加气混凝土综合耗能分析

朱宝胜

摘要：加气混凝土是一种性能非常优越的轻质、保温、用途广泛的内外墙体、屋面、楼层材料，是目前所有外墙材料中惟一能够满足节能50%要求的单一材料外墙，文章综合分析了加气混凝土砌块生产加工及使用能耗等方面的节能性能。

关键词：加气混凝土；保温材料；建筑节能

我国实施建筑节能十多年来取得了积极成果。从1986年8月起实施节能30%，1996年7月起实施节能50%。目前，随着节能技术的发展和措施的完善，已经向节能65%发展[1]。

我国建筑墙体材料在建筑中所占比重很大，其产值约占建材工业总产值的1/3，然而其生产能耗已接近1/2，每年生产实心粘土砖近6000×109块，耗用土地约4.4×104hm，耗煤约500×104t，在相当长时期内，建材工业以煤为主的能源结构不会根据改变，资源紧缺，耕地减少等问题日趋突出，墙体材料必须改变以浪费资源和牺牲环境为代价的生产方式，加快发展新型墙材，紧紧围绕环境保护，生态建设和提高人民生活质量的要求，向提高质量，节能、节地、利废方向发展。

一、加气混凝土建筑的综合节能

加气混凝土是一种性能非常优越的轻质、保温、用途广泛的内外墙体、屋面、楼层材料，是目前所有外墙材料中惟一能够满足JGJ26—95《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》节能50%要求的单一材料外墙。

据有关资料显示：每千克加气混凝土制造能耗比烧结粘土砖节省能源1700kJ/kg，与相关材料相比，加气混凝土密度小，单位产品原材料用量少，因而开采量减少，可节约相应的开采及运输燃油。

不同材料及构造组成的复合墙体传热系数不同，其中，05级加气混凝土250mm厚传热系数为0.40w/m2.k，06级250mm厚传热系数仅为0.45 w/m2.K，在室内外温差20℃时，与烧结实心砖墙相比，节能效果明显。

二、生产节能措施

加气混凝土砌块的加工能耗，主要是生产用蒸汽的能耗和生产过程中的电耗，下面以年产60×104m3加气混凝土砌块生产线为例，分析可采取的节能措施：（1）采用先进的工艺设备，合理布置工艺流程。（2）采用先进的设备，保证生产质量，提高合格率，降低能耗。（3）提高生产技术。高能耗设备蒸压釜在蒸压养护时，升温前进行釜内抽真空处理，加快了釜内坯体的热交过程，提高了热效率，并在蒸压釜之间设置了转换装置，可使余热得到有效的重复利用，可节约能耗的30%左右。（4）车间内热力管道和设备保温。车间内主要工艺用汽点为蒸压釜、热室静停室、浇注搅拌机。车间设热力控制室一间，控制室内设分汽缸8台（（抽真空分汽缸、升温分汽缸、恒温分汽缸和排汽降温分汽缸））以实现20条蒸压釜之间的供汽、降温排汽、抽真空、余汽循环利用等过程。静停室、浇注搅拌机供汽管道上分设减压阀将1.3 MPa的饱和蒸汽减压至0.2 MPa供热室静停室、浇注搅拌机使用。浇注搅拌机进汽管上设置气动开关式对夹蝶阀（D671型）实现浇注搅拌机自动进汽。减温装置用减温水为软化水，用水量2.1 t/h，温度5～15℃，设两台减温水泵（JGGC2.4―176/22）将软化水箱内的软化水加压至1.7 MPa供减温装置使用，减温水泵一用一备。车间内管道采用保温管壳。管道材质为20#无缝钢管（GB/T8163―99）。蒸压釜保温采用100 mm厚岩棉毡、外敷镀锌铁皮作保护层（也可根据当地实际情况采取有效的保温措施）。（5）蒸压养护是最大能耗工序，蒸压釜在蒸压养护时，升温前进行釜内抽真空处理，加快了釜内坯体的热交换过程，提高了热效率，并在蒸压釜之间设置了转换装置，可使余热得到有效的重复利用，可节约能耗20%以上。（6）蒸压釜冷凝水用于物料搅拌用水，既能保证工艺要求，又提高了热效率，降低能耗。

三、节能效果计算

加气混凝土是一种性能非常优越的轻质、保温、用途广泛的内外墙体、屋面、楼层材料，与相同面积墙体的节能效果比较，加气混凝土比烧结空心砖制造节能47%，运输节能13%，使用节能37%，综合节能120%。综合节能效果分析如下。

（1）节约土地。生产原料为工业废渣（粉煤灰和磷石膏），可以减少灰场的资金和土地投入[2]。按生产2100×104块标准砖用地1hm计算，每年生产60×104m3粉煤灰加气混凝土砌块，可以少毁耕地约19.5hm，同时由于粉煤灰和磷石膏的利用，可减少工业废渣占用土地约7.1hm，减轻了对环境的污染，节能利废。(2） 生产节能。年产60×104m3粉煤灰加气混凝土砌块生产线能耗指标为（折算成标准煤）：生产能耗Es=热耗+电耗。其中：年耗蒸汽量为129600t，约合标煤18514tce；年耗电量约为

875×104kwh，约合标煤3534tce。Es=18514+3534=22048tce。而60×104m3标砖约4.11×109块，每1×104块实心粘土砖的平均生产能耗约0.9tce，则60×104m3标砖能耗。E's=4.11×109×

0.9/1×104=36990tce。由此可见，每年可节约标准煤，△Es=

E's-Es=36990-22048=14942tce。（3）建筑节能。以100 m2建筑面积为计算单位，每年的空调能耗E'j为： E'j=P·H·D·η=

1.5514tce。其中P为空调功率取P=4kw，H为每天使用时间取

H=8h，D为每年使用空调天数取D=120d，η为标准煤换算因子，1kwh = 0.000404tce，故η= 0.000404。60×104m3混凝土空心砌块用于建造房屋，约可施工面积约为273.6×104 m2；计算得年空调能耗约为Ej=4.24×104tce，一般来说，粉煤灰加气混凝土砌块可使建筑节能达到50%以上[3]，年节约能耗约为△Ej=2.12×104tce。

综合以上，60×104m3混凝土空心砌块有生产至使用，共计能节约能耗约为：E=△Es + △E'j=1.49×104 +2.12×104=

3.61×104tce。节能效果十分显著。

四、资源综合利用

生产加工加气混凝土砌块的主要原材料是工业废渣，年产

60×104m3粉煤灰加气混凝土砌块生产线每年可利用工业废渣共计266705t，其中粉煤灰257455t、磷石膏9250t，每年可节省废渣占用土地约106亩，具有显著的社会效益和环境效益。

五、结论

1、以粉煤灰为主要原材料生产蒸压加气混凝土砌块，是资源综合利用的有效途径，既可保护环境，减少废渣堆存占地，也可节约能源、节约土地，符合国家环保、发展循环经济理念和可持续发展战略等系列政策要求。

2、蒸压加气混凝土砌块是国家提倡使用的一种新型墙体建筑材料，具有重量轻、保温隔热性能好、强度高、耐高温等优点。是替代实心粘土砖最好的材料之一.加气混凝土建筑的综合节能效果是十分显著的。

参考文献：

[1] 汪勇军，《绿色建筑节能浅析》，建筑节能，2008，(3):25-26

[2] 程从密，《蒸压硅酸钙墙体材料生产工艺优化研究 》，?2001，(1):15-16

[3] 杨极云，《浙能一砖撬动阿克苏建材行业变革》，经贸实践，2011，(2):21-22

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