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什 么 是 可 持 续 发 展? 既 能 满 足 我 们 现 今 的 需 求, 又 不 损 害 子 孙 后 代 能 满 足 他 们 的 需 求 的 发 展 模 式

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沥 青 路 面 可 持 续 发 展 策 略 集 料 生 产 设 计 过 程 沥 青 混 合 料 生 产 沥 青 路 面 再 生 路 面 施 工 通 用 策 略 沥 青 路 面 施 工

集 料 生 产 方 面 路 面 可 持 续 发 展 的 策 略 减 少 新 集 料 使 用 使 用 更 多 的 回 收 集 料 和 工 业 副 产 品 使 用 更 耐 久 的 集 料, 延 长 寿 命 减 少 开 采 和 生 产 新 集 料 的 影 响 评 估 环 境 影 响, 争 取 补 救 措 施 在 开 采 和 生 产 过 程 中 推 广 能 源 和 水 资 源 使 用 较 少 的 工 艺 减 少 集 料 运 输 影 响 船 舶 和 铁 路 运 输 尽 可 能 使 用, 尽 少 使 用 卡 车 运 输 生 产 地 点 尽 可 能 接 近 使 用 地 点

设 计 过 程 中 路 面 可 持 续 发 展 的 策 略 长 寿 命 使 用 能 考 虑 新 / 再 生 材 料, 施 工 质 量 标 准, 相 同 厚 度 寿 命 更 长 的 力 学 经 验 路 面 设 计 方 法 使 用 较 高 质 量 的 材 料 增 加 路 面 寿 命 改 进 施 工 标 准 ( 较 少 变 异 更 大 压 实 度 劲 度 强 度 和 耐 久 性 ) 相 同 寿 命 时 减 少 厚 度 使 用 力 学 - 经 验 设 计 方 法 来 考 虑 新 材 料 新 施 工 标 准 和 结 构 型 式 提 高 路 面 平 整 度 设 计 中 包 括 平 整 度 标 准, 在 LCCA 中 包 括 保 持 平 整 度 的 养 护

沥 青 混 合 料 生 产 中 可 持 续 发 展 的 策 略 在 HMA 和 WMA 中 减 少 新 沥 青 的 用 量 如 果 能 达 到 相 同 性 能, 使 用 较 高 的 RAP 用 量 使 用 橡 胶 沥 青 使 用 硫 磺 改 性 沥 青 使 用 聚 磷 酸 改 性 沥 青 使 用 生 物 沥 青 在 HMA 和 WMA 中 减 少 集 料 用 量 如 果 能 达 到 相 同 性 能, 使 用 较 高 的 RAP 用 量 在 HMA 中 减 少 能 源 消 耗 和 排 放 使 用 温 拌 沥 青 混 合 料 (WMA) 在 加 热 中 改 变 燃 料 以 减 少 排 放, 如 使 用 天 然 气 使 用 新 的 更 有 效 的 拌 和 楼 设 计 以 减 少 能 源 消 耗, 增 加 RAP 使 用 量

沥 青 混 合 料 生 产 中 可 持 续 发 展 的 策 略 延 长 HMA 材 料 寿 命 提 高 压 实 度 标 准 使 用 WMA 以 获 得 更 好 压 实 度 新 设 备 培 训 的 成 本 可 从 较 长 使 用 寿 命 中 抵 消 改 进 混 合 料 设 计 使 用 聚 合 物 改 性 沥 青 使 用 橡 胶 沥 青 使 用 石 灰 或 抗 剥 落 剂 以 减 少 水 损 害 减 少 材 料 运 输 影 响 使 用 当 地 材 料 延 长 封 层 寿 命 使 用 胶 粉 或 聚 合 物 胶 结 料

