預(yù)拌混凝土單位產(chǎn)品能源消耗限額標(biāo)準(zhǔn)解讀

程東惠

摘 要：詳細(xì)闡述了國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB 36888《預(yù)拌混凝土單位產(chǎn)品能源消耗限額》的主要技術(shù)內(nèi)容，編制依據(jù)，以及標(biāo)準(zhǔn)編制技術(shù)路線與指標(biāo)確定依據(jù)的分析說明。為預(yù)拌混凝土企業(yè)能源管理提供理論依據(jù)與指導(dǎo)方法。

關(guān)鍵詞：預(yù)拌混凝土;能耗;限額、標(biāo)準(zhǔn)制定

文章編號：2095-4085（2020）10-0014-03

預(yù)拌混凝土由水泥、摻和料、砂、石、水、外加劑六種材料混合而成，是各類工程建設(shè)首選的建筑材料，現(xiàn)代混凝土經(jīng)過各種技術(shù)的優(yōu)化，比傳統(tǒng)混凝土更具高強(qiáng)與高耐久性，既能節(jié)約資源、能源、又能與自然生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)共生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年、2016年全國預(yù)拌混凝土產(chǎn)量分別為16.4億m?和17.9億m?。誠然，混凝土行業(yè)已成為國民經(jīng)濟(jì)中的一個重要產(chǎn)業(yè)。多項(xiàng)國家特大工程、重點(diǎn)工程、重要結(jié)構(gòu)無一例外的采用預(yù)拌混凝土，其在國民經(jīng)濟(jì)的建設(shè)和發(fā)展中發(fā)揮著巨大的作用。近幾年全國總產(chǎn)量每年都以不低于20%的增速增長，未來混凝土行業(yè)仍是高速發(fā)展的朝陽產(chǎn)業(yè)，并伴隨著城市建設(shè)、基礎(chǔ)設(shè)施量加大將得到飛速發(fā)展。

隨著世界水泥產(chǎn)量和混凝土澆筑量的不斷增加，混凝土對資源、能源與環(huán)境的影響也在日益加劇，為了促進(jìn)綠色混凝土的發(fā)展，有關(guān)部門聯(lián)合行業(yè)龍頭企業(yè)，針對混凝土能源消耗限額開展研究并制定標(biāo)準(zhǔn)，為提高混凝土行業(yè)能源管理水平、推進(jìn)預(yù)拌混凝土行業(yè)節(jié)能減排進(jìn)程奠定了標(biāo)準(zhǔn)保障。

《預(yù)拌混凝土單位產(chǎn)品能源消耗限額》國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃項(xiàng)目是國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會下達(dá)的2014年第二批國家標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃項(xiàng)目（國標(biāo)委綜合[2014]89號），該標(biāo)準(zhǔn)的歸口單位為全國能源基礎(chǔ)與管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會、中國建筑材料聯(lián)合會，項(xiàng)目編號為：20141765-Q-469。經(jīng)過四年努力，標(biāo)準(zhǔn)順利通過報(bào)批，并于2018年11月19日發(fā)布，2019年12月1日開始正式實(shí)施。

本文通過對標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的詮釋與解讀，為使用者呈現(xiàn)本標(biāo)準(zhǔn)研制的項(xiàng)目背景、技術(shù)路線、研制方法、以及在制定過程中遇到的問題解決方案等。便于使用者更好的理解標(biāo)準(zhǔn)和使用標(biāo)準(zhǔn)。

一、項(xiàng)目背景

（一）行業(yè)概況

混凝土是營造人類生存環(huán)境最主要的材料之一，具有抗壓強(qiáng)度高、耐久性好、施工方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)。隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施的飛速發(fā)展與產(chǎn)業(yè)技術(shù)不斷革新，混凝土材料應(yīng)用范圍極廣，如城市重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目，市政工程、公路、鐵路、跨海等交通，以及核電、港口冶金等工程領(lǐng)域，預(yù)拌混凝土在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展中發(fā)揮著巨大的作用。

