市政工程中的碳排放控制與減排技術(shù)研究

摘要：隨著城市化進(jìn)程的加快，市政工程施工過程中的碳排放問題日益突出。以我國某市政工程為研究對(duì)象，分析施工過程中的碳排放特點(diǎn)，探討碳排放控制與減排技術(shù)，并提出相應(yīng)的技術(shù)措施。研究結(jié)果表明，采用合理的碳排放控制與減排技術(shù)，可以有效降低市政工程施工過程中的碳排放量。

關(guān)鍵詞：市政工程；碳排放；控制技術(shù)；減排技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU99 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2025）03-0-03

Research on Carbon Emission Control and Reduction Technologies in Municipal Engineering

HOU Zhenlei

（Beijing Guanhua Yingcai International Economic Technology Co.， Ltd.， Beijing 101200， China）

Abstract： With the acceleration of urbanization， carbon emissions during municipal engineering construction are becoming increasingly prominent. Taking a municipal engineering project in China as the research object， this study analyzes the characteristics of carbon emissions during the construction process， explores carbon emission control and reduction technologies， and proposes corresponding technical measures. The research results indicate that adopting reasonable carbon emission control and reduction technologies can effectively reduce the carbon emissions during the construction process of municipal engineering.

Keywords： municipal engineering; carbon emissions; control technology; emission reduction technology

市政工程的施工活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響日益受到關(guān)注，尤其是碳排放問題。在推動(dòng)國家低碳發(fā)展戰(zhàn)略的大背景下，如何有效控制市政工程施工過程中的碳排放，成為當(dāng)前環(huán)保工作的關(guān)鍵挑戰(zhàn)[1]。探索和實(shí)施針對(duì)性的碳排放控制與減排技術(shù)，能夠推動(dòng)建筑行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型和實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展。因此，深入研究市政工程施工中的碳排放問題，對(duì)于促進(jìn)低碳城市建設(shè)、提升城市環(huán)境質(zhì)量具有深遠(yuǎn)的影響。

1 市政工程中的碳排放控制與減排技術(shù)研究方法

1.1 研究對(duì)象

在探索市政工程中的碳排放控制與減排技術(shù)時(shí)，選取我國某大型市政工程作為研究對(duì)象。該工程涵蓋了道路建設(shè)、橋梁施工以及地下管線鋪設(shè)等多個(gè)子項(xiàng)目，具有典型的代表性。

1.2 數(shù)據(jù)收集

數(shù)據(jù)收集階段，通過現(xiàn)場監(jiān)測、問卷調(diào)查和資料查閱等多種方式，收集了施工過程中的能源消耗和碳排放數(shù)據(jù)。現(xiàn)場監(jiān)測涉及機(jī)械設(shè)備使用、建筑材料運(yùn)輸及臨時(shí)設(shè)施搭建等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。例如，監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，一臺(tái)大型挖掘機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)工作日內(nèi)消耗燃油約200 L，根據(jù)燃油的碳排放系數(shù)，計(jì)算出該設(shè)備每日碳排放量為525 kg。問卷調(diào)查則針對(duì)施工人員和管理人員，了解施工過程中的能源管理和碳排放認(rèn)知。調(diào)查結(jié)果顯示，約60%的施工人員對(duì)低碳施工有一定的了解，但僅有30%的現(xiàn)場管理人員能夠準(zhǔn)確描述碳排放控制措施。資料查閱包括施工方案、材料采購記錄和環(huán)境監(jiān)測報(bào)告等。這些資料揭示了施工過程中的能源消耗模式，如道路建設(shè)階段的燃油能源消耗占整個(gè)工程期的40%，而橋梁施工階段的能源消耗則占整個(gè)工程期的30%。

1.3 數(shù)據(jù)分析

在數(shù)據(jù)分析階段，采用一系列統(tǒng)計(jì)學(xué)方法整理與分析所收集的數(shù)據(jù)。通過量化評(píng)估工作，研究揭示了市政工程施工過程中碳排放的主要來源。分析結(jié)果表明，機(jī)械設(shè)備的使用是碳排放的最主要貢獻(xiàn)者，其碳排放量占總排放量的45%，建筑材料運(yùn)輸和臨時(shí)設(shè)施搭建的碳排放分別占總排放量的25%和20%。通過這些數(shù)據(jù)分析，研究團(tuán)隊(duì)能夠更準(zhǔn)確地識(shí)別出減排的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為制定針對(duì)性的碳排放控制策略提供了科學(xué)依據(jù)。

