姚良云 朱月月 李曉娟

福建農(nóng)林大學(xué)交通與土木工程學(xué)院

0 概述

隨著我國(guó)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和文化的繁榮，越來(lái)越多的人口遷移到城市，導(dǎo)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(diǎn)被國(guó)家所重視。但是，由于地鐵線路建設(shè)周期長(zhǎng)、缺乏有效的保護(hù)手段，進(jìn)而給環(huán)境、交通和居民生活帶來(lái)了諸多不便。

城市軌道交通建設(shè)采用綠色施工，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)建設(shè)的不足，這對(duì)促進(jìn)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(jìn)，對(duì)地鐵綠色施工的評(píng)價(jià)有效地將綠色施工與實(shí)際項(xiàng)目相結(jié)合，切實(shí)解決施工過(guò)程中的各類(lèi)問(wèn)題，為綠色施工奠定了一定的理論基礎(chǔ)。

為了推動(dòng)綠色施工，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)綠色建筑評(píng)價(jià)進(jìn)行了積極的研究。1994 年，加拿大學(xué)者Chris Bmdshaw 首先提出了綠色交通的概念[1]。后續(xù)的相應(yīng)理論在可持續(xù)發(fā)展概念的指導(dǎo)下，減小排放的發(fā)展模式也是城市交通的發(fā)展趨勢(shì)。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(dǎo)項(xiàng)目建設(shè)，努力發(fā)揮工程建設(shè)在環(huán)境保護(hù)和資源保護(hù)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(píng)價(jià)指標(biāo)，利用該分析法進(jìn)行相應(yīng)的工程評(píng)價(jià)[3]。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)綠色建筑評(píng)價(jià)文獻(xiàn)的閱讀和分析，研究地鐵綠色建筑評(píng)價(jià)具有重要意義。

針對(duì)國(guó)內(nèi)外的文獻(xiàn)，本文主要將這些相關(guān)理論聯(lián)系實(shí)際工程項(xiàng)目，從實(shí)際出發(fā)，對(duì)青島1號(hào)線的施工過(guò)程進(jìn)行分析，進(jìn)而達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)踐的目的，并評(píng)估青島1號(hào)線的施工過(guò)程。

1 地鐵綠色施工評(píng)價(jià)

城市地鐵項(xiàng)目綠色施工評(píng)價(jià)的對(duì)象是整個(gè)綠色施工過(guò)程，通過(guò)對(duì)城市地鐵項(xiàng)目綠色施工評(píng)價(jià)對(duì)象的研究，構(gòu)建一套全面、完整的城市地鐵項(xiàng)目綠色施工評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，可以為城市地鐵交通項(xiàng)目的綠色施工活動(dòng)提供一定的理論依據(jù)，并對(duì)其施工活動(dòng)有指導(dǎo)與規(guī)范的作用。

1.1 指標(biāo)體系構(gòu)建方法

本文擬采用“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”（PSR）框架構(gòu)建城市地鐵項(xiàng)目綠色施工評(píng)價(jià)體系，調(diào)查研究方法用于識(shí)別相應(yīng)的壓力指標(biāo)、狀態(tài)指標(biāo)和響應(yīng)指標(biāo)，反映壓力表面可能影響生態(tài)系統(tǒng)的人類(lèi)活動(dòng)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(píng)價(jià)指標(biāo)的選取

1.2.1 壓力指標(biāo)

（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(chǎng)地布置的合理性。

1.2.2 狀態(tài)指標(biāo)

（1）能源、資源消耗：①能源消耗情況；②場(chǎng)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(yīng)指標(biāo)

（1）管理措施：①綠色施工培訓(xùn)制度；②綠色施工組織管理。

（2）技術(shù)措施：①場(chǎng)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(gè)詳細(xì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系框架，見(jiàn)圖1。

1.3 地鐵綠色施工評(píng)價(jià)的方法

考慮到城市地鐵交通項(xiàng)目綠色施工評(píng)價(jià)的以上問(wèn)題，不難發(fā)現(xiàn)該評(píng)價(jià)過(guò)程具有很大灰色性，且其評(píng)價(jià)過(guò)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(shì)。

本文擬采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法[5]，通過(guò)不同因素之間的灰色關(guān)聯(lián)來(lái)表現(xiàn)因素之間的關(guān)系，進(jìn)而分析出因素發(fā)展的相近程度。該方法有利于緩解評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的不完備，對(duì)數(shù)據(jù)要求較低，更適合對(duì)地鐵施工進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。

