【原创】2020年度我国生态混凝土制品与应用发展报告
“十三五”时期是全面建成小康社会的最后五年,也是污染防治攻坚战全面开展的五年。这五年,生态环境保护工作发生历史性、转折性、全局性变化,生态文明建设力度之大前所未有,“绿水青山就是金山银山”的理念不断深入人心,生态环境保护各项工作都取得重要进展,我国生态环境质量得到较大改善、生态环境保护事业得到了较快地发展。2020年是“十三五”规划的收官之年,加强生态文明建设必须协同推进经济高质量发展与生态环境高水平保护的理念日渐深入人心,生态混凝土的发展对我国生态文明建设具有重要的意义,是保护生态环境与可持续发展的必然选择,行业也迎来了高质量创新发展的历史机遇期。
一、生态混凝土行业面临的重大机遇与政策利好
2020年新年伊始的新冠肺炎疫情给我们生态混凝土行业的发展带来严峻挑战,疫情延缓复工对行业企业形成了短期不利影响,上半年行业的营业收入与利润总额均有所下降。随着各地疫情得到有效控制,以及一系列国家利好政策的陆续出台,国家逆周期调节力度加大,基建投资增速回升,工程建设市场持续回暖,生态混凝土行业实现了恢复性增长,行业经济运行呈现“前低后高”的运行态势,总体发展仍将保持稳定。生态混凝土制品主要应用于水环境综合整治、市政工程、生态环境治理与修复等工程中,对我国生态文明建设起到积极的推动作用。
(一)水利水运行业
2020年1月,全国水利工作会议在北京召开。李克强总理作出重要批示,并强调要坚定不移地践行“水利工程补短板、水利行业强监管”的水利改革发展总基调,把治水兴水这一关系中华民族永续发展的大事办好。
4月23日,水利部印发了《关于做好河湖生态流量确定和保障工作的指导意见》,对加强全国河湖生态流量保障工作做出安排部署。
7月8日,李克强总理主持召开国务院常务会议,研究部署2020—2022年重点推进150项重大水利工程建设。水利部将多渠道筹集建设资金,加大各级财政投入,深化投融资体制机制改革,以市场化改革推动加快水利工程建设。
8月20日,扎实推进长三角一体化发展座谈会上,习近平强调,长三角地区是长江经济带的龙头,不仅要在经济发展上走在前列,也要在生态保护和建设上带好头。
8月31日,中共中央政治局召开会议,审议《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》,会议指出,要把黄河流域生态保护和高质量发展作为事关中华民族伟大复兴的千秋大计,改善黄河流域生态环境,促进全流域高质量发展,改善人民群众生活,让黄河成为造福人民的幸福河。会议还强调,要因地制宜改善黄河流域生态环境。
这一系列利好政策为生态混凝土行业的发展带来重大市场机遇。2020年至2022年国家重点推进150项重大水利工程建设,工程主要包括防洪减灾、水资源优化配置、灌溉节水和供水、水生态保护修复、智慧水利等五大类,总投资约1.29万亿元,带动直接和间接投资约6.6万亿元。工程实施后,预计可治理河道长度约2950公里,增加年供水能力约420亿立方米。这些工程中有96项涉及到京津冀协同发展、长江经济带发展、黄河流域生态保护和高质量发展等。截至7月,国家发改委已累计下达2020年度重大水利工程中央预算内投资528亿元,以支持各地加快推进工程建设。截至9月,150项重大水利工程已批复立项37项,开工23项。
(二)市政工程建设领域
市政工程建设涉及公共交通设施、给水、排水、城市防洪、环境卫生等基础设施建设。根据政府工作报告,2020年拟安排地方政府专项债券3.75万亿元,比去年增加1.6万亿元,重点支持既促消费惠民生又调结构增后劲的“两新一重”建设。截止7月份,累计专项债发行2.47万亿,其中,六成左右投向交通基础设施、市政和产业园区、城乡建设、生态环保等领域重大基础设施项目建设基建。2月末,全国PPP综合信息平台项目管理库统计数据显示,生态建设和环境保护累计项目数为927个,占比约为9.8%,累计项目投资额10060亿元。
