城市轨道交通建筑的绿色评价体系

2022-01-20 08:24杨建荣上海市建筑科学研究院有限公司上海200032
绿色建筑 2021年5期
关键词:轨道交通车站绿色

杨建荣,方 舟, 季 亮 (上海市建筑科学研究院有限公司, 上海 200032)

城市轨道交通是大中型城市交通的主动脉,是高效率城市交通的核心载体。据统计,地铁每天都承载城市常住人口 20%~40% 当量人次的交通运输,极大缓解城市地面交通的压力,提升整个城市经济活动的效率。近年,我国城市轨道交通建设速度和规模突飞猛进。据中国城市轨道交通协会《城市轨道交通 2020 年度统计和分析报告》,截止到 2020 年底,中国大陆地区共有 45 个城市开通城市轨道交通运营线路共 244 条,运营线路总长度 7 969.7 km。其中,地铁运营线路 6 280.8 km,占比 78.8%;其他制式城市轨道交通线路 1 688.9 km,占比 21.2%,当年新增运营线路长度 1 233.5 km[1]。

城市轨道交通的快速发展,对能源消耗、环境舒适度提出了高要求。根据中国城市轨道交通协会统计,目前,共有43 个城市新一轮轨道交通建设规划获得国家批复,规划线路里程超过 1 万 km。城市轨道交通能耗中 50%~60% 为牵引能耗,40%~50% 为环控能耗。并且由于人们对站台和列车中空气质量、温湿度的要求不断提高,总能耗及环控系统精细化管控的挑战将日益凸显。随着绿色建筑、生态城区进入规模化、成熟化发展,地铁作为城市建设的重要组成部分,也同样需要提升整体的绿色性能。

1 国内外绿色城市轨道交通评价体系发展情况

1.1 国外绿色城市轨道绿色评价体系发展现状

Jacco Farla.C 等(1999 年)认为绿色交通的实施面临 3大主要问题,即管理制度问题、技术与车辆发展问题、燃料基础设施获得问题[2]。M.Hatzopoulou 和 E.Miller (2008年)提出以可持续发展为原则的交通政策应进行进一步整合,以促进绿色交通的发展[3]。Fusum Ulengin(2010 年)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[4]。

基于绿色城市轨道交通的各种发展理念,一些国家在城市轨道交通的绿色评价方面做了以下尝试和应用。

(1)在印度,2015 年推出了《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)。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,评价对象为基于铁轨的捷运系统,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。评价标准由选址与规划、用水效率、用能效率、节材、室内环境与舒适性、创新 6 部分内容构成。2016 年又推了《绿色既有捷运系统评价标准(试用版)》(IGBC Green Existing Mass Rapid Transit System Rating),评价对象为运行满 2 a 的既有捷运系统,评价标准由选址与车站管理、用水效率、用能效率、室内环境与乘客舒适性、创新 5 部分内容构成。

(2)在美国,LEED 绿色建筑标准体系得到了广泛的认可和应用。评分规则类似于 LEED v4,但针对运输系统部分条文进行了适当调整,如增加了多式联运和场所建设等评分条文。某些先决条件和得分点针对运输系统的特点,提供了其他可遵守路径,如 EA 的最低能耗表现和 EQ的最低室内空气质量性能。目前通过 LEED 认证的 3 个轨道交通项目均在北美地区,其中包括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)和纽约大都会地铁公司的Corona 车辆维修中心(银级)。

(3)英国 BRE 机构推出的 CEEQUAL 是一套针对土木工程、基础设施、园林绿化及公共空间工程等的可持续性能评估体系。其评价内容由项目实施策略、管理模式、人文和社区、土地利用与景观、历史环境、生态学和生物多样性、水环境(淡水及海洋)、物理资源的使用管理和交通等 9 个方面构成。

1.2 我国绿色城市轨道交通评价标准研究现状

目前,我国绿色城市轨道交通评价体系的主要研究如表1 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》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;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);内蒙古包头市于 2016 年研究编制了《包头市绿色轨道交通实施方案》;上海市从 2016 年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。2019 年中国建筑节能协会发布《绿色城市轨道交通车站评价标准》。

