发改委气候司：2016年国家重点低碳技术推广目录征求意见 包含电力行业多项

12高性能竹基纤维复合材料（重组竹）制造技术

一、技术名称：高性能竹基纤维复合材料（重组竹）制造技术

二、技术类别：减碳技术

三、所属领域及适用范围：建筑、建材行业 低层木（竹）结构建筑以及建筑室内/外装潢装饰材料

四、该技术应用现状及产业化情况

据统计，我国建筑行业耗能约占全社会终端总能耗的30%左右，其中主要耗能原料为钢筋和水泥。在低层建筑中采用木质结构不仅绿色环保，而且可以减少钢筋混凝土的消耗。然而我国木材资源短缺，对外依存度超过50%，因此推广木质结构建筑难度较大。

我国拥有丰富竹子资源，竹材年产量约5000万t，但由于竹材径级小，中空、易开裂等缺陷，难以在现代木结构建筑中应用。通过对竹材进行定向重组生产的竹基纤维复合材料，具有性能可控、规格可调、结构可设计等特点，可替代木质材料，用于木结构建筑。目前该技术已经在全国11个竹产区推广，年产能达到100万m3，产品已经广泛地应用于建筑结构材、户外材、园林景观材等领域。

五、技术内容

1. 技术原理

重组竹是以竹子为基材，利用碾搓设备将毛竹纤维排列进行定向重组，分解为横向不断裂、纵向相交错的竹束，并以竹束为构成单元按顺纹组坯、经热压（或冷压）组合成新型人造板材。该板材具有强度高、密度大、耐侯性强，可广泛用于工程建筑用结构材、梁柱、墙板、楼面板、室内外装饰装潢材料等。

竹子属再生资源，竹基纤维复合材料在建材领域可有效替代木材，大幅减少大径木材的使用量；在建筑领域可部分替代钢筋水泥、石料砖瓦、玻璃纤维等，大幅减少高能耗物资生产过程中的二氧化碳排放。同时，竹基纤维复合材料生产过程中主要是物理压制，能耗及CO2排放明显低于钢筋水泥等传统建材，节能减碳效果显著。

2. 关键技术

（1）竹材纤维定向可控分离技术

通过机械点裂、疏解辊异步差速摩擦和表面微创技术的联合实施，解决了竹材不去竹青竹黄的胶合问题；采用机械非连续分离方法，将竹材分离成1～5个维管束并形成连续的纤维化竹单板，实现了精细疏解，竹材一次利用率从20～50%提高到90%以上。

（2）纤维化竹单板制造技术

通过非连续裂解展平技术的实施，制造出表面密度一致的纤维化竹材单板，不仅优化了竹材人造板的结构，而且生产效率提高1.5倍。

（3）高效重组成型技术

创制了竹基纤维复合材料专用冷压机及配套模具，采用液压伺服平衡系统精确定位，解决了压头在超高压作用下的精准定位问题；创制了竹基纤维复合材料专用多层热压机及充液式液压系统，将竹材直接加工板材和方材构件的利用率提高15%。

（4）竹建筑构件预制和装配技术

将竹基纤维复合材料在工厂中加工成标准规格的梁、竹、墙体、门、窗、地板等构件，可实现装配式建造，有效地缩短了建筑工期。

3. 工艺流程

竹基纤维复合材料（重组竹）制造工艺流程见图1。

六、主要技术指标

1．承重结构材性能指标：

（1）伸强度≥150MPa；

（2）拉伸模量≥20GPa；

（3）压缩强度≥120MPa；

（4）压缩模量≥20GPa；

（5）达到强耐腐等级，抗白蚁，防霉性达到2级，不含CuO、CrO3等重金属和防腐剂。

2．建筑装潢装饰材性能指标：

（1）甲醛释放量为≤ 0.5mg/L；

（2）吸水厚度膨胀率≤5%；

（3）吸水宽度膨胀率≤3%；

（4）导热系数≤0.25W/mk；

（5）硬度≥10.0KN。

七、技术鉴定情况

该技术已获得国家发明专利3项，实用新型专利4项。2011年12月通过国家林业局科技司组织的科学技术成果鉴定，并于2015年获得国家科技进步二等奖。

八、典型用户及投资效益

典型用户：湖北省咸宁市十六潭公园、武汉林博园、神龙架度假区、云南香格里拉旅游度假区的户外建设工程等。

典型案例1

案例名称：湖北省咸宁市十六潭公园重组竹市政建设工程

建设规模：680 m3重组生方料和板材建筑工程。建设条件：公园休闲区竹木结构休闲屋、亭台楼阁景观建筑工程。主要建设内容：公园亲水平台及休闲屋、度假区亭台楼阁、栈道工程建设等。主要设备为多功能竹材疏解设备、重组竹冷压机、开隼机、吊装机等。项目总投资544万元，建设期为8个月。与采用钢筋水泥建设相比，可减少碳排放458 tCO2，碳减排成本为300～500元/ t CO2。项目年经济效益300万元，投资回收期约18个月。

典型案例2

案例名称：湖北省武汉园博园咸宁分园户外重组竹建设工程

建设规模：820 m3重组生方料和板材。建设条件：休闲区竹木结构休闲屋、亭台楼阁景观工程建设。主要建设内容：公园亲水平台及休闲屋、度假区亭台楼阁建筑工程。项目总投资656万元，建设期为个12月。与采用钢筋水泥建设相比，可减少碳排放 725 t CO2，碳减排成本为300～500元/ t CO2。项目年产生经济效益410万元，投资回收期约19个月。

