改善產業發展環境邁向低碳綠色之路
北京新奧混凝土有限公司 董事長 韓先福
筆者從事混凝土行業近30年,親身經歷并親眼見證了中國混凝土產業從現場攪拌到預拌混凝土的發展過程。回顧混凝土產業的歷史,分析其現狀并展望未來,自己做了一些思考。
提及混凝土,多數人并不陌生,但細細琢磨,很多人會發現,對它的了解不過僅限于是“傻大黑粗”的一種材料而已。對于混凝土到底是什么東西,對我們的生活有多大的影響,對國民經濟的發展具有什么樣的功能,對生態環境改善能起到什么作用,恐怕深入分析的人并不多。正如許多行業外人士從未想過混凝土與水泥的區別一樣,作為現代生活不可或缺的重要物質材料,混凝土的研發與生產、性能與質量,它對現代生活所發揮的重要作用,甚至對整個工業文明的巨大貢獻,被人們無意間忽視了。
如果說現代化是以城市化和工業化為具體體現,那混凝土正是城市和工業的骨架,它對全世界人文和自然環境都產生了深刻和持久的影響。例如,我們腳下的地面與置身其中的高樓大廈,還有機場、碼頭、鐵路、公路、橋梁、電站、油田、工廠、國防工程等等,這一切的建成都離不開混凝土。現代社會中,城市中的各類建筑物與構筑物都是用混凝土堆積起來的,按照結構體積計算,80%以上材料都由混凝土構成,它已經在宏觀與細節上,深入影響了每一個人的生活。
舉一個最直接的例子。房產是中國家庭最重要的資產之一,每個人都希望能擁有自己的住房,每個家庭都希望房產能一代代傳承下去,但如何了解房屋能安全居住多少年?在建房過程中使用的混凝土對房子壽命有怎樣的影響?見諸報端的“樓歪歪”“樓倒倒”與混凝土的偷工減料、假冒偽劣又有怎樣的關系?……混凝土與現代社會每一個人的生活都息息相關,要提升自身生活質量,確保居住與生活安全,就有必要了解混凝土,關注這個產業的發展。
應從能源、資源及社會文明的高度審視混凝土產業混凝土以其良好的抗水性、優越的可塑性、優良的耐火性及最具競爭力的經濟性而成為目前全世界用量最大和使用范圍最廣的材料。在今后幾十年以及可以預見的將來,它仍將會是最重要的工程結構材料之一,尤其對于處在轉型期的當代中國,工業化加速推進、城市化方興未艾,基建規模將以高于世界平均水平的速度發展,混凝土產業的重要性正在凸現。資料表明,我國大規模建設期至少還要持續30年左右,預計建設高峰期在2020年左右出現,未來30年我國需要建設的房屋總面積將達600億~700億平方米,混凝土這一傳統而基礎的產業,必定會迎來新的巨大發展。
值得注意的是,21世紀是科學和技術的時代,任何產業都會受到新科技革命的沖擊和影響。加之資源與能源日漸匱乏,環境承載力在世界范圍內日益受到重視,混凝土作為對人類社會影響力巨大的傳統材料,更不可能一直“簡單生產、粗放發展”下去。受新材料技術中結構材料復合化和綠色技術的影響,混凝土材料必將朝著高性能化、智能化和綠色化的方向發展。產業的所有從業者、甚至包括政府和普通民眾,在迎接發展浪潮之前,都應該從新的高度,重新審視混凝土產業,思考它的發展方向。
(一)在能源、資源和環境成為世界性問題的今天,節約能源、提高資源利用效果是最重要的課題之一,我們應站在節約能源和資源、保護環境的高度思考混凝土產業的發展。
