道路工程“碳足跡”調(diào)研

道路工程“碳足跡”調(diào)研碳足跡名詞來源低碳經(jīng)濟(jì)是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)模式，是人類社會繼農(nóng)業(yè)文明、工業(yè)文明之后的又一次重大進(jìn)步。因此，我們必須依靠科技創(chuàng)新，不斷調(diào)整結(jié)構(gòu)，逐步向可持續(xù)發(fā)展的能源體系過渡?！▏夷茉磳＜易稍兾瘑T會秘書長王思強(qiáng)認(rèn)為，在這一目標(biāo)面前，科技創(chuàng)新才是惟一出路。我們根據(jù)媒體披露的數(shù)據(jù)及碳排放的測算公式，對公路養(yǎng)護(hù)中碳排放情況進(jìn)行了大致的測算，讓我們看看創(chuàng)新帶來的奇跡。哥本哈根會議之后，一個(gè)名為〃碳足跡〃的名詞開始走進(jìn)我們的生活。碳足跡就是〃個(gè)人、組織、活動或產(chǎn)品直接或者間接導(dǎo)致的溫室氣體排放總量〃，對于公路養(yǎng)護(hù)行業(yè)，傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)工藝包括了開山采石、瀝青提取、瀝青混合料拌和、瀝青混合料運(yùn)輸、瀝青混合料攤鋪等一系列〃足跡〃。二.道路工程碳排放計(jì)算模型研究現(xiàn)狀國內(nèi)道路工程碳排放量計(jì)算研究現(xiàn)狀我國對于公路建設(shè)中如何節(jié)約能源、減少碳排放量的研究還處于起步階段，目前普遍在應(yīng)用綠色道路材料和技術(shù)以及提高建設(shè)材料的再回收利用率等方面開展了一定的研究工作，初步形成了幾項(xiàng)具有一定節(jié)能減排效果的共性技術(shù)或措施：（1） 采用低固碳、低能耗的綠色建設(shè)材料，降低道路建設(shè)全壽命周期內(nèi)的固碳量；（2） 選用溫拌或者冷拌瀝青混合料技術(shù)，通過降低瀝青混合料的拌制和攤鋪溫度從而減少能源消耗和碳排放，實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好與人性化服務(wù)等功能；（3） 通過對瀝青混合料采取就地或者廠拌再生技術(shù)，減少對道路原材料的需求，提高資源的再生利用率，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用功能；（4） 鼓勵就地取材，減少材料在運(yùn)輸過程中的能源消耗及碳排放量國外道路工程碳排放量計(jì)算模型國外發(fā)達(dá)國家在計(jì)算和評估道路工程碳排放量方面已經(jīng)取得了一些初步成果，不少學(xué)者提出了碳排放量計(jì)算模型。（1） 國外目前較為典型的成果之一是由國際道路聯(lián)合會（IRF）開發(fā)的一款溫室氣體計(jì)算器（CHANGER）。CHANGER碳排放計(jì)算軟件有3個(gè)功能模塊組成：數(shù)據(jù)收集模塊，材料信息模塊和結(jié)果輸出模塊（2） 英國交通研究實(shí)驗(yàn)室（TRL）受英國公路局的委托，開發(fā)了一款二氧化碳排

