1道路建設(shè)階段碳排放核算方法1.1基于清單的碳排放核算方法該方法一般利用IPCC清單數(shù)據(jù)和相關(guān)部門提供的不同能源材料及施工器械的碳排放因子乘以相應(yīng)的能源材料及施工器械用量而得出碳排放量，基于碳排放清單的核算方法大體可分為兩類。一種是宏觀層面的“自上而下”核算方法。根據(jù)Schipper（2000）提出的“活動-密度-油耗”的思想，以IPCC的《國家溫室氣體清單指南》為代表，通過對不同的碳排放源進(jìn)行分類計算，其計算公式為：式中，Q為碳排放總量，kg；Mi為第i種燃料的消耗總量，t；Ni為第i種燃料的碳排放因子，kg/t；i為城市交通燃料類型。另一種是“自下而上”碳排放核算方法，根據(jù)不同建設(shè)工序的工程量乘以相應(yīng)的碳排放系數(shù)，計算道路建設(shè)期的碳排放總量。碳排放因子的獲取查詢途徑如表1所示。1.2基于投入產(chǎn)出的碳排放核算方法該方法通過研究經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中不同部分之間在投入與產(chǎn)出方面經(jīng)濟(jì)數(shù)量關(guān)系來分析碳排放量。投入產(chǎn)出法從不同工程項(xiàng)目的投入產(chǎn)出角度進(jìn)行考慮，借助Leontief逆矩陣，計算出所有工程項(xiàng)目的直接及間接碳排放量?；谕度氘a(chǎn)出的碳排放核算方法形式如表2所示。1.3基于全生命周期的碳排放核算方法全生命周期評價是一種綜合考慮資源、能源消耗與環(huán)境影響的核算方法。城市道路碳排放測算可通過道路建設(shè)階段結(jié)構(gòu)化，按照不同層級將整個城市道路建設(shè)階段劃分為相互獨(dú)立的單元過程，通過對不同單元過程的碳排放測算獲得碳排放總量。城市道路工程建設(shè)階段建模思路圖單元過程碳排放由材料生產(chǎn)、場外加工、材料運(yùn)送和現(xiàn)場施工四部分構(gòu)成，不同階段碳排放計算方法如下。1.3.1材料生產(chǎn)階段材料生產(chǎn)階段的排放主要取決于建設(shè)材料碳排放因子和材料的用量，計算公式如下：式中，E1為材料生產(chǎn)階段碳排放量；i為基礎(chǔ)設(shè)施工程種類；j為分部工程種類；k為分項(xiàng)工程種類；m為材料種類；Q為材料的使用量；fm為材料生產(chǎn)階段碳排放系數(shù)。1.3.2材料場外加工階段材料場外加工階段的碳排放總量主要取決于場外加工機(jī)械設(shè)備的總使用時間及使用設(shè)備類型。計算模型如下：式中，E2為場外加工階段碳排放量；h為場外加工設(shè)備類型；r為燃料類型；Q為機(jī)械設(shè)備的總使用時間；P為燃料或能源類型的消耗量；fr為第r種燃料碳排放系數(shù)。1.3.3材料運(yùn)送階段材料運(yùn)送階段碳排放主要取決于運(yùn)輸車輛的工作時間、車輛類型及消耗能源的類型等。其計算模型如下：式中，E3為材料運(yùn)送階段碳排放量；t為車輛類型。1.3.4施工階段施工階段的碳排放主要取決于現(xiàn)場施工機(jī)具總工作時間、施工機(jī)具的類型及施工車輛的工作時間等。其計算模型如下：式中，E4為施工階段碳排放量；S為施工機(jī)具類型。2不同路面類型碳減排技術(shù)2.1道路減排材料2.1.1橡膠瀝青技術(shù)廢舊橡膠作為一種極難天然降解的高分子彈性材料，具有出色的彈性與黏性性質(zhì)，將廢舊輪胎加工而成的橡膠粉應(yīng)用于道路瀝青改性技術(shù)，既可以減少廢輪胎填埋所造成的環(huán)境污染，又降低了改性瀝青的生產(chǎn)成本，同時也提升了瀝青路面的路用性能與壽命。