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1、“共振破碎”技术施工碳排放量化分析对比研究近年来，由于全球能源紧张和温室效应的加剧，国内外各行各业对生产、工程等活动对环境的影响愈发重视，运营期间路面养护维修阶段所产生的能耗、碳排放是既有路面高能耗和高碳排放等问题的主要来源，减排尤为重要。低碳养护是低碳交通的重要组成部分，不同的维修养护措施对环境的影响程度不同， ，公路共振破碎技术相比传统的维修方式是经济的、低碳的。国内外开展公路节能减排研究中，主要集中在公路能耗与排放量化分析和机遇节能减排量化分析评价体系两方面。计算指标为了更好地反映不同维修养护方案的寿命周期能耗和碳排放情况，主要就水泥路面加铺沥青层进行研究。以 1km 道高速公路的单车道
2、作为 1 个基本单元，输入能量形式采用高速公路生命周期内 1 功能单元所消耗的能量，具体能耗表示为 MJ/功能单元，输出的碳排放量为 t/功能单元。碳排放是温室气体排放的总称，温室气体主要包括二氧化碳（CO2） 、甲烷（CH4） 、氧化亚氮（N2O） 、氢氟碳化物（HFCs） 、全氟化碳（PFCs）和六氟化硫（SF6 ） ，其中CO2 是最主要的温室气体。本报告碳排放量的统计采用 CO2 当量表示，即对于给定的温室气体，用全球变暖潜值（Global Warming Potential, GWP）将其他温室气体换算成 CO2 当量，作为定量分析结果。计算模型养护维修活动多以工程机械实现，机械的使
3、用伴随着动力燃料的能源消耗，产生碳排放。此阶段的能耗与碳排放计算可以依据我国现行的公路工程预算定额 （JTG/T B06-02-2007）和公路工程机械台班费用定额 （JTG/T B06-03-2007） ，明确路面所采用的养护维修措施后，按照预算定额规定的施工工序，工程量清单计算公路工程预算确定机械台班数量，然后根据机械台班能耗参数，确定总能耗。能耗计算中，按照燃料的净发热值发将能耗数据转化为普通能源单位 MJ。根据 IPCC 的数据汇总如下：=()式中，Fi 为不同燃料质量；NVCi 为净发热值，不同材料的发热值见表。表 缺省净发热值和 95%置信区间的下限和上限 MJ/kg燃料类型 净发
4、热值 下限 上限车用汽油 44.3 42.5 44.8汽油/柴油 43.0 41.4 43.3液化石油气 47.3 44.8 52.2无烟煤 26.7 21.6 32.2碳排放的计算采用排放因子法，碳排放因子（Carbon Emission Factor）是指消耗单位质量能源伴随生成的温室气体质量，是表征某种温室气体排放特征的重要参数，碳排放因子包括了单位质量能源从开采、加工、使用各个环节中排放的温室气体转化为 CO2 当量的总和。由于我国尚未公布碳排放因子数据库，故采用 IPCC 数据，碳排放因子法的通用计算公式如下：2=,(1)式中，E 为能源消耗量；i 为燃料类别；EFj,i 为温室气体
5、 j 的碳排放因子；GWPj 为温室气体 j 的全球变暖潜值；ER 为减排效率。表 能源碳排放因子 mg/MJ能源类型 CO2 CH4 N2O原煤 94600 1 1.5燃料油 77400 3 0.6柴油/汽油 74100 3 0.6沥青 80700 3 0.6电力 31700 - -不同维修养护方案的能耗计算维修养护阶段能耗主要由养护材料生产和养护维修机械施工两个阶段构成，根据公路工程预算定额和公路工程机械台班费用定额分别计算得出两种养护方案消耗材料的清单数量和各施工工序所使用的台班数，进而转换计算得出养护 1km 路段各路面主要材料生产物化、养护过程使用机械的能耗与碳排放，如下表。养护方案的施工机械主要用于施工机械消耗清单如下表所示。计算得到养护维修施工机械的总台班后，根据公路工程机械台班费用定额相应机械的党委台班油耗和电耗，计算得出养护措施的总油耗和电耗，采用燃料的净发热值法将能耗数据最终转换成为普通能源单位 MJ。
