本文關(guān)鍵詞： 生命周期評(píng)價(jià) 能源消耗 氣體排放 水泥路面 瀝青路面　出處：《東南大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：自改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)的公路基礎(chǔ)建設(shè)實(shí)現(xiàn)了飛躍式的發(fā)展。公路的建設(shè)在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),也帶來(lái)了很多環(huán)境問(wèn)題。因此,在公路建設(shè)過(guò)程時(shí),在追求效益的同時(shí)需充分考慮公路建設(shè)的環(huán)境影響。一條公路從原材料的開(kāi)采到路面的報(bào)廢,每個(gè)階段都需要消耗能源并排放大量的溫室氣體和其他污染物。對(duì)路面的能源消耗與排放進(jìn)行量化分析可以幫助設(shè)計(jì)者意識(shí)到各個(gè)環(huán)節(jié)中能耗和排放的詳細(xì)情況以及一些潛在的影響因素。有利于設(shè)計(jì)者從源頭上認(rèn)清問(wèn)題并在設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行合理的、科學(xué)的,系統(tǒng)的節(jié)能減排方案設(shè)計(jì)。為了解決我國(guó)優(yōu)質(zhì)瀝青數(shù)量不足,并改善普通水泥混凝土路面行車舒適性差以及損壞后修復(fù)難度大等問(wèn)題,新型水泥混凝土路面,連續(xù)配筋混凝土路面(Continuously Reinforced Concrete Pavement,簡(jiǎn)稱CRCP)成為人們新的關(guān)注點(diǎn)。雖然連續(xù)配筋混凝土路面在使用性能方面的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)得到論證,但其在環(huán)境影響方面的表現(xiàn)卻鮮有研究。因此,本文采用生命周期評(píng)價(jià)(LCA)方法對(duì)連續(xù)配筋混凝土路面與得到廣泛認(rèn)可的瀝青路面的環(huán)境影響進(jìn)行了對(duì)比分析。文中將兩種路面的生命周期分為四個(gè)階段,包括原材料生產(chǎn)階段,路面建設(shè)施工階段、運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)階段和結(jié)構(gòu)物拆除階段等。并針對(duì)每個(gè)階段選擇合理的計(jì)算方法對(duì)能耗與排放進(jìn)行量化分析。其中,能耗的計(jì)算方法包括定額法和IRI-車速-油耗模型。定額法適用于路面建設(shè)階段,路面運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)階段中的維修以及路面結(jié)構(gòu)拆除階段施工機(jī)械的能耗計(jì)算。IRI-車速-油耗模型用于計(jì)算運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)階段因路面狀況變化導(dǎo)致的車輛增加的油耗。排放的計(jì)算方法是統(tǒng)一采用排放因子法。由兩種路面的生命周期清單數(shù)據(jù)分析可知,雖然連續(xù)配筋混凝土路面在整個(gè)生命周期中的能耗大于瀝青混凝土路面,但由于連續(xù)配筋混凝土路面使用壽命長(zhǎng),折算成每年的能耗后連續(xù)配筋混凝土路面能耗低于瀝青混凝土路面的能耗。從節(jié)能角度將,連續(xù)配筋混凝土路面綠色度高于瀝青混凝土路面。這將為連續(xù)配筋混凝土路面在我國(guó)的推廣在環(huán)境方面做出支持。路面運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)階段的環(huán)境負(fù)荷在兩種路面生命周期環(huán)境影響中都是最大的。在瀝青混凝土路面和連續(xù)配筋混凝土路面總能耗中分別占88.14%和73.3%。因此,保證路面狀況良好,不僅能保證車輛的穩(wěn)態(tài)行駛還將對(duì)路面的節(jié)能減排做出重要貢獻(xiàn)。在兩種路面的環(huán)境排放中,三種類別的排放量大小均為全球變暖酸化效應(yīng)顆粒排放。而且,酸化效應(yīng)和顆粒排放相比于全球變暖的排放往往相差兩個(gè)和四個(gè)數(shù)量級(jí)。這說(shuō)明在路面的整個(gè)生命周期內(nèi),溫室氣體的排放問(wèn)題最為突出,所以應(yīng)將減少溫室氣體排放作為減排的重點(diǎn)。本研究的研究成果有利于節(jié)能減排新技術(shù)的提出和應(yīng)用并可為政府相關(guān)部門(mén)制定相應(yīng)節(jié)能減排法規(guī)政策提供依據(jù)。
[Abstract]:Since the reform and opening up, the highway infrastructure construction of our country has realized the leap development. The highway construction not only promotes the economic development, but also brings a lot of environmental problems. Therefore, in the road construction process, The environmental impact of highway construction should be fully taken into account in the pursuit of efficiency. A highway goes from raw material mining to road scrapping. Each phase requires the use of energy and the release of large quantities of greenhouse gases and other pollutants. A quantitative analysis of energy consumption and emissions from road surfaces can help designers to realize the details of energy consumption and emissions in each link. And some potential influencing factors. It is helpful for designers to recognize the problem from the source and to carry out reasonable design in the course of design. Scientific, systematic energy saving and emission reduction scheme design. In order to solve the problems of insufficient quantity of high quality asphalt in our country, and improve the driving comfort of ordinary cement concrete pavement and the difficulty of repairing after damage, the new cement concrete pavement, Continuous Reinforced Concrete pavements have become a new concern. Although the advantages of continuous reinforced concrete pavement in service performance have been demonstrated, the performance of continuous reinforced concrete pavement in terms of environmental impact has not been studied. In this paper, the life cycle evaluation (LCA) method is used to analyze the environmental impact of continuous reinforced concrete pavement and widely accepted asphalt pavement. In this paper, the life cycle of two kinds of pavement is divided into four stages, including raw material production stage. The pavement construction stage, the operation maintenance stage and the structure demolition stage, etc. According to each stage, the reasonable calculation method is selected to quantify the energy consumption and emission. The calculation methods of energy consumption include quota method and IRI- speed-fuel consumption model. Calculation of energy consumption of construction machinery in the stage of pavement maintenance and removal of pavement structure. IRI- Speed-fuel consumption Model used to calculate increased fuel consumption of vehicles due to changes in Road conditions during Operation and maintenance. The calculation method is the uniform use of the emission factor method. Based on the analysis of the life cycle inventory data of the two kinds of pavement, Although the energy consumption of continuous reinforced concrete pavement is larger than that of asphalt concrete pavement in the whole life cycle, the service life of continuous reinforced concrete pavement is long. The energy consumption of the continuous reinforced concrete pavement is lower than that of the asphalt concrete pavement after the annual energy consumption. The green degree of continuous reinforced concrete pavement is higher than that of asphalt concrete pavement. This will support the popularization of continuous reinforced concrete pavement in our country in environmental aspect. The total energy consumption of asphalt concrete pavement and continuously reinforced concrete pavement is 88.14% and 73.3 percent respectively. Ensuring that the road surface is in good condition will not only guarantee the steady state of the vehicle, but also make an important contribution to the energy saving and emission reduction of the road surface. All three categories of emissions are global warming acidizing effects, particle emissions, and the acidizing effects and particulate emissions tend to differ by two or four orders of magnitude compared to global warming emissions, which means that throughout the road life cycle, The issue of greenhouse gas emissions is most acute, Therefore, reducing greenhouse gas emissions should be the focus of emission reduction. The research results of this study are conducive to the development and application of new technologies for energy conservation and emission reduction, and can provide the basis for the relevant government departments to formulate relevant laws and regulations on energy conservation and emission reduction.
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U416.2;X82

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