论文部分内容阅读
摘要：城市道路作为城市市政基础设施建设的一个重要内容，道路低碳对促进低碳城市的建设和发展意义重大。本文对低碳道路建设所包含的主要内容和涉及的主要技术进行了探讨，以期为我国城市低碳道路的建设提供有益的借鉴和参考。
关键字：城市；道路；低碳；建设
Abstract: Urban road is one of the main constructions of city infrastructure, so low-carbon urban roads have great importance to the construction and development of low-carbon city. The key contents and technologies on the construction of low-carbon roads are discussed in this paper, which maybe offer the beneficial reference for the construction of urban low-carbon roads.
Key Words: Urban; Road; Low-Carbon; Construction
中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号：
1 引言
建设可持续发展的低碳城市是我国应对能源危机和气候变暖问题的必然选择。利用新技术对城市发展方向作出调整，发展以“低污染、低能耗、低排放”为特征的低碳城市建设，将增加城市发展的持久动力，并最终改善城市生态环境，提高城市居民的生活质量。城市市政基础设施是城市赖以存在与发展的不可缺少的物质条件，市政基础设施的建设需要大量的高能源高碳密度原材料产品，包括钢材、水泥等，这导致在建设过程中能源的大量消耗和污染的大量排放。因此，倡导以降低能耗和减少碳排放为首要目标的低碳市政基础设施的建设模式，將成为实现城市低碳发展的重要保障。
低碳道路是在道路的设计、建设遵循“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。低碳道路是低碳市政基础设施建设的重要内容，是促进低碳城市建设和发展的一项重要举措。本文将围绕低碳道路建设所包含的主要内容和涉及的主要技术进行探讨，以期我国城市低碳道路的建设提供有益的借鉴和参考。
2 低碳道路建设的主要内容
在“低能耗、低污染、低排放”的可持续发展理念下，低碳道路可在车行道、人行道、绿化系统和灌溉系统等建设方面实现资源利用的“节地、节材、节能、节水”，因地制宜地提高资源的循环利用和再生利用率。
2.1 排水性沥青路面
排水性沥青路面具有表面不积水、雨天抗滑性能好和吸音降噪等功能，是一种高质量环保型路面。传统的密级配沥青混凝土路面，其致密结构具有不渗水的特点，降水主要是通过表面径流的方式排除。研究表明表面径流所形成的水膜会导致水漂，车轮溅起的水雾在强光照射下会产生眩光，影响车辆的行驶安全。而排水性沥青路面具有较高的结构稳定性和较好的抗滑性能，特别是它能通过较大的空隙迅速排除路表降水，减小路表水膜厚度，使行车时车轮与路面有足够的接触面积，避免高速行车时产生的水漂现象，并能大大减少飞溅产生的水雾，从而提高行车安全性。
2.2 透水性人行道
现有的人行道面多采用人行道板铺砌而成，在使用过程中板块之间粘结料的粘结力丧失导致板块之间出现裂缝，使得降到道面上的水分可以通过裂缝进入道面内部。由于道面的下承层为不透水层，使得这部分水分无法排出道面范围，对道面的下承层和路床不断产生侵蚀，最终导致整个路面结构承载能力的丧失。而透水性人行道具有较大的孔隙，不仅能够使雨水通过孔隙迅速渗入地表，改善城市地表植物和土壤微生物生存条件，不会在表面形成水膜和径流，提高车辆、行人的通行舒适性与安全性，还能蓄积较多的热量，调节城市空间的温度和湿度，消除热岛现象。此外，还能够吸收车辆行驶时产生的噪声，创造安静舒适的交通环境。