如果繼續采用傳統的生產方法,隨著混凝土需求的急劇增長和廢舊混凝土的大量產生,由此引發的資源、能源和環境問題將日益嚴重。在傳統工藝下,水泥是生產混凝土的重要原料,每生產1億立方米混凝土需使用水泥0.35億噸。但水泥生產本身會造成嚴重污染,每1億噸水泥消耗石灰石0.6億噸,排放二氧化碳約1億噸,目前在水泥生產過程中排放的二氧化碳數量已占地球人為碳排放總量的5%,此外還會產生大量的硫化物、氮化物和其他有害氣體和粉塵。在混凝土中比例最高的骨料雖分布較廣,但由于長年開采,已經開始出現砂石料資源難以為繼的問題,其中,有工業價值的石灰石僅可維持開采30~40年。這還不包括天然材料的大量開采所造成水土流失和自然景觀惡化問題。盡管歐美的水泥工業已通過生產過程的改進,成功地減少了二氧化碳排放量,但減少或消除混凝土的碳足跡需要從業者更多的努力。
這一現狀完全可以通過科技進步來改變。自19世紀初硅酸鹽水泥問世以來,混凝土材料的配方一直未發生實質性的改變,但如今,越來越多的企業開始致力于打造個性化的混凝土產品,其中環保性能成為重要指標之一。一些研究者更是雄心勃勃地提出,要以零碳生產或是碳負性的新型混凝土材料完全取代目前占主導地位的硅酸鹽水泥,后者正是導致環境污染的禍首。根據研究人員的計劃,未來的混凝土可以捕捉乃至永久隔離廢氣中的二氧化碳。也就是說,通過現代工藝和技術,混凝土產業完全可以做到“綠色”,既能減少對地球環境的負荷,又能與自然生態系統協調共生,為人類構造舒適環境。而且,綠色混凝土具有比傳統混凝土更高的強度和耐久性。
例如,現代技術可以使混凝土生產實現非再生資源的可循環使用和有害物質的最低排放,生產過程中產生的廢水和固體垃圾再利用率都達到100%;低碳技術可使每立方米混凝土減少碳排放100~200公斤,以我國2010年混凝土年總產量45億立方米計算,25%的混凝土采用現代技術生產每年可以減少1.8億噸左右的碳排放;使用工業廢料(如煤熱電廠排放的粉煤灰、煉鋼廠排放的粒化高爐礦渣、生產硅金屬排放的硅灰等)部分代替水泥,以及使用由工業和建筑垃圾制成的再生骨料替代天然砂石料(占混凝土重量80%左右),通過這些技術生產的綠色混凝土既改善了性能(如強度和耐久性),又可消除工業廢料對環境的危害,相應減少水泥生產的能耗與污染,有效地保護了環境。混凝土原料和成品的輸送都離不開交通運輸,2010年我國與混凝土相關的物流量達到202.5億噸以上(混凝土原料物流為2.15噸/立方米,成品物流為2.35噸/立方米,以年產量45億立方米計),通過優化混凝土產業物流,可大大緩解國家交通資源緊張的狀況。
通過以上的簡單對比和分析不難看出,混凝土的生產與資源和能源密切相關,而采用不同工藝技術對資源、能源和環境所產生的影響,則有天壤之別。
(二)應從減少社會財富浪費、提升社會文明水平的高度,思考混凝土產業的發展。
混凝土是具有生命屬性的,產品本身的壽命,完全可以達到或超過100年甚至可達200年、300年之久。但同樣是由混凝土澆注的建筑物,有些生命長度可以達到一二百年,如18世紀英國海港中的埃迪斯頓燈塔,在海浪中使用百余年;甚至屹立千年的古羅馬萬神殿和我國的長城,也是由膠凝材料砌筑。然而形成鮮明對比的是有些現代的建筑物(比如普通的住宅)卻因為種種原因,生命長度只是50年左右甚至更短,反差之大,發人深省。
不論是作為公共產品還是私有財產,這兩種不同生命長度所產生的社會價值以及對社會造成的影響可謂判若云泥。雖然,建筑物和構筑物的壽命并不完全由混凝土決定,但從理論上講,混凝土本身的耐久性是影響其壽命的最重要因素之一。而混凝土的耐久性與科學技術水平、生產控制及管理水平、政府的管理和引導水平等因素有關,通過設置科學的標準并嚴格監控來提高混凝土質量,延長建筑物和構筑物的生命長度,減少的不僅是重建費用,更減少了能源和資源方面的消耗及對環境的不利影響。
