建筑材料物化环境状况的定量评价李学金

建筑材料物化环境状况的定量评价李学金

李学金

深圳市富斯特建材有限公司

摘要：建筑行业随着经济的不断发展也在不断的日益扩大和增多，使用建筑材料的肖耗过程中，一些不合理的资源应用造成了环境严重的危害，基于此社会情况，展开对建筑材料物化环境状况的建立与分析，结合建筑材料的生命周期评价方式对使用建筑材料过程建立消耗模型，对此作出评量的评价，旨在为建筑工程环境解决相关的材料管理方面的有效的帮助作用。

关键词：建筑材料；物化环境；生命周期评价

一、建筑材料的环境影响

建筑物的基本建筑材料包括水泥和其他制品，例如石材、陶瓷、木材、建筑塑料、钢材、涂料等多种天然及人造材料。为了满足基本建设和建筑业的需求，提供人类生活和生产的物质保障，在生产，运输及制造建筑材料的构件时，建筑物的运营，使胜和施工以及拆除存在相关诸多的环境状况问题。

建筑材料在美国的生产，以及建筑物的运营施工，更新及处理一年的约为36%电能消耗，导致一年排放近500万砘的颗粒物、SO2、SO2。而建筑物在使用和建筑过程中排出的温室气体和消耗的能量在澳大利亚，每年达到全国30%-40%的含量，据早期世界研究所调查得知，世界每年材料的消耗50%在与建筑物活动相关，我较年产建筑材料需耗掉资源的50亿吨，超过50亿吨标准煤，造成对0.7万hm2农田的破坏。同国外先进水平相比我国建材产品能耗存有一定差距，因此建筑材料设计与生产清洁，降低使用天然资源，降低环境污染，能源利用率有效的提高，促进我国建筑材料绿色化可持续发展势在必行。

二、建筑材料物化评价的范围与目的

评价建筑材料的物化过程是对于生命周期中建筑材料合过程的综合评价，包括对广泛的范围，材料的开采运输到材料的制作工艺，然后从施工到后期的拆除与维护，建筑材料的每个物化环节都进行对整体的极大影响。

具体分析这些建筑材料中的物化情况的目的，要为了建筑生命周期提供一些有利于合理评价的数据支持，确定合理材料的优透设计方案，也就是找到建筑过程材料物化过程中，对环境造成影响的主要材料与环节，切实为改善环境而作出实质性的帮助效果。

三、建筑过程中的消耗与排放清单

3.1通过调查建筑材料原材料与能量的消耗发现，在制作建筑材料的过程中，消耗原材料集中体现在于铁矿、石灰石、及煤炭的各类消耗中，具体来说比如，制作1吨P.I.52.5型号水泥的过程中石灰石消耗了1230.30千克；生产1吨钢材时，消耗了2176kg的煤矿和3319kg的铁矿，而对石灰石、锰矿消耗不大。另外，生产建筑材料时，消耗的能量尤为严重，生产运输大型钢材1吨的量时，会对天然气、电力、油及汽油的总计消耗达到31266MJ。这些数据都来源于生产建筑原村料所产生，对于煤矿、汽油、煤矿、铁矿的大量消耗，使得不断出现能源短缺的现象。

3.2材料物化过程中对环境的排放清单

从上面数据情况来看，进一步分析了建筑材料在物化中环境的排放情况，结果发现，此阶仙的排放源于材料的生产，运输过程，有些过程产生间接或直接的一定程度的排放影响。生产大型钢材1吨的量，排放4339kgCO2，达到了876.2kg的SS，生产热轧带钢时，达到了3755kg的CO2排放量，7622kg的SS，数据说明，生产不同的原材料会相应排放不同物质的大小。都会对自然环境形成不同程度的污染与压力。

四、对建筑材料物化环境状况的影响评价

4.1建筑材料物化阶段的潜在环境影响

材料物化潜在阶段的环境影响分析结果见表1，因为全球变暖影响GWP酸化，富营养化和潜在影响AP、NP的单位分别以CO2当量（eq）、SO2eq和NO3-eq计量.

表1材料物化潜在阶段的环境影响

4.2潜在环境影响下建筑材料物化阶段的的标准化

结合上述计算数据各类潜在影响环境通过EDIP的标准化进行标准化的方法。对NP、AP、粉尘D（Dust）、GWP、和固体废弃物W（Waste）等影响因素，标准人分别为基准：8700kgCO2eq/（人a）（每年每人排放的CO2当量，下同）、62kgNO-3eq/（人a）、36kgSO2eq/（人a）、251和18kg/（人a）。由材料建筑物化阶段的环境潜在影响除以标准人当量为基准，获取标准化后的建筑物化环境影响，见表2。NPN、WN、GWPN、DN、APN为各环境影响标准化后的类型影响值，单位为人

表2各环境影响标准化后的类型影响值

4.3潜在环境影响下建筑材料物化阶段的加权评估

根据提出EDIP的方法，计算出了几种环境影响类型的方法。对烟尘和粉尘、AP、GWP、NP、固废等，分别为分别为0.73、0.62、0.610.83、0.73的参考权重（WF），评估上述标准化潜在环境影响结果见表3

表3、建筑材料的间接资源消耗、环境影响负荷、和资源耗竭系数

由表3中材料的EIB可见：潜在环境影响下水泥物化全过程产生的负荷随水泥强度等级增大而提高；潜在环境影响下负荷钢材物化过程，随加工钢材工艺的不同产生变化。固体废弃物占据极大比重的影响。所以，固体废弃物在钢材生产中提高其利用率，能显著减少钢材的环境影响作用。

4.4建筑材料物化阶段的资源耗竭系数

表4建筑材料资源统一和物化的资源耗竭系数

建筑材料物化的消耗资源含有材料生产时消耗的“一次能量”消耗及原材料，还有“二次能量”的使用，间接造成的资源消耗（见表4）建筑材料资源统一和物化的资源耗竭系数RCI（resourceconsumptionindicator）展开分析，因为消耗的工业废弃物不作为生产过程资源考虑。首先建筑材料物化阶段消耗的能源及资源，按照标准人当量基准展开标准化分析；再结合资源的储量，以及每年消耗量，进行计算可供资源的时期，资源消耗的权重以可供应期的倒数为标准，计算出各类材料的资源耗竭系数。资源的参考权重见表4，资源的标准人当量基准（天然气的单位为m3/（人a），其他为kg/（人a））和。表4RCI列为1t材料物化的资源系数耗竭。由表8中数据可见：水泥物化过程的资源耗竭系数，随矿渣掺入量的提高而降低；钢材生产工艺和钢材物化过程的资源耗竭系数有十分密切的关系，越复杂的工艺，消耗的资源就越多、资源的标准人当量基准和权重

五、结束语

作为构建建筑物的基础，建筑材料有着无法避免的的环境影响（即物化环境影响）是对建筑物全过程生命周期环境影响的重要构面内容。本文对环境影响下建筑材料展开一系列的简单叙述，然后对生命周期评价在建筑领域的实践过程中进行简单叙述，其次对建筑材料物化环境状况的定量进行了一些客观的评价总结，希望对建筑材料使用周期及建筑行业的发展给予积极的参考意义。

参考文献：

[1]李卫东.企业竞争力评价理论与方法研究：[学位论文].北京：北京交通大学，2007.

[2]玄洪艳，李优.简述土壤物理与化学分析[J].黑龙江国土资源，2013（4）：53