浅谈建筑卫生陶瓷能耗限额的修正

刘艳华

( 国建联信认证中心 北京 100831)

能源问题和环境问题是我国经济发展中不可回避的重大问题，为此，高耗能、高污染企业备受关注。我国作为世界上最大的建筑卫生陶瓷生产国，2018年生产建筑陶瓷90.11亿m2，生产卫生陶瓷2.34亿件，能源消耗折标煤约5 700万t，二氧化碳排放总量约14 000万t。为响应国家“十三五”节能减排规划，建筑卫生陶瓷行业制定了节能减排五年规划，对降低综合能耗、淘汰落后产能提出了明确的目标。前不久，国家发改委发布的《产业结构调整指导目录(2019年本)》中，对建筑卫生陶瓷行业的产业结构调整也提出了明确的指导意见，旨在立足现状，引领发展，通过对不同的企业采取一系列鼓励、限制和淘汰的产业政策引导企业转型升级，促进行业健康发展。

我国陶瓷砖单位产品平均综合能耗约为5.8 kgce/m2，卫生陶瓷单位产品平均综合能耗约为620 kgce/t，目前已有80%以上的建筑卫生陶瓷企业的单位产品能耗达到国家标准限额要求。这个结果从一定程度上说明现行的《建筑卫生陶瓷单位产品能源消耗限额标准》(GB 21252-2013)自发布、实施以来，对建筑卫生陶瓷生产企业的能源管理基础建设和节能降耗工作起到了积极的推动作用。但由于我国是建筑卫生陶瓷生产大国，企业的管理水平参差不齐，生产规模、产品品质、技术装备呈多元化发展格局，不同企业的管理方式和管理绩效存在巨大差距，经过近几年的快速发展，整个行业产业格局发生了巨大变化，新产品、新工艺、新技术、新装备层出不穷，随之而来的是新的业态、新的盈利模式和新的管理理念日新月异，行业分化更加明显。2019年3月25日工信部发布的《2019年工业节能监察重点工作计划》，首次将陶瓷工业列入能耗专项监察，并在全国开展能耗标准普及及现场监察。《建筑卫生陶瓷单位产品能源消耗限额》(GB 21252-2013)则是对建筑卫生陶瓷生产企业进行能耗监察的基本依据。调查结果反映，按照该标准，绝大多数建筑卫生陶瓷企业的产品都达到了国家能耗限额标准要求，也出现了一些能耗指标进入先进值的企业。但是，很多在应用节能技术和节能管理方面表现优异的建筑陶瓷企业反而处于限定值水平，大量优秀的卫生陶瓷生产企业则处于准入值水平，这些优秀企业的能耗指标，无一进入先进值行列。由此看来，该标准所倡导的通过加强节能技术改造和加强管理来达到先进值的初衷似乎并没有落到实处。因此，按该标准判定的企业能耗水平的先进与否也已无法客观体现企业的实际能耗水平，在助力行业整体规划和结构调整方面显得无能为力，难以达到鼓励先进淘汰落后的目的。因此，通过对工艺、产品、过程、装备等能耗影响因素的综合考量，对建筑卫生陶瓷单位产品能源消耗限额进行修正，客观真实地反映建筑卫生陶瓷能源消耗现状是十分必要的。

1 建筑卫生陶瓷单位产品能源消耗限额标准的应用

《建筑卫生陶瓷单位产品能源消耗限额》(GB 21252-2013)2013年发布，2014年12月开始正式实施。该标准对卫生陶瓷和不同吸水率的陶瓷砖产品分别规定了综合能耗限定值、准入值和先进值。同时给出了能耗的统计范围、计算方法及节能措施方面的要求。

该标准内容完备、结构完整，可以为不同的建筑卫生陶瓷生产企业提供综合能耗的基本核算方法和合规判定依据。同时也成为政府主管部门对企业进行能耗监察和管理的重要依据。但是通过对不同企业的能耗考察，我们发现依据该标准对企业产品能耗进行核算和能耗水平的判定，在适用性及合理性方面值得进一步探讨，主要体现在以下几方面：

