(中国环境保护产业协会噪声与振动控制委员会,北京 100037)
2017年是我国实施“十三五”规划的重要一年,也是供给侧结构性改革的深化之年。随着中国共产党第十九次全国代表大会的召开,全面统筹推进“五位一体”总体布局和协调推进“四个全面”战略布局,适应把握引领经济发展新常态,以提高发展质量和效益为中心,坚持宏观政策要稳、产业政策要准、微观政策要活、改革政策要实、社会政策要托底的政策思路,坚持以推进供给侧结构性改革为主线,适度扩大总需求,加强预期引导,深化创新驱动,稳增长、促改革、调结构、惠民生、防风险,促进经济平稳健康发展和社会和谐稳定。
我国噪声与振动控制行业经历了2016年的产业低谷后,2017年开始复苏。对于噪声与振动控制专业而言,“十三五”期间的市场发展方向还是相对集中在公路、铁路(特别是城市轨道交通和城际铁路)、电力(发电与输变电)等领域。值得关注的技术和市场趋势有:阵列式消声器等高效节能消声降噪技术,从整体布局上统筹获取减振降噪收益的技术理念,阻燃、抗老化、耐候性好的新型吸声材料和隔声材料,噪声与振动控制技术及产品的长效性评估、全寿命周期综合性价比以及运营维护技术规范的研究和考核,噪声与振动测量仪器、专业化的声学实验室或测试台架以及智能化的自动加工制造装备,噪声、振动在线监测仪器以及噪声地图、SoundPLAN软件等预测评估技术,噪声与振动控制工程专业化设计咨和“一揽子系统解决方案”服务等。
自国家环境保护部2016年恢复设置“噪声处”以来,《噪声污染防治法》的修订和“声导则”的修编等工作加速推进,这必将有力促进噪声与振动领域法规、标准、技术规范的完善与更新。期待尽快完成对《社会生活环境噪声排放标准》(GB 22337-2008)、《城市区域环境振动标准》(GB 10071-88)的修订工作。
2017年,环境保护部大气环境管理司属下设的大气面源与噪声环境管理处(简称噪声处),积极开展了《噪声法》和《声导则》修订的预研工作,为推进噪声与振动控制领域法律法规和技术标准体系建设,发挥了强有力的引领和助推作用。同时,环境保护部提出了《2017年国家先进污染防治技术目录(环境噪声与振动控制领域)》,对行业内有代表性的先进技术和产品进行了归类整理,指导了技术发展的方向。
据不完全统计,2017年全国共有311个地级及以上城市报送了功能区声环境质量监测数据,四个季度共监测了21,838点次,昼间、夜间各10,919点次。昼间共有10,041个监测点次达标,总点次达标率为92.0%;夜间共有8075个监测点次达标,总点次达标率为74.0%。各类功能区昼间监测点次达标率均高于夜间。其中4a类功能区夜间超标状况最为严重,全国城市4a类区夜间点次达标率仅为52.0%,省会城市仅为20.5%。与2016年相比,报送功能区声环境质量监测数据的城市总数增加2个。全国城市0类功能区夜间、1类功能区夜间、4a类功能区夜间、4b类功能区昼间点次达标率有所上升,其他各类功能区点次达标率均不同程度下降。其中部分省会城市的功能区总点达标率如表1所示。
表1 2017年部分省会城市功能区总点次达标率
2017年,国家共制定印发了《声学 声压法测定噪声源声功率级和声能量级 混响场内小型可移动声源工程法硬壁测试室比较法》《声学 噪声性听力损失的评估》《声学 自由场环境评定测试方法》《声学 环境噪声评价中脉冲声事件暴露声级分布的计算方法》《声学声压法测定噪声源声功率级和声能量级 采用反射面上方包络测量面的简易法》《声学机动车辆定置噪声声压级测量方法》《声学建筑和建筑构件隔声测量第18部分:建筑构件雨噪声隔声的实验室测量》《声学动刚度测定第1部分:普通浮筑楼板下的弹性材料》《功能区声环境质量自动监测技术规范》《环境噪声自动监测系统技术要求》10个标准。正是环境噪声与振动控制领域相关技术政策和标准体系建设的不断完善,持续推进着噪声与振动控制行业的技术进步和业务拓展。这些环保相关标准和法规为环保行业的发展和治理市场需求提供了有利的空间,有效促进了噪声污染防治企业的产业升级。
