绿色铁路建设指标在设计中应用的探讨

曾虢霆

（中铁工程设计咨询集团有限公司 环境工程设计研究院，北京 100055）

1 概述

绿色铁路是在规划、设计、施工、运营全过程中，坚持创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，运用各种绿色技术，在确保铁路运输安全、高效的条件下，不断减小铁路及配套设施对自然资源和生态环境的影响，引领综合交通运输体系发展，满足人民低碳生活和绿色出行的需求，具有良好的经济效益和可持续发展能力的铁路。

2014 年5 月，国家铁路局发布《绿色铁路客站评价标准》(TB/T 10429—2014)[1]并于同年8 月1 日实施，该标准对绿色铁路客站进行了定义并给出了绿色铁路客站评价指标和方法。《铁路线路设计规范》(TB 10098—2017)[2]在总则中明确规定，“铁路线路设计应贯彻绿色协调发展理念”，《铁路车站及枢纽设计规范》(TB 10099—2017)[3]、《铁路隧道设计规范》(TB 10003—2016)[4]和《铁路电力设计规范》(TB 10008—2015)[5]等其他不同专业设计标准、规范对“绿色”设计均有所响应。

为深入推进铁路绿色发展，在《关于全面推进绿色铁路发展的通知》(铁总发改〔2018〕147 号)[6]中，将绿色铁路建设指标体系以资源利用、环境治理、生态保护和增长质量为主要维度，按照影响重要程度，划分约束性指标和检测评价指标共21项。绿色铁路建设指标如表1所示。

在设计中如何全面贯彻绿色铁路和绿色铁路建设理念，以符合铁路行业发展方向、提高设计理念和水平，是铁路设计领域需深入研究的课题。

2 绿色铁路建设指标设计应用现状

2.1 绿色铁路建设指标与现行规范关系

梳理各专业设计规范，绿色铁路建设指标与之关系如下。

（1）《铁路线路设计规范》(TB 10098—2017)等规范明确提出了“绿色铁路”或类似设计理念(要求)。

表1 绿色铁路建设指标

（2）各规范中与绿色铁路建设指标相关的指标共计19项，占绿色铁路建设指标的90%左右，除增长质量维度中绿色建筑达标率、环(水)保投资比例未涉及外，其余指标均在设计规范中有所体现。

（3）综合建设用地指标、污染治理达标率、生态保护红线及相关规划符合性等指标在各规范中体现较多；可再循环材料使用率、土石方综合利用率、装配式建(构)筑物比例、弃土(渣)场设置合规性及施工现场污染控制率等指标规定较少。

（4）水资源智能管控和水资源重复利用率指标主体专业为给水排水，无缝铁路铺设率指标主体专业为轨道。

（5）各规范绿色铁路设计要求较为笼统，即同一条目涉及多个绿色铁路建设指标，理念体现较多、实际指导意义有限；内容零散，同一规范多个条目表述一个绿色铁路建设指标，缺少整合。

2.2 影响绿色铁路建设指标应用的主要因素

（1）绿色发展理念和绿色铁路设计是高度概括的理念，不仅是发展目标，也是发展措施和要求；不仅指代狭义的节能环保，更要求广义的资源、能源、环境和经济可持续，以及创新、开放和共享等新要求。因此，需要将理念具象化，使其真正落地，从而使设计人员知晓其含义、明确其要求，才能在设计中得以贯彻。

（2）铁路工程是一个复杂的系统工程，包括线、站、桥、隧、房建等站前土建系统，以及供电、电力、通信、信息、信号、水、暖等站后机电系统，应根据不同类别和不同专业细化要求，引导各专业设计绿色发展。

（3）各规范对绿色发展理念和绿色铁路设计要求较笼统且内容分散，需要设计人员熟悉掌握专业设计规范并对绿色铁路发展有深刻的认识，绿色铁路设计开展初期全面推行存在一定难度。

