低碳道路建設(shè)理念及在上海地區(qū)的實(shí)踐-上海市政院-鄭曉光

低碳道路建設(shè)理念及其在上海地區(qū)的實(shí)踐2011年10月27日報(bào)告人：鄭曉光低碳發(fā)展趨勢一、國外低碳現(xiàn)狀英國:2003年《能源白皮書》首次提出“低碳經(jīng)濟(jì)”的概念；2008年，把“低碳經(jīng)濟(jì)”正式寫入相關(guān)法律，成為第一個(gè)制定明確而長期減排目標(biāo)的國家。中期目標(biāo)：到2020年實(shí)現(xiàn)減排30%；遠(yuǎn)期目標(biāo)：到2050年，減少80%的碳排放。歐盟:國家發(fā)展多種新能源，如風(fēng)能，核能等，承諾到2020年將碳排放量減少20%。日本:2006年提出《日本新國家能源戰(zhàn)略》，到2030年將能源利用效率提高30%。美國:大力推動清潔能源技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用。低碳發(fā)展趨勢二、國內(nèi)低碳經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀2007年：胡錦濤總書記在亞太經(jīng)合組織會議上，首次提出要發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)：低能耗、低污染、低CO2排放。2009年：我國提出低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)，到2020年，單位GDP能耗比2005年降低40~60%，單位GDP的CO2排放下降40~45%.根據(jù)《2010年上海市國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展主要目標(biāo)與任務(wù)》，節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)將作為上海市率先轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重要抓手和突破口，推動全市經(jīng)濟(jì)社會全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。立項(xiàng)意義材料生產(chǎn)運(yùn)輸建設(shè)實(shí)施道路工程建設(shè)階段

消耗大量的能源

燃油電力排放大量的溫室氣體及有害氣體

CO2

CO,NOx節(jié)能減排空間巨大！低碳道路定義低碳道路是在道路的規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)與運(yùn)營過程中遵循“低能耗、低污染、低排放”的可持續(xù)發(fā)展理念，在道路全壽命周期內(nèi)綜合運(yùn)用各項(xiàng)技術(shù)措施，以降低能耗和減少碳排放，形成行車安全舒適、運(yùn)輸高效便利、景觀完整和諧的綠色道路交通系統(tǒng)，保障道路基礎(chǔ)設(shè)施的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。低碳道路建設(shè)理念低碳道路建設(shè)理念是針對道路工程的特點(diǎn)，本著“低能耗、低污染、低排放”的原則，以“構(gòu)建低碳道路”為宏觀目標(biāo)，以“節(jié)約資源與能源、保護(hù)環(huán)境、降低環(huán)境污染、增強(qiáng)綠化儲碳”為設(shè)計(jì)理念，集成道路、環(huán)境、綠化景觀等多學(xué)科的科學(xué)與技術(shù)，形成道路建設(shè)低碳綜合技術(shù)，促進(jìn)道路交通與城市環(huán)境和自然資源的和諧發(fā)展。麥肯錫公司2007年發(fā)布的《溫室氣體減排的成本曲線》提出：至2030年，75%的溫室氣體減排可以通過對現(xiàn)有成熟技術(shù)的整合來實(shí)現(xiàn)！節(jié)約能源與資源節(jié)約資源與能源節(jié)地與土地資源節(jié)材與材料資源節(jié)水節(jié)能

節(jié)地與土地資源道路建設(shè)的用地應(yīng)當(dāng)遵循優(yōu)化土地資源，提高土地利用效率的原則，應(yīng)經(jīng)過統(tǒng)一規(guī)劃，對功能進(jìn)行合理布局，各種功能設(shè)置得當(dāng)，來增加各功能的緊密聯(lián)系，最大程度的優(yōu)化土地資源的利用。同時(shí)應(yīng)避免建設(shè)行為造成水土流失或其他災(zāi)害。注重采用符合生態(tài)保護(hù)、污染控制、地形維護(hù)等道路選線技術(shù)，降低道路工程對生態(tài)、環(huán)境以及資源的影響程度。

節(jié)地與土地資源道路橫斷面設(shè)計(jì)宜采用集約布置、結(jié)構(gòu)合建、機(jī)動車交通減少干擾、慢行交通保障通行、近、遠(yuǎn)期結(jié)合的時(shí)空一體化分配設(shè)計(jì)技術(shù)，充分發(fā)揮地面及其上、下部道路可通行空間的功能，在節(jié)約土地資源、降低建造和運(yùn)行成本、倡導(dǎo)非機(jī)動化出行模式等方面體現(xiàn)道路工程建設(shè)的先進(jìn)性。