2.3 道路绿化系统
植物作为生态系统中的主要生产者，通过其生理活动的物质循环和能量流动，如光合作用的释放氧气吸二氧化碳，蒸腾作用的降温散热、根系矿化作用净化地下水等，对生态系统进行改善与提高，因此道路绿化可以净化空气，吸收二氧化碳，提高道路及周边环境质量，调节气候、保持水土、形成景观。除此之外，道路绿化可以调节湿度和温度，当太阳射到浓绿的树冠上时，有30-70%的幅射热被树冠吸收，并通过蒸发作用带走大量热量，降低周围温度，从而延长道路的使用寿命。
2.4 绿化灌溉系统
雨水作为一种宝贵的资源，在城市水循环系统和流域水环境系统中起到十分重要的作用。道路多为不透水密实铺面，在一定程度上导致雨水流失量增加和水循环系统的平衡遭破坏，并引发一系列环境与生态问题。除了在车行道、人行道采用透水性铺面，合理规划雨水地表径流路径，使雨水渗流到地下的土壤中续存之外，还可以结合道路上的雨水管道修建收水井和蓄水池，及时收集雨水，并净化后用于道路绿化的灌溉，节水的同时还可有效改善城市空间的温度和湿度。
3 低碳道路建设的主要技术
3.1 温拌排水性沥青路面
虽然排水性沥青路面优良的功能特性得到了广泛认可，但是排水性性沥青路面在实际应用中还存在一些问题急需改进，如：排水性沥青路面需采用高粘度改性沥青，无疑将提高沥青的粘度，这就要求必须提高施工温度、增加碾压工以保障压实度。“高温强压”的施工工艺不仅增加了施工难度，不利于施工质量的稳定性；较普通沥青路面，排水性沥青路面施工要求温度高，而透水沥青路面具有20%的空隙率，这导致混合料施工过程中温度下降过快、因此对施工环境温度要求苛刻，低温难以施工；排水性沥青路面施工能耗高，碳排放较大，与当前绿色低碳的建设理念相冲突等。上述这些问题在一定程度上阻碍了该项技术的推广应用。
温拌技术是指施工温度介于热拌沥青混合料和常温拌合混合料之间的沥青路面施工技术，其核心是采用物理或化学手段增加沥青混合料的施工操作性，并保证这些物理或化学添加剂不对路面使用性能构成负面影响。温拌技术不仅可以降低施工温度，明显降低沥青混合料生产能耗，与HMA相比可减少30-50%的能源消耗；还可以减少30%以上CO2等气体以及粉尘的排放量，降低环境污染、改善施工人员工作环境质量，避免对周围居民的影响。此外，还可以实现低温与夜间施工，较低的拌和温度有利于减少沥青施工过程中的老化，提高工程质量，延长沥青路面的使用寿命等。
3.2 钢渣透水人行道
透水性人行道一般采用透水混凝土铺筑，透水混凝土通常采用的碎石料必须使用质地坚硬、耐久、洁净的碎石料，粒径在2.4-13.2mm，碎石的性能指标必须符合《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685）中的二级要求。钢渣是炼钢工业产生的废渣，随着我国钢铁工业的不断发展，每年都有大量的钢渣产生，大量积存的钢渣不仅对钢铁企业的生产与发展产生巨大的压力，而且成为城市的重大污染源。与此同时，随着城市道路建设加快，所需要的道路材料也在逐年增加，石料的过度开采对环境造成了严重的影响。而将钢渣用作道路建筑材料可以实现资源的再生利用，节约材料。钢渣能够替代石料用作道路材料，与其出色的物理力学性质是分不开的：
1、钢渣具有良好的内摩擦嵌挤力，破碎的钢渣呈棱角，因此具有极强的锁结力。良好的锁结力是保证混合料具有优良的力学性能的前提；
2、钢渣的堆密度比较大，大于大部分天然砂石，有时可达到2500kg/m3，比重大，确保了钢渣沥青混凝土的抗碾压强度和有效耐久性。此外，钢渣的磨光值在60-65之间，磨光值高，能提供好的抗滑路面，保证车辆舒适安全行驶；
