預拌混凝土單位產品能源消耗限額標準解讀

程東惠

摘 要：詳細闡述了國家強制性標準GB 36888《預拌混凝土單位產品能源消耗限額》的主要技術內容，編制依據，以及標準編制技術路線與指標確定依據的分析說明。為預拌混凝土企業能源管理提供理論依據與指導方法。

關鍵詞：預拌混凝土;能耗;限額、標準制定

文章編號：2095-4085（2020）10-0014-03

預拌混凝土由水泥、摻和料、砂、石、水、外加劑六種材料混合而成，是各類工程建設首選的建筑材料，現代混凝土經過各種技術的優化，比傳統混凝土更具高強與高耐久性，既能節約資源、能源、又能與自然生態系統協調共生。據統計，2015年、2016年全國預拌混凝土產量分別為16.4億m?和17.9億m?。誠然，混凝土行業已成為國民經濟中的一個重要產業。多項國家特大工程、重點工程、重要結構無一例外的采用預拌混凝土，其在國民經濟的建設和發展中發揮著巨大的作用。近幾年全國總產量每年都以不低于20%的增速增長，未來混凝土行業仍是高速發展的朝陽產業，并伴隨著城市建設、基礎設施量加大將得到飛速發展。

隨著世界水泥產量和混凝土澆筑量的不斷增加，混凝土對資源、能源與環境的影響也在日益加劇，為了促進綠色混凝土的發展，有關部門聯合行業龍頭企業，針對混凝土能源消耗限額開展研究并制定標準，為提高混凝土行業能源管理水平、推進預拌混凝土行業節能減排進程奠定了標準保障。

《預拌混凝土單位產品能源消耗限額》國家強制性標準計劃項目是國家標準化管理委員會下達的2014年第二批國家標準制修訂計劃項目（國標委綜合[2014]89號），該標準的歸口單位為全國能源基礎與管理標準化技術委員會、中國建筑材料聯合會，項目編號為：20141765-Q-469。經過四年努力，標準順利通過報批，并于2018年11月19日發布，2019年12月1日開始正式實施。

本文通過對標準內容的詮釋與解讀，為使用者呈現本標準研制的項目背景、技術路線、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準和使用標準。

一、項目背景

（一）行業概況

混凝土是營造人類生存環境最主要的材料之一，具有抗壓強度高、耐久性好、施工方便、成本低等優點。隨著我國基礎設施的飛速發展與產業技術不斷革新，混凝土材料應用范圍極廣，如城市重大基礎設施建設項目，市政工程、公路、鐵路、跨海等交通，以及核電、港口冶金等工程領域，預拌混凝土在國民經濟建設和發展中發揮著巨大的作用。

隨著世界水泥產量和混凝土澆筑量的不斷增加，混凝土對資源、能源與環境的影響也在日益加劇，據不完全統計，2013至2017年，每年全國混凝土總產量約20億m?，占全球混凝土產品的50%之多。預拌混凝土行業現狀問題凸顯，具體表現如下。

1）產業結構不合理、產能過剩、產業重組勢在必行;

2）產品同質化現象嚴重、產品質量不高;

3）政府對工程質量監管力度不夠，行業技術裝備水平不高，企業研發力量投入不足;

4）企業能源管理水平低下，管理意識薄弱。

預拌混凝土生產企業的電耗、油耗主要來源于主生產設備以及上料系統、環保設施、輔助配套等。而運輸過程中，由于管理不善，油耗長期居高不下。預拌混凝土生產企業能源管理意識薄弱，管理水平低下，企業能耗統計不夠科學、完備，急需通過制訂和實施能耗限額標準來提高行業能源管理以及綜合水平。

（二）能耗標準制定的意義

目前，我國混凝土行業發展的主要矛盾在于產業結構不合理，產能嚴重過剩，企業環保與能源消耗較大。《預拌混凝土單位產品能耗限額》的制定，對混凝土行業淘汰落后產能、轉型升級以及產業結構調整具有重大意義， 是實現混凝土行業工業節能最重要的舉措，也是促進混凝土行業清潔生產的重要保障。

（三）標準制定的主要依據與指導思想

（1）主要依據 標準制定的主要依據是根據目前國內混凝土行業的產業結構、技術水平及相關的國家產業政策，同時參考目前國際上先進的混凝土生產技術經濟指標，確定適合我國混凝土實際情況的混凝土單位產品能源消耗限額指標。標準基于統計數據的技術法規，既要與生產實際相結合又要體現國家的政策導向。

