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绿色城市轨道交通评价方法研究综述

更新时间:2009-03-28

近几年,我国城市轨道交通建设突显了世界城市轨道交通建设史上前未所有的发展规模和建设速度。截至2016年底,我国大陆地区城市轨道交通运营线路里程达到4153 km,预计到2020年,将有40个城市建设地铁,总规划历程达7 000 km。地铁逐步成为城市交通的重要组成部分,其绿色化发展可以推动绿色建筑理念在城市市政设施中的延伸,可以改善人们的出行环境。本文通过对国内外绿色建筑、绿色城市轨道交通的发展理念及评价标准的总结分析,以期望为城市轨道交通的绿色发展及评价提供技术支撑。

偏头痛是临床中极为常见的神经内科疾病,患者的临床表现较为多样,严重情况下疼痛会导致患者无法进行正常的活动,影响患者的生活和工作,目前临床中主要采用药物对患者进行治疗,并且具有较好的临床疗效,但是临床中使用药物较多,对于何种药物为最佳尚没有确切的研究[1]。

1 绿色城市轨道交通发展理念及评价模型

1.1 绿色建筑理念及评价模型

1.1.1 国外绿色建筑理念及评价体系

建筑行业是绿色建筑评价体系方面最早开始相关研究的行业之一。美国建筑保罗.索勒瑞提出了生态建筑的新理念。1969 年,美国建筑师伊安.麦克哈格著《设计结合自然》一书[1],标志着生态建筑学正式诞生。从 20 世纪 90 年代以来,世界各国都发展了各种不同类型的绿色建筑评价体系(具体如表 1 所示),为绿色建筑的实践和发展做出了重大的贡献。

 

表1 国内外绿色建筑评价体系

  

评价体系 国家及地区 评价对象 权重体系 评价结果BREEAM 英国 新建和既有建筑 二级 4 个等级LEED 美国 新建和既有建筑 一级 4 个等级GBTool 加拿大等多国办公、住宅、学校、工业建筑 四级 5 个等级CASEBEE 日本 新建和既有建筑 三级 5 个等级NABERS 澳大利亚 既有住宅、办公建筑 一级 5 个等级

1.1.2 国内绿色建筑理念及评价体系

我国在 2006 年颁布了 GB/T 50378—2006 《绿色建筑评价标准》,明确了绿色建筑的权威定义。绿色建筑是建筑物在全寿命期内,最大限度地节约资源(四节:节地、节能、节水、节材)、保护环境和减少污染(“四节一环保”理念),为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。该标准分公共建筑和住宅建筑两大类型,从四节一环保的角度出发,对相关申报建筑进行评估。根据得分情况,分别授予一星级、二星级和三星级的证书。2014年,新版 GB/T 50378—2014 《绿色建筑评价标准》被推出,扩大了参评建筑的适用范围,将评价分为设计评价和运行评价,增加了“施工管理”类评价指标,进一步完善了评价体系。2018 年,《绿色建筑评价标准》的修订工作正式启动,修订成果将体现以人民为中心的基本理念,在更新、增补和提升绿色建筑评价技术内容的基础上,采用新的绿色建筑评价评价体系。其绿色建筑评价标准演变路径如图 1 所示。

  

图1 我国绿色建筑评价标准演变路径示意

1.2 绿色城市轨道交通发展理念及评价模型

1.2.1 国外绿色建筑理念及评价体系

在列车的行驶过程中,轮轨之间滚动接触产生的振动,并以噪声形式向外辐射.如图3所示,车轮滚动过程中产生的车轮噪声和钢轨噪声合成后形成轮轨噪声并向车厢内部辐射.当列车运行速度加快时,轮轨的粗糙度和机车车辆行走部各组件和线路上的各构件振动将引起高强度噪声.

我国“绿色城市轨道交通”概念是在推行“绿色建筑”和“绿色交通”理念的基础上发展而来的,并对其进行了全面的研究[8]。刘东飞(2011)指出发展绿色交通要以内部系统优化为核心,并注意协调与外部系统(如环境、资源等)的关系[9]。刘中文、高朋钊(2011)指出城市轨道交通系统是一种集约化的交通运输方式,单位能源消耗量比普通公交汽车单位能耗节约 42.2%,可以节省大量土地资源和能源,同时提供新的交通供给,有利于改变地面空间资源缺少的现状,是可持续发展指导下城市交通体系的重要组成部分[10]。雷蕾(2012)指出绿色地铁是资源能耗相对最低、经济投资最节约、环境最友好,同时服务上能更好的满足人们对地铁功能的需求[11]。长沙市(2013年)率先基于绿色建筑的“四节一环保”理念的基础上提出了“绿色地铁”的概念,指在城市轨道交通的全寿命周期内,最大限度地节约资源,在实现高效、安全地运载乘客的同时,减少对环境的污染,为乘客提供舒适、健康、便捷的交通运输方式[12]。同时,我国从 2013 年开始颁布了绿色交通领域的相关政策,具体如表2 所示 [13]

