低碳道路建设理念及在上海地区的实践-上海市政院-郑晓光

低碳道路建设理念及其在上海地区的实践2011年10月27日报告人：郑晓光低碳发展趋势一、国外低碳现状英国:2003年《能源白皮书》首次提出“低碳经济”的概念；2008年，把“低碳经济”正式写入相关法律，成为第一个制定明确而长期减排目标的国家。中期目标：到2020年实现减排30%；远期目标：到2050年，减少80%的碳排放。欧盟:国家发展多种新能源，如风能，核能等，承诺到2020年将碳排放量减少20%。日本:2006年提出《日本新国家能源战略》，到2030年将能源利用效率提高30%。美国:大力推动清洁能源技术开发与应用。低碳发展趋势二、国内低碳经济现状2007年：胡锦涛总书记在亚太经合组织会议上，首次提出要发展低碳经济：低能耗、低污染、低CO2排放。2009年：我国提出低碳经济发展目标，到2020年，单位GDP能耗比2005年降低40~60%，单位GDP的CO2排放下降40~45%.根据《2010年上海市国民经济和社会发展主要目标与任务》，节能减排和环境保护将作为上海市率先转变经济发展方式的重要抓手和突破口，推动全市经济社会全面协调可持续发展。立项意义材料生产运输建设实施道路工程建设阶段

消耗大量的能源

燃油电力排放大量的温室气体及有害气体

CO2

CO,NOx节能减排空间巨大！低碳道路定义低碳道路是在道路的规划设计、建设与运营过程中遵循“低能耗、低污染、低排放”的可持续发展理念，在道路全寿命周期内综合运用各项技术措施，以降低能耗和减少碳排放，形成行车安全舒适、运输高效便利、景观完整和谐的绿色道路交通系统，保障道路基础设施的社会效益、经济效益和环境效益。低碳道路建设理念低碳道路建设理念是针对道路工程的特点，本着“低能耗、低污染、低排放”的原则，以“构建低碳道路”为宏观目标，以“节约资源与能源、保护环境、降低环境污染、增强绿化储碳”为设计理念，集成道路、环境、绿化景观等多学科的科学与技术，形成道路建设低碳综合技术，促进道路交通与城市环境和自然资源的和谐发展。麦肯锡公司2007年发布的《温室气体减排的成本曲线》提出：至2030年，75%的温室气体减排可以通过对现有成熟技术的整合来实现！节约能源与资源节约资源与能源节地与土地资源节材与材料资源节水节能

节地与土地资源道路建设的用地应当遵循优化土地资源，提高土地利用效率的原则，应经过统一规划，对功能进行合理布局，各种功能设置得当，来增加各功能的紧密联系，最大程度的优化土地资源的利用。同时应避免建设行为造成水土流失或其他灾害。注重采用符合生态保护、污染控制、地形维护等道路选线技术，降低道路工程对生态、环境以及资源的影响程度。

节地与土地资源道路横断面设计宜采用集约布置、结构合建、机动车交通减少干扰、慢行交通保障通行、近、远期结合的时空一体化分配设计技术，充分发挥地面及其上、下部道路可通行空间的功能，在节约土地资源、降低建造和运行成本、倡导非机动化出行模式等方面体现道路工程建设的先进性。

节地与土地资源路网节点交叉设计应采用以满足近、远期预测交通量、符合交叉功能要求的关键设计技术，适应交通量变化的交叉型式有利于节约土地资源，适当的交叉口通行能力有利于车流快捷地通过交叉口，减少交叉口延误，减少尾气排放和降低燃油能耗。

节地与土地资源交通枢纽总体布局应根据枢纽功能要求、客流规模和交通方式、用地条件综合规划设计，应最大程度方便乘客出入枢纽和换乘。枢纽车流、客流量大时，为缩短换乘距离，减少车流、人流交叉干扰并节省土地，应优先考虑采用高架和地下空间的形式。

虹桥交通枢纽高架道路虹桥交通枢纽地下道路

节材与材料资源道路建设应采用环保型绿色建设材料，减少材料在建设过程中的能耗。提高循环利用和再生材料的利用比例，减少不可再生资源的使用。选取建设材料时应尽量采用当地材料，减少对环境的影响。同时应选用再生性好，可循环利用的建设材料，减少对环境的污染。

1沥青路面再生利用技术2水泥路面加铺改造技术3废旧材料回收路用技术4建筑垃圾固结路用技术沥青再生技术厂拌热再生厂拌冷再生现场热再生现场冷再生指对不能满足使用要求的沥青路面废料通过各种措施进行处理后重新利用的技术，包括对旧沥青路面进行翻挖、破碎、筛分，再和新集料、胶结料、再生剂重新混合，形成具有预期路用性能的混合料，并重新铺筑成路面的各种结构层(包括面层和基层)。