3、钢渣具有水硬倾向，抗水性好；
4、钢渣具有良好的抗冻性，呈碱性、表面多孔收缩性小。
3.3绿化储碳与节水灌溉
道路绿化指路侧带、中间分隔带、两侧分隔带、立体交叉、平面交叉、广场、停车场以及道路用地范围内的边角空地等处的绿化。丰富的植物资源是进行生态绿化景观的基础，植物吸进CO2放出O2，是一座“吸碳制氧”的工厂，因而它可以使空气永远保持新鲜。有科学家估算: 一棵树龄为50年的树, 产生O2的价值为25万元；吸收有毒气体的价值为50万元；为鸟类及动物提供栖息繁衍的处所, 其价值为25万元。乔木树种在释氧固碳方面的能力要优于灌木与草本，因此道路绿化应发展以乔木为主的复合景观构架。
对于道路景观用水和植物灌溉用水，可充分利用收集的雨水应用自动喷灌技术或涌泉灌技术进行节水灌溉。与人工灌溉不均匀、浪费水资源较为严重相比，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％；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。可以利用Φ4的小塑料管与毛管连接作为灌水器，以细流（射流）状局部湿润作物附近土壤，均匀湿润大树周围土壤。灌溉水利用率达70%-80%，较传统技术节水50%-60%。
车 行 道：温拌型排水性沥青路面 人 行 道：钢渣透水人行道
绿化系统：绿化储碳技术 灌溉系统：自动灌溉与涌泉灌节水技术
4 结语
本文提出了低碳道路建设理念，探讨了低碳道路的主要建设内容以及温拌排水性沥青路面、钢渣透水人行道、道路绿化储碳与节水灌溉等建设技术，为城市低碳道路的建设提供了有益参考和借鉴。然而与其它技术一样，低碳技术是不断发展的，低碳道路的建设也必将随着材料技术、施工技术、环境条件要求等的发展变化而出现新的发展。
参考文献：
[1] 上海嘉定新城低碳道路構建与工程示范[R]. 上海市政工程设计研究总院，2010.
[2] 檀文迪. 城市道路空间的低碳化[J]. 山西建筑, 36(27), 2010.
关键字：城市；道路；低碳；建设
Abstract: Urban road is one of the main constructions of city infrastructure, so low-carbon urban roads have great importance to the construction and development of low-carbon city. The key contents and technologies on the construction of low-carbon roads are discussed in this paper, which maybe offer the beneficial reference for the construction of urban low-carbon roads.
Key Words: Urban; Road; Low-Carbon; Construction
中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号：
1 引言
建设可持续发展的低碳城市是我国应对能源危机和气候变暖问题的必然选择。利用新技术对城市发展方向作出调整，发展以“低污染、低能耗、低排放”为特征的低碳城市建设，将增加城市发展的持久动力，并最终改善城市生态环境，提高城市居民的生活质量。城市市政基础设施是城市赖以存在与发展的不可缺少的物质条件，市政基础设施的建设需要大量的高能源高碳密度原材料产品，包括钢材、水泥等，这导致在建设过程中能源的大量消耗和污染的大量排放。因此，倡导以降低能耗和减少碳排放为首要目标的低碳市政基础设施的建设模式，將成为实现城市低碳发展的重要保障。
