王云

招商局重慶交通科研設計院有限公司 重慶 400067

在全國高速公路修建里程不斷增多的背景下，高速公路服務區(qū)的修建數量也在增多。服務區(qū)的主要工作內容是為人、車提供餐飲、住宿、汽車修理、停車、加油等服務，在確保高速公路功能順暢運行方面擁有重要作用。在高速公路服務區(qū)建設活動中，低碳環(huán)保技術具備了良好的應用價值，這樣不僅可以緩解服務區(qū)資源緊張問題，而且能夠減少服務區(qū)運營能耗，對推動高速公路服務區(qū)生態(tài)文明發(fā)展具有積極作用。

1 工程概況

1.1 基礎情況

本項目地處甘肅省酒泉市阿克塞縣柳格國高（G3011）公路兩側，距離阿克塞城 區(qū)90KM；北距敦煌市180KM；南距大柴旦湖170KM。西距大小蘇干湖景區(qū)各 40KM。阿克塞縣是絲綢之路旅游輻射帶重要節(jié)點，以哈薩克族文化為主要展示文化。項目周邊以山地，盆地，湖區(qū)，濕地為主，自然資源形態(tài)豐富，適宜打造生態(tài)觀光旅游目的地，游客服務中心選址于蘇干湖東南角。場地整體呈不規(guī)則形，相對于主線偏低，內部較平坦，處于荒漠化嚴重的戈壁灘區(qū)域，其中東區(qū)161畝，西區(qū)54畝。東區(qū)為去敦煌方向，緊鄰格敦鐵路，地塊開間約600m，進深約200m。西區(qū)為去格爾木方向，開間約400m，進深約150m。

1.2 建設目標

基于生態(tài)文明建設要求，阿克塞致力建設“一心、一帶、兩翼” 的旅游空間發(fā)展格局，具體建設內容如下：（1）一個中心，在該建設區(qū)域中，會將阿克塞縣作為核心發(fā)展區(qū)域，總面積約6.8km2。結合阿爾金山馬場、民族風情園、金山湖水上樂園等設施，建立集特色運動、民族風情、水上休閑為 一體的哈薩克民族風情城。（2）一帶：基于生態(tài)文明建設要求，建立阿克塞旅游業(yè)發(fā)展帶，覆蓋敦煌→阿克塞→格爾木的G3011國道沿線，總長度約200公里。（3）兩翼：其中左翼覆蓋以阿爾金山、丹霞地貌為核心景區(qū)的地域范圍，右翼涵蓋以哈爾騰國際狩獵場、土爾根達坂冰川為核心景區(qū)的地域范圍。

2 高速公路服務區(qū)發(fā)展面臨的發(fā)展機遇

2.1 時代機遇

根據2018年統(tǒng)計數據可以得知，國家全年旅客的運輸總量超過179億人次，而旅客的運輸周轉量為34213億人公里，同比2017年增加4.3%。同時根據市場調研數據可以得知，全國民用汽車的總保有量達到了24028萬輛，同比2017年增加了10.5%，其中私人汽車的保有量已達20730萬輛，同比2017年增加了10.9%；而民用轎車的保有量已達13451萬輛，同比2017年增加了10.4%，其中私人轎車的保有量已達12589萬輛，同比2017年增加了10.3%，這也為高速公路工程發(fā)展創(chuàng)造了良好條件。而且在“十四五”規(guī)劃中對于交通發(fā)展提出新要求，即從現階段交通大國開始向交通強國進行轉變，并且在2035-2050年實現全面建成交通強國的目標。

2.2 市場機遇

現階段發(fā)展過程中所面臨的市場機遇如下：（1）在人們生活質量不斷提升的背景下，人們在外出旅游方面的消費比例也在增加，對于旅客運量和品質方面都提出了較高要求。在出行方式上，人們越來越傾向于自駕旅游，高速公路也會成為新的流量場，根據統(tǒng)計數據顯示，高速公路中日均通過2.6萬輛車，里程約14.26萬公里，配置約3000對服務區(qū)，為過往車輛提供相關服務。（2）服務區(qū)做好高速公路服務的重要載體，在大眾旅游需求量不斷增多的背景下，其功能性也會做好調整，即參考發(fā)展規(guī)劃推出“服務區(qū)+”模式，內容涵蓋旅游、文化、物流運輸、新能源傳輸、農業(yè)發(fā)展、電商服務等行業(yè)，實現服務區(qū)功能性轉變，滿足過往車輛的基礎要求。