（4）绿色铁路设计是铁路行业的发展目标和方向，需要从具体措施评定逐步发展至综合性能评定，即从逐条对标设计向综合设计发展。主管部门应给予时间进行引导、过渡、完善，直到最终成型。

3 绿色铁路建设指标在设计中的应用

3.1 绿色铁路建设指标划分

本文根据设计过程，将铁路设计划分为预可行性研究、可行性研究、初步设计和施工图4 个阶段，结合不同阶段设计工作情况和绿色铁路建设指标定义，按照指标可考核、判定性，将21项指标分解到不同设计阶段作为重点关注指标，具体情况如表2所示。

由表2 可知，预可行性研究阶段重点关注指标6项，约占绿色铁路建设指标比例为29%；可行性研究阶段重点关注指标7 项，约占33%；初步设计阶段重点关注指标10项，约占48%；施工图阶段重点关注指标16项，约占76%。

3.2 绿色铁路设计实施建议

根据上述内容，从绿色铁路建设指标体系出发，绿色铁路设计实施重点和建议如下。

（1）综合建设用地指标。多个设计规范均提到节约集约用地理念，绿色铁路设计应全过程关注该指标，确保项目用地满足《新建铁路工程项目建设用地指标》(建标〔2008〕232号)要求。线路专业应合理布设平纵断面，与路基、桥梁、隧道专业配合，通过不同工程类别(如桥梁代替高填路段、隧道代替深挖路段)实现综合节地；站场、基础设施维修、车辆运用维修专业应与房建专业配合，通过多层建筑、高层建筑、联合厂房、地下建筑或阶梯式建筑等方式集约节约用地。

（2）可再循环材料使用率。桥梁设计规范提及节材理念，需扩大涵盖范围；施工图阶段重点关注。可再循环材料主要包括金属材料(钢材、铜等)、玻璃、铝合金型材、石膏制品和木材等。应进一步关注钢结构桥梁的应用，结合铁路实际情况推进钢结构桥梁建设；房建专业应结合工程情况推进钢结构车站或生产生活用房设计，参照绿色建筑有关规定积极使用可再循环材料。

（3）土石方综合利用率。隧道设计规范涉及，需扩大设计范围；初步设计和施工图阶段重点关注。土石方综合利用是近年来铁路设计关注重点，需路基、站场和隧道等专业共同配合，充分考虑移挖作填，减少外借土量及弃渣量。剥离表土可用作后期绿化、复垦覆土；路基、站场工程弃土可用于土方换填或填埋坑塘；隧道弃渣可用作骨料、填料；除此之外，弃土还可用作车站和周边造地。

表2 不同设计阶段绿色铁路建设指标关注情况

（4）清洁能源使用率。目前主要体现在技术标准“牵引种类”中，需进一步扩大至各用能专业；预可行性研究和可行性研究阶段关注。应贯彻“以电代油”政策，各用能专业(基础设施维修、机械、暖通)应减少不可再生能源类设备使用，选用清洁能源驱动工器具；积极使用太阳能、空气能、地热能等新能源，如供暖或空调系统采用空气源热泵、地源热泵等，生活热水系统采用太阳能热水设备、空气源热水设备等，照明采用太阳能或风能灯具，车站设置光伏发电或风能发电系统等。

（5）水资源智能管控。主体专业为给水排水；计量器具费用目前含在设备中计列，不利于核查具体设置情况；初步设计和施工图阶段重点关注。首先，应做到三级计量和器具100%配备率；其次，应加强计量、监测数据远程通信和共享业务建设。

（6）能源智能管控。目前主要在牵引供电和电力设计规范中体现，应扩大覆盖范围；计量器具费用目前含在设备中计列，不利于核查具体设置情况；初步设计和施工图阶段重点关注。首先，各用能专业应做好能源(电、热力、燃油等)消耗三级计量和器具100%配备率；其次，应加强能耗计量、监测数据远程通信和共享建设，按要求配备能耗原点动态监控信息化系统或能源管控系统。

