沮漳河防洪治理工程節(jié)能降耗指標(biāo)體系建立和運(yùn)用

李軍

摘要： 本文以沮漳河防洪治理工程為對(duì)象，具體分析其能耗指標(biāo)體系、相關(guān)的主要施工設(shè)備選型及其配套的主要施工技術(shù)和工藝選擇，并根據(jù)耗能指標(biāo)體系的分析，提出可行的節(jié)能措施。

Abstract： Taking Juzhang River flood control project as an object， this paper analyzes the energy consumption index system， the selection of main construction equipment and the main construction technology and process selection， and puts forward feasible energy-saving measures according to the analysis of energy consumption index system.

關(guān)鍵詞： 防洪治理工程；耗能指標(biāo)；節(jié)能措施

Key words： flood control project；energy index；energy conservation measure

中圖分類號(hào)：TV87 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）11-0051-03

0 引言

沮漳河防洪治理工程橫跨當(dāng)陽(yáng)市、枝江市及荊州區(qū)，該工程對(duì)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義重大，本文以沮漳河防洪治理工程施工期為主要研究對(duì)象，分析其能耗指標(biāo)，并為該工程的節(jié)能提出可行建議。

1 施工期能耗指標(biāo)體系分析

1.1 主體工程施工能耗分析

本工程堤防加固總長(zhǎng)度135.688km，其中新建堤防長(zhǎng)度0.686km，加固堤防135.002km，河道主槽疏挖8.5km。新建、加固、封堵或拆除穿堤建筑物69處，其中新建4處（涵閘3處，泵站1處），加固65處（涵閘42處，泵站23處）。主體工程主要施工內(nèi)容為土方開(kāi)挖、回填、淵塘填筑、堤身錐探灌漿、混凝土（包括混凝土護(hù)坡、堤頂路面和穿堤建筑物混凝土）和水下拋石等。

主要施工機(jī)械設(shè)備為反鏟挖掘機(jī)、自卸汽車、錐探灌漿設(shè)備、粉噴樁機(jī)、混凝土拌和機(jī)和駁船等，施工機(jī)械設(shè)備匯總詳見(jiàn)表1。共計(jì)需求柴油27522.04t，汽油54.6t。

1.2 施工輔助企業(yè)能耗分析

本工程布置在沮漳河兩側(cè)堤內(nèi)，施工項(xiàng)目主要為新建及加固堤防、涵閘、泵站等。根據(jù)各項(xiàng)目施工特點(diǎn)，施工營(yíng)地主要設(shè)置生活區(qū)、機(jī)械設(shè)備停放場(chǎng)、供水供電系統(tǒng)、倉(cāng)庫(kù)等施工輔助設(shè)施。

施工輔助生產(chǎn)系統(tǒng)主要設(shè)備為水泵、電焊機(jī)、鋼筋彎曲機(jī)和切斷機(jī)等，均為電力驅(qū)動(dòng)。

1.3 生產(chǎn)性建筑物能耗

生產(chǎn)性建筑包括混凝土拌和站、綜合加工廠、倉(cāng)庫(kù)等建筑物，均為臨時(shí)建筑物，多為磚混結(jié)構(gòu)，可盡量簡(jiǎn)化布置。除生產(chǎn)建筑少量需要空調(diào)、倉(cāng)庫(kù)類建筑部分儀器儀表需保溫外，其他只需要照明和通風(fēng)。

1.4 生活性建筑物能耗

生活性建筑物主要是施工營(yíng)地，因工程區(qū)域跨度大，施工營(yíng)地采用分區(qū)布置。生活房屋多為磚混結(jié)構(gòu)，部分為臨時(shí)工棚，主要耗能設(shè)備是生活電氣設(shè)備和辦公電氣設(shè)備。

1.5 施工期能耗統(tǒng)計(jì)及分析

根據(jù)本節(jié)分析計(jì)算，施工期能耗匯總統(tǒng)計(jì)如表2。

根據(jù)上述各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)，本工程施工期總耗能為40132.96t標(biāo)準(zhǔn)煤，其中土石方施工能耗量最大，其次是混凝土設(shè)備。

