《绿色建筑评价标准》背景下间歇式沥青混合料搅拌设备优化研究

高吉君

（山西三石新材料股份公司，山西 临汾 041600）

随着国家经济社会发展水平的不断提高,人民群众对美好居住环境的需求日益增长。通过推进建筑节能与绿色建筑发展,以更低的能源资源消耗,为人民群众提供更加优良的公共服务、更加优美的工作生活空间、更加完善的建筑使用功能,在减少碳排放的同时,不断提高人民群众的获得感、幸福感和安全感。在这一背景下，《绿色建筑评价标准》（以下简称《标准》）应运而生，旨在推动建筑业的可持续发展，减少对环境的负面影响。作为建筑材料之一，沥青的使用在绿色建筑中占据着重要地位。然而，传统的间歇式沥青混合料搅拌设备在能效、排放、资源利用等方面与《标准》的要求存在差距，亟需优化改进以适应新的环保标准。对此，有必要探讨《标准》对沥青用料的新要求，并分析现有间歇式沥青混合料搅拌设备在满足这些要求方面的不足，以更好地适应绿色建筑的发展需求，在推动沥青混合料搅拌设备的技术进步同时促进建筑业的绿色转型和可持续发展。

1 《绿色建筑评价标准》与沥青用料的新趋势

1.1 绿色建筑评价标准概述

《标准》作为推动建筑行业走向绿色、可持续发展的关键政策工具，自2019 年8 月1 日起正式实施。其修订的主要技术内容涉及重新构建绿色建筑评价技术指标体系、调整评价时间节点、增加建筑等级、拓展绿色建筑内涵以及提高性能要求等方面。绿色建筑评价指标体系由安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约、环境宜居5 类指标组成，每类指标均包括控制项和评分项。该标准将绿色建筑划分为基本级、一星级、二星级、三星级4 个等级。当满足全部控制项要求时，绿色建筑等级应为基本级。星级等级的确定遵循具体的规定，包括总得分的达到以及对全装修工程质量、材料及产品质量的要求。总体来说，《标准》体现了我国对建筑行业可持续发展的高度重视，通过全面的评价体系推动建筑行业向更加绿色、可持续的方向发展。这不仅为建筑业的环境友好和资源高效利用提供了指导，也为相关材料和技术的研发和应用提出了新的方向。

1.2 沥青用料在绿色建筑中的新要求

随着《标准》不断修订和完善，建筑材料的环保要求日益提高，其中沥青作为一种重要的建筑和道路工程材料，其在绿色建筑中的应用面临着一系列新的挑战和要求。这些要求主要聚焦于资源节约、环境保护和健康舒适三个核心方面，旨在推动沥青用料和相关技术的创新与发展。

资源节约方面，《标准》强调建筑过程中应优先使用节能和资源高效的材料。对沥青而言，这意味着其生产、使用和再生过程需要更加高效。例如，采用回收沥青和提高沥青混合料的再生利用率，不仅有助于资源保护，还可以减少废物产生。同时，运用温拌沥青技术可以在降低生产和施工温度的同时减少能耗，提高资源使用效率。

在环境保护方面，该标准要求减少建筑材料对环境的负面影响。对于沥青来说，这包括在其生产、运输及施工过程中减少有害气体和颗粒物的排放，控制噪声和尘埃污染，以及保护水资源。沥青材料的环保回收和再利用也是关键，这可以减少对新原材料的依赖，并减少建筑废物。例如，采用低挥发性有机化合物（VOC）的沥青混合料，能显著降低施工过程中的污染排放。

在健康舒适方面，虽然沥青多用于室外，但其对室内空气质量和居住者健康的潜在影响同样重要。《标准》中对室内环境质量的考量要求沥青产品在室内应用时，需控制有害物质的释放，以维护室内空气质量。这对沥青混合料的配方和生产工艺提出了更高的标准，如使用低挥发性的添加剂和粘合剂，以减少有害气体的产生。

综合来看，沥青用料在绿色建筑中的新要求不仅要求生产商和施工单位对现有的技术和管理方法进行改进，还需要在供应链各环节中实施更加严格的环境和质量控制措施。这些改进包括开发新的沥青混合料配方，采用更加环保和高效的生产施工技术，以及在整个生产和施工过程中实现环境友好和资源节约。

