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关键词:公路隧道;节能减排;低碳经济
Abstract: objective: highway tunnel as large energy consumption, the energy conservation and emission reduction in traffic transportation departments get great attention. Research indicates that our country road tunnel for energy conservation and emissions reduction obtains certain result at the same time, there are still many deep problem. On the analysis of the influence factors of energy saving and emission reduction highway tunnel, on the basis of system engineering perspective from highway tunnel in energy conservation and emission reduction, countermeasures for our country road tunnel for energy conservation and emissions reduction further development to provide the reference.
Keywords: highway tunnel; Energy conservation and emission reduction; Low carbon economy
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号
交通运输行业是国务院确定的节能减排重点行业之一,国务院明确要求加快建设以低碳排放为特征的交通运输体系。高速公路隧道是高速公路运营管理过程中的重要绀成部分,其电费支出在高速公路运营成本中占有相当大的比重。所以了解高速公路隧道电费的构成,掌握高速公路隧道用电设备的基本技术 能,精心安排供电系统的运行方式,合理调整负荷分配,提高功率因数自动补偿装置的灵敏度,改善功率因数状况,可以有效地提高供用电系统的经济运行水平,最终有效地降低电费支出。某高速公路监控厦门分中心在对高速公路某隧道供配电系统、照明系统和通风系统进行了节能技术改造,并取得了良好的经济效果。
1 公路隧道节能减排的基本定义
公路隧道节能减排有广义和狭义之分。广义而言,是指节约物质资源(土地、水源、钢筋、水泥、石料、沥青等)和能量资源(电能、油料等),减少废弃物(建筑垃圾)和环境有害物(废气、废水、噪声等)排放,其贯穿于公路隧道规划、设计、施工、运营全过程;狭义而言,是指节约能源和减少环境有害物排放,主要是指运营阶段在确保公路隧道行车安全的基础上,最大限度地减少电能消耗、废气排放,实现公路隧道综合效益最好。
2 公路隧道节能减排存在的问题
公路隧道节能减排得到我国交通运输主管部门的高度重视。如交通运输部组织开展的第二批节能减排示范项目中有“隧道LED节能灯照明在江西景鹰高速公路傍下隧道的应用”;重庆、广东、安徽、河北、陕西、湖北、贵州、福建、吉林、浙江、云南等地开展了公路隧
道运营节能课题研究及示范工程建设。调查研究表明,我国公路隧道节能减排工作取得一定成效的同时,还存在不少深层问题和制约因素。
2.1 经济和社会效益的平衡
节能减排是一项持久长远的社会责任和战略任务。但在一定程度上,对于公路隧道运营管理企业而言,可能是一种不经济的行为。公路隧道节能方案的实施或许使得企业投入成本比产出效益高,如目前推广应用的隧道LED灯就存在“节能不节钱”的突出问题。因此,从总体上看,部分节能减排项目虽具有社会效益高于经济效益的特点,但如果单纯由企业出资实
施,则会加重其经济负担,这也成为当前部分公路隧道节能减排项目无法实施和推动的主要制约因素。
