據不完全統計,目前我國已經建成的各式建筑幕墻工程已有4000多萬平方米,從北京到經濟特區,從上海等東部沿海大中城市到西部新興城市,隨處可見新型建筑幕墻裝點著秀麗的城市大街。建筑幕墻已經成為現代建筑文化、建筑個性化、建筑藝術、建筑新科學的重要標志。
在行業快速發展的過程中,第三代幕墻材料——烤瓷鋁板,以其從原材料到生產工藝再到維護及回收利用的全過程環保特性、優越的性能、更具吸引力的價格,走進了建筑市場。
一、全過程環保,引領建筑市場質的飛越
1.原材料選擇
A.涂層選用綠色環保、無毒健康的涂料——烤瓷。烤瓷涂料主要成分為Si、O,在其制造和生產過程中無需加入PFOA添加劑,所以是一種完全綠色環保、無毒健康的涂料。
烤瓷涂料涂敷在鋁/鋁合金上,經烘干硬化形成的復合裝飾材料,其中的烤瓷涂料采用了目前國際上材料研究的最前沿技術——溶膠-凝膠(sol-gel)法,不僅實現了烤瓷鋁板的低溫成釉(約180℃*20min),而且通過溶膠-凝膠技術實現了納米技術相疇的無機材料復合,克服了傳統陶瓷材料脆性大而韌性不足的缺陷。
烤瓷涂料的主要成分是納米級的鋁溶膠和硅醇縮聚而成的立體網狀的無機樹脂和無機耐高溫顏料組成,它能改變基材的外表面形貌、結構,并賦予底材新的性能。
烤瓷涂膜不會像有機涂膜那樣被紫外線、酸雨、汽車尾氣和大氣污染而老化,且發揮更佳的抗腐蝕性能,屬半永久性材料;烤瓷涂膜的低表面能以及無機材質的消除靜電的能力,使其不會粘附大氣中的污染物質,始終保持華麗的外觀,具有自潔性,烤瓷涂膜具有極高的硬度和抗劃傷性。
綜合烤瓷涂料的特性,特多樣的色彩、卓越的耐久力、半永久性、耐污染性、不燃性和低碳環保性能等,為新世紀提供了新概念的建筑裝飾材料。
B.基材選用可再生材料——鋁
選用鋁材,鋁可以反復循環使用。首先,一般認為用鋁土礦生產一噸原鋁,大約要用兩噸氧化鋁,而生產一噸氧化鋁需要大約兩噸鋁土礦,也就是說,生產一噸原鋁至少要消耗四噸鋁土礦資源。
按照當前全球鋁土礦的年消耗速度,地球上的鋁土礦資源將會越來越少,直至有一天枯竭。如果人類消費的鋁能夠回收利用,只要回收利用量達到產量的二分之一,每年就將減少一半的鋁土礦消耗量,這對保護全球鋁土礦資源具有極為重要的意義。其次,利用廢雜原料生產一噸合金鋁錠與用鋁土礦原料生產一噸原鋁錠相比,可以節省95%以上的能源消耗。
據有關資料統計,每生產一噸原鋁錠需要消耗能源213.2TJ(電能約占82%),而生產一噸再生鋁合金錠所需能源消耗為5.5TJ(燃料約占80%),僅為原鋁錠生產能源消耗的2.6%,優勢比較明顯。由于鋁可以反復循環使用,從再生鋁廢料中再生產鋁,其節能效果更加顯著。
另外,再生鋁生產中二氧化碳的產生量和排放量與原鋁生產相比,大為減少。有資料統計,再生鋁生產可比用水電生產原鋁減少二氧化碳排放量91%,比用燃油發電減少二氧化碳排放量97%以上,比用煤發電減少的二氧化碳排放量更多,環保效益十分顯著。
所以第1點,從原材料選擇來說,抗劃鋁板就體現了“環保”概念。
2.生產工藝環保
A.涂裝前的處理
與第二代幕墻材料相比,前處理工藝進行了優化。
第二代材料,前處理方式為:脫脂→水洗→酸洗→水洗→鉻化→水洗→干燥,脫脂劑分堿性脫脂劑和酸性脫脂劑。
堿性脫脂劑由磷酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、苛性鈉及少量表面活性劑等組成,它對環境的污染因素有:磷、COD、懸浮物、油脂類等。酸性脫脂劑一般由有機酸、表面活性劑等組成,它對環境的影響比較輕微,主要有COD,懸浮物、油脂等。
酸洗可用鹽酸、硫酸及磷酸型酸性液體,一般還要加入少量的酸霧抑制劑。酸霧抑制劑主要由表面活性劑、緩蝕劑等組成,酸洗劑中加入量很少,約0.5%~2%。酸洗液對環境的影響有磷、鐵、COD、懸浮物等(鹽酸、硫酸酸洗液沒有磷的污染),污染程度相對較輕。
對于鋁合金的處理工藝,其活化溶液一般為硫酸、硝酸、氫氟酸等組成,使用濃度低,對環境污染輕。
中和劑的主要成分是碳酸鹽、苛性鈉,會對水體的PH值產生影響。
表調劑由膠體磷酸鈦鹽組成,使用濃度低,一般0.2%~0.3%,且不再水洗,對環境的影響也很小。
鉻化劑分鋁合金的化學氧化處理劑和彩鋼板的無水洗轉化處理劑,主要含有六價鉻、三價鉻,對環境的污染有六價鉻離子。
所以前處理工藝中,第二代材料的前處理工藝對環境存在較輕的影響,而第三代材料——高抗劃鋁板的處理工藝為:噴砂→水洗→干燥。使用物理處理,噴砂設備設計時,做好砂、灰分離設計,排風口做好防護措施,可以將對環境的影響降低為零。
B.噴涂過程
噴涂過程中,加熱燒結溫度不同于以往材料,該材料固化溫度只需要180℃,而第二代幕墻材料所需固化溫度為200℃-230℃。某些特殊材料燒結溫度高達800℃-1000℃,很大比例縮小了能源消耗。
通過節能降耗,既能實現節約能源、提高能源的利用效率的目的,同時又減少了污染物的排放,在很大程度上緩解了能源資源不足帶來的危機。節能這一特性在這種情況下顯得尤為重要。所以第2點,從生產工藝來說,抗劃鋁板又體現了“環保”概念。
3.防火特性及回收過程的環保體現
防火不燃,火災時不產生如氟等有機涂膜的有害氣體。分析我國歷年來的火災事故,大多是在建設過程中用氣、用電、用火管理不嚴引發火源,現場易燃可燃材料又缺乏必要的消防安全措施,再加上施工人員素質不高等因素疊加到一起,致使火災蔓延形成大火,造成了嚴重人員傷亡和財產損失,并造成較壞的社會影響。
雖然針對火災現象,由住房和城鄉建設部及公安部制訂的國家標準《建設工程施工現場消防安全技術規范》GB50720-2011正式發布,自2011年8月1日起實施。但是我們不能100%防止火災的發生,那么在火災發生時,寶貴的逃生時間將顯得尤為重要,而防火不燃是對生命的保障。
在提倡環保節能的今天,延長產品使用年限,減少更換次數,無疑是最大限度的節能體現。由于烤瓷涂層可以通過噴砂進行清理,所以該產品實現了物理處理,回收利用。
所以第3點,從產品防火特性及回收過程來說,烤瓷鋁板又體現了“環保”概念。
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