曾虢霆
(中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司 環(huán)境工程設(shè)計研究院,北京 100055)
綠色鐵路是在規(guī)劃、設(shè)計、施工、運營全過程中,堅持創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念,運用各種綠色技術(shù),在確保鐵路運輸安全、高效的條件下,不斷減小鐵路及配套設(shè)施對自然資源和生態(tài)環(huán)境的影響,引領(lǐng)綜合交通運輸體系發(fā)展,滿足人民低碳生活和綠色出行的需求,具有良好的經(jīng)濟效益和可持續(xù)發(fā)展能力的鐵路。
2014 年5 月,國家鐵路局發(fā)布《綠色鐵路客站評價標(biāo)準(zhǔn)》(TB/T 10429—2014)[1]并于同年8 月1 日實施,該標(biāo)準(zhǔn)對綠色鐵路客站進行了定義并給出了綠色鐵路客站評價指標(biāo)和方法?!惰F路線路設(shè)計規(guī)范》(TB 10098—2017)[2]在總則中明確規(guī)定,“鐵路線路設(shè)計應(yīng)貫徹綠色協(xié)調(diào)發(fā)展理念”,《鐵路車站及樞紐設(shè)計規(guī)范》(TB 10099—2017)[3]、《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》(TB 10003—2016)[4]和《鐵路電力設(shè)計規(guī)范》(TB 10008—2015)[5]等其他不同專業(yè)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范對“綠色”設(shè)計均有所響應(yīng)。
為深入推進鐵路綠色發(fā)展,在《關(guān)于全面推進綠色鐵路發(fā)展的通知》(鐵總發(fā)改〔2018〕147 號)[6]中,將綠色鐵路建設(shè)指標(biāo)體系以資源利用、環(huán)境治理、生態(tài)保護和增長質(zhì)量為主要維度,按照影響重要程度,劃分約束性指標(biāo)和檢測評價指標(biāo)共21項。綠色鐵路建設(shè)指標(biāo)如表1所示。
在設(shè)計中如何全面貫徹綠色鐵路和綠色鐵路建設(shè)理念,以符合鐵路行業(yè)發(fā)展方向、提高設(shè)計理念和水平,是鐵路設(shè)計領(lǐng)域需深入研究的課題。
梳理各專業(yè)設(shè)計規(guī)范,綠色鐵路建設(shè)指標(biāo)與之關(guān)系如下。
(1)《鐵路線路設(shè)計規(guī)范》(TB 10098—2017)等規(guī)范明確提出了“綠色鐵路”或類似設(shè)計理念(要求)。
表1 綠色鐵路建設(shè)指標(biāo)
(2)各規(guī)范中與綠色鐵路建設(shè)指標(biāo)相關(guān)的指標(biāo)共計19項,占綠色鐵路建設(shè)指標(biāo)的90%左右,除增長質(zhì)量維度中綠色建筑達標(biāo)率、環(huán)(水)保投資比例未涉及外,其余指標(biāo)均在設(shè)計規(guī)范中有所體現(xiàn)。
(3)綜合建設(shè)用地指標(biāo)、污染治理達標(biāo)率、生態(tài)保護紅線及相關(guān)規(guī)劃符合性等指標(biāo)在各規(guī)范中體現(xiàn)較多;可再循環(huán)材料使用率、土石方綜合利用率、裝配式建(構(gòu))筑物比例、棄土(渣)場設(shè)置合規(guī)性及施工現(xiàn)場污染控制率等指標(biāo)規(guī)定較少。
(4)水資源智能管控和水資源重復(fù)利用率指標(biāo)主體專業(yè)為給水排水,無縫鐵路鋪設(shè)率指標(biāo)主體專業(yè)為軌道。
(5)各規(guī)范綠色鐵路設(shè)計要求較為籠統(tǒng),即同一條目涉及多個綠色鐵路建設(shè)指標(biāo),理念體現(xiàn)較多、實際指導(dǎo)意義有限;內(nèi)容零散,同一規(guī)范多個條目表述一個綠色鐵路建設(shè)指標(biāo),缺少整合。
(1)綠色發(fā)展理念和綠色鐵路設(shè)計是高度概括的理念,不僅是發(fā)展目標(biāo),也是發(fā)展措施和要求;不僅指代狹義的節(jié)能環(huán)保,更要求廣義的資源、能源、環(huán)境和經(jīng)濟可持續(xù),以及創(chuàng)新、開放和共享等新要求。因此,需要將理念具象化,使其真正落地,從而使設(shè)計人員知曉其含義、明確其要求,才能在設(shè)計中得以貫徹。
