基于全寿命周期的光催化路面环境效益分析

文/安徽省交通控股集团有限公司 黄学文为什么要从全寿命周期角度审视绿色公路发展全寿命周期管理，是指通过先进技术手段和管理方法，统筹项目规划、建设、运营和回收等全部环节，在确保规划合理、工程优质、生产安全、运营可靠的前提下，以全寿命周期的整体最优为目标。

绿色公路建设理念与全寿命周期理论密切关联，缺一不可的。

绿色公路建设的内涵是统筹项目规划、设计、建设、运营、养护、管理全过程的资源占用、能源耗费、环境影响等，而全过程控制也是全寿命周期管理。

全寿命周期是衡量绿色公路的一把尺子，没有全寿命周期最优，便不可能实现真正意义的绿色公路。

当前，实施绿色公路建设期间，有些项目只能说建设期是绿色的，但在全寿命周期并不一定是绿色的。

因此，运用全寿命周期视角，可以更科学、健康、持续地发展好绿色公路。

全寿命周期绿色公路发展的主要问题一般公路项目全寿命周期阶段，划分为规划研究、勘察设计、施工建设、运营养护、大修改建几个阶段，如果从全寿命周期各阶段成本分析，可以看出规划与设计阶段是项目建造成本的决定性阶段，通常达到90%左右，而这个阶段实际花费占项目概算仅在3%至5%。

因此，规划与设计是项目的灵魂，这个阶段是绿色公路建设的关键环节。

与此相反，施工建近年来，在江苏宁宣、吉林鹤大、广东广佛肇高速公路等30多个典型示范工程的引领下，全国各地积极探索绿色公路建设方案和新技术，取得了突出成效。

然而，运用全寿命周期理论系统指导绿色公路建设实践时，仍存在项目规划周期不足、设计耐久性不足、施工建造水平不高等问题。

设期只是按图施工，对项目总成本影响相对较小，但却是项目成本投入最大的阶段，一般可达60%至90%。

如果建设期投入不足，后期运维养护费用必然会高。

下面结合各阶段的现状问题分析，辅以改进措施，以便为我国绿色公路健康发展提供参考。

项目规划周期不足公路工程在工可阶段进行规划决策研究时，因缺少全寿命周期的系统理论指导，论证技术标准前瞻性不足，技术标准的确定与项目预测寿命周期不匹配，造成实际寿命周期大幅缩短。

基于全寿命周期成本视角的绿色建筑经济效益及其评价摘要：如今，在科学技术的快速进步下，建筑行业的发展也越来越快，对建筑材料的种类、质量和数量也有了更多的要求，也间接对人们的生活环境和资源造成了很大的负担。

因此，现代化的建筑设施要依靠以高科技为基础的绿色低碳节能型建设方法，以生态环境和物质资源的可持续发展作为绿色建筑的指导思想和设计理念。

随着该理念和思想的不断发展和完善，在绿色建筑领域正得到更加深入的应用。

为此，对于以全寿命周期的绿色建筑设计进行研究讨论具有很大的价值。

关键词：全寿命周期；成本视角；绿色建筑；经济效益评价1全寿命周期成本的定义早在20世纪的70年代，全寿命周期成本就已经被提出，并被美国军方用于军事物资的研发和采购。

最先重视建筑方面的全寿命周期成本的是英国等发达国家，我国是在20世纪80年代才正式引入全寿命周期成本理念。

全寿命周期成本对于一个事物来讲就是从产生至发展到消亡的过程当中所付出的资源代价，对于一个产品来说是指在设计、生产、营销、使用、处理至回收的过程中所产生的全部费用。

由于我国在全寿命周期成本的成本结构和计算方式方面没有制定规范，形成统一的标准，在建筑项目动态的成本上缺乏关注，只单方面关注功能而不重视对全寿命周期成本进行实践研究。