沥青路面再生利用技术厂拌热再生厂拌冷再生就地热再生就地冷再生水泥路面加铺改造技术又称“白改黑”技术，是通过优化整合水泥混凝土路面界面粘结技术、水泥混凝土路面应力吸收层技术及加铺沥青混合料技术等一系列技术手段，在原有破损水泥混凝土路面已经完全失去路用性能而不得不加铺新路面的前提下，对原水泥混凝土路面进行再生利用，使原有水泥路面成为加铺沥青道路的基层结构。使用水泥路面加铺改造技术，可以减少处置旧水泥混凝土所需要的大量能耗，减少10~15%的二氧化碳排放量。

旧水泥路面加铺改造技术旧水泥板块的修补与加固；增加沥青罩面层厚度；设置应力/应变吸收夹层；设置裂缝松弛/延缓层沥青层预锯切横缝延缓型消除型

打裂压稳（CrackandSeat）冲击压实（BreakandSeat）碎石化技术（Rubblization

）水泥路面防治反射裂缝

南非蓝派五边形冲击压路机水泥混凝土路面破碎机多锤头破碎机共振式破碎机2010年我国废轮胎年产生量2.5亿条。废旧轮胎带来巨大的环境压力。黑色污染废旧材料回收路用技术将废旧轮胎加工成胶粉，在沥青路面建设和养护工程中使用，是一种国际上公认的，废轮胎资源无害化再利用的有效途径。橡胶沥青路面1湿法湿法即橡胶粉改性沥青，将橡胶粉加入热沥青后经搅拌而得到的一种改性沥青。可用于灌缝料、封层和应力吸收层等，也可用于拌制密级配沥青混凝土。低粘度：掺加的橡胶粉比例较少，一般小于10％。并采用较细胶粉，一般用50目以上。应用时不需要搅拌，胶粉颗粒可保持稳定。高粘度：胶粉掺加量大于10％，如15％；177C粘度大于1.5Pa.s。储存时应搅拌。废旧橡胶应用工艺2干法将橡胶颗粒直接加入到石料中。橡胶颗粒粒径较大,如1～3mm.松散是干法沥青混合料的主要病害。上海浦东滨州路（湿法）技术关键：橡胶沥青制备工艺与技术指标；混凝土的级配；施工控制，主要是温度控制。上海工程实践上海浏翔公路上中面层（湿法）

青浦青赵路（干法）技术关键：级配设计；沥青结合料；混合料生产工艺。摊铺与压实工艺采用岩沥青＋SBS改性沥青作为结合料。橡胶颗粒掺量控制在4％以下。减小废旧轮胎堆放导致的公害降低型车噪音（2~3dB）优秀的弹性和变形能力废旧橡胶粉改性沥青技术城市化进程不可避免地产生大量建筑垃圾，建筑垃圾运输需花费大量的财力、人力、物力的代价。若是利用建筑垃圾作为道路的建筑材料，可以变废为宝，将节省大量的建筑垃圾外运费用，同时避免了废弃物堆放造成对环境的污染与新的土石方开挖，保护周围环境，实现资源的循环利用。节约能耗15~20%，减少二氧化碳排放量10-20%。固结剂稳定废弃物，用作道路材料建筑垃圾再生利用采用的高强高耐水土体固结剂是一种改良水泥。比普通水泥具有早期强度高、收缩性小、固结范围广等优点。应用固结剂作为胶凝材料稳定建筑废渣加固路基的方法，可以起到变废为宝，材料节省的效果，真正体现“科技办博、勤俭办博”的精神。固结废弃物试块世博会园区内土源固结建筑垃圾固结剂稳定建筑垃圾材料设计方法通过对比分析，当HEC剂量为4.5％与6％时，HEC固结渣土强度、模量都能远远超出石灰土路基与砾石砂垫层要求；当HEC剂量为8％以上时，HEC固结渣土强度、模量都能达到与水泥稳定碎石性能要求，通过室内试验结果分析，采用HEC固结渣土可以用于路基、垫层与基层。固结剂稳定废弃物作为道路垫层、土基与基层HEC固结建筑垃圾在世博道路中的应用原有结构设计新建路面固结渣土路面结构I新建路面固结渣土路面结构IIHEC固结渣土工程应用对成型后的土基与垫层，测试顶面当量回弹模量，结果表明固结渣土顶面具有较好的承载能力，当量回弹模量达到60MPa以上，目前已经在世博园区道路中大面积推广应用，HEC固结渣土用于道路路基、垫层及基层，共利用世博园区的渣土约50万立方米，节约工程费用3000万元以上。

