统计表明:目前我国建筑物的取暧、降温能耗逐年上升,成为制约我国经济发展的瓶颈。为此,国家制订了各地建筑物的使用能耗在原有基础上分别下降30%、50%和65%的三步走的奋斗目标。
墙体是建筑物隔绝热流的主要屏障,在墙体材料中占有80%以上的烧结砖自身的隔热保温性能在降低建筑物的使用能耗中有着举足轻重的作用。因此,如何使用烧结砖单一材料砌筑的墙体,就能达到国家制订的建筑节能的奋斗目标,就历史性的落在了中国砖瓦人的肩上。
中国是烧结砖生产和使用的发祥地之一,至今仍是世界上首屈一指的产砖大国,但还不是产砖强国。
数千年来,烧结砖给人们立下了不朽的汗马功劳,不仅成为人们生活中不可或缺的伴侣,更给人类留下了数不清的丰富多彩的砖文化。但在封建社会里,烧结砖是一个不起眼的行业。解放前,很多地方把砖厂工人称作“窑花子”就是明证。
解放前除在沿海地区有几个人工采土、机械挤出、自然干燥、轮窑焙烧的“大砖厂”以外,其余都还是停留在人挖土、牛踩泥、手工制坯、土窑焙烧的原始阶段。
新中国成立后,由于大规模建设的需要,烧结砖迅速发展,到上个世纪九十年代,全国烧结砖的年产量已由建国初期的500亿块(折标计算以下同)猛增到7000亿块以上,品种也由单一的黏土实心砖发展到烧结页岩砖、煤矸石砖、多孔砖、空心砖。内地的许多城市也都出现了机械化、半机械化的大、中型烧结砖厂,并发明了“内燃烧砖工艺”、“低温长烧技术”和人工干燥室的“正压排潮技术”等,使每生产一万块普通实心砖的焙烧耗煤由外燃烧砖时的3t以上标准煤,下降到1.5t标准煤以下。
改革开放以后,随着对国外工艺技术、装备的引进、消化、吸收、改造和提高。烧结砖装备制造行业发展极快,短短二十几年已超过前半个世纪的总和,在许多大中城市如雨后春笋般的涌现出许多从设计、工艺、装备全是国产化的年产量数亿块、质量优良产品、技术含量较高、生产工艺半自动化的新型烧结砖厂,不仅烧结砖的产品、装备远销海外,并且烧结砖厂也建到了海外。
但这只相当于发达国家二十世纪90年代的水平,更远远满足不了国家单一墙体材料建筑节能65%的第三步要求。
奥地利维也纳山集团公司在世界五大洲建有数百个烧结砖生产企业,一个年产量超亿块的砖厂才十几个人,其生产的自保温、高强度、多孔砖的肋厚只有6mm,密度600kg/m3,抗压强度15Mpa,用放大镜在砖上也找不出一丝裂纹。公开宣称,其烧结砖保证使用寿命200年。就全国来说,发展极不平衡,目前的情况是,年产说亿块的大砖厂和年产一千万块的小砖厂并存,自动化生产工艺和半机械化生产工艺及手工生产并存,先进的隧道窑和老祖宗的土窑并存,万块砖耗标煤数吨和万块砖耗标准煤1t左右并存,具有一定自保温性能的优质大块空心砖和传统的普通实心砖并存,就数量来说后者还占有较大的比例。这是由烧结砖本身的特性和我国的具体情况所决定的。
烧结砖的销售半径十分有限,大多是就地取材、就地生产、就地使用,被称作“地方建材”或“短腿产品”很难齐头并进。
我国地域辽阔,气候差异很大,北方冬天可以冷到零下二、三十度,甚至零下四十度,南方则根本不知道0度是怎么一回事。
经济发展更不平稳,东部沿海一个县市一年要用数十亿块砖,而西部贫困山区一个县一年也消化不了几千万块砖,只能“根据具体情况决定工作方针”。
1、加强宣传
欧洲建筑行业的一位权威人士曾经指出“现在出现了很多所谓的新型墙体材料,它们都在模仿烧结砖的功能,但它们都只能模仿烧结砖的一种功能或几种功能而不能模仿烧结砖的全部功能”。从这个意义上来说:烧结砖是墙体材料中的“十项全能选手”。其实烧结砖又岂止是“十项全能”。
遗憾的是居住在被烧结砖的包围的人们,许多根本不知道烧结砖有哪些“十项全能”。
2、提高认识,正确评价
回忆五、六十年代,一些居住在老祖宗传下来的“秦砖汉瓦”修建起来的房子里的“权威人士”们拼命叫嚣“消减秦砖汉瓦”言犹在耳,半个世纪过去了,烧结砖不仅没有被消减反而发展的更好,为什么?因为人们认可、市场需要。