1.1 产品特性

1.1.1 厚度

在建筑卫生陶瓷能耗限额标准中，陶瓷砖产品单位能耗以面积计算，虽然客观上反映了产业结构调整的方向,对建筑陶瓷轻型化起到了鼓励和引导作用，对节能减排起到了一定的促进作用，但同时也带来了新的问题。随着建筑陶瓷产品的多样化和多功能化，特别是陶瓷薄板等高端产品的大面积推广以及部分功能性建筑陶瓷的研发投产，陶瓷砖的厚度为5～20 mm，如此大的厚度差异，势必带来几乎覆盖产品生产全过程的用能需求的巨大差异，尤其体现在坯体干燥和制品烧成等主要用能过程。

虽然烧成温度、吸水率等工艺指标的差异可能带来能耗水平的差异，但是这个差异相对于产品厚度差别带来的巨大能耗差别而言微不足道。由此可见，在建筑卫生陶瓷能耗限额标准中单纯以面积计算陶瓷砖产品单位能耗的方法在某种程度上已不再能够客观反映产品的实际能耗水平。

1.1.2 吸水率

在《建筑卫生陶瓷单位产品能源消耗限额》(GB 21252-2013)中，陶瓷砖产品按吸水率分3档(E≤0.5%、0.5%10%)，规定了能源消耗限额。由于陶瓷砖用途不同，对吸水率的要求也不同，3档划分不能体现实际能耗差异，即便是吸水率范围最小的瓷质陶瓷砖，在同一原料配方情况下，E≤0.1%与0.4%

与建筑陶瓷不同，按《卫生陶瓷》(GB/T 6952-2015)划分结果，高吸水率(0.5%

1.2 工艺技术

目前，我国建筑卫生陶瓷生产企业工艺技术水平参差不齐，从原料制备到干燥、烧成、后期加工以及厂内运输和仓储，不同企业采取不同的工艺技术带来了一定的能耗差别，如建筑陶瓷的干法制粉工艺比湿法球磨加喷雾干燥工艺可减少用电20%左右，节约燃料90%左右。凡此种种必然导致对单位产品综合能源消耗不同程度的影响。为了进一步了解生产工艺对建筑卫生陶瓷单位产品能耗的影响，我们对日用陶瓷、平板玻璃和水泥产品能耗限额标准进行了对照分析。

1.2.1 自动化程度

在建筑卫生陶瓷行业能源消费结构中，建筑陶瓷电能消耗占制品生产总能耗的15%～20%，卫生陶瓷电能消耗占比为20%～25%。而电能消耗水平在很大程度上取决于生产线的自动化程度。工艺技术越先进，自动化程度越高，电能消耗就越大；反之，生产工艺越是落后，自动化程度越低，电能消耗就越小。工业化程度的提高势必会促进自动化水平的提高，逐步淘汰原有的劳动力密集型生产方式势在必行。而现行能耗限额标准中，未能充分考虑落后的生产方式对行业产业政策的羁绊。有些原始的生产方式，如自然干燥、人工搬运、手工包装等，原本可以通过机器设备完成的工作仍然在由大量的人力劳动来完成。正是这种工业化蜕变的不完全，导致广大产业工人长期处在工作环境恶劣、劳动强度大、收入水平低的尴尬境况。为此我们对自动化程度不同的多家建筑卫生陶瓷生产企业进行了调研，其能耗情况随着自动化程度的不同存在很大差别。工业自动化水平的提高，对于解放生产力和促进行业健康发展具有重大的意义，是国家和行业大力倡导的，但由于自动化程度的提高势必导致电力消耗的大幅增加，由此而来的可能是企业不得不面对的阶梯电价甚至是惩罚性电价。长此以往对于转变经济增长方式和促进行业技术进步将会产生十分不利的影响。