因此，必须重视全寿命周期成本理论应用于绿色建筑的现实意义。

2绿色建筑成本分析2.1绿色建筑设计决策成本在绿色建筑过程中项目建议书的提出，选择项目建设地点，对选择地点进行勘探研究过程中所产生的费用就是设计决策成本。

目前，绿色建筑的设计决策直接影响着建筑的整体后期使用，以及建设过程的成本费用带来的经济效益。

如果做好设计决策的完善工作，就能够为项目节约资金成本，影响着其他项目阶段的成本。

2.2绿色建筑建造施工成本施工建造是绿色建筑的关键所在，施工建造中不可避免的人工、材料、设备、管理还有各种缴纳的税费等所产生的一切费用都是建造施工成本。

在施工建造中，施工成本以及政策的变化和市场供应需求变化直接影响到绿色建筑的全周期成本。

基于全寿命周期理念的路面养护规划探讨摘要：介绍了全寿命周期理论的核心理念，以国内某高速公路的养护规划为例，对路面使用性能的衰变预测、养护费用估算以及养护策略进行了研究，结果表明，实施养护规划后，该高速公路在全寿命周期内的效益指标得到了有效提高。

关键词：全寿命周期；路面；养护规划；效益比Research on Maintenance Planning of PavementBased on Life Cycle TheoryChen Shi(CCCC First Highway Consultants Co., Ltd. Xi-an 710075)Abstract: The core concept of the life cycle theory was introduced in this paper. As an example of one highway maintenance planning, the pavement performance prediction, maintenance cost estimation and maintenance strategy were studied. The results showed that the benefit index of the highway in the whole life cycle was improved after the implementation of maintenance planning.Key words: life cycle; pavement; maintenance planning; efficiency ratio前言寿命周期费用分析法是涉及各种资源的最有效利用的分析方法，是运筹学的一个分支，是以经济分析理论为基础来评价可选方案的长期经济效率的技术，其目的是获得满足所要求性能目标下的长期费用最低的方案。

基于全寿命周期理念的高速公路养护分析随着我国高速公路网络的不断扩建和完善，高速公路养护工作也变得越来越重要。

高速公路养护工作的目的是保障公路安全、提高公路的服务水平和寿命，同时降低养护的成本。

在保障高速公路安全的前提下，减少运营成本是高速公路养护的核心要义。

全寿命周期理念是现代公路养护领域内的一种新的理念和方法论。

全寿命周期包括设计、建设、养护和更新等多个环节。

在设计和建设过程中，应考虑养护和更新的需求和效果，充分考虑道路使用寿命，减少以后养护的投资和空间。

这样可以实现道路全寿命周期成本最优化。

架构全寿命周期理念的养护体系，将会使养护机构关注到道路从设计之初到养护时的各个环节，从而最终达到减少养护成本的目的。

在高速公路养护中，应采用全寿命周期管理理念，通过对道路养护和维护的全过程进行有效地管理和规划，减少后期维修费用，同时大大提高道路寿命。

在全寿命周期理念的指导下，应采取如下措施：1. 采用新技术和新材料。

利用新技术和新材料来延长公路的使用寿命，应用在生产和技术方面的创新技术，可以减轻维护压力。

2. 建立科学合理的养护体系。

科学合理的养护体系包括设备设施和维护标准的建设，使道路保持良好状态。

3. 充分掌握不同路段的养护特点。

不同路段的养护特点是不同的，需要采取不同的养护方法。

4. 完善养护规范和制度。

制定各种规范和制度，确保养护操作过程中的准确性和规范性。

5. 加强养护人员培训。

提高养护人员的专业技能，以保证养护过程的安全性和效率性。

6. 合理规划养护经费。

合理规划养护经费，经费支出应优先考虑道路整体养护和维护，提高公路使用性能和可持续性能。

7. 完善养护质量和效果的检查和评估体系。

定期对养护工作进行评估，从而发现和纠正养护工作中的问题，提高养护质量和效果。

综合来说，全寿命周期理念对高速公路养护的发展具有深远的影响。

通过这种理念，可以实现方法和工作的优化，从而减少养护费用，提高道路寿命和安全性。

关于编写《基于全寿命周期费用理论的绿色低碳环保养护技术》的通知日照、临沂、济宁、菏泽市公路管理局：为切实做好“十一五”高速公路养护技术总结，不断推进山东公路养护技术进步，现将《基于全寿命周期费用理论的绿色低碳环保养护技术（编写大纲）》印发给你们，请根据大纲要求组织精干力量，做好技术总结与编制工作。

