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解围雪围城
还记得每年因大雪导致的“立体停车场”吗?对于北京这座常住人口近2000万,机动车保有量近500万的超大规模城市来说,一个微小的剐蹭事故都可能造成局部交通受阻,而降雪会让这种状况雪上加霜。如何缓解大雪围城的局面,是政府部门无法回避的问题。
北京的雪,让人纠结。
“不下雪的时候盼着,可真下了,又真是麻烦!”和市民小张有相同想法的人不少。
2010年冬季,北京连续100多天没有有效降水,创下60年来冬季降雪最晚纪录,市民当时的心情可以用“望眼欲穿”来形容。但同时,令许多人仍然“心有余悸”的是2001年初冬的那场雪,本来就不算顺畅的市内交通几乎濒临瘫痪,无数市民下班后要在寒风中等待几个小时,打不上出租,挤不进地铁,最后无奈地选择步行,一些家远的市民甚至走到凌晨才到家,真正体验了一把“风雪夜归人”。
而对于这座城市的管理者而言,“雪”的教训令他们重新思考冬季的城市管理,于是我们在其后市政部门组织构成图中看到了一个新面孔:“市扫雪铲冰指挥部”。自此,“扫雪铲冰”成为一项“作战”任务,由一个部门统一指挥全市各部门协同应对、合力破敌。“每年一到冬天,只要气象部门预报可能降雪,我们环卫部门的人就‘如临大敌’。”北京市市政市容委有关负责人告诉记者。
这是一场“战役”。一座常住人口近2000万,机动车保有量近500万,机关企业高度密集的超大规模城市,一个微小的剐蹭事故都可能造成局部交通受阻,更别说一场全市规模的降雪了。作战讲究“速战速决”,这场“雪战”也不例外。“面对降雪给城市交通造成的不利影响,环卫部门必须在最短时间内扫除主要环路上的积雪。” 北京市市政市容委有关负责人介绍说。
融雪盐让后果很严重
怎么才能快?“融雪盐”(融雪剂的一种)曾经是迅速“克敌”的不二法宝,但也是令市政管理部门备感“纠结”的症结之一。
若干年前,我们常会在雪后的新闻广播中听到“市政部门在降雪的第一时间及时施撒融雪盐,主要路段的交通因此顺畅如故”云云。但是近两年,融雪盐在有效除雪的同时所引发的副作用也逐渐显现。
北京市园林科学院王艳春高级工程师和她的同事们对城市绿化植物进行了近十年的跟踪调查,发现一些主要路段两侧的行道树、绿篱出现了新叶变小、叶尖卷曲、叶缘焦枯、枝条萎缩甚至枯死等症状,经过土壤成分分析,她发现罪魁祸首正是冬季过量施撒的融雪盐。
中冶集团建筑总院防腐所的何鸣工程师则将融雪盐的另一大罪状锁定为“路桥建筑的隐形杀手”。他解释说:“盐涨现象破坏道路路基,氯盐渗透导致混凝土冻融,更严重的是腐蚀钢筋,锈蚀产物体积膨胀,使混凝土保护层发生钢筋开裂、脱落的状况,导致结构承载力下降或丧失。”
“融雪盐的问题这几年非常敏感,只要知道我们环卫部门使用融雪盐,各方面都会给我们施压。” 自2009年开始,北京市市政市容委提出“机械除雪为主”的扫雪作业方式,规定了“禁盐区”,包括天安门、奥林匹克公园、平安大街、西单文化广场等百余处地区禁止撒盐。
虽然滥用融雪盐的情况被有效遏制了,但是“雪”的问题却仍未彻底解决。仅靠“机械除雪”就可以应对雪后发生的诸多问题吗?气候变化,突发性大规模降雪频频发生,当人口密集、路桥复杂的城市遭遇暴雪,当突发降雪对城市的破坏超越了物理性除雪可以承受的限度,当交通瘫痪、道路堵塞,除雪车辆、人员无法到达最需要除雪的地点,什么才是真正足以“应急”的解决方案?
