慧聪空调制冷网 宁高高速公路是连接江苏省南京市区与溧水、高淳两县及苏南、皖南地区的主要快速通道,全长45.943km。由于长期承担大部分来往于南京与溧水、高淳、南京与杭州之间的重载交通,路面已经出现了一定程度的病害,急需专项改造以保障路面正常使用状况。另外,由于宁高高速公路将纳入江苏省高速公路联网收费系统,所以在改建过程中,除了路面改造工程外,还将涉及到房建、附属设施的技术改造。整体来看,宁高高速公路改建项目是一项较大的系统工程。本文依托宁高高速公路改建项目,对改建过程中涉及的节能减排、低碳环保技术进行探讨,一方面为相关新技术的应用积累广泛经验,另一方面也为今后类似工程在节能环保方面提供借鉴。
节能环保型高速公路的发展
现状在未来十年,我国2000年前后修建的高速公路将相继进入大修期,同时加上部分新建高速公路,根据相关统计,预计到2020年用于新建、养护的沥青混合料每年将超过5亿吨,废旧路面材料每年达到1亿吨。材料资源消耗严重、循环利用率低(目前我国循环利用率仅10%~20%,而发达国家已达到80%以上),需要更加重视“资源节约、环境友好”的技术理念。但是,结合当前我国社会发展和高速公路技术水平现状来看,仍面临巨大挑战。
工程需求量巨大根据交通运输“十二五”发展规划,我国道路建设和养护对石料、沥青和水泥等原材料消耗巨大。未来由于交通维护及建设的需求将进一步扩大,在庞大的交通设施建设中如何提高原材料的开采利用率,开发筑路替代材料,提高废旧材料利用率等,显得尤为迫切。
道路材料循环利用率低我国公路网总里程已达到450万公里,大部分公路将逐渐进入大修、中修期,这将产生大量的废旧混合料。按照5%的维修、改建率计算,每年废旧沥青混合料将产生2亿多吨,其经济价值据粗略估算可达20亿元以上,但是由于我国旧路面的再生利用技术还不成熟,利用率仅为10%~20%。
公路附属设施节能技术应用仍需加强公路建设是一项系统工程,尤其对于高速公路改扩建来说,其中不仅涉及到路面改造,而且还涉及到房建、服务区等附属设施的改造。针对目前高速公路仍主要利用区域电网供电、过滤净化处理污水排放和高压钠灯提供照明等常规方式,在这些附属设施中仍然可以大力推广节能减排技术,如太阳能发电、服务区废水循环利用、安装节能灯等。
设计、施工及运营节能环保对策
对于宁高高速公路改建工程来说,设计环节将决定工程的节能环保特性。本项目针对改造工程设计及施工、运营环节,提出节能环保对策。
方案设计阶段的节能环保对策设计阶段节能环保对策主要体现在两个方面,一是节能环保设计理念,主要指在设计过程中应该避让环境敏感点,节约土地资源,减小环境影响;二是节能减排技术方案设计,即在方案设计阶段,综合改造方案的节能、环保特性与经济性,保证设计方案的节能减排效益。
施工建设阶段的节能减排对策公路施工建设阶段是造成环境污染和生态破坏的主要时期,施工阶段节能减排对策主要包括以下两个方面,一是施工机械能耗管理,综合评价目前使用的工程机械,对其整体状况、耗油量、燃油的燃烧率进行评估检测,必要时对现有施工机械、拌和楼等设备进行技术改造,降低燃油消耗;二是“最大程度地保护、最小程度地破坏、最大限度地恢复”生态环境,同时减少废弃物的排放。
运营管理阶段的节能减排对策环境友好型公路要求在公路运营管理过程中“安全高效、持续发展”,通过加强养护管理,消除安全隐患,不断提高公路的运输能力和使用质量。开展公路运营过程中环境质量监测、环保工程使用效果检查、生态恢复情况调查,发现问题及时解决,减小公路建设对沿线环境和居民的不利影响,使公路逐渐融入沿线自然环境和社会环境之中,真正实现公路与环境的和谐统一。
“节能环保型”路面材料技术
本工程结合已有成果和成功工程经验,进行沥青路面材料再生技术、橡胶沥青技术、温拌技术的应用研究,为类似工程积累经验并树立示范工程典范。
旧沥青路面废料循环再生利用技术沥青再生技术能最大限度利用废旧混合料,直接节省大量的沥青资源和砂石料,是从根本上解决成本和环境问题的有效途径。本工程结合老路面状况特点,采用厂拌冷再生技术对旧沥青路面废料进行再生利用。在实施过程中,重点解决原材料技术要求、配合比设计方法、路用性能及设计参数、施工技术等关键问题。
废旧轮胎橡胶粉改性沥青技术橡胶沥青混合料不仅具有抗裂、耐久等性能,还可以充分利用废旧轮胎橡胶粉,是一种减少“黑色”环境污染的有效办法。
目前我国橡胶沥青技术应用较多为断级配橡胶沥青混合料AR-AC13和橡胶沥青应力吸收层AR-SAMI。本工程将重点根据橡胶沥青技术特性,结合本工程实际,主要解决橡胶沥青改性机理及性能试验、橡胶沥青应力吸收层(AR-SAMI)应用研究、橡胶沥青断级配沥青混合料(AR-AC)的应用研究等问题。
温拌沥青混合料技术温拌沥青混合料,是一类拌和温度介于热拌沥青混合料(150℃~180℃)和冷拌(常温)沥青混合料之间,具有节能、减少污染、易于存储等优点,成为近年来沥青路面材料领域又一项很有前景的新兴技术。
本工程主要解决沥青胶结料在添加温拌剂后性能变化、混合料设计方法、混合料施工工艺和环境影响等问题。
智能电子系统应用于收费及能源管理
智能一体化路桥车道收费系统智能一体化路桥车道收费系统主要是安装在公路或大桥收费亭内用来管理车道外部设备。其主要功能是实现对通行车辆费用的收取,该系统具有性能稳定、收费时间短、耗能低、零噪声等特点。
智能一体化路桥收费系统车道控制机是一台节能小型的产品,内置有接口板、节能工业级电源、节能CPU板等。外接设备都是按照功耗进行严格配置,其中,通行信号灯、正向雨棚灯、反向雨棚灯、费额显示器、票据打印机、车道摄像机和亭内摄像机等都是采用节能型设备。并且,一体化路桥车道收费机集成了视屏采集模块、字符叠加模块、I/O控制、显卡、网卡、并行口、串行口、USB控制器和PS/2接口,实现车道收费业务和节能需求。从节能效果上看,智能一体化路桥收费系统单台整机设备节能量约为2978kW.h。
智能建筑能源管理系统智能建筑能源管理系统主要是由建筑设备管理系统(BAS系统)来实现的。
在本工程中,主要针对宁高高速公路综合管理区、服务区、收费站等场所,根据系统预先编排的时间程序对电力、照明、空调等设备进行最优化的管理,从而达到节能的目的。