本发明涉及道路工程施工碳排放领域，具体涉及一种沥青面层施工碳排放的评价方法。
背景技术：
：沥青路面是我国高等级公路的主要路面形式，是最为重要的大型基础设施之一。沥青路面建设过程的原材料生产、拌和、运输、摊铺与碾压所需的机械会消耗大量油耗与电能，排放大量的CO2等温室气体。沥青路面建设的高能耗与碳排放已日益引起重视，低碳施工技术已成为研究热点。然而，由于缺乏对沥青路面施工碳排放的全面量化分析，导致沥青路面低碳施工技术的开发与应用针对性不明显、理论依据不充分，同时也暴露出了节能减排效果难以定量评价等问题。因此，迫切需要对沥青路面施工碳排放进行量化评价。近年来，国内外普遍采用生命周期分析方法研究沥青路面和水泥路面的施工碳排放，建立相关评估体系，分析相关影响因素，并逐渐将研究对象向路面废旧料再生利用、路面养护重建等领域扩展。但目前关于沥青路面节能减排的量化分析与评估依旧存在诸多不足，如评估体系地域性明显，难以通用；节能减排量化分析与评价相互割裂等。技术实现要素：针对现有技术中存在的对沥青路面低碳施工技术的开发与应用针对性不明显，理论依据不充分，节能减排效果难以定量评价等问题，本发明的目的在于提供一种沥青面层施工碳排放的评价方法，以解决上述问题，并提出针对性的低碳施工技术。为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。一种沥青面层施工碳排放的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，划分碳排放源；沥青面层施工碳排放来自于以下阶段：原材料生产、沥青混合料生产、沥青混合料与原材料运输、沥青混合料摊铺、沥青混合料碾压；步骤2，预估原材料生产碳排放；所述原材料生产包括集料生产、沥青生产和矿粉生产，所述沥青生产包括基质沥青生产和改性沥青生产，按照下式计算原材料生产碳排放：QCyc＝QCjl+QClq1+QClq2+QCkf式中，QCyc为原材料生产碳排放，单位为kg；QCjl为集料生产碳排放，QClq1基质沥青生产碳排放，单位为kg；QClq2为改性沥青生产碳排放，单位为kg；QCkf为矿粉生产碳排放，单位为kg；步骤3，预估沥青混合料生产碳排放；沥青混合料的生产阶段包括沥青脱桶加热、集料堆放与上料、集料烘干、拌合机拌合，按照下式计算沥青混合料生产碳排放：QChhl＝QClqtt+QCjldf+QCjlhg+QCbhj式中，QChhl为沥青混合料生产碳排放，单位为kg；QClatt为沥青脱桶加热碳排放，单位为kg；QCjldf为集料堆放与上料碳排放，单位为kg；QCjlhg为集料加热烘干碳排放，单位为kg；QCbhj为拌和机拌和碳排放，单位为kg；步骤4，预估运输碳排放；运输包括沥青混合料运输和原材料运输，按照下式计算运输碳排放：QCys＝QCycys+QChhlys式中，QCys为运输碳排放，单位为kg；QCycys为原材料运输碳排放，单位为kg；QChhlys为混合料运输碳排放，单位为kg；步骤5，预估沥青混合料摊铺碳排放，按照下式计算：QCtp＝3.2ptp·Jtp·L/v/60L＝2Nl式中，QCtp为沥青混合料摊铺碳排放，单位为kg；ptp为摊铺设备的功率，单位为kW；Jtp为摊铺设备单耗，单位为kg/kw.h；L为摊铺长度，单位为m；v为摊铺速度，单位为m/min；N为单幅摊铺机数量；l为路段长度，单位为m；步骤6，预估沥青混合料碾压碳排放，按照下式计算：QCny＝3.2pny·Jny·tt＝2lb/bny·m/v式中，QCny为沥青混合料碾压碳排放，单位为kg；pny为碾压设备功率，单位为kW；Jny为摊铺设备单耗，单位为kg/kw.h；t为有效工作时间，单位为h；l为路段长度，单位为