突破技术短板 无机保温材料须创新发展
中国蓝星(集团)股份有限公司 韩敬友 中国化工信息中心产业经济研究院 张月
无机保温材料是一种用于建筑物内外墙粉刷的保温节能材料,以无机类的轻质保温颗粒作为轻骨料,加由胶凝材料、抗裂添加剂及其他填充料等组成的干粉砂浆。无机保温材料多属于不燃的保温材料。
一、品种多样
无机保温材料主要有泡沫玻璃、玻璃棉、岩(矿)棉、膨胀珍珠岩、微孔硅酸钙、加气混凝土制品、微纳隔热板等。无机保温材料容重稍大、保温隔热效率稍差,但防火阻燃、变形系数小、抗老化、性能稳定、与墙基层和抹面层结合较好、安全稳固性好、保温层强度及耐久性比有机保温材料高、使用寿命长、施工难度小、工程成本较低,生态环保性好,可以循环再利用。
1. 岩棉
岩棉作为传统防火材料,广泛应用于多种领域。因其吸水性强,材料生产能耗高,自身强度低,施工时粉尘对工人损害较大,长期以来未能在外保温领域大面积推广。
2. 无机玻化微珠
无机玻化微珠是建筑市场早期保温材料珍珠岩深化加工产品。玻化微珠为闭孔轻质材料,闭孔率高,吸水率低,导热系数较高,多应用于南方市场,寒冷及严寒地区不适于大面积应用。玻化微珠保温砂浆施工时,对墙体基层的适应性较强,不受基础造型影响,可直接抹涂平整;该系统可实现整体无缝施工,避免了其他保温板材施工的接缝问题,施工后应力分布、释放均匀。施工不利之处是现场搅拌质量不易控制,对施工环境影响较大。
3. 泡沫玻璃
泡沫玻璃早期多应用于石化行业,随着国家节能保温政策实施的深入,逐步引用到建筑领域,目前作为外墙外保温防火隔离带的可选材料。其不易老化,经久耐用,为闭孔蜂窝状材料;防水性好,施工后与墙体基层粘结力强,对粘结砂浆的性能要求较低;大面积粘板施工时不易打磨,平整度控制较难,使用时要控制基层墙体的平整度。由于泡沫玻璃的生产需要在高温下进行,生产能耗较高,技术推广相对较慢。这都在一定程度上影响到泡沫玻璃在保温节能领域成为主打品种。
4. 发泡水泥
发泡水泥的发展得益于国家节能政策的推行,目前在外墙外保温防火隔离带上应用较广。其刚性较强,为闭孔蜂窝状材料,与墙体基层粘结力强,对粘结砂浆的性能要求不是很高,大面积施工时平整度需要精细控制。由于发泡水泥节能环保、低碳利费、无毒无害、耐久性较好,尤其经过多年的研发,发泡水泥板生产技术已逐渐成熟。随着建筑防火力度的加大,发泡水泥应用前景良好,将成为未来建筑保温的主导产品之一。
5. 无机纤维
无机纤维性质类似于岩棉板,因为施工时现场混合粘结到墙体基层,强度低,无法做饰面层,目前多用于车库、地下室无需做外饰面的顶板保温。
以上几种无机保温材料,除无机纤维外均可作为保温防火隔离带施工产品。保温大面积施工时,北方宜采用岩棉板材料和发泡水泥保温板材料,南方宜采用无机玻化微珠保温材料。
二、政策多变
墙体保温技术最早起源于欧洲,我国是从20世纪80年代中期开始试点,并将该技术广泛应用于建筑领域的,使用的保温材料几乎全部是无机保温材料。1996年7月1日发布执行JGJ26-95《民用建筑节能设计标准》后,由于节能标准的提高,原有的无机保温材料满足不了保温要求,逐渐被有机保温材料取代。随着有机保温材料的迅猛发展,无机保温材料市场占有率下降至仅占10%。2010年我国生产的用于建筑外保温的EPS约为115万吨,而无机保温材料中份额最大的岩棉及其制品的产量为86万吨,用于建筑领域的岩棉数量竟不足10万吨。
2011年3月,公安部发布公消[2011] 65号文《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》,对保温材料应用提出更高要求,规定民用建筑保温材料采用燃烧性能为A级的不燃材料,可燃烧或燃烧时有毒害气体的有机保温材料受到了政策的严厉打压,无机保温材料迎来新的机遇,市场份额大幅提升。