（7）通用设备能效达标率。机电系统各专业对该项指标均有关注，施工图阶段重点关注。鉴于铁路建设项目设计和施工周期时间一般较长，应注意相应设备能效标准、规范更新和实施情况，避免使用淘汰或低能效产品。

（8）无缝铁路铺设率。主体专业为轨道，预可行性研究和可行性研究阶段重点关注。按照《铁路轨道设计规范》(TB 10082—2017)[7]和《铁路工程节能设计规范》(TB 10016—2016)[8]相关规定执行，具体要求应结合铁路实际制定。

（9）水资源重复利用率。主体专业为给水排水，预可行性研究和可行性研究阶段重点关注。应加强与站场、房建、基础设施维修、动车组设施等专业配合；注重低影响开发理念和设计，在可行、经济的基础上加强雨水、中水、冲洗废水等非常规水资源利用。除主体工程外，施工场地设置雨污分流；施工泥浆集中收集后，通过筛分、旋流、压滤、离心等工艺并辅助药剂实现固液分离，清水循环使用或用作混凝土养生、道路冲洗、洒水降尘和施工厂区绿化等。

（10）装配式建(构)筑物比例。目前主要在桥涵设计规范中有所体现，施工图阶段重点关注。装配式建(构)筑物为我国可持续发展推行方向之一，《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》(国办发〔2016〕71 号)[9]和《国务院办公厅关于促进建筑业持续健康发展的意见》(国办发〔2017〕19 号)[10]均明确提出“力争用10年左右的时间，使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%”。铁路行业应根据行业特点和自身情况，在隧道、桥梁和房建等专业推进装配式建(构)筑物设计；在施工中推广应用，如施工生产、生活用房采用装配式房屋，或者采用装配式路面、围墙和排水沟等。

（11）污染治理达标率。环境保护是可持续发展的核心之一，多个设计规范均对环境污染治理十分重视；初步设计和施工图阶段重点关注。铁路环境污染治理措施包括降噪措施、减振措施、水处理措施、大气污染防治措施和固体废物防治措施等。首先，应重视项目自身环境保护设计；其次，应根据项目环境影响报告书、环境影响报告表、环境影响登记表等文件(含变更或补充)及批复要求完善污染治理措施布设，并通过工程环境保护验收、运营期环境保护监测等，确保项目噪声、振动、水等污染物达标排放，固体废物合规处置。

（12）施工现场污染控制率。隧道设计规范有所提及，环境保护设计规范对施工期噪声、振动、水、大气和固体废物污染治理有具体规定；施工图阶段重点关注。各专业设计中应明确施工过程环境保护措施，做好施工组织设计，特别是环境影响评价、水土保持中对工法、工期有特殊要求的应在设计文件中明确体现。施工单位应制定环境保护措施并落实责任，通过自查、环境监理、生态环境部门检查和环(水)保静动态验收等反馈控制，确保环境污染物达标排放。

（13）生态保护红线及相关规划符合性。该指标涵盖较广，较多设计规范均对其有所规定；预可行性研究和可行性研究阶段重点关注。秉持综合选线选址理念，在避开法律、法规等明令禁止建设区域的基础上，选择社会、经济、资源和环境最优方案，并根据行政主管部门管理要求做好后续工程和环境保护设计。

（14）生态敏感区保护措施合规性。目前主要由环保专业承担，各站前专业应加强与环保专业配合，落实规范要求和相应保护措施；初步设计和施工图阶段重点关注。根据项目环境影响报告书(报告表)、生态敏感区影响报告及批复等文件，在环保设计中落实各项环境保护措施和要求。

（15）弃土(渣)场设置合规性。目前仅隧道设计规范中有所提及，应扩大至所有取土、弃土(渣)场设置专业；初步设计和施工图阶段重点关注。该项指标为目前设计审查关注重点，首先，应注重土石方综合利用，从源头减少土石方工程量；其次，应避免将取土、弃土(渣)场设置在法律、法规、环评文件、生态敏感区影响报告等禁止设置区域；最后，应注意取土、弃土(渣)场设置的经济合理性。弃土(渣)场选址应在项目水土保持方案中明确，在开工前所有渣场选址应依法合规，若发生重大变化应重新报批项目水土保持方案或进行弃渣场补充方案报备。

