朱寶勝
摘要:加氣混凝土是一種性能非常優(yōu)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(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加工及使用能耗等方面的節(jié)能性能。
關鍵詞:加氣混凝土;保溫材料;建筑節(jié)能
我國實施建筑節(jié)能十多年來取得了積極成果。從1986年8月起實施節(jié)能30%,1996年7月起實施節(jié)能50%。目前,隨著節(jié)能技術的發(fā)展和措施的完善,已經向節(jié)能65%發(fā)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(yè)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(yè)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(huán)境為代價的生產方式,加快發(fā)展新型墻材,緊緊圍繞環(huán)境保護,生態(tài)建設和提高人民生活質量的要求,向提高質量,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、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(jié)能設計標準(采暖居住建筑部分)》節(jié)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(jié)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(jié)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(jié)能效果明顯。
二、生產節(jié)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(jié)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(yǎng)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(jié)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(huán)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(yǎng)護是最大能耗工序,蒸壓釜在蒸壓養(yǎng)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(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)能效果計算
加氣混凝土是一種性能非常優(yōu)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(jié)能效果比較,加氣混凝土比燒結空心磚制造節(jié)能47%,運輸節(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。生產原料為工業(yè)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(yè)廢渣占用土地約7.1hm,減輕了對環(huán)境的污染,節(jié)能利廢。(2) 生產節(jié)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(jié)約標準煤,△Es=
E's-Es=36990-22048=14942tce。(3)建筑節(jié)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(jié)能達到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至使用,共計能節(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
生產加工加氣混凝土砌塊的主要原材料是工業(yè)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(yè)廢渣共計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,具有顯著的社會效益和環(huán)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(huán)境,減少廢渣堆存占地,也可節(jié)約能源、節(jié)約土地,符合國家環(huán)保、發(fā)展循環(huán)經濟理念和可持續(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(yōu)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(jié)能效果是十分顯著的。
參考文獻:
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[3] 楊極云,《浙能一磚撬動阿克蘇建材行業(yè)變革》,經貿實踐,2011,(2):21-22
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