一、关于技术总结范围大纲共列出了11项绿色低碳环保养护技术，各市在总结时每一项内容都要撰写，如确实没有请说明。

但也不局限于这些，其他内容根据实际情况自行增加。

二、关于编写人员组成请各市分管领导或养护科长负责组织工作，并明确一名通稿人员作为联系人。

编写组及联系人名单于下周发我的邮箱。

编写过程有关问题请与我联系。

请各市局高标准高质量做好编写工作。

2014年5月6日基于全寿命周期费用理论的绿色低碳环保养护技术（编写大纲）日兰高速公路是纵贯山东东西的重要交通和旅游大通道，自1998-2003年相继建成通车以来，交通量迅猛增长，为保证服务水平，按照“两保两树”要求，自“十一五”以来，在日兰高速公路相继实施大中修和预防性养护工程，工作中以全寿命周期费用理论为指导，秉承“绿色、低碳、环保、耐久”的设计理念，从路况实际出发，按照“分段设计、分类处理、对症施治”的设计原则，相继采取了一系列养护工程技术，取得了良好的经济社会效益。

在今年的公路工作会议上，省局提出了“打造日兰高速公路绿色、低碳养护示范大通道”的工作要求。

为此，对日兰高速公路近年来采用的绿色低碳环保养护技术进行系统总结，编撰《基于全寿命周期费用理论的绿色低碳环保养护技术》显得非常必要。

一、指导思想《基于全寿命周期费用理论的绿色低碳环保养护技术》的编写，要紧扣“绿色、低碳、环保、耐久”这一主线，以技术总结集成的形式，从适用范围、设计原则和注意事项、实施要求（配合比设计和施工技术规范）、工程验收、后期观测评估等技术应用的全过程进行系统详细总结，以期引领全省其他高速公路养护技术水平的提升。

基于全寿命周期理念的高速公路养护分析高速公路是重要的交通干线，承担着重要的运输任务。

然而，高速公路在使用过程中，不可避免地会出现磨损、老化、环境影响等问题，影响道路的功能和安全性能。

因此，对于高速公路养护的工作显得尤为重要。

全寿命周期理念是一种管理思想，强调从设计、建设、使用到拆除等全过程的综合考虑。

本文将根据全寿命周期理念，对高速公路养护问题进行分析。

1.设计阶段设计阶段是高速公路全寿命周期的重要时期，该阶段的设计质量和施工质量将直接影响后续的使用和维护。

因此，设计部门需要综合考虑不同的因素，如车流量、环境特点、建设成本、养护成本等，制定合理的设计方案。

例如，对于一些环境恶劣的地区，设计部门应该选择更加耐磨、耐候、耐腐蚀的材料，并合理设置排水设施，以减少高速公路的损坏程度。

建设阶段是高速公路全寿命周期的一个重要组成部分。

在建设阶段，需要严格按照设计标准和施工规范进行施工。

同时，在施工过程中需要注意防止水泥混凝土早期龟裂、热裂和变形、以及不适当的填埋和土方开挖等问题。

建设阶段也需要对道路质量进行严格监控和检测，以确保施工质量符合标准。

3.使用阶段在高速公路的使用过程中，存在多种因素对路面的损害，例如，路面老化、交通流量增加、恶劣的天气条件、车辆超重行驶等。

使用阶段需要对高速公路进行定期的养护和维修，以延长道路的使用寿命。

例如，在桥梁的养护过程中，需要定期检查桥面、栏杆、拱顶、承台等部位，同时清洁排水设施和排水渠道。

此外，养护过程中还需要对治超设施进行维护和更新，以保证道路的安全性和通行效率。

4.拆除阶段在高速公路的全寿命周期中，拆除阶段是不可避免的。

一般而言，高速公路的拆除时间点往往是因道路功能达到极限或者彻底失去使用功能后。

在拆除阶段，需要对道路进行环境治理和资源回收，以克服拆除过程中可能出现的环境污染。

在不影响环境的前提下，充分利用高速公路的废旧材料，减少资源浪费并为经济可持续发展做出贡献。

基于全寿命周期理念的高速公路养护分析高速公路建设是国家经济和社会发展的重要举措，同时高速公路养护也是非常关键的环节。

在高速公路全寿命周期理念下，养护的重要性更加凸显。

一、全寿命周期理念全寿命周期理念是指在一个设施或工程从规划、设计、建造到运营、维护、更新和拆除的整个生命周期中，注重数量、质量、安全、环境保护和经济合理性等方面的综合考虑。

