公路設(shè)計(jì)與施工環(huán)節(jié)節(jié)能減排評(píng)價(jià)研究范文

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摘要：

以節(jié)約資源和減少排碳、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展和保護(hù)人類(lèi)生存環(huán)境為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)公路項(xiàng)目建設(shè)前期、施工期的碳排放評(píng)價(jià)的可行性進(jìn)行探索分析，研究關(guān)鍵參數(shù)導(dǎo)致的碳排放，建立公路設(shè)計(jì)與施工的碳排放評(píng)價(jià)方法，對(duì)于在公路設(shè)計(jì)和施工階段進(jìn)行更有前瞻性的投資分析和設(shè)計(jì)具有理論意義。

關(guān)鍵詞：

公路設(shè)計(jì)與施工；節(jié)能減排；可行性研究

0引言

節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境是我國(guó)的基本國(guó)策，注重的是解決人與自然的和諧問(wèn)題?！熬G色交通”作為交通運(yùn)輸部黨組提出的推進(jìn)“綜合交通、智慧交通、綠色交通、平安交通”的引領(lǐng)環(huán)節(jié)，就是要通過(guò)技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)綠色發(fā)展，推進(jìn)綠色循環(huán)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，把生態(tài)文明建設(shè)融入交通運(yùn)輸發(fā)展的各方面和全過(guò)程，大力推進(jìn)結(jié)構(gòu)性、技術(shù)性和管理性節(jié)能減排。本文以節(jié)約資源和減少碳排放、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展和保護(hù)人類(lèi)生存環(huán)境為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)公路項(xiàng)目建設(shè)前期、施工期的碳排放評(píng)價(jià)的可行性進(jìn)行探索分析，以達(dá)到基于節(jié)能減排為目的的優(yōu)化道路規(guī)劃與施工，從而實(shí)現(xiàn)道路運(yùn)輸節(jié)能減排的后期效果。

1開(kāi)展公路設(shè)計(jì)及施工環(huán)節(jié)節(jié)能減排評(píng)價(jià)的重要性

公路作為交通運(yùn)輸行業(yè)的重要組成部分，是開(kāi)展節(jié)能減排工作的重要領(lǐng)域。根據(jù)2008年建設(shè)部的估計(jì)，我國(guó)交通行業(yè)的總能耗已接近全社會(huì)總能耗的30%，馬上就要超過(guò)工業(yè)總能耗。而在道路最初建設(shè)階段，即施工階段，能源消耗量最大，占到了84.4%。如果不考慮建設(shè)施工過(guò)程中的碳排放與能耗，將對(duì)我國(guó)環(huán)境與生態(tài)產(chǎn)生重大影響。但目前燃油消耗和碳排放的研究出發(fā)點(diǎn)都是基于車(chē)輛的，一般研究車(chē)輛在不同情況下的油耗排放情況以及影響車(chē)輛燃油消耗的關(guān)鍵因素。其中道路設(shè)計(jì)參數(shù)作為一項(xiàng)指標(biāo)也被考慮到油耗計(jì)算方法中去。但是對(duì)于一條公路設(shè)計(jì)過(guò)程中產(chǎn)生的總體能源消耗情況并沒(méi)有具體描述。公路建設(shè)過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不僅要滿(mǎn)足公路各項(xiàng)正常使用功能，還要考慮公路建設(shè)的成本效益以及對(duì)環(huán)境造成的破壞。如能提取公路設(shè)計(jì)中的主要參數(shù)和碳排放施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)，研究公路在規(guī)劃與設(shè)計(jì)過(guò)程中的碳排放情況，施工過(guò)程中的節(jié)能情況，建立針對(duì)公路設(shè)計(jì)方案和施工的碳排放評(píng)價(jià)方法，確保最終優(yōu)選的方案，盡可能少地消耗能源以及減少對(duì)環(huán)境的影響。同時(shí)，將節(jié)能減排作為約束條件，不僅可以對(duì)公路設(shè)計(jì)方案的能源消耗和環(huán)境影響進(jìn)行評(píng)價(jià)，還可以為一些看起來(lái)可能投入大但是對(duì)能源消耗和環(huán)境影響很小的方案提供可行性分析。

