道路工程“碳足迹”调研

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1、道路工程“碳足迹”调研碳足迹名词来源低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，是人类社会继农业文明、工 业文明之后的又一次重大进步。因此，我们必须依靠科技创新，不断调整结构，逐步向可持 续发展的能源体系过渡。国家能源专家咨询委员会秘书长王思强认为，在这一目标面前， 科技创新才是惟一出路。我们根据媒体披露的数据及碳排放的测算公式，对公路养护中碳排 放情况进行了大致的测算，让我们看看创新带来的奇迹。哥本哈根会议之后，一个名为碳足迹的名词开始走进我们的生活。碳足迹 就是个人、组织、活动或产品直接或者间接导致的温室气体排放总量，对于公 路养护行业，传统养护工艺包括了开山采石、沥青提取、沥青混

2、合料拌和、沥青 混合料运输、沥青混合料摊铺等一系列足迹。二.道路工程碳排放计算模型研究现状1. 国内道路工程碳排放量计算研究现状我国对于公路建设中如何节约能源、减 少碳排放量的研究还处于起步阶段，目前普遍在应用绿色道路材料和技术以及提 高建设材料的再回收利用率等方面开展了一定的研究工作，初步形成了几项具有一定节能减排效果的共性技术或措施：（1）采用低固碳、低能耗的绿色建设材料，降低道路建设全寿命周期内的固碳 量；（2）选用温拌或者冷拌沥青混合料技术，通过降低沥青混合料的拌制和摊铺温 度从而减少能源消耗和碳排放，实现环境友好与人性化服务等功能；（3）通过对沥青混合料采取就地或者厂拌再生技术，减少

3、对道路原材料的需求， 提高资源的再生利用率，实现资源的循环利用功能；（4）鼓励就地取材，减少材料在运输过程中的能源消耗及碳排放量2. 国外道路工程碳排放量计算模型国外发达国家在计算和评估道路工程碳排放量方面已经取得了一些初步成果，不 少学者提出了碳排放量计算模型。（1）国外目前较为典型的成果之一是由国际道路联合会（IRF）开发的一款温 室气体计算器（CHANGER）。CHANGER碳排放计算软件有3个功能模块组 成：数据收集模块，材料信息模块和结果输出模块（2）英国交通研究实验室（TRL）受英国公路局的委托，开发了一款二氧化碳排放量计算工具（asPECT），其核心是以道路工程全寿命周期内的固碳

4、量为计 算对象，是英国工程建设碳管理系统的重要组成部分。.道路工程各主要阶段碳排放计算1. 原材料开采：一个开山采石场使用5只风枪，一天工作8小时，消耗800度电， 每年可生产50万吨石料，产生的二氧化碳排放约为230吨。而我国每年公路养 护产生的废旧石料超过5000万吨，如用新料代替这些废料，将造成约2.3万吨 二氧化碳的排放；同时，开山采石大面积破坏了可吸收二氧化碳的山林。2. 原材料运输：如由采石场将5000万吨的石料运至10公里外的拌和场，使用 20吨位自卸车将运送250万次，按照30升/百公里的综合油耗计算，往返将造 成约4万吨二氧化碳排放。3. 原材料加工：（石油沥青的提炼；岩石破

5、碎分级；回收材料的二次利用）例 如沥青混合料拌和：1吨热拌沥青混合料会排放18公斤二氧化碳，我国公路市场 每年消耗2.4亿吨沥青混合料，其中有约5000万吨用于公路养护，产生的二氧化 碳为90万吨。4. 加工材料运输：（运输不同的原材料至混合料加工厂（例如：沥青拌和厂） 如由沥青拌和楼将5000万吨沥青混合料运往10公里外的施工现场，往返将产生约 4万吨二氧化碳排放。5. 渣土的运输：传统铣刨工艺将产生的约5000万吨渣土废料，按照往返运输距离 为10公里来计算，将产生约4万吨二氧化碳排放。6. 饨刨路面：铣刨路面产生的碳排放也是惊人的，以某款铣刨机为例：该铣刨机 工作宽度为2米，其满负荷耗油