橡膠瀝青的生產(chǎn)工藝圖雖然橡膠瀝青技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了廢舊物利用、節(jié)約原材料及延長路面壽命等綠色功能目標(biāo)，但其生產(chǎn)制備往往需要高于普通瀝青的拌和與攤鋪溫度，從而增加了道路建設(shè)期的碳排放。近年來，相關(guān)學(xué)者開始嘗試將橡膠瀝青與溫拌瀝青技術(shù)相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好型路面新材料的設(shè)計理念。針對溫拌橡膠瀝青的環(huán)境效益，有關(guān)學(xué)者的研究表明溫拌降黏劑可顯著降低橡膠瀝青材料生產(chǎn)過程中有害物質(zhì)的排放；也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)溫拌瀝青技術(shù)雖然會增加前期成本投入，卻能極大地減少橡膠瀝青生產(chǎn)和施工過程中的碳排放，具有較高的環(huán)境效益。2.1.2生物瀝青技術(shù)生物質(zhì)作為一種新型綠色的環(huán)保材料，其來源和分布非常廣泛，諸如植物秸稈、木材樹皮以及家畜糞便等。目前，大多數(shù)生物瀝青研究將不同生物質(zhì)來源的生物質(zhì)重油按照一定比例替代普通石油瀝青用于瀝青路面材料制備，對比研究發(fā)現(xiàn)不同種類生物瀝青材料的路用性能存在明顯差異的技術(shù)優(yōu)勢或缺點(diǎn)，需針對性地進(jìn)行材料設(shè)計和性能優(yōu)化，同時可嘗試將生物瀝青技術(shù)與改性瀝青、溫拌瀝青及再生瀝青等新技術(shù)融合應(yīng)用于綠色低碳道路工程建設(shè)養(yǎng)護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。在生物瀝青環(huán)境效益評價方面，相關(guān)學(xué)者采用生命周期評價研究方法，對比了10%家畜糞便生物油改性瀝青與傳統(tǒng)石油瀝青的環(huán)境效益差異，發(fā)現(xiàn)生物瀝青在溫室氣體排放和能耗兩方面都更具有優(yōu)勢；也有學(xué)者對比了2種不同類型的生物瀝青路面新技術(shù)，其中還包含了再生瀝青路面材料的使用，發(fā)現(xiàn)2種生物瀝青新材料的應(yīng)用均能有效減少路面施工建設(shè)期對施工人員健康的影響。此外，有關(guān)學(xué)者發(fā)現(xiàn)添加生物瀝青改性劑可以顯著改善瀝青的低溫性能且使瀝青在可相對較低溫度下進(jìn)行拌和壓實(shí)，從而降低了瀝青路面的建設(shè)和能耗成本。2.2道路減排工藝2.2.1溫拌瀝青技術(shù)溫拌瀝青技術(shù)是通過一定的綠色環(huán)保措施，使瀝青在較低的溫度下拌和施工的一種技術(shù)。在我國，主要采用的技術(shù)為基于乳化平臺的溫拌技術(shù)。溫拌技術(shù)示意圖其作用機(jī)理為：熱瀝青、表面活性添加劑，以及水在拌和過程中共同作用、彼此交織，形成穩(wěn)定不受溫度影響的結(jié)構(gòu)性水膜來實(shí)現(xiàn)溫拌效果。現(xiàn)有研究表明，溫拌瀝青混合料相比于熱拌瀝青混合料，可有效節(jié)約燃油消耗20%以上，溫室氣體量可減少50%以上。表3為國家環(huán)境測試中心的排放檢測結(jié)果對比。2.2.2路面再生技術(shù)路面再生技術(shù)是針對廢棄的舊瀝青混凝土路面，借助于專用再生設(shè)備實(shí)施回收、翻挖、破碎、篩分等工序，重新拌和生成路用性能更好的再生瀝青混合料。路面再生技術(shù)框架圖有關(guān)學(xué)者發(fā)現(xiàn)原材料生產(chǎn)占據(jù)了瀝青路面生命周期能耗與排放的大部分，而當(dāng)RAP材料摻量增至30%~50%時，每千米瀝青路面