2017年供给侧结构性改革有序推进,全年经济运行从缓中趋稳到稳中有进,工业生产较2016年有明显改善,平稳增长,企业效益趋势逐渐好转。
钢铁、有色金属、玻璃棉等上游行业为噪声控制产品生产及工程实施等提供原材料,其价格波动直接影响噪声控制行业的成本,进而对噪声控制行业的利润产生影响。能源与大宗原材料价格上涨、人工成本上升都会增加环保行业的营运成本,从而对盈利带来冲击。而环保行业又具有很强的公益性,其需求变化在很大程度上取决于产业政策。国家对环保产业扶持力度的加大,将进一步提升环保产业下游高污染、高耗能工业企业的治污减排需求,从而助益于环保产业的发展。
“十三五”期间环保产业将撬动万亿级投资。从全国的环保实际投资情况来看,“十二五”期间,共有2.52万亿元银行贷款和社会资本投入到环保领域,近几年仍保持在平稳水平。从产业投资规模来看,预计“十三五”期间环保产业投资相比“十二五”将增长250%,其中水处理产业投资增幅将达到60%。《关于推进海绵城市建设的指导意见》“城市综合管廊”“黑臭水体处理”“水十条”“大气十条”“土十条”等政策将直接撬动万亿元级产业投资,“十三五”期间环保产业投资规模预计将达到17万亿元。
据发达国家经验,环保投入占GDP的比重达到3%,才能有效实现环境改善。近年来,国家在环保领域的投入不断加大,环保投入占GDP的比重逐年上升。2015年底,我国节能环保产业投入值占GDP比重达到2.1%左右;预计2020年节能环保产业投入值占GDP比重将达到3%。
总体来说,2017年全国噪声与振动控制领域的产业规模和效益增长幅度与2016年相比呈现一定程度的回升。据初步统计,2017年全国噪声与振动污染防治行业总产值约为135亿元,其中噪声控制工程与装备约71亿元。2017年全国从事噪声与振动控制相关产业和工程技术服务的企业总数约600家,从业总人数接近2万人;专业从事噪声与振动控制相关产业、年产值超过亿元的专业企业已有30余家、主营业务收入超过2000万元的规模以上企业达110余家。
近年来噪声与振动污染防治行业总产值情况汇总见表2及下图。
表2 近年来噪声与振动污染防治行业总产值情况汇总
近年来噪声与振动污染防治行业总产值情况示意图
2017年,噪声与振动控制行业的阵列式消声技术、阻尼弹簧浮置道床隔振系统等12项技术入选2017年《国家先进污染防治技术目录(环境噪声与振动控制领域)》。
(1)阵列式消声技术能有效提升低频、高频段降噪效果,系统阻力损失小。适用于大风量、低压头的通风消声,如地铁隧道通风空调和大型建筑风道等通风噪声控制。
(2)阻尼弹簧浮置道床隔振系统可在获得较低系统固有频率的同时保持较高的轨道精度;满足各项安全和运营平顺性要求,同时具有失效指示、应急限位等。适用于减振效果要求较高的特殊地铁路段(涉及居住、文教、文物古迹、医院等路段),电厂、建筑物、桥梁等需要特殊减振、降噪的部位。
(3)噪声预测及噪声地图绘制技术将传统的监测技术、GIS技术和计算机仿真技术有机结合,利用已有的监测技术和数据,凭借科学的声学预测模型,实现整个区域声环境质量和变化趋势的把握,噪声地图绘制实现三维可视化,为环境噪声管理提供有力支撑。
(4)预制短板浮置减振道床基于快速施工的拼装技术的应用,预制短板连接采用刚性连接和柔性连接,提高连接后形成的道床系统的综合受力能力,结构简单、安装运输便捷,后期维护方便。主要应用于新建或改建对减振要求高的地铁路段。
(5)橡胶基高阻尼隔声技术通过阻尼材料配方及其与金属板的组合工艺的改进,提高结构的隔声性能,形成兼有减振、隔声双重性能的新型材料。适用于传播途径的隔声。
(6)水泵复合隔振技术采用二次隔振技术,有效提高隔振效率。