表1 我国主要绿色城市轨道交通评价标准研究现状

其他省市,如北京市 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 2018 年住建部的科学技术支撑计划“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。

常见办公、商场等民用建筑的绿色技术策略,在轨道交通建筑中直接应用存在巨大挑战。民用建筑的使用者密度较低、长期停留、连续使用强度较为均匀,而城市轨道交通的使用者是密度超高、短期停留,且具有显著早晚高峰效应;民用建筑层高较高、重点关注地上,因此自然采光、窗户开启面积、外围护结构隔声性能等是重点。地铁站厅作为一类特殊的建筑类型,在建筑、给排水、暖通、电气和结构等设计方面具有很强的特殊性和专业性,对防火防灾疏散的设计尤为关注:在建设过程中,由于施工环境的特殊性,在绿色施工管理方面的侧重点与地上建筑有所不同;在运营过程中,由于地下热湿环境的不同,在地铁站厅的运营管理方面也与常见民用建筑大有差异。

目前涵盖轨道交通领域整体的绿色评价体系尚属空白,而现有民用绿色建筑技术体系很难完全适用,为此亟须进行针对性的分析研究,甄别适用于地铁站厅、地铁车辆段建设的绿色关键技术,提升当前地铁的绿色、健康性能,并结合当前对安全、人文性能的新要求,支撑我国轨道交通的高水平建设和管理。为此提出中国工程标准化协会组织编制的T/CECS 724—2020《绿色城市轨道交通建筑评价标准》,该标准将适应未来城市轨道交通的规模化和绿色化发展需求,成为我国绿色标准体系的有益补充,对轨道交通建筑的绿色化发展具有积极意义。

2 T/CECS 724—2020 介绍

2.1 主要技术内容

城市轨道交通整体建设中,最重要的两个组成部分是车站和车辆基地,是 T/CECS 724—2020 评价对象。由于车站和车辆基地的功能差异性较大,因此,在 T/CECS 724—2020 中设置了两个独立的章节,分别针对车站和车辆基地建立评价指标体系,使两者可以根据自身的特点分别进行评价。同时,绿色城市轨道交通的规划建设周期较长,为调动轨道交通绿色建设积极性,加强规划建设全过程控制,标准将绿色城市轨道交通评价分为“预评价”和“运行评价”,运行评价将在城市轨道交通正式运营后进行。

2.2 评价指标体系

绿色城市轨道交通建筑评价指标体系由安全耐久、环境健康、资源节约、施工管理、运营服务 5 类指标组成。评价指标与 GB/T 50378—2019《绿色建筑评价标准》相对应,但是由于轨道交通的施工和运行阶段的管理对城市的影响更为凸显,因此施工管理和运营服务单独成章。每类指标包括控制项和评分项。为了鼓励绿色城市轨道交通建筑采用创新的建筑技术和产品,建造更高性能的绿色城市轨道交通建筑,评价指标体系还统一设置“创新”加分项,加分项主要是技术创新的条文。绿色城市轨道交通建筑评价体系示意如图1 所示。

图1 绿色城市轨道交通建筑评价体系示意图

2.3 评价要求与等级划分

绿色城市轨道交通建筑划分为基本级、一星级、二星级、三星级 4 个等级。其星级确定应符合下列规定:一星级、 二星级、 三星级 3 个等级均应满足 T/CECS 724—2020所有控制项的要求,且各类指标的评分项得分不应小于评分项满分值的 30%。

控制项是绿色城市轨道交通建筑的强制性条款,是绿色城市轨道交通建筑的必备条件,全部满足控制项要求的城市轨道交通建筑,方可认为已具备绿色城市轨道交通建筑的基本性能。绿色城市轨道交通建筑评价应根据评价总得分按表2 确定等级。

表2 绿色城市轨道交通建筑评价等级

2.4 主要关键技术指标

2.4.1 车 站

(1)在“安全耐久”板块,强调了车站应具有针对火灾、水灾、风灾、地震、冰雪和雷击等灾害的预防措施;强调了车站进站闸机前应设置安检区域,设置安全标志;对于站台设置额外的动态安全储备设置评分项;对于车站楼扶梯、闸机和栅栏门、出入口通行能力预留安全余量设置评分项,关注车站的疏散时间。