2.2 节能技术产品推广应用
目前市场上充斥太多打着节能旗号的伪劣产品,节能技术和产品的鉴定及推广也缺乏权威机构的强力支持。此外,部分公路隧道运营管理企业认为,节能技术和产品应用需要较大投入,而企业无法确定能否尽快收回投资成本。
2.3 规范节能统计指标体系
节能减排工作的一项重要内容是建立科学、规范的能耗统计指标,并根据指标对节能减排工作进行动态监测。目前,国内尚未建立适用于公路隧道的能耗指标体系,这就使得企业对节能指标应该统计什么、指标的具体内涵等问题无法把握,造成企业对公路隧道运营能耗情况和节能效果不能准确掌握,从而制约节能减排工作的深人开展。此外,公路隧道节能减排还应考虑地区差异,如北方公路隧道消防系统须设置电伴热保温设施以确保冬季供水安全可靠,而南方地区则不存在此问题。
2.4 节能减排专项资金投入
节能设备应用和技术推广及节能宣传、教育、奖励需要投入大量资金,但随着劳动力、原材料成本的上升,企业利润将会大大减少,这就使得企业能够投入的资金十分有限,往往不能达到全面节能的效果。目前,我国各级交通运输主管部门安排的节能减排专项资金还比较欠缺。
2.5 相关政策和法规的支持
相关政策和法规对公路隧道节能减排的支持还远远不够。虽然绝大多数公路隧道运营管理企业都十分重视节能减排工作,调研、宣传的力度很大,但落实、贯彻的力度较小。节能减排工作仍滞留在政府一般号召和企业自发行动层面。
3 影响公路隧道节能减排的因素
影响公路隧道节能减排的因素很多,主要有以下5个方面:
3.1 土建结构
包括平纵线形、断面尺寸、洞门特征、洞内装饰、路面材料等,其不仅直接决定了土建工程总量,而且在一定程度上影响着机电设施配置。上述因素对公路隧道节能减排的影响分析,如表1所示。
3.2 机电设施
公路隧道根据其功能地位、安全等级,应配备通风、照明、消防、供配电、监控等机电设施,这是公路隧道最主要的运营能耗单元,其中通风、照明设施能源消耗最多,如表2所示。
3.3 交通特点
包括交通量、行车速度、交通组成、运输管理等,其对公路隧道机电设施近、远期配置有着重要影响,而且与运营安全密切相关。上述因素对公路隧道节能减排的影响分析,如表3所示。
3.4 经济能力
我国不同区域的经济发展水平差异较大,因而对交通运输节能减排的认识程度也不尽相同、统一。其对公路隧道节能减排的影响分析,如表4所示。
3.5 自然条件
自然条件也在一定程度上影响着公路隧道节能减排,包括El照强度、海拔高度、自然风等。其对公路隧道节能减排的影响分析,如表5所示。
4 公路隧道节能减排措施与技术
公路隧道节能减排的关键在科技创新。研究分析显示,技术进步对节能贡献率达40% ~60% 。本文在分析影响公路隧道节能减排因素的基础上,从系统工程角度提出如下节能减排(狭义)对策。
4.1 结构节能
结构节能主要是提高公路隧道“绿色能源”的应用比例,研究太阳能、风能、光纤照明、压力发电等在公路隧道中的应用。山东烟台市利用太阳能照明(如图2所示),采用节能灯具修建的国内首座太阳能隧道―通世路隧道每年可节约标准煤120多吨;安徽六潜高速公路狮子尖隧道,首次采用太阳能和风能发电互补离网供电系统(如图3所示),既节省了电能,又降低了发电设备配置和成本。
4.2 技术节能
技术节能主要包括运营照明节能、通风节能、供配电节能、给排水节能、强化交通安全等。
(1)公路隧道照明及供配电节能成套关键技术已取得重大突破,具体包括:洞外亮度L (S)精确测试方法及洞口减光措施、基于中问视觉理论的照明设计方法、智能照明控制技术、高效照明方式、节能光源应用、照明及供配电系统分期实施等,并在示范工程建设中得到应用,具有较好的经济效益和社会效益。
(2)通风节能减排手段主要有前馈式通风控制技术、双洞互补式通风技术、污染空气静电除尘技术、污染空气土壤净化技术等。
(3)给排水节能减排措施主要有消防水泵智能控制技术、使用高效节能水泵、选用强度高和摩阻小的热镀锌钢管等。
(4)加强交通安全管理有助于降低公路隧道交通事故率、提高公路隧道服务水平、减少公路隧道事故造成的资源浪费及财产损失。
4.3 管理节能
管理节能对指导公路隧道节能减排具有极其重要的引导作用,其主要包括以下几个方面:
(1)建立健全节能减排统计、监测和考核体系、完善相关规章制度和技术政策,使公路隧道节能减排工作有章可循、有据可依。
(2)加大节能减排专项资金投入,提高公路隧道节能减排政策扶持力度,对节能技术与产品推广、现有公路隧道节能技术改造、报废机电产品回收利用、节能减排表彰奖励和监督管理体系建设等方面给予政策和资金支持。
(3)以集约化经营的基本理论为指导,通过理顺内部管理体制,强化内部管理,优化公路隧道管理、养护资源的合理配置。大力推广应用现代化信息技术,提高公路隧道运营管理效率,降低运营管理成本,延长公路隧道机电设施使用寿命。
(4)鼓励引入公路隧道能源合同管理(EMC),以解决公路隧道运营管理企业开展节能减排项目缺乏资金、技术、人员、管理经验等实际困难,实现节能零投资、零风险、持久受益,从而提高企业节能减排的积极性,并使企业有更多精力发展主营业务。
5 结论
关键词:LED灯高速公路现状建议
1.前言
LED灯具有寿命长、无紫外线辐射、节能安全、绿色环保、色彩丰富、微型化等显著特点,国家和相关部委出台了多项推广使用LED灯的政策措施。如国家发展改革委财政部2008年4月启动首批5000万只获财政补贴的高效照明产品推广工作采取以企业为补贴对象由企业将补贴资金让给消费者的间接补贴办法支持高效照明产品推广,这是国内第一次运用财财政补贴手段支持终端节能产品的推广;为贯彻落实《国务院关于加强节能工作的决定》(国发[2006]28号)和全国节能减排电视电话会议精神,交通部于2007年6月全国宣传周期间,启动交通行业节能示范活动,并于2008年5月27日下发交体法[2008]98号,“关于深入开展交通行业节能减排示范活动的通知”将20个典型项目作为交通行业第二批节能减排示范项目在全国推广,这20个节能减排示范项目有关LED照明的就有江西省交通厅“隧道节能照明系统在景鹰高速公路高傍下隧道的应用”。LED产业的崛起,在很大程度上受益于2008年12月科技部提出的开展“十城万盏”LED应用试点示范城市的思路。
2.LED 灯在我省高速公路上的应用情况
2.1 LED 灯在高速公路上的应用规模
我省自2006年起先后在吴子、柞小、小康、商漫、宝平、安毛、毛川、十天线安康至汉中等高速公路建设了隧道LED照明应用试点,共计应用LED照明灯具16396盏,LED诱导灯62864盏。其它在建隧道试点共计应用LED照明灯具7045盏,LED诱导灯1851盏。
我厅在去年的9月将十天高速公路安康东的磨河村隧道(上行隧道长4182米、下行隧道长4217米)和汉中西的才子隧道(上行隧道长4324米、下行隧道长4295米)作为LED灯示范工程项目上报交通运输部。
2.2 LED 灯在高速公路上的应用效果
(1)2007年1月,吴子高速公路前义坪隧道是我省首次开始试点LED隧道照明的公路隧道,长600m,由中交一院设计。四年来实际使用效果较理想,仍满足设计照明指标。
(2)2008年10月,柞小高速渡船口隧道是我省第二次试点LED隧道照明的公路隧道长1200m,由省院设计,以下是部分跟踪测试数据。
渡船口隧道光照度测试记录表(平均值)单位(LUX)
检测时间 右线入口段(距入口40m) 右线过渡1(距过渡1起点20m) 右线过渡2(距过渡2起点28m) 右线中间段(距中间段起点170m) 左线出口(距洞口35m)
2008.12.12 755.03 275.88 136.05 64.28 151.55
2009.03.24 748.00 263.26 127.08 58.72 149.13
2009.06.15 689.23 239.73 117.33 53.40 135.28
衰减幅度 8.71% 13.10% 13.76% 16.92% 10.74%
(3)2009年5月28日,小康高速公路谭坝2#、3#隧道是我省又一次试点LED隧道照明的公路隧道总长1500m,以下是部分跟踪测试数据。
渡船口隧道光照度测试记录表(平均值)
检测项目 技术要求 测试时间 测试位置 平均照度LX 平均亮度cd/ 测量单位
灯具
照度
入口段:≥81cd/ 2009.05.09 入口段 1966 196.6 施工单位
过渡1:≥24.3cd/ 2009.11.15 入口段 1665 166.5 西公所
过渡2:≥8.1cd/ 2010.02.25 入口段 2058 205.8 特测