使用融雪盐,副作用太大;不用融雪盐,除雪效率又太低。
被误解的融雪剂
其实,这里有个概念是需要澄清的:什么是“融雪剂”?
谈到雪处理,方法不外乎物理性除雪与化学性融雪这两种。物理性除雪,一般是指以人工或机械方式,将道路等特殊位置上的积雪挪移他处,以保证交通、设施的安全运行。
化学性融雪主要依靠融雪剂实现。目前使用的融雪剂大致可分为三类:氯盐型融雪剂(前面提到的融雪盐)、非氯盐型融雪剂以及混合型融雪剂。
融雪剂能够融雪的主要原理是利用其溶于水后冰点降低,不易结冰。由于水的冰点是0℃,而当“氯盐类”溶于水后,盐水的冰点会降到0℃以下,如氯化钠溶于水后,冰点为-10℃左右,氯化钙溶于水后冰点在-20℃左右;醋酸类可降到-30℃左右。这样,原来固态的雪,在融雪剂的作用下,就变成了液态的“雪水”,最终从下水道里流走,既不会对路面交通产生影响、也无须人工或机械扫除搬运。
醋酸类融雪剂由于融雪效果好,基本无腐蚀性,因此也被称为“环保融雪剂”,但其价格太高,一般用于机场等交通枢纽。另一类是以“氯盐”为主要成分的无机融雪剂,如氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化钾等,通称作“化冰盐”、“融雪盐”,其优点是价格便宜,但存在污染性、腐蚀性等副作用。
所以说,其实融雪盐仅仅是化学性融雪方法中的一种,不能因为过量、滥用融雪盐的不良后果,就全盘否定了融雪剂一族的应用意义,“因噎废食”不是科学的态度。
融雪剂在国外被广泛使用
其实在国外,融雪剂除雪与机械除雪同样是城市除雪的主要手段,即使在对环境保护要求相当严格的欧洲,融雪剂依然在被广泛使用。
在德国,最常用的融雪剂是氯化钠即食盐。针对过量滥用融雪盐的问题,联邦统计局提出“建议使用量”为10-15g/m2,要达到这样少的用量,为保证融雪效果,就必须考虑使用氯化钠、氯化钙和氯化镁的混合物,以便降低费用,提高融雪速度,避免雪融后再结冰。使用混合物的另一个好处是可以减少食盐对道路、桥梁和植被的破坏,缓解效果可达到30%以上。
美国最早使用氯盐融雪,现在芝加哥机械除雪与融雪剂的比重大概各占一半。当地政府规定各地应大力发展机械除雪,机动为主,手动为辅;同时鼓励发展新型融雪剂,力求把污染降到最低限度。
俄罗斯首都莫斯科,已经开始在绿地周边道路使用以尿素为主要成分的融雪剂,这种融雪剂是氮肥和微量元素肥料的组合体,虽然价格依然不低,但因为不但融化了冰雪,也给树木等施了肥,一定程度上也节省了成本。
而在北京,专家也在思考如何可以合理、适量使用融雪剂,保证迅速、高效除雪的同时,最大程度地减少融雪剂的负面影响。据王艳春介绍,园林部门已经给路边的绿化带安装上隔离板,避免喷洒融雪剂在植物叶片上的残留。何鸣也向我们介绍了一些缓解融雪剂影响的方法,比如,在立交桥的建造过程中添加中和融雪剂成分的物质,或在融雪剂中添加缓冲剂,减少对钢筋的腐蚀。
用手机遥控融雪
在采访过程中,最令记者感到新鲜的是韩国目前正在使用的一套“绿色智能化系统”,或许可以为我们的城市雪后处理工作,带来一点启发与帮助。