同時,隨著社會的發展和文明的進步,社會各階層對建筑物的需求也在升級。中國經過改革開放30多年的發展,居有定所的目標達到后,人們會追求更高的生活品質,所以,具有較強安全可靠性、高度節能環保性、與自然和諧相處、促進人體健康的建筑物會成為需求的主流。這一需求,完全可以通過綠色化、智能化的混凝土產品來滿足。運用現代建筑技術與信息技術、計算機和網絡技術、自動控制技術等有機結合,高速、快捷傳輸各種信息,普通消費者在家中可以隨時查詢建筑物的混凝土質量控制狀況,可以為人們提供安全可靠的居住和工作環境。
從一定意義上講,發展高品質、綠色化、智能化的混凝土產業,相當于增加了社會財富,提升了生活質量和文明水平。所以,我們的行業和政府及社會有必要站在提升社會文明水平的高度,關注混凝土產業的發展。
綜上所述,混凝土雖然是一個傳統產業,但是通過創新思路、轉變理念,通過現代技術和工藝,完全可以賦予混凝土產品以高科技水平、高文化含量、高品質?長壽命的特性,通過產業的信息化、智能化,將給整條產業鏈帶來革命性的變化,混凝土產業完全可以同時也必須走低碳、綠色、節約能源與節約資源的發展道路。
當前我國混凝土產業發展狀況及存在的問題在建設資源節約型、環境友好型社會的背景下,混凝土產業低碳發展、綠色發展的大趨勢是毋庸置疑的。不可否認,在新世紀最初的10年里,混凝土產業在強?勁市場需求的拉動下飛速發展,這10年可謂發展最快、發展質量最高、發展成就最大的10年。但是,從戰略的高度看,由于監管缺位等原因,目前我國混凝土產業的發展現狀依舊不容樂觀,低端重復建設嚴重,產業整體水平不高。比如,2010年我國混凝土及其制品的市場總量約達1.5萬億元以上,如此巨大的一個產業,卻沒有產業規劃,其發展之分散與盲目可見一斑。
而混凝土產業的低端無序發展,造成最直接的不良后果就是質量事故頻發、建筑壽命過短。如上文所述,混凝土是我國最主要的建筑結構材料之一,一般用于建筑的承重部位,如果使用混凝土的強度不足或耐久性差,很可能導致鋼筋混凝土結構存在安全隱患,嚴重的會導致整座建筑倒塌。
近年來,我國由于混凝土質量不過關而引發的建筑安全事故和糾紛時有發生。如2009年8月,北京首個“兩限房”項目西三旗某小區爆出“墻脆脆”問題,部分房屋陽臺質量不合格,“碎墻塊用手一捏便成散沙狀”,主要原因是操作人員未按照混凝土配比要求進行攪拌,導致混凝土強度不足;而2010年8月北京大興區一處在建的保障性住房項目因混凝土強度不符合設計要求,出現嚴重質量問題,被迫停工停售,并拆除了其中6棟樓房。作為首都的北京尚且如此,全國其他地方的建筑安全狀況就更不容樂觀了,我國每年因混凝土質量問題造成的經濟損失達數百億元。[Page]
目前,影響我國混凝土產業提升整體水平、進一步向高端發展的因素很多,具體而言,主要有以下幾個方面。
(一)混凝土生產企業多,但規模普遍偏小、集中度低,非理性競爭愈演愈烈。
目前,我國混凝土市場消費需求旺盛,這一產業中的多數企業或多或少都能盈利,這就為眾多中小型企業提供了廣闊的生存空間。工業普查數據表明,目前我國有5000多家預拌混凝土企業,但截至2009年,還沒有一個獨立法人企業年銷售預拌混凝土達到1800萬立方米(即占全國混凝土年產量的千分之五),企業規模普遍偏小是個不爭的事實。產業集中度低對整個行業的資源優化配置形成很大的障礙,使得我國混凝土產業產能低下,而產能低下和生產過度分散勢必造成資源的嚴重浪費,不利于產業技術創新和降低運營成本。