九、推广前景和减排潜力

预计未来5年，竹基纤维复合材料推广比例可达到10%，产品总产量可达1000万m3，可建成 3000万m2竹结构房屋，项目总投资约100亿元，可形成的年碳减排能力约为100万t CO2。

13建筑垃圾再生产品制备混凝土技术

一、技术名称：建筑垃圾再生产品制备混凝土技术

二、技术类别：减碳技术

三、所属领域及适用范围：建材行业 预拌混凝土生产领域

四、该技术应用现状及产业化情况

我国的预拌混凝土需求量巨大，2015年产量达16.4亿m3。与此同时，我国每年都产生大量的建筑垃圾，每新建1万m2建筑会产生500～600t建筑垃圾，拆除1万m2旧建筑会产生6000～15000t建筑垃圾，2015年全国产生的建筑垃圾约35.5亿t(含公路翻新维护垃圾)。该技术利用建筑垃圾再生替代水泥或砂石生产混凝土，实现建筑垃圾资源化利用。目前，已在北京开展示范应用，具有较大的推广潜力。

五、技术内容

1. 技术原理

预拌混凝土是指由水泥、骨料、水以及根据需要掺入的外加剂、矿物掺合料等组分按一定比例，在搅拌站经计量拌制后的混凝土拌合物。建筑垃圾再生产品制备预拌混凝土是将废弃的建筑垃圾进行一级破碎、一级筛分、二级破碎、二级筛分等工序后，作为骨料替代部分砂石或作为微粉矿物掺合料替代部分水泥，减少水泥或砂石的使用量，降低碳排放。

2. 关键技术

（1）建筑垃圾高效分选技术

采用先进行人工分选分拣，再由建筑垃圾砖石分离一体机进行分离的方式分选垃圾。在逐级破碎分离的过程中，采用风选法清除体积和重量较小的轻质杂物，使建筑垃圾复杂的成份得到精确分选，保障原材料生产的稳定性。

（2）再生微粉物理活化技术

高活性微粉在混凝土生产的过程中可作为矿物掺合料充当胶凝材料并减少水泥用量；再生微粉可在终端产品（混凝土、砂浆）生产过程中作为矿物掺合料来部分替代水泥。

（3）建筑垃圾再生产品（微粉和骨料）制备混凝土技术

通过使用再生微粉和再生骨料减少混凝土中的水泥和天然砂石用量。同时，合理调整配合比例，使混凝土、砂浆的工作性能、强度等力学性能、抗冻融等耐久性能以及收缩等体积稳定性能等指标符合现有国家标准。

3. 工艺流程

建筑垃圾再生产品制备混凝土技术工艺流程图见图1。

六、主要技术指标

1. 砖石分离一体机：装机容量115kW，物料处理能力300t/h，每处置分离1t砖石消耗电量0.77kWh；

2. 建筑垃圾专用立式磨机：装机容量105kW，比表面积不低于400㎡/kg，微粉生产能力不低于6t/h，每生产1t微粉消耗电量43kWh；

3. 太极立式磨制砂机：装机容量95kW，入料粒径小于5mm，通过量不低于120t/h，每生产1t骨料消耗电量16kWh；

4. 再生石：5级配，粒径范围5～31.5mm；

5. 再生砂：5级配，粒径范围0.075～5mm；

6. 再生活性微粉：比表面积400～600m2/kg，比表面积600～800㎡/kg，比表面积大于800m2/kg等不同细度等级；

7 .再生水泥混凝土：再生C10～C60混凝土。

七、技术鉴定情况

该技术获得国家发明专利41项，实用新型专利7项，并于2015年被工信部列为再生资源国家重大示范项目，同年通过中国建筑材料工业规划研究院科学技术成果鉴定。

八、典型用户及投资效益

典型用户：北京联绿技术有限责任公司、北京新奥混凝土集团有限公司等

典型案例1

案例名称：昌平建筑垃圾处置系统集成及再生产品应用消纳示范工程

建设规模：处置利用建筑垃圾150万t/a。建设条件：项目用地200亩，建筑垃圾运输距离30公里范围之内经济性较宜。主要建设内容：建筑垃圾破碎车间、建筑垃圾分选分离车间、骨料整形车间、粉磨车间、轻质物能源转换车间、封闭式料场防尘大棚等。主要设备为给料机、输送机、颚式破碎机、反击式破碎机、制砂机、除铁器、除尘抑尘设备、轻质物分离机、密封振动筛、砖石分离一体机、细砂回收机、泥水分离系统等。项目总投资56000万元，建设期为12个月。年减排量约11.6万tCO2，碳减排成本约100～200元/tCO2。产生年经济效益6000万元，投资回收期约8年。

典型案例2

案例名称：北京新奥混凝土集团有限公司三台山搅拌站

建设规模：年生产建筑垃圾再生混凝土100万m3。建设条件：占地80亩，混凝土运输距离25公里范围之内经济性较宜。主要建设内容：多功能办公楼、集中生产管理中心、封闭式料场防尘大棚、生产区路面硬化工程等。项目总投资6000万元，建设期为12个月，年减排量约1.4万tCO2，碳减排成本约100～200元/tCO2。产生年经济效益350万元，投资回收期约8年。

九、推广前景和减排潜力

当前我国正处在快速的城镇化和工业化进程中，基础设施建设和房地产业持续发展，建筑垃圾资源化利用也将得到大幅提升。预计未来5年，可在全国范围内新增建筑垃圾资源一体化项目60个，处理规模约占建筑垃圾资源化市场的10%，总投资约340亿元，可形成的年碳减排能力约600万tCO2。