（2）標準制定的指導思想 標準制定的指導思想是通過制定現有企業單位產品能源消耗限額值，將目前國內混凝土行業能耗的生產產能淘汰15%～20%左右，同時確定新建預拌混凝土企業單位產品能耗準入值，促進預拌混凝土材料生產企業在新建生產線上采用先進的技術和裝備，達到準入值的要求。促進各混凝土企業加強能源管理。

二、標準編制技術路線與難點分析

（一）技術路線

《預拌混凝土單位產品能源消耗限額》是新制定的國家標準，能耗限額分為現有預拌混凝土企業單位產品能耗限定值、新建預拌混凝土企業單位產品能耗準入值、先進預拌混凝土企業單位產品能耗先進值，總共三個等級。

起初在調研數據基礎上發現影響預拌混凝土能耗水平的因素非常多，確定這一指標須對生產季節、混凝土強度等級、品種、生產采用自動化機械裝備、環保設施、運輸車燃料方式、運輸距離等多種影響因素進行一一修正，后經過調研成果分析和大量的資料調研為基礎，總結優化了修正方案，采用邊界劃分與重點因素修正法結合，給出了一套能耗核算方法與指標確定。

（二）難點分析

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度等級來區分和確定限額指標，但由于統籌數據與建立測算公式難度較大，而且標準實施也較為困難。再者，2015年，住建部發布了《關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用的主要目標。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構以及預制混凝土構件、預應力混凝土、鋼管混凝土中推廣應用C60以上強度等級的混凝土”，制訂能耗限額標準，限制單位產品能源消耗，并不以犧牲混凝土耐久性與工作性等高性能混凝土優越的性能為代價而一味縮短攪拌時間與降低能耗。因此，標準最終以地域與季節作為重點影響因素，經系數修正綜合測算得出混凝土單位產品能源消耗限定值、準入值、先進值。

三、標準主要內容解讀

（一）標準主要涉及的術語與定義

為了使標準具備較高的科學性、可操作性、實用性，考慮企業在能源管理時時便于統計與核算，標準對生產能耗、運輸能耗給出了合理的統計邊界。生產能耗是指預拌混凝土經上料-配料-攪拌-下料全過程所消耗的各種能源量的總和;運輸能耗是指預拌混凝土自運輸車接料至抵達澆筑地點卸料并返回場站所消耗的各種能源量總和。

（二）限額等級與技術要求

標準將預拌混凝土單位產品能耗區分為生產能耗與運輸能耗，并對這兩種能耗限額提出限定值、準入值、先進值的規定。預拌混凝土單位產品能耗限額等級見表1。

預拌混凝土單位產品生產能耗與運輸能耗限定值分別不大于表1中的3級;

預拌混凝土單位產品生產能耗與運輸能耗準入值分別不大于表1中的2級。

（三）標準要點解析

（1）現有預拌混凝土企業單位產品能耗限定值的確定。編制組將能耗限額值設立3個值，其中預拌混凝土單位產品生產能耗限定值的確定是在調查了國內眾多生產企業的情況后，根據實際調研情況選取的，由于本標準實施后將根據標準中的指標淘汰生產能耗較高的預拌混凝土企業，因此指標不能定的太嚴，否則達不到能耗要求的預拌混凝土企業太多，如果指標定的太松，則達不到預期淘汰落后生產線的目的。統計數據顯示，10%的企業單位產品生產能耗實際值高于1.1kg/m?， 按照《單位產品能耗編制通則》的要求，按20%的指標制定應選取1.0kg/m?為限定值。2017年初北京市頒布了地方標準DB11/T 1148-2015《預拌混凝土單位產品能源消耗限額》，其中規定了1.1kg/m?為預拌混凝土單位產品能耗限額值，考慮北京地區攪拌站自動化設施先進、環保設施齊全、混凝土品種較為復雜，高強度等級、特殊混凝土生產量大，整體能耗略微高出，而地方的預拌混凝土企業其環保配置、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?為預拌混凝土單位產品能耗限定值。國內超過10%的生產線達不到限額值的要求，在經過一定的技術改造后有約不到10%的生產線達不到限額限定值的要求，這部分企業將作為淘汰的對象。對于運輸能耗，企業管理因素影響較大，則選取20%的數據作為淘汰的對象，單方運輸能耗在2.9kg/m?以下的企業比例約為80%左右。

