预拌混凝土单位产品能源消耗限额标准解读

程东惠

摘 要：详细阐述了国家强制性标准GB 36888《预拌混凝土单位产品能源消耗限额》的主要技术内容，编制依据，以及标准编制技术路线与指标确定依据的分析说明。为预拌混凝土企业能源管理提供理论依据与指导方法。

关键词：预拌混凝土;能耗;限额、标准制定

文章编号：2095-4085（2020）10-0014-03

预拌混凝土由水泥、掺和料、砂、石、水、外加剂六种材料混合而成，是各类工程建设首选的建筑材料，现代混凝土经过各种技术的优化，比传统混凝土更具高强与高耐久性，既能节约资源、能源、又能与自然生态系统协调共生。据统计，2015年、2016年全国预拌混凝土产量分别为16.4亿m?和17.9亿m?。诚然，混凝土行业已成为国民经济中的一个重要产业。多项国家特大工程、重点工程、重要结构无一例外的采用预拌混凝土，其在国民经济的建设和发展中发挥着巨大的作用。近几年全国总产量每年都以不低于20%的增速增长，未来混凝土行业仍是高速发展的朝阳产业，并伴随着城市建设、基础设施量加大将得到飞速发展。

随着世界水泥产量和混凝土浇筑量的不断增加，混凝土对资源、能源与环境的影响也在日益加剧，为了促进绿色混凝土的发展，有关部门联合行业龙头企业，针对混凝土能源消耗限额开展研究并制定标准，为提高混凝土行业能源管理水平、推进预拌混凝土行业节能减排进程奠定了标准保障。

《预拌混凝土单位产品能源消耗限额》国家强制性标准计划项目是国家标准化管理委员会下达的2014年第二批国家标准制修订计划项目（国标委综合[2014]89号），该标准的归口单位为全国能源基础与管理标准化技术委员会、中国建筑材料联合会，项目编号为：20141765-Q-469。经过四年努力，标准顺利通过报批，并于2018年11月19日发布，2019年12月1日开始正式实施。

本文通过对标准内容的诠释与解读，為使用者呈现本标准研制的项目背景、技术路线、研制方法、以及在制定过程中遇到的问题解决方案等。便于使用者更好的理解标准和使用标准。

一、项目背景

（一）行业概况

混凝土是营造人类生存环境最主要的材料之一，具有抗压强度高、耐久性好、施工方便、成本低等优点。随着我国基础设施的飞速发展与产业技术不断革新，混凝土材料应用范围极广，如城市重大基础设施建设项目，市政工程、公路、铁路、跨海等交通，以及核电、港口冶金等工程领域，预拌混凝土在国民经济建设和发展中发挥着巨大的作用。

随着世界水泥产量和混凝土浇筑量的不断增加，混凝土对资源、能源与环境的影响也在日益加剧，据不完全统计，2013至2017年，每年全国混凝土总产量约20亿m?，占全球混凝土产品的50%之多。预拌混凝土行业现状问题凸显，具体表现如下。

1）产业结构不合理、产能过剩、产业重组势在必行;

2）产品同质化现象严重、产品质量不高;

3）政府对工程质量监管力度不够，行业技术装备水平不高，企业研发力量投入不足;

4）企业能源管理水平低下，管理意识薄弱。

预拌混凝土生产企业的电耗、油耗主要来源于主生产设备以及上料系统、环保设施、辅助配套等。而运输过程中，由于管理不善，油耗长期居高不下。预拌混凝土生产企业能源管理意识薄弱，管理水平低下，企业能耗统计不够科学、完备，急需通过制订和实施能耗限额标准来提高行业能源管理以及综合水平。

（二）能耗标准制定的意义

目前，我国混凝土行业发展的主要矛盾在于产业结构不合理，产能严重过剩，企业环保与能源消耗较大。《预拌混凝土单位产品能耗限额》的制定，对混凝土行业淘汰落后产能、转型升级以及产业结构调整具有重大意义， 是实现混凝土行业工业节能最重要的举措，也是促进混凝土行业清洁生产的重要保障。

（三）标准制定的主要依据与指导思想

（1）主要依据 标准制定的主要依据是根据目前国内混凝土行业的产业结构、技术水平及相关的国家产业政策，同时参考目前国际上先进的混凝土生产技术经济指标，确定适合我国混凝土实际情况的混凝土单位产品能源消耗限额指标。标准基于统计数据的技术法规，既要与生产实际相结合又要体现国家的政策导向。

