裝配化裝修方式在商品住宅專案中的普及有著功不可沒的地位,很大程度上地推動了組裝式建築快速發展。
隨著中國經濟由高速成長轉向高品質發展,發泡陶瓷正帶動著建陶產業進行全方位的產業鏈變革,憑藉新科技、新材料、新應用為建陶業締造一個全新的風口。 那麼建陶業是否能藉此契機撬動兆市?讓我們共同期待。
作 者:洪曉純