交通工程中的节能减排技术在公路施工中的应用

引言

在社会经济快速发展的背景下，交通基础设施建设规模持续扩大，公路作为交通网络的重要构成，其施工过程涉及大量的能源消耗和污染物排放。据相关数据显示，公路建设行业的能源消耗在整个建筑领域中占据相当大的比重，且施工过程中产生的废气、废水、废渣等对周边生态环境造成了诸多负面影响。因此，在公路施工中积极应用节能减排技术，不仅是响应国家可持续发展战略的必然要求，也是降低施工成本、提升行业竞争力的有效途径。

1 公路交通的碳排放评价

我国公路交通碳排放评价目前主要基于公路的生命周期理论。项目生命周期主要包括前期准备阶段、建设阶段、运营维护阶段及拆除阶段等不同阶段，公路交通项目在此基础上具有自身特点。在前期准备阶段（项目论证、设计阶段），主要为办公人员消耗，对项目整体碳排放影响不大。公路项目在寿命周期结束阶段基本无拆除等内容，一般通过改扩建提升项目品质，因此可忽略拆除阶段的碳排放。公路建设阶段的碳排放量化和公路建设工程计价在某些方面存在相似性，两者都具有单价性的特点，公路建设工程计价中建立人工、材料、机械台班使用等消耗的统计尺度，确保了各项消耗的准确性和一致性。而获取材料、机械台班的消耗量是实现建设碳排放量化的基础和关键。因此，可以借鉴公路建设工程计价标准，建立公路碳排放量的计量结构。为公路建设项目的可持续发展提供有力支持。公路运营维护过程中的碳排放来源与建设阶段类似。但与新建公路项目只需进行一次施工不同，公路在其使用寿命期间可能会因为道路损坏而需要进行多次、不同程度和类型的养护施工。此外，公路养护施工可能会对周边用户的日常活动产生一定程度的干扰。基于上述因素，参照公路建设阶段碳排放计算，构建一个考虑养护时序的公路养护施工活动碳排放计算模型。可以更加准确地计算公路养护施工活动的碳排放量。

2 交通工程中的节能减排技术在公路施工中的应用

2.1 减少能源消耗

传统的热拌沥青技术需要将沥青混合料加热至 160^∘C 以上，这一高温加热过程不仅需要大量的燃料，而且加热过程中的能源效率较低，造成了显著的能源浪费。而温拌沥青技术通过加入温拌剂或采用其他特殊的工艺手段，使得沥青混合料的生产温度降至 120℃至 140^∘C ，大幅度降低了加热过程中所需的能源消耗。首先，在沥青生产阶段，温拌沥青的温度降低直接导致了燃料消耗的减少。热拌沥青生产工艺中，燃料的消耗量通常较大，主要体现在沥青加热和混合料搅拌过程中，尤其是在大型沥青拌合站中，通常需要消耗大量的煤、天然气或电力来维持所需的高温。而温拌沥青技术在降低生产温度的同时，减少了这些能源的需求，从而有效降低了能源的消耗，能够使生产过程中的燃料消耗减少约 20% 至 30% 。其次，温拌沥青技术在施工过程中不仅降低了能源消耗，还有效减少了运输阶段的能耗。由于温拌沥青的施工温度较低，施工过程中混合料的热损失较少，能够更长时间地保持在适宜的施工温度范围内。这一特性使得在远距离运输沥青混合料时，能够减少热量的散失，从而避免了需要再次加热的能源浪费，减少了燃油消耗和运输过程中的能源损耗。因此，温拌沥青技术通过优化施工及运输过程中能源的使用效率，实现了整体能源消耗的降低。温拌沥青技术的另一显著节能特点是减少了施工现场的能源需求。传统热拌沥青施工时，施工温度较高，且长时间的高温作业容易导致能量的大量浪费和环境负荷增加。相比之下，温拌沥青技术在较低温度下进行施工，不仅减少了能源消耗，还降低了施工现场所需的加热设备和相关设施的能源需求。温拌沥青通过降低施工温度和提高混合料的保温性，显著提高了整体施工效率，使得施工过程中的能源消耗得到了有效控制，从而进一步推动了公路建设项目的节能减排目标的实现。