这种理念的出现是为了实现设施和工程的可持续发展，并且在整个生命周期中维持最佳的性能和最小的成本支出。

二、高速公路养护的重要性高速公路养护是指通过对高速公路路面、桥梁、隧道、环境等进行日常、定期、大修养护维修，保持高速公路的正常运行状态，延长使用寿命，确保交通安全的一项工作。

养护的重要性在于：（一）提高路网运行质量：随着高速公路的年限增加，路面、桥梁等的老化和损坏程度会逐渐加重，若不能及时修缮，则会导致路况恶化，并引发交通事故，严重危害公众的生命财产安全。

（二）延长公路使用寿命：高速公路的建设投入巨大，如果不能维修养护，则会加速老化和损坏，使其在正常使用寿命内就出现无法维系的情况，造成浪费和资源浪费。

（三）降低养护成本：养护成本的高低主要取决于养护的质量和频率，为了降低养护成本，必须在全寿命周期理念下进行养护，及时维修和更换老化设备。

（一）规划设计阶段：要权衡长远利益和短期成本，注重生态环境保护和可持续发展，确定合理的养护方案。

（二）建设阶段：在建设过程中，要确保所选材料的质量和可靠性，采用先进的施工技术，确保高速公路建设质量，减少以后的养护成本。

（三）运营阶段：对高速公路进行日常、定期、大修养护维修，及时发现和修缮道路表面损坏、裂缝、沉降和设备老化等问题。

（四）更新和拆除阶段：及时对高速公路进行现代化改造和更新，保证设施和工程的期望寿命，在拆除前进行全面检测和评估，将易损部位提前拆除。

结论：在现代化建设下，全寿命周期理念已成为各种领域中的一种重要理念。

在高速公路的养护中，我们不能只注意到当前养护的效果，还必须充分考虑养护工作对整个高速公路使用寿命的影响，只有这样，我们才能通过科学的养护管理，合理地运用养护资源，保证高速公路养护工作的质量和可持续性。

第一章绪论1.1研究背景及意义1.1.1研究背景1.1.1.1农村公路建设现状农村公路是支撑我国农业和农村经济发展的重要基础设施，也是我国公路网的重要组成部分，是农村地区最主要甚至是一些地区惟一的运输通道。

但是长期以来，我国一直承袭以重城轻乡、重工轻农为前提的城乡二元公共产品供给体制，导致了包括农村公路在内的农村公共产品供给的严重滞后，农村公路成为社会经济发展的薄弱环节，极大削弱了农村经济的自我发展能力，使城乡间的差距不断拉大。

目前,在农村特别是贫困地区农村,对社会经济发展影响最大的因素莫过于农村公路。

在农村经济社会活动和农民生产生活中,公路交通是农村不可或缺的公共基础设施,是农村繁荣、农业进步和农民发展最基本的公共产品,是新农村建设中公共福利设施、公共服务事业发展的支撑,是城乡统筹协调发展的重要纽带,也是解决“三农”问题的前提。

正是由于农村道路基础设施具有广泛的外部效应,“要想富,先修路”已是新时期农村经济社会发展的经验总结[1]。

随着我国的综合国力不断提升，目前我国已经总体上达到了“以工促农、以城带乡”的发展阶段，党的十六届五中全会,通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议》中,把“建设社会主义新农村”作为我国现代化进程中的重大历史任务。

农村公路建设作为农村经济发展的先导和基础，将成为社会主义新农村建设的突破口和着力点，成为全面建设小康社会的必要保证。

由于公路建设在新农村建设中具有基础性、先导性、带动性的作用。

在国家“十一五”规划中已明确提出，“加大农村基础设施建设投入，加快乡村道路建设”的要求，并且在2005年国务院通过《农村公路建设规划》草案，“到2010年,全国农村公路里程达到310万公里。