(7)集中式冷却塔通风降噪技术景观性能良好,成本较低。进出气通道的分设,有利于改善冷却塔的热工性能。适用于多台冷却塔、热泵集中设置情况下的噪声控制。
(8)全采光隔声通风节能窗在满足通风需求同时,吸收环境噪声,采用隔热断桥铝型材和塑料型材两大类型材,选用中空玻璃,保温隔热效果良好。适用于大多数建筑物墙体。
(9)电抗器隔声技术模块化设计,有利于快速拆装与维护,通风降噪效果好,能够实现自动控制。适用于较高通风要求和消防要求的高噪声设备的噪声控制。
(10)一种应用于隔声门窗的微型声锁结构技术应用便利,门窗开启方便,集成了传统声锁结构功能,提升整体结构的隔声效果。
(11)大风量高声级尖劈错列复合消声系统与同规格的传统阻性片式消声器相比较,有效气流通道面积较大,风速较慢,有利于减少气流压损、减少气流再生噪声。可用于通风换气系统的消声,也可用于排气烟囱的消声。
(12)页岩陶粒吸声板降噪技术以页岩陶粒为主材,配以胶凝材料制成吸声构件,采用固定限位方式,铺设在铁路无砟轨道顶面,在源头吸收降低铁路轮轨区域噪声。适用于轨道交通的轮轨噪声控制。
2017年噪声与振动控制行业的市场特点依旧是工程技术难度的不断提升和工程低价中标的白热化竞争并存,市场动态则聚焦在部分骨干企业的发展壮大。
近年来,部分重点工程的装机容量和设计布局日益提升,甚至临近专业技术极限,其噪声与振动控制难度和技术风险有所提升,传统经验公式已难以提供足够的技术支撑,工程设计越来越依赖于声学和热力学方面的计算机仿真技术的预测分析,对从业单位的综合技术实力提出了更高要求。这也在客观上促进了噪声控制行业技术水平的整合与提升;部分企业开始重视技术更新与横向交流,通过各种技术、设备引进和升级改造,技术实力和装备水平也在不断提升。
近年来我国城市轨道交通隔振降噪技术领域,在技术集成度、成熟度以及产品的标准化、系列化、自动化、机械化、规模化方面,都取得了长足的进步,填补了大量技术空白。轨道交通噪声与振动控制领域的市场份额也产生了井喷式增长。2017年轨道交通噪声与振动控制技术研发热点向市域快线、160km/h高速线路和预制短板快速施工工艺等方面延伸,对轨道交通全生命周期运维管理服务也给予了高度重视。
但随着外部环境和市场竞争的恶化,噪声与振动控制领域发展的不利因素也日渐彰显:首先是我国工程项目的招投标普遍存在不规范、不科学、不合理的现象,行业壁垒和“潜规则”以及对环保专业资质认证的薄弱,使得噪声与振动控制传统产业队伍的专业优势无法充分体现。部分政府招投标项目更是明确规定最低价中标策略,常诱发同业间恶性低价竞争;大部分噪声与振动控制行业的工程成本较难控制,基本处于微利状态。
其次是随着环保理念的提升和对行业热点的关注,引发了电力、石化、铁路等领域一些新的行业垄断;而许多原本没有噪声与振动控制技术背景的企业,或出于体系优势或迫于生存压力,也开始向环保领域转向、渗透。这些企业虽专业技术极度欠缺,但往往具有较强的规模和人脉优势,从而加剧了本领域商业竞争的激化和无序运作的风险。
再则是各类甲方工程尾款的拖欠现象日益普遍,资金占压严重进入恶性循环,企业资金流转困难,综合盈利能力进一步降低。
目前,普遍存在对噪声与振动控制专业领域不够重视甚至完全忽视的情况。噪声与振动控制领域的政策、法规、标准体系建设很不到位;目前噪声与振动污染防治工作总体上与大众的期望和诉求、与建设生态文明国家的目标还存在较大差距;管理体制也不够完善,纠纷仲裁和解决机制不够健全;污染防治“理念”和投入力度不够,同时仍存在忽视农村与小城镇污染防治的痼疾。对噪声与振动控制产业队伍的科研创新、技术开发、团队建设长期缺乏关怀与支持。
