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“禁用岩棉保温制品是否可行”大家谈 | 泰石岩棉股份有限公司总经理李学国 :“双碳”目标给岩棉行业发展带来重大机遇
编辑:泰石节能  发布时间:2021/9/16 16:58:20  关注:

岩棉是一种在世界范围内广泛应用,具有近百年历史的成熟工业产品,是具有防火、保温、吸音降噪、稳定耐久等多重特性的节能隔热隔音材料,在我国实现碳达峰、碳中和的目标中将发挥更加重要的历史作用。岩棉生产技术在20世纪70年代首次引入我国,本世纪10年代开始得到高速发展,国内岩棉生产技术已经接近国际先进水平,年产能及应用规模位居世界第一。


岩棉生产工艺技术成熟

黑龙江岩棉产品是以优质玄武岩(辉绿岩等火山岩)、白云石等为主要原材料,经1700℃以上高温熔化后,熔体经虹吸口流出到四辊高速离心机甩丝成纤维,同时喷入一定量粘结剂、憎水剂后经集棉机收集、通过摆锤铺棉,三维处理后进行固化、切割,形成不同规格和用途的产品。岩棉具有A级不燃、高效保温、吸声降噪、持久耐用的特点,主要有岩棉板、岩棉条、岩棉毡、岩棉管等形态的产品,广泛应用于建筑、工业、农业、船舶等领域的防火保温、吸音降噪等,尤其是在建筑节能领域应用普遍。

我国岩棉工业的生产技术,在先进标准的引领下,得到了快速、有序的发展,单线规模从年产1万吨、2万吨发展到5万吨至8万吨,生产能耗大幅度降低,环境更加友好,生产技术正在向着自动化、智能化迈进。截至2020年,全国建成330条岩棉生产线,产能达到800万吨,当年实现产销量近400万吨,完全满足经济建设对岩棉制品的需求。

岩棉生产阶段的减碳、脱碳行动一直在进行,岩棉行业的头部企业生产技术不断提高,用能逐年下降,每吨岩棉的社会综合能耗已经从2010年时的450千克标准煤下降到了平均380千克标准煤;下一步使用高效节能、清洁生产工艺的新一代岩棉生产技术已经在业界达成共识,生产能耗、排放水平会进一步降低。具有国内领先水平的生产技术有着非常强的节能、低碳示范效应,其中:新型立式熔炉岩棉生产技术单位能耗可以低至240千克标准煤,能耗水平达到世界先进水平,产品质量稳定性更高;5万吨/年电熔炉生产技术主要使用电能,减少对石化能源的依赖,能耗和排放更趋向于绿色、低碳的发展方向。

岩棉工业环保治理一直践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念,我国排放标准和管控要求已经超过了欧洲标准,率先实现了超低排放和资源综合利用。2020年生态环境部办公厅印发《重污染天气重点行业应急减排措施制定技术指南(2020年修订版)》的函,在重点行业绩效分级中岩矿棉行业列出了专篇,制定了绩效分级A类企业标准,明确了最优的环保治理方向。

岩棉国内外应用历史悠久,标准完善,特点显著

岩棉的运用和发展已经超过百年,在世界上用于建筑外墙外保温已经经历了50年的应用验证,在我国应用示范项目已经有近30年。近10年来,随着人们对建筑节能和防火安全的重视程度越来越高,岩棉因为具有良好的保温性、A级防火不燃性和优异的稳定性等诸多优点的综合优势,在建筑节能领域成为主流保温材料,国内应用技术和标准制定完成了弯道超车,形成了完善的岩棉主材(GB/T25975-2018《建筑外墙外保温用岩棉制品》)、辅材(JG/T483-2015《岩棉薄抹灰外墙外保温系统材料》)、施工、系统工程(JGJ480-2019《岩棉薄抹灰外墙外保温工程技术标准》)等技术指标体系、施工规范和验收标准,为我国的建筑节能及防火安全作出了巨大的贡献。

从应用的场景来看,岩棉的使用功能主要有以下特点:

