綠色城市軌道交通標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用案例解析

　　摘要：中國城市軌道交通近幾年快速發(fā)展，對(duì)綠色化建設(shè)也提出了高要求，上海軌道交通14號(hào)線依據(jù)T/CECS724—2020《綠色城市軌道交通建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》開展綠色實(shí)踐，本文詳細(xì)介紹了14號(hào)線在安全耐久、環(huán)境健康、資源節(jié)約、運(yùn)營服務(wù)四方面的一系列技術(shù)措施，為未來綠色城市軌道交通的發(fā)展提供示范作用。

　　關(guān)鍵詞：綠色城市軌道交通;安全耐久;環(huán)境健康;資源節(jié)約;運(yùn)營服務(wù)

　　引言

　　近幾年，我國城市軌道交通建設(shè)速度和規(guī)模突飛猛進(jìn)。截至2020年底，中國大陸地區(qū)共有45個(gè)城市開通城市軌道交通運(yùn)營線路244條，運(yùn)營線路總長度7969.7km。其中，地鐵運(yùn)營線路6280.8km，占比78.8%;其他制式城軌交通線路1688.9km，占比21.2%。當(dāng)年新增運(yùn)營線路長度1233.5km[1]。隨著中國城市化進(jìn)程的推進(jìn)，城市交通壓力不斷加大，地下交通的重要性愈發(fā)凸顯。因此，建設(shè)高效、快速的城市軌道交通被提上了很多大中型城市的規(guī)劃議程。上海已成為全國通行軌道交通里程最長的城市，日客運(yùn)量千萬人次，為提高城市經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行效率作出了重要貢獻(xiàn)。

　　上海軌道交通在綠色、安全、智慧等多個(gè)方面已進(jìn)行過先行探索，在建的軌道交通14號(hào)線是全國首個(gè)全線采用T/CECS724—2020《綠色城市軌道交通建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》[2]三星級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)及建設(shè)的項(xiàng)目。軌道交通的建設(shè)，可有效降低地面道路通行壓力并減少汽車碳排放，降低人均碳排放指標(biāo)，對(duì)于提升城市運(yùn)行效率、降低全市整體交通碳排放具有重要貢獻(xiàn)。同時(shí)，在建設(shè)過程中全程貫徹綠色低碳的技術(shù)理念，對(duì)于降低建設(shè)過程碳排放、為綠色運(yùn)營提供良好的本底條件具有重要意義。本文重點(diǎn)介紹上海軌道交通14號(hào)線在綠色低碳方面的實(shí)踐及相應(yīng)的技術(shù)策略。

　　1T/CECS724—2020《綠色城市軌道交通建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》簡介

　　中國工程標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)組織編制的T/CECS724—2020《綠色城市軌道交通建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡稱《綠色軌道交通標(biāo)準(zhǔn)》)是國內(nèi)首部涵蓋軌道交通領(lǐng)域整體的綠色評(píng)價(jià)體系的標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)對(duì)象包括了綠色城市軌道交通建筑中的車站和車輛基地。綠色城市軌道交通建筑評(píng)價(jià)指標(biāo)體系由安全耐久、環(huán)境健康、資源節(jié)約、施工管理、運(yùn)營服務(wù)5類指標(biāo)組成。評(píng)價(jià)指標(biāo)與GB/T50378—2019《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》相對(duì)應(yīng)，但是由于軌道交通的施工和運(yùn)行階段的管理對(duì)城市的影響更顯著，因此施工管理和運(yùn)營服務(wù)單獨(dú)成章。每類指標(biāo)包括控制項(xiàng)和評(píng)分項(xiàng)。為了鼓勵(lì)綠色城市軌道交通建筑采用創(chuàng)新的建筑技術(shù)和產(chǎn)品，建造更高性能的綠色城市軌道交通建筑，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系還統(tǒng)一設(shè)置“創(chuàng)新”加分項(xiàng)，加分項(xiàng)主要是技術(shù)創(chuàng)新的條文。

