加氣混凝土綜合耗能分析

朱寶勝

摘要：加氣混凝土是一種性能非常優(yōu)越的輕質(zhì)、保溫、用途廣泛的內(nèi)外墻體、屋面、樓層材料，是目前所有外墻材料中惟一能夠滿足節(jié)能50%要求的單一材料外墻，文章綜合分析了加氣混凝土砌塊生產(chǎn)加工及使用能耗等方面的節(jié)能性能。

關(guān)鍵詞：加氣混凝土；保溫材料；建筑節(jié)能

我國(guó)實(shí)施建筑節(jié)能十多年來(lái)取得了積極成果。從1986年8月起實(shí)施節(jié)能30%，1996年7月起實(shí)施節(jié)能50%。目前，隨著節(jié)能技術(shù)的發(fā)展和措施的完善，已經(jīng)向節(jié)能65%發(fā)展[1]。

我國(guó)建筑墻體材料在建筑中所占比重很大，其產(chǎn)值約占建材工業(yè)總產(chǎn)值的1/3，然而其生產(chǎn)能耗已接近1/2，每年生產(chǎn)實(shí)心粘土磚近6000×109塊，耗用土地約4.4×104hm，耗煤約500×104t，在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，建材工業(yè)以煤為主的能源結(jié)構(gòu)不會(huì)根據(jù)改變，資源緊缺，耕地減少等問(wèn)題日趨突出，墻體材料必須改變以浪費(fèi)資源和犧牲環(huán)境為代價(jià)的生產(chǎn)方式，加快發(fā)展新型墻材，緊緊圍繞環(huán)境保護(hù)，生態(tài)建設(shè)和提高人民生活質(zhì)量的要求，向提高質(zhì)量，節(jié)能、節(jié)地、利廢方向發(fā)展。

一、加氣混凝土建筑的綜合節(jié)能

加氣混凝土是一種性能非常優(yōu)越的輕質(zhì)、保溫、用途廣泛的內(nèi)外墻體、屋面、樓層材料，是目前所有外墻材料中惟一能夠滿足JGJ26—95《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》節(jié)能50%要求的單一材料外墻。

據(jù)有關(guān)資料顯示：每千克加氣混凝土制造能耗比燒結(jié)粘土磚節(jié)省能源1700kJ/kg，與相關(guān)材料相比，加氣混凝土密度小，單位產(chǎn)品原材料用量少，因而開(kāi)采量減少，可節(jié)約相應(yīng)的開(kāi)采及運(yùn)輸燃油。

不同材料及構(gòu)造組成的復(fù)合墻體傳熱系數(shù)不同，其中，05級(jí)加氣混凝土250mm厚傳熱系數(shù)為0.40w/m2.k，06級(jí)250mm厚傳熱系數(shù)僅為0.45 w/m2.K，在室內(nèi)外溫差20℃時(shí)，與燒結(jié)實(shí)心磚墻相比，節(jié)能效果明顯。

二、生產(chǎn)節(jié)能措施

加氣混凝土砌塊的加工能耗，主要是生產(chǎn)用蒸汽的能耗和生產(chǎn)過(guò)程中的電耗，下面以年產(chǎn)60×104m3加氣混凝土砌塊生產(chǎn)線為例，分析可采取的節(jié)能措施：（1）采用先進(jìn)的工藝設(shè)備，合理布置工藝流程。（2）采用先進(jìn)的設(shè)備，保證生產(chǎn)質(zhì)量，提高合格率，降低能耗。（3）提高生產(chǎn)技術(shù)。高能耗設(shè)備蒸壓釜在蒸壓養(yǎng)護(hù)時(shí)，升溫前進(jìn)行釜內(nèi)抽真空處理，加快了釜內(nèi)坯體的熱交過(guò)程，提高了熱效率，并在蒸壓釜之間設(shè)置了轉(zhuǎn)換裝置，可使余熱得到有效的重復(fù)利用，可節(jié)約能耗的30%左右。（4）車間內(nèi)熱力管道和設(shè)備保溫。車間內(nèi)主要工藝用汽點(diǎn)為蒸壓釜、熱室靜停室、澆注攪拌機(jī)。車間設(shè)熱力控制室一間，控制室內(nèi)設(shè)分汽缸8臺(tái)（（抽真空分汽缸、升溫分汽缸、恒溫分汽缸和排汽降溫分汽缸））以實(shí)現(xiàn)20條蒸壓釜之間的供汽、降溫排汽、抽真空、余汽循環(huán)利用等過(guò)程。靜停室、澆注攪拌機(jī)供汽管道上分設(shè)減壓閥將1.3 MPa的飽和蒸汽減壓至0.2 MPa供熱室靜停室、澆注攪拌機(jī)使用。澆注攪拌機(jī)進(jìn)汽管上設(shè)置氣動(dòng)開(kāi)關(guān)式對(duì)夾蝶閥（D671型）實(shí)現(xiàn)澆注攪拌機(jī)自動(dòng)進(jìn)汽。減溫裝置用減溫水為軟化水，用水量2.1 t/h，溫度5～15℃，設(shè)兩臺(tái)減溫水泵（JGGC2.4―176/22）將軟化水箱內(nèi)的軟化水加壓至1.7 MPa供減溫裝置使用，減溫水泵一用一備。車間內(nèi)管道采用保溫管殼。管道材質(zhì)為20#無(wú)縫鋼管（GB/T8163―99）。蒸壓釜保溫采用100 mm厚巖棉氈、外敷鍍鋅鐵皮作保護(hù)層（也可根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況采取有效的保溫措施）。（5）蒸壓養(yǎng)護(hù)是最大能耗工序，蒸壓釜在蒸壓養(yǎng)護(hù)時(shí)，升溫前進(jìn)行釜內(nèi)抽真空處理，加快了釜內(nèi)坯體的熱交換過(guò)程，提高了熱效率，并在蒸壓釜之間設(shè)置了轉(zhuǎn)換裝置，可使余熱得到有效的重復(fù)利用，可節(jié)約能耗20%以上。（6）蒸壓釜冷凝水用于物料攪拌用水，既能保證工藝要求，又提高了熱效率，降低能耗。