韩国首都首尔,以“网络速度世界第一”而著名,并因此入围2010年全球十大城市。除了纬度位置、人口密度、文化背景等与北京相似之外,城市系统在雪季所面临的挑战较北京更胜一筹。不同于北京的“一马平川”,首尔可谓是一座“江边山城”,整座城市坐落在起起伏伏的山地之上,汉江从城市中央蜿蜒流过、奔腾入海,上上下下、密密匝匝的坡路弯道,“神出鬼没”、纵横交错的隧道桥梁,构成了这个城市纷繁复杂的城市交通系统。近年来,由于气候变化,首尔在冬季经常遭遇突发性暴雪,原本就不堪重负的城市系统,瞬间遭受致命打击,造成了重大的社会、经济损失。
面对这样的问题,韩国有一家名叫Joyful Future(意译:造福未来)的液态环保融雪剂公司,联手韩国国内最大的电信运营商,共同开发了一套名为IES(Intelligent Eco System)的“绿色智能雪后处理系统”并获得专利,通过在首尔市及其他主要城市道路及大型高速路桥设施中的应用,取得了不错的效果。
首先,他们与电信运营商共同开发了一套无线远程操作系统,这套系统是由“控制中心”、“传输网络”以及“操作终端”三部分构成的。“操作终端”是一个“智能喷洒箱”,箱体的中心部分内置智能芯片,箱体的上方设有监控摄像头,下方设有喷洒角度达120度,喷洒距离达9米的液体喷洒器,整个系统以太阳能光伏板作为能量来源。
他们将这些“智能喷洒箱”以100米左右的间距,顺序连接在事故高发路段的两侧,如高速公路出入口处、立交桥盘桥上下坡处、狭窄的双向单车道并车处等等。
“智能喷洒箱”的监控摄像头随时观察路面雪情,并将画面通过无线网络传输给“控制中心”,而城市或道路管理者可以随时随地地通过自己平时使用的智能手机,确认雪情路况,下达喷洒指令。只需一名管理人员,无论是白天黑夜,办公室或卧室,都可以即时控制任何地段的任何一台“喷洒箱”进行指定用量、指定距离与角度的融雪液喷洒,并且可以随时看到融雪效果。“智能喷洒箱”还可以主动给“主人”发短信,报告目前系统运行情况和一些重要数据指标。
-30℃融雪无压力
特别值得一提的是,“智能喷洒箱”中所灌装的融雪剂,不是高污染、高腐蚀性的固态融雪盐,而是前面我们所提到的以醋酸化合物为主要成分的环保型液态融雪剂。这家公司将自己开发的融点强化专利技术应用于这种融雪剂,即使在-30℃的低温环境下,仍可迅速融雪,并不会形成再结冰现象。较之固态融雪剂,液态融雪剂施洒更方便、融雪效率更高。以前下雪天我们常看到的环卫工人站在卡车上,一铁锹一铁锹地施撒融雪盐的情景,在韩国已经变为以一般的城市清洁喷水车,灌装液态融雪剂的施洒方式,在原有人力物力条件下,实现更快更大面积的除雪作业。另外,由于其液态、不结冰的特性,在韩国也被广泛应用于冬季城市道路清洗,禽畜饲养场所的禽流感、口蹄疫消毒等用途。
向我们介绍这套系统的韩国环境实践联合会理事金峰柱先生说,令他眼前一亮的是这套系统对问题的“立体性”思考。“通过新兴的IT技术、太阳能技术与传统化工科技的结合,在尊重环境与人的基础上考虑诸多细节,综合各种手段实现整体解决方案(Total Solution),最终达到自然环境与都市生活的‘天人合一’。”
不久前,北京下了2011年的第一场雪,虽然不大,但依然滋润着这座古城以及居住在此的人们的生活。一句“下雪了”,总是浸渍着喜悦与希望,在人群中口耳相传。我们相信,从城市管理者的办公室到学者专家的研究室,更适合于北京城市特点的雪后解决方案会不断涌现,更科学更高效的技术与产品会不断问世。