现在“消减秦砖汉瓦”的叫嚣沉寂了,但余毒远未肃清,因此,有必要在媒体上加大宣传,目前还在墙体材料中占有80%份额的烧结砖是真实存在的事实(注:烧结砖是墙体材料中的“十项全能选手”一文详述)。
目前我国烧结砖行业里,没有一个是本专业,全是半路出家,因为到今天为止仅全国所有大专院校都没有这个专业,有识之士也是求学无门啊!(长春建材学校的烧结砖瓦班早已停止招生)
而国外,不管是美、英、法德还是挪威、荷兰等小国家都有大学本科的烧结砖行业,不过他们称之为“粗陶专业”。
3、产业联姻,优势互补
从前提到的大道“内燃烧砖”、“低温长烧”、“人工干燥室正压排潮”、“内燃砖焙烧自动控制系统”(俗称电脑烧砖),小到自动切条、自动切坯……无一不是生产企业先搞出来的。
企业的生产人员,天天都在生产第一线不断的实践、摸索,积累了丰富的实践经验,拥有许多行之有效的小窍门、小发明、解决了数不清的生产实际问题。但没有机会想系统地总结、研究、提高,而停留在初级阶段。
科研院所正相反,他们有丰富的理论知识,良好的分析研究条件,但缺少工业生产的实验基础,他有许多很好的设想得不到验证,须知,任何科研成果都必须在实践中验证、改进、提高。
为此,建议科研院所和生产企业挂钩,一方面可以帮助企业,把行之有效的改进、发明、总结、提高、推广。另一方面也可以根据生产需要选定课题共同研究、优势互补、成果共享、互利双赢,洋人能干出来的,中国人也能干出来,并且干得更好。
4、因地制宜
烧结砖是“地方建筑材料”,就不可能千篇一律,我们不可能把云、贵、川的页岩运到西部黄土高原去生产烧结页岩砖,也不可能强迫海南岛的人们修建1m厚外墙的民居,只能因地制宜、就地取材、区别对待。
国家在下达建筑节能指标时,也只是要求各地“在原有基础上分分三步走分别下降35%、50%和65%”,没有一刀切。
四川省成都市与2011年就开发《符合地区建筑节能标准的自保温烧结多孔砖》和《自保温复合烧结空心砖》并于2012年以地方标准形式制定了相应的《标准图集》,以其为单一墙体材料建成的居民小区,取得了令人满意的成果。
建议各地区应以国家建筑节能三步走规划为目标制订符合自身具体情况的切实可行的具体措施,分步实施,不能一刀切。
5、加强监管,“两头”抓,“两头”都要硬
商品依赖市场而生存,没有市场的商品,只能是死路一条,优质优价本来是商品流通的基本准则,但目前许多烧结砖市场却许多是重价格、轻质量,甚至是只问价格,不问质量,因为“反正墙砌好以后要粉刷抹灰,砖的质量再好也看不见”。在烧结砖的国家标准中,把产品分为优等品、一等品、合格品三个等级,并明确了它们的质量标准,但在市场上“一视同仁”,优质不能优价,在许多地方技术含量较高的多孔砖、空心砖的折标计算的价格还低于普通实心砖,谁还愿意劳民伤财的去搞技术含量更高的自保温砖。
四川省梁山彝族自治州首府西昌市,是一个“老、少、边”地区,又处于安宁河及及则木河两条断裂带的中间,历史上多次发生里氏7级以上的强烈地震。上个世纪八十年代中期,凉山州一砖厂,生产出了质量很好的空心砖,被视为“偷工减料”,就是卖不动,两年后凉山州设计院修建一栋综合楼,发现“空心砖就是好”,地方政府不仅开动一切宣传机器,宣传推广,还明确规定,“凡在西昌市区内修建的框架结构建筑必须全部使用烧结空心砖作填充墙”,并规定“开工前按每平米建筑面积先交纳5元保证金,建成后检查,确实全用的空心砖,保证金额全额返还,如只用了一半,保证金也只返还一半;完全没有,一分也不返还”。并由州、市建委负责实施,短短几年到1992年就实现了西昌市“框架结构建筑空心砖化”一举成为西南地区第一个“空心砖化”了的城市。
成都市在推广自保温砖时,也同样规定了一系列的监督、检查、奖惩办法,从而稳住了自保温砖的价格,而推广。
