地鐵綠色施工評價研究

姚良云 朱月月 李曉娟

福建農林大學交通與土木工程學院

0 概述

隨著我國社會、經濟發展和文化的繁榮，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、污染小的優點被國家所重視。但是，由于地鐵線路建設周期長、缺乏有效的保護手段，進而給環境、交通和居民生活帶來了諸多不便。

城市軌道交通建設采用綠色施工，以彌補傳統建設的不足，這對促進城市軌道交通的健康快速發展具有重要意義。隨著綠色建設的大力推進，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。

為了推動綠色施工，國內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]。后續的相應理論在可持續發展概念的指導下，減小排放的發展模式也是城市交通的發展趨勢。Charles J．Kibert 提出了可持續建筑理論，目的是以可持續發展的理念指導項目建設，努力發揮工程建設在環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]。通過對國內外相關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。

針對國內外的文獻，本文主要將這些相關理論聯系實際工程項目，從實際出發，對青島1號線的施工過程進行分析，進而達到理論聯系實踐的目的，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，并對其施工活動有指導與規范的作用。

1.1 指標體系構建方法

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

1.2 地鐵綠色施工評價指標的選取

1.2.1 壓力指標

（1）設施設備因素：①環保設備使用率；②設備數量的優化。

（2）技術因素：①綠色施工新技術；②場地布置的合理性。

1.2.2 狀態指標

（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）技術措施：①場地布置調整措施；②節水措施；③節材措施；④污染控制措施。

根據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，不難發現該評價過程具有很大灰色性，且其評價過程的依據大多數為不完全信息[4]。灰色理論在處理灰色信息方面具有極大的優勢。

本文擬采用灰色關聯度分析法[5]，通過不同因素之間的灰色關聯來表現因素之間的關系，進而分析出因素發展的相近程度。該方法有利于緩解評價數據的不完備，對數據要求較低，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

以施工實施現狀結果和圖1地鐵工程綠色施工評價指標體系為基礎，結合灰色關聯分析法建立評價模型。

灰色關聯分析法步驟：

（1）根據確定的分析指標體系，收集數據

設n個數據序列形成如下矩陣：

其中m為指標個數，

（2）確定參考數據列

以各指標的最優值（或最劣值）構成參考數據列，記作：

（3）對指標數據進行無量綱化

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）與參考序對應元素的（k=1,…,m,i=1,…,n,n為被評價對象個數）

（5）確定

（6）計算關聯系數

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聯系數。

（7）計算關聯序

計算指標與參考序列對應元素的關聯系數的均值，并稱其為關聯序，記為：

（8）當各指標對綜合評價發揮不一樣的作用時，需對關聯系數求取加權平均值，如（1-6）式：

（9）依據關聯序，得出分析結果

2 地鐵綠色施工評價實證分析

2.1 基于灰色關聯分析法的青島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 名地鐵相關專業人士對青島地鐵一號線的三級指標進行評價，結果見表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）確定參考數據列：

{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 數據計算表

（5）求最小值：

依據（1-5）式，

取ρ=0．5，得

同理得出其他各關聯系數，見表3。

表3 關聯系數值

（6）計算關聯系數的均值：

當各指標同等重要（不考慮權重），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果分析

本文基于灰色關聯法對青島地鐵1號線項目施工過程進行綠色評價，得到的各指標關聯系數的均值，從而對綠色施工水平進行等級評價。結果顯示，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，工人違規操作、設備無效運作[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發現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，培訓內容未反映在具體操作中，導致許多行為不按規定運作。

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、合理的場地布局、培養工人的綠色意識，完成項目的綠色施工規劃。在項目建設期間，要注意實施初步規劃及反饋實施，并及時作出調整。從優化城市地鐵項目綠色施工方案入手，在規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生的環境壓力，注重施工過程的綠色管理[7]。

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

2.3.2 青島1號線綠色施工措施建議

（1）節水措施

第一，在施工期間不斷優化節水施工過程；第二，在進行噴灑或者工業用水時，盡量不用市政自來水，可以利用二次加工符合要求的水，以節省水資源；第三，現場設備、車輛清洗水必須設置循環水設備；第四，確定國內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，采用技術和管理手段，提高物資周轉次數。

（3）區域措施

第一，辦公和生活區域應合理安排，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場，按照綠色施工的要求合理規劃避開綠地；第三，施工現場車輛的出入口避免設置在車道上，避免施工車輛對交通秩序的影響[9]。

（4）環保措施

第一，防塵：運輸建筑垃圾時，施工現場入口和出口設置洗車槽；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域；第四，水污染防治：針對不同污水設定相應的處理措施，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：建筑垃圾在現場垃圾站進行分類和收集，并集中運輸；第七，保護地下設施和文物：在施工前進行適當的調查，施工中發現文物應立即停止操作，并通知當地文物局[11]。此外，要貫徹項目施工人員的有序工作和水電設施的安全，防止施工事故和能源資源的浪費。

3 結語與展望

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合，促進城市地鐵建設的可持續發展。以青島1 號線地鐵施工為例，通過調研和文獻查閱結合灰色關聯法評價了青島1 號線的施工，并結合相應文獻的調查結果，給出了該地鐵線路施工過程中的不足。在后續的研究中，應引入實際的量化模型，給予綠色施工具體的評價標準，利用最后的數據為綠色施工評價帶來更加精確的評價結果，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；隨著科學技術的發展，使綠色建筑技術、設施設備、管理系統等也有所改進，雖然基于大量的數據采集和數據研究，提出了相應的措施，但未來工作仍需要進一步改進。