还记得每年因大雪导致的“立体停车场”吗?对于北京这座常住人口近2000万,机动车保有量近500万的超大规模城市来说,一个微小的剐蹭事故都可能造成局部交通受阻,而降雪会让这种状况雪上加霜。如何缓解大雪围城的局面,是政府部门无法回避的问题。
北京的雪,让人纠结。
“不下雪的时候盼着,可真下了,又真是麻烦!”和市民小张有相同想法的人不少。
2010年冬季,北京连续100多天没有有效降水,创下60年来冬季降雪最晚纪录,市民当时的心情可以用“望眼欲穿”来形容。但同时,令许多人仍然“心有余悸”的是2001年初冬的那场雪,本来就不算顺畅的市内交通几乎濒临瘫痪,无数市民下班后要在寒风中等待几个小时,打不上出租,挤不进地铁,最后无奈地选择步行,一些家远的市民甚至走到凌晨才到家,真正体验了一把“风雪夜归人”。
而对于这座城市的管理者而言,“雪”的教训令他们重新思考冬季的城市管理,于是我们在其后市政部门组织构成图中看到了一个新面孔:“市扫雪铲冰指挥部”。自此,“扫雪铲冰”成为一项“作战”任务,由一个部门统一指挥全市各部门协同应对、合力破敌。“每年一到冬天,只要气象部门预报可能降雪,我们环卫部门的人就‘如临大敌’。”北京市市政市容委有关负责人告诉记者。
这是一场“战役”。一座常住人口近2000万,机动车保有量近500万,机关企业高度密集的超大规模城市,一个微小的剐蹭事故都可能造成局部交通受阻,更别说一场全市规模的降雪了。作战讲究“速战速决”,这场“雪战”也不例外。“面对降雪给城市交通造成的不利影响,环卫部门必须在最短时间内扫除主要环路上的积雪。” 北京市市政市容委有关负责人介绍说。
融雪盐让后果很严重
怎么才能快?“融雪盐”(融雪剂的一种)曾经是迅速“克敌”的不二法宝,但也是令市政管理部门备感“纠结”的症结之一。
若干年前,我们常会在雪后的新闻广播中听到“市政部门在降雪的第一时间及时施撒融雪盐,主要路段的交通因此顺畅如故”云云。但是近两年,融雪盐在有效除雪的同时所引发的副作用也逐渐显现。
北京市园林科学院王艳春高级工程师和她的同事们对城市绿化植物进行了近十年的跟踪调查,发现一些主要路段两侧的行道树、绿篱出现了新叶变小、叶尖卷曲、叶缘焦枯、枝条萎缩甚至枯死等症状,经过土壤成分分析,她发现罪魁祸首正是冬季过量施撒的融雪盐。
中冶集团建筑总院防腐所的何鸣工程师则将融雪盐的另一大罪状锁定为“路桥建筑的隐形杀手”。他解释说:“盐涨现象破坏道路路基,氯盐渗透导致混凝土冻融,更严重的是腐蚀钢筋,锈蚀产物体积膨胀,使混凝土保护层发生钢筋开裂、脱落的状况,导致结构承载力下降或丧失。”
“融雪盐的问题这几年非常敏感,只要知道我们环卫部门使用融雪盐,各方面都会给我们施压。” 自2009年开始,北京市市政市容委提出“机械除雪为主”的扫雪作业方式,规定了“禁盐区”,包括天安门、奥林匹克公园、平安大街、西单文化广场等百余处地区禁止撒盐。
虽然滥用融雪盐的情况被有效遏制了,但是“雪”的问题却仍未彻底解决。仅靠“机械除雪”就可以应对雪后发生的诸多问题吗?气候变化,突发性大规模降雪频频发生,当人口密集、路桥复杂的城市遭遇暴雪,当突发降雪对城市的破坏超越了物理性除雪可以承受的限度,当交通瘫痪、道路堵塞,除雪车辆、人员无法到达最需要除雪的地点,什么才是真正足以“应急”的解决方案?