2 主要施工設(shè)備選型及其配套

2.1 土石方施工設(shè)備

①土方開(kāi)挖、回填設(shè)備。土方開(kāi)挖以液壓挖掘機(jī)配自卸汽車為主，考慮能耗強(qiáng)度，道路運(yùn)輸條件，以及挖裝循環(huán)過(guò)程中減少等待等節(jié)能要求，經(jīng)比較選擇以1m3液壓挖掘機(jī)配5～8t自卸汽車為主要挖裝設(shè)備。

針對(duì)設(shè)備所采用的節(jié)能降耗措施有：合理選擇自卸汽車的數(shù)量，使之與挖掘機(jī)的挖裝強(qiáng)度相宜，避免出現(xiàn)車輛過(guò)多產(chǎn)生空車等待，或車輛數(shù)量不夠產(chǎn)生挖掘機(jī)等待的情況，從而減少可避免的能源消耗。

土方回填充分利用原開(kāi)挖土方，盡量達(dá)到節(jié)能目的。

②運(yùn)輸機(jī)械。運(yùn)輸機(jī)械主要采用5～8t自卸汽車等中型機(jī)械，即兼顧了堤頂?shù)缆芳爱?dāng)?shù)剜l(xiāng)村公路的承載能力，又提高了機(jī)械利用效率，減少了能耗。

③其它。土方開(kāi)挖盡可能做到直接用于回填，不能直接利用的運(yùn)往附近臨時(shí)堆放，不計(jì)劃利用（棄渣）的土石方運(yùn)往棄渣場(chǎng)。土石方平衡方式盡量做到環(huán)境保護(hù)、節(jié)約能源、變廢為寶，最大限度節(jié)能降耗。

2.2 混凝土施工設(shè)備

混凝土設(shè)備主要是0.8m3混凝土拌和機(jī)，屬電力驅(qū)動(dòng)；混凝土入倉(cāng)有兩種方式：新建涵閘、泵站混凝土工程量較大，采用輸送泵泵送入倉(cāng)；其它小型涵閘的接長(zhǎng)、加固工程混凝土澆筑強(qiáng)度較低，采用手推膠輪車入倉(cāng)?；炷涟韬筒捎米越ò韬驼痉绞焦?yīng)，材料均在當(dāng)?shù)鼐徒?gòu)買。澆筑設(shè)備在滿足工程要求和進(jìn)度要求的條件下，盡量選用低能耗、污染小的設(shè)備。

3 主要施工技術(shù)和工藝選擇

3.1 施工場(chǎng)地布置方案

由于各建筑物相對(duì)獨(dú)立，各施工輔助企業(yè)只能在建筑物附近就近布置。進(jìn)行分區(qū)布置時(shí)，需分析各施工企業(yè)及施工項(xiàng)目的能耗中心位置，盡量使為施工項(xiàng)目服務(wù)的設(shè)施距能耗（負(fù)荷）中心最近，工程總能耗值最低。

3.2 土石方施工技術(shù)及工藝

①土石方工程以土方開(kāi)挖與回填為主。土方開(kāi)挖工程量大，回填土料主要為開(kāi)挖利用料，塊石和混凝土骨料采用購(gòu)買料。

②開(kāi)挖以1m3液壓挖掘機(jī)配5～8t自卸汽車為主要挖裝設(shè)備，盡量少用斗容小的挖掘機(jī)，自卸汽車噸位過(guò)大不利于節(jié)能，過(guò)小則不能滿足施工強(qiáng)度要求。

3.3 混凝土施工技術(shù)及工藝

混凝土施工主要流程為：立模、扎鋼筋、混凝土入倉(cāng)、平倉(cāng)振搗等。

在進(jìn)行模板及鋼筋吊運(yùn)時(shí)如要利用大型混凝土澆筑設(shè)備，應(yīng)盡量將倉(cāng)面上需要的模板、鋼筋等雜物按汽車吊最大起重量（采用最小起重幅度）一次性吊運(yùn)入倉(cāng)，再利用倉(cāng)面上的8～10t起重設(shè)備吊裝到位，盡量減少施工機(jī)械使用次數(shù)，提高機(jī)械使用效率。