另外,眾多企業分散在全國各地,其中有國有、民營,國有企業有的隸屬中央、有的則隸屬地方各級政府,每個企業有自己不同的利益,在這種情況下,企業之間相互爭資源、爭原料、爭運輸、爭市場,行業內惡性競爭嚴重,各地“諸侯”混戰,地方保護主義盛行在所難免,造成整個市場貿易秩序混亂,產品價格逐漸降低,行業利潤向虧損的邊緣滑落,產品質量和性能難以得到保證,這些都妨礙了行業進一步做大做強。可以說,產業集中度不高、規模不大、區域發展不平衡、無序競爭等狀況已嚴重制約了我國混凝土產業的健康發展。
(二)混凝土產量高,但商品化、專業化程度過低。
應用和發展預拌混凝土,對保證工程質量、加快施工速度、保護施工環境起著有效和不可忽視的作用。我國的預拌混凝土攪拌站始建于20世紀70年代后期的上海、常州等地,隨后,由于建設的需要和政府的支持,東中部城市預拌混凝土發展較快,每年以約15%的幅度遞增。但在西部地區,預拌混凝土的發展還有待時日。據不完全統計,2010年全國混凝土總產量約為45億立方米,其中預拌混凝土總量約10.8億立方米,占全部混凝土產量的24%,而美國預拌混凝土占所使用混凝土產量的84%,瑞典的比例為83%,緊隨其后的為日本、澳大利亞等國,發達國家這一比例普遍在80%以上。
預拌混凝土的使用情況是反映一個國家建筑工業化和施工技術發展水平的重要指標,我國混凝土商品化程度低,反映出的是專業化、規模化程度低。目前,我國近八成混凝土是由無專業資質企業或建筑施工企業自拌生產的,這些企業相對來說環保等級低、精細化水平不高,既造成設備利用率低、資源浪費、粉塵和噪音污染等問題,同時,管理混亂的施工現場、非專業人員的操作都難以保障混凝土產品和工程建設的質量。而大多數小企業和少數預拌混凝土攪拌站沒有長期的發展戰略規劃,只貪圖眼前利益,缺乏提高產品質量的壓力和動力,難以滿足建筑結構和工程新技術發展的需要,也制約了混凝土產業整體水平的提升。
(三)資質條件太寬、準入門檻過低,資質審查標準不科學,政府相關部門缺乏有效監督。
近年來,混凝土行業發展快速且效益好,一些地方和部門錯誤地認為混凝土生產上馬簡單,來錢快,便放手發展。很多建筑施工企業也抱著“肥水不流外人田”的心態,隨意增設攪拌站點。目前,我國混凝土行業準入制度不完善、進入門檻過低,對進入這一行業的企業缺乏科學有效的資質審查標準,于是在巨大的市場需求和較高利潤率的驅動下,大量資金進入混凝土行業,企業管理粗放,缺乏專業管理和技術人才,造成盲目發展、低水平重復建設的嚴重問題,導致低端產品產能過剩、質量難以達標,而技術含量高的優質產品卻少有人能生產。
而負責對混凝土專業企業進行資質管理的部門,只對固定資產、注冊資金和從業人員等作出較為簡單的規定,無法有效監控產品的生產過程,只能通過資料審查、現場抽查等方式進行管理,難以適應快速發展的混凝土市場需求,對保證產品質量缺乏行之有效的管理手段。部分地方行業政策執行力度不夠,嚴重阻礙了預拌混凝土產業的健康發展。
(四)企業科研資金投入普遍不足,新技術、新材料、新工藝推廣缺乏力度,人才梯隊建設受限,創新能力不強。
近年來,隨著我國經濟的快速發展,市場對混凝土的要求也越來越高,如高速鐵路、機場、海港碼頭等大型項目很多要求強度C60以上、使用壽命100年以上的高性能混凝土,類似產品將越來越成為市場需求的主流。但是,目前我國混凝土企業科研資金投入不足、研發能力薄弱、專業人才缺乏,對高強度、高性能及其他特殊混凝土技術儲備嚴重不足。