圖1 地鐵工程綠色施工評(píng)價(jià)指標(biāo)體系框架

1.4 地鐵綠色施工評(píng)價(jià)模型的建立

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

灰色關(guān)聯(lián)分析法步驟：

（1）根據(jù)確定的分析指標(biāo)體系，收集數(shù)據(jù)

設(shè)n個(gè)數(shù)據(jù)序列形成如下矩陣：

其中m為指標(biāo)個(gè)數(shù)，

（2）確定參考數(shù)據(jù)列

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

（3）對(duì)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化

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

（4）絕對(duì)差值

即逐個(gè)計(jì)算每個(gè)被評(píng)價(jià)對(duì)象指標(biāo)序列（比較序列）與參考序?qū)?yīng)元素的（k=1,…,m,i=1,…,n,n為被評(píng)價(jià)對(duì)象個(gè)數(shù)）

（5）確定

（6）計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)

由（1-3）式，分別計(jì)算每個(gè)比較序列與參考序列對(duì)應(yīng)元素的關(guān)聯(lián)系數(shù)。

（7）計(jì)算關(guān)聯(lián)序

計(jì)算指標(biāo)與參考序列對(duì)應(yīng)元素的關(guān)聯(lián)系數(shù)的均值，并稱(chēng)其為關(guān)聯(lián)序，記為：

（8）當(dāng)各指標(biāo)對(duì)綜合評(píng)價(jià)發(fā)揮不一樣的作用時(shí)，需對(duì)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(píng)價(jià)實(shí)證分析

2.1 基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的青島1號(hào)線項(xiàng)目綠色施工評(píng)價(jià)

（1）確定指標(biāo)集

根據(jù)上述的地鐵工程綠色施工評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，分為三層指標(biāo)：

一級(jí)指標(biāo)：S={A,B,C}={壓力指標(biāo)，狀態(tài)指標(biāo)，響應(yīng)指標(biāo)}

二級(jí)指標(biāo)：A={A1,A2}、B={B1,B2}、C={C1,C2}

三級(jí)指標(biāo)：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(píng)價(jià)集

該案例確定的評(píng)價(jià)集G={低，中，較高，高}，在評(píng)價(jià)過(guò)程中，15 名地鐵相關(guān)專(zhuān)業(yè)人士對(duì)青島地鐵一號(hào)線的三級(jí)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 三級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)表

（3）將以上表格進(jìn)行整理，得到指標(biāo)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(jì)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(jiàn)表3。

表3 關(guān)聯(lián)系數(shù)值

（6）計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)的均值：

當(dāng)各指標(biāo)同等重要（不考慮權(quán)重），這四個(gè)被評(píng)價(jià)等級(jí)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(hào)線綠色施工水平較高。

（7）綠色施工綜合評(píng)價(jià)結(jié)果分析

本文基于灰色關(guān)聯(lián)法對(duì)青島地鐵1號(hào)線項(xiàng)目施工過(guò)程進(jìn)行綠色評(píng)價(jià)，得到的各指標(biāo)關(guān)聯(lián)系數(shù)的均值，從而對(duì)綠色施工水平進(jìn)行等級(jí)評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示，該項(xiàng)目整體上達(dá)到了綠色施工的要求。但是從本文建立的綠色施工評(píng)價(jià)等級(jí)情況看，還存在著個(gè)別因素影響著項(xiàng)目的綠色施工評(píng)價(jià)，下文將對(duì)青島1號(hào)線施工存在的不足進(jìn)行分析。

2.2 青島1號(hào)線施工存在的不足

通過(guò)上述評(píng)價(jià)方法分析可知，青島1 號(hào)線施工有以下不足之處：

（1）青島地鐵1號(hào)線的路線長(zhǎng)，沿線環(huán)境比較復(fù)雜。施工過(guò)程中涉及多條地下管線開(kāi)挖，土方運(yùn)輸和物料加工、防塵，加強(qiáng)綠化和輔助施工，在此過(guò)程中消耗了過(guò)量的水。 此外，工人違規(guī)操作、設(shè)備無(wú)效運(yùn)作[6]。因此，該項(xiàng)目在能源消耗和用水量方面未達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，導(dǎo)致能源消耗。