放量計(jì)算工具（asPECT），其核心是以道路工程全壽命周期內(nèi)的固碳量為計(jì)算對象，是英國工程建設(shè)碳管理系統(tǒng)的重要組成部分。.道路工程各主要階段碳排放計(jì)算原材料開采：一個(gè)開山采石場使用5只風(fēng)槍，一天工作8小時(shí)，消耗800度電，每年可生產(chǎn)50萬噸石料，產(chǎn)生的二氧化碳排放約為230噸。而我國每年公路養(yǎng)護(hù)產(chǎn)生的廢舊石料超過5000萬噸，如用新料代替這些廢料，將造成約2.3萬噸二氧化碳的排放；同時(shí)，開山采石大面積破壞了可吸收二氧化碳的山林。原材料運(yùn)輸：如由采石場將5000萬噸的石料運(yùn)至10公里外的拌和場，使用20噸位自卸車將運(yùn)送250萬次，按照30升/百公里的綜合油耗計(jì)算，往返將造成約4萬噸二氧化碳排放。原材料加工：（石油瀝青的提煉；巖石破碎分級；回收材料的二次利用）例如瀝青混合料拌和：1噸熱拌瀝青混合料會排放18公斤二氧化碳，我國公路市場每年消耗2.4億噸瀝青混合料，其中有約5000萬噸用于公路養(yǎng)護(hù)，產(chǎn)生的二氧化碳為90萬噸。加工材料運(yùn)輸：（運(yùn)輸不同的原材料至混合料加工廠（例如：瀝青拌和廠））如由瀝青拌和樓將5000萬噸瀝青混合料運(yùn)往10公里外的施工現(xiàn)場，往返將產(chǎn)生約4萬噸二氧化碳排放。渣土的運(yùn)輸：傳統(tǒng)銑刨工藝將產(chǎn)生的約5000萬噸渣土廢料，按照往返運(yùn)輸距離為10公里來計(jì)算，將產(chǎn)生約4萬噸二氧化碳排放。飩刨路面：銑刨路面產(chǎn)生的碳排放也是驚人的，以某款銑刨機(jī)為例：該銑刨機(jī)工作寬度為2米，其滿負(fù)荷耗油量達(dá)到了每小時(shí)75升，以銑刨速度每分鐘10米計(jì)算，每小時(shí)可銑刨路面120平方米。2010年我國道路將有8000公里進(jìn)入大、中修期，按照雙向四車道計(jì)算，共計(jì)1.2億平方米，對這些瀝青料進(jìn)行銑刨的話，油耗將超過7500萬升，產(chǎn)生碳排放約20.07萬噸。經(jīng)過以上粗略的計(jì)算，我國公路養(yǎng)護(hù)中一年產(chǎn)生的二氧化碳超過130萬噸，如此多的二氧化碳排放，足可以填滿26萬個(gè)奧運(yùn)會專用游泳池四.道路工程中減少碳排放的新技術(shù)低碳混凝土低碳混凝土可降低CO2的排放量，減輕環(huán)境負(fù)荷，是一種新型綠色環(huán)?；炷?；它是是一種低毒少害、節(jié)約資源、減少排放的綠色環(huán)保混凝土，在生產(chǎn)過程中，使用工業(yè)副產(chǎn)品ECM水泥（一種低碳水泥）替代普通水泥，可降低40%CO2的排放量（如表1所示），從而減輕了環(huán)境負(fù)荷，有利于能源節(jié)省和生態(tài)平衡。英國Tarmac公司生產(chǎn)的低碳

混凝土已被大量應(yīng)用于港口、道路等多種建筑工程中，獲得了業(yè)界的高度肯定。ECM水泥作為摻合料摻入混凝土中，能改善混凝土的工程性能，其自身能發(fā)生水化反應(yīng)，可大幅度提高混凝土的長期強(qiáng)度。在混凝土中1kgECM水泥對28d齡期強(qiáng)度的作用將超過1kg普通硅酸鹽水泥作用。表1種類CO2排放量(kg/m3)典型應(yīng)用普通混凝土粉煤灰（30%）混凝土低碳混凝土（50%ECM水泥）C30基礎(chǔ)工程298237158C35地面工程316257173C40結(jié)構(gòu)工程350287201溫拌瀝青混合料對溫拌瀝青混合料（WMA）熱拌瀝青混合料（HMA）生產(chǎn)能耗值的測量和計(jì)算，對利用WMA替代HMA作為路面材料的節(jié)能效果進(jìn)行了定量核算；并結(jié)合瀝青路面攤鋪的實(shí)際工程設(shè)計(jì)檢測方案，通過實(shí)地檢測對WMA替代HWA進(jìn)行路面攤鋪這一重要環(huán)節(jié)的減排效果進(jìn)行了定量化，測試和分析結(jié)果顯示，采用適當(dāng)?shù)臏匕杓夹g(shù)，生產(chǎn)耗能可降低22.4%，但是提高生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能源利用效率才是降耗的重要途徑，對攤鋪施工的實(shí)地測量表明，WMA替代HWA攤鋪可使瀝青煙排放降幅53.1%，一氧化碳排放可降低35.4%，二氧化氮排放可降低53%，二氧化硫可降低63.1%，綜合有機(jī)物化合物VOC排放降幅達(dá)56.2%，利用WMA替代HWA作為路面材料減排效果十分明顯。表2瀝青熱拌與溫拌和碳排放數(shù)據(jù)比較測試項(xiàng)目熱拌溫拌降幅（％）O（%）14.617.5-19.9CO（%）4.82.645.8CO（%）70.225.963.1NO(mg/L)62.226.158.0SO(mg/L)17.210.141.3五小結(jié)調(diào)查結(jié)果表明：國外多個(gè)國家已經(jīng)對道路工程碳排放開展了一定的研究，對道路工程壽命周期內(nèi)的能耗與碳排放進(jìn)行了計(jì)算，初步形成了一些碳排放計(jì)算模型和軟件，并且也針對實(shí)際工程建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行了碳排放的計(jì)算，對采取不同技術(shù)方案的必選具有一定的指導(dǎo)效果。當(dāng)公路養(yǎng)護(hù)工作日益成為我們需要面對的重點(diǎn)和難點(diǎn)，我們要更加清楚地認(rèn)識到技術(shù)創(chuàng)新和科技進(jìn)步對于公路養(yǎng)護(hù)管理工作的作用。只有在科技進(jìn)步上下功夫，才能走出一條可持續(xù)發(fā)展的養(yǎng)管之路。因此，對于在國外已