中间段:≥3.6cd/ 2009.05.09 中间段 74.07 7.40 施工单位
出口段:≥18cd/ 2009.11.15 中间段 72.60 7.26 西公所
2010.02.25 中间段 71.65 7.17 特测
从以上测试分析,三条路段的测试结果来看,均满足规范规定的指标,总体效果比预想的要好,而且隧道LED照明新建的比早先间的效果要好,分析认为这与设计经验、LED技术、LED隧道灯产品的的不断提高的因素是分不开的。
2.3省内LED灯具生产情况
经调研了解,目前全省现有LED灯具生产企业30余家,具有一定规模的有10余家,已经在省内高速公路隧道中应用的有西安立明、陕西科大华成、陕西流金数码、西安盛运达等省内企业产品。
目前我省高速公路所用LED灯的产品主要来自西安立明电子科技有限公司、上海三思科技发展有限公司、东莞勤上光电股份有限公司、山西光宇半导体照明有限公司四家企业。
3.目前国内LED 灯存在的主要问题
(1)价格高:目前我省隧道采用的180w功率LED灯具价格5000元以上/盏,同等功率钠灯价格不到1000元/盏,与钠灯等常规灯具相比全寿命成本偏高,经济效益不很显著。在此值得指出的是,高压钠灯所用变压器、线缆、线管要高于LED灯使用变压器、线缆、线管的价格,且维护费用高。
(2)衰减快:国内目前没有LED灯的相关标准,LED灯具质量良莠不齐,普遍存在光衰大(一年的光衰大约在10-20%)、散热差、光源更换困难等问题,因驱动电源寿命短(一般只能工作5千小时左右),灯具实际寿命(一般均在10000小时左右)未能达到标称的5万小时。
4.目前困扰LED灯推广应用的主要因素
(1) 没有从设计阶段系统考虑采用LED灯的整体设计。往往是设计阶段按照常规的照明供电系统来设计,到施工阶段临时只变更照明灯具,导致该节能的没有节省,引起成本更加偏高。
(2)缺乏相关标准。尽管我省已出台了LED灯道路照明标准,但隧道LED灯照明标准没有。目前LED核心技术二极管光源、驱动电源国外依存度大,国内生产企业大都是外购核心技术加国产配件组装进行生产。在国家尚未制订统一的LED照明设计、验收规范和产品检验标准的情况下,市场上LED灯具质量差别很大,产品价格、质保措施、售后服务都不尽规范。
(3) 国家招标投标有关法规规定,LED灯具等机电设备、货物采购招标时不得采用指定品牌(范围)、生产产地以及特定技术指标等方式限制和排斥潜在投标人,导致性能好的产品很难中标,给行业造成很坏的影响,从而限制了产品的使用。
(4)通车运营后,没有相关部门和人员去关注和追踪使用过程中产品的质量问题,不善于用合同规定的技术指标去严格管理工程质量。
5.推广应用LED灯的建议
LED灯是近年来出现的新事物,随着国家政策的大力支持,LED灯产业的发展必将逐步淘汰其他光源。鉴于目前LED照明产品在质量性能、成本效益、国家政策等方面还需要继续提高和完善,结合全省高速公路建设现状,就推进LED照明产品应用提出以下建议。
(1)对新建的高速公路,将在十天高速公路两个隧道示范工程基础上进一步扩大推广应用范围。同时,在高速公路服务区、收费站广场等适合LED照明应用的场所,均采用LED照明。对运营高速公路,结合运营管理实际,可以在全部高压钠灯光通量衰减达到其初始值的70%后,将灯具分期分批逐步换为LED灯。
(2)尝试运用合同能源管理模式,推进高速公路隧道LED照明应用。鼓励LED照明生产企业与合同能源管理公司联合,由合同能源管理公司投资采购LED照明,或由生产企业免费提供LED照明,在保证产品质量、使用性能的前提下,由业主用未来预期节省的电费逐步偿还LED照明投资费用。
(3)省政府制订相关支持鼓励政策,给予省内LED照明生产企业和合同能源管理公司一定的政府补贴,提高省内LED照明生产企业在省内外招标投标时的价格竞争力。
(4)组织专人对省内外高速公路应用LED照明成功和失败的案例进行详细调研,以利于对LED灯的应用做出科学的决策。
参考文献:
[1] 韩直.LED公路隧道照明灯应用与技术条件研究.中国交通信息产业, 2007.11。
[2] 韩萌、刘晟.白光LED在高速公路照明系统中的应用前景.中国高新技术企业,2007.11。