该评价标准由 5 部分内容构成,分别为选址与规划、用水效率、用能效率、节材、室内环境与舒适性、创新,除创新项外其他五项都包括先决条件和得分条款组成。选址与规划章节的先决条件包括场地环境管理和建筑工人基本能设施,得分项项包括整合其他交通形式、联运通勤交通、促进替代燃料车辆的使用、残障人士适用性、树木保护和恢复、降低热岛效应和非屋顶、降低热岛效应和屋顶项、经济内部收益率和绿色教育。用水效率章节的先决条件包括节水设施、车站雨水收集,得分项包括超高效节水设施、车站和高架桥雨水收集和水计量。用能效率章节的先决条件包括设备和系统调试和低能源效率、牵引和非牵引,得分项包括提高能源效率和牵引和非牵引、环保型制冷剂和无卤化烃系统、场址可再生能源、非场址可再生能源、能耗监测和温室气体减排。节材章节的先决条文为运行期间隔离废物,得分项包括施工中对废弃材料的处理、材料回收措施和本地化材料。室内环境与舒服性章节的先决条件为新风系统,得分项包括室内空气品质监测、施工期间的室内空气品质、车站吹吸排污、低释放有害气体的材料、污染物隔离、自然采光、环保型清洁化学品和交通设施。

在城市轨道交通评价模型方面,1972 年地铁环境控制模拟软件 SES 第一版(现已升级到第四代)由美国交通部成功开发,用以模拟地铁内温度和湿度、风量及风速、和车站空调负荷,从而为改善地铁环境提供依据[6]。《Subway Enviroment Design Handbook》一书中提出将相对热流指标法作为指定地铁环境标准的基本方法,并且该方法被各国用来指定地铁环境设计标准[7]。在绿色评价方面,美国LEED 绿色建筑标准体系在地铁评价方面也有了一些应用。目前通过 LEED 认证的 3 个轨道交通项目均在北美地区,分别为宾夕法尼亚州费城的SEPTA Fox Chase 地铁站(银级)、马里兰州罗克维尔市的 Twinbrook 地铁站(认证级)、纽约大都会地铁公司的 Corona 车辆维修中心(银级)。2014 年,印度绿色建筑协会(IGBC)启动了新建和既有绿色捷运系统评价标准的研编,为城市轨道交通的绿色化发展提供支撑。

 

表2 我国绿色交通领域的相关政策统计

  

年份 政策2011年财政部、住建部:《交通运输节能减排专项资金管理暂行办法》2013年交政法发 [2013]323号:《加快推进绿色循环低碳交通运输发展指导意见》2014年全国交通运输工作会议报告:《深化改革务实创新 加快发展“四个交通”》2016年交规划发〔2016〕94号:《交通运输部关于印发交通运输节能环保“十三五”发展规划的通知》交办公路函〔2017〕552 号:《交通运输部办公厅关于实施第三批绿色公路建设典型示范工程的通知》交政研发〔2017〕186号:《交通运输部关于全面深入推进绿色交通发展的意见》2018年2017年交通运输部令 2018 年第8号:《城市轨道交通运营管理规定》(中华人民共和国交通运输部令 2018 年第8号)

在绿色城市轨道交通评价模型方面,吴小萍(2004)在国内外城市轨道交通规划研究经验的基础上,结合我国轨道交通发展和环境问题现状,以轨道交通绿色设计为中心,研究城市轨道交通规划优化决策评价工作的思维过程和原理,建立轨道交通优化决策理论方法体系,提出更为实用的新方法,再改进的ELECTRE和组合法[14]。董靓(2006)指出,地铁车站的绿色设计要贯穿于车站建设的全生命周期,并提出了绿色设计的原则和技术要点,为其他地铁车站的绿色设计提供了参考[15]。张绍宽等(2012)等通过浅埋暗挖地铁区间隧道施工设备比选、性能研究,制定了绿色、环保的施工设备配套组合系统,此系统改善了暗挖环境,减少能源消耗,并降低了质量和安全事故的发生率,实现了标准化绿色施工[16]。刘琳(2017年)以广东省深圳市地铁 9 号线项目为载体研究了绿色施工及评价研究[17]。刘海东(2018年)开展了基于 AHP-Elman 算法的城市轨道交通绿色站点技术体系及绿色评价算法和绿色度的研究[18]