目前,在中国环境保护产业协会会员单位中专业从事噪声控制工程与装备制造的主要(骨干)企业有:北京绿创声学工程股份有限公司、四川正升环保科技有限公司(四川正升声学科技有限公司)、深圳中雅机电实业有限公司、北京天润康隆科技股份有限公司、南京常荣声学股份有限公司、北京九州一轨隔振技术有限公司、上海申华声学装备有限公司、上海新华净环保工程有限公司、北京万讯达声学设备有限公司、福建天盛恒达声学材料科技有限公司、杭州爱华仪器有限公司等。其中年产值逾亿元的企业30家,主营业务收入超过2000万元规模以上企业超过110家;主板上市公司有华电重工股份公司,创业板上市公司有浙江天铁股份有限公司,新三板上市企业有北京天润康隆科技股份有限公司、南京常荣声学股份有限公司、北京绿创声学工程股份有限公司等3家。
多年来,这些骨干企业普遍经历了噪声与振动控制工程实践的磨砺和考验,大都达到了较高的技术实力和装备水平,工程设计、产品研发和质量控制水平相对较高,也取得了十分丰富的工程业绩及实践经验。其中部分骨干企业还积极开展了自备声学实验室、消声器检测台架等基础科研条件的建设,有力推进了全行业的技术进步。
近年来,国内在噪声与振动控制领域的基础理论研究和深层次技术研究开发投入的力度下降,目前虽然累积取得了100多项科研成果,但同一水平的重复研究居多,真正具有高科技含量、拥有自主知识产权的科研成果很少,造成我国噪声与振动控制研究水平与发达国家的差距加大,主要体现在噪声与振动源分析预测技术、噪声与振动设备计算机辅助设计技术、噪声与振动设备计算机辅助制造技术、高速运输系统噪声与振动控制设备研究、新材料研究开发等方面。近期受各种因素影响,对噪声与振动控制专业领域得到的关注与支持在一定程度上有所削弱,一些必要的科研课题立项暂时得不到重视与支持,许多噪声治理项目的委托测试被拖延甚至被搁置。一些重要的基础研究无法开展。
噪声与振动控制规范化设计文件的制订对本领域技术的发展有重要作用,建立完整的设计规范体系是噪声与振动控制工程设计和产品制作的指导性文件,也是噪声与振动控制产业健康有序发展的重要保证。发达国家制订的设计规范涉及面广,而且很细,工程中遇到的问题都可以在规范化设计文件中找到依据。这些指导性技术文件包括:《低噪声机器设计导则》《消声器设计及在噪声控制中的应用》《隔声罩设计及在噪声控制中的应用》《隔声屏障设计规范》《低噪声工作场所设计导则》《建筑施工噪声控制导则》等。近年来,我国开始着手进行相关设计文件的制定,但与发达国家仍存在较大的差距,应尽快与国际接轨。
发达国家拥有强大的技术储备,在工程设计中,他们应用本国的声源与振源数据库,通过噪声与振动传播规律的计算软件,采用CAD软件设计系统进行优化设计,因而可以以最小的投资,达到最优的减振降噪目的。而我国的噪声与振动控制专家,从技术上能够承接各种类型的噪声与振动控制工程的设计,但在设计手段与方法上与发达国家存在很大差距,故工程设计工作的效率和精度相对偏低。
国内大多数的噪声控制产品及工程的性能和质量明显不如发达国家的同类产品,这主要受限于我国噪声与振动控制产品制造业的生产规模、加工能力和企业整体素质。我国现有的400多家噪声与振动控制设备生产企业,大部分为乡镇企业和集体所有制企业,产业规模不大,年营业额不足1000万元的企业占70%,这些厂家大多生产工艺装备落后,缺少专用生产工具和设备,有些加工环节只能靠手工完成,基本不具备规模化生产能力,也不具备非标准化设备的加工能力和设备安装能力。大多数企业没有必要的噪声与振动控制产品质量检测手段,导致产品加工粗糙,外观不美,存在较大质量问题。
噪声与振动控制产业市场是被动市场,投资降噪是被动的,因此技术要求(标准)普遍低于发达国家,大多数噪声控制产品和工程的性能和质量也明显不如发达国家,所以很多噪声控制产品(工程)停留在“能对付就行”,没想做到最高水平。
具体以交通噪声控制专业为例,对于国内的公路和轨道交通噪声与振动控制,制约其发挥功效的原因如下:
