铁路低碳施工评价研究.docx

铁路低碳施工评价指标体系研究摘要：可持续发展是当代国际社会普遍关注的重大问题，是人类在创造物质文明过程中付出沉重代价后形成的理性共识。低碳施工涉及到与可持续发展密切相关的社会与经济发展、资源与能源利用、生态与环境保护等问题，“低碳铁路”是社会、经济、资源、能源、环境和铁路的协调发展，本文在低碳施工的基础上提出了“低碳铁路”的基本概念和内涵，并以社会环境和经济发展、资源与能源利用和生态与环境为子系统建立了“低碳铁路”评价指标体系。力求建立资源节约、环境污染轻、运输效率高的可持续发展型低碳铁路交通运输系统。为建设资源节约型环境友好型社会作出应有的贡献。0 引言 经济的高速发展离不开现代化的交通网络。我国是典型的大陆型国家，需要依靠铁路这种 占地少、耗能小、污染轻、安全性好、大容量、具有中长距离运输优势的陆上运输工具，来作为大跨度的经济联系纽带。随着路网的扩展，车速的提高，车流密度的增加等，所引起的环境问题也越来越严峻。目前，我国空气污染已相当严重，全国600多座城市大气质量符合国家一级标标准的不足1。面对环境的逐步恶化，铁路作为社会经济系统的重要组成部分，国家基础设施、国民经济的大动脉和大众化交通工具，在全面建设小康社会中肩负着提供运力支持、当好先行的重要历史使命，同时，也应该担负起保护环境、为民创造 良好生存环境的重任，铁路建设应加强环境保护工作，在科学发展观指导下实现铁路的跨越式发展，建立资源节约、环境污染轻、运输效率高的可持续发展型低碳铁路交通运输系统。1低碳铁路涵义 11低碳施工涵义随着可持续发展战略在我国的推广，建筑业的可持续发展也越来越 受到社会各界的关注和重视，低碳建筑设计、低碳施工等作为在建筑业落实可持续发展战略的重要手段，已被众多业内及社会人士所了解和关注。低碳施工是可持续发展战略思想在工程施工领 的具体应用体现，是低碳施工技术的综合应用。低碳施工是指工程建设中，在保证质量、安全等基本要求的前提下，通过科学管理和技术进步 ，最大限度 的节约 资源与减少对环境负面影响的施工活，实现四节一环保(节能、节地、节水、节材和环境保护)。减少和避免人类活动对于外部环境的过度索取，以及工程施工这种经济活动对生态环境的负面影响，保护好对于人类发展更有价值和长远利益的自然资源、能源与环境。同时加快工程施工建设的现代化、智能化、人性化进程。12低碳铁路涵义 “低碳铁路”的概念可理解为：在铁路及配套设施如车辆、站场等从踏勘选线一施工建设一运营维护一报废回收的所有环节，以环境价值为尺度，运用各种低碳技术，在确保铁路运输安全、快捷、高效的条件下，不断减少资源与能源的浪费，以及对生态环境产生的破坏和负面影响，同时具有良好的经济效果和可持续发展能力的铁路。具体来讲，“低碳铁路”包括以下涵义：将铁路产业的外部不经济性内部化；以经济持续发展为目的，铁路修建、运营和管理适合我国低碳 GDP核算要求；以自然资源可持续利用为前提，节约各种能源和资源；以生态环境保持改善为约束条件 ，减少对生态环境的所有不利影响；铁路与自然和谐发展 ；具备完善的安全保障体系；具备更高的运输速度和更强的运输能力。 “低碳铁路”是一个综合体系，是一项复杂的系统工程，要求体现出自然资源的价值。“低碳铁路”建设需要将社会的进步、经济的发展、资源的利用和环境保护等协调统一。在铁路建设尤其是施工过程中运用低碳技术，尊重基地环境，进行场地分析与评价、减少场地干扰、结合气候施工节约水、电、材料等资源或能源，使用3R材料，减少废弃物填埋，同时，运用可持续的场地施工方法和环保健康的施工工艺，进行文明施工、封闭施工、减少噪音扰民、减少环境污染、在工地四周栽花种草、定时洒水、清洁运输，以及实施科学管理、保证施工质量。 2 国内外低碳铁路研究及发展实践现状 21世界低碳铁路发展现状人们对于铁路环保问题的研究始于上世纪60年代。美、日、英、法、德等发达国家经过 30多年的研究，对铁路勘测、设计、建设、运营中如何保证自然经济效益，天然资源的利用和保护，保护动、植物及各种自然特征，以及保护名胜古迹和风景等都已有较完整的规范和手册。