仁创科技：透水砖——节约型社会的铺路石

简介

北京仁创科技集团有限公司（简称北京仁创科技集团）是一家典型的在传统产业中通过技术创新而发展起来的集科、工、贸为一体的高新技术企业，总部位于北京市海淀区上地信息产业基地。

北京仁创科技集团目前由6个子公司、1所研究院和3个生产基地组成。公司创始人兼董事长秦升益潜心研究“沙子”已有22年之久，经验丰富，取得多项科研成果。公司拥有自主知识产权的科研成果50项，其中专利技术20多项，专有技术30多项。这些成果中“耐高温覆膜砂技术”荣获国家发明奖和部级科技进步一等奖，“快速固化覆膜砂技术”荣获国家发明专利金奖。

问题

目前，大多数路面采用陶瓷型砖和混凝土砖铺设路面。

a.这些砖的主要原料是陶瓷或混凝土，需采用大量的矿土资源和水泥，原料的开采造成对环境的破坏；

b.陶瓷型透水砖生产工艺复杂，而且陶瓷基砖在成型烧结时需要耗费大量的能源，成本高，生产效率低，环保投入大，一次性投资规模大；混凝土砖使用大量水泥，也会消耗大量的资源；

c.陶瓷型和混凝土透水砖都是通过增大砖体空隙提高透水率，空隙率在20%以上，由于不能解决粉尘堵塞空隙问题，因此不能持续保持高透水性能。

此外，以上材料制成的普通砖铺设的路面有许多危害：

1、下雨时，完全阻止了雨水直接渗透入地，使城市一旦下雨就满地积水，下雪时更是光滑难行；而不下雨时地面又极为干燥、尘土飞扬。

2、地面大量反射、保留然后释放太阳的辐射热，因此极大地增加了城市的热岛效应，减少了城市的环境舒适度。

3、这种地面阻断了降雨直接补给地下水的途径，使城市的地下水位难以回升，直接音像城市植被的健康，会进一步加重城市的干旱、缺水问题。

仁创集团应从何处着手研制出成本低同时具有环保功能的新型砖？

解决方案

采用沙漠中的沙子为原料——节材、治沙

目前陶瓷透水砖需要开采相当规模的如高岭土、煤矸石等矿土资源，而混凝土需要大量的水泥，矿土对陶瓷砖或水泥制混凝土砖的利用率远远小于1。这样，不仅消耗有限的矿土资源，而且会造成对环境的破坏。

“仁创生泰砂基透水砖”采用内蒙古沙漠中的风积沙作为原料，采用沙子制透水砖，其转化利用率约为1：1。即：使用1公斤符合筛选的的沙子可以制成大约1公斤的砖。用砂基制成透水砖，由于采用被视为废物的沙子，使之变废为宝，化害为利，大大节省了地球上其他的有限资源。如果能大量推广使用砂基透水砖，将每年节省数千万吨的水泥和矿土资源。

同时，通过技术创新沙源变为资源，以原本无用的沙子制成产品，不仅不会破坏环境，而且有利于环境的改善。以“吃掉沙”的方式，找到了治沙新途径。

免烧结成型——节能

与其他透水砖相比，“仁创生泰砂基透水砖”生产工艺与众不同，在常温下固结成型，免烧结，可以有效地节省能源，且没有任何污染。目前陶瓷砖生产需要烧结工艺，耗费大量的天然气、石油、煤炭，能耗成本已经占到产品成本的1/3，也就是说，按陶瓷材料成本价格约150元/平方米计算，每平方米能源成本就50元，如果一年陶瓷砖按10亿平方米计算，能源成本就500亿元，折成标准煤近1亿吨，而目前全国煤炭年产量在20亿吨左右。采用混凝土砖需要大量的水泥，而水泥生产也是要耗费大量的能源。

生泰砂基透水砖——透水

仁创公司以内蒙古沙漠的沙子为原料，突破其他透水砖依靠颗粒粗大、缝隙渗水的传统原理，通过破坏水的表面张力增加透水性，成功开发出“仁创生泰砂基透水砖”。这种砖渗透性强、保湿性好、强度高的生态砖，有效地收集雨水或通过渗水将雨水直排地下，补充地下水，用途广泛，可用于路面、房屋的建设，可收集、过滤雨水，达到美化环境、充分利用水资源、保护生态环境的目的。

生态砂基透水砖的水渗透原理：研制一种特殊性能的添加剂，该添加剂能够破坏水的表面张力，使水分子具有很好的渗透性；而且环保性能好，不会对环境造成任何污染。

树脂类粘结剂粘结——可塑性强

砖成型原理：研制一种新型高分子树脂类粘结剂，该粘结剂具有很好的粘结强度，使散沙粘结成型；并且有良好的耐候性与优良的可塑性，靠化学反应而免烧结实现常温固结；能制成各种颜色、形状与规格的砂基产品；环保性能好，不会对环境造成污染。