6、量达到了每小时75升，以铣刨速度每分钟10米计 算，每小时可铣刨路面120平方米。2010年我国道路将有8000公里进入大、中修 期，按照双向四车道计算，共计1.2亿平方米，对这些沥青料进行铣刨的话，油 耗将超过7500万升，产生碳排放约20.07万吨。经过以上粗略的计算，我国公路 养护中一年产生的二氧化碳超过130万吨，如此多的二氧化碳排放，足可以填满 26万个奥运会专用游泳池四.道路工程中减少碳排放的新技术1. 低碳混凝土低碳混凝土可降低CO2的排放量，减轻环境负荷，是一种新型绿色环保混凝 土；它是是一种低毒少害、节约资源、减少排放的绿色环保混凝土，在生产过程 中，使用工业副产品ECM水泥

7、（一种低碳水泥）替代普通水泥，可降低40%CO2的排放量（如表1所示），从 而减轻了环境负荷，有利于能源节省和生态平衡。英国Tarmac公司生产的低碳混凝土已被大量应用于港口、道路等多种建筑工程中，获得了业界的高度肯定。 ECM水泥作为掺合料掺入混凝土中，能改善混凝土的工程性能，其自身能 发生水化反应，可大幅度提高混凝土的长期强度。在混凝土中1kg ECM水泥对28d 龄期强度的作用将超过1kg普通硅酸盐水泥作用。表1种类CO2 排放量(kg/m3)典型应用普通 混凝土粉煤灰（30%） 混凝土低碳混凝土（50%ECM 水泥）C30基础工程298237158C35地面工程316257173C40

8、结构工程3502872012. 温拌沥青混合料对温拌沥青混合料（WMA）热拌沥青混合料（HMA）生产能耗值的测量和计算， 对利用WMA替代HMA作为路面材料的节能效果进行了定量核算；并结合沥青路面 摊铺的实际工程设计检测方案，通过实地检测对WMA替代HWA进行路面摊铺这一 重要环节的减排效果进行了定量化，测试和分析结果显示，采用适当的温拌技术， 生产耗能可降低22.4%，但是提高生产环节的能源利用效率才是降耗的重要途径， 对摊铺施工的实地测量表明，WMA替代HWA摊铺可使沥青烟排放降幅53.1%，一 氧化碳排放可降低35.4%，二氧化氮排放可降低53%，二氧化硫可降低63.1%， 综合有机物化

9、合物VOC排放降幅达56.2%，利用WMA替代HWA作为路面材料减排 效果十分明显。表2沥青热拌与温拌和碳排放数据比较测试项目热拌温拌降幅（）O （%）14.617.5-19.9CO （%）4.82.645.8CO （%）70.225.963.1NO (mg/L)62.226.158.0SO (mg/L)17.210.141.3五小结调查结果表明：国外多个国家已经对道路工程碳排放开展了一定的研究，对 道路工程寿命周期内的能耗与碳排放进行了计算，初步形成了一些碳排放计算模 型和软件，并且也针对实际工程建设项目进行了碳排放的计算，对采取不同技术 方案的必选具有一定的指导效果。当公路养护工作日益成为我们需要面对的重点和难点，我们要更加清楚地认 识到技术创新和科技进步对于公路养护管理工作的作用。只有在科技进步上下功 夫，才能走出一条可持续发展的养管之路。因此，对于在国外已得到成功实践应 用的新技术、新工艺，由学会牵头组织，搭建政府主管部门、科研院所、施工用 户、设备制造企业共同参与交流研讨的平台，是推动行业科技进步的有益尝试。 今后我们学会还将在公路养管领域不同的方向、不同的层面组织这样的研讨交流 活动，为我国公路养护与管理事业健康有序、可持续发展贡献力量。