m；b为单幅宽度，单位为m；bny为压路机工作宽度，单位为m；m为碾压次数；v为碾压速度，单位为m/h；步骤7，预估沥青面层施工总碳排放，按照下式计算：∑QC＝QCyc+QChhl+QCys+QCtp+QCny，式中，∑QC为沥青面层施工总碳排放，单位为kg；QCyc为原材料生产碳排放，单位为kg；QChhl为沥青混合料生产碳排放，单位为kg；QCys为运输总碳排放，单位为kg；QCtp为沥青混合料摊铺碳排放，单位为kg；QCny为沥青混合料碾压碳排放，单位为kg；步骤8，根据沥青面层施工碳排放标准，对拟建或初建的沥青路面的施工碳排放进行评价。进一步地，步骤2还包括以下子步骤：子步骤2a，按照下式预估集料生产碳排放：QCjl＝4.3mj式中，QCjl为集料生产碳排放，单位为kg；mj为集料质量，单位为t；子步骤2b，按照下式预估基质沥青生产碳排放：QClq1＝39.0ml1/pa+0.19ml1·ECX式中，QCla1为基质沥青生产碳排放，单位为kg；ml1为基质沥青质量，单位为t；pa为常减压渣油生产过程的沥青回收率，单位为％；ECX为溶剂脱沥青生产的溶剂脱沥青装置的能耗，单位为MJ/t。子步骤2c，按照下式预估改性沥青生产碳排放：QClq2＝39.0ml2/pa+0.19ml2·ECX+0.69pl2·ml2/PCl2式中，QCla2为改性沥青生产碳排放，单位为kg；ml2为改性沥青质量，单位为t；pa为常减压渣油生产过程的沥青回收率，单位为％；ECX为溶剂脱沥青生产的溶剂脱沥青装置的能耗，单位为MJ/t；pl2为改性沥青生产装置的功率，单位为kW；PCl2为改性沥青生产装置的生产能力，单位为t/h；子步骤2d，按照下式预估矿粉生产碳排放：QCkf＝0.69pk·mk/PCk式中，QCkf为矿粉生产碳排放，单位为kg；mk为矿粉质量，单位为t；pk为矿粉研磨机的功率，单位为kW；PCk为矿粉研磨机的生产能力，单位为t/h。进一步地，步骤3还包括以下子步骤：子步骤3a，按照下式预估沥青脱桶加热碳排放：QClqtt＝3.2nt1Jtt式中，QClatt为沥青脱桶加热碳排放，单位为kg；n为沥青罐数；Jtt为脱桶加热柴油能耗，单位为L/h；t1为沥青储存时间，单位为h；子步骤3b，按照下式预估集料堆放与上料碳排放：QCjldf＝3.2pdf·mj·Jdf/PCdf式中，QCjldf为集料堆放与上料碳排放，单位为kg；mj为集料质量，单位为t；pdf为集料堆放与上料的机械设备功率，单位为kW；Jdf为集料堆放与上料的机械设备单耗，单位为kg/kw.h；PCdf为集料堆放与上料机械设备的生产能力，单位为t/h；子步骤3c，按照下式预估集料加热烘干碳排放：QCjlhg＝3.29(phg·mj·Jhg/PChg+0.63mj·w)式中，QCjlhg为集料烘干碳排放，单位为kg；phg为集料加热烘干的机械设备功率，单位为kW；mj为集料质量，单位为t；Jhg为集料加热烘干的机械设备单耗，单位为kg/kw.h；PChg为集料加热烘干的生产能力，单位为t/h；w为集料的含水量，单位为％；子步骤3d，按照下式预估拌和机拌和碳排放：QCbhj＝0.69pbh·mh/PCbh式中，QCbhj为拌和机拌和碳排放，单位为kg；pbh为拌和机拌和的机械设备功率，单位为kW；mh为沥青混合料质量，单位为t；PCbh为沥青混合料拌合机拌和的生产能力，单位为t/h。