PC厂绿色生产的实践与探究

PC厂绿色生产的实践与探究

张晓奔,方弟勇,孙广庆

中建机械有限公司  河北省 065000

摘要：随着社会的发展，环境问题也越发突出。“绿色制造”“碳达峰”“碳中和”等概念的提出，以及一系列有关绿色制造和绿色工厂等标准规范的颁布，都意味着发展绿色制造技术势在必行。绿色制造是解决国家资源和环境问题的重要手段，是实现产业转型升级的重要任务，是行业实现绿色发展的有效途径，同时也是企业承担社会责任的必然选择。工厂是绿色制造的主体。

关键词：PC厂；绿色生产；实践

1工业化PC工厂介绍

PC(PrecastConcrete）是预制混凝土的意思。国际装配式建筑领域把装配式混凝土建筑简称为PC建筑，把预制混凝土构件称为PC构件，把制作混凝土构件的工厂称为PC工厂。PC工厂可以转变传统建筑施工的现场作业模式（特别是大量的混凝土湿作业）方式，是把整体建筑拆分成若干构件，并在工厂按照规定的工艺流程，由专业的技术工人使用自动化机械设备加工完成，然后将PC构件运输到现场进行吊装作业，实现以工业化的生产方式制造房屋。PC工厂大大减少工人劳动强度并缩短工作周期，保证产品质量，提高劳动效率，代表了建筑业未来的发展方向。

PC工厂是新型建筑工业中的重要环节，即构件生产工厂化，其用来实现构件的生产、存储堆放、运输，主要包含厂房、PC生产线、混凝土搅拌站、钢筋生产线、构件堆场及相关辅助设施设备（如起重设备、蒸汽设备、供电设施等）等。

2PC厂绿色生产的实践

2.1绿色管理体系

绿色管理体系核心内容包括以下几点：

(1)PC工厂应针对每项产品制定专门的绿色生产施工组织设计或专项方案，并组织实施。在实施过程中，宜定期对生产现场绿色生产专项方案的落实情况进行检查，采集反映具体过程的管理资料。

(2)PC工厂应设有绿色工厂管理机构，负责有关绿色工厂的制度建设、实施、考核及奖励工作，建立目标责任制。绿色工厂管理机构应确保在工厂内部分配并沟通与绿色工厂相关角色的职责和权限。

(3)绿色工厂管理机构应负责制定相关绿色工厂的中长期规划及年度目标、指标和实施方案。指标应明确且可量化。

(4)绿色工厂管理机构应负责传播绿色制造的概念和知识，定期为工厂员工提供绿色制造相关知识的教育、培训，并对教育和培训的结果进行考评。

2.2PC工厂的规划设计

在PC工厂的规划设计过程中，需充分考虑关于减少能源消耗的因素，并针对性的进行技术研究，在多个方面做到系统性的提高。首先是针对工厂总体需求、场地形状、工厂外交通、供水供电等情况，合理规划厂房、堆场、办公场所等功能区域，实现厂内与厂外之间的人流、物流、水电基础设施流等的高效通畅，降低能耗，还要充分利用地形地貌，合理利用地形的标高，减少建设能耗。其次是规划工厂内的道路、供电线路、供热线路、供水线路等，减少构件原材料入厂房及构件成品入堆场的运距、缩短供热供电供水长度，实现降低成本，节省能源损耗。还有就是厂房车间内PC生产线、搅拌站、钢筋线等布局规划，车间内的物流通道的规划，满足生产工艺需求，保障生产组织的顺畅高效，运行安全可靠，而且转运距离最短，减少生产流通的能耗。另外，还需做好工厂碳中和规划设计，如厂房周围、道路两侧、空地等处进行最大化绿化建设，既实现工厂的美化又实现减排降耗。

2.3环境管理

环境管理主要包括以下方面：

(1)PC工厂应根据GB/T24001的相关要求建立、实施并保持环境管理体系。

(2)PC工厂应配备有环境监测设备，并采用信息化手段对生产线颗粒物的有组织排放进行动态监测。

(3)PC工厂应对水泥和矿粉等的处理、输送、装卸等逸散粉尘的设备和作业场所采取密闭、覆盖、减少物料落差或负压操作等措施，防止粉尘逸出，或负压收集含尘气体净化处理后排放。

