沮漳河防洪治理工程節能降耗指標體系建立和運用

李軍

摘要： 本文以沮漳河防洪治理工程為對象，具體分析其能耗指標體系、相關的主要施工設備選型及其配套的主要施工技術和工藝選擇，并根據耗能指標體系的分析，提出可行的節能措施。

Abstract： Taking Juzhang River flood control project as an object， this paper analyzes the energy consumption index system， the selection of main construction equipment and the main construction technology and process selection， and puts forward feasible energy-saving measures according to the analysis of energy consumption index system.

關鍵詞： 防洪治理工程；耗能指標；節能措施

Key words： flood control project；energy index；energy conservation measure

中圖分類號：TV87 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）11-0051-03

0 引言

沮漳河防洪治理工程橫跨當陽市、枝江市及荊州區，該工程對當地社會經濟發展意義重大，本文以沮漳河防洪治理工程施工期為主要研究對象，分析其能耗指標，并為該工程的節能提出可行建議。

1 施工期能耗指標體系分析

1.1 主體工程施工能耗分析

本工程堤防加固總長度135.688km，其中新建堤防長度0.686km，加固堤防135.002km，河道主槽疏挖8.5km。新建、加固、封堵或拆除穿堤建筑物69處，其中新建4處（涵閘3處，泵站1處），加固65處（涵閘42處，泵站23處）。主體工程主要施工內容為土方開挖、回填、淵塘填筑、堤身錐探灌漿、混凝土（包括混凝土護坡、堤頂路面和穿堤建筑物混凝土）和水下拋石等。

主要施工機械設備為反鏟挖掘機、自卸汽車、錐探灌漿設備、粉噴樁機、混凝土拌和機和駁船等，施工機械設備匯總詳見表1。共計需求柴油27522.04t，汽油54.6t。

1.2 施工輔助企業能耗分析

本工程布置在沮漳河兩側堤內，施工項目主要為新建及加固堤防、涵閘、泵站等。根據各項目施工特點，施工營地主要設置生活區、機械設備停放場、供水供電系統、倉庫等施工輔助設施。

施工輔助生產系統主要設備為水泵、電焊機、鋼筋彎曲機和切斷機等，均為電力驅動。

1.3 生產性建筑物能耗

生產性建筑包括混凝土拌和站、綜合加工廠、倉庫等建筑物，均為臨時建筑物，多為磚混結構，可盡量簡化布置。除生產建筑少量需要空調、倉庫類建筑部分儀器儀表需保溫外，其他只需要照明和通風。

1.4 生活性建筑物能耗

生活性建筑物主要是施工營地，因工程區域跨度大，施工營地采用分區布置。生活房屋多為磚混結構，部分為臨時工棚，主要耗能設備是生活電氣設備和辦公電氣設備。

1.5 施工期能耗統計及分析

根據本節分析計算，施工期能耗匯總統計如表2。

根據上述各項統計，本工程施工期總耗能為40132.96t標準煤，其中土石方施工能耗量最大，其次是混凝土設備。

2 主要施工設備選型及其配套

2.1 土石方施工設備

①土方開挖、回填設備。土方開挖以液壓挖掘機配自卸汽車為主，考慮能耗強度，道路運輸條件，以及挖裝循環過程中減少等待等節能要求，經比較選擇以1m3液壓挖掘機配5～8t自卸汽車為主要挖裝設備。

針對設備所采用的節能降耗措施有：合理選擇自卸汽車的數量，使之與挖掘機的挖裝強度相宜，避免出現車輛過多產生空車等待，或車輛數量不夠產生挖掘機等待的情況，從而減少可避免的能源消耗。

土方回填充分利用原開挖土方，盡量達到節能目的。

②運輸機械。運輸機械主要采用5～8t自卸汽車等中型機械，即兼顧了堤頂道路及當地鄉村公路的承載能力，又提高了機械利用效率，減少了能耗。

③其它。土方開挖盡可能做到直接用于回填，不能直接利用的運往附近臨時堆放，不計劃利用（棄渣）的土石方運往棄渣場。土石方平衡方式盡量做到環境保護、節約能源、變廢為寶，最大限度節能降耗。

2.2 混凝土施工設備

混凝土設備主要是0.8m3混凝土拌和機，屬電力驅動；混凝土入倉有兩種方式：新建涵閘、泵站混凝土工程量較大，采用輸送泵泵送入倉；其它小型涵閘的接長、加固工程混凝土澆筑強度較低，采用手推膠輪車入倉。混凝土拌和采用自建拌和站方式供應，材料均在當地就近購買。澆筑設備在滿足工程要求和進度要求的條件下，盡量選用低能耗、污染小的設備。

3 主要施工技術和工藝選擇

3.1 施工場地布置方案

由于各建筑物相對獨立，各施工輔助企業只能在建筑物附近就近布置。進行分區布置時，需分析各施工企業及施工項目的能耗中心位置，盡量使為施工項目服務的設施距能耗（負荷）中心最近，工程總能耗值最低。

3.2 土石方施工技術及工藝

①土石方工程以土方開挖與回填為主。土方開挖工程量大，回填土料主要為開挖利用料，塊石和混凝土骨料采用購買料。

②開挖以1m3液壓挖掘機配5～8t自卸汽車為主要挖裝設備，盡量少用斗容小的挖掘機，自卸汽車噸位過大不利于節能，過小則不能滿足施工強度要求。

3.3 混凝土施工技術及工藝

混凝土施工主要流程為：立模、扎鋼筋、混凝土入倉、平倉振搗等。

在進行模板及鋼筋吊運時如要利用大型混凝土澆筑設備，應盡量將倉面上需要的模板、鋼筋等雜物按汽車吊最大起重量（采用最小起重幅度）一次性吊運入倉，再利用倉面上的8～10t起重設備吊裝到位，盡量減少施工機械使用次數，提高機械使用效率。