使用融雪盐,副作用太大;不用融雪盐,除雪效率又太低。
被误解的融雪剂
其实,这里有个概念是需要澄清的:什么是“融雪剂”?
谈到雪处理,方法不外乎物理性除雪与化学性融雪这两种。物理性除雪,一般是指以人工或机械方式,将道路等特殊位置上的积雪挪移他处,以保证交通、设施的安全运行。
化学性融雪主要依靠融雪剂实现。目前使用的融雪剂大致可分为三类:氯盐型融雪剂(前面提到的融雪盐)、非氯盐型融雪剂以及混合型融雪剂。
融雪剂能够融雪的主要原理是利用其溶于水后冰点降低,不易结冰。由于水的冰点是0℃,而当“氯盐类”溶于水后,盐水的冰点会降到0℃以下,如氯化钠溶于水后,冰点为-10℃左右,氯化钙溶于水后冰点在-20℃左右;醋酸类可降到-30℃左右。这样,原来固态的雪,在融雪剂的作用下,就变成了液态的“雪水”,最终从下水道里流走,既不会对路面交通产生影响、也无须人工或机械扫除搬运。
醋酸类融雪剂由于融雪效果好,基本无腐蚀性,因此也被称为“环保融雪剂”,但其价格太高,一般用于机场等交通枢纽。另一类是以“氯盐”为主要成分的无机融雪剂,如氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化钾等,通称作“化冰盐”、“融雪盐”,其优点是价格便宜,但存在污染性、腐蚀性等副作用。
所以说,其实融雪盐仅仅是化学性融雪方法中的一种,不能因为过量、滥用融雪盐的不良后果,就全盘否定了融雪剂一族的应用意义,“因噎废食”不是科学的态度。
融雪剂在国外被广泛使用
其实在国外,融雪剂除雪与机械除雪同样是城市除雪的主要手段,即使在对环境保护要求相当严格的欧洲,融雪剂依然在被广泛使用。
在德国,最常用的融雪剂是氯化钠即食盐。针对过量滥用融雪盐的问题,联邦统计局提出“建议使用量”为10-15g/m2,要达到这样少的用量,为保证融雪效果,就必须考虑使用氯化钠、氯化钙和氯化镁的混合物,以便降低费用,提高融雪速度,避免雪融后再结冰。使用混合物的另一个好处是可以减少食盐对道路、桥梁和植被的破坏,缓解效果可达到30%以上。
美国最早使用氯盐融雪,现在芝加哥机械除雪与融雪剂的比重大概各占一半。当地政府规定各地应大力发展机械除雪,机动为主,手动为辅;同时鼓励发展新型融雪剂,力求把污染降到最低限度。
俄罗斯首都莫斯科,已经开始在绿地周边道路使用以尿素为主要成分的融雪剂,这种融雪剂是氮肥和微量元素肥料的组合体,虽然价格依然不低,但因为不但融化了冰雪,也给树木等施了肥,一定程度上也节省了成本。
而在北京,专家也在思考如何可以合理、适量使用融雪剂,保证迅速、高效除雪的同时,最大程度地减少融雪剂的负面影响。据王艳春介绍,园林部门已经给路边的绿化带安装上隔离板,避免喷洒融雪剂在植物叶片上的残留。何鸣也向我们介绍了一些缓解融雪剂影响的方法,比如,在立交桥的建造过程中添加中和融雪剂成分的物质,或在融雪剂中添加缓冲剂,减少对钢筋的腐蚀。
用手机遥控融雪
在采访过程中,最令记者感到新鲜的是韩国目前正在使用的一套“绿色智能化系统”,或许可以为我们的城市雪后处理工作,带来一点启发与帮助。
