寧高新通道綠色低碳工區(qū)研究與實(shí)例應(yīng)用

唐靖宇

摘 要：借助寧高新通道項目的建設(shè)，2016年南京市公路事業(yè)發(fā)展中心江南公路一站參與了“綠色工區(qū)的設(shè)計與工程示范”研究，并進(jìn)行綠色工區(qū)低碳節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，為建設(shè)綠色公路養(yǎng)護(hù)工區(qū)方面做出一些探索，為減小公路服務(wù)設(shè)施建設(shè)及其服務(wù)活動對環(huán)境產(chǎn)生的影響，提升公路養(yǎng)護(hù)管理水平，實(shí)現(xiàn)公路行業(yè)的綠色發(fā)展做出一些努力。

關(guān)鍵詞：綠色;低碳;養(yǎng)護(hù)工區(qū)

中圖分類號：U418.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

建設(shè)低碳交通運(yùn)輸體系是加快推進(jìn)現(xiàn)代交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展的重要主題，也是深化交通運(yùn)輸行業(yè)節(jié)能減排工作的戰(zhàn)略任務(wù)。加快低碳交通運(yùn)輸體系建設(shè)，不僅是傳統(tǒng)節(jié)能減排工作的繼續(xù)和擴(kuò)展，更是新形勢下進(jìn)一步深化節(jié)能減排工作的新起點(diǎn)。公路養(yǎng)護(hù)工區(qū)是公路養(yǎng)護(hù)作業(yè)機(jī)械化和生產(chǎn)管理的重要載體，是公路養(yǎng)護(hù)管理可持續(xù)發(fā)展的重要保障。隨著區(qū)域路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的逐步完善，公路技術(shù)等級的不斷提高，公路養(yǎng)護(hù)要求越來越高，工區(qū)承擔(dān)的養(yǎng)護(hù)責(zé)任也越來越重，因此，開展“綠色工區(qū)”設(shè)計技術(shù)研究很有意義。

1 研究的目的和意義

項目組提出的綠色低碳養(yǎng)護(hù)工區(qū)設(shè)計及工程示范研究，是依托寧高新通道（規(guī)劃235國道）養(yǎng)護(hù)工區(qū)建設(shè)項目，打造的綠色低碳公路養(yǎng)護(hù)工區(qū)示范工程。課題以“推進(jìn)綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展”為理念，以綠色低碳節(jié)能技術(shù)為依托，將綠色低碳理念貫穿項目的設(shè)計、施工及運(yùn)營全過程，結(jié)合綠色建筑設(shè)計及養(yǎng)護(hù)工區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，探索“綠色工區(qū)”設(shè)計理念、綠色施工管理、清潔能源技術(shù)、資源循環(huán)利用技術(shù)。

因此，通過對綠色低碳公路養(yǎng)護(hù)工區(qū)工程的研究，能夠有效的處理公路工程發(fā)展與環(huán)境資源制約的關(guān)系，以最小的資源環(huán)境代價實(shí)現(xiàn)道路交通又好又快的發(fā)展。同時，建設(shè)綠色低碳公路養(yǎng)護(hù)工區(qū)，樹立工程典范，進(jìn)一步提升南京市綠色低碳公路建設(shè)技術(shù)品牌，為江蘇省普通干線公路低碳建設(shè)與管理提供技術(shù)指導(dǎo)。

2 研究內(nèi)容

（1）光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用。目前養(yǎng)護(hù)工區(qū)在投入運(yùn)營后，考慮到電力照明消耗在各種能源消耗中占有很大的比重，需要針對養(yǎng)護(hù)工區(qū)的照明要求，結(jié)合光伏發(fā)電，對多種節(jié)能的采光和照明系統(tǒng)進(jìn)行研究，根據(jù)養(yǎng)護(hù)工區(qū)內(nèi)的不同建筑形態(tài)和設(shè)備狀況，選擇不同的采光和節(jié)能照明技術(shù)，以節(jié)約養(yǎng)護(hù)工區(qū)運(yùn)營后的能源消耗。