自65号文下发之后,无机保温材料异常火爆。北京地区岩棉保温产品的终端销售价格从原来的42元/平方米左右曾一度飙升至200多元/平方米,且供不应求。原来停产的生产线也开起来了,新建、扩建项目纷纷动工。2011~2012年,新投产几十条岩棉生产线,新增产能120万吨,如果全部用于建筑外墙保温,将达1亿平方米以上,可占整个外墙保温市场的1/4左右。泡沫混凝土保温板生产总量由65号文件下发前的10万平方米,迅速发展至250万平方米,扩大了25倍,企业数量也由十几家发展到了几百家。
但我国长期以来在无机保温材料上技术进步不大,产业发展水平并不高,市场供给很难达到质量和数量的要求。例如,珍珠岩行业多为资质较差的小企业,一直以来就存在着以假乱真、以次充好等问题。岩棉保温产品的质量同样不容乐观,巨大的利益诱惑面前,很多工业用岩棉材料也挤进建筑外墙市场滥竽充数,引发了市场的混乱。工业用岩棉产品若用于建筑外墙将会产生很大的工程隐患,造成墙体开裂、大面积脱落等质量问题。同时缺乏相关施工经验和技术人员,致使施工环节问题丛生。
2012年12月,公安部发布公消[2012] 350号文《关于民用建筑外保温材料消防监督管理有关事项的通知》,同时取消执行65号文。终止执行65号文后B1及B2级保温材料属于可用范围,有机保温材料恢复使用,无机保温材料又无人问津。
国内的外墙外保温市场一直由产业政策引导,但近几年政策的多变性,给企业未来带来了艰难的选择。生产A级材料和生产B级材料的企业没有共通性,如果转换生产材料,就必须换一套新的生产设备,因为生产这两种材料所需的是完全不同的生产体系。这也是外墙外保温行业不同于其他建材分支的特性之一。举例来说,对于外墙外保温企业来说,如果想从生产有机材料转换为生产无机材料,则需要对原有设备进行全面淘汰,这就大大增加了企业投资的风险。
在产业政策摇摆不定的情况下,对企业来说更为一种挑战。如果判断失误,将面临破产的可能。“350号文”下发之后,之前转投生产无机材料的企业很是无奈。如投建一个2万吨的岩棉厂,至少需要投资5000万至1亿元,现在这些企业大多只能硬着头皮继续寻找生存的出路。
三、创新能力有待提高
生产体系的独立性让生产外墙外保温材料的企业极易受到产业政策的制约和影响。企业在生存危机下,没有实力进行技术研发,这也成为我国外墙外保温行业的短板。
据不完全统计,迄今为止,涉及与建筑节能外墙外保温系统产品有关的生产和销售企业全国达到近万家。而在2001年之前,全国从事该领域的企业保守数据不到500家。而在数千家从业企业中,真正具备技术开发实力的企业数量不足15%,企业原创技术产品不多,拥有专利技术或者说技术产品已经通过省部级科技成果鉴定的企业数量更少。在数以千计的墙体外保温企业中,从业时间超过10年以上的企业数量不到1/4。而在余下的3/4企业中,仅有极少数企业拥有一定的技术研发和创新能力。
从上述数据可以看出,我国外墙保温企业尽管数量多,但整体规模偏小的问题突出,巨头企业不多,整体技术研发实力不足。
四、未来发展
无论是从技术、企业还是市场环境方面分析,我国保温材料市场仍然存在许多盲区和空白。这不仅凸显了我国建材市场发展的不平衡,也对我国建筑消防理念与建筑节能技术提出了新的命题。但从长远的发展目标来看,无机保温材料研究重点应放在减少生产过程中能源的消耗、限制灰尘和纤维的排放、减少黏结剂的用量上。
政策的不确定对行业是有影响的,但主要是对一些产品质量不过硬的企业影响比较大,而对于工艺先进、产品质量好的企业影响并不太大。国家政策的调整在另一方面有利于行业的健康发展,大浪淘沙,无论是“无机”材料还是“有机”材料,最终还是要靠产品说话,随着国家政策的进一步完善,优质的外墙外保温材料会最终赢得市场。