5年时间农村公路建设总规模约81万公里,其中:东部地区约20万公里,中部地区约50万公里,西部地区约11万公里(未含村通公路里程)[2]。

到2020年,具备条件的乡(镇)和建制村通沥青(水泥)路,全国农村路里程达370万公里”。

高速公路全寿命周期技术经济论文高速公路全寿命周期技术经济论文预读: 摘要：1养护措施的费用－效益分析费用效益分析主要考察的是养护措施的经济因素,它是养护对策选择的经济合理性的重要保证.每一个方案其总的费用效益可根据分析期内每种措施的效益总和与费用现值总和的比值来确定.由不同养护措施随机组成的养护方案中,效益费用比最大的方案被认为是最优的养护方案.费用效益计算涉及的内容如图１所示.预养护措施所产生的效益为采取预养护措施和不采取预养护措施时路面使用性能曲线下的面积差,如图２中的黑色部分所示.该面积差（Ａｊ）由预养护实施的时间（ｘ＝ｘｊｓ）、预养护宏观路况标准（ｙ＝ｙｊｏ）和使用性能的衰变曲线［ｙ＝ｆｊｏ（ｘ）和ｙ＝ｆｊ（ｘ）］共同确定.2全寿命周期养护成本分析高速公路全寿命周期养护成本理念的核心,即是在公路设计使用年限的整个运营周期内,通过科学合理的检测预警、养护决策和养护生产机制,以全寿命最低的养护成本,实现高速公路服务的最优化,以及经济效益与社会效益的最大化.2.1全寿命周期路面病害发展历程（１）形成潜状期:路面竣工后２～３年,由于行车荷载（尤其是超载重车）的反复作用,温度变化和水的影响,以及各结构层混合料不均匀导致的强度非均匀变化等因素,使得结构内部的细微缺陷因局部应力集中或变形失稳发展形成病害,但未显现或少量局部显现.（２）发展暴露期:路面竣工后５～６年,疲劳破坏进入稳定发展阶段,加上沥青性能衰减加速,甚至出现老化现象,路面各种病害开始集中出现.（３）破坏阶段:路面竣工后８～１０年,路面整体结构进入极限疲劳状态,沥青材料严重老化,各类病害尤其是深层病害充分发育并显现,路面结构的承载性能、路面性能均严重恶化乃至破坏,如图３所示.2.2不同处治工艺的最佳实施窗口及预计使用年限（１）就地热再生:其最佳实施窗口应为路面病害大多属于浅层病害,且沥青材料老化不严重,一般应为竣工通车后４～５年.其预计使用年限受环境温度、行车荷载等因素影响较大.根据国内外有关资料统计显示一般为７～１０年,根据２０１２年侯禹高速公路已实施路段跟踪观测结果,预计在６年以上.（２）铣刨重铺:其最佳实施窗口应为路面状况指数处于中及以下等级,一般应为竣工通车后６～８年.其预计使用年限不仅与环境温度、行车荷载有关,而且由于此阶段深层病害已经充分发育,加上不可避免的冷铣刨弱接缝的存在,根据以往养护经验,一般为３年左右.3全寿命养护举例分析以侯禹高速公路为例,本文在分析了各项检测数据的基础上,采用综合性指标～路面使用性能指数ＰＱＩ（ＰａｖｅｍｅｎｔＱｕａｌｉｔｙＩｎｄｅｘ）作为评价路面使用性能的综合指标.根据费用～效益原理,拟定两种养护规划方案,阐述沥青混凝土路面养护措施的最优选择.由养护全寿命模型,初选两个方案为:（１）就地热再生型:竣工后５年就地热再生,然后雾封层.（２）铣刨重铺型:竣工后６年铣刨重铺.对两种方案进行费用～效益分析,在进行费用计算时考虑当地状况,效益计算为各个方案的ＰＱＩ曲线与原ＰＱＩ曲线所围成的面积,见图４所示.两种方案的效益～费用比见表２,从表中可以看出方案Ⅰ的效益费用比为０．０７３,要好于方案Ⅱ的０．０３６.所以最优养护方案为方案Ⅰ.4经济对比分析以２０１２年５月实施的侯禹高速公路上面层压密性车辙就地热再生为例,对该路面的６８０２５ｍ２的路段进行处治,实际费用对比见表３所示.由表３可知,就地热再生与铣刨重铺在工程消耗上相差不多,但前者的时间、环保以及社会消耗均远远小于后者,另外,根据本案例施工统计分析,随着就地热再生的大量推广应用,其工程费用将会在现有基础上下降约１０％左右.5结语根据原创论文统计数据分析，笔者认为本文基于全寿命周期理念,对沥青混凝土路面的就地热再生和铣刨重铺两种养护方案的经济成本进行了分析.利用近年调查的数据,结合综合指标～路面使用性能指标ＰＱＩ,对其进行预测.通过费用～效益分析理论,确定出了最佳养护方案,对以后的公路养护决策优化具有重要的意义,为道路管理者提供科学理论依据和决策支持,使路面养护具有针对性和可操作性.。