　　2項(xiàng)目概況

　　上海軌道交通14號(hào)線(以下簡稱“14號(hào)線”)是一條城市東西方向的直徑線，沿線經(jīng)過上海市嘉定區(qū)、普陀區(qū)、靜安區(qū)、黃浦區(qū)、浦東新區(qū)等5個(gè)行政區(qū)，是一條A型車8節(jié)編組高運(yùn)量的市區(qū)級(jí)線路，是聯(lián)系市中心和東西部地區(qū)的便捷通道。14號(hào)線西起嘉定區(qū)封浜站，東至浦東新區(qū)桂橋路站。正線上行線全長約38.522km，運(yùn)營里程約38.202km。共設(shè)車站31座，全部為地下線，全線設(shè)一個(gè)封浜車輛段。

　　14號(hào)線依托于《綠色軌道交通標(biāo)準(zhǔn)》，以高品質(zhì)、高效率、高安全為原則，分別在設(shè)計(jì)技術(shù)、建行技術(shù)、智慧運(yùn)維及建設(shè)管理方面采用了一系列的技術(shù)措施，最終將達(dá)到健康指標(biāo)提升20%~50%、安全指標(biāo)提升10%~20%、運(yùn)行能耗降低10%~20%的目標(biāo)。根據(jù)《綠色軌道交通標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)14號(hào)線的車站進(jìn)行逐項(xiàng)評(píng)價(jià)，最終得出車站的總得分為90.8分，滿足綠色三星級(jí)的要求。

　　314號(hào)線車站綠色技術(shù)應(yīng)用解析

　　14號(hào)線在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營的各階段，綜合考慮車站全壽命周期的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性，采用一系列有利于促進(jìn)車站安全耐久、環(huán)境健康、資源節(jié)約、運(yùn)營服務(wù)的技術(shù)措施。本章對(duì)采用的具體技術(shù)進(jìn)行解析。

　　3.1安全耐久

　　3.1.1車站安全疏散標(biāo)準(zhǔn)提升

　　項(xiàng)目在站臺(tái)設(shè)置額外的動(dòng)態(tài)安全儲(chǔ)備，每側(cè)增加設(shè)置2.61m的縱向乘客走行寬度，因此站臺(tái)至站廳疏散樓梯的通行時(shí)間可以控制在3.63min，比規(guī)范要求的6min縮短了40%。疏散的站臺(tái)至站廳樓扶梯、閘機(jī)和柵欄門、出入口的通道和樓扶梯，綜合最不利斷面設(shè)計(jì)通行能力比標(biāo)準(zhǔn)要求值提升了25%。

　　3.1.2車站通行能力標(biāo)準(zhǔn)提升

　　項(xiàng)目在設(shè)計(jì)初期參考已運(yùn)營線路的實(shí)際客流情況，提升設(shè)計(jì)通行能力標(biāo)準(zhǔn)，使通行能力更加貼近運(yùn)營實(shí)際情況。項(xiàng)目的蓄客設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)提升，站臺(tái)每位乘客所需面積從0.5m2提升到0.6m2，比標(biāo)準(zhǔn)提升20%。全面提高垂直交通能力，通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)型式和樓扶梯組合，在標(biāo)準(zhǔn)車站站臺(tái)寬度不超過12m的基礎(chǔ)上，25座車站含樓扶梯處主要站臺(tái)蓄客區(qū)最小側(cè)站臺(tái)寬度均不小于2.8m。項(xiàng)目的站內(nèi)站臺(tái)至站廳最少設(shè)4組樓扶梯，至少2組上、下行自動(dòng)扶梯加2組上行扶梯。大客流車站、換乘車站根據(jù)客流計(jì)算另有增加。

　　所有車站出入口有條件時(shí)均設(shè)上、下行自動(dòng)扶梯，特別困難情況下，至少2處出入口設(shè)上、下行自動(dòng)扶梯。在提高數(shù)量同時(shí)，優(yōu)化布點(diǎn)，每組樓扶梯有效站臺(tái)服務(wù)長度均衡平攤，避免站臺(tái)客流過度積聚。通過深入分析上海運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)換乘客流數(shù)據(jù)，14號(hào)線對(duì)換乘客流精確到分鐘級(jí)進(jìn)行分析，對(duì)每個(gè)行車間隔內(nèi)的換乘組織進(jìn)行了量化研究。提出了適應(yīng)大客流編組的高標(biāo)準(zhǔn)換乘要求，全線要求進(jìn)行換乘設(shè)計(jì)富余度驗(yàn)算，以達(dá)到提高換乘瓶頸通行能力、控制中小客流換乘節(jié)點(diǎn)規(guī)模、特殊困難節(jié)點(diǎn)提前預(yù)警的目標(biāo)，為換乘客流限流措施提供數(shù)據(jù)支撐。