节水透水铺面是从面层到基层整个结构都采用透水性材料组成的结构，雨水通过透水面层、透水基层，最后渗透到土基中。

透水性铺面能够使雨水迅速地渗入地表，还原为地下水，使地下水资源得到及时补充，保持土壤湿度，改善城市地表植物和土壤微生物生存条件，同时可以调节城市空间的温度和湿度，消除热岛现象。

透水面层透水基层土基

世博园区透水人行道

雨水收集利用系统道路雨水收集后利用的主要方向是绿化和浇洒道路。上海五洲大道建立了雨水收集利用系统，该系统包括了雨水收集系统、雨水处置/处理系统、雨水利用系统组成。日常由水泵驱动系统内部的循环水流以维持水质，该水泵同时也可向供洒水车提供清水。水泵由太阳能驱动，整个工程将资源循环利用、绿色能源和生态处理有机结合。上海五洲大道道路雨水收集与利用示范工程示意图

植草沟植草沟可以消减和阻延暴雨径流，暴雨径流进入沟渠中，在填充物中流动，并渗透到周围土壤中，补充地下水，从而将有效截留污染物颗粒。

自动灌溉与涌泉灌技术对于道路景观用水和植物灌溉用水，可采用自动喷灌技术或涌泉灌技术技术节水。自动喷灌技术灌水均匀，有利于草坪生长、节水，灌溉水利用率达80％；而涌泉灌技术较适合树木灌溉，它以少量慢灌的方式进行灌溉，既满足了植物的需水，用不损失灌溉水量。灌溉水利用率达70%-80％，较传统技术，节水50%-60%。温拌沥青混合料的拌和温度一般在100～120℃，摊铺和压实的温度一般为80～90℃。相对于热拌技术，施工温度降低30～50℃左右，且可保证路用性能。※主要特点温拌沥青混合料热拌沥青混合料降低施工温度30-50℃减少烟气排放30-90%减少能源/燃料消耗30%延长施工季节减少施工中的氧化和老化，提高路面寿命节能技术温拌沥青混合料主要制备技术（1）使用沥青降粘剂

降低沥青高温粘度，但不影响低温粘度；掺量4%时可可降低沥青混合料拌和温度20～30℃；有利于提高沥青混合料抗车辙性能；对水稳定有一定影响。

沥青降粘剂Fankfurt

机场应用（2）沸石降粘技术

沸石Aspha-Min内部为连通多孔结构，可吸收其质量的21％水分；当温度在85～180℃时，水分可以挥发出去；挥发出的水分使沥青体积膨胀形成泡沫沥青，降低了沥青的粘度；加入沥青混合料质量0.3％的Aspha-Min后可降低拌和与压实温度20～30℃左右。Aspha-Min沸石（3）泡沫沥青温拌技术两阶段法：在第一阶段使软质沥青完全裹附于石料表面。在第二阶段，硬质沥青以泡沫沥青的形式喷入并迅速拌和。（4）活性平台技术法少量的表面活性添加剂（0.5％-1％沥青胶结料）、水与热沥青在拌和过程中共同作用，借助拌和的强大分散能力实现彼此交织。由于水膜润滑作用不受温度影响，温度下降时，水膜润滑作用能够很大程度上抵消沥青粘度增大的作用，从而实现温拌效果。这一技术路线的典型产品是

Evotherm。热拌沥青混合料温拌沥青混合料2006虹口区新市路2007A4高速公路温拌技术在上海地区应用2007逸仙路高架2008上海南北高架2008长江隧道

嘉定新城温拌排水路面南汇温拌橡胶沥青路面

道路照明节能技术道路照明应尽可能采用可再生能源利用的技术，宜使用高光效光源和低能耗损失灯具产品。LED灯属于绿色照明，具有高效、节能与环保等优点；高压钠灯路灯采用路灯节能器，路灯节能器是高压钠灯时间预置式变功率节能器。在不降低道路交通安全性的前提下，在道路交通密度较大时采用高光通照明，而在通行密度较小时采用低光通照明，该技术成本低、节能效果好。LED路灯高压钠灯路灯降低污染

尾气吸收路面以二氧化钛为催化剂的路面材料，能生成活性氧分子与汽车尾气中的氮氧化物发生化学反应从而达到清除氮氧化物污染的目的。国外研究表明这种路面可以吸收60%-70%的汽车尾气。上海地区崇明陈家镇生态社区部分道路采用了吸收汽车尾气的沥青路面。城市交通－－噪声污染

大气污染

水污染

噪声污染城市噪声污染70％来自交通噪