節(jié)地與土地資源路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)交叉設(shè)計(jì)應(yīng)采用以滿足近、遠(yuǎn)期預(yù)測交通量、符合交叉功能要求的關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)，適應(yīng)交通量變化的交叉型式有利于節(jié)約土地資源，適當(dāng)?shù)慕徊婵谕ㄐ心芰τ欣谲嚵骺旖莸赝ㄟ^交叉口，減少交叉口延誤，減少尾氣排放和降低燃油能耗。

節(jié)地與土地資源交通樞紐總體布局應(yīng)根據(jù)樞紐功能要求、客流規(guī)模和交通方式、用地條件綜合規(guī)劃設(shè)計(jì)，應(yīng)最大程度方便乘客出入樞紐和換乘。樞紐車流、客流量大時(shí)，為縮短換乘距離，減少車流、人流交叉干擾并節(jié)省土地，應(yīng)優(yōu)先考慮采用高架和地下空間的形式。

虹橋交通樞紐高架道路虹橋交通樞紐地下道路

節(jié)材與材料資源道路建設(shè)應(yīng)采用環(huán)保型綠色建設(shè)材料，減少材料在建設(shè)過程中的能耗。提高循環(huán)利用和再生材料的利用比例，減少不可再生資源的使用。選取建設(shè)材料時(shí)應(yīng)盡量采用當(dāng)?shù)夭牧?，減少對環(huán)境的影響。同時(shí)應(yīng)選用再生性好，可循環(huán)利用的建設(shè)材料，減少對環(huán)境的污染。

1瀝青路面再生利用技術(shù)2水泥路面加鋪改造技術(shù)3廢舊材料回收路用技術(shù)4建筑垃圾固結(jié)路用技術(shù)瀝青再生技術(shù)廠拌熱再生廠拌冷再生現(xiàn)場熱再生現(xiàn)場冷再生指對不能滿足使用要求的瀝青路面廢料通過各種措施進(jìn)行處理后重新利用的技術(shù)，包括對舊瀝青路面進(jìn)行翻挖、破碎、篩分，再和新集料、膠結(jié)料、再生劑重新混合，形成具有預(yù)期路用性能的混合料，并重新鋪筑成路面的各種結(jié)構(gòu)層(包括面層和基層)。

瀝青路面再生利用技術(shù)廠拌熱再生廠拌冷再生就地?zé)嵩偕偷乩湓偕嗦访婕愉伕脑旒夹g(shù)又稱“白改黑”技術(shù)，是通過優(yōu)化整合水泥混凝土路面界面粘結(jié)技術(shù)、水泥混凝土路面應(yīng)力吸收層技術(shù)及加鋪瀝青混合料技術(shù)等一系列技術(shù)手段，在原有破損水泥混凝土路面已經(jīng)完全失去路用性能而不得不加鋪新路面的前提下，對原水泥混凝土路面進(jìn)行再生利用，使原有水泥路面成為加鋪瀝青道路的基層結(jié)構(gòu)。使用水泥路面加鋪改造技術(shù)，可以減少處置舊水泥混凝土所需要的大量能耗，減少10~15%的二氧化碳排放量。

舊水泥路面加鋪改造技術(shù)舊水泥板塊的修補(bǔ)與加固；增加瀝青罩面層厚度；設(shè)置應(yīng)力/應(yīng)變吸收夾層；設(shè)置裂縫松弛/延緩層瀝青層預(yù)鋸切橫縫延緩型消除型

打裂壓穩(wěn)（CrackandSeat）沖擊壓實(shí)（BreakandSeat）碎石化技術(shù)（Rubblization

）水泥路面防治反射裂縫

南非藍(lán)派五邊形沖擊壓路機(jī)水泥混凝土路面破碎機(jī)多錘頭破碎機(jī)共振式破碎機(jī)2010年我國廢輪胎年產(chǎn)生量2.5億條。廢舊輪胎帶來巨大的環(huán)境壓力。黑色污染廢舊材料回收路用技術(shù)將廢舊輪胎加工成膠粉，在瀝青路面建設(shè)和養(yǎng)護(hù)工程中使用，是一種國際上公認(rèn)的，廢輪胎資源無害化再利用的有效途徑。橡膠瀝青路面1濕法濕法即橡膠粉改性瀝青，將橡膠粉加入熱瀝青后經(jīng)攪拌而得到的一種改性瀝青?？捎糜诠嗫p料、封層和應(yīng)力吸收層等，也可用于拌制密級配瀝青混凝土。低粘度：摻加的橡膠粉比例較少，一般小于10％。并采用較細(xì)膠粉，一般用50目以上。應(yīng)用時(shí)不需要攪拌，膠粉顆?？杀３址€(wěn)定。高粘度：膠粉摻加量大于10％，如15％；177C粘度大于1.5Pa.s。儲存時(shí)應(yīng)攪拌。廢舊橡膠應(yīng)用工藝2干法將橡膠顆粒直接加入到石料中。橡膠顆粒粒徑較大,如1～3mm.松散是干法瀝青混合料的主要病害。上海浦東濱州路（濕法）技術(shù)關(guān)鍵：橡膠瀝青制備工藝與技術(shù)指標(biāo)；混凝土的級配；施工控制，主要是溫度控制。上海工程實(shí)踐上海瀏翔公路上中面層（濕法）