[3] 刘淑平、徐铁军.LED照明灯具亮度问题的研究与提高方案.灯与照明, 2007.3。
[4] 陈尚伍、陈敏.高亮度LED太阳能路灯照明系统.电力电子技术,2006.6。
关键词:突变理论;隧道;节能;绩效评价
引言:近年来,我国高速公路建设突飞猛进,截至2012年底全国高速公路通车里程已突破9.6万km,高速公路运营过程中能源消耗也成为主要关注问题,其中隧道运营能耗是其中主要能耗环节,以终南山隧道为例,单洞长18.02km,双洞共长36.04km,每个月的照明电费就达100多万元,耗能巨大已成为隧道运营的关键问题,隧道运营能耗主要体现在隧道照明和通风过程耗电,然而针对高速公路隧道节能效果相关绩效评价较少,因此,针对隧道耗能构建一套科学、合理、适用的节能绩效评价模型,对于隧道运营单位而言,可以帮助其发现自身节能管理中存在的不足,根据绩效评价修正目标并提出改进措施,制定出科学的节能管理方案和管理[1]。
1隧道节能绩效评价指标体系的构建
隧道作为高速公路运营的主要环能单元,隧道如果要实现节能的目标,一方面要通过改造隧道内照明和通风设备节能效率,另一方面可通过系统管理降低隧道运营能耗[2]。
1.1指标选取原则
(1)科学性和综合性原则
评价指标要能反应隧道耗能的特征,表述要准确清楚,指标应科学规范,保证同一指标在不同隧道反应的是同一客观事实,并具有可验证性,隧道耗能的指标繁多,在选择时要避免重复选择,在保证指标体系全面性和系统性的前提下,应尽量选取最少的指标来最大程度地反映隧道节能效果,注重指标体系结构的最优化。
(2)可操作性与可比性原则
可操作性包括指标信息获取的可操作和综合指标值计算的可操作,指标可通过监测和统计获得,也可通过相关计算获取;在对各个子指标进行集成构建综合评价模型时,应充分考虑方法的可操作性,在保证目标的前提下,尽量选择简单易用的方法。可比性包括同一对象不同时期的纵向可比性和不同对象同一时期的横向可比性。横向比较可以反映隧道在同一高速公路中的节能水平,找到节能效果的提升方向;纵向比较可以反映隧道节能是在改善或是在恶化,确定隧道管理部门在统计期内投入的环保资金、出台的环保制度、采取的环保措施等是否达到了应有的效果。为了保证评价结果的横向可比性,在构建评价指标体系时要充分考虑到不同地区、不同规模隧道之间存在的诸多客观差异,尽量选取相对定量指标进行评价。为了保证评价结果的纵向可比性,指标选取要充分考虑其统计的连续性,尽量选择长远时间段内一直存在的共性指标[3]。
(3)成本效益原则
在指标的收集和选取过程中要充分考虑成本和效益因素。如果选择的指标量过少,评价结果片面,达不到绩效评价的目的;如果选择的指标过多,需要花费大量的人力物力进行信息收集和统计,评价成本过高,会散失评价的积极性,并且,如果评价成本甚至高于企业从节能减排效果评价中获得的效益,那么评价本身也就没有了意义。
1.2指标体系的确定
表1 隧道节能绩效评价体系
一级指标 二级指标 三级指标 计算方法 指标说明
隧道节能绩效评价 隧道通风能源消耗 通风总耗能 以实际调查数据为准 逆向指标,指指标值越低越好
单位长度通风耗能 隧道通风总耗能/隧道总长度 逆向指标
通风设备数量 以实际调查数据为准 适度指标
隧道照明能源消耗 照明总耗能 以实际调查数据为准 逆向指标
单位长度照明耗能 隧道照明总耗能/隧道总长度 逆向指标
单位长度照明灯具数量 隧道照明灯具总数/隧道总长度 适度指标
节能技术 LED节能灯利用率 隧道照明LED灯数量/隧道总照明灯具数 正向指标
单位长度LED节能灯数量 以实际调查数据为准 正向指标
节能通风设备利用率 隧道节能通风设备数/隧道总通风设备数 正向指标
隧道墙面节能材料利用率 隧道墙面节能材料面积/隧道墙面总面积 正向指标
隧道运营节能管理 建立节能减排考核体系 按实际情况赋值,是,赋值1,否则赋值0 定性指标
节能减排知识宣传培训
提高隧道运营管理集约化
建立奖惩制度
2隧道节能绩效评价模型构建
2.1突变级数法评价原理