　　3.1.3行人仿真技術(shù)

　　14號(hào)線全線共計(jì)17座換乘站，與既有地鐵線路的換乘車站除需考慮遠(yuǎn)期運(yùn)營效果外，還需要考慮施工過渡期的情況，新線開通同時(shí)也會(huì)反過來影響既有地鐵線路的運(yùn)營。

　　基于以上難點(diǎn)，項(xiàng)目對(duì)全線換乘站進(jìn)行了基于大數(shù)據(jù)的換乘客流仿真，通過客流仿真軟件LegionspaceworkR5對(duì)建筑方案效果進(jìn)行對(duì)比分析，選擇及優(yōu)化建筑方案。以換乘站中的典型站點(diǎn)豫園站為例，該站點(diǎn)的特點(diǎn)是節(jié)假日短時(shí)客流極大，接入既有站點(diǎn)10號(hào)線后所產(chǎn)生的節(jié)假日客流也會(huì)對(duì)既有10號(hào)線站廳及站臺(tái)產(chǎn)生較大壓力。仿真分析根據(jù)預(yù)測客流，選取綜合客流量最大、對(duì)車站影響最大的時(shí)間段，分析站內(nèi)客流通行情況，分析方案存在的擁堵點(diǎn)或潛在擁堵點(diǎn)，評(píng)價(jià)車站方案整體客流通行服務(wù)水平。

　　對(duì)初期方案進(jìn)行仿真分析后發(fā)現(xiàn)，進(jìn)站客流和換乘客流形成對(duì)沖。對(duì)該方案進(jìn)行調(diào)整：在10號(hào)線站廳的換乘區(qū)域增加護(hù)欄，將樓扶梯進(jìn)行隔離，將樓梯分配給去往14號(hào)線的客流;然后對(duì)進(jìn)出站閘機(jī)進(jìn)行調(diào)整，將原閘機(jī)分割成一半為出站閘機(jī)，一半為進(jìn)站閘機(jī)，使客流分別從不同的閘機(jī)進(jìn)入到站廳付費(fèi)區(qū)。在此方案下，通過仿真分析不同工況下?lián)Q乘區(qū)域、站臺(tái)層、站廳層的人流最大密度、平均密度、最小密度及空間利用率，發(fā)現(xiàn)客流行走順暢。

　　3.2環(huán)境健康

　　3.2.1環(huán)境智慧監(jiān)測與管控綜合平臺(tái)

　　14號(hào)線全線的29個(gè)車站和5個(gè)區(qū)間隧道均采用了智慧環(huán)境監(jiān)測，內(nèi)容包括全線范圍的環(huán)境監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)、軌道交通環(huán)境評(píng)估與預(yù)警模型研究、智慧軌道交通環(huán)境綜合監(jiān)測與管控平臺(tái)。車站內(nèi)的監(jiān)測內(nèi)容包括公共區(qū)域及關(guān)鍵場所的PM10、PM2.5、CO2、溫度、濕度，衛(wèi)生間的異味(氨)，通風(fēng)管道積塵量，空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)質(zhì)量、廠界(車站邊界)的噪聲，冷卻水的濁度、水溫、pH值等，并在風(fēng)井、冷卻塔等關(guān)鍵敏感場所安裝視頻監(jiān)控輔助巡檢。

　　區(qū)間隧道的監(jiān)測內(nèi)容包括PM10、PM2.5、CO2、溫度、濕度、熱流密度等。項(xiàng)目運(yùn)用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，分析沿線區(qū)域的大氣環(huán)境質(zhì)量及本系統(tǒng)的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，建立相應(yīng)的模型，對(duì)全線范圍的各敏感場所進(jìn)行環(huán)境評(píng)估與污染的預(yù)報(bào)預(yù)警。項(xiàng)目線路級(jí)的環(huán)境監(jiān)控功能包括：整條線網(wǎng)站點(diǎn)/區(qū)間的環(huán)境信息可視化展示(高亮)、上海實(shí)時(shí)天氣、上海大氣環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)AQI、線路級(jí)地鐵環(huán)境總體指數(shù)MEQI計(jì)算與顯示、線路級(jí)地鐵環(huán)境指數(shù)日歷、線路級(jí)地鐵環(huán)境指數(shù)變化趨勢(shì)圖、線路級(jí)報(bào)警事件顯示。