2.3 政策機遇

該區(qū)域服務區(qū)域建設時也面臨著良好的政策機遇，具體體現在以下幾方面：（1）國家提供的政策支持，如2014年國務院刊發(fā)的198號文件（即《交通運輸部關于進一步提升高速公路服務區(qū)服務質量的意見》）中，對于高速公路服務區(qū)在促進地方經濟健康發(fā)展的作用給予了肯定，同時也對提升服務質量給予了相應建議，確立了“服務區(qū)+”模式的應用價值。又如2017年由交通規(guī)劃部門刊發(fā)的24號文件（即《關于促進交通運輸與旅游融合發(fā)展的若干意見》）中，也地方旅游經濟發(fā)展和交通運輸行業(yè)關聯在一起，確定兩者融合發(fā)展的可行性，這也為服務區(qū)建設活動的順利進行創(chuàng)造良好條件。（2）自“省界”收費站取消之后，可以在提高物資運輸效率的同時，也對服務區(qū)功能性提出了較多要求，即高速公路工程 中除了收費站以外，服務區(qū)也會成為車輛休息、調整的主要區(qū)域。（3）在“一帶一路”、“鄉(xiāng)村振興”等政策大環(huán)境下，“交通+”戰(zhàn)略重要性不斷凸顯，從而為服務區(qū)發(fā)展創(chuàng)造挨了良好機遇、

3 低碳環(huán)保技術在高速公路服務區(qū)建設中的具體應用

3.1 建筑節(jié)能技術

3.1.1 節(jié)能照明系統(tǒng)

項目所在區(qū)域具備良好的旅游資源，并且服務區(qū)需保持24小時服務狀態(tài)，會消耗較多資源，其中照明系統(tǒng)的資源損耗量占比總耗能的10%-15%，建立節(jié)能照明系統(tǒng)對于減少電能消耗也有著積極意義。在具體的應用中，會將服務區(qū)內的照明系統(tǒng)更換為耗能較低的LED燈具，減少服務區(qū)照明損耗電量。同時在節(jié)能系統(tǒng)的布設中，也會對結合該區(qū)域實際情況，合理控制服務區(qū)周圍照明系統(tǒng)密度，所有的照明系統(tǒng)也會利用太陽能電源作為輔助供電系統(tǒng)，以此來減少常規(guī)電源的損耗。而且在蓄電池的選擇中，優(yōu)選性能穩(wěn)定的釩液流電池、超電容電池，以減少建設時綜合成本的支出，提高節(jié)能照明系統(tǒng)的應用價值。

3.1.2 建筑立面節(jié)能

在功能需求背景下，在建筑立面設計中需做好以下節(jié)能設計：（1）基于該地區(qū)特有的文化沉淀（如敦煌文化、絲綢之路等），設計出與之相融合的建筑立面，使用耐久性較強、抗溫差性能強的材料，而且在服務區(qū)內種植一些植物，品種以灌木、草本植物、花卉植物為主，確保高速公路的醒目性，為過往車輛提供標識。（2）在對建筑屋面進行合理化設計時，也會選擇在合適位置布置植物，建立契合該地區(qū)的屋面種植結構，利用綠化來提供遮陽，滿足相應的生活需求。并且在建筑屋面的設計上，也需要做好保溫與隔熱兩方面的工作，結合服務區(qū)所在區(qū)域氣候條件，會選擇環(huán)保性強、耐腐蝕程度高的保溫材料，保溫厚度控制在20cm左右，以確保服務區(qū)室內溫度的穩(wěn)定性，減少墻體傳導產生的熱量損失。同時也會做好整個服務區(qū)建筑的隔熱處理，如使用雙層玻璃、雙層窗框密封膠來營造良好的隔熱環(huán)境，以提高建筑立面整體的節(jié)能性。

