河南日報 | 一“板”保冷暖 “碳”笑凱歌還

2022-08-08 00:00:00    來源：    點擊：8932    喜歡：0

      □譚勇

      “吃”進“粉煤灰”等原料，“吐”出來的卻是兼具保溫、防火、安全、環(huán)保等功能的“神奇保溫板”。在鄭州工大高新材料科技有限公司（以下簡稱“工大科技”）的廠房里，如此的神奇一直在延續(xù)。

      “神奇保溫板”名為無機塑化微孔保溫板（又稱：塑化板），是工大科技具有自主知識產權的核心產品。目前，工大科技“塑化板”每年可消納15萬噸以上粉煤灰，經濟、社會、生態(tài)效益顯著。

      擔綱“塑化板”研究的，是一支由鄭州大學教授、博士，高級工程師組成的科研團隊。他們歷時五年攻堅克難、反復試驗，最終攻克了傳統(tǒng)保溫墻材“保溫”“防火”“安全”“環(huán)?！辈荒芗婢叩氖澜缧噪y題，填補了國內外市場空白。

      這是工大科技綠色低碳發(fā)展的一個縮影。自成立以來，工大科技立足中原，面向全國，始終以服務國家戰(zhàn)略、創(chuàng)造美好生活為己任，在踐行綠色低碳發(fā)展、助推建筑節(jié)能減排的創(chuàng)新實踐中一步一個腳印，步步為營，穩(wěn)扎穩(wěn)打，貢獻了“工大科技方案”，彰顯了“工大科技力量”。

      久久為功，善作善成。多年來，工大科技在防火、節(jié)能、高效、低碳等多方面均有領先于行業(yè)的重大突破，并且這種科技創(chuàng)新還在持續(xù)。工大科技已然成為傲立中原，引領綠色低碳建筑材料發(fā)展的一張靚麗名片。

      魔力“小板材”

      看上去是一塊“灰頭土臉”的小板材，卻因有“技壓群雄”的本事，而充滿“魔力”。

      作為主創(chuàng)人員之一的鄭州大學土木工程學院教授鄭娟榮，從湖南大學的本科到中國礦大的博士研究生，再到清華大學博士后，直到工作后的研究方向均為“無機非金屬材料”領域，深耕低碳環(huán)保型無機膠凝材料（代替水泥）的應用基礎理論研究多年，曾主持完成了兩項國家自然科學基金面上項目的研究。

      在鄭娟榮看來，本項目研究過程的最大創(chuàng)新點是在低溫（≤70℃）下在約130kg/m3的水泥基材料（水泥砂漿和混凝土大于2000kg/m3）中造孔（即造出均勻的、獨立的、封閉性的“微米級孔”）。

      說起“小板材”的神奇魔力，工大科技總經理趙振波神采奕奕、娓娓道來。

      小板材有大貢獻。趙振波說，不斷提高大宗固廢綜合利用效率，是實現碳達峰碳中和的重要舉措。2021年2月，國務院發(fā)布的《關于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經濟體系的指導意見》中明確，建設資源綜合利用基地，促進工業(yè)固體廢物綜合利用。

      “也就是說實現工業(yè)固廢綜合利用，已經上升到國家戰(zhàn)略。而我們的生產線一上馬就實現了工業(yè)固廢的綜合利用，每年可為我省消納15萬噸以上粉煤灰?！?br>
      小板材有大作用?！芭Υ蚝脤崿F碳達峰碳中和這場硬仗，建筑領域責任重大。據測算，2018年全國建筑運行過程碳排放量約占當年全國碳排放量的22%。因此，推動近零能耗建筑，已成為建筑行業(yè)今后發(fā)展的必然?！壁w振波說，超低能耗建筑需要有節(jié)能效果優(yōu)良的建筑節(jié)能材料，如果用傳統(tǒng)的建筑節(jié)能材料，想達到近零能耗，很難實現。即使能夠實現，保溫層的厚度也會成為建筑的負擔。而塑化板的導熱系數≤0.045W/(m·K)，在寒冷地區(qū)，執(zhí)行75％的節(jié)能標準，保溫板厚度僅需要80mm；滿足超低能耗建筑保溫板厚度160mm；實現近零能耗建筑保溫板厚度250mm。

      小板材有大天地。塑化板應用范圍也十分廣泛，例如：建筑外墻保溫防火，建筑物屋面保溫，樓面保溫隔聲，建筑物外立面的裝飾線條、保溫裝飾一體化板，管道保溫；隔音減振等。目前，塑化板在下游應用端的用途不斷被開發(fā)出來，已經能夠廣泛用于電力、石化、通信、船舶及更多工業(yè)門類的冷熱設備、窯爐、管道等的隔熱保溫，再加上隔音減振，防火門、彩鋼板夾心填充板等。

      經專業(yè)人士測算，僅河南市場每年需要塑化板達300萬立方米，市場容量近20億元；如果塑化板走向全國，市場容量可達上千億元。

      不變“低碳情”