进一步地，步骤4还包括以下子步骤：子步骤4a，所述原材料运输包括沥青运输、矿粉运输、集料运输，且所述沥青运输、矿粉运输、集料运输的碳排放分别按照下式计算：QCycys＝QClqys+QCkfys+QCjlysQClqys＝0.027fa1·ha1·La1/Lr1QCkfys＝0.027fa2·ha2·La2/Lr2QCjlys＝0.027fa3·ha3·La3/Lr3式中，QCycysECycys为原材料的运输碳排放，单位为kg；QClqys为沥青运输碳排放，单位为kg；QCkfys为矿粉运输碳排放，单位为kg；QCjlys为集料运输碳排放，单位为kg；ha1、ha2、ha3分别为沥青、矿粉、集料的平均运输距离，单位为km；fa1、fa2、fa3分别为沥青运输车、矿粉运输车、集料运输车的综合油耗，单位为L/100km；La1、La2、La3分别为沥青、矿粉、集料的实际载重，单位为t；Lr1、Lr2、Lr3分别为沥青、矿粉、集料的额定载重，单位为t；子步骤4b，按照下式计算所述沥青混合料运输碳排放：QChhlys＝0.367fa4·ha4·La4/Lr4式中，QChhlys为沥青混合料运输碳排放，单位为kg；ha4为沥青混合料的平均运输距离，单位为km；fa4为沥青混合料的综合油耗，单位为L/100km；La4为沥青混合料的实际载重，单位为t；Lr4为沥青混合料的额定载重，单位为t。进一步地，步骤8中，所述沥青面层施工碳排放标准包括：集料生产碳排放为3.9～4.6kg/t；基质沥青生产碳排放为310.1～463.8kg/t；改性沥青生产碳排放为317.8～471.5kg/t；矿粉生产碳排放为3.45～5.33kg/t；沥青脱桶加热碳排放为10.1～15.6kg/t；集料堆放与上料碳排放为0.57～0.81kg/t；集料加热烘干碳排放为19.8～27.1kg/t；拌和机拌和碳排放为1.13～2.09kg/t；集料与沥青混合料运输碳排放为0.05～0.11kg/km·t；沥青混合料摊铺碳排放为0.23～0.45kg/t；沥青混合料碾压碳排放为1.16～2.71kg/t。与现有技术相比，本发明的有益效果为：(1)本发明根据沥青面层建设各个阶段施工机械设备的型号、功率、生产能力、单耗及综合油耗等参数，建立沥青面层施工碳排放的理论计算模型，数据准确，适用性强。需获取数据便可直接套入估算模型，计算简便，通用性高。(2)本发明提出了沥青面层施工碳排放的标准值，通过对拟建或初建的沥青路面的施工碳排放进行预估，并与标准值进行对比，实时发现能耗异常、提出预警，为施工工艺优化提供依据，是实现沥青路面节能低碳施工的重要技术途径。(3)本发明的评估方法克服了现有技术中对沥青面层碳排放评估方法的缺点，解决了现场实际情况复杂难以全面调查的问题。(4)本发明确定了沥青面层碳排放的评价周期，并按照寿命周期分析方法，划分每个阶段的生产流程及工艺，确定其碳排放与碳排放类型，使碳排放评估方法更清晰、简便。具体实施方式下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。本发明收集了沥青面层建设各个阶段施工机械设备的型号、功率、生产能力、单耗及综合油耗等参数，建立了沥青面层施工碳排放的理论计算模型，确定了一种沥青面层施工碳排放的评价方法。其中，沥青面层施工碳排放标准为：集料生产碳排放为3.9～4.6kg/t，基质沥青生产碳排放为310.1～463.8kg/t，改性沥青生产碳排放为317.8～471.5kg/t，矿粉生产碳排放为3.45～5.33kg/t，沥青脱桶加热碳排放为10.1～15.6kg/t，集料堆放与上料碳排放为0.57～0.81kg/t，集料加热烘干碳排放为19.8～27.1kg/t，拌和机拌和碳排放为1.13～2.09kg/t，集料与沥青混合料运输碳排放为0.05～0.11kg/km·t，沥青混合料摊铺碳排放为0.23～0.45kg/t，沥青混合料碾压碳排放为1.16～2.71kg/t。