生态透水砖可以根据具体要求，进行个性化设计和制作，变沙为宝，开辟科技治沙的新途径，集经济效益、社会效益和生态效益于一体。

生泰砂基透水砖铺设基层分为三层：级配砂石层、黏结找平层、生态砂基透水转。其中黏结找平层与传统铺设方法截然不同，连接层的材料与透水砖为同一材料，具有相同透水性与抗压性，采用这种铺设方法，路面承重就相当于透水砖与固结层两层相加，而且不影响透水效果。级配砂层为承重层，如果铺设人行路面则可无须铺设；而在铺设停车场、广场路面时，可根据路面承重要求不同，调整厚度。

创造性发明破坏水的表面张力透水原理 真正实现雨洪利用——节水

“仁创生泰砂基透水砖”独创性的渗透原理，采用新型添加剂，利用特殊的孔隙结构，像海绵一样能够迅速破坏水的表面张力，提高透水性，其透水速度超过建材行业标准6倍多，还有过滤、净化的作用；同时开发了与产品配套的透水性黏结找平层材料与技术，让雨水真正渗入地下，如通过雨水收集系统将水资源循环，还可实现雨洪利用。

科技治沙的新途径——节地

“仁创生泰砂基透水砖”可实现雨水收集、净化处理一次完成，可间接地节省因建设专门的净化系统而占用稀缺的土地资源。此外，采用荒废的沙资源为原料生产砂基透水砖，可逐步减少沙漠化的扩张，扩大人类生存的有效空间。

推动循环经济发展——再生循环利用

除了具有综合的节约特性外，仁创“生泰砂”技术产品还可使产品在更换时，通过再生技术予以回收再利用，该项循环再生利用技术已获得专利，拥有自主知识产权。此外，通过“生泰砂”系列技术产品形成的雨水收集系统可将有限的水资源循环利用，形成典型的良性循环经济模式。

成效

1、透水砖已经得到了市场认可

中南海紫光阁外延人行道、奥运村停车场、国家科技部办公区率已采用了“仁创生泰砂基透水砖”进行铺设，总面积约为2000m2 ，约使用风积沙160吨。上述单位在使用过程中，均对使用效果表示非常满意。仁创集团按照已获得了中央和国家机关的意向订单预计，2006年用于透水砖的沙子将达到40万吨。

2、使用透水砖产生了良好的社会效益

a.以沙为原料制成的透水砖，替代传统陶瓷砖和水泥砖，节约了矿土资源和混凝土资源。

b.生态砂基砖的透水特性，为城市收集雨水、补给地下水提供了解决办法。

c.其透水特性解决了积水、积雪导致的路面潮滑的问题，增大了行人和车辆的舒适性、安全性。

展望

该产品的产业化推广将会产生巨大的经济效益和社会效益。

（1）促进环保、节能型建筑材料的推广、应用和产业化

“仁创生泰砂基透水砖”，仅就成形工艺而言，生泰砂基透水砖整个生产过程不需要烧结，原料制备所用能耗极低。如果城市建设普遍采用砂基透水砖，也按10亿平方米计算，将节省标准煤近似1亿吨。它不仅是一种新型环保产品，无毒、无味、无污染、可再生循环利用；应用在房屋建筑上，既可以保温隔热，节省能源；还可以用于雨水收集系统，收集、过滤、净化雨水，促进雨水资源的充分利用。

（2）变废为利，开辟科学治沙新途径

“仁创生泰砂基透水砖”是直接采用内蒙大沙漠中的沙子为原料，通过技术创新加工成一种新型生态环保材料；它以沙漠原沙作原材料，变废为利，开辟了“科技治沙”的新途径——逐步“吃”掉沙漠。按一年铺设1亿平方米砂基透水砖计算，可消耗沙子约800万吨。按沙漠深度平均10米计算，每年可开发新地30多万平方米。如果持之以恒的推行砂基透水砖，沙漠被逐步“吃掉”就不再是神话。

（3）节约资源和能源，推动节约型社会建设

“仁创生泰砂基透水砖”可大面积应用在园林、街道、房屋建筑以及文化、体育、小区、停车等公共场所的建设上。它以沙漠原沙作原材料，可大量替代以石材、木材为原料的建筑材料；加之上述节能方面的优势，其推广和应用既节约资源，又节省能源，可有效推动节约型社会的建设。

（4）改善城市水循环，补充地下水资源

“仁创生泰砂基透水砖”可铺设透水、渗水路面，自然降水和人工降水均可迅速渗入地表，使降水资源得到充分利用，有效补充城市地下水资源，改善水循环。以北京为例，年降雨量在600mm，五环以内约1000平方公里，如果10%铺设砂基透水砖就有1亿平方米，可收集雨水或使雨水渗入地下达6000万吨，节水效果是显而易见的。而其他类型的透水砖，只能将部分雨水保存在砖的空隙里，其基层仍为硬结、不透水的基料，不能实现真正意义的透水和节水。

（5）美观耐用，优化城市环境；吸尘固沙，改善空气质量

“仁创生泰砂基透水砖”成型产品色彩鲜艳、缤纷、不褪色；造型可塑，能充分体现多样性和个性化，美化城市环境；而且它既可以有效降低城市沙土裸露，同时具有自节的功能，能吸附空气中大量的粉尘，降低粉尘污染，净化空气环境。

责任编辑：曹冠