1.4 技術(shù)研究

在技術(shù)研究部分，針對(duì)碳排放特點(diǎn)，探討了多種碳排放控制與減排技術(shù)。碳排放控制與減排技術(shù)碳排放量和預(yù)期減排效果示例如表1所示。數(shù)據(jù)表明，引入電動(dòng)或混合動(dòng)力機(jī)械設(shè)備，可以減少碳排放量約30%；優(yōu)化材料運(yùn)輸路線，可以降低碳排放量約20%。同時(shí)，提出了一系列低碳技術(shù)措施，包括采用綠色建筑材料、強(qiáng)化施工現(xiàn)場管理、實(shí)施碳排放監(jiān)測以及建立碳排放管理體系等。例如，使用再生骨料混凝土替代傳統(tǒng)混凝土，可以減少碳排放量約15%。通過這些措施，預(yù)計(jì)可以整體降低市政工程施工過程中的碳排放量約40%。這些研究成果為市政工程施工過程中的碳排放控制提供了科學(xué)依據(jù)，有助于推動(dòng)市政工程的綠色可持續(xù)發(fā)展。

2 市政工程中的碳排放控制與減排技術(shù)研究結(jié)果與分析

2.1 碳排放特點(diǎn)

在市政工程施工過程中，碳排放問題日益受到重視，碳排放比例如圖1所示。根據(jù)相關(guān)研究和監(jiān)測數(shù)據(jù)，市政工程施工中碳排放源主要包括3個(gè)方面。一是機(jī)械設(shè)備的使用。在施工過程中，挖掘機(jī)、推土機(jī)、混凝土攪拌車等大型機(jī)械設(shè)備廣泛使用，這些設(shè)備通常以燃油為動(dòng)力，排放了大量的二氧化碳。據(jù)統(tǒng)計(jì)，機(jī)械設(shè)備的使用占市政工程總碳排放量的44.4%，其中挖掘機(jī)和推土機(jī)的碳排放量尤為突出。二是臨時(shí)設(shè)施的搭建與拆除。市政工程施工過程中，需要搭建臨時(shí)宿舍、食堂、倉庫等設(shè)施，這些設(shè)施的搭建和拆除會(huì)產(chǎn)生一定的碳排放。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，臨時(shí)設(shè)施的碳排放量占市政工程總排放量的22.2%，這一比例在某些特定類型的市政工程中可能更高。三是建筑材料的運(yùn)輸。市政工程所需的混凝土、鋼筋、磚石等建筑材料通常需要通過運(yùn)輸車輛運(yùn)輸至施工現(xiàn)場，這一過程中的燃油消耗和排放不容忽視。研究表明，建筑材料運(yùn)輸?shù)奶寂欧帕空伎偱欧帕康?3.3%。

市政工程施工過程中的碳排放特點(diǎn)表現(xiàn)為機(jī)械設(shè)備和臨時(shí)設(shè)施的碳排放量占比較大。因此，在市政工程的建設(shè)與施工中，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注機(jī)械設(shè)備和臨時(shí)設(shè)施的碳排放控制，采取有效的減排措施。

2.2 碳排放控制與減排技術(shù)

2.2.1 優(yōu)化施工方案

施工方案的優(yōu)化是降低市政工程施工過程中碳排放的有效途徑。合理配置人力、材料、設(shè)備等施工資源，能夠提高施工效率，從而降低能源消耗[2]。具體措施如下：精簡施工流程，減少不必要的中間環(huán)節(jié)；采用并行施工和流水作業(yè)，縮短工程周期；利用信息技術(shù)進(jìn)行施工模擬和資源優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)施工過程的精細(xì)化管理。這些措施可以在確保工程質(zhì)量和安全的前提下減少能源消耗和碳排放。

2.2.2 選用低碳設(shè)備

在市政工程施工中，選用高效、低排放的施工設(shè)備是減排的關(guān)鍵。這些設(shè)備不僅能夠減少燃油消耗，降低碳排放，還能夠減少噪聲污染，改善施工現(xiàn)場的環(huán)境質(zhì)量[3]。低碳設(shè)備包括電動(dòng)化或混合動(dòng)力化的施工機(jī)械，如電動(dòng)挖掘機(jī)、混合動(dòng)力混凝土攪拌車等。此外，定期維護(hù)和升級(jí)施工設(shè)備，不僅能提高設(shè)備工作效率，還能有效降低碳排放。這一措施有助于減少能源消耗，延長設(shè)備使用壽命，是實(shí)現(xiàn)市政工程綠色施工的重要途徑。