(1)从交通噪声控制工程设计角度看,对交通噪声的污染影响范围缺乏准确有效地预测手段是影响交通噪声控制工程设计的重要因素。造成现状的原因包括两个方面:1)声源方面:国内对于不同道路车辆混入率、平均车速等缺乏系统有效的研究,交通噪声预测分析的准确性较差。欧美国家均指定权威的研究机构,确立交通噪声声源模型(美国联邦公路局(FHWA)模型、德国RLS90模型、英国交通部CRTN模型),而国内尚无相关的权威模型。2)工程设计方面:缺乏对工程设计有实际指导意义的设计标准和手册。
(2)从交通噪声控制技术角度看,国内对于各种降噪措施的适用范围、经济性等缺乏系统研究,使用随意性较大。另外,交通噪声控制技术比较单调,在生态化、景观化方面考虑较少。
(3)从验收和监测角度看,公路交通降噪措施的验收、监测方法和手段欠缺,造成大量降噪措施的效果难以达到国家声环境标准的要求。
环保产业是一个法规和政策引导型行业,这是环保产业区别于其他产业的一个突出特点。纵观世界各国环境保护历史可以看到,环境保护法规健全,环境标准与环境执法越严格的国家,环保产业也就越发达,在国际市场中占优势的环保技术也就越多,市场占有量也就越大。因此,应进一步加强我国噪声与振动污染控制领域的立法,完善和健全该领域的标准、法规体系建设,尽快与国际接轨。另外在管理层面,还应进一步加大执法力度。
在等效采用国际标准的基础上,根据我国国情制定有关噪声与振动控制导则规范,将噪声与振动治理中基本的、通用的技术要求,贯穿工程的设计、施工、验收、运行的全过程。使噪声与振动治理工程规范化、合理化、法制化是非常必要的,不仅可以规范行业的竞争行为,使噪声治理措施更合理、产品质量更优、工程造价降低、节约资源,还可以促进企业的技术进步,提升整个噪声治理行业水平。
建设资源节约型和环境友好型社会主要是向绿色经济、低碳经济转型。环境保护部正在推进实施低碳产品认证,以紧跟国际低碳经济潮流。要覆盖全国的工业产品,以工业污染全防全控和环境风险防范作为防护重点,促进国家产业和产品结构升级以及技术进步。中国环境保护产业协会噪声与振动控制委员会一贯坚持倡导以噪声与振动控制应从设备源头做起的原则,强调“源强降噪”正是促进节能降耗的最佳技术路线。
加强我国在噪声与振动控制领域基础研究和具有前瞻性的创新技术研究等深层次研究的开发力度;在积极推动对引进技术消化吸收的基础上,坚持自主创新,大力开展自主知识产权的技术创新和新产品研发,不断推动企业的技术进步;建立我国噪声与振动污染源数据库;通过引进和合作,开发适合我国国情的噪声与振动传递规律计算软件和CAD优化设计软件系统,用以提高我国产品开发与工程设计的档次和水平;注重现代新技术(如:计算机技术、数字技术、有源控制技术等)在噪声与振动控制中的应用,开发出科技含量高,拥有自主知识产权的噪声控制产品,使我国噪声与振动控制产业在技术层面得到提升,提高我国噪声与振动控制产品在国际市场的竞争力。
在目前较为严峻的价格竞争和技术比拼的市场格局下,行业骨干企业普遍面临流动资金缺乏和技术实力不足的双重压力。中国环境保护产业协会噪声与振动控制委员会亟需在国家系列环保政策及市场需求的共同作用下,努力协调企业之间在生产经营、技术合作和生产竞争中出现的问题,创造同行企业间良性竞争的氛围和客观条件;在绿色信贷和技术培训、产品认证等方面全力支持骨干企业的发展,重点扶持一批在噪声与振动污染控制领域有一定基础的骨干企业,在加工设备和技术力量的配备上加大对他们的支持力度,在政策上予以倾斜,努力促进大型集团公司的建立和发展,同时也要多关心中小企业的成长,他们是未来行业发展的基础和希望。应积极推动中小企业的技术进步,对那些技术力量薄弱的加工企业进行整合,或横向联合与重组,通过联合起来成立大的企业集团,或合并到其他企业中,改变我国目前噪声与振动污染控制企业“小而散”的状况;引导企业和市场向标准化、规模化、专业化、多元化方向发展,不断提高噪声与振动控制企业的整体素质,树立企业整体形象,提高我国在国际市场中的竞争能力。