(2)在“环境健康”板块, 规定车站建筑的公共卫生间设置单独的污气排放管道并保持负压,按卫生间换气次数作为主要评价指标;对于车站内的防霉菌措施提出要求,设置评分项;分别针对地上车站和地下车站提出相关改善声环境及光环境的措施。

(3)在“资源节约”板块,鼓励车站合理结合周边建筑建设,与其他城市交通实现便捷换乘,提供便民服务设施,分别设置评分项;鼓励对车站建筑的空调负荷进行预测分析,合理设计车站的通风空调系统容量;风井和冷却塔应设置在通风良好的地方;合理采用绿色建材;车站冷热源机组及输配系统,按性能系数提升幅度实施评价;提倡使用较高用水效率等级的卫生器具,以用水效率等级作为评价关键指标;鼓励使用多种类建筑装修选用工业化内装部品,并按采用的工业化内装部品种类进行评价。

(4)在“施工管理”板块,提出根据工程场地周边的道路及交通状况编制并实施交通组织专项方案,遵循少占道、少扰民的原则,减少对城市交通的影响;围挡整体设计,造型、色彩、图案与周围环境相协调。

(5)在“运营服务”板块,强调在大型换乘站设置母婴室;卫生间设置婴儿座椅;站台设置爱心座椅和 USB 接口;设置无障碍电梯及盲文盲道、车站设计满足老年人使用需求、设置智慧售票系统、智慧查询系统及智慧预告系统。

2.4.2 车辆基地

(1)在“安全耐久”板块,提出在建筑场地内合理设计道路的安全距离、行进路线,并设置防护隔离,保证人车分流;在场区内采取提升消防安全的措施。

(2)在“环境健康”板块,强调充分保护或修复场地生态环境;照明控制采用分区控制和智能控制。

(3)在“资源节约”板块,提出车辆基地规划设计便于基地员工生活生产;在场库内采用局部降温措施;车辆基地针对不同类型的建筑采用不同类型的太阳能系统;车废水循环回用;采用装配式的方式进行设计及建设;规定车辆基地建筑本体围护结构性能及采用的冷水机组能效的提升等级,按提升幅度实施评价;鼓励合理采用可再生能源,包括太阳能光热和太阳能光伏技术,并以“可再生能源利用率”进行评价;提倡采用不同种类的组合工业化预制构件,按预制构件种类评价;车辆基地建筑内部需设置合理的自然通风,营造舒适的室内热环境,按自然通风房间比例实施评价;鼓励采用较高节水效率的生活卫生器具和其他节水措施,以节水器具用水效率为主要指标进行评价;提倡采用雨水、冷凝水、中水等非传统水源,计算非传统水源利用率及雨水径流控制率等指标实施评价。

(4)在“施工管理”板块,鼓励制定土方处置规划,对开挖土方进行再利用,采取有效措施防止水土流失;充分利用车辆段(停车场)内场地进行临建布置,避免占用征地红线范围外耕地。

(5)在“运营管理”板块,提出设置能耗监测、水耗监测及环境监测系统。

绿色轨道交通的建设,可有效降低地面道路通行压力并减少汽车碳排放,降低人均碳排放指标,对于提升城市运行效率、降低全国整体交通碳排放具有重要贡献。同时,在建设过程中全程贯彻绿色低碳的技术理念,对于降低建设过程碳排放、为绿色运营提供良好的条件具有重要意义。

3 结 语

绿色交通是我国交通领域的必然发展趋势,轨道交通是交通领域的重要分支;也是生态城市建设背景下的重要组成部分,迫切需要系统的绿色建设及运营理论及标准的指导。近期全国新增和延长地铁线路建设规模将达上千千米,截止到 2035 年更将达到 5 000 多千米,重点经济带如长三角经济带、珠三角经济带和京津冀经济带将进入城市轨道交通高速建设期。面对巨大建设量,T/CECS 724—2020 填补了城市轨道交通领域绿色建设的空白,也成为我国建设工程领域绿色标准体系的重要补充,为城市绿色和低碳化发展具有重要支撑作用。

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