本发明的沥青面层的施工碳排放的评价方法是将各种能源消耗量的体积或质量转换为燃料的碳排放量(kg)，即采用碳排放系数来进行碳排放的计算：首先对沥青面层的施工阶段进行合理划分，然后分别预估每一个施工阶段的碳排放，最后将各阶段的碳排放进行总和，即为沥青面层施工碳排放。其中，同一施工阶段的碳排放是各种消耗能源的碳排放总合，预估公式为：式中：QCi为施工阶段i的总碳排放，单位为kg；mE，ij为施工阶段i第j种能源的消耗量，kg或L；cj为第j种能源的碳排放系数，kg/kg或kg/L。本实施例中沥青面层施工中消耗的各种能源的碳排放见表1。表1各种能源的发热量能源类型碳排放系数单位碳排放系数重油kg/L2.9柴油kg/L2.7汽油kg/L2.2煤油kg/L2.5标准煤kg/kg2.6燃料煤kg/kg2.5电能kg/kw.h0.69沥青面层施工碳排放的评价方法，包括以下步骤：步骤1，划分施工阶段。划分每个阶段的生产流程及工艺，并确定其碳排放与碳排放类型，是进行碳排放量化分析的基础。本实施例的沥青面层施工过程包括以下阶段：原材料生产、沥青混合料生产、沥青混合料与原材料运输、沥青混合料摊铺、沥青混合料碾压。某高速公路沥青路面工程建设项目，路线全长20km。路基宽度为28m，双向四车道、宽度为15m；中央分隔带3m，两侧路缘带2×0.75m＝1.5m，硬路肩2×3.5m＝7.0m，土路肩2×0.75m＝1.5m。路面结构及材料为典型的半刚性基层沥青路面结构，结构参数如表2所示。表2路面结构参数层位材料厚度(cm)上面层改性AC-134中面层AC-206下面层AC-258基层水泥稳定碎石(水泥剂量5％)34底基层水泥稳定砂砾(水泥剂量5％)20上面层集料为玄武岩，中、下面层为石灰岩，上面层采用改性沥青，油石比为4.9％；中面层采用70号石油沥青，油石比为4.3％；下面层采用70号石油沥青，油石比为4.0％。沥青面层工程数量如表3所示。表3沥青面层材料数量表将本项目的施工阶段划分为原材料生产、沥青混合料生产、沥青混合料及原材料运输、沥青混合料摊铺和沥青混合料碾压五个部分。步骤2，预估原材料生产碳排放；所述原材料生产包括集料生产、沥青生产和矿粉生产，所述沥青生产包括基质沥青生产和改性沥青生产，按照下式计算原材料生产碳排放QCyc＝QCjl+QClq1+QClq2+QCkf，式中，QCyc为原材料生产碳排放，单位为kg；QCjl为集料生产碳排放，QCla1基质沥青生产碳排放，单位为kg；QClq2为改性沥青生产碳排放，单位为kg；QCkf为矿粉生产碳排放，单位为kg。(1)预估集料生产碳排放本项目中集料生产所需的各机械设备型号、参数和工作量，汇总得到表4。由表4可知，沥青面层施工过程中集料生产包括以下机械设备的碳排放：①挖掘机、推土机、装载机、洒水车QC1＝3.2×功率(kw)×单耗(g/kw.h)/1000×集料总量(t)/生产能力(t/h)②自卸汽车、载货汽车QC2＝综合油耗(L/100km)×运距(100km)/额定载重(t)×实际载重(t)×2.7③电动空压机、钻孔机QC3＝功率(kw)×集料总量(t)/生产能力(t/h)×0.69④集料生产线QC4＝功率(kw)×集料总量(t)/生产能力(t/h)×0.69表4路面结构层集料生产机械设备参数及工作量通过估算得：集料生产的碳排放QCjl＝QC1+QC2+QC3+QC4＝4.3×集料质量(t)，根据上述公式预估沥青面层集料生产碳排放，结果如表5。表5路面面层集料生产碳排放层位集料质量(t)碳排放(kg)上面层42337182049.1中面层66178284565.4下面层78505337571.5总和187020804186.0(2)分别预估基质沥青和改性沥青的生产碳排放沥青的生产碳排放包括常减压渣油生产设备、基质沥青生产设备、改性沥青生产设备的碳排放，具体包括基质沥青生产碳排放与改性沥青生产碳排放。