混凝土振搗針對(duì)不同倉(cāng)面配備不同設(shè)備，倉(cāng)面面積較大時(shí)采用平倉(cāng)振搗機(jī)，面積較小時(shí)采用手持式振搗器?？刂坪没炷恋奶涠龋瓤杀ＷC混凝土質(zhì)量，也可減少振搗時(shí)間。

加強(qiáng)施工管理，成立專門部門負(fù)責(zé)節(jié)能降耗工作，層層落實(shí)責(zé)任制，人人重視節(jié)能工作，形成節(jié)能降耗的良好氛圍。推廣節(jié)能技術(shù)；應(yīng)用新技術(shù)、新工藝和科技進(jìn)步促進(jìn)節(jié)能降耗。

4 施工期建設(shè)管理的節(jié)能措施建議

施工期的建筑材料運(yùn)輸，土石方挖填及運(yùn)輸，混凝土加工及澆筑，金屬結(jié)構(gòu)加工及運(yùn)輸?shù)染褂么罅繖C(jī)械設(shè)備，消耗能源較多，在施工過(guò)程中需提高各參建單位的節(jié)能降耗意識(shí)，加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理，節(jié)能措施主要從建筑材料生產(chǎn)與運(yùn)輸、機(jī)械設(shè)備配置、施工區(qū)交通及辦公生活設(shè)施等方面入手。

4.1 合理安排施工時(shí)序

根據(jù)施工總進(jìn)度安排，本工程需在夏季進(jìn)行混凝土施工。應(yīng)合理安排混凝土施工程序和施工進(jìn)度，盡可能減少溫控能量消耗?；炷潦┕た杀M量避開(kāi)6月～8月高溫季節(jié)，即使高溫季節(jié)澆筑混凝土，也應(yīng)在18：00～次日10：00間澆筑，以避開(kāi)正午高溫時(shí)段，減少運(yùn)輸途中及倉(cāng)面的溫度回升。同時(shí)嚴(yán)格控制混凝土運(yùn)輸時(shí)間和倉(cāng)面澆筑坯覆蓋前的暴露時(shí)間，并研究途中和倉(cāng)面的保溫措施。

4.2 優(yōu)化施工設(shè)備配置

本工程土石方及混凝土運(yùn)輸量大，合理配置運(yùn)輸設(shè)備，對(duì)節(jié)能降耗至關(guān)重要?？刹扇≈饕胧椋?/p>

①柴油車替代汽油車。柴油車運(yùn)輸?shù)墓?jié)能效果比汽油車好，主要體現(xiàn)在：一、熱效率高。柴油車的最低油耗為205～240g/（kW·h），汽油車為280～310g/（kW·h），平均熱效率分別相當(dāng)于38%和29%。二、油耗低。根據(jù)1991年統(tǒng)計(jì)，全國(guó)公路運(yùn)輸部門柴油貨車的平均燃油單耗是4.6L/（100t·km），汽油車為6.9L/（100t·km）。三、運(yùn)輸能量利用率高。運(yùn)輸能量利用率定義為運(yùn)輸有效載荷所做的功（即有效能）與汽車所耗燃料全部轉(zhuǎn)化為功的能量（即供給能量）間的比值。柴油車的運(yùn)輸能量利用率為6.0%，汽油車為4.4%，可見(jiàn)采用柴油車可節(jié)約燃油約1/3。其他施工機(jī)械，采用柴油型和汽油型的節(jié)能效果與汽車類似，因此施工中盡量采用柴油型施工設(shè)備。

②調(diào)整汽車的噸位構(gòu)成。中型車作貨運(yùn)工具，運(yùn)輸大噸位貨物時(shí)或力不能及或效率低，運(yùn)小噸位貨物時(shí)又產(chǎn)生大馬拉小車現(xiàn)象。例如，總重20t以上的大型貨車的行駛油耗只是一般中型車的30%左右。合理調(diào)整汽車的噸位構(gòu)成，可達(dá)到降低油耗的目的。