(2)鐵路工程是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,包括線、站、橋、隧、房建等站前土建系統(tǒng),以及供電、電力、通信、信息、信號、水、暖等站后機電系統(tǒng),應(yīng)根據(jù)不同類別和不同專業(yè)細化要求,引導(dǎo)各專業(yè)設(shè)計綠色發(fā)展。
(3)各規(guī)范對綠色發(fā)展理念和綠色鐵路設(shè)計要求較籠統(tǒng)且內(nèi)容分散,需要設(shè)計人員熟悉掌握專業(yè)設(shè)計規(guī)范并對綠色鐵路發(fā)展有深刻的認識,綠色鐵路設(shè)計開展初期全面推行存在一定難度。
(4)綠色鐵路設(shè)計是鐵路行業(yè)的發(fā)展目標(biāo)和方向,需要從具體措施評定逐步發(fā)展至綜合性能評定,即從逐條對標(biāo)設(shè)計向綜合設(shè)計發(fā)展。主管部門應(yīng)給予時間進行引導(dǎo)、過渡、完善,直到最終成型。
本文根據(jù)設(shè)計過程,將鐵路設(shè)計劃分為預(yù)可行性研究、可行性研究、初步設(shè)計和施工圖4 個階段,結(jié)合不同階段設(shè)計工作情況和綠色鐵路建設(shè)指標(biāo)定義,按照指標(biāo)可考核、判定性,將21項指標(biāo)分解到不同設(shè)計階段作為重點關(guān)注指標(biāo),具體情況如表2所示。
由表2 可知,預(yù)可行性研究階段重點關(guān)注指標(biāo)6項,約占綠色鐵路建設(shè)指標(biāo)比例為29%;可行性研究階段重點關(guān)注指標(biāo)7 項,約占33%;初步設(shè)計階段重點關(guān)注指標(biāo)10項,約占48%;施工圖階段重點關(guān)注指標(biāo)16項,約占76%。
根據(jù)上述內(nèi)容,從綠色鐵路建設(shè)指標(biāo)體系出發(fā),綠色鐵路設(shè)計實施重點和建議如下。
(1)綜合建設(shè)用地指標(biāo)。多個設(shè)計規(guī)范均提到節(jié)約集約用地理念,綠色鐵路設(shè)計應(yīng)全過程關(guān)注該指標(biāo),確保項目用地滿足《新建鐵路工程項目建設(shè)用地指標(biāo)》(建標(biāo)〔2008〕232號)要求。線路專業(yè)應(yīng)合理布設(shè)平縱斷面,與路基、橋梁、隧道專業(yè)配合,通過不同工程類別(如橋梁代替高填路段、隧道代替深挖路段)實現(xiàn)綜合節(jié)地;站場、基礎(chǔ)設(shè)施維修、車輛運用維修專業(yè)應(yīng)與房建專業(yè)配合,通過多層建筑、高層建筑、聯(lián)合廠房、地下建筑或階梯式建筑等方式集約節(jié)約用地。
(2)可再循環(huán)材料使用率。橋梁設(shè)計規(guī)范提及節(jié)材理念,需擴大涵蓋范圍;施工圖階段重點關(guān)注??稍傺h(huán)材料主要包括金屬材料(鋼材、銅等)、玻璃、鋁合金型材、石膏制品和木材等。應(yīng)進一步關(guān)注鋼結(jié)構(gòu)橋梁的應(yīng)用,結(jié)合鐵路實際情況推進鋼結(jié)構(gòu)橋梁建設(shè);房建專業(yè)應(yīng)結(jié)合工程情況推進鋼結(jié)構(gòu)車站或生產(chǎn)生活用房設(shè)計,參照綠色建筑有關(guān)規(guī)定積極使用可再循環(huán)材料。
(3)土石方綜合利用率。隧道設(shè)計規(guī)范涉及,需擴大設(shè)計范圍;初步設(shè)計和施工圖階段重點關(guān)注。土石方綜合利用是近年來鐵路設(shè)計關(guān)注重點,需路基、站場和隧道等專業(yè)共同配合,充分考慮移挖作填,減少外借土量及棄渣量。剝離表土可用作后期綠化、復(fù)墾覆土;路基、站場工程棄土可用于土方換填或填埋坑塘;隧道棄渣可用作骨料、填料;除此之外,棄土還可用作車站和周邊造地。
表2 不同設(shè)計階段綠色鐵路建設(shè)指標(biāo)關(guān)注情況