沥 青 混 合 料 生 产 中 可 持 续 发 展 的 策 略 减 少 HMA 运 输 使 用 就 地 再 生 ( 全 深 式 再 生, 但 可 能 有 较 高 的 使 用 变 异 性 ) 减 少 热 岛 效 应 使 用 浅 色 集 料, 使 用 浅 色 碎 石 封 层, 或 其 他 反 射 性 表 面 处 治 减 少 路 面 变 形 导 致 的 能 源 损 失 使 用 更 硬 更 弹 性 材 料 ( 混 凝 土 路 面 半 刚 性 路 面 或 低 相 位 角 的 沥 青 路 面 ( 在 低 速 重 载 和 高 温 地 区 ) 最 大 化 的 使 用 再 生 材 料 使 用 就 地 再 生 路 面 材 料 以 代 替 新 材 料

沥 青 混 合 料 生 产 中 可 持 续 发 展 的 策 略 降 噪 表 面 层 使 用 降 噪 表 面 层 ( 开 级 配 ) 橡 胶 沥 青 ( 断 级 配 开 级 配 ) 最 大 化 的 使 用 再 生 材 料 使 用 回 收 路 面 材 料 和 使 用 从 其 他 工 业 回 收 材 料 以 替 代 新 材 料 减 少 径 流 影 响 使 用 部 分 渗 透 性 沥 青 路 面 ( 开 级 配 沥 青 混 合 料 ) 使 用 部 分 渗 透 性 沥 青 路 面 ( 几 乎 没 有 在 公 路 上 使 用, 仅 在 停 车 场 使 用 ) 降 低 热 岛 效 应 影 响 和 减 少 照 明 费 用 使 用 较 高 反 射 率 的 路 面 ( 热 容 量, 全 渗 透 性 路 面 )

沥 青 路 面 再 生 可 持 续 发 展 的 策 略 增 加 厂 拌 再 生 的 比 率 改 进 厂 拌 技 术 ( 包 括 加 热 时 间 有 效 的 粉 尘 控 制 双 滚 动 等 ) 提 高 路 面 产 品 和 施 工 的 初 始 质 量 使 用 较 软 的 再 生 剂 和 复 苏 剂 RAP 料 堆 的 维 护 和 管 理 ( 减 少 含 水 量 分 级 ) 增 加 就 地 再 生 的 比 率 使 用 合 适 的 添 加 剂 和 稳 定 剂 的 类 型 和 数 量 使 用 具 有 结 构 能 力 的 罩 面 层 来 抵 抗 老 化 开 裂 和 疲 劳 开 裂 研 究 混 合 料 设 计 方 法 和 QC/QA 标 准 以 改 善 质 量

路 面 施 工 通 用 的 可 持 续 发 展 策 略 降 低 燃 料 消 耗 和 排 放 尽 可 能 减 少 运 输 距 离 选 择 合 适 的 设 备 类 型 和 大 小 减 少 空 转 使 用 替 代 燃 料 改 进 施 工 设 备 和 / 或 使 用 混 合 设 备 降 低 噪 音 限 制 施 工 时 间 设 备 养 护 和 / 或 改 进

路 面 施 工 通 用 的 可 持 续 发 展 策 略 加 速 施 工 有 效 的 交 通 控 制 和 车 道 封 闭 策 略 对 工 作 区 建 立 性 能 目 标 和 指 标, 如 工 作 区 延 误 占 交 通 总 延 误 的 6% 在 规 划 设 计 阶 段 使 用 项 目 管 理 软 件 辅 助 制 定 施 工 程 序, 判 断 交 通 延 误 推 广 智 能 交 通 系 统 控 制 浸 蚀 雨 洪 径 流 和 淤 积 使 用 周 边 设 备 来 控 制 ( 如 栅 栏 壁 垒 等 ) 应 用 控 制 浸 蚀 的 席 子 和 毯 子 最 小 范 围 的 施 工 干 扰 区 域

满 足 目 标 密 度 要 求 沥 青 路 面 施 工 的 可 持 续 发 展 策 略 控 制 层 厚 与 公 称 最 大 粒 径 的 比 例 使 用 温 拌 添 加 剂 严 格 控 制 摊 铺 温 度 选 择 配 备 智 能 技 术 的 摊 铺 和 压 实 设 备 防 止 离 析 使 用 红 外 摄 像 机 以 避 免 温 度 离 析 使 用 材 料 转 运 车 在 运 输 摊 铺 和 压 实 中 适 当 地 人 工 处 理 材 料

