河南日報 | 一“板”保冷暖 “碳”笑凱歌還

2022-08-08 00:00:00    來(lái)源：    點(diǎn)擊：2258    喜歡：0

      □譚勇

      “吃”進(jìn)“粉煤灰”等原料，“吐”出來(lái)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(jiǎn)稱(chēng)“工大科技”）的廠(chǎng)房里，如此的神奇一直在延續。

      “神奇保溫板”名為無(wú)機塑化微孔保溫板（又稱(chēng)：塑化板），是工大科技具有自主知識產(chǎn)權的核心產(chǎn)品。目前，工大科技“塑化板”每年可消納15萬(wàn)噸以上粉煤灰，經(jīng)濟、社會(huì )、生態(tài)效益顯著(zhù)。

      擔綱“塑化板”研究的，是一支由鄭州大學(xué)教授、博士，高級工程師組成的科研團隊。他們歷時(shí)五年攻堅克難、反復試驗，最終攻克了傳統保溫墻材“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(chǎng)空白。

      這是工大科技綠色低碳發(fā)展的一個(gè)縮影。自成立以來(lái)，工大科技立足中原，面向全國，始終以服務(wù)國家戰略、創(chuàng )造美好生活為己任，在踐行綠色低碳發(fā)展、助推建筑節能減排的創(chuàng )新實(shí)踐中一步一個(gè)腳印，步步為營(yíng)，穩扎穩打，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(lái)，工大科技在防火、節能、高效、低碳等多方面均有領(lǐng)先于行業(yè)的重大突破，并且這種科技創(chuàng )新還在持續。工大科技已然成為傲立中原，引領(lǐng)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(mǎn)“魔力”。

      作為主創(chuàng )人員之一的鄭州大學(xué)土木工程學(xué)院教授鄭娟榮，從湖南大學(xué)的本科到中國礦大的博士研究生，再到清華大學(xué)博士后，直到工作后的研究方向均為“無(wú)機非金屬材料”領(lǐng)域，深耕低碳環(huán)保型無(wú)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(xué)基金面上項目的研究。

      在鄭娟榮看來(lái)，本項目研究過(guò)程的最大創(chuàng )新點(diǎn)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(shuō)起“小板材”的神奇魔力，工大科技總經(jīng)理趙振波神采奕奕、娓娓道來(lái)。

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

      “也就是說(shuō)實(shí)現工業(yè)固廢綜合利用，已經(jīng)上升到國家戰略。而我們的生產(chǎn)線(xiàn)一上馬就實(shí)現了工業(yè)固廢的綜合利用，每年可為我省消納15萬(wàn)噸以上粉煤灰?！?br>
      小板材有大作用?！芭Υ蚝脤?shí)現碳達峰碳中和這場(chǎng)硬仗，建筑領(lǐng)域責任重大。據測算，2018年全國建筑運行過(guò)程碳排放量約占當年全國碳排放量的22%。因此，推動(dòng)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(shuō)，超低能耗建筑需要有節能效果優(yōu)良的建筑節能材料，如果用傳統的建筑節能材料，想達到近零能耗，很難實(shí)現。即使能夠實(shí)現，保溫層的厚度也會(huì )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，執行75％的節能標準，保溫板厚度僅需要80mm；滿(mǎn)足超低能耗建筑保溫板厚度160mm；實(shí)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(xiàn)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(kāi)發(fā)出來(lái)，已經(jīng)能夠廣泛用于電力、石化、通信、船舶及更多工業(yè)門(mén)類(lèi)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(mén)、彩鋼板夾心填充板等。

      經(jīng)專(zhuān)業(yè)人士測算，僅河南市場(chǎng)每年需要塑化板達300萬(wàn)立方米，市場(chǎng)容量近20億元；如果塑化板走向全國，市場(chǎng)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。

      城鄉建設是碳排放的主要領(lǐng)域之一。隨著(zhù)城鎮化快速推進(jìn)和產(chǎn)業(yè)結構深度調整，城鄉建設領(lǐng)域碳排放量及其占全社會(huì )碳排放總量比例均將進(jìn)一步提高。