三、節(jié)能效果計(jì)算

加氣混凝土是一種性能非常優(yōu)越的輕質(zhì)、保溫、用途廣泛的內(nèi)外墻體、屋面、樓層材料，與相同面積墻體的節(jié)能效果比較，加氣混凝土比燒結(jié)空心磚制造節(jié)能47%，運(yùn)輸節(jié)能13%，使用節(jié)能37%，綜合節(jié)能120%。綜合節(jié)能效果分析如下。

（1）節(jié)約土地。生產(chǎn)原料為工業(yè)廢渣（粉煤灰和磷石膏），可以減少灰場(chǎng)的資金和土地投入[2]。按生產(chǎn)2100×104塊標(biāo)準(zhǔn)磚用地1hm計(jì)算，每年生產(chǎn)60×104m3粉煤灰加氣混凝土砌塊，可以少毀耕地約19.5hm，同時(shí)由于粉煤灰和磷石膏的利用，可減少工業(yè)廢渣占用土地約7.1hm，減輕了對(duì)環(huán)境的污染，節(jié)能利廢。(2） 生產(chǎn)節(jié)能。年產(chǎn)60×104m3粉煤灰加氣混凝土砌塊生產(chǎn)線能耗指標(biāo)為（折算成標(biāo)準(zhǔn)煤）：生產(chǎn)能耗Es=熱耗+電耗。其中：年耗蒸汽量為129600t，約合標(biāo)煤18514tce；年耗電量約為

875×104kwh，約合標(biāo)煤3534tce。Es=18514+3534=22048tce。而60×104m3標(biāo)磚約4.11×109塊，每1×104塊實(shí)心粘土磚的平均生產(chǎn)能耗約0.9tce，則60×104m3標(biāo)磚能耗。E's=4.11×109×

0.9/1×104=36990tce。由此可見(jiàn)，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤，△Es=

E's-Es=36990-22048=14942tce。（3）建筑節(jié)能。以100 m2建筑面積為計(jì)算單位，每年的空調(diào)能耗E'j為： E'j=P·H·D·η=

1.5514tce。其中P為空調(diào)功率取P=4kw，H為每天使用時(shí)間取

H=8h，D為每年使用空調(diào)天數(shù)取D=120d，η為標(biāo)準(zhǔn)煤換算因子，1kwh = 0.000404tce，故η= 0.000404。60×104m3混凝土空心砌塊用于建造房屋，約可施工面積約為273.6×104 m2；計(jì)算得年空調(diào)能耗約為Ej=4.24×104tce，一般來(lái)說(shuō)，粉煤灰加氣混凝土砌塊可使建筑節(jié)能達(dá)到50%以上[3]，年節(jié)約能耗約為△Ej=2.12×104tce。

綜合以上，60×104m3混凝土空心砌塊有生產(chǎn)至使用，共計(jì)能節(jié)約能耗約為：E=△Es + △E'j=1.49×104 +2.12×104=

3.61×104tce。節(jié)能效果十分顯著。

四、資源綜合利用

生產(chǎn)加工加氣混凝土砌塊的主要原材料是工業(yè)廢渣，年產(chǎn)

60×104m3粉煤灰加氣混凝土砌塊生產(chǎn)線每年可利用工業(yè)廢渣共計(jì)266705t，其中粉煤灰257455t、磷石膏9250t，每年可節(jié)省廢渣占用土地約106畝，具有顯著的社會(huì)效益和環(huán)境效益。

五、結(jié)論

1、以粉煤灰為主要原材料生產(chǎn)蒸壓加氣混凝土砌塊，是資源綜合利用的有效途徑，既可保護(hù)環(huán)境，減少?gòu)U渣堆存占地，也可節(jié)約能源、節(jié)約土地，符合國(guó)家環(huán)保、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略等系列政策要求。

2、蒸壓加氣混凝土砌塊是國(guó)家提倡使用的一種新型墻體建筑材料，具有重量輕、保溫隔熱性能好、強(qiáng)度高、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。是替代實(shí)心粘土磚最好的材料之一.加氣混凝土建筑的綜合節(jié)能效果是十分顯著的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 汪勇軍，《綠色建筑節(jié)能淺析》，建筑節(jié)能，2008，(3):25-26

[2] 程從密，《蒸壓硅酸鈣墻體材料生產(chǎn)工藝優(yōu)化研究 》，?2001，(1):15-16

[3] 楊極云，《浙能一磚撬動(dòng)阿克蘇建材行業(yè)變革》，經(jīng)貿(mào)實(shí)踐，2011，(2):21-22

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