隨著世界水泥產(chǎn)量和混凝土澆筑量的不斷增加，混凝土對資源、能源與環(huán)境的影響也在日益加劇，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2013至2017年，每年全國混凝土總產(chǎn)量約20億m?，占全球混凝土產(chǎn)品的50%之多。預(yù)拌混凝土行業(yè)現(xiàn)狀問題凸顯，具體表現(xiàn)如下。

1）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)能過剩、產(chǎn)業(yè)重組勢在必行;

2）產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重、產(chǎn)品質(zhì)量不高;

3）政府對工程質(zhì)量監(jiān)管力度不夠，行業(yè)技術(shù)裝備水平不高，企業(yè)研發(fā)力量投入不足;

4）企業(yè)能源管理水平低下，管理意識薄弱。

預(yù)拌混凝土生產(chǎn)企業(yè)的電耗、油耗主要來源于主生產(chǎn)設(shè)備以及上料系統(tǒng)、環(huán)保設(shè)施、輔助配套等。而運(yùn)輸過程中，由于管理不善，油耗長期居高不下。預(yù)拌混凝土生產(chǎn)企業(yè)能源管理意識薄弱，管理水平低下，企業(yè)能耗統(tǒng)計(jì)不夠科學(xué)、完備，急需通過制訂和實(shí)施能耗限額標(biāo)準(zhǔn)來提高行業(yè)能源管理以及綜合水平。

（二）能耗標(biāo)準(zhǔn)制定的意義

目前，我國混凝土行業(yè)發(fā)展的主要矛盾在于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，企業(yè)環(huán)保與能源消耗較大?！额A(yù)拌混凝土單位產(chǎn)品能耗限額》的制定，對混凝土行業(yè)淘汰落后產(chǎn)能、轉(zhuǎn)型升級以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整具有重大意義， 是實(shí)現(xiàn)混凝土行業(yè)工業(yè)節(jié)能最重要的舉措，也是促進(jìn)混凝土行業(yè)清潔生產(chǎn)的重要保障。

（三）標(biāo)準(zhǔn)制定的主要依據(jù)與指導(dǎo)思想

（1）主要依據(jù) 標(biāo)準(zhǔn)制定的主要依據(jù)是根據(jù)目前國內(nèi)混凝土行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平及相關(guān)的國家產(chǎn)業(yè)政策，同時參考目前國際上先進(jìn)的混凝土生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，確定適合我國混凝土實(shí)際情況的混凝土單位產(chǎn)品能源消耗限額指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的技術(shù)法規(guī)，既要與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合又要體現(xiàn)國家的政策導(dǎo)向。

（2）標(biāo)準(zhǔn)制定的指導(dǎo)思想 標(biāo)準(zhǔn)制定的指導(dǎo)思想是通過制定現(xiàn)有企業(yè)單位產(chǎn)品能源消耗限額值，將目前國內(nèi)混凝土行業(yè)能耗的生產(chǎn)產(chǎn)能淘汰15%～20%左右，同時確定新建預(yù)拌混凝土企業(yè)單位產(chǎn)品能耗準(zhǔn)入值，促進(jìn)預(yù)拌混凝土材料生產(chǎn)企業(yè)在新建生產(chǎn)線上采用先進(jìn)的技術(shù)和裝備，達(dá)到準(zhǔn)入值的要求。促進(jìn)各混凝土企業(yè)加強(qiáng)能源管理。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制技術(shù)路線與難點(diǎn)分析

（一）技術(shù)路線

《預(yù)拌混凝土單位產(chǎn)品能源消耗限額》是新制定的國家標(biāo)準(zhǔn)，能耗限額分為現(xiàn)有預(yù)拌混凝土企業(yè)單位產(chǎn)品能耗限定值、新建預(yù)拌混凝土企業(yè)單位產(chǎn)品能耗準(zhǔn)入值、先進(jìn)預(yù)拌混凝土企業(yè)單位產(chǎn)品能耗先進(jìn)值，總共三個等級。