实践证明,不打到“李鬼”,李逵也举步维艰。
6、转变观念
目前不少砖厂生产中重挤出成型,轻原料处理,重砖机维护,轻芯具制作观念较为普遍,严重制约了产品提高。
不论搞什么产品,原料是基础,这里不仅包含了原料本身,更包含了原料的加工处理,棉花织布,蚕丝织绸,面粉做馒头,玉米面做窝头这是改变不了的规律。
明代的宋应星在其所著《天工开物》一书中对于制砖的黏土要“挖地三尺,取其粘而不腻,疏而不散者为佳”。就是这种“为佳”的黏土,还必须认真加工处理,要求“人驱数牛,交趾踩之”(搅拌),这还不够,还要“堆置覆以草”(密闭陈化),“逾七日复以牛踩”,“如是者三”,好家伙三次搅拌,三次陈化,怪不得万里长城的砖“其质千秋矣”,因为宋应星知道,揉得不好的面团是蒸不出好吃的馒头的。
须知,充分混匀是对制砖原料的基本要求,因为原料中各种成份的性能并不完全一样,例如:含水多的收缩较大;含水低的收缩较小,脾气不一样放在一起能不吵架(裂纹)吗?充分混匀以后,就不存在这个问题了。
混匀,可以用搅拌机等机械加工,但那要花钱、耗能、陈化则是请老天爷帮忙,自然渗透,不要花钱,以时间换质量,实践证明,充分陈化,混匀的泥料比未经处理的泥料在同一条件下成品率要高好几个百分点。
在砖厂可不敢轻视这一个百分点,以年产6000万块砖来说,成品率每提高一个百分点,就意味着在不增加任何投入的情况下增产60万块砖,再加上60万块废砖的处理费用,这一进一出就更可观了。
重砖机维护,轻芯具制作也是一样,就笔者所知,成品砖上所有的结构裂纹,大都和芯具有关。芯具的作用,决不仅仅是在砖坯上穿几个孔,同时还肩负着调节挤出泥条新断面各点泥速的平衡,使之基本一致的重任。
目前我国成型多孔砖、空心砖所用的芯具多为手工焊成,且基本上由砖厂自制,花样百出,其中不乏有结构合理,制作精细,不会造成砖体有结构裂纹的优良芯具,但更多的是只有穿孔功能,不管断面泥流速度的“单一作用”的芯具,以致市场上的多孔砖、空心砖省的“剪刀口裂纹”比比皆是,按照国家规定的质量标准,大多数不合格。
因此,迅速提高砖厂有关人员对原料及原料加工处理,挤出成型和芯具质量的认识是烧结砖厂亟待解决的一个问题。
实践证明:在挤出成型中,条形孔比矩形孔困难,矩形孔比圆形孔困难,窄孔比宽孔困难,肋薄的比肋厚的困难,孔多的比孔少的困难,而自保温砖恰要求窄的条形孔,错位排列,薄肋多孔,这就给芯具设计、制作提出了更高的要求,这就是:
·尽可能地减少芯架对泥流的阻力;
·尽少出现对泥流的长而直的切割面;
·尽量分散芯具对泥流的阻力;
·充分利用芯杆的分布,调节泥条挤出断面上各点的泥流速度使基本同步。
7、传承秦砖汉瓦之魂,力促建筑节能发展
“发展才是硬道理”,发展依靠改革,改革推动发展,烧结砖也不例外,我们回顾一下:
从外燃烧砖到内燃烧砖再到低温长烧,使烧砖能耗下降了三分之二。
从自然干燥到人工干燥,使砖坯干燥时间减少了五分之四以上,并极大的改善了工人的劳动条件,提高了劳动效率。
从单一的以优质黏土为原料发展到以劣质山土、页岩、煤矸石、粉煤灰某些工业废渣及淤泥、生活垃圾等为原料,彻底改变了毁田烧砖的历史,在有些地区还出现了造田(挖土堆建良田)的新鲜事物。
从密度重1600kg/m3的普通实心砖发展到密度550kg/m3的空心砖,从683.6块/m3的小块实心砖到60多块/m3的大块空心制品。就烧结砖本身来说,已经历了从“块小、体重、高耗煤、毁良田”向“块大、体轻、利废、低耗煤”迈出了坚实的一大步,半个世纪的发展跨越了五千年。
发展无止境,降低建筑物使用能耗向烧结砖提出了新的奋斗目标,面对各式各样的新型墙体材料,烧结砖也只能不断在改革中创新,以创新求发展,不断提高其自保温的能力才能继续发展,否则,只会降低市场份额,直至退出市场。
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