地鐵綠色施工評價研究

姚良云 朱月月 李曉娟

福建農(nóng)林大學交通與土木工程學院

0 概述

隨著我國社會、經(jīng)濟發(fā)展和文化的繁榮，越來越多的人口遷移到城市，導致城市交通需求的膨脹。與其他交通方式相比，城市地鐵交通以其交通量大、能耗低、污染小的優(yōu)點被國家所重視。但是，由于地鐵線路建設(shè)周期長、缺乏有效的保護手段，進而給環(huán)境、交通和居民生活帶來了諸多不便。

城市軌道交通建設(shè)采用綠色施工，以彌補傳統(tǒng)建設(shè)的不足，這對促進城市軌道交通的健康快速發(fā)展具有重要意義。隨著綠色建設(shè)的大力推進，對地鐵綠色施工的評價有效地將綠色施工與實際項目相結(jié)合，切實解決施工過程中的各類問題，為綠色施工奠定了一定的理論基礎(chǔ)。

為了推動綠色施工，國內(nèi)學者對綠色建筑評價進行了積極的研究。1994 年，加拿大學者Chris Bmdshaw 首先提出了綠色交通的概念[1]。后續(xù)的相應理論在可持續(xù)發(fā)展概念的指導下，減小排放的發(fā)展模式也是城市交通的發(fā)展趨勢。Charles J．Kibert 提出了可持續(xù)建筑理論，目的是以可持續(xù)發(fā)展的理念指導項目建設(shè)，努力發(fā)揮工程建設(shè)在環(huán)境保護和資源保護方面的潛力[2]。陳曉紅、王爽等用層次分析法建立綠色建筑評價指標，利用該分析法進行相應的工程評價[3]。通過對國內(nèi)外相關(guān)綠色建筑評價文獻的閱讀和分析，研究地鐵綠色建筑評價具有重要意義。

針對國內(nèi)外的文獻，本文主要將這些相關(guān)理論聯(lián)系實際工程項目，從實際出發(fā)，對青島1號線的施工過程進行分析，進而達到理論聯(lián)系實踐的目的，并評估青島1號線的施工過程。

1 地鐵綠色施工評價

城市地鐵項目綠色施工評價的對象是整個綠色施工過程，通過對城市地鐵項目綠色施工評價對象的研究，構(gòu)建一套全面、完整的城市地鐵項目綠色施工評價指標體系，可以為城市地鐵交通項目的綠色施工活動提供一定的理論依據(jù)，并對其施工活動有指導與規(guī)范的作用。

1.1 指標體系構(gòu)建方法

本文擬采用“壓力—狀態(tài)—響應”（PSR）框架構(gòu)建城市地鐵項目綠色施工評價體系，調(diào)查研究方法用于識別相應的壓力指標、狀態(tài)指標和響應指標，反映壓力表面可能影響生態(tài)系統(tǒng)的人類活動以及受到影響后的生態(tài)系統(tǒng)能源資源和環(huán)境的變化。

1.2 地鐵綠色施工評價指標的選取

1.2.1 壓力指標

（1）設(shè)施設(shè)備因素：①環(huán)保設(shè)備使用率；②設(shè)備數(shù)量的優(yōu)化。

（2）技術(shù)因素：①綠色施工新技術(shù)；②場地布置的合理性。

1.2.2 狀態(tài)指標

（1）能源、資源消耗：①能源消耗情況；②場地占用情況；③水資源利用情況；④材料使用情況。

（2）環(huán)境破壞：①空氣污染；②噪聲污染；③固體廢棄物污染。

1.2.3 響應指標

（1）管理措施：①綠色施工培訓制度；②綠色施工組織管理。

（2）技術(shù)措施：①場地布置調(diào)整措施；②節(jié)水措施；③節(jié)材措施；④污染控制措施。

根據(jù)上文可建立一個詳細的評價指標體系框架，見圖1。

1.3 地鐵綠色施工評價的方法

考慮到城市地鐵交通項目綠色施工評價的以上問題，不難發(fā)現(xiàn)該評價過程具有很大灰色性，且其評價過程的依據(jù)大多數(shù)為不完全信息[4]?；疑碚撛谔幚砘疑畔⒎矫婢哂袠O大的優(yōu)勢。

本文擬采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法[5]，通過不同因素之間的灰色關(guān)聯(lián)來表現(xiàn)因素之間的關(guān)系，進而分析出因素發(fā)展的相近程度。該方法有利于緩解評價數(shù)據(jù)的不完備，對數(shù)據(jù)要求較低，更適合對地鐵施工進行評價分析。