（2）标准制定的指导思想 标准制定的指导思想是通过制定现有企业单位产品能源消耗限额值，将目前国内混凝土行业能耗的生产产能淘汰15%～20%左右，同时确定新建预拌混凝土企业单位产品能耗准入值，促进预拌混凝土材料生产企业在新建生产线上采用先进的技术和装备，达到准入值的要求。促进各混凝土企业加强能源管理。

二、标准编制技术路线与难点分析

（一）技术路线

《预拌混凝土单位产品能源消耗限额》是新制定的国家标准，能耗限额分为现有预拌混凝土企业单位产品能耗限定值、新建预拌混凝土企业单位产品能耗准入值、先进预拌混凝土企业单位产品能耗先进值，总共三个等级。

起初在调研数据基础上发现影响预拌混凝土能耗水平的因素非常多，确定这一指标须对生产季节、混凝土强度等级、品种、生产采用自动化机械装备、环保设施、运输车燃料方式、运输距离等多种影响因素进行一一修正，后经过调研成果分析和大量的资料调研为基础，总结优化了修正方案，采用边界划分与重点因素修正法结合，给出了一套能耗核算方法与指标确定。

（二）难点分析

最初编制时考虑按照普通混凝土与特种混凝土以及混凝土强度等级来区分和确定限额指标，但由于统筹数据与建立测算公式难度较大，而且标准实施也较为困难。再者，2015年，住建部发布了《关于推广高性能混凝土的若干意见》，提出到“十三五”末，高性能混凝土得到普遍应用的主要目标。其中，C35以上混凝土占混凝土总量50%以上， “在超高层建筑和大跨度结构以及预制混凝土构件、预应力混凝土、钢管混凝土中推广应用C60以上强度等级的混凝土”，制订能耗限额标准，限制单位产品能源消耗，并不以牺牲混凝土耐久性与工作性等高性能混凝土优越的性能为代价而一味缩短搅拌时间与降低能耗。因此，标准最终以地域与季节作为重点影响因素，经系数修正综合测算得出混凝土单位产品能源消耗限定值、准入值、先进值。

三、标准主要内容解读

（一）标准主要涉及的术语与定义

为了使标准具备较高的科学性、可操作性、实用性，考虑企业在能源管理时时便于统计与核算，标准对生产能耗、运输能耗给出了合理的统计边界。生产能耗是指预拌混凝土经上料-配料-搅拌-下料全过程所消耗的各种能源量的总和;运输能耗是指预拌混凝土自运输车接料至抵达浇筑地点卸料并返回场站所消耗的各种能源量总和。

（二）限额等级与技术要求

标准将预拌混凝土单位产品能耗区分为生产能耗与运输能耗，并对这两种能耗限额提出限定值、准入值、先进值的规定。预拌混凝土单位产品能耗限额等级见表1。

预拌混凝土单位产品生产能耗与运输能耗限定值分别不大于表1中的3级;

预拌混凝土单位产品生产能耗与运输能耗准入值分别不大于表1中的2级。

（三）标准要点解析

（1）现有预拌混凝土企业单位产品能耗限定值的确定。编制组将能耗限额值设立3个值，其中预拌混凝土单位产品生产能耗限定值的确定是在调查了国内众多生产企业的情况后，根据实际调研情况选取的，由于本标准实施后将根据标准中的指标淘汰生产能耗较高的预拌混凝土企业，因此指标不能定的太严，否则达不到能耗要求的预拌混凝土企业太多，如果指标定的太松，则达不到预期淘汰落后生产线的目的。统计数据显示，10%的企业单位产品生产能耗实际值高于1.1kg/m?， 按照《单位产品能耗编制通则》的要求，按20%的指标制定应选取1.0kg/m?为限定值。2017年初北京市颁布了地方标准DB11/T 1148-2015《预拌混凝土单位产品能源消耗限额》，其中规定了1.1kg/m?为预拌混凝土单位产品能耗限额值，考虑北京地区搅拌站自动化设施先进、环保设施齐全、混凝土品种较为复杂，高强度等级、特殊混凝土生产量大，整体能耗略微高出，而地方的预拌混凝土企业其环保配置、自动化程度普遍需要提升的空间较大。综合分析，最终选取1.1kg/m?为预拌混凝土单位产品能耗限定值。国内超过10%的生产线达不到限额值的要求，在经过一定的技术改造后有约不到10%的生产线达不到限额限定值的要求，这部分企业将作为淘汰的对象。对于运输能耗，企业管理因素影响较大，则选取20%的数据作为淘汰的对象，单方运输能耗在2.9kg/m?以下的企业比例约为80%左右。