沥 青 路 面 施 工 的 可 持 续 发 展 策 略 纵 缝 的 正 确 施 工 在 运 输 和 摊 铺 中 避 免 离 析 在 接 缝 处 使 用 粘 结 材 料 或 粘 结 层 在 摊 铺 和 压 实 过 程 中 适 当 的 人 工 处 理 以 达 到 接 缝 密 度 要 求 满 足 平 整 度 要 求 在 摊 铺 和 压 实 过 程 中 适 当 的 人 工 处 理 材 料 新 合 同 方 式 推 广 多 参 数 指 标 体 系 ( 如 A+B+C) 激 励 设 备 改 进

如 何 评 价 路 面 可 持 续 发 展 寿 命 周 期 费 用 分 析 寿 命 周 期 评 估 可 持 续 性 评 价 体 系

什 么 是 路 面 寿 命 周 期 费 用 (Life Cycle Cost Analysis(LCCA) 在 路 面 结 构 物 整 个 服 务 年 限 中 发 生 的 所 有 费 用, 包 括 初 始 建 筑 费 用 后 期 养 护 重 建, 扩 建 等 费 用 用 户 费 用 交 通 延 误 车 辆 运 营 事 故 费 用 非 常 复 杂 特 别 是 用 户 费 用 的 许 多 不 确 定 性

什 么 是 寿 命 周 期 评 估 (Life Cycle Assessment, LCA) 表 征 和 定 量 评 价 产 品 服 务 系 统 或 技 术 的 环 境 可 持 续 发 展 的 方 法 对 环 境 的 影 响, 即 能 源 消 耗 和 温 室 气 体 排 放 从 寿 命 周 期 费 用 (LCCA) 到 寿 命 周 期 评 估 (LCA) 寿 命 周 期 费 用 (LCCA) 和 寿 命 周 期 评 估 (LCA) 将 来 : 寿 命 周 期 可 持 续 发 展 分 析,Life cycle Sustainability Analysis(LCSA)

什 么 是 可 持 续 发 展 评 级 系 统 (Sustainable Rating System,SRS) 全 寿 命 周 期 内 的 最 佳 实 践 涵 盖 设 计 施 工 运 营 养 护 通 过 权 重 分 配 计 算 分 值 进 行 最 终 评 定 自 愿 性 质 非 强 制 宣 传 推 广 意 义, 更 好 的 社 会 效 益 体 现

路 面 LCCA 工 具 FHWA Offers Life-Cycle Cost Analysis Resources www.fhwa.dot.gov/infrastructure/asstmgmt/lcca.htm FHWA RealCost LCCA software http://www.fhwa.dot.gov/infrastructure/asstmgmt/lccasoft.cfm The Asphalt Pavement Alliance (APA) new software for lifecycle cost analysis (LCCA) of pavements. http://www.asphaltroads.org/news/post/new-life-cyclesoftware-apa/ 两 个 版 本 :LCCA original 3.1 ; LCCA express 2.0 这 是 美 国 沥 青 路 面 联 盟 (APA) 开 发 的 两 个 软 件, 都 是 基 于 FHWA 建 议 的 原 理, LCCA original 是 一 个 综 合 程 序, 而 LCCA express 是 相 对 不 复 杂 的 程 序, 都 可 以 免 费 下 载 使 用

路 面 LCA 工 具 PaLaTe http://www.ce.berkeley.edu/~horvath/palate.html ÉCOLOGICIEL PE-2 http://www.construction.mtu.edu/cass_reports/webpage/plca_esti mator.php# Athena EcoCalculator http://www.athenasmi.org/our-software-data/ecocalculator/ Aspect http://www.sustainabilityofhighways.org.uk Change http://www.irfnet.org/activities.php?id=32 美 国 沥 青 路 面 协 会 新 温 室 气 体 计 算 器 http://www.asphaltpavement.org/index.php?option=com_content&ta sk=view&id=545&itemid=1143 EEES P-LCA- 苏 交 科 http://www.nlarm.cn/