起初在調(diào)研數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)影響預(yù)拌混凝土能耗水平的因素非常多，確定這一指標(biāo)須對生產(chǎn)季節(jié)、混凝土強(qiáng)度等級、品種、生產(chǎn)采用自動化機(jī)械裝備、環(huán)保設(shè)施、運(yùn)輸車燃料方式、運(yùn)輸距離等多種影響因素進(jìn)行一一修正，后經(jīng)過調(diào)研成果分析和大量的資料調(diào)研為基礎(chǔ)，總結(jié)優(yōu)化了修正方案，采用邊界劃分與重點(diǎn)因素修正法結(jié)合，給出了一套能耗核算方法與指標(biāo)確定。

（二）難點(diǎn)分析

最初編制時考慮按照普通混凝土與特種混凝土以及混凝土強(qiáng)度等級來區(qū)分和確定限額指標(biāo)，但由于統(tǒng)籌數(shù)據(jù)與建立測算公式難度較大，而且標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施也較為困難。再者，2015年，住建部發(fā)布了《關(guān)于推廣高性能混凝土的若干意見》，提出到“十三五”末，高性能混凝土得到普遍應(yīng)用的主要目標(biāo)。其中，C35以上混凝土占混凝土總量50%以上， “在超高層建筑和大跨度結(jié)構(gòu)以及預(yù)制混凝土構(gòu)件、預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼管混凝土中推廣應(yīng)用C60以上強(qiáng)度等級的混凝土”，制訂能耗限額標(biāo)準(zhǔn)，限制單位產(chǎn)品能源消耗，并不以犧牲混凝土耐久性與工作性等高性能混凝土優(yōu)越的性能為代價(jià)而一味縮短攪拌時間與降低能耗。因此，標(biāo)準(zhǔn)最終以地域與季節(jié)作為重點(diǎn)影響因素，經(jīng)系數(shù)修正綜合測算得出混凝土單位產(chǎn)品能源消耗限定值、準(zhǔn)入值、先進(jìn)值。

三、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容解讀

（一）標(biāo)準(zhǔn)主要涉及的術(shù)語與定義

為了使標(biāo)準(zhǔn)具備較高的科學(xué)性、可操作性、實(shí)用性，考慮企業(yè)在能源管理時時便于統(tǒng)計(jì)與核算，標(biāo)準(zhǔn)對生產(chǎn)能耗、運(yùn)輸能耗給出了合理的統(tǒng)計(jì)邊界。生產(chǎn)能耗是指預(yù)拌混凝土經(jīng)上料-配料-攪拌-下料全過程所消耗的各種能源量的總和;運(yùn)輸能耗是指預(yù)拌混凝土自運(yùn)輸車接料至抵達(dá)澆筑地點(diǎn)卸料并返回場站所消耗的各種能源量總和。

（二）限額等級與技術(shù)要求

標(biāo)準(zhǔn)將預(yù)拌混凝土單位產(chǎn)品能耗區(qū)分為生產(chǎn)能耗與運(yùn)輸能耗，并對這兩種能耗限額提出限定值、準(zhǔn)入值、先進(jìn)值的規(guī)定。預(yù)拌混凝土單位產(chǎn)品能耗限額等級見表1。

預(yù)拌混凝土單位產(chǎn)品生產(chǎn)能耗與運(yùn)輸能耗限定值分別不大于表1中的3級;