低碳道路是在道路的设计、建设遵循“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。低碳道路是低碳市政基础设施建设的重要内容，是促进低碳城市建设和发展的一项重要举措。本文将围绕低碳道路建设所包含的主要内容和涉及的主要技术进行探讨，以期我国城市低碳道路的建设提供有益的借鉴和参考。
2 低碳道路建设的主要内容
在“低能耗、低污染、低排放”的可持续发展理念下，低碳道路可在车行道、人行道、绿化系统和灌溉系统等建设方面实现资源利用的“节地、节材、节能、节水”，因地制宜地提高资源的循环利用和再生利用率。
2.1 排水性沥青路面
排水性沥青路面具有表面不积水、雨天抗滑性能好和吸音降噪等功能，是一种高质量环保型路面。传统的密级配沥青混凝土路面，其致密结构具有不渗水的特点，降水主要是通过表面径流的方式排除。研究表明表面径流所形成的水膜会导致水漂，车轮溅起的水雾在强光照射下会产生眩光，影响车辆的行驶安全。而排水性沥青路面具有较高的结构稳定性和较好的抗滑性能，特别是它能通过较大的空隙迅速排除路表降水，减小路表水膜厚度，使行车时车轮与路面有足够的接触面积，避免高速行车时产生的水漂现象，并能大大减少飞溅产生的水雾，从而提高行车安全性。
2.2 透水性人行道
现有的人行道面多采用人行道板铺砌而成，在使用过程中板块之间粘结料的粘结力丧失导致板块之间出现裂缝，使得降到道面上的水分可以通过裂缝进入道面内部。由于道面的下承层为不透水层，使得这部分水分无法排出道面范围，对道面的下承层和路床不断产生侵蚀，最终导致整个路面结构承载能力的丧失。而透水性人行道具有较大的孔隙，不仅能够使雨水通过孔隙迅速渗入地表，改善城市地表植物和土壤微生物生存条件，不会在表面形成水膜和径流，提高车辆、行人的通行舒适性与安全性，还能蓄积较多的热量，调节城市空间的温度和湿度，消除热岛现象。此外，还能够吸收车辆行驶时产生的噪声，创造安静舒适的交通环境。
2.3 道路绿化系统
植物作为生态系统中的主要生产者，通过其生理活动的物质循环和能量流动，如光合作用的释放氧气吸二氧化碳，蒸腾作用的降温散热、根系矿化作用净化地下水等，对生态系统进行改善与提高，因此道路绿化可以净化空气，吸收二氧化碳，提高道路及周边环境质量，调节气候、保持水土、形成景观。除此之外，道路绿化可以调节湿度和温度，当太阳射到浓绿的树冠上时，有30-70%的幅射热被树冠吸收，并通过蒸发作用带走大量热量，降低周围温度，从而延长道路的使用寿命。
2.4 绿化灌溉系统
雨水作为一种宝贵的资源，在城市水循环系统和流域水环境系统中起到十分重要的作用。道路多为不透水密实铺面，在一定程度上导致雨水流失量增加和水循环系统的平衡遭破坏，并引发一系列环境与生态问题。除了在车行道、人行道采用透水性铺面，合理规划雨水地表径流路径，使雨水渗流到地下的土壤中续存之外，还可以结合道路上的雨水管道修建收水井和蓄水池，及时收集雨水，并净化后用于道路绿化的灌溉，节水的同时还可有效改善城市空间的温度和湿度。
3 低碳道路建设的主要技术
3.1 温拌排水性沥青路面
虽然排水性沥青路面优良的功能特性得到了广泛认可，但是排水性性沥青路面在实际应用中还存在一些问题急需改进，如：排水性沥青路面需采用高粘度改性沥青，无疑将提高沥青的粘度，这就要求必须提高施工温度、增加碾压工以保障压实度。“高温强压”的施工工艺不仅增加了施工难度，不利于施工质量的稳定性；较普通沥青路面，排水性沥青路面施工要求温度高，而透水沥青路面具有20%的空隙率，这导致混合料施工过程中温度下降过快、因此对施工环境温度要求苛刻，低温难以施工；排水性沥青路面施工能耗高，碳排放较大，与当前绿色低碳的建设理念相冲突等。上述这些问题在一定程度上阻碍了该项技术的推广应用。