基质沥青生产碳排放的估算模型为：QClql＝39.0ml1/pa+0.19ml1·ECX式中，QClq1为基质沥青生产碳排放，单位为kg；ml1为基质沥青质量，单位为t；pa为常减压渣油生产过程的沥青回收率，单位为％；ECX为溶剂脱沥青生产的溶剂脱沥青装置的能耗，单位为MJ/t。改性沥青的生产碳排放的估算模型为：QClq2＝39.0ml2/pa+0.19ml2·ECX+0.69pl2·ml2/PCl2式中，QClq2为改性沥青生产碳排放，单位为kg；ml2为改性沥青质量，单位为t；pa为常减压渣油生产过程的沥青回收率，单位为％；ECX为溶剂脱沥青生产的溶剂脱沥青装置的能耗，单位为MJ/t；pl2为改性沥青生产装置的功率，单位为kW；PCl2为改性沥青生产装置的生产能力，单位为t/h。本项目中，上面层使用了SBS改性沥青，中、下面层采用了70#道路石油沥青。常减压渣油生产设备及基质沥青生产设备能耗根据在沥青生产厂家的调查结果，厂家主要采用溶剂脱沥青的方法生产沥青，溶剂脱沥青生产的原材料主要是减压渣油；本项目所用沥青的生产过程中沥青回收率为55.68％，溶剂脱沥青装置能耗为1397.55MJ/t。经过计算，基质沥青生产碳排放量如下表6。表6常减压渣油生产耗能与碳排放量层位沥青质量(t)碳排放(kg)上面层2186738509.8中面层29801006751.5下面层32741106074.7总和84412851336.0改性沥青生产设备碳排放。改性沥青生产采用了胜利SBS改性沥青设备，生产能力20t/h、功率220kw。根据设备参数可得到该项目改性沥青生产设备碳排放量见表7。表7改性沥青生产设备碳排放量改性沥青质量(t)电能(kw.h)碳排放(kg)218624046.016591.7综上，该项目所用沥青产生的碳排放均为生产设备排放，主要消耗了电能(在计算中将电能转化为发电使用燃料煤的消耗量)和燃料煤。结合表1，上、中、下面层沥青的生产碳排放量见下表8。表8沥青生产总碳排放进一步计算，每一吨基质沥青的生产碳排放为337.8kg；每一吨改性沥青的生产碳排放为345.4kg，处于碳排放标准范围值内。(3)预估矿粉生产碳排放矿粉生产碳排放的预估模型为QCkf＝0.69pk·mk/PCk，式中，QCkf为矿粉生产碳排放，单位为kg；mk为矿粉质量，单位为t；pk为矿粉研磨机的功率，单位为kW；PCk为矿粉研磨机的生产能力，单位为t/h。该矿粉生产厂采用大型集成生产设备生产矿粉，采用立式辊磨机MLT3750，生产能力为200t/h、功率为3300kW。由此，本项目的矿粉生产碳排放预估结果如表9，进一步计算，每吨矿粉的生产碳排放为11.4kg/t，超出沥青面层施工碳排放标准中矿粉生产碳排放的要求。表9沥青面层矿粉生产能耗量层位矿粉质量(t)生产时间(h)电能(kw.h)碳排放(kg)上面层227511.437537.525900.9中面层313315.751694.535669.2下面层335616.855374.038208.1总和876443.8144606.099778.2步骤3，预估沥青混合料生产碳排放(1)沥青脱桶加热碳排放的计算模型为QClqtt＝3.2nt1Jtt，式中，QClqtt为沥青脱桶加热碳排放，单位为kg；n为沥青罐数；Jtt为脱桶加热柴油能耗，单位为L/h；t1为沥青储存时间，单位为h；；本项目中，燃烧器的柴油能耗为为24L/h，沥青罐容量为25吨，沥青罐数和沥青存储时间见表10，由此估算沥青脱桶加热碳排放见表10，满足碳排放要求。表10沥青脱桶加热能耗(2)估算集料堆放与上料碳排放集料堆放与冷料上料过程主要为装载机与铲运机的柴油消耗，配合使用2台装载机装载集料，型号SL60w，功率175kw，单耗198g/kw.h。