（2）暖通系統(tǒng)。為使養(yǎng)護(hù)工區(qū)內(nèi)建筑具有減少二氧化碳排放和降低能耗的功能，需要研究分析工區(qū)建筑的自然通風(fēng)，及運(yùn)營后期機(jī)械通風(fēng)的能源消耗情況。針對建筑的保溫隔熱性能能進(jìn)行節(jié)能化設(shè)計，研究在墻體結(jié)構(gòu)、門窗玻璃、遮陽形式等方面運(yùn)用先進(jìn)高效的節(jié)能減排技術(shù)。同時，研究和選擇養(yǎng)護(hù)工區(qū)的新能源可用技術(shù)形式。

（3）雨水收集系統(tǒng)。結(jié)合海綿城市理念以及石臼湖水源地保護(hù)的要求，使雨水收集做到“吸、蓄、滲、凈”的循環(huán)利用模式。在養(yǎng)護(hù)工區(qū)內(nèi)研究以綠色屋頂、植被淺溝、透（排）水路面及廣場、人工濕地等方式集成組合的雨水收集技術(shù)，并設(shè)計工區(qū)雨水收集的循環(huán)利用系統(tǒng)。

3 實(shí)例應(yīng)用情況

3.1 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用

太陽能光伏發(fā)電是利用太陽能電池直接將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電系統(tǒng)。它不會產(chǎn)生任何廢棄物，沒有污染、噪聲等公害，對環(huán)境無不良影響，是理想的清潔能源。太陽能光伏發(fā)電技術(shù)在交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用還處在初始階段，此次嘗試性的在寧高新通道養(yǎng)護(hù)工區(qū)屋頂上大面積鋪設(shè)太陽能光伏板，采用“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”的形式，建成總?cè)萘窟_(dá)528 kW的“光伏小型電站”，年均發(fā)電量約55 kW·h，有著顯著的社會效益、環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益。

（1）經(jīng)濟(jì)效益。該項目合計投資費(fèi)用為330萬元，經(jīng)費(fèi)從項目建設(shè)資金中列支。建成后即產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，分為三部分，一是南京溧水地區(qū)供電企業(yè)電量收購標(biāo)準(zhǔn)，按0.38元/kW·h計;二是政府對工區(qū)光伏電價的補(bǔ)貼是0.42元/kW·h;三是自身節(jié)省的電費(fèi)。養(yǎng)護(hù)工區(qū)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益2018年約48萬元，2019年約47萬元，2020年預(yù)計51萬元，按此計算約7-8年收回投資成本，之后多年將會持續(xù)產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益，且并網(wǎng)發(fā)電，不配置蓄電池，不會產(chǎn)生后續(xù)電池的更換費(fèi)用，節(jié)能環(huán)保。

（2）社會效益。據(jù)了解，該項目是目前南京地區(qū)交通系統(tǒng)第一家成功實(shí)現(xiàn)太陽能并網(wǎng)發(fā)電的單位，在清潔可再生能源在交通領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展做出了嘗試，提升了公眾對低碳、環(huán)保和節(jié)能的意識，為建設(shè)低碳環(huán)保型社會做出了貢獻(xiàn)，同時，可以在南京甚至全國范圍內(nèi)起到養(yǎng)護(hù)工區(qū)綠色節(jié)能示范作用，對交通領(lǐng)域各類服務(wù)設(shè)施站點(diǎn)具有極強(qiáng)的借鑒意義。

3.2 暖通系統(tǒng)

土壤源熱泵是利用地下常溫土壤溫度相對穩(wěn)定的特性，通過深埋于建筑物周圍的管路系統(tǒng)與建筑物內(nèi)部完成熱交換的裝置。養(yǎng)護(hù)工區(qū)的土壤源熱泵機(jī)組為熱回收式水地源熱泵機(jī)組MSSLRD-120W4、水地源熱泵機(jī)組MSSLR-120W4和水水式水地源熱泵機(jī)組 MSSLR-040B。

