市政道路中的節能分析及應用

摘要：根據國家政策要求，文章主要分析新建市政道路在設計及運營中節能方面的影響。

關鍵詞：市政道路；節能；電氣自動控制；照明設計

中圖分類號：TU753 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）09-0121-02

1 概述

根據《國家發展改革委關于加強固定資產投資項目節能評估和審查工作的通知》（發改投資[2006]2787號）及河北省發展和改革委員會《關于轉發〈國家發展改革委員會關于加強固定資產投資項目節能評估和審查工作的通知〉的通知》（冀發改投資[2007]152號）規定：“審批和核準項目，可行性研究報告或項目申請報告中必須包括節能分析篇（章）。”

節能分析篇（章）是報告有機的一部分，與報告其他篇（章）的關系是密不可分的，互為條件，互相制約，互相影響。

2 道路節能在實際中的應用

本次以曹妃甸工業區石家莊西道為研究對象，并對其進行分析。石家莊西道位于河北省唐山市曹妃甸工業區，是工業區內的一條橫向城市主干路。石家莊西道的設計內容主要包括道路工程、雨水、污水、中水、電力及照明工程。在編制的《曹妃甸工業區石家莊西道工程可行性研究報告》中對工程所涉及到的各項目進行了節能分析。

3 節能設計

市政道路設計中分別從管線選材和照明燈具的選取等方面進行節能設計。

3.1 工藝設計措施

3.1.1 雨水、污水及中水管道采用了塑料管材，由于其摩阻小，降低了水頭損失，降低了經常運行費用。

3.1.2 污水管道盡可能采用重力敷設，減少污水泵站的數量及提升高度，降低了經常運行費用。

3.1.3 中水管網經過了平差計算，使管道合理化，降低了運行費用。

3.2 電氣自控設計措施

3.2.1 全線采用自動化控制，通過計算機對各種機電設施進行智能控制，通過信息通信網絡組成分散控制、集中監視與管理的管控一體化系統，碎石檢測、顯示運行狀態，通過智能控制使其運行于最佳狀態，節省能量。

3.2.2 變壓器盡量接近負荷中心，以減少供電距離，從而減小了線路損耗。低壓側安裝無功補償裝置，實行集中補償，這樣使線路上的無功傳輸減少，達到節能的目的。

3.2.3 對于泵站內的動力負荷，大容量的電機采用變頻調速運行方式，可根據實際水壓自動調節水泵電機的轉速和加減泵，以求最大限度地節能節資，并使系統處于可靠的運行狀態。另一種節能方式是采用啟動器，軟啟動器設備是按啟動時間逐步調節可控硅的導通角，以控制電壓的變化。由于電壓可連續調節，因此啟動平穩，啟動完畢，則全壓投入運行。

3.3 照明設計節能措施

相對于市電路燈工程作業量大且線路復雜，風光互補路燈工程作業量小，安裝簡便、省時，省去了開挖電纜溝、回填、暗管鋪設、管內穿線等部分工作，省去了大量的工程材料費用、大量的人工費、大量的電氣電力費用、管理費、運輸費用。

由于風光互補直接利用太陽能、風能發電，無需消耗市電，無需負擔電費，在工程安裝時無需負擔電纜的費用，所以應用風光互補路燈方案，利用曹妃甸沿海地區得天獨厚的區域地理條件，豐富的太陽能和風能資源，節約了火力發電的燃料的消耗。為了實現節能，本設計還采用了半夜燈制，通過微機裝置，在后半夜自動關閉非機動車道側光源，以達到節能的目的。

4 運營節能分析

對于道路建設項目，節能主要指燃油的節約。本報告節能評價僅對道路營運過程中由于擬建道路的修建，使路況得到改善，汽車得以在較為經濟的運行速度范圍內行駛，從而使燃油得到節約。報告采用“有無比較法”，即無擬建道路時，汽車的燃油消耗量與有擬建道路時燃油消耗量之差作為油耗節約量。

4.1 汽車燃油消耗量影響因素分析

影響能源消耗的主要因素除汽車本身的技術性能外，最主要的就是道路條件和交通條件兩大因素。等級低、道路不暢是汽車油耗猛增的主要原因。根據有關資料，我國汽車的運輸總成本中，客車的燃油消耗占運營總成本的30%～35%，貨車的燃油消耗占運營總成本的25%～35%，參考日本在高級路面條件下研究得到的結論，結合我國代表車種與燃料消耗的關系，可得到不同車種、不同車速在高級、次高級路面下的燃料消耗率并結合預測交通量進行評價。

4.2 燃油節約分析

4.2.1 新路油耗節約量計算。新路油耗節約量是指建設項目實施后，使得行駛在新路上的車輛單位里程的燃油消耗減少而節約的燃油量，計算方法如下：

Q1=（F0-Fn）×Ln×Qt×365×10-4

式中：

Q1——新路燃油節約量（萬升/年）

F0——無項目時，老路的平均燃油消耗（升/車公里）

Fn——有項目時，新路的平均燃油消耗（升/車公里）

Ln——新路的建設里程（公里）

Qt——第t年新路上的年均日交通量（輛/日）

4.2.2 已有道路減少擁擠產生的油耗節約量計算。無擬建項目時，原有相關道路的交通量不斷增加，平均行車速度逐漸降低，停車、剎車等次數增加。擬建項目通車后，使原有相關道路部分交通量發生轉移，從而使已有道路減少擁擠，原應提高的單位燃油量不再提高，行車條件大為改善，從而形成了油耗節約，其計算方法為：

Q2=（F0-F'n）×L'n×Q'n×365×10-4

式中：

Q2——減少擁擠所產生的油耗節約（萬升/年）

F0——無項目時，相關道路的平均燃油消耗（升/車

公里）

L'n——老路的里程（公里）

F'n——有項目時，相關道路的平均燃油消耗（升/車公里）

Q'n——老路的剩余交通量（輛/日）

4.2.3 節能總量計算。根據上述方法及有關參數，結合本項目各年交通量預測結果，計算得到各年度的燃油節約量，到本項目評價期末，本項目總計節約燃油消耗量為10143萬升。

5 結語

根據燃油相對于標準煤的轉換系數為1升燃油=2.015千克標準煤。本項目在運營期間能耗折合標準煤共1.57萬噸。本項目到評價期末年共可節約燃油694.11萬升，其中：

（1）新建道路升級節約432.31萬升，占燃油節省總量的62%。

（2）原有相關道路減少擁擠節省的燃油264.80萬升，占燃油節省總量的38%。

可見，建設本項目的節能作用是巨大的。

參考文獻

[1]國家發展改革委關于加強固定資產投資項目節能評估和

審查工作的通知（發改投資[2006]2787號）[S].

[2]河北省發展和改革委員會.關于轉發《國家發展改革委

員會關于加強固定資產投資項目節能評估和審查工作的

通知》的通知（冀發改投資[2007]152號）[S].

[3]唐山市交通勘察設計院有限公司.曹妃甸工業區石家莊

西道工程可行性研究報告[R].

作者簡介：吳海靈（1979—），女，河北豐潤人，唐山市交通勘察設計院有限公司中級測設師，工程師，研究方向：道路橋梁設計。

（責任編輯：趙秀娟）