2 国内外绿色城市轨道交通相关标准

(1)评价思路的创新性。城市轨道交通是一复杂系统,一是涉及内容繁多,如包括车辆、轨道、车站建筑、车辆基地、高架结构、地下结构、通风空调系统、给排水系统、供电系统、通信、信号、自动售检票系统等;二是结构形式多元,一条城市轨道交通系统可能全部是地下车站、全部是地上车站、部分地下和部分地上车站等;三是车辆基地是多条线路合用或独立使用等;四是建设周期相对较差。以上要素对轨道交通绿色化评价提出了较大调整,其评价方法是针对单个车站独立评价还是针对整条线路进行整体评价,亦是绿色城市轨到交通评价标准编制需要重点研究的内容之一。

本设计采用多层结构,LC谐振单元为集总参数结构,工作频段在VHF频带。在此频段内采用集总参数结构更能有效地缩小体积,进而降低成本。每个LC谐振单元的电容均采用MIM (Metal-insulator- Metal)结构,电感均采用矩形螺旋结构,集总参数LC并联谐振单元如图5所示,电感电容一端相连,另一端均接地。

2.1 国外绿色城市轨道交通相关标准

(1)《绿色新建捷运系统评价标准 1.0 版》(IGBC Green Mass Rapid Transit System Rating Version 1.0)。2014 年,印度绿色建筑协会(IGBC)启动了绿色捷运系统评价标准(IGBC:Green Mass Rapid Transit System Rating),该标准是第一个在新建地铁和新建单轨铁路系统中解决可持续性问题的评级标准,适用于各种地铁和单轨铁路项目,适用于地下站、高架站及地面站。

1.2.2 国内城市轨道交通绿色发展理念及评价模型

Chris Bmdshaw 于 1994 年首次提出了绿色交通理念,该理念倡导绿色交通工具的优先发展,以此解决交通堵塞问题,减少对能源的消耗,营造舒适的城市出行环境[2]。Jacco Farla.C 等(1999)认为绿色交通的实施面临三大主要问题:管理制度问题、技术与车辆发展问题、燃料基础设施获得问题[3]。M.Hatzopoulou 和 E.Miller (2008)提出以可持续发展为原则的交通政策应进行进一步的整合,以促进绿色交通的发展[4]。Fusum Ulengin(2010)提出交通与环境之间的限度关系是实现可持续发展交通系统的关键影响因素,必须得到充分的考虑[5]

(2)《绿色既有捷运系统评价标准 1.0 版》(试行版)(IGBC Green Existing Mass Rapid Transit System(MRTS) Rating Version 1.0 )。IGBC 也已发布了绿色既有捷运系统评价标准试用版,该标准的评价对象为运行满两年的既有捷运系统。

夜雨观澜:没有产权保护,创新的冲动就会受抑制。我听说,在硅谷大家拼命搞技术创新,说不定就能一夜暴富。当然这也非常难,但如果有这样众多拼命的人,那么很可能就会出现一个成功的人,这就是乔布斯,那就扎克伯格。在中国大学里每年论文数量极多,但很多是抄袭的,这抄论文还能有什么创新?因此我们必须要改变学术环境,把知识产权保护制度真正地落实下去。

该既有捷运系统评价标准的体系由 5 部分内容构成,分别为选址与车站管理、用水效率、用能效率、室内环境与乘客舒适性、创新。其中选址与车站管理章节的先决条件为绿色策略、垃圾分类,得分项包括联运通勤交通、促进替代燃料车辆的使用、残障人士适用性、非屋顶降低热岛效应、屋顶降低热岛效应、绿色教育和车站运行与维护。用水章节的先决条件为节水设施和车站雨水收集,得分项包括超高效节水设施、车站和高架桥雨水收集和水计量。用能效率章节的先决条件为环保型制冷剂和无卤化烃系统,得分项包括牵引系统能效、非牵引系统能效、场址可再生能源、非场址可再生能源、能耗计量与管理和温室气体减排。室内环境与乘客舒适性章节的先决条件为新风系统,得分项包括室内空气品质监测和控制、污染物隔离、自然采光、环保型清洁化学品、交通设施、准时性和可靠性。

