地铁上盖开发建设项目环境保护研究

2014-05-22侯可斌

环境科学导刊 2014年3期

侯可斌

(北京市环境影响评价评估中心，北京100089)

香港是较早开展地铁上盖物业开发的城市，港铁因其综合开发利用的盈利模式而闻名［1］，受到国内地铁运营公司的广泛关注和效仿。相关学者以港铁为范例对上盖开发的法律可行性与盈利模式进行了研究［2～5］，一些大中城市积极开展了上盖开发的尝试。目前，国内深圳、广州、上海、北京、杭州、天津、长沙等城市相继开展了地铁上盖物业开发的相关工作［6～7］，取得了一定的经验。

地铁上盖开发不同于一般的房地产开发项目，其环境问题 (噪声与振动环境影响)尤为突出。因此，针对上盖开发项目的环境保护设计尤为重要。本文结合北京地区开展的地铁上盖开发项目环境保护设计情况，对此类项目的环保相关问题进行研究，并对开发建设提出建议。

1 基本概念

1.1 车辆段与停车场

地铁车辆段:具有配属车辆，以及承担车辆的运用管理、整备保养、检查工作和承担较高级别的车辆检修任务的基本生产单位［8］。

地铁停车场:具有配属车辆，以及承担车辆的运用管理、整备保养、检查工作的基本生产单位［8］。

车辆段与停车场的主要区别为:车辆段承担的维修功能级别更高，停车场一般承担月检、临检的任务，车辆段在此基础上可实现大修任务，故一般车辆段的占地较停车场大。

1.2 地铁上盖开发

目前，关于地铁上盖开发没有明确的法律法规定义，根据国有用地开发的权属，可以如下定义:地铁上盖开发是指在地铁征地范围内的二次开发建设，其建设内容与地铁无关，开发内容权属为开发商所得。根据开发场所不同，可分为三类:地铁车站上盖开发、车辆段上盖开发和停车场上盖开发。

2 地铁车站上盖开发环境影响分析及建议

2.1 开发建设特点

地铁车站是乘客进出地铁的通道，其人流密度大的特点，使得对车站进行综合开发具有极高的商业价值;同时，地铁通行方便，对其进行办公开发也具有吸引力。目前，国内对地铁车站上盖开发主要用于商业和办公。通常此类开发，需结合地铁建设，在地铁设计阶段予以考虑，为上盖开发留出实施空间和接入口。

地铁车站一般分为地下车站和地上车站两种，两者均可进行上盖开发建设。地下车站开发通常可以结合车站的开挖深度，实现地下多层开发，如北京地铁九号线六里桥车站综合开发。地上车站因需考虑地铁线路进出，通常以外包形式进行综合体的开发建设，如北京地铁13号线西直门站上综合商业体。地下开发建设因受地铁基础及出入口设置限制，其开发难度较地上线路大。

2.2 环境敏感性分析

地铁车辆在车站部分运行速度较低，处于一个减速、加速的过程，速度在0至60～80km/h之间变化。因此，地铁车辆运行带来的噪声、振动影响较正线低，减速、加速带来的振动修正为 ±1dB［9］，噪声修正一般可不考虑。根据各地铁线路运行牵引图要求，地铁开始减速和加速达到正线速度的距离均有所不同，需根据实际情形分析。

(1)地下车站开发主要环境限制因素为振动、噪声和空气异味。地铁车辆运行产生的振动影响来源于车辆运行产生的振动通过隧道壁向周围空间传递，如图1所示。因地下车站与上盖开发建筑共用基础，振动传播更为直接，距离衰减可不考虑，振动影响更为明显，地下开发部分的振动值接近源强。从环境保护的角度来看，靠近地铁隧道的地下开发内容不宜建设住宅等敏感建筑。

列车进入上盖开发范围的最高车速在40～50km/h时，根据计算可得振动源强为79～81dB［9］。因此，若上盖开发建设为住宅等敏感建筑时，室内振动限值需满足昼间70dB、夜间67dB以下［10］，则必须实施轨道减振措施。对于地上部分，由于目前对振动传播规律研究尚不完善，可能出现振动放大的问题。因此，需结合实际范例进行类比监测［11］，进而分析开发建设敏感建筑的可行性。