共消耗台班数为91台班。计算模型为QCjldf＝3.2pdf·mj·Jdf/PCdf，式中，QCjldf为集料堆放与上料碳排放，单位为kg；mj为集料质量，单位为t；pdf为集料堆放与上料的机械设备功率，单位为kW；Jdf为集料堆放与上料的机械设备单耗，单位为kg/kw.h；PCdf为集料堆放与上料机械设备的生产能力，单位为t/h；集料堆放与上料碳排放见下表11，满足碳排放要求。表11集料堆放与上料碳排放层位集料质量(t)碳排放量(kg)上面层42336.830159.4中面层66177.647013.1下面层78505.354996.5总和187019.6132169.0(3)集料烘干加热与沥青混合料拌合碳排放沥青混合料的拌合采用国产三一LB4000型号沥青拌和机一台，其生产能力为320t/h，装机功率为750kw，拌和过程集料加热出料温度140～160℃，燃烧器额定功率为24MW，单耗为100g/kw.h，集料含水量为0.5％。集料烘干加热碳排放的计算模型为QCjlhg＝3.29(phg·mj·Jhg/PChg+0.63mj·w)，式中，QCjlhg为集料烘干碳排放，单位为kg；phg为集料加热烘干的机械设备功率，单位为kW；mj为集料质量，单位为t；Jhg为集料加热烘干的机械设备单耗，单位为kg/kw.h；PChg为集料加热烘干的生产能力，单位为t/h；w为集料的含水量，单位为％；集料烘干加热碳排放见表12，满足碳排放要求。表12集料烘干加热的碳排放层位混合料质量(t)重油消耗量(kg)碳排放量(kg)上面层46798350985.01203239.8中面层72291542182.51858699.2下面层85136638520.02188961.5总和2042251531687.55250900.5沥青混合料的拌合碳排放计算模型为QCbhj＝0.69pbh·mh/PCbh，式中，QCbhj为拌和机拌和碳排放，单位为kg；pbh为拌和机拌和的机械设备功率，单位为kW；mh为沥青混合料质量，单位为t；PCbh为沥青混合料拌合机拌和的生产能力，单位为t/h。由上式计算得沥青混合料拌合的碳排放见下表13，满足碳排放要求。进一步计算可知，沥青脱桶加热、集料堆放与上料、集料加热烘干以及拌和机拌和的能耗满足沥青面层施工碳排放标准的范围值要求，得到沥青混合料生产碳排放为5830875.0kg。表13沥青混合料拌合的碳排放层位混合料质量(t)电耗(kw.h)碳排放量(kg)上面层46798109682.875681.1中面层72291169432.0116908.1下面层85136199537.5137680.9总和204225478652.3330270.1步骤4，预估运输碳排放沥青面层施工阶段的运输总碳排放包括沥青混合料及原材料的运输碳排放，沥青混凝土面层原材料运输指集料、沥青与矿粉，其中集料加工厂距离沥青混合料拌合站8km，沥青运输距离117km，矿粉生产厂距离拌合站8km，沥青混合料平均运输距离为7.5km，其中，沥青运输碳排放的估算模型为QClqys＝0.027fa1·ha1·La1/Lr1，集料运输碳排放碳排放的估算模型为QCjlys＝0.027fa3·ha3·La3/Lr3，矿粉运输碳排放的估算模型为QCkfys＝0.027fa2·ha2·La2/Lr2，式中，QClqys为沥青运输碳排放，单位为kg；QCkfys为矿粉运输碳排放，单位为kg；QCjlys为集料运输碳排放，单位为kg；ha1、ha2、ha3分别为沥青、矿粉、集料的平均运输距离，单位为km；fa1、fa2、fa3分别为沥青运输车、矿粉运输车、集料运输车的综合油耗，单位为L/100km；La1、La2、La3分别为沥青、矿粉、集料的实际载重，单位为t；Lr1、Lr2、Lr3分别为沥青、矿粉、集料的额定载重，单位为t；原材料运输碳排放的估算模型为QCycys＝QClgys+QCkfys+QCjlys。