（2）青島地鐵1 號(hào)線綠色施工管理措施系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)該項(xiàng)目沒(méi)有成立專(zhuān)門(mén)的綠色施工管理組織，綠色施工培訓(xùn)體系投入不多，實(shí)施效果一般，培訓(xùn)內(nèi)容未反映在具體操作中，導(dǎo)致許多行為不按規(guī)定運(yùn)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(xiàng)目實(shí)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(chǎng)地布局、培養(yǎng)工人的綠色意識(shí)，完成項(xiàng)目的綠色施工規(guī)劃。在項(xiàng)目建設(shè)期間，要注意實(shí)施初步規(guī)劃及反饋實(shí)施，并及時(shí)作出調(diào)整。從優(yōu)化城市地鐵項(xiàng)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(xiàng)目施工前端產(chǎn)生的環(huán)境壓力，注重施工過(guò)程的綠色管理[7]。

（2）在城市地鐵項(xiàng)目建設(shè)的全過(guò)程中，要采取綠色建設(shè)管理措施和技術(shù)措施，建立專(zhuān)業(yè)的綠色施工管理監(jiān)督隊(duì)伍、綠色施工培訓(xùn)體系、系統(tǒng)能源消耗體系；利用技術(shù)以及相應(yīng)的管理措施，達(dá)到節(jié)約能源資源，減少污染的目的。

2.3.2 青島1號(hào)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(guò)程；第二，在進(jìn)行噴灑或者工業(yè)用水時(shí)，盡量不用市政自來(lái)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(chǎng)設(shè)備、車(chē)輛清洗水必須設(shè)置循環(huán)水設(shè)備；第四，確定國(guó)內(nèi)和工程用水的配額指標(biāo)，并分別作為評(píng)估的重要指標(biāo)進(jìn)行衡量[8]。

（2）材料措施

第一，在審查圖紙時(shí)，檢查材料用量是否合理；第二，根據(jù)實(shí)際材料的損耗量和儲(chǔ)存量，安排材料采購(gòu)；第三，減少長(zhǎng)途材料運(yùn)輸，選擇距離近的材料采購(gòu)地點(diǎn)；第四，保證物料運(yùn)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(yīng)合理安排，盡量使用輕鋼活動(dòng)材料搭建板房；第二，在較長(zhǎng)時(shí)間的施工現(xiàn)場(chǎng)，按照綠色施工的要求合理規(guī)劃避開(kāi)綠地；第三，施工現(xiàn)場(chǎng)車(chē)輛的出入口避免設(shè)置在車(chē)道上，避免施工車(chē)輛對(duì)交通秩序的影響[9]。

（4）環(huán)保措施

第一，防塵：運(yùn)輸建筑垃圾時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)入口和出口設(shè)置洗車(chē)槽；第二，噪聲和振動(dòng)控制：采取噪聲和振動(dòng)隔離措施，合理安排施工時(shí)間，減少噪聲污染對(duì)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(duì)不同污水設(shè)定相應(yīng)的處理措施，對(duì)于有毒有害的液體廢物，如化學(xué)品，及時(shí)收集并按規(guī)定處理，避免污染水資源[10]；第五，土壤保護(hù)：回收有毒有害廢物；第六，建筑垃圾控制：建筑垃圾在現(xiàn)場(chǎng)垃圾站進(jìn)行分類(lèi)和收集，并集中運(yùn)輸；第七，保護(hù)地下設(shè)施和文物：在施工前進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)查，施工中發(fā)現(xiàn)文物應(yīng)立即停止操作，并通知當(dāng)?shù)匚奈锞諿11]。此外，要貫徹項(xiàng)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(fèi)。

3 結(jié)語(yǔ)與展望

本文通過(guò)對(duì)城市地鐵交通項(xiàng)目綠色施工進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到了影響綠色施工的關(guān)鍵因素，并提出針對(duì)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(xiàng)目與綠色施工有效結(jié)合，促進(jìn)城市地鐵建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。以青島1 號(hào)線地鐵施工為例，通過(guò)調(diào)研和文獻(xiàn)查閱結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)法評(píng)價(jià)了青島1 號(hào)線的施工，并結(jié)合相應(yīng)文獻(xiàn)的調(diào)查結(jié)果，給出了該地鐵線路施工過(guò)程中的不足。在后續(xù)的研究中，應(yīng)引入實(shí)際的量化模型，給予綠色施工具體的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，利用最后的數(shù)據(jù)為綠色施工評(píng)價(jià)帶來(lái)更加精確的評(píng)價(jià)結(jié)果，并給出相應(yīng)的控制措施。但是，不同的項(xiàng)目具有不同的項(xiàng)目特征和差異，因此所采取的措施具有局限性；隨著科學(xué)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(jìn)，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(yīng)的措施，但未來(lái)工作仍需要進(jìn)一步改進(jìn)。