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越的輕質、保溫、用途廣泛的內外墻體、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加工及使用能耗等方面的節能性能。

關鍵詞：加氣混凝土；保溫材料；建筑節能

我國實施建筑節能十多年來取得了積極成果。從1986年8月起實施節能30%，1996年7月起實施節能50%。目前，隨著節能技術的發展和措施的完善，已經向節能65%發展[1]。

我國建筑墻體材料在建筑中所占比重很大，其產值約占建材工業總產值的1/3，然而其生產能耗已接近1/2，每年生產實心粘土磚近6000×109塊，耗用土地約4.4×104hm，耗煤約500×104t，在相當長時期內，建材工業以煤為主的能源結構不會根據改變，資源緊缺，耕地減少等問題日趨突出，墻體材料必須改變以浪費資源和犧牲環境為代價的生產方式，加快發展新型墻材，緊緊圍繞環境保護，生態建設和提高人民生活質量的要求，向提高質量，節能、節地、利廢方向發展。

一、加氣混凝土建筑的綜合節能

加氣混凝土是一種性能非常優越的輕質、保溫、用途廣泛的內外墻體、屋面、樓層材料，是目前所有外墻材料中惟一能夠滿足JGJ26—95《民用建筑節能設計標準（采暖居住建筑部分）》節能50%要求的單一材料外墻。

據有關資料顯示：每千克加氣混凝土制造能耗比燒結粘土磚節省能源1700kJ/kg，與相關材料相比，加氣混凝土密度小，單位產品原材料用量少，因而開采量減少，可節約相應的開采及運輸燃油。

不同材料及構造組成的復合墻體傳熱系數不同，其中，05級加氣混凝土250mm厚傳熱系數為0.40w/m2.k，06級250mm厚傳熱系數僅為0.45 w/m2.K，在室內外溫差20℃時，與燒結實心磚墻相比，節能效果明顯。

二、生產節能措施

加氣混凝土砌塊的加工能耗，主要是生產用蒸汽的能耗和生產過程中的電耗，下面以年產60×104m3加氣混凝土砌塊生產線為例，分析可采取的節能措施：（1）采用先進的工藝設備，合理布置工藝流程。（2）采用先進的設備，保證生產質量，提高合格率，降低能耗。（3）提高生產技術。高能耗設備蒸壓釜在蒸壓養護時，升溫前進行釜內抽真空處理，加快了釜內坯體的熱交過程，提高了熱效率，并在蒸壓釜之間設置了轉換裝置，可使余熱得到有效的重復利用，可節約能耗的30%左右。（4）車間內熱力管道和設備保溫。車間內主要工藝用汽點為蒸壓釜、熱室靜停室、澆注攪拌機。車間設熱力控制室一間，控制室內設分汽缸8臺（（抽真空分汽缸、升溫分汽缸、恒溫分汽缸和排汽降溫分汽缸））以實現20條蒸壓釜之間的供汽、降溫排汽、抽真空、余汽循環利用等過程。靜停室、澆注攪拌機供汽管道上分設減壓閥將1.3 MPa的飽和蒸汽減壓至0.2 MPa供熱室靜停室、澆注攪拌機使用。澆注攪拌機進汽管上設置氣動開關式對夾蝶閥（D671型）實現澆注攪拌機自動進汽。減溫裝置用減溫水為軟化水，用水量2.1 t/h，溫度5～15℃，設兩臺減溫水泵（JGGC2.4―176/22）將軟化水箱內的軟化水加壓至1.7 MPa供減溫裝置使用，減溫水泵一用一備。車間內管道采用保溫管殼。管道材質為20#無縫鋼管（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層（也可根據當地實際情況采取有效的保溫措施）。（5）蒸壓養護是最大能耗工序，蒸壓釜在蒸壓養護時，升溫前進行釜內抽真空處理，加快了釜內坯體的熱交換過程，提高了熱效率，并在蒸壓釜之間設置了轉換裝置，可使余熱得到有效的重復利用，可節約能耗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、節能效果計算

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

（1）節約土地。生產原料為工業廢渣（粉煤灰和磷石膏），可以減少灰場的資金和土地投入[2]。按生產2100×104塊標準磚用地1hm計算，每年生產60×104m3粉煤灰加氣混凝土砌塊，可以少毀耕地約19.5hm，同時由于粉煤灰和磷石膏的利用，可減少工業廢渣占用土地約7.1hm，減輕了對環境的污染，節能利廢。(2） 生產節能。年產60×104m3粉煤灰加氣混凝土砌塊生產線能耗指標為（折算成標準煤）：生產能耗Es=熱耗+電耗。其中：年耗蒸汽量為129600t，約合標煤18514tce；年耗電量約為

875×104kwh，約合標煤3534tce。Es=18514+3534=22048tce。而60×104m3標磚約4.11×109塊，每1×104塊實心粘土磚的平均生產能耗約0.9tce，則60×104m3標磚能耗。E's=4.11×109×

0.9/1×104=36990tce。由此可見，每年可節約標準煤，△Es=

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

1.5514tce。其中P為空調功率取P=4kw，H為每天使用時間取

H=8h，D為每年使用空調天數取D=120d，η為標準煤換算因子，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；計算得年空調能耗約為Ej=4.24×104tce，一般來說，粉煤灰加氣混凝土砌塊可使建筑節能達到50%以上[3]，年節約能耗約為△Ej=2.12×104tce。

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

3.61×104tce。節能效果十分顯著。

四、資源綜合利用

生產加工加氣混凝土砌塊的主要原材料是工業廢渣，年產

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

五、結論

1、以粉煤灰為主要原材料生產蒸壓加氣混凝土砌塊，是資源綜合利用的有效途徑，既可保護環境，減少廢渣堆存占地，也可節約能源、節約土地，符合國家環保、發展循環經濟理念和可持續發展戰略等系列政策要求。

2、蒸壓加氣混凝土砌塊是國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、強度高、耐高溫等優點。是替代實心粘土磚最好的材料之一.加氣混凝土建筑的綜合節能效果是十分顯著的。

參考文獻：

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

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

[3] 楊極云，《浙能一磚撬動阿克蘇建材行業變革》，經貿實踐，2011，(2):21-22

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