美国1965年制定了铁路美化规定，日本 1976年制定了铁路绿化技术基准。法国、德国、荷兰、英国等国对铁路或公路的环境设计与景观规划设计还规定了原则、方法等。虽然发达国家对于铁路的科学研究优于我国，但也缺乏“低碳铁路”施工建设领域的研究成果。 22国内低碳铁路发展现状1998年，全国绿化委员会、林业部、交通部、铁道部下发了关于在全国范围内大力开展绿色通道工程建设的通知，2000年，在总结成功经验的基础上，国务院下发了关于进一步推进全国绿色通道的通知，2001年，铁道部制订了绿色通道工程建设规划，组织制定新建、改建铁路绿色通道建设设计、造价、验收标准，安排必要的绿色防护工程技术研究，大力推进绿色通道建设，促进生态环境保护与铁路建设的协调发展。铁道部为指导既有线绿色通道建设，制订了铁路既有线绿色通道工程建设标准，针对新线建设，制订了铁路路基边坡绿色防护技术暂行规定和铁路绿色通道设计暂行规定等。2004年，1月7日，国务院常务会议讨论并原则通过了中国长期铁路网规划，确定了到2020年中国铁路发展的宏伟蓝图。我国首条同时也是世界里程最长的绿色铁路创新实践，是东北至长江三角洲陆海通道的重要组成部分胶(州)新(沂)铁路，胶新铁路很好的完成了“质量、工期、投资、安全、环保”五大控制目标，创造了多项国内第一，达到了国内铁路同期领先水平。青藏铁路是我国第一条高原低碳生态环保铁路，也是世界上海拔最高线路最长的高原冻土铁路，是人类铁路建设史上的伟大创举。渝怀铁路是我国第一批实施环境监理试点的低碳环保铁路。2.3 建立低碳施工评价指标体系的必要性对于我国建筑业来说，传统施工多采用“大量建设，大量消耗，大量废气”的施工模式，造成了资源的浪费和环境的污染。固守传统的施工模式已不能适应科学发展观的要求。在此情况下 ，在建设领域实践科学发展观，发展资源节约型和环保型的施工模式 “低碳施工”势在必行。低碳施工是顺应追求可持续发展和环境保护的要求而产生的，它将整体预防的环境战略持续应用到建筑产品的制造过程，在做到质量优良、安全保障、施工文明等的同时，尽可能减少对环境的风险，以期达到降耗、增效和环保效果的最大化，是一种清洁的生产方式。2003年11月北京奥组委出台了奥运工程绿色施工指南，从2004年起，北京市建委要求在建筑工地全面推行低碳施工；在2005年 3月召开的第十届全国政协第三次会议上，委员章崇任提交了大力推广绿色施工的提案，建设部于2007年9月印发了绿色施工导则，由此可见，建设领域必将掀起一股低碳施工的热潮。 低碳施工管理是可持续发展思想在工程施工管理中的应用体现，是低碳施工管理技术的综合应用。低碳施工管理技术并不是独立于传统施工管理技术的全新技术，而是用“可持续”的眼光对传统施工管理技术的重新审视，是符合可持续发展战略的施工管理技术。根据低碳奥运建筑评估体系的内容，低碳施工管理可以定义为通过切实有效的管理制度和工作制度，最大程度地减少施工管理活动对环境的不利影响，减少资源与能源的消耗，实现可持续发展的施工管理技术。由于施工过程中管理和操作系统的复杂性，加上现在还没有一个统一的提供施工方面环境信息的工具可供大家使用，所以，什么是一致认可的低碳施工难以界定，使得低碳施工的推广工作进程缓慢。因此，制定低碳施工评价指标体系已成为在建设领域推行低碳施工的瓶颈问题。制定低碳施工评价体系及相关标准一方面可以为工程达到低碳施工的标准提供坚实的基础；另一方面，建立针对施工阶段的可操作性强的低碳施工评价体系，是对整个项目实施阶段监控评价体系的完善，最终建立低碳施工的决策支持系统；同时，通过开展低碳施工评价可为政府或承包商建立低碳施工的行动准则 ，在理论的基础上明确被社会广泛接受的低碳施工的概念及原则等，可以为开展低碳施工提供指导和方向。2.4 低碳施工评价指标体系设置的基本原则为了建立有效的低碳施工评价指标体系，还应遵循下述原则。（1） 简明科学性原则指标体系的设计必须建立在科学的基础上，客观如实地反映建筑低碳施工各项性能目标的构成，指标繁简适宜、实用。 （2） 整体性原则构造的指标体系全面真实地反映低碳建筑在施工过程中资源、能源、环境、管理、人员等方面的基本特征。每一个方面由一组指标构成，各指标之间既相互独立，又相互联系，共同构成一个有机整体。 （3）可比可量原则指标的统计口径、含义、适用范围在不同施工过程中要相同，保证评价指标具有可比性；可量化原则是要求指标中定量指标可以直接量化，定性指标可以间接赋值量化，易于分析计算。（4） 清洁生产原则符合清洁生产的思路，即通过生产全过程控制，减少甚至消除了污染物的产生和排放，强调在污染产生之前就予以削减，体现污染预防的思想，指标体系的设置完全不考虑末端治理 。（5） 科学性与实践性相结合原则 在选择评价指标及构建评价模型时，要力求科学，能够真 实地反映低碳施工 “四节一保”(节能、节地、节水、节材料和环境保护) 等诸多方面；评价指标体系的繁简也要适宜，不能过多过细，避免指标之问相互重叠、交叉；也不能过少过简，导致指标信息不全面而最终影响评价结果。目前，施工方式的特点是粗放式生产，资源和能源消耗量大、废弃物多，对环境、资源造成严重的影响，建立评价指标体系必须从这个实际出发。 （6） 针对性和全面性原则 这里的针对性原则体现在两个方面：首先，指标体系的确定必须针对整个施工过程，并联系实际因地制宜适当取舍，其次，针对典型施工过程或施工方案设定评价指标。 （7） 指标体系结构要具有动态性 把低碳施工评价看作一个动态的过程，评价指标体系结构的内容应有不同工程、不同地点，评估指标、权重系数、计分标准发生变化的特性。同时，随着科学进步，不断调整和修订标准或另选其他标准，并建立定期的重新评价制度，使评价指标体系与技术进步相适应。 （8） 前瞻性、引导性原则 低碳施工评价指标应具有一定的前瞻性，与低碳施工技术经济的发展方向相吻合；评价指标的选取要对低碳施工未来的发展具备一定的引导性，尽可能反映出低碳施工今后的发展 趋势和发展重点。通过这些前瞻性、引导型指标的设置，引导承包商施工的发展方向，促使承包商、建设单位在施工过程中重点考虑“四节一保”。 （9） 可操作性原则 指标体系中的指标一定要具有可度量性和可比较性以便于比较。一方面对于评价指标中的定性指标，应该通过现代定量化的科学分析方法使之量化。另一方面评价指标应使用统一 的标准衡量，尽量消除人为的可变因素的影响，使评价对象之间存在可比性，进而确保评价结果的准确性。此外，评价指标的数据在实际中也应方便易得。 总之，在进行低碳施工评价时，我们必须选取有代表性、可操作性强的要素作为评价指标。我们所选择的单个评价指标，虽仅反映低碳施工的一个侧面或某一方面，但整个评价指标体系却能够细致反映低碳施工水平的全貌。 3“低碳铁路”评价指标体系 评价是通过一些归类的指标按照一定的规则与方法，对评判对象的某一方面或综合状况做出优劣的评定。为了使评价结果尽可能的客观、全面、科学，低碳铁路评价应把社会、经济、生态、资源等作为统一的范畴，从人类社会经济活动同环境相互作用的角度出发研究问题。31建立评价指标体系 评价指标体系的建立是进行预测或评价研究的前提和基础，建立低碳铁路评价指标体系的最终目的是让决策者及时掌握铁路建设和发展的态势。因此，低碳指标的选择应从项且前期、设计施工等阶段综合考虑。针对铁路工程建设所包括的资源、能源的合理利用及环境保护等方面的内容，结合铁路工程的特点，设计如表1所示的指标体系。表 1 铁路工程低碳施工评价指标体系目标层准则层权重子准则层权重指标层权重总权重铁路建设工程低碳施工评价社会环境与经济发展工地所在地区居民的评价扰民吵民社会经济效益符合可持续发展带动其他产业发展给当地政府带来效益给当地居民带来便利和经济效益资源与能源利用施工用材3R材料的使用就近取材使用低碳建材材料节约施工废弃物管理与回收利用循环材料使用土地节约与利用施工临时用地选址施工临时用地面积土地挖填平衡防止土壤污染水资源节约与利用节水工艺、器具和设施的使用施工用水定额计量能源的节约与利用电能的节约燃油的节约燃气的节约可再生能源、清洁能源的使用生态与环境场地及周边环境协调施工现场古树名木、地下设文物的保护大气环境生态自然环境的协调施工现场扬尘管理现场围挡运输影响废气排放光污染水污染施工废水排放现场生活污水排放噪音污染施工设备噪声污染维护隔声设施固体垃圾处理建筑渣土现场生活垃圾设备管理废弃包装综合管理施工企业水平施工企业通过ISO14000认证施工企业的环境管理体系施工过程低碳施工的推广低碳施工新技术的应用先进施工机械的使用低碳施工组织设计施工废弃物分类处理企业文化及低碳思想传播32各指标内涵 