如上文所述,我國混凝土企業大多規模小、本身財力有限,大部分企業沒有科技研發資金投入,既難以自主創新,對新技術、新材料又缺乏敏銳的洞察力和消化能力,生產存在著低水平、低層次、無特色、同質化的問題,極大地制約了高科技含量混凝土產品的研究與開發。有的混凝土企業,缺乏有職稱的專業技術人員,經驗更是無從談起,這在很大程度上制約了企業技術水平的提高和科技創新。加之很多企業目光較短,不是通過研發、采用新技術培育企業實實在在的競爭力,而將資金用于低成本擴張上,以低價、墊資搶占市場份額,所謂的技術質量控制不過是靠道聽途說獲得,不僅企業發展后勁不足,而且已對正常的市場秩序形成干擾,造成低端粗放發展的惡性循環。
綜上所述,長期以來我國混凝土產業發展分散和粗放,造成產業整體水平不高,導致混凝土產品質量和建筑安全狀況不容樂觀,帶來的環境影響也頗為嚴重。混凝土這一重要產業的綜合發展水平,與我國當下的經濟和科技實力相比照已遠遠落后了。因此,優化混凝土產業資源配置、改變產業的發展環境、加大科研投入、增強創新能力、加大技術儲備等工作迫在眉睫、刻不容緩。[Page]
促進混凝土產業健康發展,應抓緊制定產業規劃和加強政府監管作為從業者,應該創新思路、轉變發展理念,從節約資源能源和提升社會文明的高度來推進產業發展;從政府層面來講,應給予更多的重視與關注,從強化專業化生產和加強政府監管兩個關鍵環節下手,推動混凝土產業健康發展。
第一,在宏觀經濟層面,應該把混凝土作為一個產業來對待,給予高度重視。制定產業發展規劃,并單獨納入國家統計口徑。
目前,我國混凝土市場規模達到每年1.5萬億元以上,國內像這樣的產業并不多,而這樣的傳統產業更少,對城市建設與社會發展有著不可替代的作用。所以,國家有必要重視其發展,將混凝土作為一個產業來對待。從目前我國基礎設施建設的發展階段、混凝土產業的特征和發展中面臨的問題來看,由國家制定產業規劃、出臺相關政策、進行適度的宏觀調控,已經是當務之急。
首先,在當前以及未來的一段時間內,我國仍將處在城市化穩步推進、基礎設施建設快速發展的階段,市場對混凝土的需求量很大,如果任憑眼下混凝土產業無序發展的狀況持續下去,必將影響建設目標的實現。因為,一方面,混凝土質量是建筑工程質量的保證,惡性競爭誘發的價格戰會引發混凝土質量滑坡,任何一個攪拌站的質量失控都將對基建造成嚴重的影響;另一方面砂石資源日漸稀缺、水泥價格上漲,混凝土的原材料儲備已經上升到城市建設發展戰略的高度,有關部門和企業必須高度重視,應制訂產業規劃,并根據規劃控制水泥、砂石資源,保證原材料的戰略儲備和混凝土的生產、供應能力。
其次,就混凝土產業的特征而言,它既屬于制造業又屬于建筑業,因其不可存儲性帶來的不可異地貿易性,使得一地行業競爭的剩余產品不能通過市場貿易手段直接銷售至異地市場,因此,市場機制在調節其發展方面并不是很有效,如果缺乏必要的產業規劃,混凝土產業很容易陷入惡性競爭的困境,所以必須引入適度的政府調控以遏制惡性競爭。
最后,混凝土產業還存在企業小而散、市場混亂無序、管理和服務水平低以及行業自律等問題,要解決這些問題、緩解各方矛盾,單純依靠市場機制是不行的,必須依靠政府的積極介入,由行業主管部門制訂產業規劃、加大管理力度,促進混凝土產業持續健康發展。
第二,建立行業職業資格制度,制定科學具體的企業資質標準,提高準入門檻;鼓勵兼并重組,提高產業的集中度和專業化水平,打造行業龍頭企業。