突变级数法是一种对评价目标进行多层次矛盾分解,然后利用突变理论与模糊数学相结合产生突变模糊隶属函数,再由归一公式进行综合量化运算,最后归一为一个参数,即求出总的隶属函数,从而对评价目标进行排序分析的一种综合评价方法。该方法的主要特点是没有对指标采用权重,只考虑各评价指标的相对重要性,从而减少了人为赋予指标权重的主观性对评价结果造成的影响,其计算简易准确,目前已广泛运用于多个领域。运用突变级数法进行绩效评价,首先要根据评价目的对评价总指标进行多层次分解,并对各指标按相对重要程度进行排序,相对重要的排在前面,建立倒立树状目标层次结构,然后按照下级指标数目确定突变评价指标体系的突变系统类型,根据突变系统的分叉方程导出其归一公式。最后,利用归一化公式进行综合评价,各个子指标值可按3种不同的评价准则进行耦合:当系统的各个控制变量之间其作用不能互相替代,按“大中取小”原则取值;当系统的各个控制变量之间可以互相弥补其不足,按其均值取用;或是规定各个控制变量须达到某一阈值后互补。初等的突变理论共有7个基本模型,其中最常用的是:尖点突变系统、燕尾突变系统和蝴蝶突变系统。
2.2隧道节能绩效评价模型
根据上文所构建的隧道节能绩效评价指标体,隧道通风能源消耗和隧道照明能源消耗下均有3个控制变量,按照突变理论,3个控制变量的集成为燕尾突变系统模型。同理,节能技术和隧道运营节能管理的评价均为蝴蝶突变系统模型,最后,4个二级指标向评价目标的集成为蝴蝶突变系统模型。各个指标之间存在互补关系,根据突变级数法综合评价法则,各指标耦合时应取其均值计算来综合值[4-5]。
以X表示隧道节能绩效值,4个二级指标:隧道通风能源消耗、隧道照明能源消耗、节能技术和隧道运营节能管理指标分别表示为XA、XB、XC、XD,14个三级指标按表1的顺序,依次表示为:XA1、XA2、XA3,XB1、XB2、XB3,XC1、XC2、XC3、XC4,XD1、XD2、XD3、XD4。按照突变级数法综合评价互补取均值的原则,最终,隧道节能绩效评价突变模型如表2所示。
表2 隧道节能绩效评价突变模型
评价指标 突变系统模型
隧道通风能源消耗( )
隧道照明能源消耗( )
节能技术( )
隧道运营管理( )
X
结论:隧道高速公路建设的发展,隧道耗能问题已成为影响高速公路运营期节能的关键问题,对于隧道节能评价指标体系的研究已成为热点,本文以隧道通风能源消耗、隧道照明能源消耗、节能技术和隧道运营管理四个方面选取了14个指标构建了高速公路隧道节能绩效评价体系,定性与定量相结合,并运用突变级数法对各层次指标进行耦合运算,提高了隧道节能绩效评价的科学性,本研究可为高速公路管理部门节能减排管理提供技术依据。
参考文献
关键词:隧道照明;公路隧道;节能减排
中图分类号:U45 文献标识码:A
1.概述
进入21世纪以来,公路隧道平均每年新增350km,我国公路网交通逐渐向离岸深水延伸,向崇山峻岭穿越,到2010年底,全国公路隧道已有7384处、512.26万米,其中,特长隧道265处、113.80万米,长隧道1218处、202.08万米。在“低碳经济”和“节能减排”的经济背景下,照明节能成为当前公路隧道的焦点问题。隧道照明是全天运行的,每个隧道电费年耗量都达百万甚至几千万,成为公路隧道最大的能耗系统。因此合理、安全、节能的照明系统在高速公路隧道工程中显得尤其重要。
2.隧道照明的主要问题
近年来,国家投入大量科研经费,致力于公路隧道照明系统的开发和设计方面,并且取得了一定的成功,但是还是存在一些工程设计或运营管理等方面的问题。
2.1规范落后、不完全
上个世纪60年代,国外就开始了隧道照明方面的研究,并在不同时期制定了隧道照明标准和规范,我国起步晚,1990年才对隧道照明进行了相关规定,1999年的《公路隧道通风照明设计规范》和2004年的《公路隧道设计规范》做为现行的标准,已经明显落后于国际规范。此外,我国缺乏短隧道设计规范和标准,造成了短隧道的能源浪费。
2.2控制参数不科学、控制方式落后
目前的控制技术仅能简单的控制开关,未能根据天气、车流量、车速等各种因素做出最节能的调控,造成了能源浪费。很多短隧道照明控制不能实现远程控制,对短隧道很多的高速公路全线意味着要消耗巨大的人力、物力去开关照明灯具才能避免不必要的电能浪费和运营成本浪费。还有很多隧道照明虽然采用了时序分级调光控制法,但还是无法结合洞外亮度L20(S)、天气、交通量等时变参数进行宏观调控。
2.3忽视照明设施养护的重要性
大多长隧道靠近出口端或出口段存在照明亮度不足的情况,主要原因是灯具受污染较严重,光利用率降低。隧道通风不畅,灰尘较多,不仅会减弱隧道内光亮度,也会对照明设施造成污染。因此,每季度一次的清洗养护可能满足不了隧道照明系统的要求。
