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文檔簡介
1、農(nóng)作物秸稈在建筑材料中的應用摘要:建材行業(yè)作為全國的能耗大戶,環(huán)保、節(jié)能、利廢已成為該行業(yè)今后發(fā)展的方向。合理利用現(xiàn)有資源,制造價廉物美的高性能建材產(chǎn)品成為眾多廠商追逐的目標。本文簡要論述了農(nóng)作物秸稈作為一種資源豐富的原材料,在建筑材料生產(chǎn)中的可行性及重要性。介紹了秸稈建材發(fā)展的優(yōu)勢。關(guān)鍵字:秸稈;建筑材料;環(huán)保;節(jié)能一、前言中國是一個農(nóng)業(yè)大國,大部分省份都種植小麥、水稻、玉米等秸稈作物。據(jù)統(tǒng)計,我國農(nóng)作物秸稈資源擁有量居世界首位,年產(chǎn)秸稈約7億t,全國50%以上的秸稈資源集中在四川、河南、山東、河北、江蘇、湖南、湖北、浙江等9省1。近幾年,我國農(nóng)村經(jīng)濟不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的將秸桿作為生活燃料的需求
2、逐年減少,導致了剩余秸桿處理難的問題十分突出。為了趕農(nóng)時、圖方便,人們往往將之一燒了之,既污染了環(huán)境,又浪費了資源。與此同時,隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展和人口的增加,建筑業(yè)蓬勃發(fā)展,全球?qū)ㄖ牧系男枨罅坎粩嘣鲩L,導致了對資源的倚賴及需求不斷增大。充分利用現(xiàn)有資源,將帶來環(huán)境壓力的秸稈通過技術(shù)加工成經(jīng)濟實用的建筑材料,是我國目前大力發(fā)展的新興行業(yè)。二、國內(nèi)外發(fā)展狀況在北美利用草磚建房技術(shù)已有百年功史,國外早在20世紀初就開始將秸稈加工生產(chǎn)人造板材,1920年美國路易安那州建立了利用蔗渣制板生產(chǎn)廠2。利用麥秸稈或稻草稈建成的住房具有“超級絕緣”的特點,保溫性能好、濕度高、有助于人體健康。將麥秸和稻草作為
3、板材原料的應用研究起始于生產(chǎn)COMPA板,目前已有英國、澳大利亞、挪威、波蘭、比利時、伊朗、印度、馬來西亞、印尼、巴基斯坦、加拿大、美國等20多個國家建立了以農(nóng)作物為原料的人造板生產(chǎn)廠家,其中美國和加拿大就有11家。美國的PRIMLBOAR公司,加拿大的ISOBOR公司生產(chǎn)線產(chǎn)量均在10萬m3和20萬m3以上,美國的3一.、麥秸板全年產(chǎn)量約為1600萬m。因此,在國外以農(nóng)業(yè)剩余物為原料生產(chǎn)人造板是一個不容忽視的產(chǎn)業(yè)3。我國對農(nóng)作物秸稈人造板的研究較國外晚。在80-90年代,我國南方己形成利用蔗渣制造硬質(zhì)纖維板、刨花板的工廠體系。近年來,中國林科院、東北林業(yè)大學、南京林業(yè)大學等科研院校,先后對此
4、項技術(shù)進行研究與開發(fā),利用麥秸、稻秸、棉桿等非木質(zhì)材料作為人造板的原料,制造出刨花板或中纖板。其物理力學性能達到國家有關(guān)人造板的標準技術(shù)指標。隨著技術(shù)與生產(chǎn)的結(jié)合,近幾年國內(nèi)涌現(xiàn)出大批生產(chǎn)秸稈板材的廠家,產(chǎn)品除了在國內(nèi)市場上銷售外,也大量直銷海外市場。三、秸稈板材的優(yōu)勢3.1、 隔熱、保溫、節(jié)能輕型人造板若作為墻體材料其重量是磚墻的1/10,而傳熱與導熱幾乎是磚墻的1/3-1/20,其中5.8cm厚的稻草板相當于56cm厚磚墻,3.5cm厚的水泥刨花板相當于25.85cm厚磚墻的熱阻值3。規(guī)格200mm¥的墻板,保溫系數(shù)高于370mnf占土磚墻4倍,取暖熱耗降低4倍,取暖成本減少4倍
5、。每年可節(jié)省大量的能源消耗,大大降低取暖支出4。生產(chǎn)傳統(tǒng)的墻體材料粘土磚,每萬塊粘土磚消耗標準煤約1.53t,占建材行業(yè)總生產(chǎn)煤耗約50%。若以生產(chǎn)醇的煤耗作為1,則人造板中的稻草板約為0.27,水泥刨花板約為0.38,植物纖維的碎料板約為0.47。河北省宣化縣綠環(huán)新興建材廠生產(chǎn)的植物纖維外墻保溫板每平方米耗電0.142度,耗水1.5升,不用一克燃料。每平方米中電、水的成本1元。與其它的墻材比較,其產(chǎn)出量與能耗比是極低的。所以從節(jié)能要求出發(fā)發(fā)展人造板作為墻體材料應用中的一部分是利國利民的好事。3.2、 隔首建筑設計中的隔聲主要是針對空氣聲(聲源經(jīng)過空氣向四周傳播的噪聲稱為空氣聲)與固體聲(聲源