此外，这些变化也带来了新的市场机遇。例如，生产温拌沥青和回收沥青的企业有望在新标准下获得更多的市场份额。同时，这也促使研究机构和企业投入更多资源进行相关技术的研发，以满足新的环保标准。随着这些技术的发展和应用，预计将在建筑和道路工程领域实现更高的环境和经济效益。

在实际应用中，沥青用料的环保优化需要综合考虑成本和性能。虽然一些环保技术和材料的初期投入可能较高，但长远来看，它们能够带来节能降耗和环境效益，从而实现经济和环境的双赢。因此，建筑行业和相关企业需要在投资决策中综合考虑这些因素，采取长远的视角。总而言之，沥青用料在绿色建筑中的新要求标志着建筑材料行业在环境保护和资源节约方面的重要转变。这不仅对沥青生产和应用企业提出了新的挑战，也为行业的可持续发展提供了新的机遇。随着技术的进步和市场的发展，沥青用料的环保优化将成为推动建筑行业向更加绿色、高效和可持续发展方向迈进的关键因素。

2 间歇式沥青混合料搅拌设备在绿色建筑背景下的挑战

2.1 设备能效和排放问题

在绿色建筑评价标准的背景下，间歇式沥青混合料搅拌设备面临的挑战之一是提升能效并减少环境排放。当前，这类设备在运行过程中的高能耗和排放问题尤为突出，这与绿色建筑标准提倡的低能耗、低排放理念存在明显的矛盾。首先，设备的能源效率问题。传统的间歇式沥青搅拌设备往往依赖高温过程来确保混合料的质量，这导致了高额的能源消耗。绿色建筑标准要求的节能减排，促使这些设备必须采用更加高效的热能管理和回收技术，以降低能耗。然而，当前许多设备在高效能源利用方面存在技术短板，无法充分回收和利用生产过程中产生的热能；其次，环境排放问题。在沥青混合料的生产过程中，会产生大量的烟尘和有害气体，如二氧化硫、氮氧化物等，这些排放物对环境造成了重大影响。为满足绿色建筑评价标准，搅拌设备需要采用先进的排放控制技术，如尾气净化和粉尘收集系统，以有效减少这些有害物质的排放。然而，目前很多设备在这方面的配置和技术水平还远远不足，难以达到日益严格的环保标准。

2.2 生产工艺与材料使用的局限性

在绿色建筑的发展背景下，间歇式沥青混合料搅拌设备在生产工艺和材料使用方面展现出显著的局限性。当前的生产方法大多依赖于传统工艺，这些工艺在资源效率和环境影响方面往往无法满足绿色建筑标准的要求。例如，这些工艺在原材料的利用上缺乏最优化，导致资源的不必要浪费。同时，传统设备在处理再生材料或具有较低环境影响的新型材料，如再生沥青混合料，面临技术障碍。这不仅限制了其在推动建筑行业可持续发展中的潜力，也制约了对新兴环保材料的适应性。此外，材料使用的多样化也为现有设备带来挑战。随着低挥发性有机化合物沥青混合料、橡胶或塑料增强沥青等新型环保材料的出现，设备在加工这些材料时需要展现更高的适应性和灵活性。然而，多数现有搅拌设备在设计和功能上并未针对这些材料进行优化，需要通过技术升级和改进来适应这些新材料的处理要求。

2.3 维护与运营效率问题

在长期运行中，间歇式搅拌设备通常需要频繁的维护和检修，以保持其最佳运行状态。然而，这些维护活动往往需要停机，从而影响生产效率。此外，复杂的维护流程和高昂的维护成本也是制约设备运营效率的因素。在绿色建筑评价标准下，设备的能效和环保性能要求更高，这对维护工作提出了更高的标准，增加了维护的难度和成本。其次，间歇式搅拌设备在运行过程中可能存在能源使用效率低、生产周期长等问题。这些问题不仅导致了高额的能源消耗，还降低了生产效率。最后，现代化的搅拌设备通过引入先进的自动控制系统和智能监测技术，可以有效减少人工干预，提高运行的稳定性和效率。然而，许多传统设备在智能化和自动化方面还有待提升，这限制了其在维护和运营效率方面的潜力。