由上可知,IGBC 绿色捷运系统评价标准和现在主流的绿色评价标准之一的LEED 评估体系类似。评价系统由少数的前提条件即“必要项”和多数的“得分项”构成。待评估项目需满足所有“必要项”,并取得一定的“得分项”分值,方能获得相应等级的认证。新建与既有绿色捷运系统评价标准的得分及认证等级的关系相同,如表 3 所示。

 

表3 绿色捷运系统评价标准得分与认证等级关系

  

地下站 高架站/地面站 认证等级50~59 45~53 认证级60~69 54~62 银级70~79 63~71 金级80~100 72~90 铂金级

2.2 国内绿色城市轨道交通相关标准

通过对国外绿色城市轨道交通评价标准研究领域的调研发现,国外 IGBC绿色城市捷运系统评价标准的体系和LEED 评价标准的体系类似,标准均具有系统化和定量化的特点。通过对国内绿色城市轨道交通评价标准的研究发现,其标准研究编制主要参考了 GB/T 50378—2014 《绿色建筑评价标准》体系,将“四节一环保”的理念引入到城市轨道交通领域,并进行了适宜性提升。其对我国绿色城市轨道交通评价标准编制的启示主要包括以下几点内容。

其他省市,如北京市于 2017 年颁发了《北京市城市轨道交通建设工程推进绿色安全建造指导意见》,提出力争到2019 年,北京市轨道交通建设工程“通用设计模数化、现场施工工厂化、工序作业机械化、过程管理信息化、绿色施工常态化”取得阶段性成果,确保施工现场安全质量长期稳定受控。重庆市住建部于 2018 年提出,科学技术支撑计划“重庆市绿色轨道交通车站建筑建设体系研究”,拟从节能减排、绿色健康角度出发,结合重庆市轨道交通车站的建设现状,通过开展重庆市轨道交通车站实地调研测试工作,探索解决目前轨道交通车站普遍存在的运营能耗高、环境舒适度差、空间利用不合理、节能运营管理调控缺乏创新性等问题,构建重庆市绿色轨道交通车站建筑全生命周期的建设体系。

 

表4 绿色捷运系统评价标准得分与认证等级关系

  

省市 名称 内容长沙市《长沙市绿色城市轨道交通评价标准》(报批稿)评价对象:以轨道交通线路为对象,包括控制中心、车站和车辆段评价阶段:规划设计阶段评价和建成运营后评价指标体系:由节地与周边环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、环境质量、轨道运营管理和轨道交通服务等七类指标组成,包括控制项、得分项和创新项评价方法:控制项是评价绿色城市轨道交通的必备条件,得分项是划分绿色城市轨道交通等级的可选条件,得分项每条分值均为 1 分,且每类指标得分项总分不应低于 3 分评价等级:被划分为一星级、二星级、三星级3个等级

 

(续表 )

  

省市 名称 内容长沙市《长沙市城市轨道交通绿色车站设计导则》(报批稿)导则框架:由总则、术语、基本规定、车站建筑、结构设计、通风空调与采暖、给排水系统、电气设计共 8 章组成适用范围:适用于长沙市新建、改建、扩建的城市轨道交通地下车站、地面车站和高架车站的绿色车站设计深圳市《深圳市绿色城市轨道交通工程建设与运营评价标准》(评审稿)评价对象:本标准以同期实施的一条城市轨道交通线路为评价对象评价阶段:评价阶段包括设计阶段、施工阶段和运营阶段指标体系:评价内容包括城市轨道交通工程的各个专业的设计原则、技术方案、指标、措施及管理要求等。按照车辆、建筑与装修、供电、通风空调、其他设备、新能源和可再生能源技术的开发应用等方面进行评价,包括控制项和提高项评价方法:城市轨道绿色等级评定由提高项得分多少确定,绿色评价提高项总分为100分,其中设计阶段占60%、施工阶段占10%,运营阶段占30%。P=60%*P1+10%*P2+30%*P3(其中:P为线路最终得分;P1 为设计阶段得分;P2 为施工阶段得分;P3 为运营阶段得分)评价等级:由高到低依次为一级、二级、三级和合格包头市《包头市绿色轨道交通实施方案》(编制中)从轨道线网规划、土地综合开发利用、线路周边环境、车辆、空调、照明、水资源利用、建设材料选用及回收利用、室内环境质量、绿色施工、高效运营管理和人文服务等方面,通过全过程控制,实现轨道交通全线节能的总体目标下一步会编制实施《包头市绿色轨道交通实施标准》《包头市轨道交通绿色车站设计导则》,推动绿色轨道交通建设工作上海市《绿色城市轨道交通建筑评价标准》(编制中)2018年5月,上海申通地铁集团有限公司和上海市建筑科学研究院联合主编《绿色城市轨道交通评价标准》,以上海地铁 14 号线示范线工程为工程基础载体。全球轨道交通行业的绿色评价标准体系2016年开始上海地铁联合国际团队研究编制全球轨道交通行业的绿色评价标准体系。

