新疆沥青路面预防性养护技术建设期碳排放强度对比分析

黄伟

摘 要 环境效益分析成为当前国内外研究的重点，为了分析新疆地区常用预防性技术建设期碳排放量，本文基于生命周期方法，将建设期划分为材料生产、材料运输及机械施工三个阶段，根据碳排放系数与养护活动数据相乘原理建立碳排放模型，量化分析养护技术不同生产环节的碳排放强度，并且对比五种养护技术在整个建设期碳排放强度。研究结果表明：五种养护建设期整体碳排放强度顺序为薄层罩面技术>开普封层技术>微表处技术>稀浆封层技术>碎石封层技术，其中材料生产阶段是所有养护技术碳排放的重要来源。

关键词 沥青路面;预防性养护技术;建设期;碳排放

引言

目前，全球性能源紧张及气候变化已成为社会普遍关注的重大问题，节能减排已成为国际社会的共同责任，国内外主要采用生命周期分析方（ LCA） 开展道路碳排放及能耗的量化分析研究，本文基于过程分析方法，针对新疆常用的沥青路面养护技术，将养护方案建设期划分为材料生产、材料运输及机械施工三个阶段，采用碳排放指标量化对比分析不同养护方案建设期间的环境效益，为从环境效益角度选取养护技术方案提供一定参考。

1 计算流程及计算模型

基于生命周期方法，将沥青路面养护工程建设期界定为材料生产、材料运输及机械施工，建设期碳排放为三阶段之和，其中材料生产包括原材料生产及混合料生产，材料运输包括原材料及混合料运输，机械施工包括摊铺机碾压，本小节利用系数（能耗系数/碳排系数）和活动数据相乘的原理，采用定额法来确定沥青路面养护方案碳排放量的计算流程及计算模型。

2 清单数据

2.1 能耗系数及碳排放系数

通过各能源缺省排放因子[2]和净发热值，考虑目前我国的发电情况，结合CO2，CH4，N2O 的全球变暖潜值，得到以CO2为计算代表的能源的碳排放系数：柴油3.171kg /kg，汽油2.996 kg /kg，重油3.247 kg /kg，電能0.785 kg /（ kW·h） 。

查阅相关文献得到建设期各过程的能源消耗量，结合能源的碳排放系数，计算得到各过程碳排放系数。

3 结果分析

3.1 不同阶段碳排放量化分析

（1）材料生产阶段。材料生产阶段，单位功能单位下薄层罩面技术碳排放量最高，达到130.8kg，这主要是由于薄层罩面技术混合料生产需要拌合楼加热，该环节产生大量CO2，其次是开普封层，达到124.5kg，究其原因是该技术是碎石封层与微表处技术结合而成，而另外四种养护技术混合料拌和均为在现场常温拌和，基本不产生CO2。稀浆封层技术与微表处技术生产阶段碳排放的主要源头为水泥生产，究其原因为水泥的碳排放系数远远高于其他材料的碳排放系数。然而碎石封层原材料只涉及乳化沥青和碎石，因此其碳排放量极少。

（2）材料运输阶段。材料运输阶段薄层罩面技术产生的碳排放远远高于其他四种技术，这是由于罩面技术混合料需要从拌和楼运输至施工现场，而另外四种技术只需将所用原材料运输至施工现场，混合料拌和是采用专用设备在施工现场进行制备。

4 结语

为了分析新疆地区常用预防性技术建设期碳排放量，本文基于生命周期方法，将建设期划分为材料生产、材料运输及机械施工三个阶段，根据碳排放系数与活动数据相乘原理建立碳排放模型，量化分析养护技术不同生产环节的碳排放强度，并且对比三种养护技术整个建设期碳排放强度，形成结论如下：

（1）材料生产阶段，单位功能单位下薄层罩面技术碳排放量最高，达到130.8kg，这主要是由于薄层罩面技术混合料生产需要拌合楼加热，该环节产生大量CO2，其次是开普封层，达到124.5kg，究其原因是该技术是碎石封层与微表处技术结合而成，而另外三种养护技术混合料拌和均为在现场常温拌和，基本不产生CO2。稀浆封层技术与微表处技术生产阶段碳排放的主要源头为水泥生产，究其原因为水泥的碳排放系数远远高于其他材料的碳排放系数。然而碎石封层原材料只涉及乳化沥青和碎石，因此其碳排放量极少。

（2）材料运输阶段及机械施工阶段薄层罩面技术产生的碳排放远远高于其他四种技术，这是由于罩面技术混合料需要从拌和楼运输至施工现场，而另外四种技术只需将所用原材料运输至施工现场，混合料拌和及机械施工均是采用专用设备在施工现场进行制备的。

（3）五种养护建设期整体碳排放强度顺序为薄层罩面技术开普封层>微表处技术>稀浆封层技术>碎石封层，其中材料生产阶段是所有养护技术碳排放的重要来源。

参考文献

[1] 塔来提·热布卡提.沥青路面预防性养护技术在新疆公路养护实践中的应用研究[D].长安大学，2016

[2] IPCC National Greenhouse Gas Listing Task Force.IPCC2006， IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories [M]. Kanagawa， Japan： Institute for Global Environmental Strategies， 2006.