寧高新通道綠色低碳工區研究與實例應用

唐靖宇

摘 要：借助寧高新通道項目的建設，2016年南京市公路事業發展中心江南公路一站參與了“綠色工區的設計與工程示范”研究，并進行綠色工區低碳節能技術應用，為建設綠色公路養護工區方面做出一些探索，為減小公路服務設施建設及其服務活動對環境產生的影響，提升公路養護管理水平，實現公路行業的綠色發展做出一些努力。

關鍵詞：綠色;低碳;養護工區

中圖分類號：U418.2 文獻標識碼：A

建設低碳交通運輸體系是加快推進現代交通運輸業發展的重要主題，也是深化交通運輸行業節能減排工作的戰略任務。加快低碳交通運輸體系建設，不僅是傳統節能減排工作的繼續和擴展，更是新形勢下進一步深化節能減排工作的新起點。公路養護工區是公路養護作業機械化和生產管理的重要載體，是公路養護管理可持續發展的重要保障。隨著區域路網結構的逐步完善，公路技術等級的不斷提高，公路養護要求越來越高，工區承擔的養護責任也越來越重，因此，開展“綠色工區”設計技術研究很有意義。

1 研究的目的和意義

項目組提出的綠色低碳養護工區設計及工程示范研究，是依托寧高新通道（規劃235國道）養護工區建設項目，打造的綠色低碳公路養護工區示范工程。課題以“推進綠色發展、循環發展、低碳發展”為理念，以綠色低碳節能技術為依托，將綠色低碳理念貫穿項目的設計、施工及運營全過程，結合綠色建筑設計及養護工區標準化建設，探索“綠色工區”設計理念、綠色施工管理、清潔能源技術、資源循環利用技術。

因此，通過對綠色低碳公路養護工區工程的研究，能夠有效的處理公路工程發展與環境資源制約的關系，以最小的資源環境代價實現道路交通又好又快的發展。同時，建設綠色低碳公路養護工區，樹立工程典范，進一步提升南京市綠色低碳公路建設技術品牌，為江蘇省普通干線公路低碳建設與管理提供技術指導。

2 研究內容

（1）光伏發電系統應用。目前養護工區在投入運營后，考慮到電力照明消耗在各種能源消耗中占有很大的比重，需要針對養護工區的照明要求，結合光伏發電，對多種節能的采光和照明系統進行研究，根據養護工區內的不同建筑形態和設備狀況，選擇不同的采光和節能照明技術，以節約養護工區運營后的能源消耗。

（2）暖通系統。為使養護工區內建筑具有減少二氧化碳排放和降低能耗的功能，需要研究分析工區建筑的自然通風，及運營后期機械通風的能源消耗情況。針對建筑的保溫隔熱性能能進行節能化設計，研究在墻體結構、門窗玻璃、遮陽形式等方面運用先進高效的節能減排技術。同時，研究和選擇養護工區的新能源可用技術形式。

（3）雨水收集系統。結合海綿城市理念以及石臼湖水源地保護的要求，使雨水收集做到“吸、蓄、滲、凈”的循環利用模式。在養護工區內研究以綠色屋頂、植被淺溝、透（排）水路面及廣場、人工濕地等方式集成組合的雨水收集技術，并設計工區雨水收集的循環利用系統。

3 實例應用情況

3.1 太陽能光伏發電系統應用

太陽能光伏發電是利用太陽能電池直接將太陽能轉換成電能的發電系統。它不會產生任何廢棄物，沒有污染、噪聲等公害，對環境無不良影響，是理想的清潔能源。太陽能光伏發電技術在交通基礎設施建設領域的應用還處在初始階段，此次嘗試性的在寧高新通道養護工區屋頂上大面積鋪設太陽能光伏板，采用“自發自用，余電上網”的形式，建成總容量達528 kW的“光伏小型電站”，年均發電量約55 kW·h，有著顯著的社會效益、環保效益和經濟效益。