混凝土振搗針對不同倉面配備不同設備，倉面面積較大時采用平倉振搗機，面積較小時采用手持式振搗器。控制好混凝土的坍落度，既可保證混凝土質量，也可減少振搗時間。

加強施工管理，成立專門部門負責節能降耗工作，層層落實責任制，人人重視節能工作，形成節能降耗的良好氛圍。推廣節能技術；應用新技術、新工藝和科技進步促進節能降耗。

4 施工期建設管理的節能措施建議

施工期的建筑材料運輸，土石方挖填及運輸，混凝土加工及澆筑，金屬結構加工及運輸等均使用大量機械設備，消耗能源較多，在施工過程中需提高各參建單位的節能降耗意識，加強施工現場管理，節能措施主要從建筑材料生產與運輸、機械設備配置、施工區交通及辦公生活設施等方面入手。

4.1 合理安排施工時序

根據施工總進度安排，本工程需在夏季進行混凝土施工。應合理安排混凝土施工程序和施工進度，盡可能減少溫控能量消耗。混凝土施工可盡量避開6月～8月高溫季節，即使高溫季節澆筑混凝土，也應在18：00～次日10：00間澆筑，以避開正午高溫時段，減少運輸途中及倉面的溫度回升。同時嚴格控制混凝土運輸時間和倉面澆筑坯覆蓋前的暴露時間，并研究途中和倉面的保溫措施。

4.2 優化施工設備配置

本工程土石方及混凝土運輸量大，合理配置運輸設備，對節能降耗至關重要。可采取主要措施為：

①柴油車替代汽油車。柴油車運輸的節能效果比汽油車好，主要體現在：一、熱效率高。柴油車的最低油耗為205～240g/（kW·h），汽油車為280～310g/（kW·h），平均熱效率分別相當于38%和29%。二、油耗低。根據1991年統計，全國公路運輸部門柴油貨車的平均燃油單耗是4.6L/（100t·km），汽油車為6.9L/（100t·km）。三、運輸能量利用率高。運輸能量利用率定義為運輸有效載荷所做的功（即有效能）與汽車所耗燃料全部轉化為功的能量（即供給能量）間的比值。柴油車的運輸能量利用率為6.0%，汽油車為4.4%，可見采用柴油車可節約燃油約1/3。其他施工機械，采用柴油型和汽油型的節能效果與汽車類似，因此施工中盡量采用柴油型施工設備。

②調整汽車的噸位構成。中型車作貨運工具，運輸大噸位貨物時或力不能及或效率低，運小噸位貨物時又產生大馬拉小車現象。例如，總重20t以上的大型貨車的行駛油耗只是一般中型車的30%左右。合理調整汽車的噸位構成，可達到降低油耗的目的。

③減少施工區交通能耗。公路等級低限制了大噸位車輛的通行，亦間接地影響合理調整汽車的噸位構成；同時汽車行駛平均速度低，增加了燃油的消耗。本工程根據物料流向、交通量及主流運輸車型，合理規劃施工區道路網絡及公路等級，以滿足大噸位施工設備的高效運行。施工期要加強施工區交通網絡維護、保證路面質量，及時對道路進行維修、清理，減少不必要的燃油消耗。

4.3 加強節能管理

加強能源計量管理，配備必要的能源計量器具。加強機械施工組織及設備管理，提高能源效率，對設備用能實行定額考核和經濟核算。合理組織施工，減少設備的非生產運轉，按施工生產任務和耗能定額分配指標用能。

大力推廣應用節能新技術、新工藝、新產品、新材料，開展節能技術培訓和節能宣傳活動。

節能主管部門應參與對施工重點耗能設備（裝機容量在120kW以上）進行節能技術審查工作，并依據國家有關規定，對施工機械提出節能要求，杜絕技術性能差、能耗高的機械設備進場施工。施工單位要貫徹執行設備的技術管理制度，對常用的重點耗能設備實行經常性的維護、保養，定期檢查、修理，保持良好的技術狀況，并提出停止使用、限期技術改造和更新的具體條件和措施。

①機械設備。1）選用能耗低、效益高、工藝先進的閘、閥門啟閉機械；2）合理調度和使用啟閉機械，減少和避免機械空轉或超負運行；3）加強啟閉機械的維修保養，使其保持良好的工作狀態。

②空調。1）凡設有空調的場所，門窗采取嚴格密封措施，避免冷熱氣體頻繁對流；2）使用空調過程中，應根據當地氣侯條件，合理調節室溫和使用時間。

③給排水。1）盡量采用生產、生活、消防合一的供水管道，節約能源；2）加強用水計劃，各部門均分設計量表，實行單獨核算，控制用水量。

④供電、照明。1）變電所內選用節能型變壓器，降低鐵損和線損；2）0.38kV側采用電容補償，提高功率因數，減少附加損耗；3）采用節能型照明燈具。采用光控、時控、手控相結合的方式照明，合理利用自然光，根據實際需要自動調整照度；4）各用電場所分別安裝電表計量以利考核，最大限度取得節能效果。

工程項目的節能工作是深入貫徹科學發展觀、落實節約資源基本國策、建設節約型社會的重要措施。根據工程的具體情況，將節能思想貫穿工程建設的全過程，在設計、施工、運行過程中充分考慮節能降耗因素，積極采取措施，達到節能降耗的目的，從而產生較好的經濟效益、社會效益和環境效益，推動當地經濟發展。

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