青浦青趙路（干法）技術(shù)關(guān)鍵：級配設(shè)計(jì)；瀝青結(jié)合料；混合料生產(chǎn)工藝。攤鋪與壓實(shí)工藝采用巖瀝青＋SBS改性瀝青作為結(jié)合料。橡膠顆粒摻量控制在4％以下。減小廢舊輪胎堆放導(dǎo)致的公害降低型車噪音（2~3dB）優(yōu)秀的彈性和變形能力廢舊橡膠粉改性瀝青技術(shù)城市化進(jìn)程不可避免地產(chǎn)生大量建筑垃圾，建筑垃圾運(yùn)輸需花費(fèi)大量的財(cái)力、人力、物力的代價(jià)。若是利用建筑垃圾作為道路的建筑材料，可以變廢為寶，將節(jié)省大量的建筑垃圾外運(yùn)費(fèi)用，同時(shí)避免了廢棄物堆放造成對環(huán)境的污染與新的土石方開挖，保護(hù)周圍環(huán)境，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。節(jié)約能耗15~20%，減少二氧化碳排放量10-20%。固結(jié)劑穩(wěn)定廢棄物，用作道路材料建筑垃圾再生利用采用的高強(qiáng)高耐水土體固結(jié)劑是一種改良水泥。比普通水泥具有早期強(qiáng)度高、收縮性小、固結(jié)范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用固結(jié)劑作為膠凝材料穩(wěn)定建筑廢渣加固路基的方法，可以起到變廢為寶，材料節(jié)省的效果，真正體現(xiàn)“科技辦博、勤儉辦博”的精神。固結(jié)廢棄物試塊世博會園區(qū)內(nèi)土源固結(jié)建筑垃圾固結(jié)劑穩(wěn)定建筑垃圾材料設(shè)計(jì)方法通過對比分析，當(dāng)HEC劑量為4.5％與6％時(shí)，HEC固結(jié)渣土強(qiáng)度、模量都能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出石灰土路基與礫石砂墊層要求；當(dāng)HEC劑量為8％以上時(shí)，HEC固結(jié)渣土強(qiáng)度、模量都能達(dá)到與水泥穩(wěn)定碎石性能要求，通過室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果分析，采用HEC固結(jié)渣土可以用于路基、墊層與基層。固結(jié)劑穩(wěn)定廢棄物作為道路墊層、土基與基層HEC固結(jié)建筑垃圾在世博道路中的應(yīng)用原有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新建路面固結(jié)渣土路面結(jié)構(gòu)I新建路面固結(jié)渣土路面結(jié)構(gòu)IIHEC固結(jié)渣土工程應(yīng)用對成型后的土基與墊層，測試頂面當(dāng)量回彈模量，結(jié)果表明固結(jié)渣土頂面具有較好的承載能力，當(dāng)量回彈模量達(dá)到60MPa以上，目前已經(jīng)在世博園區(qū)道路中大面積推廣應(yīng)用，HEC固結(jié)渣土用于道路路基、墊層及基層，共利用世博園區(qū)的渣土約50萬立方米，節(jié)約工程費(fèi)用3000萬元以上。

節(jié)水透水鋪面是從面層到基層整個(gè)結(jié)構(gòu)都采用透水性材料組成的結(jié)構(gòu)，雨水通過透水面層、透水基層，最后滲透到土基中。

透水性鋪面能夠使雨水迅速地滲入地表，還原為地下水，使地下水資源得到及時(shí)補(bǔ)充，保持土壤濕度，改善城市地表植物和土壤微生物生存條件，同時(shí)可以調(diào)節(jié)城市空間的溫度和濕度，消除熱島現(xiàn)象。

透水面層透水基層土基

世博園區(qū)透水人行道

雨水收集利用系統(tǒng)道路雨水收集后利用的主要方向是綠化和澆灑道路。上海五洲大道建立了雨水收集利用系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括了雨水收集系統(tǒng)、雨水處置/處理系統(tǒng)、雨水利用系統(tǒng)組成。日常由水泵驅(qū)動系統(tǒng)內(nèi)部的循環(huán)水流以維持水質(zhì)，該水泵同時(shí)也可向供灑水車提供清水。水泵由太陽能驅(qū)動，整個(gè)工程將資源循環(huán)利用、綠色能源和生態(tài)處理有機(jī)結(jié)合。上海五洲大道道路雨水收集與利用示范工程示意圖