根据《全国城市市政基础设施建设“十三五”规划》要求,到2020年建成与小康社会相适应的布局合理、设施配套、功能完备、安全高效的现代化城市市政基础设施体系,并围绕基本民生需求充分保障、城市人居环境持续改善、城市安全水平显著提升、绿色智慧引领转型发展、城市承载能力全面增强等提出了24项城市市政基础设施的发展指标。随着我国城镇化进程的快速推进,以及政府在市政工程建设方面的固定资产投资不断增长,国家发改委及地方发改委等相关部门6月份公布43项重大基建项目的最新进展,总投资额超7400亿元。此外,全国共有26个地区发布专门针对“新基建”的政策文件。据不完全统计,从“新基建”项目发布数量来看,目前共有超过4550个“新基建”项目出炉。
海绵城市建设拉动新一轮城市建设热潮。根据国务院《关于推进海绵城市建设的指导意见》要求,到2020年城市建成区将有20%以上的面积达到海绵城市建设要求,2030年城市建成区80%以上的面积达到目标要求,到2020年全国城市建成区面积约6万平方公里,2030年建成区面积约8万平方公里。按住建部估计的海绵城市建设每平方公里投资1-1.5亿元测算,到2020年,总投资规模将达到1.2-1.8万亿;到2030年,总投资规模将达6.4-9.6万亿元。
这些都为生态混凝土制品在市政工程领域的应用提供了广阔的市场空间。
(三)生态环境修复与治理领域
随着环境保护理念的深化,国家不断加大自然生态系统和环境保护力度,开展水土流失综合治理,加大荒漠化治理力度,扩大森林、湖泊、湿地面积,加强自然保护区保护,实施重大生态修复工程,逐步健全主体功能区制度,推进生态保护红线工作,生态保护和建设不断取得新成效,生态状况显著改善。生态保护和环境治理的投资额增速不断提高,至2020年,我国在环境污染治理上的投资将达到1.42万亿元。
近年来,随着国家《“十三五”生态环境保护规划》、《全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》以及6月3日由国家发展改革委、自然资源部联合印发《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划(2021—2035年)》等一系列政策的发布,进一步完善了生态环境治理修复制度,加快构建生态环境治理体系,健全保障举措,增强系统性和完整性,大幅提升生态环境治理能力。这都为生态混凝土制品在生态环境修复与治理提供了广阔的市场空间。青藏高原生态屏障区、黄河重点生态区(含黄土高原生态屏障)等七大重点生态功能区,以及在此基础上实施的九大生态保护和修复重大工程,总投资额超过3万亿元。仅广东就提出了2020年全省建成250个绿色矿山的总目标。
二、生态混凝土行业新发展
生态混凝土行业符合国家对于建设资源节约型和环境友好型社会的要求,各类制品和技术在水利水运、市政工程建设以及生态环境治理与修复工程中的应用越来越广泛,并朝着工厂化、预制化、标准化、集成化的方向发展。
(一)水环境综合整治工程
水利水运是生态混凝土最重要的应用领域之一。国家一系列水环境综合治理的政策和措施推出,为生态混凝土制品在水利水运工程中的应用提供了广阔的平台,强度高、耐久性好、价格适中及施工工艺和安装过程更加简便快捷等优势,使得生态混凝土制品已经被广泛用于河道边坡治理、河道岸坡防护工程等重大的水利水运工程中。
建华建材(中国)有限公司利用企业在装配式技术方面的优势,已经形成了装配式绿色生态框护岸、预制仿木桩生态护岸、预制装配式L型挡土墙生态护岸、预制装配式空箱护岸、预制混凝土波浪桩护岸等系列装配式生态护岸技术,为国内各类边坡治理工程提供强有力技术支撑,有效实现边坡修复、固土复绿、黑臭治理、构建生态廊道,促进装配化技术在生态环境治理工程中的发展。同时,公司与科研院所和设计单位携手推进产品和技术研发,推动了生态混凝土行业的创新发展。
上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司、上海市堤防(泵闸)设施管理处共同设计研发的生态混凝土在上海苏州河堤防达标改造工程中的创新设计与系统应用项目,通过应用生态混凝土装配式防汛墙、3D打印技术、艺术造型模板技术等创新地完成了河道总长22.15km,综合治理总长30.11km的苏州河环境综合整治工程,工程概算总投资为136386.24万元。
