侯可斌
(北京市環(huán)境影響評(píng)價(jià)評(píng)估中心,北京100089)
香港是較早開(kāi)展地鐵上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)的城市,港鐵因其綜合開(kāi)發(fā)利用的盈利模式而聞名[1],受到國(guó)內(nèi)地鐵運(yùn)營(yíng)公司的廣泛關(guān)注和效仿。相關(guān)學(xué)者以港鐵為范例對(duì)上蓋開(kāi)發(fā)的法律可行性與盈利模式進(jìn)行了研究[2~5],一些大中城市積極開(kāi)展了上蓋開(kāi)發(fā)的嘗試。目前,國(guó)內(nèi)深圳、廣州、上海、北京、杭州、天津、長(zhǎng)沙等城市相繼開(kāi)展了地鐵上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)的相關(guān)工作[6~7],取得了一定的經(jīng)驗(yàn)。
地鐵上蓋開(kāi)發(fā)不同于一般的房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,其環(huán)境問(wèn)題 (噪聲與振動(dòng)環(huán)境影響)尤為突出。因此,針對(duì)上蓋開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)尤為重要。本文結(jié)合北京地區(qū)開(kāi)展的地鐵上蓋開(kāi)發(fā)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)情況,對(duì)此類(lèi)項(xiàng)目的環(huán)保相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行研究,并對(duì)開(kāi)發(fā)建設(shè)提出建議。
地鐵車(chē)輛段:具有配屬車(chē)輛,以及承擔(dān)車(chē)輛的運(yùn)用管理、整備保養(yǎng)、檢查工作和承擔(dān)較高級(jí)別的車(chē)輛檢修任務(wù)的基本生產(chǎn)單位[8]。
地鐵停車(chē)場(chǎng):具有配屬車(chē)輛,以及承擔(dān)車(chē)輛的運(yùn)用管理、整備保養(yǎng)、檢查工作的基本生產(chǎn)單位[8]。
車(chē)輛段與停車(chē)場(chǎng)的主要區(qū)別為:車(chē)輛段承擔(dān)的維修功能級(jí)別更高,停車(chē)場(chǎng)一般承擔(dān)月檢、臨檢的任務(wù),車(chē)輛段在此基礎(chǔ)上可實(shí)現(xiàn)大修任務(wù),故一般車(chē)輛段的占地較停車(chē)場(chǎng)大。
目前,關(guān)于地鐵上蓋開(kāi)發(fā)沒(méi)有明確的法律法規(guī)定義,根據(jù)國(guó)有用地開(kāi)發(fā)的權(quán)屬,可以如下定義:地鐵上蓋開(kāi)發(fā)是指在地鐵征地范圍內(nèi)的二次開(kāi)發(fā)建設(shè),其建設(shè)內(nèi)容與地鐵無(wú)關(guān),開(kāi)發(fā)內(nèi)容權(quán)屬為開(kāi)發(fā)商所得。根據(jù)開(kāi)發(fā)場(chǎng)所不同,可分為三類(lèi):地鐵車(chē)站上蓋開(kāi)發(fā)、車(chē)輛段上蓋開(kāi)發(fā)和停車(chē)場(chǎng)上蓋開(kāi)發(fā)。
地鐵車(chē)站是乘客進(jìn)出地鐵的通道,其人流密度大的特點(diǎn),使得對(duì)車(chē)站進(jìn)行綜合開(kāi)發(fā)具有極高的商業(yè)價(jià)值;同時(shí),地鐵通行方便,對(duì)其進(jìn)行辦公開(kāi)發(fā)也具有吸引力。目前,國(guó)內(nèi)對(duì)地鐵車(chē)站上蓋開(kāi)發(fā)主要用于商業(yè)和辦公。通常此類(lèi)開(kāi)發(fā),需結(jié)合地鐵建設(shè),在地鐵設(shè)計(jì)階段予以考慮,為上蓋開(kāi)發(fā)留出實(shí)施空間和接入口。