6、經(jīng)過固體向四周傳播的噪聲稱為固體聲)。用輕型人造板做隔墻時要求板材容重大且要有一定的厚度,這樣聲波衰減也較大,隔聲效果就越好。德國采用人造板做內(nèi)隔墻(單層)時其厚度不小于16mm做外墻時不小于18mm防止固體聲應采取雙層結(jié)構(gòu)(中空結(jié)構(gòu))或在雙層中填充填墊物,以達到隔聲的目的網(wǎng)。3.3、 輕質(zhì)秸稈人造板相對于混凝土、磚石結(jié)構(gòu)材料而言是輕質(zhì)材料,它的容重一般為430-1300kg/mt人造板所構(gòu)成的復合墻板幾乎是粘土磚墻體重的1/10。輕質(zhì)墻體材料可以減少建筑物的自重,提高結(jié)構(gòu)抗震能力,減少建筑物的基礎處理費用,降低造價,節(jié)約運輸費用。據(jù)統(tǒng)計,目前每平方米房屋建筑面積的建筑材料質(zhì)量約為1200-1
7、300kg,而采用人造板和復合墻體材料替代,其質(zhì)量約為80kg左右,大大減輕了房屋的整體質(zhì)量。3.4、 施工快捷秸稈板復合墻體材料,可采用裝配式施工,按圖制作,便捷按裝,加快了施工速度,減少了材料的堆積面積,促進了文明施工。四、發(fā)展前景廣闊使用地域的廣泛性秸稈原料的廣泛性我國農(nóng)作物種植的范圍極大,可以涵蓋我國各個溫區(qū)、產(chǎn)區(qū)。例如南方的稻草、甘蔗渣、稻糠等;北方的玉米稈、玉米芯、高粱稈、大豆秸等;中原地區(qū)的麥秸、谷糠等;林業(yè)地區(qū)的鋸末、大柴等。使用的地域性大,適合全國各地區(qū)就秸稈板的生產(chǎn)而言,南方氣溫條件好,可以全年生產(chǎn);北方氣溫低但是空氣干燥,5-9月每天的產(chǎn)量是南方地區(qū)的3倍,產(chǎn)量不受影響。
8、秸稈板具有與我國多氣候(北方保溫,南方隔熱)相適應保溫、防水、高強度的特點,能適合熱帶、亞熱帶多雨、多潮氣候,同時亦適應北方地區(qū)保溫抗寒的氣候要求。使用房型的廣泛性目前市場現(xiàn)有的秸稈板材,已形成了多規(guī)格、多用途、多功能的產(chǎn)品系列。例如:輕體內(nèi)墻隔板、衛(wèi)生間隔板、高保溫外墻板、強保溫外墻板、保溫隔音屋面板、強防水屋面板等。由于其具有按圖制作、便捷按裝等特點,廣泛應用于各種框架式建筑、體育館場、廠房倉庫、救災房屋、賓館飯店、商場寫字樓等。推廣前景廣闊科學技術(shù)的進步和資本的支持為人造板工業(yè)的發(fā)展提供了良好的條件。秸稈板正是適應了這種高科技的需求應運而生。由于秸稈板系列產(chǎn)品具有廣闊的應用空間,并且該產(chǎn)
9、品的生產(chǎn)成本較低,產(chǎn)品性能優(yōu)越等優(yōu)點,必將導致該產(chǎn)品有較強的市場競爭力。特別是當前,國家天然林保護工程正在實施,許多普通刨花板和中密度纖維板廠將面臨原料的供需矛盾,使其市場競爭能力下降。未來十五年內(nèi),預計人造板的年需求量將超過3500萬川以上5。因此,我國的秸稈板材的生產(chǎn)具有廣泛的推廣前景。作為人口大國、能耗大國、建筑大國,建筑材料對資源的倚賴性越來越大。在中國430多億平方米的建筑中,99嘀B屬于高能耗建筑。即使是新建筑,也有95%A上仍是高能耗的,單位面積采暖能耗相當于國際上氣候條件相近國家的兩三倍。這是中國城市可持續(xù)發(fā)展的最大難題之一。中國建筑的高能耗,還與使用的建材關(guān)系很大。目前仍占中
10、國墻體材料總量的70%右的粘土實心磚,由于保溫隔熱性能差,使得中國建筑單位面積能耗為發(fā)達國家的35倍。窗戶能耗為發(fā)達國家的23倍。于2005年7月1日開始實施的中國公共建筑節(jié)能標準無疑會催生出一個新型節(jié)能建材產(chǎn)業(yè)。近兩年來,各建材廠家、科研院校一直在新產(chǎn)品、新技術(shù)開發(fā)工作上圍繞“節(jié)能、環(huán)?!弊魑恼?,開發(fā)的新型節(jié)能環(huán)保幕墻和斷熱窗等節(jié)能產(chǎn)品就得到很好的應用。秸稈建材具有的利廢、環(huán)保、再生、節(jié)能等突出特性,在市場上已經(jīng)顯現(xiàn)出極強的生命力和廣泛的發(fā)展前景。在國家禁止粘土磚生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟、環(huán)保節(jié)能、社會主義新農(nóng)村建設一系列國策推行展開的今天,秸稈建材的廣泛使用,為上述政策的實現(xiàn)提供了物質(zhì)保證。新型環(huán)保健康的秸稈人造板材將是今后我們大力發(fā)展的方向。參考文獻:.萬曉紅
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