1.2.2 工艺指标

在建筑卫生陶瓷生产过程中，即便是采用相同的工艺，工艺参数的不同也会带来一定的能耗差异。原料细度、干燥温度、烧成制度等技术指标对能耗的高低都有一定的影响。其中烧成温度与产品性能密切相关，对最终产品的综合能耗影响较大。在《日用陶瓷单位产品能源消耗限额标准》(GB 36890-2018)中，对日用陶瓷中的日用瓷器(骨质瓷器和高石英瓷器除外)、骨质瓷器和高石英瓷器，日用陶器按不同的烧成温度分别规定了单位产品能源消耗限额，从一定程度上反应了烧成温度对单位产品综合能耗的影响。在《水泥单位产品能源消耗限额》(GB 16780-2012)中，根据水泥产品中熟料占比情况对能耗限额进行了修正，如在“现有水泥企业水泥单位产品能耗限定值”中规定：如果水泥中熟料占比超过或低于75%，每增减1%，可比水泥综合能耗限定值应增减1.20 kgce/t。这一规定体现了熟料配比对最终产品能耗的影响。因此根据建筑卫生陶瓷的烧成温度等工艺技术指标对能耗限额指标进行调整，是值得探讨的。

1.2.3 工艺过程

近年来，建筑卫生陶瓷行业特定领域作业流程呈标准化趋势，为行业分工逐步细化提供了可能。基于不同的生产规模、自然资源条件、生产技术水平、成本管控要求等各种因素，部分企业开始采用外购精加工原料、外购素坯等接力方式生产建筑卫生陶瓷，建筑陶瓷领域还存在一些单抛冷加工企业。这种非完整工艺生产线的出现，在适用能耗限额标准上没有明确的依据，导致能耗统计口径不一致。

在《日用陶瓷单位产品能源消耗限额标准》(GB 36890-2018)中，根据企业所采用的生产工艺对实际能源消耗的影响，对存在外购坯料和外购釉料情况时的单位产品能耗限额以及含有烤花、电镀工艺的单位产品能耗限额进行了调整。如在该标准“日用陶瓷单位产品能源消耗限额等级1级”中规定：烤花、电镀增加105 kgce/t；外购坯料扣除25 kgce/t；外购釉料扣除25 kgce/t。显然，这种代入和扣除更好地体现了工艺过程对能耗的影响程度。在《水泥单位产品能源消耗限额》(GB 16780-2012)中，对可比水泥产品综合电耗和可比水泥产品综合能耗两个指标，也按有、无外购熟料分别规定了能耗限额。由此可以认为，对于建筑卫生陶瓷生产企业，考虑外购原料和半成品的影响，对能耗限额进行适当的代入或扣减修正更加符合企业实际能源管理要求。

1.2.4 生产装备

采用不同的工艺技术和装备对能效和能耗具有一定的影响。近年来，建筑卫生陶瓷生产中各种新技术、新装备被广泛采用，干法制粉、高压成形、低压快排水、微波干燥、红外干燥、大断面隧道窑、辊道窑用于卫生陶瓷烧成等技术和装备的推广，打破了原有的单一技术、单一设备应用条件下相对稳定的能耗水平，对能耗限额标准的确定提出了新的挑战。在《平板玻璃单位产品能源消耗限额》(GB 21340-2013)中，按熔窑设计日熔化玻璃液量对≤500 t/d、>500≤800 t/d和≥800 t/d的熔窑分别规定了能耗限额，同时从窑龄系数按设计窑龄的前1/3、1/3～2/3前和2/3后分三段对相应熔窑不同作业时期的能耗限额进行了规定。同样，在建筑卫生陶瓷生产过程中，采用不同的生产装备，对产品的综合能耗也会有显著的影响，如不同的制粉设备、干燥设备和窑型对于能耗的影响都是不容忽视的。