韩国首都首尔,以“网络速度世界第一”而著名,并因此入围2010年全球十大城市。除了纬度位置、人口密度、文化背景等与北京相似之外,城市系统在雪季所面临的挑战较北京更胜一筹。不同于北京的“一马平川”,首尔可谓是一座“江边山城”,整座城市坐落在起起伏伏的山地之上,汉江从城市中央蜿蜒流过、奔腾入海,上上下下、密密匝匝的坡路弯道,“神出鬼没”、纵横交错的隧道桥梁,构成了这个城市纷繁复杂的城市交通系统。近年来,由于气候变化,首尔在冬季经常遭遇突发性暴雪,原本就不堪重负的城市系统,瞬间遭受致命打击,造成了重大的社会、经济损失。
面对这样的问题,韩国有一家名叫Joyful Future(意译:造福未来)的液态环保融雪剂公司,联手韩国国内最大的电信运营商,共同开发了一套名为IES(Intelligent Eco System)的“绿色智能雪后处理系统”并获得专利,通过在首尔市及其他主要城市道路及大型高速路桥设施中的应用,取得了不错的效果。
首先,他们与电信运营商共同开发了一套无线远程操作系统,这套系统是由“控制中心”、“传输网络”以及“操作终端”三部分构成的。“操作终端”是一个“智能喷洒箱”,箱体的中心部分内置智能芯片,箱体的上方设有监控摄像头,下方设有喷洒角度达120度,喷洒距离达9米的液体喷洒器,整个系统以太阳能光伏板作为能量来源。
他们将这些“智能喷洒箱”以100米左右的间距,顺序连接在事故高发路段的两侧,如高速公路出入口处、立交桥盘桥上下坡处、狭窄的双向单车道并车处等等。
“智能喷洒箱”的监控摄像头随时观察路面雪情,并将画面通过无线网络传输给“控制中心”,而城市或道路管理者可以随时随地地通过自己平时使用的智能手机,确认雪情路况,下达喷洒指令。只需一名管理人员,无论是白天黑夜,办公室或卧室,都可以即时控制任何地段的任何一台“喷洒箱”进行指定用量、指定距离与角度的融雪液喷洒,并且可以随时看到融雪效果。“智能喷洒箱”还可以主动给“主人”发短信,报告目前系统运行情况和一些重要数据指标。
-30℃融雪无压力
特别值得一提的是,“智能喷洒箱”中所灌装的融雪剂,不是高污染、高腐蚀性的固态融雪盐,而是前面我们所提到的以醋酸化合物为主要成分的环保型液态融雪剂。这家公司将自己开发的融点强化专利技术应用于这种融雪剂,即使在-30℃的低温环境下,仍可迅速融雪,并不会形成再结冰现象。较之固态融雪剂,液态融雪剂施洒更方便、融雪效率更高。以前下雪天我们常看到的环卫工人站在卡车上,一铁锹一铁锹地施撒融雪盐的情景,在韩国已经变为以一般的城市清洁喷水车,灌装液态融雪剂的施洒方式,在原有人力物力条件下,实现更快更大面积的除雪作业。另外,由于其液态、不结冰的特性,在韩国也被广泛应用于冬季城市道路清洗,禽畜饲养场所的禽流感、口蹄疫消毒等用途。
向我们介绍这套系统的韩国环境实践联合会理事金峰柱先生说,令他眼前一亮的是这套系统对问题的“立体性”思考。“通过新兴的IT技术、太阳能技术与传统化工科技的结合,在尊重环境与人的基础上考虑诸多细节,综合各种手段实现整体解决方案(Total Solution),最终达到自然环境与都市生活的‘天人合一’。”
不久前,北京下了2011年的第一场雪,虽然不大,但依然滋润着这座古城以及居住在此的人们的生活。一句“下雪了”,总是浸渍着喜悦与希望,在人群中口耳相传。我们相信,从城市管理者的办公室到学者专家的研究室,更适合于北京城市特点的雪后解决方案会不断涌现,更科学更高效的技术与产品会不断问世。