　　車站級(jí)的環(huán)境監(jiān)控功能包括：車站實(shí)時(shí)環(huán)境指數(shù)MEQI計(jì)算與顯示、車站監(jiān)測點(diǎn)位分布圖、車站監(jiān)測點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)、區(qū)域劃分與均值計(jì)算和展示、各監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)圖、視頻監(jiān)控、報(bào)警信息。管理平臺(tái)面向不同的管理對(duì)象，分別實(shí)現(xiàn)了線路級(jí)和車站級(jí)環(huán)境監(jiān)控，并實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)分析、預(yù)測預(yù)警等功能。

　　3.2.2全方位環(huán)境保障措施

　　14號(hào)線車站采用一系列室內(nèi)環(huán)境相關(guān)技術(shù)，包括采用吸聲材料、陳列式消聲器、合理設(shè)計(jì)氣流組織、采用靜電殺菌凈化等技術(shù)措施，從室內(nèi)空氣質(zhì)量、室內(nèi)聲環(huán)境、室內(nèi)光環(huán)境和室內(nèi)熱濕環(huán)境4個(gè)維度全方位保障車站高品質(zhì)室內(nèi)環(huán)境。

　　在室內(nèi)空氣質(zhì)量控制方面，采用一系列防霉防潮措施，在站廳、站臺(tái)、通道天花以上的結(jié)構(gòu)頂板，站臺(tái)側(cè)墻、天花頂板，柱子頂部等范圍內(nèi)均噴涂仿清水混凝土防霉、防潮負(fù)離子涂料，天花以上管線噴涂啞光黑色防霉防潮涂料，軌行區(qū)噴涂黑色防霉防潮涂料，在公共衛(wèi)生間設(shè)置機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)20h-1換氣次數(shù)，保障衛(wèi)生間的空氣質(zhì)量。采用低揮發(fā)性綠色裝修建材，經(jīng)計(jì)算，車站工作用房空調(diào)工況下的甲醛和TVOC濃度均遠(yuǎn)低于GB/T18883—2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

　　3.3資源節(jié)約

　　3.3.1高效制冷的水冷磁懸浮直膨式空調(diào)機(jī)組

　　在14號(hào)線的2個(gè)站點(diǎn)中，項(xiàng)目的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中首次試點(diǎn)采用水冷磁懸浮直膨式空調(diào)箱技術(shù)，將磁懸浮冷水機(jī)組集成在組合空調(diào)箱內(nèi)，直接用蒸發(fā)器代替空調(diào)箱的表冷器，即制冷劑與空氣直接換熱，這樣可減少冷水側(cè)的2次換熱過程，換熱效率更高，同時(shí)由于省去了冷水系統(tǒng)，直膨式磁懸浮冷水機(jī)組能效比EER高達(dá)4.2，IPLV高達(dá)8.58，比常規(guī)直膨機(jī)組性能提升15%以上，同時(shí)節(jié)省了地下制冷機(jī)房面積，既實(shí)現(xiàn)了節(jié)能目標(biāo)，又合理壓縮了車站設(shè)備區(qū)空間。

　　3.4運(yùn)營服務(wù)

　　3.4.1站臺(tái)門與PIS(乘客信息系統(tǒng))雙系統(tǒng)融合

　　14號(hào)線在部分車站創(chuàng)新性采用將PIS系統(tǒng)高清屏與可調(diào)通風(fēng)站臺(tái)門一體化設(shè)計(jì)。考慮到站臺(tái)公共區(qū)不宜采用直接吊掛的方式安裝PIS屏，為此通信專業(yè)前期與裝修總體和屏蔽門專業(yè)結(jié)合，最終部分車站采用了站臺(tái)PIS屏嵌裝進(jìn)屏蔽門形成一體的安裝方式。這種安裝方式避免了PIS屏經(jīng)常被遮擋的情況，提升了裝飾美觀度，強(qiáng)化了乘客體驗(yàn)感。同時(shí)可調(diào)通風(fēng)站臺(tái)門可在非空調(diào)季節(jié)通過電動(dòng)控制可調(diào)通風(fēng)窗的開/關(guān)，實(shí)現(xiàn)車站通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能效果。