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案 例 分 析 温 拌 沥 青 混 合 料 和 热 拌 沥 青 混 合 料 沥 青 路 面 和 水 泥 路 面 就 地 热 再 生 和 厂 拌 热 再 生 不 同 养 护 措 施 过 去 的 结 论 Colas 的 数 据 现 在 的 结 论 更 多 本 土 化 的 数 据

Colas 的 数 据 Colas 的 数 据 未 来 环 境 友 好 的 道 路 能 源 消 耗 和 温 室 气 体 排 放 Colas http://www.colas.com/front/colas/upload/com/pdf/route-future-english.pdf

Colas 的 数 据

本 土 化 的 数 据 CLCD 四 川 大 学 王 洪 涛 中 国 能 源 统 计 年 鉴 国 家 统 计 局 能 源 统 计 司 江 苏 省 高 速 公 路 沥 青 路 面 节 能 减 排 养 护 技 术 研 究 苏 交 科 江 苏 省 普 通 干 线 公 路 沥 青 路 面 节 能 减 排 和 循 环 利 用 养 护 技 术 研 究 苏 交 科 典 型 沥 青 路 面 施 工 期 能 耗 及 碳 排 放 定 额 测 算 研 究 苏 交 科 基 于 LCA 的 低 碳 干 线 公 路 路 面 结 构 与 材 料 关 键 技 术 研 究 苏 交 科 改 性 沥 青 以 及 一 些 特 殊 添 加 剂 仍 缺 乏 本 土 化 数 据

温 拌 混 合 料 和 热 温 拌 混 拌 合 料 和 的 热 能 源 拌 消 耗 的 (MJ/t) 比 较 ( 能 耗 ) 沥 青 基 层 沥 青 高 模 量 沥 温 拌 沥 青 混 合 料 混 合 料 青 混 合 料 混 合 料 AC Base AC EME WMA 沸 石 添 加 剂 类 型 的 温 拌 技 术 能 耗 及 碳 排 放 较 高, 其 生 命 周 期 能 耗 甚 至 略 高 于 热 拌 沥 青 混 合 料, 机 械 发 泡 类 型 的 温 拌 技 术 能 耗 及 碳 排 放 较 低

温 拌 和 热 拌 的 比 较 ( 排 放 ) 沥 青 基 层 沥 青 高 模 量 沥 温 拌 沥 青 混 合 料 混 合 料 青 混 合 料 混 合 料 AC Base AC EME WMA 在 数 据 调 研 充 分 的 情 况 下, 同 一 种 技 术 的 不 同 类 别 会 有 显 著 差 异, 这 是 LCA 方 法 的 主 要 用 途 之 一

温 拌 和 热 拌 的 比 较 结 论 目 前 国 内 主 流 的 添 加 剂 形 式 的 温 拌 技 术 相 比 较 并 没 有 经 济 优 势, 成 本 一 般 要 增 加 20~40 元 /t; 同 时 考 虑 到 添 加 剂 生 产 过 程, 其 节 能 减 排 效 益 也 并 不 明 显 如 果 考 虑 泡 沫 温 拌 设 备 普 及 后 的 大 规 模 生 产, 泡 沫 温 拌 具 有 明 显 的 经 济 优 势, 泡 沫 温 拌 在 消 化 了 设 备 成 本 ( 几 万 美 元 ) 以 后, 成 本 就 是 水 和 附 加 的 设 备 能 源, 总 成 本 只 增 加 0.12~0.13 美 元 /t 以 1km 双 向 四 车 道 高 速 进 行 计 算, 修 建 4cm 上 面 层 热 拌 沥 青 混 凝 土 需 要 140 万 /km, 采 用 化 学 添 加 剂 温 拌 技 术 每 公 里 造 价 会 增 加 约 7 万 ~11 万, 而 采 用 泡 沫 温 拌 每 公 里 造 价 仅 增 加 约 250 元, 可 以 忽 略 不 计

沥 青 路 面 沥 和 青 水 和 泥 路 水 面 泥 能 路 源 消 面 耗 的 比 比 较 (MJ/m 较 ( 2 ) 能 耗 ) 苏 交 科 开 放 课 题 水 泥 路 面 和 沥 青 路 面 寿 命 周 期 评 价 的 比 较 研 究 ( 东 南 大 学 于 斌 ) 在 同 等 条 件 下, 水 泥 路 面 的 能 耗 比 沥 青 路 面 要 低, 这 是 由 于 原 材 料 数 据 来 源 变 化 导 致 的 ;

