吳開新

（新疆瑪納斯河流域管理局，新疆 石河子832000）

近年來， 隨著我國城市化進(jìn)程的迅猛發(fā)展使得我國建筑工程總量逐漸增大， 同時工程能耗逐漸增大的問題非常明顯， 因此解決工程的能耗問題可以很大程度地減少工程費用。 大量學(xué)者研究了工程能耗問題并且給出許多建設(shè)性的意見，吳小金［1］提出工程節(jié)能檢測方法可使用熱箱檢測、 紅外監(jiān)測及熱流計檢測；呂芳［2］發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計回歸分析法可以在工程造價預(yù)算和控制中發(fā)揮巨大優(yōu)勢；朱學(xué)明［3］基于水利水電工程的團隊建設(shè)、管理機制等方面，具體闡述了電氣節(jié)能的相關(guān)措施。 盡管前人［4-5］對工程能耗問題進(jìn)行了大量探討， 但是基于實際工程具體能耗問題做出的研究較少， 本文通過對瑪河流域灌區(qū)施工期和運行期的具體能耗進(jìn)行分析， 對建設(shè)工程節(jié)能提出了一些建設(shè)性意見。

1 工程概況

瑪河流域灌區(qū)改造工程中東岸大渠， 長約1.011km， 設(shè)計流量范圍為65～72m3/s， 渠系建筑物1座；新建西調(diào)渠節(jié)制退水閘1座，設(shè)計流量為35m3/s。其中，渠道工程規(guī)模較大，西調(diào)渠節(jié)制退水閘工程等級為3級。

2 工程能耗分析

2.1 施工期能源消耗種類及數(shù)量

在瑪河流域灌區(qū)，土石方施工、混凝土及瀝青混凝土施工、 施工輔助生產(chǎn)系統(tǒng)在施工期消耗的能源主要為柴油和汽油， 根據(jù)概算成果， 柴油消耗量5.76t，汽油消耗量1.84t。除此之外還有建設(shè)期運送外來物資的場外運輸能耗， 灌區(qū)改造對外交通運輸總量99t，主要運輸物及其運輸量如表1，施工期能耗匯總?cè)绫?。

經(jīng)估算，主要消耗能源：柴油5.76t、汽油1.84t，折合標(biāo)準(zhǔn)煤11.10t。 由此可看出，新疆瑪河灌區(qū)建設(shè)和節(jié)水改造工程期間的當(dāng)?shù)啬茉垂?yīng)能力和總供應(yīng)量可滿足該項目需求。

表1 施工外來物資材料運輸能耗指標(biāo)

表2 施工期能耗統(tǒng)計、分析匯總

瑪河灌區(qū)建設(shè)期間的建筑材料運輸， 土方開挖運輸，混凝土加工和澆筑，金屬結(jié)構(gòu)加工和運輸都使用大量的機械和設(shè)備，消耗大量的石油和電力，為此應(yīng)提高施工單位節(jié)能降耗意識， 加強對施工現(xiàn)場的管理，節(jié)能措施主要來自建材的生產(chǎn)和運輸、機械設(shè)備的配置、建筑廠房，廢渣場的布置和辦公室和生活設(shè)施等方面。

瑪河灌區(qū)對外交通運輸總量98.54t， 其中水泥0.52t，鋼材74.45t，木材15.98t，油料7.59t。單位土石方施工時， 雖然容積大的挖掘機生產(chǎn)效率比容積小的要高，且能耗較低，但容積大的挖掘機造價高，運行和維護費用較高， 使用于開挖強度不高的部位經(jīng)濟性相對較差，因此工程挖方全部采用1m3挖掘機進(jìn)行生產(chǎn)，對于渠道及小的建筑物基坑施工是合適的；空壓機和攪拌機是混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)的主要耗能設(shè)備，因此應(yīng)選擇效率高、能耗相對較低的活塞式空壓機，并且選擇傳輸效率較好的齒輪轉(zhuǎn)動， 可以減少攪拌機的能量損失。

2.2 運行期能耗

本工程運行期間的能耗包括管理站內(nèi)的工程管理及職工生活能耗。

2.2.1 管理區(qū)

根據(jù)瑪河灌區(qū)改造需要，分別在豐產(chǎn)坪水庫、第二水利管理站、 第三水利管理站新建管理站房3座，建筑單體面積：298.66m2。 初步估計管理區(qū)每天消耗電能45kW·h，則每年耗電22579kW·h，折合標(biāo)準(zhǔn)煤2.78t。 運行期能耗如表3。

表3 管理區(qū)運行期能耗

根據(jù)對管理區(qū)及巡視檢修能耗的分析， 可以對工程總體能耗進(jìn)行統(tǒng)計，如表4。

表4 運行期能耗統(tǒng)計、分析

由以上計算可看出， 本工程運行期間能源消耗主要用于閘門啟閉設(shè)備及管理區(qū)日常消耗， 主要消耗能源為電能，年運行能耗2.10t 標(biāo)準(zhǔn)煤。

2.2.2 巡視、檢修用車

為了嚴(yán)格控制工程質(zhì)量管理， 保證工程的正常運行，在工程運行管理期間配備巡視車輛，對渠道工程全線每兩天進(jìn)行一次巡視，每次巡視距離2km。 巡視車輛年汽油油耗量0.04t，能耗為0.06t標(biāo)準(zhǔn)煤。

工程在運行過程中，如發(fā)生突發(fā)事件，需用載重車輛運送材料進(jìn)行搶修。 由于發(fā)生事故的不可預(yù)見性，保守估計應(yīng)急檢修用車車次為10次，檢修材料來自石河子市，估計年柴油油耗量為0.13t，能耗為0.19t標(biāo)準(zhǔn)煤。 運行期巡視、檢修用車能耗如表5。