运输车参数、工作量见表14、15，按照表14和表15中的数据以及估算模型得到运输碳排放见16。表14运输车辆及参数表15原材料运输碳排放表16沥青混合料运输碳排放综上，混合料及原材料运输碳排放为377137kg，且满足沥青面层施工碳排放标准中运输碳排放的范围值要求。步骤5，预估沥青混合料摊铺碳排放该项目投入使用两台同型号摊铺机，成阶梯型，前后相差5～8米。摊铺机型号为LT6000型，功率为51.1kw、单耗190g/kw.h、最大摊铺宽度6m、最大工作能力280吨。为保证摊铺质量，施工过程中严格控制摊铺速度，下面层摊铺速度1.2～1.5m/min，中面层AC-20摊铺速度1.5～2.0m/min，上面层摊铺速度控制在2.0～2.5m/min。表17沥青混合料摊铺碳排放摊铺碳排放的估算模型为QCtp＝3.2ptp·Jtp·L/v/60，其中，L＝2Nl，式中，QCtp为沥青混合料摊铺碳排放，单位为kg；ptp为摊铺设备的功率，单位为kW；Jtp为摊铺设备单耗，单位为kg/kw.h；L为摊铺长度，单位为m；v为摊铺速度，单位为m/min；N为单幅摊铺机数量；l为路段长度，单位为m。经过计算可知，摊铺碳排放见表17。由以上结果可知，本实施例的运输能耗满足沥青面层施工碳排放标准要求。步骤6，预估沥青混合料碾压碳排放表18沥青混合料碾压设备表19沥青混合料碾压工艺沥青面层施工阶段的碾压过程中使用的施工机械是压路机，压路机产生机械能耗，为了取得压实最佳效果，采用钢轮压路机静压、镇压，轮胎式压路机组合的方式，碾压过程投入3台BWG双钢轮压路机(13吨)、2台胶轮压路机(26吨)，压路机型号及参数如表18所示。各结构层的碾压遍数与速度，如表19所示。根据估算模型QCny＝3.2pny·Jny·t，其中，t＝2lb/bny·m/v，式中，QCny为沥青混合料碾压碳排放，单位为kg；pny为碾压设备功率，单位为kW；Jny为摊铺设备单耗，单位为kg/kw.h；t为有效工作时间，单位为h；l为路段长度，单位为m；b为单幅宽度，单位为m；bny为压路机工作宽度，单位为m；m为碾压次数；v为碾压速度，单位为m/h。由以上估算模型及压路机的碾压宽度、遍数与速度，以及路面长度与宽度，计算确定各结构层压路机的工作时间，如表20所示。表20各结构层的压路机工作时间结合表19、表20可计算得到各结构层在不同碾压阶段的碳排放，如表21所示。进一步计算可以得到沥青混合料的碾压碳排放，如表22所示。表21沥青混合料的碾压碳排放表22沥青混合料碾压碳排放由上述结果可知，本实施例的沥青面层施工能耗的碾压碳排放满足沥青面层施工碳排放标准值要求。步骤7，预估沥青面层施工总碳排放根据公式∑QC＝QCyc+QChhl+QCys+QCtp+QCny，可得总碳排放＝3771891.9+5830875.0+377137.0+64899.1+301512.0＝10346315.0(kg)，步骤8，根据沥青面层施工碳排放标准，对拟建或初建的沥青路面的施工碳排放进行评价，并根据评价结果对工程提出减排建议。由以上计算结果可知，除了矿粉生产碳排放，其他生产过程均满足沥青面层施工碳排放标准的要求值，因此仅需要对矿粉生产设备进行优化。拟建方案中拟采用的矿粉生产设备生产能力为200t/h，远超过绝大多数设备的生产能力，属于大型设备，其生产功率也很大，导致生产单位质量矿粉的碳排放也偏大。因此，为降低矿粉生产碳排放，需要优化设备。