沥 青 路 面 沥 和 水 青 泥 和 路 水 面 温 泥 室 路 气 面 体 排 的 放 比 较 (kg/m ( 排 2 ) 放 ) 考 虑 水 泥 路 面 的 反 射 和 碳 酸 化 作 用 后, 水 泥 路 面 的 碳 排 放 更 低

沥 青 路 面 和 水 泥 路 面 的 比 较 结 论 是 否 可 信? 需 要 通 过 数 据 质 量 评 价 和 不 确 定 度 分 析 来 证 明 在 95% 保 证 率 下, 水 泥 路 面 结 构 的 环 境 影 响 相 较 于 沥 青 路 面 结 构 而 言 更 小 ( 平 均 能 耗 和 碳 排 放 少 21.3%-32.6%) 34

沥 青 路 面 和 水 泥 路 面 的 比 较 沥 青 路 面 每 平 方 米 380 元, 比 水 泥 混 凝 土 路 面 260 元 多 了 120 元, 每 公 里 造 价 增 加 240 万 元 同 时 综 合 考 虑 各 个 环 节 后, 其 能 耗 和 排 放 也 显 著 高 于 水 泥 路 面 过 去 由 于 水 泥 路 面 初 期 费 用 高, 许 多 项 目 不 考 虑, 现 在 情 况 变 了, 沥 青 价 格 的 持 续 上 涨, 我 们 为 什 么 不 重 新 审 视 一 下 我 们 的 政 策 呢? 如 果 水 泥 路 面 修 好 了, 寿 命 会 长 一 些, 我 们 没 有 足 够 的 数 据 说 全 寿 命 费 用 水 泥 路 面 也 低, 不 管 怎 样 我 们 可 以 尝 试, 目 前 完 全 放 弃 水 泥 路 面 的 趋 势 值 得 深 思 由 于 数 据 来 源 的 问 题,LCA 的 结 果 并 不 一 定 是 一 个 准 确 值, 但 通 过 不 确 定 单 分 析, 定 性 的 结 果 仍 具 有 非 常 高 的 可 信 度

就 地 热 再 生 和 厂 拌 热 再 生 的 比 较 ( 能 耗 ) 本 土 数 据 表 明 就 地 热 再 生 相 比 较 30% 掺 量 的 厂 拌 热 再 生 仍 然 是 节 能 减 排 的 ; 相 比 较 铣 刨 重 铺, 两 种 方 式 在 环 境 效 益 方 面 都 是 可 以 接 受 的

就 地 热 再 生 和 厂 拌 热 再 生 的 比 较 ( 排 放 ) 如 果 考 虑 到 运 距 的 问 题, 就 地 热 再 生 在 偏 远 地 区 可 能 拥 有 更 好 的 适 用 性 ; 就 地 再 生 技 术 同 时 节 约 了 大 量 沥 青 和 石 料 资 源, 具 有 显 著 的 节 约 资 源 的 效 益

就 地 热 再 生 和 厂 拌 热 再 生 的 比 较 Colas 的 数 据 显 示 : 相 比 较 厂 拌 热 再 生, 就 地 热 再 生 的 能 耗 和 排 放 都 不 具 有 显 著 优 势 本 土 的 数 据 则 表 明, 相 比 较 主 流 的 30%RAP 掺 量 的 厂 拌 热 再 生, 就 地 热 再 生 的 能 耗 和 排 放 都 要 更 低 如 果 考 虑 材 料 运 距 问 题, 就 地 热 再 生 的 节 能 减 排 效 益 可 能 更 高 技 术 的 比 较 需 要 立 足 于 本 土 数 据 以 及 区 域 特 征 化 数 据, 更 具 有 说 服 力

养 护 维 修 不 技 术 同 的 养 能 护 源 消 措 耗 施 比 的 较 (MJ/t) 比 较 ( 能 耗 ) 仅 考 虑 养 护 措 施 的 实 施 阶 段, 那 么 微 表 处 环 境 效 益 最 佳, 这 样 的 结 果 是 否 具 有 现 实 指 导 意 义?