3.21社会环境与经济发展3211 工地所在地区居民的评价本着“以人为本”的原则，对铁路工程的征地拆迁，施工过程中以及运营投产后的扰民、吵民、对沿线两侧居民出行的影响以及居民对工程的实施是否拥护等相关情况进行评价。 3212 社会经济效益 铁路工程的实施要符合国家可持续发展的战略思想，通过评价来判定项 目的实施给当地居民在出行和其他方面带来多少便利条件和经济效益，能否加快本地货物流通从而带动其他产业的发展，以及给当地政府带来的相关效益等。 322资源与能源节约与利用 3221 施工用材3R材料即可重复使用、可循环使用、可再生使用的材料，就地(就近)取材可以充分挖掘地方资源的优势和潜力，不仅能有效地保证施工期间材料的及时供应，而且大大的减少了运输过程中的废气排放、扬尘、噪音等污染，运输费用也相应得到节约。低碳建材，是指符合“低碳建筑”标准的建筑材料。在施工过程中对施工废弃物的管理与回收利用可以达到减少资源浪费、节约材料的目的，循环材料使用是指充分利用旧料和可循环使用的材料作为临时设施和周转性机具材料。 3222 土地节约与利用 我国土地资源目前正面临着水土流失、土壤沙漠化、土壤污染的严重威胁。土壤污染是一个漫长的积累过程，而且一旦污染，治理就很困难。通过施工总平面布置合理布局，最大限度的减少施工临时性建筑、辅助设施等的用地，通过施工设计和规划做到土地挖与填的平衡，合理利用其他工程土方，减少工程取土，以及合理安排施工季节和作业时间，避免在雨季进行大量动土和开挖工程 ，尽最大可能保存施工区域内的植被，有效的减少水土流失，施工临时用地选址是指临时设施布置时应当尽量避免占用良地，减少临时占用对后续土地利用的影响；施工临时用地面积是指通过节地型施工组织设计，减少临时用地面积。 3223 水资源节约与利用我国水资源人均占有量少，时空分布不均的矛盾在短期内难以缓解，水资源供需矛盾十分突出。施工中通过节水器具和设施的使用以及给排水系统的优化等提高用水效率，节约水资源，施工用水定额计量是指加强节水管理，实施定额用水量控制，减少水资源消耗。 3224 能源的节约与利用 主要是考虑能源节约和进行能源优化，通过对电、油、气、燃气等能源的节约及可再生能源、清洁能源的使用达到能源的节约与充分利用。 323生态与环境 施工过程中应对施工现场古树名木、地下设施与文物进行保护以及协调周边生态自然环境：配备洒水车或喷洒抑尘剂，在敏感路段增铺草垫，对易飞扬物进行围挡等方式减少空气污染，保护大气环境；施工工地夜间作业及电焊作业时的强光既造成了光污染同时又是能源的浪费，应尽量避免夜间施工；施工污、废水排放和生活污水的排放等造成水污染 加强对施工机械和运输车辆的维护和保养，降低施工噪音，进行混凝土无声振捣、适当调整施工作业时间、进行现代化的隔离防护、采用先进无声或低噪音设备等方式来降低噪音污染减少噪音扰民吵民：施工过程中产生的建筑垃圾及废弃物的堆放和填埋均占用大量的土地，建筑垃圾的淋滤液渗入土层和含水层，降低土壤环境，污染地下水，有机物质发生分解产生有害气体，污染空气。建筑垃圾和生活垃圾实行现场定点、分类封闭堆放，垃圾装车运出时采用封闭式运输车，有效地抑制环境污染。 工程施工期间，对土石渣料、噪声、扬尘、振动、废水、废气、废油、固体废弃物、生活垃圾等进行全面处理和控制，实现建筑垃圾及废弃物减量化及重复利用，避免对周边环境造成不良影响，促进建筑业的可持续发展。 3.2.4综合管理(1)环境管理机制。工程施工过程中，建设单位 (业主)和施工单位都具有低碳施工的责任，建设单位应该在施工招标文件和施工合同中明确施工单位的环境保护责任，并具有现场环境管理的人员、制度 与 资 金保 障。