預(yù)拌混凝土單位產(chǎn)品生產(chǎn)能耗與運(yùn)輸能耗準(zhǔn)入值分別不大于表1中的2級。

（三）標(biāo)準(zhǔn)要點(diǎn)解析

（1）現(xiàn)有預(yù)拌混凝土企業(yè)單位產(chǎn)品能耗限定值的確定。編制組將能耗限額值設(shè)立3個值，其中預(yù)拌混凝土單位產(chǎn)品生產(chǎn)能耗限定值的確定是在調(diào)查了國內(nèi)眾多生產(chǎn)企業(yè)的情況后，根據(jù)實(shí)際調(diào)研情況選取的，由于本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后將根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中的指標(biāo)淘汰生產(chǎn)能耗較高的預(yù)拌混凝土企業(yè)，因此指標(biāo)不能定的太嚴(yán)，否則達(dá)不到能耗要求的預(yù)拌混凝土企業(yè)太多，如果指標(biāo)定的太松，則達(dá)不到預(yù)期淘汰落后生產(chǎn)線的目的。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，10%的企業(yè)單位產(chǎn)品生產(chǎn)能耗實(shí)際值高于1.1kg/m?， 按照《單位產(chǎn)品能耗編制通則》的要求，按20%的指標(biāo)制定應(yīng)選取1.0kg/m?為限定值。2017年初北京市頒布了地方標(biāo)準(zhǔn)DB11/T 1148-2015《預(yù)拌混凝土單位產(chǎn)品能源消耗限額》，其中規(guī)定了1.1kg/m?為預(yù)拌混凝土單位產(chǎn)品能耗限額值，考慮北京地區(qū)攪拌站自動化設(shè)施先進(jìn)、環(huán)保設(shè)施齊全、混凝土品種較為復(fù)雜，高強(qiáng)度等級、特殊混凝土生產(chǎn)量大，整體能耗略微高出，而地方的預(yù)拌混凝土企業(yè)其環(huán)保配置、自動化程度普遍需要提升的空間較大。綜合分析，最終選取1.1kg/m?為預(yù)拌混凝土單位產(chǎn)品能耗限定值。國內(nèi)超過10%的生產(chǎn)線達(dá)不到限額值的要求，在經(jīng)過一定的技術(shù)改造后有約不到10%的生產(chǎn)線達(dá)不到限額限定值的要求，這部分企業(yè)將作為淘汰的對象。對于運(yùn)輸能耗，企業(yè)管理因素影響較大，則選取20%的數(shù)據(jù)作為淘汰的對象，單方運(yùn)輸能耗在2.9kg/m?以下的企業(yè)比例約為80%左右。

（2）新建預(yù)拌混凝土企業(yè)單位產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸能耗準(zhǔn)入值的確定及其依據(jù)。近年來隨著我國預(yù)拌混凝土行業(yè)向著“綠色環(huán)保、低碳節(jié)能”的方向發(fā)展，前后涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀企業(yè)，無論是從工藝裝備或是生產(chǎn)管理水平上，都取得了較大的進(jìn)步，然而，攪拌站為了滿足國家最新的環(huán)保指標(biāo)，須增加治理污水、噪聲、粉塵的環(huán)保設(shè)施，為了提高產(chǎn)品質(zhì)量提升企業(yè)核心競爭力，引進(jìn)DCS建設(shè)、采用ERP管控系統(tǒng)、增加環(huán)保指標(biāo)監(jiān)測平臺等，攪拌站生產(chǎn)線自動化程度大大增加，同時也增加了用電設(shè)備，裝機(jī)容量比以前要求更高。根據(jù)調(diào)研企業(yè)中，最近幾年采用最新技術(shù)投產(chǎn)的生產(chǎn)線實(shí)際運(yùn)行情況以及主要生產(chǎn)設(shè)備的能耗指標(biāo)，我們確定采用新建預(yù)拌混凝土單位產(chǎn)品生產(chǎn)能耗準(zhǔn)入值，保證采用比較先進(jìn)的工藝技術(shù)和裝備才能達(dá)到要求，該指標(biāo)的確定是在目前有約80%的成熟企業(yè)能夠達(dá)到，其單方生產(chǎn)能耗約為0.70kg/m?。另外，由于運(yùn)輸能耗主要受運(yùn)輸距離、企業(yè)所在省市交通狀況、車輛油耗等客觀因素直接影響，節(jié)能管理空間較大，限定值是按照40%淘汰比例確定為2.65kg/m?。