表5 運行期巡視、檢修用車能耗

3 施工期節(jié)能措施

3.1 施工時序

由于施工期處于夏季時段， 因此保證施工程序和施工進(jìn)度的合理安排， 并盡可能降低溫度控制的能耗是工程能耗的重中之重。因此應(yīng)該盡量在6～8月以外時間進(jìn)行混凝土施工， 即便在高溫季節(jié)澆筑混凝土，也應(yīng)該選擇傍晚澆筑，避免高溫強曬；同時，要盡可能控制運輸次數(shù)，時刻檢測倉庫表面的溫度；考慮到預(yù)冷混凝土的溫升問題， 嚴(yán)格控制運輸混凝土的時間和澆筑前庫房表面的暴露時間則是很有必要的，在運輸和庫房表面采取隔熱措施進(jìn)行預(yù)冷，并且保證混凝土的溫度恢復(fù)率不大于0.25。

3.2 施工設(shè)備配置

瑪河灌區(qū)工程土石方和混凝土的運輸量較大，因此合理配置運輸設(shè)備對節(jié)能降耗至關(guān)重要。 由于柴油車的運輸節(jié)能效果比汽油車好很多， 因此可以考慮利用柴油車取代汽油車。 汽油車的熱效率較柴油車高，其最低比油耗為205～240g/（kW·h），汽油車油耗為280～310g/（kW·h），它們的平均熱效率分別相當(dāng)于38%和29%；再者柴油車的油耗低、功率大，1991年的數(shù)據(jù)顯示， 全國公路運輸部門柴油車的平均油耗為4.6L/（100t·km），汽油車油耗6.9L/（100t·km）；同時，柴油車的運輸能量利用率較汽油車高，運輸能量利用率定義為運輸有效載荷所做的功 （即有效能）與燃料消耗的能量之比。 柴油車的運輸能量利用率6.0%，汽油車4.4%，所以采用柴油車可節(jié)約燃油約1/3。

根據(jù)所運輸貨物的噸位， 汽車的噸位組成可適當(dāng)調(diào)整。中型車輛被用作貨運車輛，運輸大噸位貨物時車輛可能動力不足或者效率低下， 運送小貨物時又會出現(xiàn)“大材小用”的現(xiàn)象。 例如，總重量超過20t的大型卡車的油耗僅為中型車輛的30%。 因此，合理調(diào)整汽車的噸位結(jié)構(gòu)可達(dá)降低油耗的目的。

3.3 施工區(qū)交通能耗

施工區(qū)公路等級較低會產(chǎn)生兩方面不良后果：①大噸位車輛行駛受限， 合理調(diào)整汽車噸位組成會受到影響；②汽車的平均速度很低，增加了油耗。 因此，在施工期間，必須加強施工區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)的維護，確保行車道路路面的工程質(zhì)量，并及時清理道路，修復(fù)受損道路。

4 運行期節(jié)能措施

4.1 金屬結(jié)構(gòu)及機電設(shè)備

在金屬結(jié)構(gòu)和機電設(shè)備方面，選擇能耗低、效率高、技術(shù)先進(jìn)的閘閥和閥門開合機械；合理分配和使用開合機械，以減少和避免機械空轉(zhuǎn)或過度運行；加強開合機械的維護，使其保持良好的工作狀態(tài)。

4.2 電器設(shè)備及照明

在電器設(shè)備和照明方面， 工程設(shè)計應(yīng)通過對技術(shù)、經(jīng)濟、能源和環(huán)境條件的綜合分析和比較，堅決貫徹節(jié)能降耗的設(shè)計思想。充分考慮項目特點，樹立節(jié)能目標(biāo)，分析耗能指標(biāo)，調(diào)整節(jié)能措施，通過綜合比較，擇優(yōu)選取最佳設(shè)計方案；同時采用節(jié)能新技術(shù)和新工藝，對高耗能落后產(chǎn)品和設(shè)備實行淘汰制度。

4.3 措施建議

（1）以“創(chuàng)建節(jié)約型社會”為指導(dǎo)，提高全員節(jié)能的觀念，增強職工的節(jié)能意識。 做到“環(huán)境保護”“自愿節(jié)能”，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的粗放管理模式，向集約型節(jié)能發(fā)展，完善與市場經(jīng)濟競爭所匹配的節(jié)能管理運行機制。

（2）增強能耗運行管理，控制技術(shù)、經(jīng)濟、環(huán)境保護的合理性與可實施性， 以減少運行過程中各個環(huán)節(jié)的損失和浪費， 更加合理有效地利用能源。 加強技術(shù)管理，對運行維護中產(chǎn)生的問題進(jìn)行及時、有效的研究，提出有效對策。 分析事故，研究和改進(jìn)維修的方法，充分完善監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)，使設(shè)備達(dá)到良好運行。

（3）制定具體的節(jié)能措施和節(jié)能目標(biāo)，逐層分解實施。制定節(jié)能獎懲制度，對節(jié)約能源的人和單位予以獎勵， 對浪費能源或達(dá)不到節(jié)能目標(biāo)的人或單位進(jìn)行處罰，形成獎勵節(jié)能和懲罰浪費的約束機制。

5 結(jié)語

綠色環(huán)保節(jié)能理念在工程施工和工程管理過程中應(yīng)當(dāng)被充分重視，施工過程中的施工時序問題、設(shè)備配置及交通能耗，運行期的機電設(shè)備、電器照明問題的合理安排不僅能夠減少工程成本， 還能促進(jìn)建筑行業(yè)向綠色建筑方向發(fā)展。