      6月30日，住房和城鄉建設部、國家發(fā)展改革委聯(lián)合印發(fā)《城鄉建設領(lǐng)域碳達峰實(shí)施方案》，明確提出，推動(dòng)低碳建筑規?；l(fā)展，鼓勵建設零碳建筑和近零能耗建筑。建立完善節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(méi)有超低能耗建材超低能耗建筑就是一句空話(huà)。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(chǎn)品升級無(wú)門(mén)之時(shí)，一條撩動(dòng)人神經(jīng)的消息引發(fā)行業(yè)關(guān)注：2021年9月25日，工大科技與河南省專(zhuān)注超低能耗的五方建筑科技集團有限公司簽約，開(kāi)始在超低能耗建筑、近零能耗建筑、節能改造、綜合能源等多個(gè)方面開(kāi)展深度合作。

      在超低能耗建筑領(lǐng)域，工大科技何以異軍突起，成為行業(yè)翹楚？趙振波用八個(gè)字道出了其中的奧秘：“瞄準低碳、精益求精?！?br>
      趙振波說(shuō)，黨的十八大以來(lái)，綠色發(fā)展成為時(shí)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(chǎn)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(jīng)過(guò)多年的努力，產(chǎn)品指標不斷得以?xún)?yōu)化，2019年，經(jīng)國家建筑節能質(zhì)量監督檢驗中心的檢驗，產(chǎn)品各項指標達到了行業(yè)領(lǐng)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(jīng)過(guò)之后的反復試驗、提高，目前產(chǎn)品性能更加優(yōu)化。

      “產(chǎn)品的低碳除了體現在原料中使用了大量的粉煤灰和產(chǎn)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(shí)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(shuō)。

      創(chuàng )新“不止步”

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

      “以無(wú)機塑化微孔保溫板為核心材料，鄭州工大科技又在進(jìn)一步研發(fā)兩類(lèi)高性能新型建材產(chǎn)品，即超低能耗建筑裝配式鋼筋混凝土結構—無(wú)機塑化微孔保溫板一體化復合構件（簡(jiǎn)稱(chēng)復合保溫構件）和超低能耗建筑裝配式外保護層—夾心無(wú)機塑化微孔保溫板一體化外墻圍護大板（簡(jiǎn)稱(chēng)復合保溫大板），以創(chuàng )新為底色，具有三大創(chuàng )新特點(diǎn)?！弊鳛猷嵵荽髮W(xué)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(zhuān)家，栗海玉自豪地說(shuō)。

      研發(fā)項目以無(wú)機膠凝材料、粉煤灰、膠粉、化學(xué)添加劑等為原材料，經(jīng)過(guò)濕磨制漿、物理發(fā)泡、加入適量輕骨料、混合注模，在規定條件下養護后，經(jīng)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(wú)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(zhì)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(diǎn)之一。

      研發(fā)的超低能耗建筑裝配式鋼筋混凝土結構—無(wú)機塑化微孔保溫板一體化復合構件（簡(jiǎn)稱(chēng)復合保溫構件），采用反打混凝土技術(shù)，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(guò)鋼絲網(wǎng)及連接件將保溫層與結構構件可靠連接。這個(gè)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(diǎn)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(diǎn)之二。

      研發(fā)的超低能耗建筑裝配式外保護層—夾心無(wú)機塑化微孔保溫板一體化外墻圍護大板（簡(jiǎn)稱(chēng)復合保溫大板），其中無(wú)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(zhì)高強、隔音性好、抗凍融性等特點(diǎn)，其研發(fā)與推廣應用可徹底解決傳統保溫材料的各種使用弊端。研發(fā)以無(wú)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(zhì)低碳排放于一體，通過(guò)裝配式安裝、技術(shù)規程、標準圖集和示范工程的建設，為我國建筑領(lǐng)域實(shí)現碳達峰碳中和提供重要技術(shù)路線(xiàn)。因此，新型復合保溫板研發(fā)是創(chuàng )新點(diǎn)之三。