养 护 维 修 技 不 术 同 的 温 养 室 护 气 措 体 排 施 放 的 量 比 较 (kg/t) ( 排 放 )

养 护 措 施 之 间 的 比 较 ( 考 虑 用 户 ) 不 同 养 护 措 施 对 路 面 平 整 度 的 改 善 是 不 同 的, 而 平 整 度 又 直 接 影 响 到 用 户 能 耗 和 排 放, 平 整 度 改 善 程 度 越 好, 相 对 而 言 就 降 低 了 用 户 能 耗 41

养 护 措 施 之 间 的 比 较 ( 考 虑 用 户 ) 养 护 措 施 的 节 能 减 排 效 益 应 结 合 用 户 油 耗 和 排 放 考 虑, 综 合 节 能 减 排 效 益 受 交 通 量 影 响 显 著 42

养 护 维 修 技 术 养 的 比 护 较 措 结 施 论 之 间 的 比 较 结 论 单 纯 的 考 虑 养 护 措 施 的 实 施 环 节, 那 么 微 表 处 的 能 耗 和 排 放 最 低 由 于 微 表 处 的 养 护 措 施 的 原 材 料 用 量 相 对 偏 低, 其 生 产 施 工 过 程 也 不 需 要 加 热, 而 原 材 料 和 加 热 过 程 正 是 沥 青 混 合 料 施 工 最 主 要 的 能 耗 和 排 放 环 节, 占 到 了 总 能 耗 和 排 放 的 80% 以 上 然 而 仅 考 虑 实 施 环 节 是 不 合 理 的, 因 为 不 同 养 护 措 施 对 用 户 环 节 的 能 耗 和 排 放 影 响 显 著, 同 时 受 交 通 量 影 响 很 大 养 护 措 施 是 否 节 能 减 排, 要 综 合 交 通 量 及 原 路 面 状 况 等 因 素 综 合 确 定

小 结 通 过 本 土 化 的 数 据 和 更 深 入 的 研 究, 从 四 个 案 例 结 论 的 变 化 可 以 得 到 一 些 有 用 的 结 论 : 温 拌 和 热 拌 的 案 例 : 在 数 据 调 研 充 分 的 情 况 下, 同 一 种 技 术 的 不 同 类 别 会 有 显 著 差 异 ; 沥 青 和 水 泥 路 面 的 案 例 : 数 据 质 量 评 价 和 不 确 定 度 分 析 可 以 增 加 结 论 的 可 信 度 ; 就 地 和 厂 拌 热 再 生 : 建 立 不 同 地 区 的 数 据 库 对 评 价 技 术 的 适 用 性 意 义 重 大 ; 养 护 措 施 : 用 户 阶 段 是 非 常 重 要 的 环 节, 是 今 后 研 究 的 方 向 ; 不 同 的 数 据 的 来 源 会 得 到 显 著 不 同 的 结 论, 因 此 LCA 的 研 究 必 须 坚 持 公 开 化 透 明 化 44

结 束 语 可 持 续 发 展 不 是 口 号, 而 是 时 代 的 需 要 可 持 续 发 展 是 一 个 理 想 的 目 标 可 持 续 发 展 是 一 个 敏 感 的 话 题 可 持 续 发 展 是 一 种 取 舍 还 需 要 不 断 改 进 要 围 绕 社 会 和 生 态 系 统, 工 程 需 要 和 业 主 目 标 要 综 合 考 虑 经 济 环 境 和 社 会 的 影 响, 评 价 短 期 和 长 期 影 响 这 套 体 系 的 概 述 方 法 完 全 适 用 于 交 通 运 输 领 域 各 个 部 门, 我 们 需 要 研 究 的 是 哪 些 是 可 持 续 发 展 的 最 佳 实 践

感 谢 聆 听! 问 题? 贾 渝 025-86576815 13605174800 jy@jsti.com 朱 浩 然 025-86576835 13813861590 zhr75@jsti.com 卢 勇 025-86576843 15062236126 ly1365@jsti.com