③減少施工區(qū)交通能耗。公路等級(jí)低限制了大噸位車輛的通行，亦間接地影響合理調(diào)整汽車的噸位構(gòu)成；同時(shí)汽車行駛平均速度低，增加了燃油的消耗。本工程根據(jù)物料流向、交通量及主流運(yùn)輸車型，合理規(guī)劃施工區(qū)道路網(wǎng)絡(luò)及公路等級(jí)，以滿足大噸位施工設(shè)備的高效運(yùn)行。施工期要加強(qiáng)施工區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、保證路面質(zhì)量，及時(shí)對(duì)道路進(jìn)行維修、清理，減少不必要的燃油消耗。

4.3 加強(qiáng)節(jié)能管理

加強(qiáng)能源計(jì)量管理，配備必要的能源計(jì)量器具。加強(qiáng)機(jī)械施工組織及設(shè)備管理，提高能源效率，對(duì)設(shè)備用能實(shí)行定額考核和經(jīng)濟(jì)核算。合理組織施工，減少設(shè)備的非生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，按施工生產(chǎn)任務(wù)和耗能定額分配指標(biāo)用能。

大力推廣應(yīng)用節(jié)能新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品、新材料，開(kāi)展節(jié)能技術(shù)培訓(xùn)和節(jié)能宣傳活動(dòng)。

節(jié)能主管部門應(yīng)參與對(duì)施工重點(diǎn)耗能設(shè)備（裝機(jī)容量在120kW以上）進(jìn)行節(jié)能技術(shù)審查工作，并依據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定，對(duì)施工機(jī)械提出節(jié)能要求，杜絕技術(shù)性能差、能耗高的機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)施工。施工單位要貫徹執(zhí)行設(shè)備的技術(shù)管理制度，對(duì)常用的重點(diǎn)耗能設(shè)備實(shí)行經(jīng)常性的維護(hù)、保養(yǎng)，定期檢查、修理，保持良好的技術(shù)狀況，并提出停止使用、限期技術(shù)改造和更新的具體條件和措施。

①機(jī)械設(shè)備。1）選用能耗低、效益高、工藝先進(jìn)的閘、閥門啟閉機(jī)械；2）合理調(diào)度和使用啟閉機(jī)械，減少和避免機(jī)械空轉(zhuǎn)或超負(fù)運(yùn)行；3）加強(qiáng)啟閉機(jī)械的維修保養(yǎng)，使其保持良好的工作狀態(tài)。

②空調(diào)。1）凡設(shè)有空調(diào)的場(chǎng)所，門窗采取嚴(yán)格密封措施，避免冷熱氣體頻繁對(duì)流；2）使用空調(diào)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂顥l件，合理調(diào)節(jié)室溫和使用時(shí)間。

③給排水。1）盡量采用生產(chǎn)、生活、消防合一的供水管道，節(jié)約能源；2）加強(qiáng)用水計(jì)劃，各部門均分設(shè)計(jì)量表，實(shí)行單獨(dú)核算，控制用水量。

④供電、照明。1）變電所內(nèi)選用節(jié)能型變壓器，降低鐵損和線損；2）0.38kV側(cè)采用電容補(bǔ)償，提高功率因數(shù)，減少附加損耗；3）采用節(jié)能型照明燈具。采用光控、時(shí)控、手控相結(jié)合的方式照明，合理利用自然光，根據(jù)實(shí)際需要自動(dòng)調(diào)整照度；4）各用電場(chǎng)所分別安裝電表計(jì)量以利考核，最大限度取得節(jié)能效果。

工程項(xiàng)目的節(jié)能工作是深入貫徹科學(xué)發(fā)展觀、落實(shí)節(jié)約資源基本國(guó)策、建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的重要措施。根據(jù)工程的具體情況，將節(jié)能思想貫穿工程建設(shè)的全過(guò)程，在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行過(guò)程中充分考慮節(jié)能降耗因素，積極采取措施，達(dá)到節(jié)能降耗的目的，從而產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益，推動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。

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