1.岩棉是一种高效保温材料。岩棉纤维细长,平均直径≤6μm;渣球含量极低(粒径大于0.25mm)≤7%,经实测,头部企业岩棉板的导热系数为0.035W/(m·K)至0.039W/(m·K),国标取值0.040W/(m·K);岩棉条的导热系数为0.043W/(m·K)至0.045W/(m·K),国标取值0.046W/(m·K),与主流的有机保温材料的保温性能基本相当,是一种高效保温材料。

2.岩棉是不燃耐火保温材料。岩棉以天然优质玄武岩(辉绿岩)为主要原材料,岩棉纤维熔化温度大于1000℃,有机物含量极低,是不燃A级防火保温材料,耐高温性能优越,高温下导热系数低;在遇到火灾时,岩棉制品不会引发烟雾或造成火星,没有熔融滴落物,不会引燃其他物品,能够有效阻挡火势的蔓延;在遇到火灾时,不会释放出对环境和人体不利或有害的气体,不产生有毒气体。据相关数据显示,2020年我国有350万吨岩棉用于建筑节能防火,自从岩棉大量被应用以来,火灾事故频发的事态得到了有效的遏制。

3.岩棉是弹性消振吸音材料。岩棉制品由大量的细长纤维形成多孔的连通微小气隙结构,通过将声音能量转化为热量进行吸音,大大减少声波反射,是一种经济高效的吸音降噪和弹性消振材料,经实测降噪系数(驻波管法、刚性壁)NRC≥0.45。

4.岩棉具有优异的稳定性。岩棉制品的酸度系数——衡量岩棉板化学稳定性耐久性的重要指标,大于等于1.8,因此具有良好的高温热稳定性、耐久性及抵抗高温收缩的能力,尺寸稳定性高。

5.岩棉是国内大循环产品。岩棉的主要原材料是玄武岩,地球表面储存最多的岩石,可以说是取之不尽,减少国家对石油能源进口依赖;岩棉从原材料的开采、生产过程、到消费、最后到废旧建筑材料回收再利用,实现了生产消费的国内大循环。

从需求角度看,岩棉具有绿色安全建材的特性:

人们对美好生活的追求,首先要满足住宅、办公等人居环境的冬暖夏凉、静谧舒适的环境要求,建筑的设计标准也从一般建筑到节能建筑再发展到绿色建筑、健康建筑,目前人居环境的持续改善有以下几点需求。

1.岩棉用于外墙保温能够完美的解决建筑舒适度与能源消耗的矛盾、解决建筑节能与火灾威胁的矛盾,同时能够减少嘈杂的室外环境噪音对室内的影响。按照现行的节能设计标准,在寒冷区域用100mm至120mm厚度的岩棉制品作为保温层就能够满足75%节能设计的标准要求。并且从根本上解决了火灾隐患,还减少了嘈杂的室外环境对室内的影响。自从上世纪90年代开展建筑节能以来,我国建成了200亿平方米的节能建筑,外墙外保温技术功不可没。

2.岩棉用于分户墙与室内隔墙能够解决同层间噪声污染的矛盾。据有关单位的实验数据表明,使用岩棉夹芯的室内隔墙及分户墙体,当岩棉板厚度超过75mm时,能够满足≤45分贝的卧室允许的噪声级。

3.岩棉用于楼板能够解决上下楼层间噪声污染与能量损失的矛盾。据有关单位的实验数据表明,光裸楼板经测量计算后撞击声级为83分贝,达不到《民用建筑隔声设计规范》的最低要求,采用30mm厚度的岩棉板做浮筑楼板,经测量计算后撞击声级为65分贝,达到住宅建筑楼板撞击隔声标准一级,改善量为18分贝,显著改善了人居环境。

从节能的角度看,岩棉生产能耗和带来的节能效益比为1:100,减碳比为1:200。

岩棉应用阶段减碳、节能降耗效果更加显著,根据行业统计,建筑对能源的消耗占社会总能耗的30%,提高建筑节能设计标准是减少建筑能源消耗的根本途径。经过业内专家的多次研讨,一致认为,严寒地区要实现碳达峰、碳中和目标,外墙外保温具有不可替代的重要作用,特别是以岩棉为代表的薄抹灰外墙外保温是我国目前及今后可预见的一段时间内最成熟的建筑节能技术,其主要的材料、构造方法已经形成了相对成熟的技术体系、标准体系和产业支撑体系。岩棉产业已经发挥重要作用,有关研究机构初步研究数据表明,2020年全国岩棉使用400万吨,其中350万吨用于建筑节能,每年减少折合500万吨标准煤的能源消耗,每年减少1380万吨二氧化碳的排放量。根据欧洲绝热材料协会对岩棉生产企业的跟踪调查,因使用岩棉而节省的能源是其在生产、运输和安装过程中耗能的近100倍,而减少的二氧化碳排放可达200倍。