2我國(guó)公路節(jié)能減排評(píng)價(jià)現(xiàn)狀

2.1影響我國(guó)公路設(shè)計(jì)及施工環(huán)節(jié)的控制因素

公路工程不同于其他建筑工程最大的特點(diǎn)，在于公路是一種線(xiàn)形工程結(jié)構(gòu)物，公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定關(guān)系到公路平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)和橫斷面設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)，不同的路線(xiàn)設(shè)計(jì)參數(shù)將決定公路的使用功能、交通安全、工程造價(jià)、經(jīng)濟(jì)效益、沿線(xiàn)環(huán)境以及碳排放程度。根據(jù)目前的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，在公路規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要根據(jù)公路功能、路網(wǎng)規(guī)劃、交通量，并充分考慮項(xiàng)目所在地區(qū)的綜合運(yùn)輸體系、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等因素來(lái)確定，考慮的控制要素主要包括：交通量、公路服務(wù)水平、設(shè)計(jì)速度、公路建筑界限等。

2.2我國(guó)公路節(jié)能減排評(píng)價(jià)現(xiàn)狀

根據(jù)目前公路設(shè)計(jì)中的與環(huán)境相關(guān)的規(guī)范，主要有《公路建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》和《公路環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》。其中提及的環(huán)境影響評(píng)價(jià)主要是指公路對(duì)社會(huì)環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、環(huán)境空氣、環(huán)境噪聲的影響。而其中并未涉及對(duì)環(huán)境影響最大的污染物二氧化碳（CO2）。根據(jù)目前的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，由于速度與燃油消耗有一點(diǎn)關(guān)系，因此上述控制要素中認(rèn)為可能考慮節(jié)能減排的因素只有設(shè)計(jì)車(chē)速，但這與真正意義上將節(jié)能減排作為公路設(shè)計(jì)的約束條件還有很大距離。因此，目前現(xiàn)狀來(lái)看，在道路設(shè)計(jì)和環(huán)境影響評(píng)價(jià)過(guò)程中都未將節(jié)能減排作為約束條件。

2.3理論研究發(fā)展趨勢(shì)

目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于公路工程低碳節(jié)能減排的措施，主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)等方面，力求做到最少的碳排放。在設(shè)計(jì)階段，盡量采用合理的橋梁、隧道方案；降低路基高度，利用風(fēng)積沙填筑路基，科學(xué)計(jì)算土石方開(kāi)挖量和合理布局服務(wù)區(qū)的建筑物。在施工階段，一般通過(guò)減少筑路機(jī)械設(shè)備油耗，實(shí)現(xiàn)施工機(jī)械設(shè)備的節(jié)能減排；采用新型低碳筑路材料、新能源、低碳管理等低碳技術(shù)和管理手段來(lái)降低CO2的排放量。國(guó)內(nèi)針對(duì)公路碳計(jì)量的研究也處于剛剛起步狀態(tài)，對(duì)于公路運(yùn)營(yíng)期碳排放影響因素，目前較為公認(rèn)分別為：車(chē)輛因素、公路自身因素和自然狀態(tài)因素，同時(shí)認(rèn)為公路自身因素是影響公路碳排放的最主要因素。但對(duì)于影響碳排放的最關(guān)鍵因素以及這些關(guān)鍵因素對(duì)公路碳排放的影響程度沒(méi)有進(jìn)行定量分析。

3公路設(shè)計(jì)與施工環(huán)節(jié)碳排放分析

本文研究的公路設(shè)計(jì)與施工評(píng)價(jià)主要是對(duì)道路設(shè)計(jì)方案，對(duì)道路規(guī)劃方案不直接進(jìn)行評(píng)價(jià)，而道路施工情況作為道路設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)的子方面來(lái)體現(xiàn)。

3.1公路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

擬根據(jù)不同路線(xiàn)設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)碳排放的貢獻(xiàn)能力大小不同，對(duì)公路碳排放影響程度最大的路線(xiàn)設(shè)計(jì)關(guān)鍵參數(shù)，便于對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的研究。⑴我國(guó)交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究所在《關(guān)于縱坡與汽車(chē)運(yùn)行速度和油耗之間關(guān)系的研究》中已得出道路縱坡和碳排放之間存在著線(xiàn)性關(guān)系。⑵當(dāng)汽車(chē)行駛在曲線(xiàn)路段時(shí)，需要考慮的重要因素就是橫向穩(wěn)定性，而影響汽車(chē)橫向穩(wěn)定性最關(guān)鍵的參數(shù)之一就是圓曲線(xiàn)半徑。在相同曲率半徑下，隨著車(chē)輛行駛速度的增大，圓曲線(xiàn)半徑對(duì)碳排放的影響程度會(huì)愈加明顯。⑶車(chē)輛經(jīng)過(guò)各種交叉口時(shí)，行駛工況都會(huì)發(fā)生連續(xù)加速或減速狀態(tài)變化，即行駛速度Vs→V0或0，然后再經(jīng)過(guò)V0或0s→Vs的過(guò)程，其中Vs為平原平均行駛速度；V0為在瓶頸路段減速通過(guò)速度。整個(gè)過(guò)程碳排量增量的產(chǎn)生是由于全部交通車(chē)輛通過(guò)瓶頸路段時(shí)連續(xù)制動(dòng)改變了車(chē)輛的行駛工況。通過(guò)對(duì)碳排放量的因素進(jìn)行了詳細(xì)分析，其中速度、坡度是最直接和最核心的因素，所以在建立碳計(jì)量模型時(shí)，速度單獨(dú)影響下的碳排放量和坡度單獨(dú)影響下的碳排放量是模型的主要部分，其他影響因素對(duì)碳排放量的影響作用采用影響因數(shù)來(lái)體現(xiàn)。速度與坡度對(duì)排放量的調(diào)整系數(shù)。

