市政道路的節能分析及應用

王贊欽WANG Zan-qin

0 引言

節能分析是市政道路的實施、運行過程中的重要環節，是其工程可行性研究的重要內容之一。節能分析必須切實可行，并幫助項目把握其節能效果。目前的節能分析方法還有待于優化，以更接近于實際情況，從而提高節能分析方法在市政道路施工中的實用性和實踐性。

1 市政道路節能的實際應用

在市政道路中一般主要包括道路工程、橋梁工程、給排水工程、電氣工程等。節能是經采取一定措施后，可減少能源消耗，提高能源利用率。節能應用可分為營運期節能和建設期節能兩個部分。市政道路中的節能應用主要是營運期節能，其耗能主要為電力消耗，以及間接所致的車輛燃油消耗。因此，節能應用措施，是以道路照明消耗的電能、道路交通改善后，對車輛燃油所形成的節約。可見，在實際的節能項目開展運用中，需要以“節電、節油”為主，圍繞這兩方面開展。

2 市政道路中的節能設計

2.1 電力節能 路燈用電消耗為直接耗能，其一般可通過如下的技術措施實現節能目的：①對于高壓鈉燈、汞燈和無極燈等燈具進行單燈電熔補償，補償后，其功率因數應不小于0.85。②近年來，LED 路燈以其綠色環保、低功耗、光效高、光利用率高、使用壽命長等優點而逐步成為現在路燈市場上的主流產品。LED 路燈的使用，相比傳統的高壓鈉燈節能20～35%。③選擇電纜除滿足壓降、靈敏度等基本參數要求外，也應結合經濟電流密度方式選用，以降低運行中電纜的銅耗。④安裝智能照明系統，實現照明控制，以按需調控模式，將照明所形成的電力損耗顯著降低。智能照明系統可以是集中的，也可以是單燈體的，具體可根據實際需要和綜合造價整體考慮選用。

2.1.1 電器自控設計。采取全線自動化控制體系，經計算機精確監測，對機電設備落實智能控制體系采取信息網絡，實現集中監視、分散控制等各項控制措施結合。使用變壓器應該盡量處于負荷中心，從而縮短供電距離。短距離供電能減少在供電過程中的電路損耗。低壓側可將無功補償措施安置，可實現集中補償模式，能確保線路無功傳輸減少，能減少電能損耗，實現節能目的。泵站動力負荷，可采用電機變頻調速方式，以集水池中實際水壓自動調節水泵電機的加減泵，以及調節其轉速，達到最佳節能效果。

2.1.2 照明設計的節能措施。因市政道路的工程量較大，且線路較為復雜，采取風光互補的LED 路燈，其工程作業量較小，且安裝運輸便捷，省時省力，能將埋管、放線等步驟省略，能節省大量的材料費、人工費、運輸管理費、電力費等各種費用，最關鍵的是，其后期幾乎是零成本運行，不需要支付昂貴的電能消耗費用。風光互補太陽能路燈能實現風能發電、太陽能發電，不需要承擔電費，也不消耗市區電力，在風光互補燈安裝時，也能減少電纜費用的支出?？梢?，采取風光互補燈在市政道路工程中使用，能實現減少投入，并充分將地理優勢合理采用，豐富的風資源和太陽能資源，可緩解將傳統發電中的能源消耗問題。

2.2 工藝設計 在排水管道中，使用防腐蝕、耐磨的塑料管道，在節約成本投入的基礎上，也能減少水摩擦，減少水在輸送過程中造成的損失，可實現費用降低，有一定的節能效果。污水管道工程中，需盡量采取重力敷設，提升高度，縮減污水泵站的數量，可實現運行費用的降低，以此實現在運行過程中，減少使用費的支出。對于給水中的管網，需對其平差進行計算，確保管網的使用盡量合理化，減少不合理費用支出，減少運行費，提高其運作效率。

2.3 燃油節能 在汽車行駛過程中，會對燃油消耗造成影響的因素較多，除去汽車本身因素外，道路、交通、行駛狀況等，都是導致汽車行駛燃油消耗的主要原因，可表現為以下方面。