3 间歇式沥青混合料搅拌设备的优化策略

3.1 能效提升与排放控制技术革新

针对间歇式沥青混合料搅拌设备在绿色建筑背景下的能效和排放挑战，采取一系列的技术革新策略是关键。首先，能效提升应侧重于优化设备的热能管理。实施先进的热回收技术，如热管换热器和余热利用系统，可以有效收集生产过程中产生的热量，用于加热原料或其他能源回收途径。这种热能回收不仅减少了对外部能源的需求，还显著降低了能源成本。此外，引入智能化的能源管理系统，如自适应控制策略和能效优化算法，能够确保设备在各种工况下都能保持最佳的能源使用效率，从而减少不必要的能源浪费。

在排放控制方面，应集成高效的尾气处理和排放减少技术。例如，安装先进的尾气处理系统，如选择性催化还原（SCR）装置和高效的粒子过滤系统，能够显著减少氮氧化物、硫氧化物和颗粒物的排放。这些系统通过化学或物理方法有效降低有害排放物，符合甚至超越现行的环保标准。同时，采用清洁燃料技术，如使用生物质燃料或低硫燃料，可以进一步降低设备的环境足迹。此外，设备设计的优化也是实现能效提升和排放控制的关键。在新设备的设计和制造阶段，采用模块化和可扩展的设计理念，可以增强设备的适应性和升级潜力。这不仅便于未来技术的集成和改进，也有利于降低长期维护和升级的成本。模块化设计使得设备在面对新的环保要求和技术挑战时更具弹性，确保其长期有效地运行。

3.2 生产工艺的现代化与材料优化

首先，在生产工艺方面，关键在于引入和应用高效、低排放的新技术。例如，温拌沥青技术的应用可以显著降低生产过程中所需的能量和排放，同时保持沥青混合料的质量。这种技术通过降低混合和施工温度，减少了能源消耗并降低了有害气体的排放。进一步的，应用数字化和自动化技术可以优化生产流程，提高生产效率和准确性，同时减少人为错误和浪费。

在材料优化方面，强调对原材料的高效利用和对环保材料的广泛应用。这涉及到更广泛地使用再生材料，如再生沥青，以及开发和应用新型环保沥青混合料，如采用生物基材料或低挥发性有机化合物。通过这样的材料优化，不仅可以减少对新原材料的需求，降低环境影响，还可以提高整个生产过程的可持续性。此外，应用精细化的材料管理系统，如基于大数据的材料需求预测和优化存储管理，可以进一步提高材料使用效率。此外，生产工艺的现代化还涉及到持续的工艺改进和创新。这意味着不断评估和调整生产流程，以适应新技术和市场变化。例如，通过实施精益生产理念和持续改进策略，可以有效消除生产过程中的浪费，提高操作效率。同时，持续的工艺创新，如研发更环保的添加剂和改善的混合工艺，是确保设备和生产过程长期保持竞争力和可持续性的关键。

3.3 设备维护与智能化升级

首先，维护优化的关键在于实现预测性维护和减少停机时间。通过引入先进的监测和诊断技术，如基于物联网的传感器和数据分析工具，可以对设备状态进行实时监测，提前识别潜在的故障和维护需求。这种预测性维护策略可以显著降低意外停机的风险，提高设备的可靠性和生产连续性。此外，采用模块化设计理念可以简化维护流程，减少维护时间和成本，同时提高设备的适应性和升级灵活性。其次，提高设备智能化水平以提高运行效率和生产质量。通过集成先进的自动控制系统和人工智能算法，设备可以实现更加精准和高效的操作。例如，自动化的料斗控制和温度管理系统可以确保混合料的一致性和质量，减少人为错误的可能性。同时，智能化的数据分析和管理系统可以优化生产流程，自动调整操作参数以适应不同的生产需求，从而提高生产效率和灵活性。最后，智能化升级还包括引入远程监控和控制功能。通过云计算和远程通信技术，设备操作者可以远程监控设备状态，及时响应和调整生产操作。这不仅增强了设备的可管理性，还提供了实时的数据支持，便于进行生产决策和优化。