(4)清潔能源使用率。目前主要體現(xiàn)在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)“牽引種類”中,需進一步擴大至各用能專業(yè);預(yù)可行性研究和可行性研究階段關(guān)注。應(yīng)貫徹“以電代油”政策,各用能專業(yè)(基礎(chǔ)設(shè)施維修、機械、暖通)應(yīng)減少不可再生能源類設(shè)備使用,選用清潔能源驅(qū)動工器具;積極使用太陽能、空氣能、地?zé)崮艿刃履茉?,如供暖或空調(diào)系統(tǒng)采用空氣源熱泵、地源熱泵等,生活熱水系統(tǒng)采用太陽能熱水設(shè)備、空氣源熱水設(shè)備等,照明采用太陽能或風(fēng)能燈具,車站設(shè)置光伏發(fā)電或風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)等。
(5)水資源智能管控。主體專業(yè)為給水排水;計量器具費用目前含在設(shè)備中計列,不利于核查具體設(shè)置情況;初步設(shè)計和施工圖階段重點關(guān)注。首先,應(yīng)做到三級計量和器具100%配備率;其次,應(yīng)加強計量、監(jiān)測數(shù)據(jù)遠程通信和共享業(yè)務(wù)建設(shè)。
(6)能源智能管控。目前主要在牽引供電和電力設(shè)計規(guī)范中體現(xiàn),應(yīng)擴大覆蓋范圍;計量器具費用目前含在設(shè)備中計列,不利于核查具體設(shè)置情況;初步設(shè)計和施工圖階段重點關(guān)注。首先,各用能專業(yè)應(yīng)做好能源(電、熱力、燃油等)消耗三級計量和器具100%配備率;其次,應(yīng)加強能耗計量、監(jiān)測數(shù)據(jù)遠程通信和共享建設(shè),按要求配備能耗原點動態(tài)監(jiān)控信息化系統(tǒng)或能源管控系統(tǒng)。
(7)通用設(shè)備能效達標(biāo)率。機電系統(tǒng)各專業(yè)對該項指標(biāo)均有關(guān)注,施工圖階段重點關(guān)注。鑒于鐵路建設(shè)項目設(shè)計和施工周期時間一般較長,應(yīng)注意相應(yīng)設(shè)備能效標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范更新和實施情況,避免使用淘汰或低能效產(chǎn)品。
(8)無縫鐵路鋪設(shè)率。主體專業(yè)為軌道,預(yù)可行性研究和可行性研究階段重點關(guān)注。按照《鐵路軌道設(shè)計規(guī)范》(TB 10082—2017)[7]和《鐵路工程節(jié)能設(shè)計規(guī)范》(TB 10016—2016)[8]相關(guān)規(guī)定執(zhí)行,具體要求應(yīng)結(jié)合鐵路實際制定。
(9)水資源重復(fù)利用率。主體專業(yè)為給水排水,預(yù)可行性研究和可行性研究階段重點關(guān)注。應(yīng)加強與站場、房建、基礎(chǔ)設(shè)施維修、動車組設(shè)施等專業(yè)配合;注重低影響開發(fā)理念和設(shè)計,在可行、經(jīng)濟的基礎(chǔ)上加強雨水、中水、沖洗廢水等非常規(guī)水資源利用。除主體工程外,施工場地設(shè)置雨污分流;施工泥漿集中收集后,通過篩分、旋流、壓濾、離心等工藝并輔助藥劑實現(xiàn)固液分離,清水循環(huán)使用或用作混凝土養(yǎng)生、道路沖洗、灑水降塵和施工廠區(qū)綠化等。
(10)裝配式建(構(gòu))筑物比例。目前主要在橋涵設(shè)計規(guī)范中有所體現(xiàn),施工圖階段重點關(guān)注。裝配式建(構(gòu))筑物為我國可持續(xù)發(fā)展推行方向之一,《國務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》(國辦發(fā)〔2016〕71 號)[9]和《國務(wù)院辦公廳關(guān)于促進建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》(國辦發(fā)〔2017〕19 號)[10]均明確提出“力爭用10年左右的時間,使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達到30%”。鐵路行業(yè)應(yīng)根據(jù)行業(yè)特點和自身情況,在隧道、橋梁和房建等專業(yè)推進裝配式建(構(gòu))筑物設(shè)計;在施工中推廣應(yīng)用,如施工生產(chǎn)、生活用房采用裝配式房屋,或者采用裝配式路面、圍墻和排水溝等。