圖1 地鐵工程綠色施工評價指標體系框架

1.4 地鐵綠色施工評價模型的建立

以施工實施現(xiàn)狀結(jié)果和圖1地鐵工程綠色施工評價指標體系為基礎(chǔ)，結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)分析法建立評價模型。

灰色關(guān)聯(lián)分析法步驟：

（1）根據(jù)確定的分析指標體系，收集數(shù)據(jù)

設(shè)n個數(shù)據(jù)序列形成如下矩陣：

其中m為指標個數(shù)，

（2）確定參考數(shù)據(jù)列

以各指標的最優(yōu)值（或最劣值）構(gòu)成參考數(shù)據(jù)列，記作：

（3）對指標數(shù)據(jù)進行無量綱化

常用的無量綱化方法有均值化法（見（1-1）式）、初值化法（見（1-2）式）和變換等。

（4）絕對差值

即逐個計算每個被評價對象指標序列（比較序列）與參考序?qū)氐模╧=1,…,m,i=1,…,n,n為被評價對象個數(shù)）

（5）確定

（6）計算關(guān)聯(lián)系數(shù)

由（1-3）式，分別計算每個比較序列與參考序列對應元素的關(guān)聯(lián)系數(shù)。

（7）計算關(guān)聯(lián)序

計算指標與參考序列對應元素的關(guān)聯(lián)系數(shù)的均值，并稱其為關(guān)聯(lián)序，記為：

（8）當各指標對綜合評價發(fā)揮不一樣的作用時，需對關(guān)聯(lián)系數(shù)求取加權(quán)平均值，如（1-6）式：

（9）依據(jù)關(guān)聯(lián)序，得出分析結(jié)果

2 地鐵綠色施工評價實證分析

2.1 基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的青島1號線項目綠色施工評價

（1）確定指標集

根據(jù)上述的地鐵工程綠色施工評價指標體系，分為三層指標：

一級指標：S={A,B,C}={壓力指標，狀態(tài)指標，響應指標}

二級指標：A={A1,A2}、B={B1,B2}、C={C1,C2}

三級指標：A1={A11,A12}、A2=(A21,A22}、B1={B11,B12,B22,B24}、B2={B21,B22,B23}、C1={C11,C12}、C2={C21,C22,C23,C24}

（2）確定評價集

該案例確定的評價集G={低，中，較高，高}，在評價過程中，15 名地鐵相關(guān)專業(yè)人士對青島地鐵一號線的三級指標進行評價，結(jié)果見表1。

表1 三級指標評價表

（3）將以上表格進行整理，得到指標的隸屬度矩陣：

（4）確定參考數(shù)據(jù)列：

{X0}={0．6，0．8，1，0．6，0．7，1，0．5，0．6，0．7，0．8，1．1，0．9，0．6，0．8，1，0．5，1．2}

表2 數(shù)據(jù)計算表

（5）求最小值：

依據(jù)（1-5）式，

取ρ=0．5，得

同理得出其他各關(guān)聯(lián)系數(shù)，見表3。

表3 關(guān)聯(lián)系數(shù)值

（6）計算關(guān)聯(lián)系數(shù)的均值：

當各指標同等重要（不考慮權(quán)重），這四個被評價等級按照大小排序依次為高、較高、一般、差，即由此可知青島地鐵一號線綠色施工水平較高。

（7）綠色施工綜合評價結(jié)果分析

本文基于灰色關(guān)聯(lián)法對青島地鐵1號線項目施工過程進行綠色評價，得到的各指標關(guān)聯(lián)系數(shù)的均值，從而對綠色施工水平進行等級評價。結(jié)果顯示，該項目整體上達到了綠色施工的要求。但是從本文建立的綠色施工評價等級情況看，還存在著個別因素影響著項目的綠色施工評價，下文將對青島1號線施工存在的不足進行分析。

2.2 青島1號線施工存在的不足

通過上述評價方法分析可知，青島1 號線施工有以下不足之處：

（1）青島地鐵1號線的路線長，沿線環(huán)境比較復雜。施工過程中涉及多條地下管線開挖，土方運輸和物料加工、防塵，加強綠化和輔助施工，在此過程中消耗了過量的水。 此外，工人違規(guī)操作、設(shè)備無效運作[6]。因此，該項目在能源消耗和用水量方面未達到預期的目標，導致能源消耗。

（2）青島地鐵1 號線綠色施工管理措施系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)該項目沒有成立專門的綠色施工管理組織，綠色施工培訓體系投入不多，實施效果一般，培訓內(nèi)容未反映在具體操作中，導致許多行為不按規(guī)定運作。