      “創(chuàng )新只有起點(diǎn)，沒(méi)有終點(diǎn)。在創(chuàng )新的道路上我們一直愿意做先行者?！壁w振波說(shuō)。

      責任“肩上挑”

      2020年12月16日，原國家建材局副局長(cháng)，國務(wù)院參事室原副主任蔣明麟到工大科技調研指導。在現場(chǎng)觀(guān)看了塑化板的耐火性、抗壓性及憎水性實(shí)驗，并聽(tīng)取了產(chǎn)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，新鄉市住房和城鄉建設局下發(fā)通知，明確禁止在外墻薄抹灰系統中使用巖棉板及無(wú)機滲透聚苯板，由此打響了河南省禁用巖棉等傳統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(chǎn)業(yè)優(yōu)勢再造換道領(lǐng)跑行動(dòng)計劃（2022—2025年）》，這為工大科技優(yōu)勢再造領(lǐng)跑行業(yè)提供了強有力的政策支持。

      在省外，4月29日，北京市住房和城鄉建設委員會(huì )發(fā)布通知，對加強房屋建筑外墻外保溫工程施工質(zhì)量管理工作做出進(jìn)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(shí)施方案》，到2030年，上海市新建民用建筑全面執行超低能耗建筑標準。

      ……

      隨著(zhù)省內省外形成合力，為無(wú)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(wú)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(chǎn)線(xiàn)；在河南省創(chuàng )立“復合保溫構件和復合保溫大板”建筑節能優(yōu)質(zhì)產(chǎn)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”建筑節能產(chǎn)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(cháng)期規劃：實(shí)現“復合保溫構件和復合保溫大板”產(chǎn)品產(chǎn)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(chǎn)品的應用輻射周邊省份或全國大部分地區，力爭國內領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平；培養一支高素質(zhì)建筑節能產(chǎn)品的研發(fā)、制備、銷(xiāo)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(huì )批準發(fā)布《無(wú)機塑化微孔保溫板應用技術(shù)規程》實(shí)施，在此前一個(gè)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(shù)指導?！敝袊ㄖ茖W(xué)研究院建筑節能測評中心主任、國家建筑節能質(zhì)量監督檢驗中心專(zhuān)業(yè)總工楊玉忠表示。

      黨的十八大以來(lái)，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)展的重大戰略。當下，河南把實(shí)施創(chuàng )新驅動(dòng)、科教興省、人才強省戰略作為“十大戰略”之首，堅定走好創(chuàng )新驅動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展“華山一條道”。特別是把重建重振省科學(xué)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、行穩致遠。

      3月28日，河南省科學(xué)院所屬河南建材院和工大科技在鄭州正式簽署戰略合作協(xié)議。依據河南省科學(xué)院頂層設計，雙方共同參與河南省科學(xué)院綠色建材產(chǎn)業(yè)研究院建設，并共同打造聯(lián)合創(chuàng )新平臺，申報建設省級或國家級重點(diǎn)實(shí)驗室、工程技術(shù)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(dòng)發(fā)展戰略和河南“十大戰略”的生動(dòng)實(shí)踐。

      “目前，工大科技已經(jīng)在新鄭市、確山縣和武陟縣三個(gè)工廠(chǎng)投產(chǎn)，具備50萬(wàn)立方米產(chǎn)能。許昌市魏都區工廠(chǎng)建設項目已經(jīng)在抓緊籌建中，濮陽(yáng)市清豐縣200萬(wàn)產(chǎn)能的豫北基地已經(jīng)列入計劃，全年300萬(wàn)產(chǎn)能基本滿(mǎn)足河南市場(chǎng)的需要，并可輻射到周邊省市?！壁w振波表示，作為高新技術(shù)企業(yè)，愿與天下有志之士一道，有責任讓綠色健康的好產(chǎn)品走近千家萬(wàn)戶(hù)，滿(mǎn)足人民群眾對美好生活的向往。

      來(lái)源：河南日報