（2）新建预拌混凝土企业单位产品生产、运输能耗准入值的确定及其依据。近年来随着我国预拌混凝土行业向着“绿色环保、低碳节能”的方向发展，前后涌现了一批优秀企业，无论是从工艺装备或是生产管理水平上，都取得了较大的进步，然而，搅拌站为了满足国家最新的环保指标，须增加治理污水、噪声、粉尘的环保设施，为了提高产品质量提升企业核心竞争力，引进DCS建设、采用ERP管控系统、增加环保指标监测平台等，搅拌站生产线自动化程度大大增加，同时也增加了用电设备，装机容量比以前要求更高。根据调研企业中，最近几年采用最新技术投产的生产线实际运行情况以及主要生产设备的能耗指标，我们确定采用新建预拌混凝土单位产品生产能耗准入值，保證采用比较先进的工艺技术和装备才能达到要求，该指标的确定是在目前有约80%的成熟企业能够达到，其单方生产能耗约为0.70kg/m?。另外，由于运输能耗主要受运输距离、企业所在省市交通状况、车辆油耗等客观因素直接影响，节能管理空间较大，限定值是按照40%淘汰比例确定为2.65kg/m?。

（3）预拌混凝土企业单位产品生产、运输能耗先进值的确定及其依据。数据显示，单方混凝土生产能耗平均值为0.70kg/m?，38%的企业低于0.40kg/m?，22%的企业低于0.30kg/m? ，目前预拌混凝土行业目前处于产能过剩时期，各企业纷纷通过完善管理制度、优化生产工艺以及节能改造以提高产品性能和降本增效，依据能耗调研实际情况以及近年来国内各大中型预拌混凝土企业的发展态势，单位产品生产能耗先进值取值为0.30kg/m?，是对预拌混凝土行业能耗水平发展的一个挑战，统计样本中大约20%左右的先进企业能够达到生产能耗的该指标，考虑由于先进企业在对国家重点工程、特大工程中混凝土产品供应量的占比、C45等级以上与特种混凝土的占比，单位产品能耗相对中型站点更高，若采取达标率更低的取值作为先进值，则对预拌混凝土行业先进企业来说则难上加难，并有可能导致企业有可能牺牲混凝土优良的耐久性与工作性一味降低能耗。综合考虑，最终选取0.30kg/m?为先进值指标。 运输能耗则选取1.85kg/m?作为先进值，样本中有20%的站点能够达到。

（4）根据对东北、华北、西北地区存在3～4个月冬期施工生产的130多家企业调研数据汇总分析得出，冬期施工期间能耗是常温施工能耗呈线性关系，经回归后得出季节修正系数约为1.1，取1.1为产量核算的季节修正系数。

（5）由于混凝土产品的特性要求，理论上，混凝土的运输能耗直接与运距（公里数）、拥堵时间成正比关系， 在计算总能耗时应以单方百公里油耗来表征;在数据调研中发现，由于混凝土拌合物的凝结时间以及与此相关的供应半径的上限要求，再加上交货地点的分散性与不确定性，单位产品运距的变化并未对单方油耗造成较大的线性关系影响。另外，考虑标准实施后的操作性，对企业来说，以单方？百公里油耗来核算产品能耗以及对系数的确定都存在较大的难度。最终采用平均30公里每立方米的单方耗能作为运输能耗的核算指标。

四、标准实施建议

本标准为强制性国家标准。建议标准批准发布后将信息在相关检验网站上广为宣传。由归口管理部门或行业协会组织，针对不同的使用对象，开展培训和指导工作。在标准正式实施时应确保生产者、销售者、质检机构知晓并落实使用。

五、结论

通过对预拌混凝土企业能源消耗情况的深度调研、统计、数据分析，依据现有能源消耗限额制定通则，结合混凝土行业国家层面的政策导向、混凝土行业未来发展方向，严格按照强制性国家标准制定过程及质量要求，编制组历经4年，反复研讨交流论证，最终制定出广泛适用且可操作性强的首部预拌混凝土行业能源标准。企业在未来能源管理工作中有据可依，政府监管部门进行深度监管的依据，实现全行业能源管理水平整体提升，有利于促进混凝土行业的健康发展。

参考文献：

[1]GB/T 12723，单位产品能源消耗限额编制通则[S].

[2]GB/T 2589，综合能耗计算通则[S].

[3]GB/T 14902，预拌混凝土[S].