3.2 循環(huán)水系統(tǒng)

3.2.1 雨水回收技術

該地區(qū)整體降水量相對較少，并且服務區(qū)內每日來往車輛數量眾多，損耗的水資源總量較多。因此在服務區(qū)建設過程中，也需要做好雨水回收工作，一方面，能夠減少服務區(qū)對外排放的雨季溢流污水；另一方面，能夠緩解該區(qū)域的用水壓力，提高水資源利用效率。從實際應用情況來看，可以在服務區(qū)建設時在屋頂設置雨水采集裝置，這些雨水可以引入到地面儲水裝置中，直接作為綠化、清洗服務區(qū)路面用水進行再次使用。部分用水可以通過沉淀、過濾、消毒等處理后，可以作為服務區(qū)域內的水景用水，或者可以作為服務區(qū)內部場地清洗用水進行再次使用。另外，回收的雨水還可以利用水泵和公廁管道連接在一起，用作沖洗廁所的主要用水。

3.2.2 中水利用技術

該地區(qū)的氣候相對干燥，水資源供給相對緊張，因此為了緩解此問題，也會使用到中水利用技術來進行處理。從實際應用情況來看，具體的利用途徑如下：（1）在服務區(qū)域設置了中水采集管道，洗菜時的廢水、洗漱廢水、洗車廢水都會進行集中收集，在采集池內進行沉淀、去油污、無害化處理，隨后可以作為綠化用水、廁所沖洗用水、車輛清洗用水進行二次利用。（2）中水管道需要和常規(guī)供水管道間隔開，并且集水池也會盡量避開常規(guī)供水管道，而且初始狀態(tài)的中水也需要及時進行處理，避免放置時間過長水池內微生物發(fā)酵散發(fā)出惡臭。

3.2.3 透水地面技術

除前兩種循環(huán)水節(jié)能技術外，在實際應用中也會使用到透水地面技術，該技術的應用核心是借助透水性材料來鋪設透水路面，對于落下的雨水進行收集，從而實現水體二次利用的目的。在具體的使用中，會在服務區(qū)低洼處設置透水地面，滲透下的水體也會通過管道運輸到集水裝置中。同時也會在洗車區(qū)域鋪設透水地面，常用鋪設材料為多孔透水混凝土、透水磚等，以此來提高服務區(qū)水體資源的利用效率，滿足相應的使用需求。

3.3 地源熱泵技術

3.3.1 土壤源熱泵節(jié)能技術

該區(qū)域的晝夜溫差相對較大，土壤中所儲備的地熱能較高，具備良好的應用價值。土壤源熱泵節(jié)能技術的應用原理在于，利用土壤存儲熱量的閉路循環(huán)來實現熱量轉換，滿足服務區(qū)的供暖和制冷需求。在技術應用中需要選擇導熱性能良好、抗腐蝕性能良好、耐久性良好的材料制作成地藕管埋入到服務區(qū)地下，使其可以形成一個閉式環(huán)路。整個過程中導熱流體不會和土壤進行接觸，利用熱交換器完成熱量交替，從而完成機組熱量的供給和帶走，可以作為輔助措施用于服務區(qū)的供暖和制冷。

3.3.2 水源熱泵節(jié)能技術

雖然該區(qū)域整體水資源儲備量較少，但是在地下也儲備著相對豐富的地下水資源，可作為輔助能源用于供能。水源熱泵節(jié)能技術的應用原理在于，利用地下水中儲備的土壤熱能或太陽能熱量形成低位熱能資源，利用外界搭建的閉路循環(huán)來實現熱量轉換，以滿足服務區(qū)的供暖和制冷需求。在技術應用中需要篩選導熱性能良好、抗腐蝕性能良好、無污染、具備一定導電性的材料制作成地藕管深入到地下水所在位置，使其可以形成一個閉式環(huán)路。借助一些高位電能的刺激來實現水體中低位熱量交替，從而實現了能源的順利轉換，輔助服務區(qū)完成供暖和制冷工作[1]。

3.4 太陽能技術

3.4.1 太陽能供熱系統(tǒng)