为解决地下车站的空气流通和夏季制冷要求，通常需要在地面设置风亭和冷却塔。地面风亭和冷却塔主要产生噪声和空气异味问题。风亭、冷却塔噪声源强一般在60dB以上，其噪声控制主要手段为降低源强，如选用低噪声设备、加装消声片等;通过设置隔音挡板的措施可以对低层噪声影响进行控制。对于车站异味问题，主要通过将风亭排放口背向建筑设置来控制。根据地铁设计要求，若临近敏感建筑，通常保留15m以上的防护距离，通过距离衰减降低噪声和气味影响。

(2)地上车站开发如图2所示，因地上车站不需考虑通风和制冷问题，不需设置风亭和冷却塔，所以主要环境限制因素为噪声与振动。地上线路车辆运行由于轮轨摩擦产生的噪声直接向外环境辐射，若列车进入上盖开发范围的最高速度在40～50km/h，计算可得噪声源强在77～81dB［9］，瞬时噪声较高。因列车进出站是一个变速过程，且与开发建筑距离也是变化的，因此噪声影响预测需采用积分方法，或通过实测获得列车通过过程的等效声级进而根据车流量计算等效声级。对于地上线路噪声控制，通常采取声屏障的方法进行控制。一般上盖开发体较大，故采用直立或半封闭式声屏障无法实现对高层建筑的遮挡，宜采取全封闭的形式。

地上线路的振动通过轨面向立柱传播，然后通过立柱地面向外环境进一步传递，其振动能量在几次传递过程中经过衰减已可满足振动环境质量标准要求，振动的环境敏感性相对较弱。若地上车站上盖开发为敏感建筑，保证轨面与开发体没有硬连接，即能量没有直接传递，基本可以满足振动控制要求。

2.3 开发建议

根据环评技术导则［12］，环境保护更加关注住宅、学校、医院等敏感建筑建设，需详细论证此类建筑开发的环境可行性。地铁车站上盖开发敏感建筑因地铁车辆及环控设备运行影响而敏感，因此，上盖开发需紧密结合地铁设计。若在地铁设计阶段即考虑了上盖开发建设内容，则可从源强角度加以控制，对于控制地铁噪声与振动意义重大。可采取的措施如表1示。

若地铁上盖开发时机较晚，地铁建设过程中未对上盖开发进行考虑，则上盖开发过程中应对噪声、振动、环境空气质量现状进行评价，论证项目建设的环境适宜性。若环境振动现状超标，则实施减振措施的可能性较小，不宜建设敏感建筑;若环境噪声现状超标，可通过采取隔声窗的措施，保证室内环境质量［13］;对于空气异味影响，可通过调整上盖敏感建筑设计满足控制距离(15m)要求。

表1 地铁车站开发措施建议

3 车辆段、停车场上盖开发环境影响分析及建议

车辆段和停车场主要差别在于地铁的使用功能，由此导致占地和建筑规模的差别。从环境影响来看两者是一致的，因此，以下分析以车辆段统一代表车辆段和停车场。

3.1 开发建设特点

地铁车辆段一般由运用库 (包括停车库、检修库)、出入段线 (咽喉区)、试车线和办公用房4个功能组团构成，可以利用的空间主要为除办公用房区域外的其他3个区域，图3所示为北京地铁九号线郭公庄车辆段平面示意图［14］。

地铁车辆段开发充分利用了土地垂向空间，发挥了集约用地的作用。开发建筑可坐落于车辆段内未开发建设的空地，也可坐落于车辆段构筑物之上，与地铁建筑共用基础。此种开发模式充分发挥了地铁车辆段建筑密度小、容积率大的特点，实现了土地空间集约利用。表2对不同功能区开发特点进行了总结。

表2 地铁车辆段上盖开发特点总结

由表2中可见，试车线既可在线位周边开发，也可在线上开发。试车线上车辆运行速度能达到正线运行速度，振动影响较大。但是试车线使用频次较低，仅当车辆维修后试跑使用，且均在昼间进行，不影响夜间居民休息，因此，试车线上进行开发建设具有可行性。

从场地权属来看，开发建设用地在车辆段征地过程中已收归国有，车辆段构筑物及运营管理归地铁运营公司，上盖建筑的开发建设则归取得该用地建设权的房地产开发部门，因此，同一土地上产生两家产权单位，两者存在相互协调配合的问题。

3.2 环境敏感性分析

(1)运用库主要承担车辆的停放、清洗和检修任务。主要的环境影响为振动和噪声。

振动来自于车辆运行和库内设备。车辆入库和出库速度较低，入库速度一般控制在10km/h以下，出库速度一般在20km/h以下。虽然运行速度较低，但因振动通过立柱直接向上传递，没有经历土层衰减，且上盖建筑与立柱、轨道基础刚性一致，能量传递的损失更小，因此，车辆运行的振动影响十分突出。对于库内振动只能从源强加以控制，如采取轨道减振措施、控制车速等。因库内部分轨道承担列检、清洗等特殊任务，其轨道形式与一般地铁正线不一致，因此，一般地铁正线实施的轨道措施需进行设计调整以适用库内轨道线路。