薄抹灰外墙外保温技术中岩棉系统应用的管理技术方向

在当前及今后可预见的一段时间内,薄抹灰外墙外保温系统对我国实现碳达峰、碳中和目标具有不可替代的重要作用。在新的成熟技术出现之前它仍是最成熟可靠的。目前出现的问题体现在管理和技术两个方面,应双管齐下来解决外墙外保温出现的开裂、脱落等质量问题。

在管理层面需形成专项制度,杜绝恶性竞争,避免进场检验和验收把关不严、检测与实际供货材料不一致、故意以次充好等工程材料本身不合格的原因造成工程质量事故。推动行业自律,加大惩治力度,切实抓好外墙外保温施工过程的动态监管并纳入工程建设诚信体系,引入保险机制等举措。

在技术层面需补充完善薄抹灰外墙外保温技术质量控制措施,重视保温材料、粘结砂浆、抹面砂浆、锚固件和玻纤网的质量,综合考虑基层墙体质量、施工环境等因素,提出技术可靠的施工工艺做法。

岩棉的广泛应用是实现建筑节能“双碳”目标的必然选择

2020年9月22日,国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表的重要讲话中讲到:中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。今年3月5日,国务院总理李克强在2021年国务院政府工作报告中指出:扎实做好碳达峰、碳中和各项工作。制定2030年前碳排放达峰行动方案。扩大环境保护、节能节水等企业所得税优惠目录范围,促进新型节能环保技术、装备和产品研发应用,培育壮大节能环保产业。3月15日召开的中央财经委员会第九次会议,研究促进平台经济健康发展问题和实现碳达峰、碳中和的基本思路和主要举措。

随着“双碳”战略的实施,“十四五”期间及今后的一段时期,建筑领域要不断提升节能标准,目前基本上是推广75%节能,各个省市陆续出台了提升节能标准的路线图,今明两年新建建筑会提高到节能82%,每3年至5年再提高一个标准量级,2030年前后将会达到节能90%以上的近零能耗建筑设计标准。随着节能标准的不断提高,外墙保温层的厚度会不断增加,经过专家初步计算,近零能耗建筑的保温层厚度要达到200mm至300mm厚,随着保温层厚度的增加,要对现行的整个技术体系和标准进行深入研究,包括外墙外保温薄抹灰系统的粘接、锚固技术、防火问题,保温结构一体化技术体系(包括免拆模板和三明治夹芯现浇砼)的材料防火问题、受力模型、抗剪等。如此大厚度的保温层,防火的责任更加巨大,原来按50mm厚度保温层为依据设计的各种技术参数都要进行重新验证,保温层防火形势更加严峻,应该更加注重推广A级不燃保温材料普及使用,满足建筑对建筑节能和防火安全的要求。

力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和,是一场任务艰巨的世纪大考,岩棉产品作为一种应用百年历史的工业产品,将获得难得的重大发展机遇期。可以预见,为了满足持续发展的建筑节能需要,尽快达成“双碳”目标,市场会倒逼岩棉行业加快转型升级,坚持加快高质量发展,加快行业的绿色改造速度。岩棉产能扩张力度将受到较为严格的碳排放限制,产能退出和压减速度加快。行业内技术、设施更为先进的龙头企业有望进一步占据竞争优势,兼并重组整合趋势加强。消费端上,质量可靠的岩棉产品将获得更多的市场份额,供给侧的产量控制将更加优化。“双碳”目标带来的发展机遇和目前各地出现的外墙薄抹灰系统禁用风波带来的机遇相叠加,必将加快岩棉行业高质量发展。                            来源:《中国建材报》

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