温拌技术是指施工温度介于热拌沥青混合料和常温拌合混合料之间的沥青路面施工技术，其核心是采用物理或化学手段增加沥青混合料的施工操作性，并保证这些物理或化学添加剂不对路面使用性能构成负面影响。温拌技术不仅可以降低施工温度，明显降低沥青混合料生产能耗，与HMA相比可减少30-50%的能源消耗；还可以减少30%以上CO2等气体以及粉尘的排放量，降低环境污染、改善施工人员工作环境质量，避免对周围居民的影响。此外，还可以实现低温与夜间施工，较低的拌和温度有利于减少沥青施工过程中的老化，提高工程质量，延长沥青路面的使用寿命等。
3.2 钢渣透水人行道
透水性人行道一般采用透水混凝土铺筑，透水混凝土通常采用的碎石料必须使用质地坚硬、耐久、洁净的碎石料，粒径在2.4-13.2mm，碎石的性能指标必须符合《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685）中的二级要求。钢渣是炼钢工业产生的废渣，随着我国钢铁工业的不断发展，每年都有大量的钢渣产生，大量积存的钢渣不仅对钢铁企业的生产与发展产生巨大的压力，而且成为城市的重大污染源。与此同时，随着城市道路建设加快，所需要的道路材料也在逐年增加，石料的过度开采对环境造成了严重的影响。而将钢渣用作道路建筑材料可以实现资源的再生利用，节约材料。钢渣能够替代石料用作道路材料，与其出色的物理力学性质是分不开的：
1、钢渣具有良好的内摩擦嵌挤力，破碎的钢渣呈棱角，因此具有极强的锁结力。良好的锁结力是保证混合料具有优良的力学性能的前提；
2、钢渣的堆密度比较大，大于大部分天然砂石，有时可达到2500kg/m3，比重大，确保了钢渣沥青混凝土的抗碾压强度和有效耐久性。此外，钢渣的磨光值在60-65之间，磨光值高，能提供好的抗滑路面，保证车辆舒适安全行驶；
3、钢渣具有水硬倾向，抗水性好；
4、钢渣具有良好的抗冻性，呈碱性、表面多孔收缩性小。
3.3绿化储碳与节水灌溉
道路绿化指路侧带、中间分隔带、两侧分隔带、立体交叉、平面交叉、广场、停车场以及道路用地范围内的边角空地等处的绿化。丰富的植物资源是进行生态绿化景观的基础，植物吸进CO2放出O2，是一座“吸碳制氧”的工厂，因而它可以使空气永远保持新鲜。有科学家估算: 一棵树龄为50年的树, 产生O2的价值为25万元；吸收有毒气体的价值为50万元；为鸟类及动物提供栖息繁衍的处所, 其价值为25万元。乔木树种在释氧固碳方面的能力要优于灌木与草本，因此道路绿化应发展以乔木为主的复合景观构架。
对于道路景观用水和植物灌溉用水，可充分利用收集的雨水应用自动喷灌技术或涌泉灌技术进行节水灌溉。与人工灌溉不均匀、浪费水资源较为严重相比，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％；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。可以利用Φ4的小塑料管与毛管连接作为灌水器，以细流（射流）状局部湿润作物附近土壤，均匀湿润大树周围土壤。灌溉水利用率达70%-80%，较传统技术节水50%-60%。
车 行 道：温拌型排水性沥青路面 人 行 道：钢渣透水人行道
绿化系统：绿化储碳技术 灌溉系统：自动灌溉与涌泉灌节水技术
4 结语
本文提出了低碳道路建设理念，探讨了低碳道路的主要建设内容以及温拌排水性沥青路面、钢渣透水人行道、道路绿化储碳与节水灌溉等建设技术，为城市低碳道路的建设提供了有益参考和借鉴。然而与其它技术一样，低碳技术是不断发展的，低碳道路的建设也必将随着材料技术、施工技术、环境条件要求等的发展变化而出现新的发展。
参考文献：
[1] 上海嘉定新城低碳道路構建与工程示范[R]. 上海市政工程设计研究总院，2010.
[2] 檀文迪. 城市道路空间的低碳化[J]. 山西建筑, 36(27), 2010.