(11)污染治理達標(biāo)率。環(huán)境保護是可持續(xù)發(fā)展的核心之一,多個設(shè)計規(guī)范均對環(huán)境污染治理十分重視;初步設(shè)計和施工圖階段重點關(guān)注。鐵路環(huán)境污染治理措施包括降噪措施、減振措施、水處理措施、大氣污染防治措施和固體廢物防治措施等。首先,應(yīng)重視項目自身環(huán)境保護設(shè)計;其次,應(yīng)根據(jù)項目環(huán)境影響報告書、環(huán)境影響報告表、環(huán)境影響登記表等文件(含變更或補充)及批復(fù)要求完善污染治理措施布設(shè),并通過工程環(huán)境保護驗收、運營期環(huán)境保護監(jiān)測等,確保項目噪聲、振動、水等污染物達標(biāo)排放,固體廢物合規(guī)處置。
(12)施工現(xiàn)場污染控制率。隧道設(shè)計規(guī)范有所提及,環(huán)境保護設(shè)計規(guī)范對施工期噪聲、振動、水、大氣和固體廢物污染治理有具體規(guī)定;施工圖階段重點關(guān)注。各專業(yè)設(shè)計中應(yīng)明確施工過程環(huán)境保護措施,做好施工組織設(shè)計,特別是環(huán)境影響評價、水土保持中對工法、工期有特殊要求的應(yīng)在設(shè)計文件中明確體現(xiàn)。施工單位應(yīng)制定環(huán)境保護措施并落實責(zé)任,通過自查、環(huán)境監(jiān)理、生態(tài)環(huán)境部門檢查和環(huán)(水)保靜動態(tài)驗收等反饋控制,確保環(huán)境污染物達標(biāo)排放。
(13)生態(tài)保護紅線及相關(guān)規(guī)劃符合性。該指標(biāo)涵蓋較廣,較多設(shè)計規(guī)范均對其有所規(guī)定;預(yù)可行性研究和可行性研究階段重點關(guān)注。秉持綜合選線選址理念,在避開法律、法規(guī)等明令禁止建設(shè)區(qū)域的基礎(chǔ)上,選擇社會、經(jīng)濟、資源和環(huán)境最優(yōu)方案,并根據(jù)行政主管部門管理要求做好后續(xù)工程和環(huán)境保護設(shè)計。
(14)生態(tài)敏感區(qū)保護措施合規(guī)性。目前主要由環(huán)保專業(yè)承擔(dān),各站前專業(yè)應(yīng)加強與環(huán)保專業(yè)配合,落實規(guī)范要求和相應(yīng)保護措施;初步設(shè)計和施工圖階段重點關(guān)注。根據(jù)項目環(huán)境影響報告書(報告表)、生態(tài)敏感區(qū)影響報告及批復(fù)等文件,在環(huán)保設(shè)計中落實各項環(huán)境保護措施和要求。
(15)棄土(渣)場設(shè)置合規(guī)性。目前僅隧道設(shè)計規(guī)范中有所提及,應(yīng)擴大至所有取土、棄土(渣)場設(shè)置專業(yè);初步設(shè)計和施工圖階段重點關(guān)注。該項指標(biāo)為目前設(shè)計審查關(guān)注重點,首先,應(yīng)注重土石方綜合利用,從源頭減少土石方工程量;其次,應(yīng)避免將取土、棄土(渣)場設(shè)置在法律、法規(guī)、環(huán)評文件、生態(tài)敏感區(qū)影響報告等禁止設(shè)置區(qū)域;最后,應(yīng)注意取土、棄土(渣)場設(shè)置的經(jīng)濟合理性。棄土(渣)場選址應(yīng)在項目水土保持方案中明確,在開工前所有渣場選址應(yīng)依法合規(guī),若發(fā)生重大變化應(yīng)重新報批項目水土保持方案或進行棄渣場補充方案報備。
(16)重點保護野生動植物保護措施落實率。橋梁、隧道和環(huán)保設(shè)計規(guī)范中均對該指標(biāo)有相應(yīng)規(guī)定;初步設(shè)計階段和施工圖階段重點關(guān)注。按照《鐵路工程環(huán)境保護設(shè)計規(guī)范》(TB 10501—2016)[11]要求,環(huán)境影響報告、生態(tài)敏感區(qū)影響報告及其批復(fù)等在設(shè)計中逐一落實。
(17)綠色通道設(shè)計率。施工圖階段重點關(guān)注。按照《鐵路工程綠色通道建設(shè)指南》(鐵總建設(shè)〔2013〕94號)、《鐵路工程綠化設(shè)計和施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)(南方地區(qū))》(Q/CR 9526—2019)[12]等規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