（1）經濟效益。該項目合計投資費用為330萬元，經費從項目建設資金中列支。建成后即產生經濟效益，分為三部分，一是南京溧水地區供電企業電量收購標準，按0.38元/kW·h計;二是政府對工區光伏電價的補貼是0.42元/kW·h;三是自身節省的電費。養護工區產生經濟效益2018年約48萬元，2019年約47萬元，2020年預計51萬元，按此計算約7-8年收回投資成本，之后多年將會持續產生可觀的經濟效益，且并網發電，不配置蓄電池，不會產生后續電池的更換費用，節能環保。

（2）社會效益。據了解，該項目是目前南京地區交通系統第一家成功實現太陽能并網發電的單位，在清潔可再生能源在交通領域的應用和發展做出了嘗試，提升了公眾對低碳、環保和節能的意識，為建設低碳環保型社會做出了貢獻，同時，可以在南京甚至全國范圍內起到養護工區綠色節能示范作用，對交通領域各類服務設施站點具有極強的借鑒意義。

3.2 暖通系統

土壤源熱泵是利用地下常溫土壤溫度相對穩定的特性，通過深埋于建筑物周圍的管路系統與建筑物內部完成熱交換的裝置。養護工區的土壤源熱泵機組為熱回收式水地源熱泵機組MSSLRD-120W4、水地源熱泵機組MSSLR-120W4和水水式水地源熱泵機組 MSSLR-040B。

（1）環境效益。土壤源熱泵屬于清潔可再生能源，無論從能源角度，還是從環境角度，都是未來發展的重點，土壤源熱泵的推廣應用，無疑會帶來良好的環境效益。地源熱泵利用地下熱源進行地下和室內的熱交換，一套設備實現夏季制冷、冬季供熱以及生活熱水三個功能，取代空調、鍋爐和熱水器，一機多用。而且沒有燃燒，沒有排煙，沒有廢棄物，沒有二氧化碳氣體，沒有氟利昂，保護環境，舒適度好，高效節能，比普通空調節能40%，為站區后期運營大大節省了開支。根據江蘇省火電煤耗平均值計算，本項目年平均節電量為31.49萬kW·h，故每年可節約標準煤110.51 t。

（2）社會效益。該項目土壤源熱泵系統將土壤源熱泵系統應用于公路站，使其成為綠色建筑展示的一個重要項目。通過實際應用和體驗土壤源熱泵技術，可以了解清潔可再生能源的應用和發展，同時，也推動了南京市綠色建筑和低碳節能的發展，對交通領域各類服務設施站點具有極強的借鑒意義。

3.3 雨水收集系統

在養護工區內建設新型雨水回收系統，結合海綿城市理念以及石臼湖水源地保護的要求，將石臼湖大橋初期徑流水和站區內雨水通過管道進行收集，進入生態濕地，通過水生植物凈化、過濾、沉淀后，回流用于場地內的菜地及綠化灌溉，實現雨水回收循環利用，節省水資源，提高利用率。

（1）經濟效益。由于新型雨水收集系統節約的雨水經過了初步的凈化，基本可以滿足養護工區內非生活用水的要求，所以在進行經濟效益分析時，可按照當前自來水水價進行經濟效益估算，南京市自來水水價為3.1元/噸，計算出的增量投資回收年限，按照當前假定計算，增量投資回收期為6.9年，20年投資總收益為236.18萬元。

（2）社會效益。我國是水資源嚴重短缺的國家，但是人們對于水資源的重視度卻遠遠不夠，人們的節水意識還亟待加強，在養護工區利用新雨水收集系統收集雨水，借此提供生產和生活用水，是一項可行的方案。同時，采用的新型雨水收集系統技術成熟，充分體現了綠色、低碳的節能減排理念，可持續性較強，施工方便，雖然一次性投入比較多，但可以解決養護工區內人員和生產的基本用水需求，從長遠利益來看是非常值得的。

4 結論

新的形勢下，公路建設和養護在發展過程中，必須突破傳統思維，樹立綠色低碳理念，通過創新出亮點，緊扣環保節能主題，多措并舉，努力探索綠色發展之路，實現公路健康可持續發展。

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