3.2公路施工環(huán)節(jié)

擬研究公路施工關(guān)鍵技術(shù)與碳排放之間的函數(shù)關(guān)系，定量或定性分析和評(píng)估各個(gè)關(guān)鍵參數(shù)與碳排放之間的變化關(guān)系。

⑴低碳施工技術(shù)是公路建設(shè)減少資源浪費(fèi)、降低能源消耗、減緩環(huán)境破壞壓力的關(guān)鍵技術(shù)，具體要求施工期間應(yīng)具備節(jié)能減排的思想，用綠色低碳技術(shù)指導(dǎo)施工，尤其在施工中對(duì)舊瀝青再生利用技術(shù)、機(jī)械設(shè)備節(jié)能節(jié)油技術(shù)以及對(duì)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)與保護(hù)效果評(píng)價(jià)技術(shù)的運(yùn)用方面應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化管理，以最大限度減少碳釋放量和能源消耗Bs。

⑵機(jī)械是現(xiàn)代公路工程建設(shè)不可缺少的施工設(shè)備，其耗油量和廢氣排放量是影響公路低碳效益的重要元素Bj。實(shí)現(xiàn)設(shè)備節(jié)油是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在機(jī)械設(shè)備從生產(chǎn)至報(bào)廢的整個(gè)過(guò)程中，良好節(jié)油節(jié)能效果的實(shí)現(xiàn)是需要制造者、管理者與使用者的共同努力。建設(shè)期碳計(jì)量的計(jì)算與規(guī)劃設(shè)計(jì)期碳計(jì)量的運(yùn)輸相似，只是在建設(shè)期產(chǎn)生了材料的碳排放量Br，因此建設(shè)期的碳計(jì)量可用B計(jì)算。因此，從公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)和施工的技術(shù)角度出發(fā)，研究關(guān)鍵參數(shù)導(dǎo)致的碳排放，建立公路設(shè)計(jì)與施工的碳排放評(píng)價(jià)方法，可對(duì)不同設(shè)計(jì)方案和施工方案導(dǎo)致的碳排放進(jìn)行定量對(duì)比分析。

4結(jié)語(yǔ)

公路建設(shè)及運(yùn)營(yíng)是一個(gè)長(zhǎng)期工程，將可持續(xù)發(fā)展理念從側(cè)重生態(tài)環(huán)保層面延伸到規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、養(yǎng)護(hù)、運(yùn)營(yíng)、管理的全過(guò)程對(duì)節(jié)能減排意義非常重大。本文提出的對(duì)公路設(shè)計(jì)與施工環(huán)節(jié)進(jìn)行碳排放分析評(píng)價(jià)，目的是探索使道路建設(shè)與管理部門(mén)真正了解道路建設(shè)過(guò)程中對(duì)節(jié)能減排的影響與作用，在公路設(shè)計(jì)和施工階段進(jìn)行更有前瞻性的投資分析和設(shè)計(jì)，能夠給公路低碳化建設(shè)提供決策參考，幫助公路建設(shè)部門(mén)和環(huán)境監(jiān)督部門(mén)選擇最優(yōu)低碳建設(shè)策略和環(huán)境監(jiān)督策略。由于公路設(shè)計(jì)和施工環(huán)節(jié)影響碳排放的因素眾多，因此，進(jìn)行科學(xué)的定量計(jì)算還有待進(jìn)一步深入研究。

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作者:李蓮蓮 單位:交通運(yùn)輸部管理干部學(xué)院