由于缺乏相關的政策和標準,在混凝土市場需求量上升的情況下,各地無數小企業、攪拌站紛紛上馬,只顧短期利益,造成了當前我國混凝土生產企業規模小、缺乏資質、技術裝備落后、專業化水平低、產品質量不穩定,產能過剩與市場秩序混亂已經是不爭的事實,這已經成為制約產業整體水平提升的最大障礙。如果不及時采取措施加以調控,混凝土產業的發展將難以為繼。
要改變這一現狀,推進產業健康發展,必須嚴格控制增量、抑制產能過剩。應實行市場準入制度,由國家出臺相關政策,制定科學而具體的企業資質標準(如注冊資本、人員、設備、混凝土專項試驗室等),對混凝土生產的相關指標,如工藝與裝備、能源消耗、物耗、環境保護、質量保證體系、生產管理、企業生產集中度等做出盡可能詳盡而科學的規定,嚴格新建項目監督監管,以便提高行業準入門檻,明確規定非專業企業不能從事混凝土生產和經營,施工單位不得購買沒有專業資質證書企業生產的預拌混凝土,改變目前分散混亂的發展格局。
同時,國家應鼓勵兼并重組,加強對企業兼并重組的引導和政策扶持,引領行業企業合并、資產收購等多種形式的整合,盡快調整產品結構,淘汰落后生產工藝,優化產能存量和產業組織結構,推進產業結構的深層次調整,提高產業的集中度和專業化水平,打造行業龍頭企業。
第三,明確管理部門法律責任,強化行業協會作用。
從職責劃分看,國家發改委、工信部、住建部、科技部、環保部、國家質檢總局、國家統計局等部委都可以積極探索混凝土產業的管理辦法,從規劃、價格、宏觀調控、質量監督管理、能耗物耗等方面出臺相關政策和規定,加強對混凝土產業的規范管理、促進混凝土行業的健康發展。
行業協會介于政府與混凝土生產經營企業之間,是政府與企業的橋梁和紐帶,政府應賦予行業協會更多的行業協調職能。當前,應注意完善混凝土行業協會的功能并強化其作用,通過行業協會落實行業政策,推動行業誠信建設,建立健全自律性管理規定和職業道德準則,有助于協助會員企業改善經營管理,提高企業經濟運行和產品質量水平,確保建設工程質量和安全,規范企業市場行為、切實維護市場秩序,提升社會誠信度,最終促進混凝土產業整體水平的提升。
第四,發展和使用信息監管技術,提高智能化管理水平。
隨著新科技革命的不斷發展、計算機和因特網的普及,為混凝土產業發展奠定了良好的信息化基礎,信息化與智能化管理將成為混凝土企業生產管理的趨勢。生產規模的不斷擴大,各種大型設備的不斷增加,要求企業必須依靠現代科技裝備、采取科學規范的管理手段,進行有效的生產指揮。利用現代信息監管技術,可以實時監控整個生產作業過程的各個環節,將不同工區、不同作業場地及工作完成的質量與效果盡收眼底,并且可以對超限數據自動發出預警,不僅可以提高生產管理效率,也最大限度降低了事故發生的可能性,給安全生產工作帶來重要保證。對于網絡狀況不佳的場地,在混凝土生產全過程中可以采用“數字黑匣子”等綜合技術,自動完整地將全部原始生產數據存儲在質量監控平臺“黑匣子”中備查,逐步采取遠程自動監督系統,進行常態和動態監控。
混凝土已經是工業社會和現代生活不可缺少的組成部分,這一產業的健康發展,不僅關系到我國民生建筑安全、包括軍事工程在內的重點工程安全,也涉及環境保護、資源綜合開發利用和科技的發展與進步,關系到未來的社會發展成本。所以,不論是這一產業的從業者,還是政府有關部門,都應該從新的高度重視混凝土產業并規劃其發展。通過上文所述的相關措施,用5年左右的時間,將我國混凝土生產質量提高到世界先進水平,是完全有可能的,這將給我國的經濟發展和社會進步帶來巨大的效益和深遠的積極影響。
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