通过调查与对比分析，选用立式辊磨机LM1500，生产能力为40t/h、功率为280kw，通过计算矿粉生产碳排放为42330.1kg，即4.83kg/t，满足沥青面层施工碳排放标准的范围要求，比原拟定的设备(MLT3750)的碳排放降低了135.7％。表23优化设备后的沥青面层矿粉生产碳排放量按照拟定的设备与工艺进行了初步施工，施工周期为3天、施工混合料(下面层)为4000t，集料为3690t。施工过程中连续监测碳排量，并计算单位质量的碳排量，发现集料烘干与加热能耗的碳排放耗异常，超出了范围值要求，因此需要对该工艺进行优化调整，如下：监测的集料烘干与加热过程消耗重油35.3吨，碳排量为35.3×1000(kg)/0.885(kg/l)×2.9(kg/l)＝115672.3kg，每吨集料的烘干与加热碳排放为31.3kg/t，超出范围值(19.8～27.1kg/t)上限要求15.5％，比预估碳排量(25.7kg/t)高约21.8％。分析可知，影响集料烘干与加热能耗的主要因素为集料含水量与集料加热温度，通过监测发现集料加热温度为150～170℃，满足相关规范要求；而实测集料的平均含水率为3.5％，远超出规范集料含水率不超出1％的要求。因此，本实施例通过搭建遮雨棚来控制集料含水量，实测集料含水量降低到0.6％左右，比起露天堆放时降低了约2.1％。进一步计算发现，1％的集料含水量所增加的碳排放为2.07kg/t，本实施例集料总质量为187020t，节约碳排放约812.9t。通过预估各施工阶段的碳排放，并计算占总碳排放的比值，由计算结果可知，在原材料生产、沥青混合料生产、运输、摊铺及碾压5个生产阶段中，碳排放最大的为沥青混合料生产环节，占总碳排放的56.3％；其次为原材料生产，占总碳排放的36.5％。运输、摊铺、碾压三个过程占总碳排放的7.2％。因此可从沥青混合料生产、原材料生产这两个环节进行节能减排的控制，从而达到节能减排的效果。(1)搭雨棚控制建立含水量通过所建立的集料烘干与加热碳排放计算3.29(phg·mj·Jhg/PChg+0.63mj·w)可知，当集料含水量为1％时，所造成碳排放增加2.07kg/t。假设通过搭建遮雨棚来控制集料含水量，集料含水量降低约1.5～2.5％，则每吨集料的加热与烘干的碳排放降低约3.105～5.175kg/t。该项目集料总质量为187020t，减小碳排放580.7～967.8t。(2)温拌沥青混合料施工技术温拌能使集料的加热温度降低，这样就减少了因加热集料的能量损耗。设因混合料的拌和温度降低引起的集料加热降低温度为ΔT，则节省的能耗Q可用式Q＝cmΔT计算，式中，Q为能耗，单位为kJ；ΔT为降温幅度，单位为℃；c为混合料的比热容，单位为kJ/kg.K或kJ/kg.℃；m为混合料质量，单位为kg。热拌沥青混合料拌和温度控制在155℃左右，假设集料的初始温度为20℃，则每吨热拌沥青混合料的能耗为1.09×1000×(155-25)＝141700kJ，节省的能耗换算为重油消耗量m重＝Q/40500，节省碳排放采用式mc＝m重×3.07计算。通过上述计算公式可计算每吨温拌沥青混合料的节能减排效果，每吨Sasobit温拌沥青混合料节约能耗16350kJ、节约重油0.40kg、减小碳排放1.24kg，每吨DAT温拌沥青混合料节省能耗43600kJ、节约重油1.08kg、减小碳排放3.30kg。虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽kg，的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。当前第1页1 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