①車輛特點。在汽車行駛過程中，對燃油情況造成影響的因素有物理特性，以及汽車的形式特性，汽車載重、汽車重量、發動機轉速、功率等，都是導致燃油損耗的主要因素。②道路調節因素。道路條件包括幾何特征，有曲率、縱坡、路面寬度等因素；路面特征包括平整度。道路縱斷面線性、道路平面線性都需要做合理設計，并盡量縮短長度，保持線性優美。③交通狀況因素。交通條件是道路的服務水平情況，其中包括交通流大小、混合交通情況、離散程度、橫向干擾程度、行人干擾程度、交通設施完善程度、車輛行駛速度等。在設計過程中，根據交通量預測，優化交通方案，合理確定道路的斷面形式，行人設施、節點交通組織等進行設計，從而達到提高道路服務能力和通行能力，確保道路功能可以最大限度的發揮其功效，實現最佳節能效果。④地域因素。對于項目所在地的交通管理狀態，也應該考慮在內，當地駕駛人員較為普遍的駕駛行為，也是在燃油節能的設計中需要考慮的內容。

3 節電、節油計算方式

在市政道路的節能項目評價中，需要使用定性分析，還要采取能耗降低計算方式，從而將節能效果更為直觀地體現出來。

3.1 電力節能計算 在市政道路工程的實施過程中，需進一步采取定量分析，減少電力消耗。電力節能主要集中于燈具配置、照明控制方面。在工程實踐中，可有兩種計算方法，一種為智能照明控制系統安裝計算；另一種為以照明設備間做對比計算。如某路段照明總負荷為W（kW），照明負荷年運行時間為H。智能照明控制系統的年節約量為：△E=E0-E1=W×[（H-h×365）+λ×h×365]-W×H。h 為智能照明控制系統日工作時間；為控制系統開啟后負荷占項目照明符合比例。不同燈具配置年節約電量計算：△E=E0-E1=W0×H-W1×H。

3.2 燃油節能計算 在工程建立完成后，其油耗可選擇有無比較法進行計算。擬建道路運營后燃油消耗與無擬建道路汽車燃油消耗間所存在的差額，即為燃油節約量。

道路優化所出現的燃油消耗為擬建項目實施后，導致車輛燃油消耗下降所獲得的燃油量，包括兩大部分：減少擁堵和行駛距離節約的油耗。減少交通擁堵情況所出現的燃油節約，是在項目擬建后，交通量轉移，且減少擁擠情況，導致汽車行駛能提速，原本的燃油量減少，形成節能的過程。車輛行駛里程縮短后油耗節約，是擬建項目后，使得汽車行駛里程縮短，從而節約了大量的行駛耗油。

可見，對汽車燃油節約進行計算，需要從提高車輛形式速度、道路優化、減少擁擠、縮短里程方面進行，影響因素難以確定，其考慮范疇較廣，為將理論應用于實踐，提出優化計算公式。公式為：EC=[（FOS-FN）×LN）+（LOS-LN）×Fn]×VN×365。EC為燃油節約總量；FOS表示無擬建項目時，公路最短路徑燃油消耗；FN擬建項目燃油消耗；LN擬建項目里程數；LOS擬建項目間的最短路徑；VN擬建項目年平均交通量。

4 結語

本文將市政道路中節能分析的影響節能因素以及節能分析必要性進行闡述，并針對其節能理論，給出相應的計算方式，將電力節能和汽車燃油節能兩部分的節能方式進行分析，將道路中的可行性研究階段的節能功能進一步完善。

[1]高爽，徐儉，劉秀麗等.BMH-2 型溫拌瀝青混合料在長春市市政道路中的應用[J].中國市政工程，2013（2）:56-57.

[2]陳文健.淺談LED 路燈在光明新區市政道路的應用[J].燈與照明，2013，37（1）:45-50.

[3]王進，張希舜，彭鑫等.塑料排水檢查井施工安裝技術應用[J].科學與財富，2012（12）:154，71.