城市融雪设施初探

姜美含

摘要：冬季道路积雪的清理始终是一个困扰北方城市的难题。随着社会对绿色环保的倡导与重视，积雪清理开始更加注重绿色化与高效化。因此，文章通过对现有除雪方式的调查分析，我们开始探究一种除雪的合理方式，在一定条件下达到效率最大化、耗能最小化、环保最优化，进而能够做到在保证不影响人们出行的情况下更好地清理道路积雪。同时经过研究得出可将电力融雪与地下管道除雪相结合，做到随融随清。

关键词：绿色;除雪;高效

中国分类号：TB472 文献标识码：A

文章编码：1672-7053（2019）06-0107-03

1 北方冬季道路积雪清理的现存问题及对环境的影响

北方冬季由于氣候原因造成道路大量积雪，如何更好地清理一直是一个有待解决的问题。目前，除雪工作仍要以人力为主，同时配以机械运输和大型机械进行路面清理，或广泛地使用融雪剂及撒布砂石材料等传统方式解决。在一定程度上这种传统方式可以有效地解决道路积雪问题，但单一的人力清雪与融雪剂的使用都存在相应的弊端，其效率较低、成本较高、影响交通并且也对环境造成比较严重的污染（图1）。

在根据以往的数据调查中，我们发现每年要动用几百万人进行除雪劳动，主要是使用一些较简单的手工除雪工具，除雪作业时间长、工作效率低、劳动强度大并且耗费大量的人力物力。在此过程中大量人员由于集中在机动车道路上进行作业，因此交通事故时有发生。另外，根据数据统计，无论是国内或者是国外的北方，路面上都存在着道路积雪现象，每年几乎将近一半的的交通隐患是由于道路积雪造成的。甚至由于道路的积雪不能及时得到清理使得道路关闭，给交通带来巨大的影响与不便，政府在解决的过程中也消耗了大量的人力、物力与资源。而且除雪作业还会使用大量的融雪剂，这会给道路的使用寿命带来相当大的影响。如果每年处理道路积雪能够使用1000万吨融雪剂就会对道路以及车辆造成几十亿美元的损失，同时也会导致绿色植物发生各种病变甚至最终枯死。所以造成的直接和间接经济损失是不可估量的。因此，我国道路管养部门也一直把高效清除道路积雪划为日常工作的重点。而在国外，如俄罗斯、加拿大等国也面临着相应问题，并开始使用环保型融雪剂如钙、镁和盐等。然而这些融雪剂的价格是普通融雪剂价格的几倍，但这些环保型融雪剂也只能是相对而言，对于环境的影响仍然是非常大的。因此，这些高耗能以及非环保的融雪方式使其政府投入巨大，并对环境造成严重影响。

因此，在这样的条件下需要更加高效的除雪方式从而改善此种现状，进而改善环境、发展经济。

2 国内外相关产品分析

2.1 国内外相关融雪方式及设备调研

我国有关部门规定需要雪停后除雪，但事实上，由于下雪期间人们对路面的踩踏、车辆轮胎的挤压以及其他的干扰，使得积雪被压成冰和雪块，导致不好清理。尤其是在我国北方的一些中小城市，除雪工作主要靠人力使用铁锹、镐头等一些简单的手动除雪工具。甚至通过政府来进行号召不同岗位的人放下手头待办的工作去进行除雪作业，这种原始除雪方式事倍功半，效率极低。而在一些大中型城市，则会采取一些机械化的除雪方式，除雪机械主要用于消除被压实的积雪。除雪的主要方法多以摆锤旋转冲击，反复冲击振动，旋转铣削等。这些除雪设备确实有其优点，但其缺点也十分明显，除雪机设计技术难以更新，设备制造成本较高，耗电量较高，绝大多数积雪处需要大功率的机器除雪，政府需要投入大量的成套设备。同样，国外的融雪方式与国内相似，但根据各国国情的不同，因此融雪方式也产生了相应的变化。主要以大型机械化除雪方式为主，经过清扫后的积雪统一在融雪站进行集中处理。但也有些国家别出心裁，如美国在几年前就在一些主要路段上开始使用路面加热的技术进行大规模融雪，在一些相对高级的住宅、公寓和街道，都安装了加热设备并且能够通过热水或红外线加热用来融化地面上的冰雪，但能耗极大。同样被积雪问题困扰的日本，早在几十年前就已经将道路融雪方案呈现在了城市道路规划当中，通过对地下管道的规划以及改造，利用地下排水空间将积雪进行融化，并通过融雪管道将积雪彻底排除。

2.2 通过对现有融雪设方式的调研进行分析

通过对以往国内外除雪方式、除雪政策的探究，我们发现无论是国内还是国外，针对于绿色除雪并没有一个相对完美的解决方案，以往传统的除雪方式及除雪理念使除雪、融雪的成本较高，而除净率却并不理想，并且工作效率低，这样的除雪方式并不能达到一个相对理想的效果。目前，大部分发展中国家仍然以人力除雪为主，其效率低并且安全隐患大，在城市的发展过程中显得落后且低效，而且特别不适用于一些人口较少的国家。但传统机械化除雪，往往难以高效地被投入使用。一些政府投入巨资从国外进口大型多用途除雪设备，这些设备使用和维护都很昂贵并且由于需要消耗量较大，不能达到理想的效果。因此，无论是对于中国还是其他发展中国家目前的国情并不适用[1]。同样，目前被各国大量使用的融雪剂，也是相当不环保的即便一些发达国家使用了一些所谓的绿色融雪剂也只是在很小程度上进行改善，并且其成本较高同样会对路面、桥梁、车辆等都造成损害。在一些较为发达的国家会使用一些如加热毯、融雪井等方式除雪并得到了一定效果，但在我国或者其他国家并不适用。例如，日本的融雪井虽然能够有效地清理道路积雪，起到及时运输、节能、环保的效果，但由于日本的融雪井是在几十年前，甚至更久以前就已经被政府规划到了城市建设之中，在一开始进行城市建设的时候就已经将其修建在了地下，进而后期可以直接使用。笔者认为这是目前最为科学环保高效的方式，一些其他国家也希望能够利用地下空间进行积雪运输排除。但由于在最初城市管道规划中并没有建设融雪井，所以若想效仿日本的融雪方法，则需要重新进行施工以及规划地下管道，可想而知这并不是一个小工程，其过程中所要投入的人力物力是相当巨大的，并且作为附加设施其效果也很难达理想状态。

因此，一些专业人员开始研究更加高效并符合国情的产品进行道路积雪清理，但在市面上并没有得到广泛的应用。主要原因在于新型设备相对理想化，没有完全考虑到能源消耗、道路施工、政府投入、资源利用及交通等方面的因素，进而在一定程度上降低了其产品的可行性。但这些大胆的尝试及创新会为后续的积雪清理方案提供启迪与思考。