建筑行业被广泛认为是影响全球气候变化的主要部门之一，2022 年约占全球碳排放的 37%（Ma et al., 2024）。近年来，在利用可再生能源部署（Chen et al., 2024）、隔热材料（Fellah et al., 2025）和低碳供暖系统（van Oorschot et al., 2023）改善建筑能源性能方面取得了显著进展。随着运行能源需求日益优化，与建筑材料相关的隐含排放因其可能在整体生命周期环境负担中占据相当大的比例而受到越来越多的关注（van Oorschot et al., 2023）。在中国，2020 年建筑部门约占全国 CO2 排放的 38%，其中 10% 归因于隐含排放，28% 归因于运行排放（Yang et al., 2023）。在此背景下，实现中国 2030 年前碳达峰和 2060 年前碳中和的“双碳”目标，需要在建筑材料生产方面大幅加快低碳转型，特别是在能耗和资源密集型行业中。
在潜在的解决方案中，泡沫陶瓷因其多功能特性（包括低密度、高强度、保温隔热、阻燃性和耐腐蚀性）而引起了越来越多的关注（Ge et al., 2025）。值得注意的是，泡沫陶瓷可由多种工业尾矿和固体废物制造（Ibrahim et al., 2022; Jiang et al., 2024），从而有助于废物资源化利用和资源保护。在建筑部门中采用泡沫陶瓷可提高建筑能源效率，并通过减少对原生矿物的依赖来实现循环经济目标（Uribe et al., 2025）。值得注意的是，Sarkar 等人（2024）指出，与传统面砖相比，利用泡沫陶瓷作为面砖可显著改善节能性能。预计 2025 年至 2030 年间，泡沫陶瓷的全球市场将以 5.5% 的复合年增长率扩张（Mordor Intelligence, 2025）。然而，由于高温烧结（Gevorkyan et al., 2022），泡沫陶瓷的生产仍然能耗密集，这突显了系统评估其环境影响的必要性。
生命周期评估（LCA）是一种系统评估产品生命周期中潜在环境负担并识别改进机会的方法（Chen et al., 2025a; Li et al., 2025）。该方法有助于识别提高产品可持续性和过程层面环境绩效的机会。因此，它已被广泛应用于陶瓷行业（Vieira et al., 2023）。例如，Ibá?ez-Forés 等人（2011）对一次烧成釉面砖进行了 LCA，旨在确定对其环境负担贡献最大的关键因素。Pini 等人（2014）对意大利的大型薄型陶瓷砖进行了 LCA，并强调系统边界、产品类别和功能单位等因素的不一致会严重限制 LCA 结果的可比性。Ye 等人（2018）表明，控制无机化学生产对于减少陶瓷砖制造的环境和经济负担至关重要。Saavedra 和 Osma（2025）专注于分析拉丁美洲陶瓷砖生产的能源消耗和碳排放。Almeida 等人（2016）揭示出从摇篮到大门的过程是各种陶瓷技术的主要热点，而 Ma 等人（2022）则专注于将能 - 碳 - 水纽带见解纳入陶瓷制造优化的重要性。最近的研究还强调了在陶瓷制造中用粉煤灰、赤泥或尾矿等工业残渣替代天然原材料的好处（Song et al., 2026; Yuan et al., 2024）。然而，这些调查主要侧重于传统陶瓷砖的生产，而不是泡沫陶瓷。此外，系统边界、功能单位和清单质量的差异限制了现有结果的可比性。目前唯一的泡沫陶瓷 LCA 是由 Uribe 等人（2025）进行的，他们比较了由高硫和低硫尾矿生产的泡沫陶瓷的环境负担；然而，这项工作没有提供生命周期清单（LCI）编制所需的材料消耗和污染物排放的详细数据。因此，废物衍生泡沫陶瓷的环境特征、污染特性和改进潜力仍知之甚少。
为了填补这些知识空白，本研究对中国泡沫陶瓷制造进行了全面且比较性的 LCA。目标是：（1）基于工业数据建立首个详细的泡沫陶瓷生命周期清单；（2）量化和比较泡沫陶瓷在多个类别下的潜在环境影响；以及（3）确定环境影响的主要驱动力并提出针对性的资源效率提升和减排策略。此外，采用基于蒙特卡洛的不确定性分析以增强结果的稳健性。预计研究结果将为决策者和行业利益相关者提供可操作的见解，支持泡沫陶瓷行业走向低碳和循环发展路径。