2.3 提高地鐵施工綠色性的建議

2.3.1 地鐵施工綠色性建議

（1）在城市地鐵項目實施初期，必須考慮施工方案的綠色化，引入新的綠色施工技術(shù)、合理的場地布局、培養(yǎng)工人的綠色意識，完成項目的綠色施工規(guī)劃。在項目建設(shè)期間，要注意實施初步規(guī)劃及反饋實施，并及時作出調(diào)整。從優(yōu)化城市地鐵項目綠色施工方案入手，在規(guī)劃的早期階段做好工作，最大限度地減少城市軌道交通項目施工前端產(chǎn)生的環(huán)境壓力，注重施工過程的綠色管理[7]。

（2）在城市地鐵項目建設(shè)的全過程中，要采取綠色建設(shè)管理措施和技術(shù)措施，建立專業(yè)的綠色施工管理監(jiān)督隊伍、綠色施工培訓體系、系統(tǒng)能源消耗體系；利用技術(shù)以及相應的管理措施，達到節(jié)約能源資源，減少污染的目的。

2.3.2 青島1號線綠色施工措施建議

（1）節(jié)水措施

第一，在施工期間不斷優(yōu)化節(jié)水施工過程；第二，在進行噴灑或者工業(yè)用水時，盡量不用市政自來水，可以利用二次加工符合要求的水，以節(jié)省水資源；第三，現(xiàn)場設(shè)備、車輛清洗水必須設(shè)置循環(huán)水設(shè)備；第四，確定國內(nèi)和工程用水的配額指標，并分別作為評估的重要指標進行衡量[8]。

（2）材料措施

第一，在審查圖紙時，檢查材料用量是否合理；第二，根據(jù)實際材料的損耗量和儲存量，安排材料采購；第三，減少長途材料運輸，選擇距離近的材料采購地點；第四，保證物料運輸工具合適，裝卸方式合理，減少損壞和溢出；第五，采用技術(shù)和管理手段，提高物資周轉(zhuǎn)次數(shù)。

（3）區(qū)域措施

第一，辦公和生活區(qū)域應合理安排，盡量使用輕鋼活動材料搭建板房；第二，在較長時間的施工現(xiàn)場，按照綠色施工的要求合理規(guī)劃避開綠地；第三，施工現(xiàn)場車輛的出入口避免設(shè)置在車道上，避免施工車輛對交通秩序的影響[9]。

（4）環(huán)保措施

第一，防塵：運輸建筑垃圾時，施工現(xiàn)場入口和出口設(shè)置洗車槽；第二，噪聲和振動控制：采取噪聲和振動隔離措施，合理安排施工時間，減少噪聲污染對居民影響；第三，光污染控制：夜間戶外燈均配有燈罩，光線傳輸方向集中在施工區(qū)域；第四，水污染防治：針對不同污水設(shè)定相應的處理措施，對于有毒有害的液體廢物，如化學品，及時收集并按規(guī)定處理，避免污染水資源[10]；第五，土壤保護：回收有毒有害廢物；第六，建筑垃圾控制：建筑垃圾在現(xiàn)場垃圾站進行分類和收集，并集中運輸；第七，保護地下設(shè)施和文物：在施工前進行適當?shù)恼{(diào)查，施工中發(fā)現(xiàn)文物應立即停止操作，并通知當?shù)匚奈锞諿11]。此外，要貫徹項目施工人員的有序工作和水電設(shè)施的安全，防止施工事故和能源資源的浪費。

3 結(jié)語與展望

本文通過對城市地鐵交通項目綠色施工進行評價，得到了影響綠色施工的關(guān)鍵因素，并提出針對性的有效措施，不僅能極大改善施工方在施工中的“非綠色”行為，還能將項目與綠色施工有效結(jié)合，促進城市地鐵建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。以青島1 號線地鐵施工為例，通過調(diào)研和文獻查閱結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)法評價了青島1 號線的施工，并結(jié)合相應文獻的調(diào)查結(jié)果，給出了該地鐵線路施工過程中的不足。在后續(xù)的研究中，應引入實際的量化模型，給予綠色施工具體的評價標準，利用最后的數(shù)據(jù)為綠色施工評價帶來更加精確的評價結(jié)果，并給出相應的控制措施。但是，不同的項目具有不同的項目特征和差異，因此所采取的措施具有局限性；隨著科學技術(shù)的發(fā)展，使綠色建筑技術(shù)、設(shè)施設(shè)備、管理系統(tǒng)等也有所改進，雖然基于大量的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)研究，提出了相應的措施，但未來工作仍需要進一步改進。