长江勘测规划设计研究有限责任公司、三峡大学联合承担的引江济淮工程中生态混凝土预制块岸坡防护与生态景观的修复工程,采取植被砼生态护坡技术对边坡进行生态恢复,并设计了相应的喷灌设施,使得黄金峡水利枢纽坝肩开挖产生高陡硬质边坡更好地融入到当地自然景观当中。项目完成后,右岸坝肩边坡生态恢复实施面积达6855m2。
中设设计集团设计的丹金溧漕河金坛段工业化装配式护岸项目,很好地将装配式护岸应用于河道护岸项目,有效地缩短施工时间,减小了对周边环境的影响,减少能耗,绿化航道,为今后内河航道中装配式护岸的应用推广奠定了基础。
由佛山水木金谷环境科技有限公司研发的棕榈石生态护岸,既打破了传统混凝土或石块铺砌河岸无法恢复植被,割裂水体与河岸生态,既影响景观又破坏了水陆过渡带的生态的问题,又以其刚性砌块,透水铺装、柔性链接的特点,使得铺砌的河岸具备抗洪水冲刷能力强,可以实现自绿化的特点,能连接水陆过渡带,帮助构筑水清、岸绿原生态河貌。
生态混凝土砌块、生态混凝土挡墙等产品在多项水利水运工程中也获得了较大规模应用。如黄河勘测规划设计研究院有限公司规划设计的开封一渠六河生态治理项目应用了大规模三角生态砌块,工程总长度28.6km,总投资37.5亿元,工程内容包括截污控污、河道清淤、桥梁建设、水生态修复和景观提升。2020年6月,全河道对市民开放,工程投入使用。引江济淮工程输水线路总长723公里,总投资912.71亿元,该工程是一项以城乡供水和发展江淮航运为主,结合灌溉补水和改善巢湖及淮河水生态环境为主要任务的大型跨流域调水工程,由中水淮河规划设计研究有限公司、安徽省水利水电勘测设计院负责工程项目规划设计,安徽清水岩生态科技有限公司生产制造的四叶草干硬性混凝土砌块在河道中发挥固土护岸及恢复河道的生态功能。
(二)市政基础设施及景观建设工程
市政工程中生态混凝土制品的应用也有显著增长,伴随着国家海绵城市和地下综合管廊建设的发展,生态混凝土产品和相关技术应用更加广泛,迎来了广阔的市场空间。
由北京土人城市规划设计股份有限公司与建华建材集团合力打造的江西南昌鱼尾洲公园项目,项目总计55万m2,总投资1.6亿,其中水系35万m2,采用了多项生态混凝土产品及技术:延水系周边2m宽梁板一体化清水混凝土栈道7600m2;沁水、观景平台大小60余个,约计10000m2;曲折回转穿梭于水系树岛之间2.5m宽的发光石星光清水混凝土栈道3700m2。该项目生态环境功能与景观艺术完美融合,获得行业盛誉。
上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司设计研发的预制装配式海绵人行道路面技术应用于上海市虹口曲阳街道,项目结合松花江路人行道改造工程,完成了国内首条装配式海绵型人行道试验路,形成了装配式人行道铺装技术,大大加快工程进度,减少现场操作时间,降低环境影响,同时更容易控制工程质量,保证人行道的耐久性,促进了装配式海绵型人行道路面技术的推广。
中晶泉工建材有限公司联合上海市园林设计研究总院有限公司设计的中晶展示中心,项目占地面积7944m2,按照海绵城市标准,遵循生态优先的原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保排水防涝安全的前提下,最大限度地实施雨水在区域内的积存、渗透和净化,促进雨水资源的再利用和生态环境保护,应用了各类生态预制混凝土透水制品。园区涵盖透水路面砖、路面板、墙体砖、预制件、异形件等产品多达175种,排列组合方式多达56种,透水砖铺装场地内透水速度可达每公顷每秒270升。该项目为海绵城市建设和风景园林设计建造提供了很好的应用范例。
北京中景橙石科技股份有限公司的砾石聚合物艺术地面工艺、洗砂艺术地面工艺、玻璃骨料艺术地面工艺等应用于多个代表性地面工程项目。其中,华新水泥厂旧址入口广场项目达1.1万m2,采用当地尾矿废料作为骨料,项目共应用约291吨尾矿。
