加气混凝土砌块生命周期评价

王建丰

【摘要】传统的普通烧结实心砖极大地造成了能源和土地资源的浪费，我国早已禁止了普通烧结实心砖地使用，近年来新型的砌块不断涌现，其中加气混凝土砌块是使用最多的材料之一。

【关键词】混凝土 砌块

一、研究背景

加气混凝土砌块是以水泥、砂、石等普通混凝土材料制成的。其空心率为25%～50%，常用的混凝土砌块外形如右图所示。加气混凝土砌块适用于建筑地震设计烈度为8度及8度以下地区的各种建筑墙体，包括高层与大跨度的建筑，也可以用于围墙、挡土墙、桥梁和花坛等市政设施，应用范围十分广泛。优点：自重轻，热工性能好，抗震性能好，砌筑方便，墙面平整度好，施工效率高等。不仅可以用于非承重墙，较高强度等级的砌块也可用于多层建筑的承重墙。可充分利用我国各种丰富的天然轻集料资源和一些工业废渣为原料，对降低砌块生产成本和减少环境污染具有良好的社会和经济双重效益。

黏土砖生产能源消耗高，产生大量气体污染物，破坏生态、污染环境、浪费资源。为构建环境友好型和资源节约型社会，我国自2000年开始颁布一系列文件，禁止黏土实心砖的生产，大力推行新型墙体材料的发展。新型墙体材料就是指除黏土实心砖以外的墙体材料，这种材料一般不以破坏耕地、破坏生态和污染环境为代价，具有轻质、高强、节能、利废、保温、隔音等优良性能的墙体材料。与黏土实心砖相比，新型墙材的建筑应用优势：导热系数低，保温隔热性能好；能耗低；强度等级高；自重轻；施工速度快；在同等建筑面积条件下，可增加有效使用面积。新型墙材的环境与经济优势：节约土地和能源，减少环境污染。新型墙材的发展优势：政策优惠；国家强制节能政策。由于新型墙材具有许多优势，它在墙材中的重要地位越来越突出。

二、研究目的及范围

混凝土小型砌块是一种替代实心粘土砖理想的墙体材料，可以推动墙体材料的改新，在使得带来严重危害的工业废渣粉煤灰得到综合治理和利用的同时，能够享受墙改和税收等多项政策优惠，从而获得较好的环境、社会和经济效益，具有广阔的市场发展前景。

（一）研究目的

通过对加气混凝土砌块生产过程资源消耗、能源消耗分析，定量计算我国典型企业蒸压法制备粉煤灰加气混凝土砌块的环境负荷情况，得到加气混凝土砌块的主要环境影响类型，为墙体材料行业提供参考依据。

（二）研究对象及范围

以目前最常用的产品为研究对象，以尺寸为390mm×190mm×190mm的加气混凝土砌块为基准，功能单位为1m3的加气混凝土砌块。产品导热系数为0.22w/（m·k），密度700kg/m3。

研究范围是加气混凝土砌块生产过程的资源消耗、能源消耗及主要污染物的排放，其生命周期包括材料开采、原材料生产、能源生产、原材料运输到产品生产。由于国内加气混凝土砌块的回收再利用未形成规模，本论文不考虑砌块的再循环利。加气混凝土的系统边界如图所示：

三、清单分析

加气混凝土砌块生命周期清单数据主要由资源消耗、能源消耗及污染物排放组成。资源消耗主要指原材料的消耗及原材料生产过程初级材料的消耗；能源消耗主要包括产品生产过程、原材料生产、运输过程煤的消耗及电力消耗；污染物排放包括所有过程的直接排放和间接排放。

我们将加气混凝土砌块的生命周期分为6个部分，分别是水泥生产、沙生产、石生产、燃煤生产、电力生产和最后的砌块成品生产过程。加气混凝土砌块各阶段生产清单来源于参考文献，各个阶段的清单详情见EXCEL表格。

将每个阶段的清单汇总得到加气混凝土砌块生产总的清单如下表格所示，通过对比各过程的清单发现，CO2主要来源于水泥生产和砌块生产两个过程，其中，水泥生产的CO2排放占据了总CO2排放量的62%，砌块生产过程的CO2排放量则别占了总CO2排放量33%，两个过程的CO2排放量占据了总CO2排放的95%。

参考文献：

[1]潘金龙.加气混凝土砌块建筑温度效应分析和研究[J].工业建筑，2002.

[2]旋楚贤，谢小军.加气混凝土砌块砌体受力性能[J].建筑结构，1999.

[3]马丽萍， 王志宏， 龚先政. 城市道路两种货车运输的生命周期清单分析[C]. “2006 北京国际材料周”论文集. 北京： 2006.