地鐵車(chē)站一般分為地下車(chē)站和地上車(chē)站兩種,兩者均可進(jìn)行上蓋開(kāi)發(fā)建設(shè)。地下車(chē)站開(kāi)發(fā)通??梢越Y(jié)合車(chē)站的開(kāi)挖深度,實(shí)現(xiàn)地下多層開(kāi)發(fā),如北京地鐵九號(hào)線(xiàn)六里橋車(chē)站綜合開(kāi)發(fā)。地上車(chē)站因需考慮地鐵線(xiàn)路進(jìn)出,通常以外包形式進(jìn)行綜合體的開(kāi)發(fā)建設(shè),如北京地鐵13號(hào)線(xiàn)西直門(mén)站上綜合商業(yè)體。地下開(kāi)發(fā)建設(shè)因受地鐵基礎(chǔ)及出入口設(shè)置限制,其開(kāi)發(fā)難度較地上線(xiàn)路大。
地鐵車(chē)輛在車(chē)站部分運(yùn)行速度較低,處于一個(gè)減速、加速的過(guò)程,速度在0至60~80km/h之間變化。因此,地鐵車(chē)輛運(yùn)行帶來(lái)的噪聲、振動(dòng)影響較正線(xiàn)低,減速、加速帶來(lái)的振動(dòng)修正為 ±1dB[9],噪聲修正一般可不考慮。根據(jù)各地鐵線(xiàn)路運(yùn)行牽引圖要求,地鐵開(kāi)始減速和加速達(dá)到正線(xiàn)速度的距離均有所不同,需根據(jù)實(shí)際情形分析。
(1)地下車(chē)站開(kāi)發(fā)主要環(huán)境限制因素為振動(dòng)、噪聲和空氣異味。地鐵車(chē)輛運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)影響來(lái)源于車(chē)輛運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)通過(guò)隧道壁向周?chē)臻g傳遞,如圖1所示。因地下車(chē)站與上蓋開(kāi)發(fā)建筑共用基礎(chǔ),振動(dòng)傳播更為直接,距離衰減可不考慮,振動(dòng)影響更為明顯,地下開(kāi)發(fā)部分的振動(dòng)值接近源強(qiáng)。從環(huán)境保護(hù)的角度來(lái)看,靠近地鐵隧道的地下開(kāi)發(fā)內(nèi)容不宜建設(shè)住宅等敏感建筑。
列車(chē)進(jìn)入上蓋開(kāi)發(fā)范圍的最高車(chē)速在40~50km/h時(shí),根據(jù)計(jì)算可得振動(dòng)源強(qiáng)為79~81dB[9]。因此,若上蓋開(kāi)發(fā)建設(shè)為住宅等敏感建筑時(shí),室內(nèi)振動(dòng)限值需滿(mǎn)足晝間70dB、夜間67dB以下[10],則必須實(shí)施軌道減振措施。對(duì)于地上部分,由于目前對(duì)振動(dòng)傳播規(guī)律研究尚不完善,可能出現(xiàn)振動(dòng)放大的問(wèn)題。因此,需結(jié)合實(shí)際范例進(jìn)行類(lèi)比監(jiān)測(cè)[11],進(jìn)而分析開(kāi)發(fā)建設(shè)敏感建筑的可行性。
為解決地下車(chē)站的空氣流通和夏季制冷要求,通常需要在地面設(shè)置風(fēng)亭和冷卻塔。地面風(fēng)亭和冷卻塔主要產(chǎn)生噪聲和空氣異味問(wèn)題。風(fēng)亭、冷卻塔噪聲源強(qiáng)一般在60dB以上,其噪聲控制主要手段為降低源強(qiáng),如選用低噪聲設(shè)備、加裝消聲片等;通過(guò)設(shè)置隔音擋板的措施可以對(duì)低層噪聲影響進(jìn)行控制。對(duì)于車(chē)站異味問(wèn)題,主要通過(guò)將風(fēng)亭排放口背向建筑設(shè)置來(lái)控制。根據(jù)地鐵設(shè)計(jì)要求,若臨近敏感建筑,通常保留15m以上的防護(hù)距離,通過(guò)距離衰減降低噪聲和氣味影響。
