基于綜合效益評(píng)價(jià)的陶瓷產(chǎn)品全生命周期理論研究及應(yīng)用.pdf

1、建筑材料工業(yè)是重要的基礎(chǔ)材料工業(yè)和原材料工業(yè)。近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展以及大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)雖然推動(dòng)了傳統(tǒng)建筑材料的發(fā)展，但是也帶來(lái)了資源過(guò)度消耗、能源短缺和環(huán)境污染等一系列問(wèn)題。陶瓷是重要的建筑材料。近些年來(lái)，我國(guó)陶瓷制造業(yè)取得了較大的發(fā)展，自1993年來(lái)生產(chǎn)和出口一直位居世界首位，但在熱耗、電耗、污染物排放等指標(biāo)方面同國(guó)際先進(jìn)水平仍存在較大的差距。熱工過(guò)程是實(shí)現(xiàn)節(jié)能、降耗、減少污染物排放的關(guān)鍵過(guò)程，也是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的重要保證，因此開(kāi)

2、展熱工過(guò)程關(guān)鍵技術(shù)的研究不僅能促進(jìn)我國(guó)陶瓷制造技術(shù)的發(fā)展，增強(qiáng)我國(guó)陶瓷裝備和陶瓷產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，而且對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)陶瓷制造行業(yè)的節(jié)能、降耗、清潔生產(chǎn)發(fā)展目標(biāo)也具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文基于陶瓷行業(yè)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，針對(duì)陶瓷產(chǎn)品綜合效益相關(guān)的理論及其若干關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，主要內(nèi)容如下：
　　 (1)研究了陶瓷燒成的工藝過(guò)程，分析了窯爐內(nèi)流體流動(dòng)、傳熱、傳質(zhì)和物理、化學(xué)反應(yīng)等要素以及它們之間相互作用機(jī)理，結(jié)合燒成過(guò)

3、程的建模方法，根據(jù)實(shí)際工況，推導(dǎo)了窯爐內(nèi)的換熱與氣體流動(dòng)方程，建立了燒成過(guò)程的廣義數(shù)學(xué)模型，并確定了窯內(nèi)氣體流動(dòng)與傳熱控制方程及其離散方法。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了基于CFD的陶瓷窯爐熱工過(guò)程建模與仿真平臺(tái)。
　　 (2)研究了陶瓷熱工生產(chǎn)過(guò)程的特點(diǎn)，分析了基于機(jī)理建模的局限性，考慮到陶瓷燒成過(guò)程具有強(qiáng)非線性、強(qiáng)耦合性、不確定性和大滯后性的特點(diǎn)，建立了基于動(dòng)態(tài)優(yōu)化的陶瓷燒成過(guò)程爐溫預(yù)測(cè)模型，并通過(guò)改進(jìn)的學(xué)習(xí)算法取得了較高的預(yù)測(cè)精度，實(shí)

4、現(xiàn)了預(yù)測(cè)模型的自適應(yīng)性。
　　 (3)探討了建筑陶瓷產(chǎn)品全生命周期理論，提出并分析了綠色陶瓷的生態(tài)友好性、美學(xué)藝術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性這三大基本要素和特點(diǎn)；研究了建筑陶瓷產(chǎn)品生命周期評(píng)價(jià)LCA(Life Cycle Assessment LCA)的特殊性，并根據(jù)ISO14040系列標(biāo)準(zhǔn)提供的生命周期評(píng)價(jià)的技術(shù)基礎(chǔ)，評(píng)價(jià)了我國(guó)建筑陶瓷產(chǎn)品全生命周期的環(huán)境表現(xiàn)；分析了基于全生命周期的建筑陶瓷涉及的生命周期成本構(gòu)成，提出把建筑陶瓷生命周期成本分

5、為生命周期財(cái)務(wù)成本和生命周期環(huán)境成本，并分別建立了各成本構(gòu)成的相應(yīng)計(jì)算方法和計(jì)算公式；根據(jù)建筑陶瓷全生命周期，建立了建筑陶瓷生命周期成本分析的流程。
　　 (4)研究了生命周期評(píng)價(jià)LCA與生命周期成本LCC(life cycle cost LCC)的集成框架，提出了基于時(shí)間系數(shù)矩陣的清單分析的集成算法；構(gòu)建了LCA與LCC集成評(píng)價(jià)體系并應(yīng)用于建筑陶瓷綜合效益評(píng)價(jià)，探討了相關(guān)指標(biāo)權(quán)重的確定方法，從經(jīng)濟(jì)成本、能源消耗和環(huán)境排放三個(gè)層