2.4隧道照明节能理念存在误区
公路隧道节能决不能以牺牲交通安全为代价而简单的开关某些灯具,而是以保证交通安全为基础的最大节能。要杜绝隧道管理人员为了节约用电而随意主观地控制照明系统,这种做法忽视了隧道照明的本质,对行车造成巨大的危害。
3.公路隧道照明的节能措施
通过对国内多个隧道照明系统调研,总结先进经验的基础上,提出以下重要措施:
(1)准确测试和调节洞外亮度
洞外亮度是公路隧道设计中最重要的基准参数之一,取值对公路隧道照明系统工程的投资和运营开支影响很大。洞外亮度L20(S)是指在接近段起点S处,距地面1.5m高正对洞口方向20°视场实测得到的平均亮度。多处隧道实际测试和设计方案发现,相同行驶速度下,洞外亮度从4000cd/m2降至3000cd/m2,入口加强照明可节能25.4%,从6000cd/m2至4000cd/m2设备费用差34%,年耗电费量差30%。由此可见,准确地确定洞外亮度并采取措施降低洞口亮度可以减少入口的设备和整个系统的耗电量。根据规范可以采取如下减光措施:隧道采用削竹式洞门型式;洞口大幅坡面绿化;从接近起点起路基的两侧种植常青树;洞口采用端墙型式时,墙面选冷色调,且反射率
(2)科学预测交通量
交通量也是隧道照明设计的重要基准参数之一。相同设计速度下,不同交通量对照明的需求差异也很大。设计速度60km/h时,小交通量比大交通量理论上少用电46.7%,设计速度80km/h时,小交通量比大交通量理论上少用电40%。山区高速公路运营初期,交通量普遍低于预测交通量,可能全线通车2~3年后才会达到预期交通量。因此,科学合理的预测交通量,对隧道照明系统优化设计和分期施工具有重要指导作用。
(3)合理采用设计速度
设计速度也是隧道照明设计的重要基准参数之一。对于市政公路隧道,由于其车流量较大,设计时速可以适宜的放低,设计时速降低,对隧道的照明要求相对于时速高的隧道就要低一些,这是因为在高速行驶下,隧道必须要有充足光线,那照明设备的数量就要多一些,每一个照明设备的功率也就相应的增大了。所以,合理设计隧道行车速度也是节能的一个重要措施。
(4)采用智能化照明控制装置
由于公路隧道车辆不是连续不断的通行,这种情况在一些山区交通不量的二级及以下等级公路更突出,一天交通量很小,如果隧道整天采用照明,大大浪费的电源,这时我们可以采用一些智能的照明装置,根据车辆进隧道产生的振动来控制照明开关,当有车进隧道,智能照明控制装置自动反应,提前亮灯,在确保光线充足的情况下,适时熄掉后面相应的照明装置,这样做,大大降低的能耗,在确保了行车安全。
(5)科学合理地布置灯距
在公路隧道中,现在基本上是采用中间单排布灯、两侧对称布灯有两侧交错布灯等三种常用方式。据有的公路交科院研究表明,中间布灯比双侧布灯要好一些,两侧交错布灯好过两侧对称布灯。并经过大量的实践研究,布灯高度也有一定的合理范围,这个要根据隧道的净高来量身确定。
(6)要充分利用隧道本身材料
根据大量的实验证明,沥青路面比混凝土刚性路面的反射系数要低,从照明本身方面来考虑,隧道里路面采用混凝土材质要比采用沥青混凝土路面要节能一些,由于水泥混凝土反射率高,在隧道进口处可以采用沥青或彩色路面降低入口段亮度进而达到节能的效果。
另外,在摊铺隧道公路路面时可以采用一些新材料,比如在路面结构层中加入一定比例的玻璃珠,不仅提高的路面的抗滑能力,而且有一点消防作用。玻璃珠的加入也有利于照明节能。还提高的隧道里的行车安全,可以说一举两得的好方法。
(7)采用合理的隧道墙面装饰
公路隧道不同于铁路隧道,一般隧道土建部分施工完毕后,还要进行隧道内部装饰,尤其在城市的隧道,不仅要装饰还要装饰的美观大方,所以,在选择装饰方案时,我们要充分考虑到隧道里的照明节能。采用较好光反射系数高的材料。
参考文献
[1]李韧,傅达,陈朝阳等.隧道照明节能与控制[J].公路工程,2007,32(5):204-206.
[2]王少飞,涂耘,张琦等.“低碳经济”背景下公路隧道照明节能策略[J].公路,2011,(9):226-233.
[3]荀涛.三种隧道照明节能方案的比较及应用[J].中国交通信息产业,2007,(2):80-81.