1.3 其他影响

除产品性能、工艺、技术、装备外，影响建筑卫生陶瓷生产能耗的因素还有很多，例如：燃料的种类、余热利用、工艺布局等。

在《平板玻璃单位产品能源消耗限额》(GB 21340-2013)中，考虑燃料热利用效率的差别，对采用不同燃料的熔窑设置了燃料等效应系数，作为能耗限额调整的依据。在《水泥单位产品能源消耗限额》(GB 16780-2012)中，对带有余热发电系统的水泥窑生产线，在核算单位产品能耗时，对发电量进行了核减；对熟料和水泥产品进行了强度修正；对工厂坐落位置进行了海拔修正。这些修正措施，在引导和鼓励企业节能减排工作和评价建筑卫生陶瓷能耗水平方面也是可以借鉴的。

2 建筑卫生陶瓷单位产品能源消耗限额修正的探索

由于建筑卫生陶瓷企业的性质、生产规模、经营模式、技术能力、管理水平及所处的环境各不相同，企业的能源管理手段和能源管理绩效千差万别。正是这种差别的存在，使得不同的生产企业在能源消耗、能源使用和能源绩效方面很难横向对比。因此，对于不同企业的关键能源消耗数据进行修正，排除各种干扰信息，使其能源消耗情况能够在一个相对开放和透明的平台上客观呈现，具有重要的现实意义。

2.1 按产品特性修正

1)按厚度或质量。在现有《建筑卫生陶瓷单位产品能源消耗限额》(GB 21252-2013)对建筑陶瓷按面积确定能耗限额标准的基础上，充分考虑产品厚度不同导致的产品能耗水平变化，对不同厚度的陶瓷砖产品分别确定能源消耗限额标准。确定能耗限额标准时，需要考虑国家和行业产业政策的要求，对不同的产品区别对待，对于符合行业发展方向的产品和企业适当倾斜，鼓励这些产品的持续发展，促进企业健康成长。继续探索基于制品质量的能源消耗限额确定原则和方法，也是对能耗限额进行调整的一个重要途径。

2)按吸水率确定能耗限额。根据《陶瓷砖》(GB/T 4100-2015)标准，结合实际情况对陶瓷砖产品至少按五档吸水率(E≤0.5%、0.5%

3)考虑瓷质卫生陶瓷的强度和吸水率，进行修正。

2.2 按生产过程修正

对于非完整工艺生产线，部分生产过程在企业外部完成的，在确定制品能耗限额时，进行代入或扣除，可考虑以下几种情况：

1)外购精加工坯料、釉料的，对外购坯料、釉料按其加工生产过程中所需能耗进行代入或扣除。

2)外购半成品坯体的，对外购半成品坯体按其加工生产过程中所需能耗进行代入或扣除。

3)仅有冷加工过程的，对冷加工过程及其相关活动单独确定能耗限额。

2.3 按工艺、技术、设备调整

由于建筑卫生陶瓷生产工艺、技术路径和所用设备的多样化，导致整个产品生产过程的能耗水平存在差异。在确定产品能耗限额时，可以重点考虑以下几种情况：

1)建筑陶瓷的粉料制备过程中，对湿法球磨加喷雾干燥工艺和干法制粉工艺，分别确定能耗限额。

2)根据机械化和自动化程度，分别确定能耗限额，如对采用高水平的快速干燥设备进行坯体干燥和部分自然干燥工艺的卫生陶瓷生产企业，在确定能耗限额时应予以区别对待。

2.4 其他

1)鼓励企业配置环保设备设施，如除尘设备、脱硫设备和污水处理设施，在确定能耗限额和能耗水平评价时予以考虑。

2)分步定额。为了便于统计、分析和比较，可以考虑就典型工序确定分步能耗限额标准，作为企业节能管理提供指南。

3 结论

综上所述，建筑卫生陶瓷企业的节能减排，与行业发展和技术进步息息相关。制定科学合理的能耗限额标准，可以有效地引导企业采用先进的生产工艺和节能技术，不断强化能源管理，促进企业持续健康发展。