作者: 陈欢欢 来源:中国科学报 发布时间:2018/3/15 9:30:14
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2017年度北京市科学技术奖一等奖成果
车辆段上盖:为首都赢得“新”土地

 

北京市劳动保护科学研究所张斌团队完成“地铁车辆段上盖建筑振动控制成套技术及应用”。

■本报记者 陈欢欢

国内首个地铁车辆段上盖项目——四惠地铁车辆段综合开发因技术不成熟导致上盖部分建筑振动噪声影响严重而饱受非议,之后十余年内,北京未新建同类项目。

而在2012年之后,北京却再次新建了3个地铁车辆段上盖项目,且目前仍有十余个车辆段上盖项目在建或在规划建设中。

这其中的转折点,在于2010年启动的北京市科技计划项目“北京道路交通噪声综合防治研究”取得突破,攻克了地铁车辆段上盖建设的制约瓶颈——噪声和振动控制。

专家指出,由于具有土地集约化利用、增加政府收益、优化区域环境等优点,“地铁+物业”的建设模式被认为是未来的发展趋势。

由北京市劳动保护科学研究所张斌团队完成的“地铁车辆段上盖建筑振动控制成套技术及应用”成果,获得了2017年度北京市科学技术奖一等奖。

上盖开发成趋势

目前,我国城市轨道交通飞速发展。数据显示,我国目前有26个城市开通城市轨道交通,共计116条线路,运营线路总长度达3618公里,在建城市轨道交通线路长度达4448公里。

根据原国家环境保护总局规定:在城市轨道交通正线两侧及停车场、车辆段周边30米范围内不得建设敏感性建筑。

车辆段是指每条地铁线路中专门修建用于车辆停放、维护的地方,一个地铁车辆段占地面积约为20~30公顷。以北京市为例,目前大部分地铁车辆段都在地面,土地无法利用,用地总量预计为750公顷。如果按照上述规定,北京市沿线禁建区域将达到3780公顷。

“在城市建设用地日趋稀缺与匮乏的情况下, 这些用地如果单纯用作市政设施建设而不进行综合利用,必然造成城市土地资源的严重浪费。”北京市劳动保护科学研究所所长、“地铁车辆段上盖建筑振动控制成套技术及应用”项目主要完成人张斌表示,国外的车辆段上盖开发以商业、工厂为主,而我国的需求以住宅为主,对噪声振动控制要求更高,因此急需进行地铁上盖建筑噪声振动控制研究。

2010年,北京市劳动保护科学研究所及合作单位在北京市科委支持下开展地铁上盖建筑噪声振动控制研究,历时8年,在成套技术及应用方面取得突破。

技术创新结硕果

从2010年开始,项目组开展了大量地铁振动现场实测工作,积累了全国最丰富、全面的地铁段上盖振动数据,建立了高效精细化地铁振动预测分析方法、模型和平台,首次建立了符合北京地区岩土特性和列车运行特点的地铁振动快速预测模型。

其次,项目组首次系统开展针对线性移动列车振源的建筑基础和传播途径隔振技术研究,为地铁车辆段落地区建筑振动控制提供了新手段,尤其是解决了地铁上盖振动频域计算效率低、精度差的行业性难题。

第三,项目组研发了具有自主知识产权的系列轨道减振产品与相关检测技术和装置,成功应用于多个工程。

另外,项目组还在全国率先编制了地铁车辆段上盖开发相关振动噪声控制标准规范。

“由于我国的地质情况、建筑标准、车辆振源等条件和国外不同,国外的经验并不适用,因此我们从研发方法和标准开始,然后通过全面测试,最后证实我们的方法更为准确,对振动噪声污染控制更有效。”张斌表示。

目前,该成果获授权发明专利19项、实用新型专利16项;制(修)订标准7部,发表学术论文30余篇。同时,该项目成果已应用于北京市郭公庄、平西府、五路居三个地铁车辆段上盖项目。

社会效益更显著

据悉,北京郭公庄、平西府、五路居三个新建地铁车辆段上盖项目总开发规模达148万平方米,增加政府土地收益39.5亿元,同时额外获得34万平方米保障房,分摊了33亿元地铁成本,还可解决地铁站点及周边土地开发利用问题,社会经济效益巨大。

除了地铁车辆段上盖开发项目,本项目研究成果同样适用于城市轨道交通及其沿线、站点的周边土地开发振动噪声控制。据了解,北京市已有多条地铁线路采用本预测模型进行了环境影响评价。

张斌表示,本项目研究成果建立的精细化数值仿真计算方法和平台还适用于地下线、地面线城市轨道交通、普通铁路和高铁等,目前已经在京张城际铁路下穿八达岭长城、北京歌舞剧院受地铁10号线振动噪声影响、石家庄城市轨道交通1号线一期工程、北京市朝阳区高井2号线保障性住房用地项目受6号线振动影响等十余个重大工程项目中得到应用。

随着我国大陆各城市轨道交通建设发展,张斌表示,本项目研究成果推动了城市轨道交通发展和周边土地开发进程,极大地提高了城市土地集约化利用,大幅增加了政府土地出让收益,社会经济效益和生态环境效益显著。

《中国科学报》 (2018-03-15 第8版 首都科技)
 
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