2.2 废弃物管理与资源回收

对公路建设中所产生的废弃物实施有效处理，是环境可持续发展的重要环节。首先，分类回收策略的应用能有效减轻废弃物对环境的破坏。对废弃物进行分类处理，实现针对性治理，可以减少对生态系统的负面影响。分类回收作业过程涵盖各类废弃物，如有机废弃物、可回收垃圾和有毒废弃物等，对资源进行处理和回收。合法处置废弃物对于保障环境福祉至关重要。采用环保设备，如环保设备制造商所生产的产品，处理有害废弃物能减轻其对环境的危害。在废弃物处理过程中，要确保环境要素，如土壤、水体及大气免受污染，以维持生态环境平衡为目标。在可持续发展过程中，资源回收具有关键作用。废弃物转化为可回收材料，可使自然资源过度开采现象得到有效抑制，此外，还可以降低施工全过程中的费用。采用先进的废弃物处理技术，例如，实施再生混凝土等回收利用项目，使废弃物高效转化为宝贵资源，实现经济与环境利益均衡发展。

2.3 水资源管理

加强施工现场的水资源管理，采取节水措施，减少水资源浪费。建立施工用水循环利用系统，对混凝土搅拌、设备清洗等环节产生的废水进行收集、处理后，用于施工现场的降尘、绿化灌溉等。例如，在施工现场设置沉淀池、过滤池等污水处理设施，将废水经过沉淀、过滤等处理后，达到回用标准，实现水资源的循环利用。

2.4 可再生能源的利用

（1）太阳能在公路施工中的应用。太阳能是一种清洁、可再生的能源，在公路施工中有多种应用方式。例如，在施工现场的临时办公区和生活区，可以安装太阳能光伏发电系统，为办公设备、照明、空调等提供电力。一些公路施工项目还采用太阳能路灯进行现场照明，减少了传统电力照明的能源消耗。在一些偏远地区的公路施工中，由于电网供电不便，太阳能光伏发电系统更是成为主要的电力供应来源。此外，太阳能热水器也可用于施工现场的生活热水供应，降低了对传统能源的依赖。据测算，一个中等规模的公路施工现场，安装太阳能光伏发电系统和太阳能热水器后，每年可减少二氧化碳排放约50-100 吨。（2）风能在公路施工中的应用。在风力资源丰富的地区，公路施工可以利用风能发电为施工现场提供电力。小型风力发电机可以安装在施工现场的空旷地带，如施工便道旁、工地营地附近等。风力发电机将风能转化为电能，通过储能装置储存起来，供施工现场的设备和照明使用。虽然风能发电受天气和地理条件限制较大，但在合适的地区合理利用风能，能够有效减少对传统能源的消耗，降低碳排放。

结语

综上所述，节能减排技术在公路施工中的应用对于降低能源消耗、减少环境污染、实现可持续发展具有重要意义。施工企业应积极关注节能减排技术的发展动态，加大技术创新和应用力度，推动公路施工行业向绿色、低碳方向转型升级。同时，政府部门应加强政策引导和支持，完善相关标准和规范，为节能减排技术在公路施工中的应用创造良好的环境。在未来的公路施工中，随着科技的不断进步和节能减排技术的持续创新，相信公路建设将朝着更加绿色、环保、高效的方向发展。

参考文献：

[1] 金建敏，翁辉，张燎原，等 . 基于文献计量的公路工程低碳施工管理对策研究 [J]. 交通节能与环保 ,2024,20(4):35-39.

[2] 贾利民 , 师瑞峰 , 吉莉 , 武平 . 我国道路交通与能源融合发展战略研究 [J]. 中国工程科学 ,2022(03):163-172.

[3] 仪明伟，肖月，林翔，等 . 沥青路面典型养护施工全过程直接能耗及碳排放量化分析 [J]. 材料导报 ,2024,38(20):107-117.