新疆瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)建設(shè)期碳排放強(qiáng)度對比分析

黃偉

摘 要 環(huán)境效益分析成為當(dāng)前國內(nèi)外研究的重點，為了分析新疆地區(qū)常用預(yù)防性技術(shù)建設(shè)期碳排放量，本文基于生命周期方法，將建設(shè)期劃分為材料生產(chǎn)、材料運輸及機(jī)械施工三個階段，根據(jù)碳排放系數(shù)與養(yǎng)護(hù)活動數(shù)據(jù)相乘原理建立碳排放模型，量化分析養(yǎng)護(hù)技術(shù)不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)的碳排放強(qiáng)度，并且對比五種養(yǎng)護(hù)技術(shù)在整個建設(shè)期碳排放強(qiáng)度。研究結(jié)果表明：五種養(yǎng)護(hù)建設(shè)期整體碳排放強(qiáng)度順序為薄層罩面技術(shù)>開普封層技術(shù)>微表處技術(shù)>稀漿封層技術(shù)>碎石封層技術(shù)，其中材料生產(chǎn)階段是所有養(yǎng)護(hù)技術(shù)碳排放的重要來源。

關(guān)鍵詞 瀝青路面;預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù);建設(shè)期;碳排放

引言

目前，全球性能源緊張及氣候變化已成為社會普遍關(guān)注的重大問題，節(jié)能減排已成為國際社會的共同責(zé)任，國內(nèi)外主要采用生命周期分析方（ LCA） 開展道路碳排放及能耗的量化分析研究，本文基于過程分析方法，針對新疆常用的瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)，將養(yǎng)護(hù)方案建設(shè)期劃分為材料生產(chǎn)、材料運輸及機(jī)械施工三個階段，采用碳排放指標(biāo)量化對比分析不同養(yǎng)護(hù)方案建設(shè)期間的環(huán)境效益，為從環(huán)境效益角度選取養(yǎng)護(hù)技術(shù)方案提供一定參考。

1 計算流程及計算模型

基于生命周期方法，將瀝青路面養(yǎng)護(hù)工程建設(shè)期界定為材料生產(chǎn)、材料運輸及機(jī)械施工，建設(shè)期碳排放為三階段之和，其中材料生產(chǎn)包括原材料生產(chǎn)及混合料生產(chǎn)，材料運輸包括原材料及混合料運輸，機(jī)械施工包括攤鋪機(jī)碾壓，本小節(jié)利用系數(shù)（能耗系數(shù)/碳排系數(shù)）和活動數(shù)據(jù)相乘的原理，采用定額法來確定瀝青路面養(yǎng)護(hù)方案碳排放量的計算流程及計算模型。

2 清單數(shù)據(jù)

2.1 能耗系數(shù)及碳排放系數(shù)

通過各能源缺省排放因子[2]和凈發(fā)熱值，考慮目前我國的發(fā)電情況，結(jié)合CO2，CH4，N2O 的全球變暖潛值，得到以CO2為計算代表的能源的碳排放系數(shù)：柴油3.171kg /kg，汽油2.996 kg /kg，重油3.247 kg /kg，電能0.785 kg /（ kW·h） 。

查閱相關(guān)文獻(xiàn)得到建設(shè)期各過程的能源消耗量，結(jié)合能源的碳排放系數(shù)，計算得到各過程碳排放系數(shù)。

3 結(jié)果分析

3.1 不同階段碳排放量化分析

（1）材料生產(chǎn)階段。材料生產(chǎn)階段，單位功能單位下薄層罩面技術(shù)碳排放量最高，達(dá)到130.8kg，這主要是由于薄層罩面技術(shù)混合料生產(chǎn)需要拌合樓加熱，該環(huán)節(jié)產(chǎn)生大量CO2，其次是開普封層，達(dá)到124.5kg，究其原因是該技術(shù)是碎石封層與微表處技術(shù)結(jié)合而成，而另外四種養(yǎng)護(hù)技術(shù)混合料拌和均為在現(xiàn)場常溫拌和，基本不產(chǎn)生CO2。稀漿封層技術(shù)與微表處技術(shù)生產(chǎn)階段碳排放的主要源頭為水泥生產(chǎn)，究其原因為水泥的碳排放系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他材料的碳排放系數(shù)。然而碎石封層原材料只涉及乳化瀝青和碎石，因此其碳排放量極少。

（2）材料運輸階段。材料運輸階段薄層罩面技術(shù)產(chǎn)生的碳排放遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他四種技術(shù)，這是由于罩面技術(shù)混合料需要從拌和樓運輸至施工現(xiàn)場，而另外四種技術(shù)只需將所用原材料運輸至施工現(xiàn)場，混合料拌和是采用專用設(shè)備在施工現(xiàn)場進(jìn)行制備。

4 結(jié)語

為了分析新疆地區(qū)常用預(yù)防性技術(shù)建設(shè)期碳排放量，本文基于生命周期方法，將建設(shè)期劃分為材料生產(chǎn)、材料運輸及機(jī)械施工三個階段，根據(jù)碳排放系數(shù)與活動數(shù)據(jù)相乘原理建立碳排放模型，量化分析養(yǎng)護(hù)技術(shù)不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)的碳排放強(qiáng)度，并且對比三種養(yǎng)護(hù)技術(shù)整個建設(shè)期碳排放強(qiáng)度，形成結(jié)論如下：

（1）材料生產(chǎn)階段，單位功能單位下薄層罩面技術(shù)碳排放量最高，達(dá)到130.8kg，這主要是由于薄層罩面技術(shù)混合料生產(chǎn)需要拌合樓加熱，該環(huán)節(jié)產(chǎn)生大量CO2，其次是開普封層，達(dá)到124.5kg，究其原因是該技術(shù)是碎石封層與微表處技術(shù)結(jié)合而成，而另外三種養(yǎng)護(hù)技術(shù)混合料拌和均為在現(xiàn)場常溫拌和，基本不產(chǎn)生CO2。稀漿封層技術(shù)與微表處技術(shù)生產(chǎn)階段碳排放的主要源頭為水泥生產(chǎn)，究其原因為水泥的碳排放系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他材料的碳排放系數(shù)。然而碎石封層原材料只涉及乳化瀝青和碎石，因此其碳排放量極少。

（2）材料運輸階段及機(jī)械施工階段薄層罩面技術(shù)產(chǎn)生的碳排放遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他四種技術(shù)，這是由于罩面技術(shù)混合料需要從拌和樓運輸至施工現(xiàn)場，而另外四種技術(shù)只需將所用原材料運輸至施工現(xiàn)場，混合料拌和及機(jī)械施工均是采用專用設(shè)備在施工現(xiàn)場進(jìn)行制備的。

（3）五種養(yǎng)護(hù)建設(shè)期整體碳排放強(qiáng)度順序為薄層罩面技術(shù)開普封層>微表處技術(shù)>稀漿封層技術(shù)>碎石封層，其中材料生產(chǎn)階段是所有養(yǎng)護(hù)技術(shù)碳排放的重要來源。

參考文獻(xiàn)

[1] 塔來提·熱布卡提.瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)在新疆公路養(yǎng)護(hù)實踐中的應(yīng)用研究[D].長安大學(xué)，2016

[2] IPCC National Greenhouse Gas Listing Task Force.IPCC2006， IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories [M]. Kanagawa， Japan： Institute for Global Environmental Strategies， 2006.