库内一般设备运行的振动相较运用库来说微不足道，可忽略不计，然而大型设备的振动影响相当突出。车辆段内设有检修库，库内设有列检吊车，吊车运行产生的振动影响突出［15］。然而由于建筑设计等多方原因，目前北京已开展上盖开发的三个车辆段 (停车场)均未在检修库上进行开发建设，因此，若后续出现检修库的上盖开发利用项目，需对吊车运行的振动影响进行环境影响预测，论证开发的环境可行性。

(2)咽喉区是地铁出地面进入车库的部分，该段车辆在地面运行，主要环境影响为噪声和振动。

地铁车辆出库集中于早晨5点，入库集中于夜间23点以后，其他时段偶有车辆进出库，因此，车辆段噪声影响存在明显的特征时段，评价应以集中出入库为主。咽喉区车辆运行的噪声是车辆段的主要噪声源，对所有上盖开发建筑均有影响。因该段车辆运行速度较低，通过车速控制对噪声源强降低的贡献不大，通过传播途径控制是降低声源的有效措施。根据北京地铁8号线平西府车辆段、六号线五路停车场项目建设经验，对咽喉区轨道实施全覆盖措施，使得噪声影响突出的问题迎刃而解。

咽喉区车辆运行速度在25km/h以上，振动通过轨道向周围土壤传播，平西府车辆段、五路停车场的实测结果表明振动影响突出，距外轨30m处监测值仍不能满足居住文教区振动环境质量标准要求。咽喉区道岔较多，实施轨道减振措施不具备条件;因进入车辆段后，车辆运行速度已经较低，通过车速控制振动效果不明显。所以，可行的振动控制措施是:一方面将上盖开发建筑远离轨道，另一方面在振源与敏感建筑之间设置振动阻隔，降低振动传播。

(3)试车线区主要环境影响为噪声与振动。

敏感建筑的噪声评价为1小时等效声级［16］，即1小时内声能量的平均值。而试车发生频率低，若进行小时等效，则试车发生过程的噪声在等效声级中贡献相对较小。因此，试车线区域的噪声影响相对不敏感。为了使敏感建筑获得更好的声环境质量，可以通过设置声屏障的措施对试车噪声进行阻隔。

试车线周边开发振动影响特点与咽喉区相似，试车线上开发与运用库上开发相似。由于试车线的使用频率低，且在敏感性相对较弱的昼间，因此较咽喉区和运用库区的开发环境敏感性相对较弱。为了使敏感建筑获得更好的振动环境质量，可在轨道上实施轨道减振措施。

3.3 建议

车辆段上盖开发与车辆段建设密切相关，一方面，上盖开发设计需要满足车辆段运营要求和安全防护要求，另一方面，上盖开发依托的地铁措施需在地铁实施过程中同步落实，一旦车辆段建成运营，后补措施难度很大。为配合上盖开发建设，车辆段可实施的措施如表3示。

表3 地铁车辆段开发环保措施建议

4 总结

地铁上盖开发符合土地集约利用的趋势，拥有良好的发展前景。在全国轨道交通大发展的背景下，地铁上盖将成为各大城市补贴地铁建设的重要手段。

地铁上盖开发建设的主要环境问题是地铁运行产生的噪声和振动问题。可根据源强消减－传播途径控制-受体防护的顺序对敏感上盖建筑进行保护。

地铁上盖开发建设的环境可行性需要上盖开发单位与地铁建设积极协调、沟通，从地铁设计阶段对开发建筑形式、建设内容及保护措施予以考虑，纳入地铁建设;地铁建成后的运营管理对于地铁噪声、振动源强影响较大，需要上盖开发单位与地铁运营部门做好沟通协调，达成相关协议，确保上盖开发设计阶段提出的地铁管理要求得以落实。

地铁上盖开发一方面解决了大中城市用地紧张的问题，另一方面解决了地铁建设投资大、收益慢的问题，对于地铁建设单位和房地产开发单位来说，两者紧密合作，可以实现双赢。根据北京已开展的地铁上盖开发经验，只要双方积极沟通、协调，从环境保护的角度出发，该类建设是环境可行的。

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