該地區(qū)年平均光照量比較充足，因此可以在該區(qū)域建立太陽能供熱系統(tǒng)。該系統(tǒng)的供熱原理在于利用導熱性良好的材料制作吸熱管道，太陽產生的熱量會在管道作用下對冷水進行加熱，這些熱水可以用于服務區(qū)住宿洗漱用水、廚房用水等。需要注意的是，冬季氣溫較低時水體容易結冰破壞管道完整性，因此也需要及時排空管道內積水，減少管道修理帶來的成本支出[2]。

3.4.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)

結合該區(qū)域的日照強度、日照量量等情況，也可以在服務區(qū)內設置光伏發(fā)電系統(tǒng)，利用清潔能源減少傳統(tǒng)能源損耗。光伏發(fā)電系統(tǒng)的應用原理在于，太陽光照射在電池板上產生熱量，此時光能轉換為熱能，隨后在電機組輔助下將熱能轉換為電能，以作為輔助電源供給服務區(qū)用電。在該技術的應用中，需選擇日照時間較長、太陽夾角較小的區(qū)域來布設太陽能電池板，太陽能電池板尺寸、風機參數也會根據實際情況來進行選擇。而且結合服務區(qū)工作性質特點，也會選擇耐久性較強、循環(huán)次數較高的超電容電池作為儲能裝置，以存儲多余電能來供給服務區(qū)生活用電和照明用電。該系統(tǒng)在實際應用中具有安全性高、無污染、故障率較低等優(yōu)勢，在該區(qū)域內具備良好的應用價值[3]。

3.5 風電節(jié)能技術

該區(qū)域的全年平均風量較高，具備了良好的風能發(fā)電條件。風電節(jié)能技術的應用原理在于，風力帶動風機葉片進行轉動，轉動過程中將風能轉換為機械能，隨后在電機組輔助下將機械能轉換為電能，以作為輔助電源供給服務區(qū)用電要求。在該技術的應用中，需選擇海拔相對較高、周圍較為空曠的迎風面，而塔筒、葉片、風機等設備參數參考相應規(guī)范進行選擇。另外，也會選擇耐久性較強、循環(huán)次數較高的超電容電池作為儲能裝置，殘留電量也會并入電網中，起到提高資源利用效率的作用[4]。

3.6 應用效果評估

低碳環(huán)保技術應用后，經過一段時間的使用，其應用效果如下：（1）照明方面，設計時要求該區(qū)域的平均照度不能小于15LX，經測算其平均照度為15.3LX，滿足既定規(guī)范要求，并且節(jié)能系統(tǒng)的使用也可以節(jié)省20%-30%的用電量，滿足相應設計要求。（2）熱水供給方面，太陽能、地熱泵的使用，在夏季可提供45℃左右的熱水，而且室內溫度可控制在21℃左右，冬季室內溫度可控制在18℃左右，滿足規(guī)范中“夏季熱水溫度不低于40℃，夏季室內溫度不超過24℃，冬季室內溫度不低于16℃”的基本要求。（3）電能供給方面，光伏供電系統(tǒng)、風力發(fā)電系統(tǒng)的使用，可以替代20%-35%傳統(tǒng)電源。并且在轉換率方面，光伏發(fā)電系統(tǒng)的光電轉換率維持在9.35%-11.62%，風電轉化率13.25%-16.39%，滿足“光電轉換效率不低于8%，風電轉換效率不低于10%”的要求。由此可見，低碳環(huán)保技術在此次服務區(qū)建設中具備了良好的應用價值[5]。

4 結束語

綜上所述，高速公路服務區(qū)作為人們修整、汽車維修/補給的重要區(qū)域，由于其需要維持24小時營業(yè)的特殊性，在運營時會損耗較多的資源，如水資源、電力資源等，如何做好服務區(qū)節(jié)能減排管理，也成為發(fā)展過程中需要著重關注的內容。低碳環(huán)保技術的不斷融入，可以從局部到整體的改善服務區(qū)資源損耗情況，結合實際案例總結相應的使用經驗，對于加快“服務區(qū)+”模式推廣速度，帶動區(qū)域經濟發(fā)展有著積極的促進意義。