（1）環(huán)境效益。土壤源熱泵屬于清潔可再生能源，無論從能源角度，還是從環(huán)境角度，都是未來發(fā)展的重點(diǎn)，土壤源熱泵的推廣應(yīng)用，無疑會帶來良好的環(huán)境效益。地源熱泵利用地下熱源進(jìn)行地下和室內(nèi)的熱交換，一套設(shè)備實(shí)現(xiàn)夏季制冷、冬季供熱以及生活熱水三個功能，取代空調(diào)、鍋爐和熱水器，一機(jī)多用。而且沒有燃燒，沒有排煙，沒有廢棄物，沒有二氧化碳?xì)怏w，沒有氟利昂，保護(hù)環(huán)境，舒適度好，高效節(jié)能，比普通空調(diào)節(jié)能40%，為站區(qū)后期運(yùn)營大大節(jié)省了開支。根據(jù)江蘇省火電煤耗平均值計算，本項目年平均節(jié)電量為31.49萬kW·h，故每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤110.51 t。

（2）社會效益。該項目土壤源熱泵系統(tǒng)將土壤源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用于公路站，使其成為綠色建筑展示的一個重要項目。通過實(shí)際應(yīng)用和體驗(yàn)土壤源熱泵技術(shù)，可以了解清潔可再生能源的應(yīng)用和發(fā)展，同時，也推動了南京市綠色建筑和低碳節(jié)能的發(fā)展，對交通領(lǐng)域各類服務(wù)設(shè)施站點(diǎn)具有極強(qiáng)的借鑒意義。

3.3 雨水收集系統(tǒng)

在養(yǎng)護(hù)工區(qū)內(nèi)建設(shè)新型雨水回收系統(tǒng)，結(jié)合海綿城市理念以及石臼湖水源地保護(hù)的要求，將石臼湖大橋初期徑流水和站區(qū)內(nèi)雨水通過管道進(jìn)行收集，進(jìn)入生態(tài)濕地，通過水生植物凈化、過濾、沉淀后，回流用于場地內(nèi)的菜地及綠化灌溉，實(shí)現(xiàn)雨水回收循環(huán)利用，節(jié)省水資源，提高利用率。

（1）經(jīng)濟(jì)效益。由于新型雨水收集系統(tǒng)節(jié)約的雨水經(jīng)過了初步的凈化，基本可以滿足養(yǎng)護(hù)工區(qū)內(nèi)非生活用水的要求，所以在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析時，可按照當(dāng)前自來水水價進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益估算，南京市自來水水價為3.1元/噸，計算出的增量投資回收年限，按照當(dāng)前假定計算，增量投資回收期為6.9年，20年投資總收益為236.18萬元。

（2）社會效益。我國是水資源嚴(yán)重短缺的國家，但是人們對于水資源的重視度卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，人們的節(jié)水意識還亟待加強(qiáng)，在養(yǎng)護(hù)工區(qū)利用新雨水收集系統(tǒng)收集雨水，借此提供生產(chǎn)和生活用水，是一項可行的方案。同時，采用的新型雨水收集系統(tǒng)技術(shù)成熟，充分體現(xiàn)了綠色、低碳的節(jié)能減排理念，可持續(xù)性較強(qiáng)，施工方便，雖然一次性投入比較多，但可以解決養(yǎng)護(hù)工區(qū)內(nèi)人員和生產(chǎn)的基本用水需求，從長遠(yuǎn)利益來看是非常值得的。

4 結(jié)論

新的形勢下，公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)在發(fā)展過程中，必須突破傳統(tǒng)思維，樹立綠色低碳理念，通過創(chuàng)新出亮點(diǎn)，緊扣環(huán)保節(jié)能主題，多措并舉，努力探索綠色發(fā)展之路，實(shí)現(xiàn)公路健康可持續(xù)發(fā)展。

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