加氣混凝土砌塊生命周期評價

王建豐

【摘要】傳統(tǒng)的普通燒結(jié)實心磚極大地造成了能源和土地資源的浪費(fèi)，我國早已禁止了普通燒結(jié)實心磚地使用，近年來新型的砌塊不斷涌現(xiàn)，其中加氣混凝土砌塊是使用最多的材料之一。

【關(guān)鍵詞】混凝土 砌塊

一、研究背景

加氣混凝土砌塊是以水泥、砂、石等普通混凝土材料制成的。其空心率為25%～50%，常用的混凝土砌塊外形如右圖所示。加氣混凝土砌塊適用于建筑地震設(shè)計烈度為8度及8度以下地區(qū)的各種建筑墻體，包括高層與大跨度的建筑，也可以用于圍墻、擋土墻、橋梁和花壇等市政設(shè)施，應(yīng)用范圍十分廣泛。優(yōu)點：自重輕，熱工性能好，抗震性能好，砌筑方便，墻面平整度好，施工效率高等。不僅可以用于非承重墻，較高強(qiáng)度等級的砌塊也可用于多層建筑的承重墻?？沙浞掷梦覈鞣N豐富的天然輕集料資源和一些工業(yè)廢渣為原料，對降低砌塊生產(chǎn)成本和減少環(huán)境污染具有良好的社會和經(jīng)濟(jì)雙重效益。

黏土磚生產(chǎn)能源消耗高，產(chǎn)生大量氣體污染物，破壞生態(tài)、污染環(huán)境、浪費(fèi)資源。為構(gòu)建環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會，我國自2000年開始頒布一系列文件，禁止黏土實心磚的生產(chǎn)，大力推行新型墻體材料的發(fā)展。新型墻體材料就是指除黏土實心磚以外的墻體材料，這種材料一般不以破壞耕地、破壞生態(tài)和污染環(huán)境為代價，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、節(jié)能、利廢、保溫、隔音等優(yōu)良性能的墻體材料。與黏土實心磚相比，新型墻材的建筑應(yīng)用優(yōu)勢：導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫隔熱性能好；能耗低；強(qiáng)度等級高；自重輕；施工速度快；在同等建筑面積條件下，可增加有效使用面積。新型墻材的環(huán)境與經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢：節(jié)約土地和能源，減少環(huán)境污染。新型墻材的發(fā)展優(yōu)勢：政策優(yōu)惠；國家強(qiáng)制節(jié)能政策。由于新型墻材具有許多優(yōu)勢，它在墻材中的重要地位越來越突出。

二、研究目的及范圍

混凝土小型砌塊是一種替代實心粘土磚理想的墻體材料，可以推動墻體材料的改新，在使得帶來嚴(yán)重危害的工業(yè)廢渣粉煤灰得到綜合治理和利用的同時，能夠享受墻改和稅收等多項政策優(yōu)惠，從而獲得較好的環(huán)境、社會和經(jīng)濟(jì)效益，具有廣闊的市場發(fā)展前景。

（一）研究目的

通過對加氣混凝土砌塊生產(chǎn)過程資源消耗、能源消耗分析，定量計算我國典型企業(yè)蒸壓法制備粉煤灰加氣混凝土砌塊的環(huán)境負(fù)荷情況，得到加氣混凝土砌塊的主要環(huán)境影響類型，為墻體材料行業(yè)提供參考依據(jù)。

（二）研究對象及范圍

以目前最常用的產(chǎn)品為研究對象，以尺寸為390mm×190mm×190mm的加氣混凝土砌塊為基準(zhǔn)，功能單位為1m3的加氣混凝土砌塊。產(chǎn)品導(dǎo)熱系數(shù)為0.22w/（m·k），密度700kg/m3。

研究范圍是加氣混凝土砌塊生產(chǎn)過程的資源消耗、能源消耗及主要污染物的排放，其生命周期包括材料開采、原材料生產(chǎn)、能源生產(chǎn)、原材料運(yùn)輸?shù)疆a(chǎn)品生產(chǎn)。由于國內(nèi)加氣混凝土砌塊的回收再利用未形成規(guī)模，本論文不考慮砌塊的再循環(huán)利。加氣混凝土的系統(tǒng)邊界如圖所示：

三、清單分析

加氣混凝土砌塊生命周期清單數(shù)據(jù)主要由資源消耗、能源消耗及污染物排放組成。資源消耗主要指原材料的消耗及原材料生產(chǎn)過程初級材料的消耗；能源消耗主要包括產(chǎn)品生產(chǎn)過程、原材料生產(chǎn)、運(yùn)輸過程煤的消耗及電力消耗；污染物排放包括所有過程的直接排放和間接排放。

我們將加氣混凝土砌塊的生命周期分為6個部分，分別是水泥生產(chǎn)、沙生產(chǎn)、石生產(chǎn)、燃煤生產(chǎn)、電力生產(chǎn)和最后的砌塊成品生產(chǎn)過程。加氣混凝土砌塊各階段生產(chǎn)清單來源于參考文獻(xiàn)，各個階段的清單詳情見EXCEL表格。

將每個階段的清單匯總得到加氣混凝土砌塊生產(chǎn)總的清單如下表格所示，通過對比各過程的清單發(fā)現(xiàn)，CO2主要來源于水泥生產(chǎn)和砌塊生產(chǎn)兩個過程，其中，水泥生產(chǎn)的CO2排放占據(jù)了總CO2排放量的62%，砌塊生產(chǎn)過程的CO2排放量則別占了總CO2排放量33%，兩個過程的CO2排放量占據(jù)了總CO2排放的95%。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘金龍.加氣混凝土砌塊建筑溫度效應(yīng)分析和研究[J].工業(yè)建筑，2002.

[2]旋楚賢，謝小軍.加氣混凝土砌塊砌體受力性能[J].建筑結(jié)構(gòu)，1999.

[3]馬麗萍， 王志宏， 龔先政. 城市道路兩種貨車運(yùn)輸?shù)纳芷谇鍐畏治鯷C]. “2006 北京國際材料周”論文集. 北京： 2006.