（2）新建預拌混凝土企業單位產品生產、運輸能耗準入值的確定及其依據。近年來隨著我國預拌混凝土行業向著“綠色環保、低碳節能”的方向發展，前后涌現了一批優秀企業，無論是從工藝裝備或是生產管理水平上，都取得了較大的進步，然而，攪拌站為了滿足國家最新的環保指標，須增加治理污水、噪聲、粉塵的環保設施，為了提高產品質量提升企業核心競爭力，引進DCS建設、采用ERP管控系統、增加環保指標監測平臺等，攪拌站生產線自動化程度大大增加，同時也增加了用電設備，裝機容量比以前要求更高。根據調研企業中，最近幾年采用最新技術投產的生產線實際運行情況以及主要生產設備的能耗指標，我們確定采用新建預拌混凝土單位產品生產能耗準入值，保證采用比較先進的工藝技術和裝備才能達到要求，該指標的確定是在目前有約80%的成熟企業能夠達到，其單方生產能耗約為0.70kg/m?。另外，由于運輸能耗主要受運輸距離、企業所在省市交通狀況、車輛油耗等客觀因素直接影響，節能管理空間較大，限定值是按照40%淘汰比例確定為2.65kg/m?。

（3）預拌混凝土企業單位產品生產、運輸能耗先進值的確定及其依據。數據顯示，單方混凝土生產能耗平均值為0.70kg/m?，38%的企業低于0.40kg/m?，22%的企業低于0.30kg/m? ，目前預拌混凝土行業目前處于產能過剩時期，各企業紛紛通過完善管理制度、優化生產工藝以及節能改造以提高產品性能和降本增效，依據能耗調研實際情況以及近年來國內各大中型預拌混凝土企業的發展態勢，單位產品生產能耗先進值取值為0.30kg/m?，是對預拌混凝土行業能耗水平發展的一個挑戰，統計樣本中大約20%左右的先進企業能夠達到生產能耗的該指標，考慮由于先進企業在對國家重點工程、特大工程中混凝土產品供應量的占比、C45等級以上與特種混凝土的占比，單位產品能耗相對中型站點更高，若采取達標率更低的取值作為先進值，則對預拌混凝土行業先進企業來說則難上加難，并有可能導致企業有可能犧牲混凝土優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?為先進值指標。 運輸能耗則選取1.85kg/m?作為先進值，樣本中有20%的站點能夠達到。

（4）根據對東北、華北、西北地區存在3～4個月冬期施工生產的130多家企業調研數據匯總分析得出，冬期施工期間能耗是常溫施工能耗呈線性關系，經回歸后得出季節修正系數約為1.1，取1.1為產量核算的季節修正系數。

（5）由于混凝土產品的特性要求，理論上，混凝土的運輸能耗直接與運距（公里數）、擁堵時間成正比關系， 在計算總能耗時應以單方百公里油耗來表征;在數據調研中發現，由于混凝土拌合物的凝結時間以及與此相關的供應半徑的上限要求，再加上交貨地點的分散性與不確定性，單位產品運距的變化并未對單方油耗造成較大的線性關系影響。另外，考慮標準實施后的操作性，對企業來說，以單方？百公里油耗來核算產品能耗以及對系數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輸能耗的核算指標。

四、標準實施建議

本標準為強制性國家標準。建議標準批準發布后將信息在相關檢驗網站上廣為宣傳。由歸口管理部門或行業協會組織，針對不同的使用對象，開展培訓和指導工作。在標準正式實施時應確保生產者、銷售者、質檢機構知曉并落實使用。

五、結論

通過對預拌混凝土企業能源消耗情況的深度調研、統計、數據分析，依據現有能源消耗限額制定通則，結合混凝土行業國家層面的政策導向、混凝土行業未來發展方向，嚴格按照強制性國家標準制定過程及質量要求，編制組歷經4年，反復研討交流論證，最終制定出廣泛適用且可操作性強的首部預拌混凝土行業能源標準。企業在未來能源管理工作中有據可依，政府監管部門進行深度監管的依據，實現全行業能源管理水平整體提升，有利于促進混凝土行業的健康發展。

參考文獻：

[1]GB/T 12723，單位產品能源消耗限額編制通則[S].

[2]GB/T 2589，綜合能耗計算通則[S].

[3]GB/T 14902，預拌混凝土[S].