　　3.4.2人性化設(shè)計(jì)

　　1)全面貫徹?zé)o障礙設(shè)計(jì)要求。14號(hào)線車站全線站內(nèi)付費(fèi)區(qū)均設(shè)置專用“無障礙衛(wèi)生間”。15座規(guī)劃換乘車站全部實(shí)現(xiàn)無障礙換乘。中心城區(qū)8座車站實(shí)現(xiàn)“跨大型、復(fù)雜路口設(shè)置兩處出地面的無障礙電梯”，解決無障礙人員進(jìn)出和過街問題。無障礙電梯容量由標(biāo)準(zhǔn)1t型號(hào)提高為1.35t型號(hào)。內(nèi)部空間和載客人數(shù)增大1/3，可滿足2輛輪椅車同時(shí)進(jìn)出，避免候梯乘客積聚。

　　2)精心設(shè)計(jì)乘客服務(wù)設(shè)施。將公共區(qū)兩端設(shè)置便民服務(wù)用房和服務(wù)區(qū)域納入整體設(shè)計(jì)，避免商業(yè)服務(wù)設(shè)施緊貼車站疏散流線兩側(cè)布置，影響車站正常交通。

　　全線車站均設(shè)置高標(biāo)準(zhǔn)的公共衛(wèi)生間，并優(yōu)先設(shè)置于站臺(tái)付費(fèi)區(qū)。提升配置標(biāo)準(zhǔn)，男女蹲位由以往的“2+3”至少提高至“2+5”，有效緩解女乘客上衛(wèi)生間難的問題;按高鐵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)核算大客流換乘站，有條件的車站(豫園站、昌邑路站)在換乘路徑附近增設(shè)第三衛(wèi)生間;增設(shè)母嬰服務(wù)設(shè)施。

　　3.4.3智慧BIM運(yùn)維管理平臺(tái)

　　本項(xiàng)目采用基于BIM的智能運(yùn)維管理平臺(tái)，以竣工交付模型數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，集成運(yùn)維期間的各類靜態(tài)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，開發(fā)運(yùn)維業(yè)務(wù)相關(guān)功能，成為車站運(yùn)維管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字資產(chǎn)信息從建設(shè)期到運(yùn)維期的無縫傳遞。

　　利用BIM模型的三維可視化特性匯聚各來源數(shù)據(jù)，連通各專業(yè)應(yīng)用，最終解決數(shù)據(jù)來源繁多、應(yīng)用功能分散的問題;應(yīng)用多源數(shù)據(jù)采集技術(shù)，通過與BIM模型的實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維工作的自動(dòng)化、智能化;利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為不同崗位、不同角色的用戶提供便捷的工作、管理和協(xié)同方式;通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)運(yùn)維階段的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和綜合分析，為各類決策提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)參考，使車站運(yùn)維管理工作更加精準(zhǔn)、科學(xué)、有效;使用虛擬化和云計(jì)算技術(shù)簡化車站交付過程中信息化工作并降低整體信息化投入。

　　4結(jié)語

　　上海軌道交通14號(hào)線為全國首條采用T/CECS724—2020《綠色城市軌道交通建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》三星級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)及建設(shè)的項(xiàng)目，采用了一系列領(lǐng)先創(chuàng)新的綠色技術(shù)措施，從安全耐久、環(huán)境健康、資源節(jié)約、運(yùn)營服務(wù)等方面全面提升軌道交通建筑的綠色高質(zhì)量性能，助力中國在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，為未來軌道交通的綠色建設(shè)提供了技術(shù)示范。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　[2]上海市建筑科學(xué)研究院有限公司,上海申通地鐵集團(tuán)有限公司技術(shù)中心.綠色城市軌道交通建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):T/CECS724—2020[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2020:1-5.

　　作者：方舟

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