施工单位应积极运用IS014000环境管理体系，把“低碳施工”的创建标准分解到环境管理体系目标中去，建立完善的环境管理体系；并在工程开工前和施工过程中制定相应的环保防治措施和工程计划。(2)有关认证达标率。主要以承包商、相关的材料及设备供应商是否通过ISO14000认证进行评价。(3)施工过程低碳施工的推广。包括低碳施工新技术的应用、先进施工机械的使用、低碳施工组织设计、企业文化及低碳思想传播。3.3 指标权重的确定 指标的权重代表着该指标在指标体系中所起的作用不同，各指标权重值大小的确定是建立评价指标体系工作中的重要一环。目前，确定指标权重的方法有主观赋权法和客观赋权法。在考察了用于综合评判的各种方法后，根据绿色施工指标体系的特点，本文建议采用专家打分法进行权重的确定。确定的过程如下： (1)选择专家。为了增加权重确定的客观性和科学性，专家成员应该包括从事低碳施工、铁路建设施工领域的研究学者、施工企业的管理人员。可以选择 1015名。 (2)专家评分。评分的方法有很多种，为了体现出本指标体系中各个指标之间的相对重要性关系，本文采用04评分法。331 指标标准值确定 要对绿色施工进行评价，根据各项指标评价的目的和要求，必须合理的确定各评价指标的标准值或临界值。指标的标准值是评价各单体指标实际状况的参照或标尺，只有确定了合理的标准值，才能将实际发生值与标准值进行对比，考察它们之间的差异，从而对建设过程的绿色施工状况进行评价。目前关于指标体系标准值的确定，并没有统一的方法。本文在选定单体指标标准值时，遵循以下四个原则：凡已有国家标准的指标，尽量采用规定的标准值，如一些环境指标：废水排放达标率，雨水利用率等。国家没有控制标准的，参考国内较好工地的一些现状值作趋势外推，确定标准值。参考发达国家的具有 良好特色工地现状值或通过专家咨询来确定。依据现有环境与社会、经济协调发展的理论，力求定量化作为标准值。33.2 指标分值的计算方法 由于各个指标的计量单位大多不相同，各指标体系的权重值和标准值确定后，要进行综合评价还要将各类指标的属性值进行无量纲化，转换为评价分值，然后再根据指标体系的评价模型计算出各指标体系的综合评分值，再根据评分值的高低来对绿色施工水平进行评价。333 单项指标值数计算 单项指标值数(Ni)的计算方法：以该单项指标的标准值为参照值，将其现状值与其相比计算出单项分值。有些单项指标，当指标值越大时，反映绿色施工工作在这个侧面开展得越好，该指标值越大越好，Ni=Xi/Si；而有些指标则相反，越小越好，Ni= Si/Xi。式中，Xi为指标的现状值，Si为指标的标准值。任何指标的最高分值为1。 334 综合评价指数 由专家打分法得到各指标的权重和各单项指标值数，利用综合评价指数(q)来评价绿色施工的水平。综合评价指数按下式计算： q=NjWj式中，Wj为某指标的权重值。q值的大小反映绿色施工的水平，若 q1则表明大于或等于评价标准；若 q1则表明 低于评价标准，q越低，则说明绿色施工开展得越差 。 4 结束语我国以占世界6的可更新水资源和9的耕地，养活了占全球22的人口，在资源和环境方面都承受了巨大的压力。“低碳铁路”是社会、经济、资源、能源、环境和铁路的协调发展，通过自身优势减少并最终实现建筑材料、能源以及土地、水等自然资源的节约利用， 以及对生态环境不产生负面影响，避免人类活动对于外部环境的过度索取，以实现我国铁路设计、修建和管理的可持续发展为目标，是落实科学发展观，构建社会主义和谐社会和建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。低碳施工评价是推广低碳施工工作中重要的一环，只有真实、准确地对低碳施工进行评价，才能了解低碳施工的状况和水平，发现其中存在的问题及薄弱环节，在此基础上进行持续改进，使低碳施工的技术和管理手段更加完体系。当然，每个工程所在地点不同、特点不同，其评价指标体系可能会有所不同，如何建立一个完整的、全面反映低碳施工水平的指标体系，还有待于进一步的研究以及在实际工程的施工评价中继续完善。