      2020年，我國明確提出2030年“碳達峰”和2060年“碳中和”目標。

      城鄉(xiāng)建設是碳排放的主要領域之一。隨著城鎮(zhèn)化快速推進和產業(yè)結構深度調整，城鄉(xiāng)建設領域碳排放量及其占全社會碳排放總量比例均將進一步提高。

      6月30日，住房和城鄉(xiāng)建設部、國家發(fā)展改革委聯合印發(fā)《城鄉(xiāng)建設領域碳達峰實施方案》，明確提出，推動低碳建筑規(guī)?；l(fā)展，鼓勵建設零碳建筑和近零能耗建筑。建立完善節(jié)能降碳標準計量體系，制定完善綠色建筑、零碳建筑、綠色建造等標準。

      超低能耗建材是超低能耗建筑的基礎，沒有超低能耗建材超低能耗建筑就是一句空話。正當建筑行業(yè)超低能耗建材的需求不斷增大，國內一些材料企業(yè)苦于產品升級無門之時，一條撩動人神經的消息引發(fā)行業(yè)關注：2021年9月25日，工大科技與河南省專注超低能耗的五方建筑科技集團有限公司簽約，開始在超低能耗建筑、近零能耗建筑、節(jié)能改造、綜合能源等多個方面開展深度合作。

      在超低能耗建筑領域，工大科技何以異軍突起，成為行業(yè)翹楚？趙振波用八個字道出了其中的奧秘：“瞄準低碳、精益求精?！?br>
      趙振波說，黨的十八大以來，綠色發(fā)展成為時代主題。在公司成立之初，“綠色低碳”已深深植入每一位公司員工的心中。研發(fā)之初，要把“粉煤灰”應用到產品配方中，是科研團隊的共識。

      因勢而謀，謀必高遠；順勢而為，為必功成。

      經過多年的努力，產品指標不斷得以優(yōu)化，2019年，經國家建筑節(jié)能質量監(jiān)督檢驗中心的檢驗，產品各項指標達到了行業(yè)領先水平：干密度130kg/m3，體積吸水率4.0%，軟化系數0.70；抗壓強度0.40MPa,拉拔強度0.12MPa；導熱系數0.045W/（m·K），燃燒性能A級。經過之后的反復試驗、提高，目前產品性能更加優(yōu)化。

      “產品的低碳除了體現在原料中使用了大量的粉煤灰和產品良好的保溫隔熱性外，還在于保溫板的主要原料是水泥，與鋼筋水泥混凝土和高性能水泥基材料均屬于水泥基材料，可以實現結構—保溫同壽命，從而避免了建筑物生命周期內二次更換保溫材料?！壁w振波說。

      創(chuàng)新“不止步”

      今日之河南，比以往任何時候都更加重視科技創(chuàng)新，比以往任何時候都更加需要創(chuàng)新，比以往任何時候都更加渴求人才。

      “以無機塑化微孔保溫板為核心材料，鄭州工大科技又在進一步研發(fā)兩類高性能新型建材產品，即超低能耗建筑裝配式鋼筋混凝土結構—無機塑化微孔保溫板一體化復合構件（簡稱復合保溫構件）和超低能耗建筑裝配式外保護層—夾心無機塑化微孔保溫板一體化外墻圍護大板（簡稱復合保溫大板），以創(chuàng)新為底色，具有三大創(chuàng)新特點?！弊鳛猷嵵荽髮W綜合設計研究院有限公司副總工程師，教授級高級工程師，全國勘察設計行業(yè)信息化與智能化專家，栗海玉自豪地說。

      研發(fā)項目以無機膠凝材料、粉煤灰、膠粉、化學添加劑等為原材料，經過濕磨制漿、物理發(fā)泡、加入適量輕骨料、混合注模，在規(guī)定條件下養(yǎng)護后，經脫模、切割，制成兼具保溫與防火并具有良好塑性的微米級孔保溫板材。以無機塑化微孔保溫板為核心材料，本項目研發(fā)一種與其匹配的輕質抗裂外保護層材料（HPC）：新拌合物的坍落度≥200mm，干密度≤1950kg/m3，抗折強度≥15MPa。因此，新型材料研發(fā)是創(chuàng)新點之一。

      研發(fā)的超低能耗建筑裝配式鋼筋混凝土結構—無機塑化微孔保溫板一體化復合構件（簡稱復合保溫構件），采用反打混凝土技術，使保溫板與結構構件全粘結；再使用高強抗裂高性能水泥基材料（HPC）做外保護層，通過鋼絲網及連接件將保溫層與結構構件可靠連接。這個體系將兼具外墻外保溫薄抹灰體系與結構保溫夾心體系的優(yōu)點并避免各自缺陷。因此，新型裝配式結構—復合保溫構件的研發(fā)與推廣是創(chuàng)新點之二。