植草溝植草溝可以消減和阻延暴雨徑流，暴雨徑流進(jìn)入溝渠中，在填充物中流動，并滲透到周圍土壤中，補(bǔ)充地下水，從而將有效截留污染物顆粒。

自動灌溉與涌泉灌技術(shù)對于道路景觀用水和植物灌溉用水，可采用自動噴灌技術(shù)或涌泉灌技術(shù)技術(shù)節(jié)水。自動噴灌技術(shù)灌水均勻，有利于草坪生長、節(jié)水，灌溉水利用率達(dá)80％；而涌泉灌技術(shù)較適合樹木灌溉，它以少量慢灌的方式進(jìn)行灌溉，既滿足了植物的需水，用不損失灌溉水量。灌溉水利用率達(dá)70%-80％，較傳統(tǒng)技術(shù)，節(jié)水50%-60%。溫拌瀝青混合料的拌和溫度一般在100～120℃，攤鋪和壓實(shí)的溫度一般為80～90℃。相對于熱拌技術(shù)，施工溫度降低30～50℃左右，且可保證路用性能?！饕攸c(diǎn)溫拌瀝青混合料熱拌瀝青混合料降低施工溫度30-50℃減少煙氣排放30-90%減少能源/燃料消耗30%延長施工季節(jié)減少施工中的氧化和老化，提高路面壽命節(jié)能技術(shù)溫拌瀝青混合料主要制備技術(shù)（1）使用瀝青降粘劑

降低瀝青高溫粘度，但不影響低溫粘度；摻量4%時(shí)可可降低瀝青混合料拌和溫度20～30℃；有利于提高瀝青混合料抗車轍性能；對水穩(wěn)定有一定影響。

瀝青降粘劑Fankfurt

機(jī)場應(yīng)用（2）沸石降粘技術(shù)

沸石Aspha-Min內(nèi)部為連通多孔結(jié)構(gòu)，可吸收其質(zhì)量的21％水分；當(dāng)溫度在85～180℃時(shí)，水分可以揮發(fā)出去；揮發(fā)出的水分使瀝青體積膨脹形成泡沫瀝青，降低了瀝青的粘度；加入瀝青混合料質(zhì)量0.3％的Aspha-Min后可降低拌和與壓實(shí)溫度20～30℃左右。Aspha-Min沸石（3）泡沫瀝青溫拌技術(shù)兩階段法：在第一階段使軟質(zhì)瀝青完全裹附于石料表面。在第二階段，硬質(zhì)瀝青以泡沫瀝青的形式噴入并迅速拌和。（4）活性平臺技術(shù)法少量的表面活性添加劑（0.5％-1％瀝青膠結(jié)料）、水與熱瀝青在拌和過程中共同作用，借助拌和的強(qiáng)大分散能力實(shí)現(xiàn)彼此交織。由于水膜潤滑作用不受溫度影響，溫度下降時(shí)，水膜潤滑作用能夠很大程度上抵消瀝青粘度增大的作用，從而實(shí)現(xiàn)溫拌效果。這一技術(shù)路線的典型產(chǎn)品是

Evotherm。熱拌瀝青混合料溫拌瀝青混合料2006虹口區(qū)新市路2007A4高速公路溫拌技術(shù)在上海地區(qū)應(yīng)用2007逸仙路高架2008上海南北高架2008長江隧道

嘉定新城溫拌排水路面南匯溫拌橡膠瀝青路面

道路照明節(jié)能技術(shù)道路照明應(yīng)盡可能采用可再生能源利用的技術(shù)，宜使用高光效光源和低能耗損失燈具產(chǎn)品。LED燈屬于綠色照明，具有高效、節(jié)能與環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)；高壓鈉燈路燈采用路燈節(jié)能器，路燈節(jié)能器是高壓鈉燈時(shí)間預(yù)置式變功率節(jié)能器。在不降低道路交通安全性的前提下，在道路交通密度較大時(shí)采用高光通照明，而在通行密度較小時(shí)采用低光通照明，該技術(shù)成本低、節(jié)能效果好。LED路燈高壓鈉燈路燈降低污染

尾氣吸收路面以二氧化鈦為催化劑的路面材料，能生成活性氧分子與汽車尾氣中的氮氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)從而達(dá)到清除氮氧化物污染的目的。國外研究表明這種路面可以吸收60%-70%的汽車尾氣。上海地區(qū)崇明陳家鎮(zhèn)生態(tài)社區(qū)部分道路采用了吸收汽車尾氣的瀝青路面。城市交通－－噪聲污染

大氣污染

水污染

噪聲污染城市噪聲污染70％來自交通噪