沥青混凝土路面碳排放论文.doc

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1、沥青混凝土路面碳排放论文１沥青混凝土路面ＬＣＡ的基本设定１．１生命周期评价方法生命周期评价（ＬｉｆｅＣｙｃｌｅＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔ，简称ＬＣＡ）由４部分组成：目标与范围定义、清单分析、影响评价和结果解释［８－１０］。目标定义是定义评价的环境类型，需要根据评价对象的环境影响特点进行目标选择。范围定义，即系统边界设置，需要在既有研究条件（时间、费用）下，定义适用、合理的研究范围。清单分析和影响评价是研究的主要内容，清单分析是在目标和边界确定的基础上，针对研究对象的过程特点，建立与之相关的环境影响数据清单。影响评价又是在清单数据的基础上进行与评价目的有关的计算和分析。最后需要对

2、分析结果进行解释，提供改善环境影响的建议。本文采用ＬＣＡ方法对沥青混凝土路面在建设期的能耗与碳排放进行分析计算评价。１．２研究对象、范围本文的研究对象与范围为建设期的半刚性基层沥青混凝土路面，不包含路基及路面其他相关辅助设施（如标志标线、护栏、照明设施等）。１．３过程法、边界条件及假设过程法（Ｐ－ＬＣＡ）是对分析范围内每个与系统相关联的离散过程中的消耗和排放进行逐一量化，而后累计各个离散过程的数据得到总的环境影响［４］。然而，产品的每一个阶段过程都包含复杂的上游过程，如材料运输阶段，除运输过程以外，还包括运输设备的生产，运输设备生产又包括设备制造原料的开采、加工和运输等。

3、若进行如此深入细致的过程分析势必费时费力，而这部份计算结果又仅占有极小的比例，分析效率低下，因此，需要把握分析重点，设定合理研究边界及假设，舍弃细枝末节，提高分析效率。１．４环境类型和功能单位沥青混凝土路面生命周期清单分析的环境影响类型为碳排放（以ｔ当量ＣＯ２计）以及能耗（以ＧＪ当量热计）。功能单位设定为１ｋｍ车道，车道道面宽度为３．７５ｍ。6学海无涯２分析模型２．１原材料生产阶段（１）生产阶段能耗Ｅｐ。沥青混凝土路面建材包括基本的筑路材料和道路辅助设施建材，如沥青、水泥、碎石等，建材开采生产阶段的总能耗计算模型见式（１）。再利用材料视为原材料，材料再利用过程即为其生产过

4、程，并以使用归属为前提进行计算，即当考虑一种再利用材料、工艺或方法的能耗与排放是否计入某项工程时，以该种材料、工艺或方法是否使用于该工程来判定。例如，沥青混凝土路面再利用包括旧路铣刨、旧料粉碎、筛分、运输等工艺过程，由于铣刨形成新的工作面用于旧路施工，整个铣刨过程计入施工中，而旧料粉碎、筛分和运输至堆放地的能耗和排放则视为其旧料的生产能耗及排放，有多少旧料得到再生利用则计入多少能耗与排放，其他工程使用本工程产生的旧料时，应将旧料生产的能耗与排放计入其他工程中。（２）生产阶段排放Ｉｐｒ。原材料生产阶段排放的计算方法与其能耗计算方法相似，计算模型见式（２）。Ｉｐｒ＝∑ｉ（１＋

5、φｉ）ＶｉｒＭｉ（２）式中：Ｖｉｒ为开采和生产单位材料时第ｒ种污染物的排放质量；其他符号意义见式（１）。２．２施工阶段6学海无涯施工阶段的能耗和排放由两个部分组成：一是原材料、废弃材料的运输；另一是施工机具设备的运行。（１）运输能耗Ｅｃｔ和环境排放Ｉｃｔｒ。施工过程中的运输要分为长距离运输和短距离运输，长距离运输包括原材料自产地到现场，以及废弃材料由现场到处置地的运输，短距离运输是材料在施工现场的转运。本文将长距离运输归入施工运输过程中，短距离运输归入施工机具设备分析中。运输过程考虑运输方式、运输距离、燃料类型、运输质量以及返程运输。铁路和水路运输不考虑返程，公路运输考虑

6、返程，设定返程运输的基本流为满载运输的７０％［１］。废弃材料运输一般采用公路运输，处置场地固定，运输距离设定为５０ｋｍ。（２）施工机具设备能耗Ｅｃｅ和环境排放Ｉｃｅｒ。沥青混凝土路面施工的机具设备包括拌和设备、摊铺机、压路机等，施工过程能耗和环境排放的实质是各种机具设备运行能耗与排放的总和。机具运行的能源类型主要有三种：柴油、汽油和电能。计算中将各机具设备按单位工作量换算其能耗强度（ＭＪ／工作量）和排放强度（ｔ／工作量）。如拌和楼的能耗强度单位为ＭＪ／ｔ混合料，压路机的能耗强度为ＭＪ／ｍ２。３路面结构、分析清单及计算软件３．１沥青混凝土路面结构参照我国沥青混凝土路面设计规

7、范［１１，１２］以图１所示的半刚性基层沥青混凝土路面结构为典型路面结构，分析该路面结构在建设期的能耗及环境碳排放。３．２分析清单分析清单即计算所需的各类原材料、施工机具设备的能耗与碳排放强度数据，是通过对过程流的划分及数据的收集和处理，得到的过程流中组成要素的环境数据。过程流的划分一般采用过程法，将材料的生产和施工过程逐一分解至可计算的过程流。以沥青为例：沥青制炼和生产的流程主要由原油开采、运输、提炼加工、存储四个环节组成。根据前述确定的研究范围，分析沥青制炼加工的能耗与排放。我国道路沥青生产用的原油主要来自国内和中东，２０１