      研發(fā)的超低能耗建筑裝配式外保護層—夾心無機塑化微孔保溫板一體化外墻圍護大板（簡稱復合保溫大板），其中無機塑化微孔保溫板具有綠色環(huán)保、耐火耐高溫、保溫隔熱、吸水率低、耐老化、輕質高強、隔音性好、抗凍融性等特點，其研發(fā)與推廣應用可徹底解決傳統(tǒng)保溫材料的各種使用弊端。研發(fā)以無機塑化微孔保溫板為保溫層的復合保溫大板集多功能（保溫、防火、防水、耐久等）并輕質低碳排放于一體，通過裝配式安裝、技術規(guī)程、標準圖集和示范工程的建設，為我國建筑領域實現碳達峰碳中和提供重要技術路線。因此，新型復合保溫板研發(fā)是創(chuàng)新點之三。

      “創(chuàng)新只有起點，沒有終點。在創(chuàng)新的道路上我們一直愿意做先行者。”趙振波說。

      責任“肩上挑”

      2020年12月16日，原國家建材局副局長，國務院參事室原副主任蔣明麟到工大科技調研指導。在現場觀看了塑化板的耐火性、抗壓性及憎水性實驗，并聽取了產品研發(fā)、推廣、應用等詳細匯報后，對公司發(fā)展寄予厚望。

      在省內，5月19日，新鄉(xiāng)市住房和城鄉(xiāng)建設局下發(fā)通知，明確禁止在外墻薄抹灰系統(tǒng)中使用巖棉板及無機滲透聚苯板，由此打響了河南省禁用巖棉等傳統(tǒng)外墻保溫材料的第一槍。7月19日，河南省政府辦公廳印發(fā)《河南省加快材料產業(yè)優(yōu)勢再造換道領跑行動計劃（2022—2025年）》，這為工大科技優(yōu)勢再造領跑行業(yè)提供了強有力的政策支持。

      在省外，4月29日，北京市住房和城鄉(xiāng)建設委員會發(fā)布通知，對加強房屋建筑外墻外保溫工程施工質量管理工作做出進一步要求。7月8日，上海市人民政府印發(fā)《上海市碳達峰實施方案》，到2030年，上海市新建民用建筑全面執(zhí)行超低能耗建筑標準。

      ……

      隨著省內省外形成合力，為無機塑化微孔保溫板推廣應用提供了更加廣闊的空間。

      初步形成以無機塑化微孔保溫板為核心的“復合保溫構件和復合保溫大板”的綠色低碳裝配式生產線；在河南省創(chuàng)立“復合保溫構件和復合保溫大板”建筑節(jié)能優(yōu)質產品品牌；初步形成一支研發(fā)、制備和應用“復合保溫構件和復合保溫大板”建筑節(jié)能產品的人才隊伍……這是工大科技給自己定的短期目標。

      在完成項目研發(fā)之后，工大科技還有自己長期規(guī)劃：實現“復合保溫構件和復合保溫大板”產品產量和效益大幅度提升；以河南省為中心，使“復合保溫構件和復合保溫大板”產品的應用輻射周邊省份或全國大部分地區(qū)，力爭國內領先、國際先進水平；培養(yǎng)一支高素質建筑節(jié)能產品的研發(fā)、制備、銷售、應用和管理人才隊伍。

      4月1日，中國工程建設標準化協(xié)會批準發(fā)布《無機塑化微孔保溫板應用技術規(guī)程》實施，在此前一個月，《河南省綠色建筑條例》施行?！斑@為塑化板在河南省乃至全國大力推廣提供了政策支撐和技術指導?！敝袊ㄖ茖W研究院建筑節(jié)能測評中心主任、國家建筑節(jié)能質量監(jiān)督檢驗中心專業(yè)總工楊玉忠表示。

      黨的十八大以來，以習近平同志為核心的黨中央把科技自立自強作為國家發(fā)展的重大戰(zhàn)略。當下，河南把實施創(chuàng)新驅動、科教興省、人才強省戰(zhàn)略作為“十大戰(zhàn)略”之首，堅定走好創(chuàng)新驅動高質量發(fā)展“華山一條道”。特別是把重建重振省科學院作為建設國家創(chuàng)新高地、重要人才中心的一號工程，打造一流創(chuàng)新生態(tài)，為河南現代化建設插上科技創(chuàng)新的翅膀，越飛越高、行穩(wěn)致遠。

      3月28日，河南省科學院所屬河南建材院和工大科技在鄭州正式簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。依據河南省科學院頂層設計，雙方共同參與河南省科學院綠色建材產業(yè)研究院建設，并共同打造聯合創(chuàng)新平臺，申報建設省級或國家級重點實驗室、工程技術中心或協(xié)同創(chuàng)新中心。這是工大科技融入國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略和河南“十大戰(zhàn)略”的生動實踐。

      “目前，工大科技已經在新鄭市、確山縣和武陟縣三個工廠投產，具備50萬立方米產能。許昌市魏都區(qū)工廠建設項目已經在抓緊籌建中，濮陽市清豐縣200萬產能的豫北基地已經列入計劃，全年300萬產能基本滿足河南市場的需要，并可輻射到周邊省市?！壁w振波表示，作為高新技術企業(yè)，愿與天下有志之士一道，有責任讓綠色健康的好產品走近千家萬戶，滿足人民群眾對美好生活的向往。

      來源：河南日報