（3）預(yù)拌混凝土企業(yè)單位產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸能耗先進(jìn)值的確定及其依據(jù)。數(shù)據(jù)顯示，單方混凝土生產(chǎn)能耗平均值為0.70kg/m?，38%的企業(yè)低于0.40kg/m?，22%的企業(yè)低于0.30kg/m? ，目前預(yù)拌混凝土行業(yè)目前處于產(chǎn)能過剩時期，各企業(yè)紛紛通過完善管理制度、優(yōu)化生產(chǎn)工藝以及節(jié)能改造以提高產(chǎn)品性能和降本增效，依據(jù)能耗調(diào)研實(shí)際情況以及近年來國內(nèi)各大中型預(yù)拌混凝土企業(yè)的發(fā)展態(tài)勢，單位產(chǎn)品生產(chǎn)能耗先進(jìn)值取值為0.30kg/m?，是對預(yù)拌混凝土行業(yè)能耗水平發(fā)展的一個挑戰(zhàn)，統(tǒng)計(jì)樣本中大約20%左右的先進(jìn)企業(yè)能夠達(dá)到生產(chǎn)能耗的該指標(biāo)，考慮由于先進(jìn)企業(yè)在對國家重點(diǎn)工程、特大工程中混凝土產(chǎn)品供應(yīng)量的占比、C45等級以上與特種混凝土的占比，單位產(chǎn)品能耗相對中型站點(diǎn)更高，若采取達(dá)標(biāo)率更低的取值作為先進(jìn)值，則對預(yù)拌混凝土行業(yè)先進(jìn)企業(yè)來說則難上加難，并有可能導(dǎo)致企業(yè)有可能犧牲混凝土優(yōu)良的耐久性與工作性一味降低能耗。綜合考慮，最終選取0.30kg/m?為先進(jìn)值指標(biāo)。 運(yùn)輸能耗則選取1.85kg/m?作為先進(jìn)值，樣本中有20%的站點(diǎn)能夠達(dá)到。

（4）根據(jù)對東北、華北、西北地區(qū)存在3～4個月冬期施工生產(chǎn)的130多家企業(yè)調(diào)研數(shù)據(jù)匯總分析得出，冬期施工期間能耗是常溫施工能耗呈線性關(guān)系，經(jīng)回歸后得出季節(jié)修正系數(shù)約為1.1，取1.1為產(chǎn)量核算的季節(jié)修正系數(shù)。

（5）由于混凝土產(chǎn)品的特性要求，理論上，混凝土的運(yùn)輸能耗直接與運(yùn)距（公里數(shù)）、擁堵時間成正比關(guān)系， 在計(jì)算總能耗時應(yīng)以單方百公里油耗來表征;在數(shù)據(jù)調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，由于混凝土拌合物的凝結(jié)時間以及與此相關(guān)的供應(yīng)半徑的上限要求，再加上交貨地點(diǎn)的分散性與不確定性，單位產(chǎn)品運(yùn)距的變化并未對單方油耗造成較大的線性關(guān)系影響。另外，考慮標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后的操作性，對企業(yè)來說，以單方？百公里油耗來核算產(chǎn)品能耗以及對系數(shù)的確定都存在較大的難度。最終采用平均30公里每立方米的單方耗能作為運(yùn)輸能耗的核算指標(biāo)。

四、標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施建議

本標(biāo)準(zhǔn)為強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)。建議標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)發(fā)布后將信息在相關(guān)檢驗(yàn)網(wǎng)站上廣為宣傳。由歸口管理部門或行業(yè)協(xié)會組織，針對不同的使用對象，開展培訓(xùn)和指導(dǎo)工作。在標(biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施時應(yīng)確保生產(chǎn)者、銷售者、質(zhì)檢機(jī)構(gòu)知曉并落實(shí)使用。

五、結(jié)論

通過對預(yù)拌混凝土企業(yè)能源消耗情況的深度調(diào)研、統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析，依據(jù)現(xiàn)有能源消耗限額制定通則，結(jié)合混凝土行業(yè)國家層面的政策導(dǎo)向、混凝土行業(yè)未來發(fā)展方向，嚴(yán)格按照強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)制定過程及質(zhì)量要求，編制組歷經(jīng)4年，反復(fù)研討交流論證，最終制定出廣泛適用且可操作性強(qiáng)的首部預(yù)拌混凝土行業(yè)能源標(biāo)準(zhǔn)。企業(yè)在未來能源管理工作中有據(jù)可依，政府監(jiān)管部門進(jìn)行深度監(jiān)管的依據(jù)，實(shí)現(xiàn)全行業(yè)能源管理水平整體提升，有利于促進(jìn)混凝土行業(yè)的健康發(fā)展。

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