(一)高速公路项目管理含义分析
高速公路项目管理指外受到外部条件与内部因素的影响之下,管理者凭借先进的管理理念以及管理方法,利用系统的理论观念对高速公路建设项目进行合理的管理。高速公路建设是一种一次性与整体性比较强的建设工程,通常它的建设周期都比较长,投资量也比较大,属于我国的建设工程。为此,在高速公路建设过程中加强对建设项目工作的管理,能够一定程度上节约国家的经济资源,减少投资成本,同时也能够提高我国的高速公路建设的质量与效率,为国家的经济发展提供一定的保障。
(二)高速公路项目管理现状分析
当前,从我国高速公路建设项目管理情况看,我国的高速公路项目管理还存在着一定的问题,如:
1、决策质量偏低
在高速公路建设项目管理工作当中,很多时候需要业主花费大量的时间与精力去处理日常的事物,他们没有时间与精力对项目中的一些重大决策问题进行分析与研究,而在项目实施的过程中,对一些存有战略性的重大问题不能深入分析,更不能有效的解决这些问题,最后会导致在高速公路建设项目中决策的质量不高。
2、高速公路项目的组织结构设计不科学
建设项目的组织结构设计,在高速公路建设项目当中,是实现建设项目目标的一个重要的保障。很多时候,一些大型的公路建设项目业主办领导都会临时的抽调,他们大多数都没有项目管理的实践经验,这导致了高速公里项目管理工作很难有效的开展,严重影响项目管理工作。当前,由于我国对高速公路建设项目的组织结构设计的管理工作还没有给予高度的重视,所以要改变这一问题还有很大的困难。
3、高速公路建设项目管理各项工作不协调
在高速公路项目管理当中,其最主要的管理内容包括建设项目的成本管理、建设项目的进度以及建设项目的质量管理。这三个项目管理的主要内容之间存在着一种相互制约的关系,如果在项目开展的过程中,对建设成本进行严格的控制,那么必将会给项目的进度以及项目的建设质量带来一定的不利影响,而要保证项目的进度,可能要对项目的成本进行适度的增减。在项目管理的这三个主要内容当中,高速公路建设的根本则是质量的控制,它同时也是项目管理工作的一个重点,为此,要协调好这三个内容之间的关系,则必要在此基础之上进行协调。
二、低碳环保理念下的高速公路项目管理分析
高速公路建设项目的管理在低碳环保理念之下能够有效的实施,并能够一定程度上提高对环境保护的管理水平,节约能源,从而推动高速公路建设项目管理工作的有效实施。
(一)对建设过程中的管理流程进行优化
在高速公路建设当中,低碳环保理念之下所采用的项目管理模式为BOT+EPC的模式,这能够将项目管理设计、采购、建设以及移交等多方面的情况进行有机的整合,简化项目管理工作的内容、简化施工质量的控制流程。在编写低碳环保高速公路环境下的项目管理工作的过程中,要充分的与当地的实际情况相结合,将不影响施工进度以及施工安全作为低碳环保建设的前提,选择一些低碳环保的材料,节约假设材料以及建设期间的水能源,降低在施工过程中给环境带来的压力。
(二)建设期间成立专门的环保部门
在高速公路建设期间,会产生很多的废水、废气以及废渣等,那么对这些废弃的东西进行处理需要建立专门的环保部门。环保部门的管理人员要通过一定的技术专业培训,要求画报部门的管理人员具有一定的环保工作经验,具有强烈的责任感,能够将施工中保护环境做出一定贡献,并妥善的处理施工期间所产生的垃圾等。
(三)项目建设管理单位重视
项目管理的低碳环保应该从项目建设管理单位开始,重视日常管理工作,减少资源浪费,提高资源利用率,人人争当节能减排的标兵。在办公过程中要注意节省纸张,除非是重要资料或者需要上交的资料,内部资料使用纸张应该尽量正反面使用,并提倡办公的无纸化,避免纸张浪费。在会务费用方面,进行减少开会,开短会。为了节省水电,应该杜绝长明灯、自流水现象,并尽量少开或者不开空调,提高水电的利用效率。同时为了节省油耗,出差应该尽量安排公车,出行时尽量一辆车共用,杜绝公车私用,节省油耗。建设管理单位给整个项目参建单位做一个表率,领导到位,管理到位,措施到位,宣传到位,一定能够大幅度的提高高速公路项目管理的低碳环保水平。
(四)提高建设工作队环境影响的防止工作力度
如果高速公路穿过自然保护区,需要对路线方案进行充分比选论证,宁绕远,避开对生态保护区的破坏。选择路线时,要兼顾地形、地质、标准,可以使用分离式路基减小对公路建设自然保护区生态环境的影响。为了缓解土地占用造成的矛盾,要合理的选择公路建设标准和技术指标,并尽量降低公路路基的高度,减少挖填方工程量,高填深挖不可避免时应该在进行技术经济比较之后适当增设挡墙、护坡等防护措施,并控制工期,尽量缩短施工期限,为了减少对水质的影响,建设应该尽量选择干季进行,减少破坏水质和河道,严禁夜间施工。同时,采取有效的植被保护措施,集中进行弃土和取土,弃土场和取土场应该由业主办、施工、监理、地方水保、环保部门共同确认,施工单位要把水保环保措施上报审核,合格之后才能够进行取土弃土。业主办公室要在施工中积极检查环保措施落实情况,弃土要遵照先拦后弃的原则进行。对桥梁下部、隧道仰坡以及路基边线附近数目植被的采伐要严格控制,桥下的高大树木应该尽量采取截枝断顶方法保留。为了减少水土流失,路面排水系统和路基要设置截水沟、边沟和急流槽,建立完善的排水设施和防护工程,减少水流造成的冲刷。
三、结束语