(18)水土流失防治率。該指標(biāo)源自水土保持方案,設(shè)計一般不涉及;初步設(shè)計階段、施工圖階段重點關(guān)注。需滿足項目水土保持方案和水土流失防治目標(biāo)規(guī)定。
(19)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備易維護性。該指標(biāo)源自《關(guān)于實施綠色公路建設(shè)的指導(dǎo)意見》(交辦公路〔2016〕93 號),但在多個鐵路設(shè)計規(guī)范中均有提及;預(yù)可行性研究階段和可行性研究階段重點關(guān)注。根據(jù)項目地理位置和區(qū)域路網(wǎng)情況統(tǒng)籌布設(shè),創(chuàng)造基礎(chǔ)設(shè)施維修和機車運用維修等設(shè)施設(shè)備互用、共用條件,減少冗余和重復(fù)建設(shè)。
(20)綠色建筑達標(biāo)率。施工圖階段重點關(guān)注。根據(jù)《建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展“十三五”規(guī)劃》(建科〔2017〕53號),“到2020年,全國城鎮(zhèn)綠色建筑占新建建筑比例超過50%”;房建、暖通和電力等專業(yè)應(yīng)按照建筑節(jié)能設(shè)計規(guī)范進行節(jié)能設(shè)計;鐵路行業(yè)應(yīng)根據(jù)行業(yè)特點和自身情況制訂相關(guān)目標(biāo)。
(21)環(huán)(水)保投資比例。尚未有設(shè)計規(guī)范提及,可行性研究階段、初步設(shè)計階段和施工圖階段重點關(guān)注。該指標(biāo)主要關(guān)注環(huán)(水)保措施的經(jīng)濟合理性,為決策服務(wù)。
綠色鐵路發(fā)展是鐵路行業(yè)未來發(fā)展的方向和目標(biāo),要求在鐵路設(shè)計、建設(shè)和運營全生命周期中貫徹綠色發(fā)展理念,努力提高鐵路建設(shè)項目綠色水平。綠色鐵路設(shè)計并非全新的概念,是鐵路設(shè)計規(guī)范中高度概括的理念,以及思想落地和具象化的體現(xiàn),也是綠色鐵路發(fā)展的第一步。
綠色鐵路建設(shè)指標(biāo)體系是綠色鐵路發(fā)展的體現(xiàn)和具體指導(dǎo),從相關(guān)法律、法規(guī)、政策和設(shè)計規(guī)范等出發(fā),對綠色鐵路設(shè)計做出了明確指導(dǎo)。設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)各項綠色鐵路建設(shè)指標(biāo),做好綠色鐵路設(shè)計,以實現(xiàn)綠色鐵路發(fā)展目標(biāo)。
在綠色建筑評價體系和綠色鐵路客站評價中,將評價階段分為設(shè)計評價和運行評價,對設(shè)計、施工和運行各方面進行全生命周期過程控制。該種評價方式自建立后已持續(xù)至今,是一種較為成熟的評價模式。由于綠色鐵路建設(shè)指標(biāo)含義、評價方法的區(qū)別,借鑒綠色建筑和客站評價體系分階段評價模式,本文將綠色鐵路建設(shè)指標(biāo)分解到不同設(shè)計階段重點關(guān)注,符合設(shè)計工作進展情況,可以體現(xiàn)綠色鐵路發(fā)展貫穿項目全生命周期的理念,同時便于設(shè)計人員實際操作。
(1)裝配式建(構(gòu))筑物比例、綠色建筑達標(biāo)率等指標(biāo)應(yīng)結(jié)合鐵路行業(yè)自身特點和情況深入研究,制訂符合鐵路發(fā)展規(guī)律的目標(biāo)和推進計劃。
(2)參照綠色建筑評價體系,按新建、改(擴)建,客運鐵路、貨運鐵路、客貨共線鐵路,鐵路物流中心,車輛廠、動車段(所),鐵路行車公寓、綜合樓等,與現(xiàn)行《綠色鐵路客站評價標(biāo)準(zhǔn)》(TB/T 10429—2014)共同組成鐵路綠色設(shè)計評價體系,更好指導(dǎo)綠色鐵路設(shè)計。
(3)綠色鐵路建設(shè)指標(biāo)體系對協(xié)調(diào)、綠色和共享理念響應(yīng)較多,可從創(chuàng)新、開放等方面繼續(xù)完善,如新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備應(yīng)用,鐵路綜合運輸樞紐建設(shè),運輸服務(wù)水平提升(列車時刻實時共享,以及同種或不同運輸方式接續(xù)換乘信息的開放和共享)等。