(4)PC工厂用水应实现雨污分流；污水储存池、渠等应进行硬化及防渗漏处理。

(5)PC工厂应设置封闭式垃圾站，施工垃圾、生活垃圾分类存放，及时清运，避免有害垃圾对环境造成污染。

2.4能源管理

能源管理主要包括以下方面：

(1)PC工厂应根据GB/T23331的相关要求建立、实施并保持能源管理体系。

(2)PC工厂应优化用能结构，在保证安全、质量的前提下减少不可再生能源投入，宜使用可再生能源代替不可再生能源。

(3)厂区内的公共建筑、居住建筑应充分利用可再生能源供热、制冷，提高高能效电器使用比例。提高节能灯具的使用比例，采取分区、分组与定时自动调光等措施减少能源消耗。

(4)PC工厂宜建立能实现能源消耗在线监控、统计与分析等功能的能源管理中心。

2.5构件养护高效降耗

2.5.1分区控制设计

养护窑空间较大，一般仅按列分区，而每列的长×宽×高为10m×4m×（7～10)m，构件层数为7～15层，在这样的列空间温湿度不均匀，容易造成养护不均。而且每列构件数量较多，按目前的构件生产效率（节拍以10min计算），生产构件就需70～150min，很难实现同步养护，造成部分构件养护时间过长，能源消耗过多，养护效率低。不同的构件养护参数指标不同，但因养护分区域太少，也会造成不同构件进入同一养护区域，使得养护能耗高。

为此设计按列位进一步分区域，每列每4层左右为一独立区域，并对应不同的温度、湿度传感器及不同的伺服控制阀门，保障养护的快速响应性及养护效果的均衡性，既能按需独立养护，实现耗能效率的最大化，又提升了构件的养护效率，提高了工厂的生产效率。

2.5.2丰富的养护工艺设计

构件种类较多，因构件厚度、混凝土等级、混凝土配方等不同，养护工艺需求也不一样，对不同的构件需建立针对性的养护工艺配方。为此设计丰富的养护配方，包括温度配方、湿度配方，能支持多种养护工艺配方的建立及存储，并支持修改删除，调用方便灵活。配方设计支持多段的升温段、恒温段、降温段，为实现不同的温度和湿度控制曲线及养护的精准控制提供丰富的控制参数，达到能耗效率高，构件质量佳。

2.6资源管理

资源管理包含的主要内容如下：

(1)PC工厂应减少有害物质使用，评估有害物质及化学品减量使用或替代的可行性，宜使用回收料、可回收材料替代原生材料和不可回收材料。工厂应按照GB/T29115要求对其原材料使用量的减少进行评价。

(2)PC工厂用水应满足GB/T18916中对应本行业的取水定额要求，并按照GB/T7119的要求定期开展节水评价工作。PC构件生产用水应符合JGJ63的要求，且在不影响产品质量和性能的条件下，减少新鲜水的使用量，提高其使用率。

(3)在不影响产品质量和性能的条件下，宜采用低品位原料替代水泥、砂石的使用，提高钢筋等辅料的使用效率，限制含有重金属离子原料的使用。应采取措施使生产过程中产生的余浆和废料实现资源化利用。

绿色管理体系是整个绿色生产体系的核心；绿色硬件设施是绿色生产体系运行的物质载体；环境管理、能源管理和资源管理则全方位、多角度地为绿色生产体系的实现指明了方向。五个部分有机统一，共同组成了PC工厂绿色生产体系。这是中建科技集团绿色工厂研究团队为进行绿色生产初步制定的总体原则，同时也是相关PC构件生产企业进行绿色生产的有益参考。

结论

在进行绿色改造的过程中，初步总结并建立了PC工厂绿色生产体系。该体系主要包括绿色管理体系、绿色硬件设施、环境管理、能源管理和资源管理等方面，各部分有机统一，对企业进行绿色生产体系建设有较好的参考价值。

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