安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司设计的道路工程装配式混凝土桩板结构,在多个高速公路新建和改扩建工程中得到广泛应用。项目依靠科技创新,寻求一种新的道路结构,改变了传统路基的概念,使得路基形成无需借土和填土,并能减少路基放坡,较大节省征地面积,从而节约土地资源,保护生态环境。且该工程用板梁和管桩实现了工厂预制化和现场装配化,减少了现场施工环境污染,践行了绿色建造的理念。
(三)生态环境修复与治理工程
生态环境治理与生态修复主要针对区域流域范围内严重受损、退化、崩溃的生态系统,包括矿藏、水流、森林、山岭、草原、荒地、海域、滩涂等自然资源系统进行生态重建。
由天津水泥工业设计研究院有限公司和昆明顺弘新材料有限公司从改善混凝土的透水透气性、提高植物养分供给、改善植物生长环境角度,联合研发的低碱度的肥效缓释型陶粒植生混凝土,该混凝土对资源和能源消耗少,与自然生态系统相协调,对环境负荷小,并且能够主动改善环境。
武汉理工大学先进工程技术研究院和武汉理工大学联合研发的生态UHPC高耐久多功能海洋漂浮结构,以生态UHPC为主要基材,由UHPC浮箱、UHPC管和UHPC套筒组合连接而成的管-箱漂浮式结构,结构以浮箱为节点,通过管道的纵横连接,构成可无限扩展的阵列式漂浮骨架主体,经与适当的平台或上部结构相配合,可构成远海渔场网箱、海上补给和观光平台、综合海洋能源平台和海洋维权执法平台等,具有优异的抗海水侵蚀性、抗风浪能力,可大大降低维护成本。
(四)其他工程领域
随着城市化进程的加快,城市人口及规模不断扩大,人们对城市生态环境的日益重视,对建筑物进行立体绿化美化,逐渐受到越来越多城市的青睐,推动了城市建(构)筑物立体绿化的发展,促进了生态混凝土制品在城市建(构)筑物立体绿化工程中的广泛应用。
中建工程产业技术研究院有限公司设计研发的立体绿化技术及工程应用项目,绿植墙的研发和设计、阳台绿化中外立面悬挂花盆的设计与研发、屋顶绿化中模块化种植容器的研发与设计,让“混凝土森林”变成真正的绿色天然森林,使人们的绿化概念从二维空间飞跃到三维空间,将成为未来建筑发展的新趋势。
上海卓欧建筑装饰工程有限公司利用超高性能混凝土生产绿植花钵,在恒基旭辉新天地立面应用了2500个花钵组成一座城市“立体花园”。夏季,葱郁的植物不仅可以遮阴并弱化太阳西晒效应,减少对空调的需求。冬季,有助于阳光照射到室内,同时土壤和植物体量将有助于建筑在寒冷的冬季保温,形成热缓冲。该应用为今后城市建筑物的立体绿化设计建造提供了较好的模板。
三、生态混凝土行业发展所面临的问题和挑战
尽管我国生态混凝土行业取得了较大发展,但还存在很多突出问题,对行业的未来发展带来一定挑战:
1. 行业的标准问题:
因为生态混凝土行业在我国起步较晚,相关的标准建设还比较滞后,在产品生产环节没有形成规范的生产操作流程,产品质量参差不齐;在应用环节没有标准化的安装、施工和验收规范,导致部分生态混凝土工程质量缺乏有效的管控。
2.产品的创新问题:
行业整体的标准化、规模化、工业化水平还不高,核心技术、核心产品和核心装备比较有限,产品和技术的创新水平及能力、同质化、低水平竞争等问题比较突出,一定程度上制约了产品的推广和应用。
3.人才的培养问题:
目前,很多生态混凝土产品及技术都是混凝土与水泥制品行业的通用性技术,缺乏根据不同应用领域、应用场景的深入研究,行业整体的研发能力还不强,相关的管理、研发、技术、生产和施工人员短缺,专业技术水平不强,人才培养及可持续发展问题也制约着行业更高水平的发展。
2021年是“十四五”的开局之年。国家“十四五”规划纲要明确坚持绿色发展导向、推动绿色发展转型,以生态环境高水平保护推动经济社会高质量发展,增强生态环境质量改善的内生动力,坚持目标导向、结果导向,以改善生态环境质量为核心,生态保护与环境治理并重。生态混凝土行业仍然处于重要战略机遇期,在可预见的未来,仍具有广阔的市场空间和良好的发展前景,加快拓展行业发展的新领域、新需求、新市场,更快地适应行业内外部环境的变化,积极作为,必将迎来更高质量、更加坚实稳步的发展。
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