（16）重点保护野生动植物保护措施落实率。桥梁、隧道和环保设计规范中均对该指标有相应规定；初步设计阶段和施工图阶段重点关注。按照《铁路工程环境保护设计规范》(TB 10501—2016)[11]要求，环境影响报告、生态敏感区影响报告及其批复等在设计中逐一落实。

（17）绿色通道设计率。施工图阶段重点关注。按照《铁路工程绿色通道建设指南》(铁总建设〔2013〕94号)、《铁路工程绿化设计和施工质量控制标准(南方地区)》(Q/CR 9526—2019)[12]等规定、标准执行。

（18）水土流失防治率。该指标源自水土保持方案，设计一般不涉及；初步设计阶段、施工图阶段重点关注。需满足项目水土保持方案和水土流失防治目标规定。

（19）基础设施设备易维护性。该指标源自《关于实施绿色公路建设的指导意见》(交办公路〔2016〕93 号)，但在多个铁路设计规范中均有提及；预可行性研究阶段和可行性研究阶段重点关注。根据项目地理位置和区域路网情况统筹布设，创造基础设施维修和机车运用维修等设施设备互用、共用条件，减少冗余和重复建设。

（20）绿色建筑达标率。施工图阶段重点关注。根据《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》(建科〔2017〕53号)，“到2020年，全国城镇绿色建筑占新建建筑比例超过50%”；房建、暖通和电力等专业应按照建筑节能设计规范进行节能设计；铁路行业应根据行业特点和自身情况制订相关目标。

（21）环(水)保投资比例。尚未有设计规范提及，可行性研究阶段、初步设计阶段和施工图阶段重点关注。该指标主要关注环(水)保措施的经济合理性，为决策服务。

4 结论和建议

4.1 结论

绿色铁路发展是铁路行业未来发展的方向和目标，要求在铁路设计、建设和运营全生命周期中贯彻绿色发展理念，努力提高铁路建设项目绿色水平。绿色铁路设计并非全新的概念，是铁路设计规范中高度概括的理念，以及思想落地和具象化的体现，也是绿色铁路发展的第一步。

绿色铁路建设指标体系是绿色铁路发展的体现和具体指导，从相关法律、法规、政策和设计规范等出发，对绿色铁路设计做出了明确指导。设计人员应根据各项绿色铁路建设指标，做好绿色铁路设计，以实现绿色铁路发展目标。

在绿色建筑评价体系和绿色铁路客站评价中，将评价阶段分为设计评价和运行评价，对设计、施工和运行各方面进行全生命周期过程控制。该种评价方式自建立后已持续至今，是一种较为成熟的评价模式。由于绿色铁路建设指标含义、评价方法的区别，借鉴绿色建筑和客站评价体系分阶段评价模式，本文将绿色铁路建设指标分解到不同设计阶段重点关注，符合设计工作进展情况，可以体现绿色铁路发展贯穿项目全生命周期的理念，同时便于设计人员实际操作。

4.2 建议

（1）装配式建(构)筑物比例、绿色建筑达标率等指标应结合铁路行业自身特点和情况深入研究，制订符合铁路发展规律的目标和推进计划。

（2）参照绿色建筑评价体系，按新建、改(扩)建，客运铁路、货运铁路、客货共线铁路，铁路物流中心，车辆厂、动车段(所)，铁路行车公寓、综合楼等，与现行《绿色铁路客站评价标准》(TB/T 10429—2014)共同组成铁路绿色设计评价体系，更好指导绿色铁路设计。

（3）绿色铁路建设指标体系对协调、绿色和共享理念响应较多，可从创新、开放等方面继续完善，如新技术、新材料、新工艺、新设备应用，铁路综合运输枢纽建设，运输服务水平提升(列车时刻实时共享，以及同种或不同运输方式接续换乘信息的开放和共享)等。