3 对我国绿色城市轨道交通评价标准编制启示

目前国内的绿色城市轨道交通评价体系的主要研究如表4 所示。其中湖南省长沙市轨道交通集团有限公司率先于2013 年研究编制《长沙市绿色城市轨道交通评价标准》和《长沙市城市轨道交通绿色车站设计导则》,业已通过专家评审,提出了绿色城市轨道交通评价指标及方法。广东省深圳市于 2013 年编制了《深圳市绿色城市轨道交通工程建设与运营评价标准》(评审稿)。内蒙古自治区包头市从 2016 年起研究编制《包头市绿色轨道交通实施方案》(编制中)。上海市从 2016 年起,即联合国际团队研究编制全球轨道交通行业的绿色评价标准体系。

绿色城市轨道交通评价是绿色城市轨道交通从理念进入操作层面至关重要的环节,评价体系更是评价工作展开的依据,也是国内外城市轨道交通绿色化发展研究领域的重要研究方向。

(2)标准框架的完整性。国外标准的评价对象重点聚焦在车站建筑上,但城市轨道交通作为一个复杂的系统,除了车站建筑和区间,还包括车辆基地建筑、主变电所、控制中心等建筑形式。因此,在绿色城市轨道交通评价标准编制时还宜考虑纳入车站建筑以外的其他建筑,保障评价标准框架的完整性。

20世纪60年代,皮特·吉奇(Peter Geach,1916-2013)针对元伦理学非认知主义提出了具有广泛影响力的“弗雷格—吉奇论点”:同一个语句在不同语境中可以被断言,也可以不被断言。为了明确区分语句被使用并得到断言和仅仅被使用而未得到断言这两种情况,吉奇引入弗雷格逻辑系统中的判断杠这一符号。但实际上,这种做法是对弗雷格判断杠的误解。

(3)标准条款的特性化。国外绿色城市轨道交通评价标准的框架和条款设计,部分体现了城市轨道交通的固有属性,但仍有对城市轨道交通的特性考虑不足。因此,应该充分考虑城市轨道交通的系统特点,紧密结合行业特点和发展现状,制定适合我国城市轨道交通建筑的评价标准。

(4)标准内容的包容性。我国地域辽阔,因各地地理特征不同,气候特性有所不同,经济发展程度一不同,城市轨道交通建筑的建设也各有特点。因此在编制我国绿色城市轨道交通建筑评价标准时,应充分考虑标准的适应性和包容性,使标准在具有广泛适用性的同时,能准确发挥标准的引导作用,推动我国各地区绿色城市轨道交通的发展。

如何保证无机化学教学中的经典理论体系同现今的科学相融合,既让学生在有限的时间内掌握无机化学基础知识,又能学以致用,适应现今科学的迅速发展要求,这对课堂教学提出了更高的要求,更是任课教师需要持续研究的课题。

(2)数据整合度低,信息孤岛现象严重。各MIS系统分别由不同的厂商建设,系统间数据整合度低,缺乏全局数据标准规范约束,数据交换共享困难,信息孤岛现象普遍存在。

4 结 语

发展绿色交通是我国交通领域的必然发展趋势,城市轨道交通交通作为城市交通的重要组成部分,迫切需要绿色相关理论的指导。本文通过对国内外绿色交通理念及绿色城市轨道交通评价方法的对比研究,提出了我国绿色城市轨道交通评价标准的研发宜从评价思路的创新、标准框架的完整性、标准条款的特性化和标准内容的包容性等方面进行重点攻关,以期为我国城市轨道交通的绿色化发展提供技术支撑。

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[16] 张绍宽,刘智华,宋龙.浅埋暗挖地铁区间隧道绿色施工生产设施标准化配套研究[J].隧道建设,2012(增刊2):31-34.

[17] 刘琳.深圳市地铁 9 号线项目绿色施工及评价研究[D].长春:长春工业大学,2017.

[18] 刘海东, 安俊峰, 潘雷,等.AHP-Elman 算法的城市轨道交通绿色站点技术体系及评价研究[J]. 能源与环保, 2018(5):67-74.

 
张改景,杨建荣,方舟,蔡蔚,周希圣
《绿色建筑》 2018年第06期
《绿色建筑》2018年第06期文献

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