2.2.3 綠色建筑材料

綠色建筑材料指那些在整個(gè)生命周期中，包括生產(chǎn)、使用和廢棄階段，都能減少對(duì)環(huán)境影響的建筑材料。推廣使用綠色、低碳的建筑材料，如高性能混凝土、再生骨料、生物質(zhì)材料等，可以顯著降低市政工程的碳排放。同時(shí)，綠色建筑材料的生產(chǎn)過程通常更加節(jié)能和環(huán)保，使用壽命也更長，從而減少了維修和更換的頻率，降低了整個(gè)生命周期的碳排放。此外，利用廢棄物生產(chǎn)的綠色建筑材料，如利用廢磚、廢玻璃等，不僅減輕了廢棄物的處理壓力，還減少了原材料開采和加工過程中的碳排放。

2.3 技術(shù)措施

2.3.1 制定碳排放控制目標(biāo)，明確碳排放控制責(zé)任

為有效控制市政工程施工過程中的碳排放，要制定明確的碳排放控制目標(biāo)。這些目標(biāo)應(yīng)基于國家和地方的環(huán)境保護(hù)法規(guī)，并結(jié)合工程的具體情況來確定。例如，可以設(shè)定整個(gè)施工過程中的碳排放總量上限，或者為不同的施工階段設(shè)定具體的碳排放減少比例。另外，需要明確各參與方的碳排放控制責(zé)任，包括施工單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位等。通過責(zé)任分配，確保每個(gè)環(huán)節(jié)都能嚴(yán)格執(zhí)行碳排放控制措施[4]。

2.3.2 加強(qiáng)碳排放監(jiān)測，及時(shí)調(diào)整施工方案

碳排放監(jiān)測是實(shí)現(xiàn)碳排放控制目標(biāo)的重要手段。在市政工程施工過程中，應(yīng)建立完善的碳排放監(jiān)測體系，包括實(shí)時(shí)監(jiān)控施工現(xiàn)場的能源消耗、廢棄物排放、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等。通過監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集和分析，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)碳排放異常情況，并據(jù)此調(diào)整施工方案。例如，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示某項(xiàng)施工活動(dòng)的碳排放量超出預(yù)期，施工方可以采取替代能源、優(yōu)化施工流程等措施來降低碳排放。

2.3.3 推廣低碳施工技術(shù)，提高施工效率

推廣低碳施工技術(shù)是減少市政工程施工過程中碳排放的有效途徑。這些低碳施工技術(shù)包括使用低碳材料、采用節(jié)能型施工設(shè)備、實(shí)施節(jié)能施工工藝等[5]。例如，使用預(yù)拌混凝土可以減少現(xiàn)場攪拌過程中的能源消耗和碳排放；采用電動(dòng)或混合動(dòng)力設(shè)備可以減少燃油消耗和尾氣排放。提高施工效率也是降低碳排放的重要手段。借助現(xiàn)代化施工技術(shù)和手段，如建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術(shù)和自動(dòng)化施工機(jī)械，能夠提升施工效率，進(jìn)而降低不必要的能源使用和碳排放量。

通過制定明確的碳排放控制目標(biāo)、加強(qiáng)施工過程中的碳排放監(jiān)測、推廣低碳施工技術(shù)以及提高施工效率，能夠有效降低市政工程施工中的碳排放量。這些舉措不僅優(yōu)化施工環(huán)境，而且為建筑行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型和持續(xù)發(fā)展提供關(guān)鍵支持。

3 結(jié)論

市政工程施工過程中，采用科學(xué)的碳排放控制與減排技術(shù)，能夠顯著降低市政工程施工過程中的碳排放量。本研究的成果不僅為市政工程施工提供了切實(shí)可行的碳排放控制方案，也為相關(guān)政策的制定和實(shí)施提供了理論支持。

參考文獻(xiàn)

1 肖秋明，鄭嬋娟.考慮碳排放的市政道路綠色施工評(píng)價(jià)研究[J].長沙理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2024（2）：113-121.

2 王雪穎，張?zhí)鞂?市政工程碳排放數(shù)據(jù)庫框架體系構(gòu)建及減排優(yōu)化[J].建筑技術(shù)，2023（14）：1717-1720.

3 李佳慧，劉 輝，劉耀坤.基于工程量清單的市政道路工程碳排放研究[J].公路與汽運(yùn)，2023（4）：153-158.

4 謝 磊.市政道路大中修工程設(shè)計(jì)研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2022（23）：131-133.

5 陳發(fā)達(dá).市政工程綠色施工控制措施[J].新型工業(yè)化，2020（9）：82-83.