(2)地上車(chē)站開(kāi)發(fā)如圖2所示,因地上車(chē)站不需考慮通風(fēng)和制冷問(wèn)題,不需設(shè)置風(fēng)亭和冷卻塔,所以主要環(huán)境限制因素為噪聲與振動(dòng)。地上線(xiàn)路車(chē)輛運(yùn)行由于輪軌摩擦產(chǎn)生的噪聲直接向外環(huán)境輻射,若列車(chē)進(jìn)入上蓋開(kāi)發(fā)范圍的最高速度在40~50km/h,計(jì)算可得噪聲源強(qiáng)在77~81dB[9],瞬時(shí)噪聲較高。因列車(chē)進(jìn)出站是一個(gè)變速過(guò)程,且與開(kāi)發(fā)建筑距離也是變化的,因此噪聲影響預(yù)測(cè)需采用積分方法,或通過(guò)實(shí)測(cè)獲得列車(chē)通過(guò)過(guò)程的等效聲級(jí)進(jìn)而根據(jù)車(chē)流量計(jì)算等效聲級(jí)。對(duì)于地上線(xiàn)路噪聲控制,通常采取聲屏障的方法進(jìn)行控制。一般上蓋開(kāi)發(fā)體較大,故采用直立或半封閉式聲屏障無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)高層建筑的遮擋,宜采取全封閉的形式。
地上線(xiàn)路的振動(dòng)通過(guò)軌面向立柱傳播,然后通過(guò)立柱地面向外環(huán)境進(jìn)一步傳遞,其振動(dòng)能量在幾次傳遞過(guò)程中經(jīng)過(guò)衰減已可滿(mǎn)足振動(dòng)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求,振動(dòng)的環(huán)境敏感性相對(duì)較弱。若地上車(chē)站上蓋開(kāi)發(fā)為敏感建筑,保證軌面與開(kāi)發(fā)體沒(méi)有硬連接,即能量沒(méi)有直接傳遞,基本可以滿(mǎn)足振動(dòng)控制要求。
根據(jù)環(huán)評(píng)技術(shù)導(dǎo)則[12],環(huán)境保護(hù)更加關(guān)注住宅、學(xué)校、醫(yī)院等敏感建筑建設(shè),需詳細(xì)論證此類(lèi)建筑開(kāi)發(fā)的環(huán)境可行性。地鐵車(chē)站上蓋開(kāi)發(fā)敏感建筑因地鐵車(chē)輛及環(huán)控設(shè)備運(yùn)行影響而敏感,因此,上蓋開(kāi)發(fā)需緊密結(jié)合地鐵設(shè)計(jì)。若在地鐵設(shè)計(jì)階段即考慮了上蓋開(kāi)發(fā)建設(shè)內(nèi)容,則可從源強(qiáng)角度加以控制,對(duì)于控制地鐵噪聲與振動(dòng)意義重大。可采取的措施如表1示。
若地鐵上蓋開(kāi)發(fā)時(shí)機(jī)較晚,地鐵建設(shè)過(guò)程中未對(duì)上蓋開(kāi)發(fā)進(jìn)行考慮,則上蓋開(kāi)發(fā)過(guò)程中應(yīng)對(duì)噪聲、振動(dòng)、環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià),論證項(xiàng)目建設(shè)的環(huán)境適宜性。若環(huán)境振動(dòng)現(xiàn)狀超標(biāo),則實(shí)施減振措施的可能性較小,不宜建設(shè)敏感建筑;若環(huán)境噪聲現(xiàn)狀超標(biāo),可通過(guò)采取隔聲窗的措施,保證室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量[13];對(duì)于空氣異味影響,可通過(guò)調(diào)整上蓋敏感建筑設(shè)計(jì)滿(mǎn)足控制距離(15m)要求。
表1 地鐵車(chē)站開(kāi)發(fā)措施建議
車(chē)輛段和停車(chē)場(chǎng)主要差別在于地鐵的使用功能,由此導(dǎo)致占地和建筑規(guī)模的差別。從環(huán)境影響來(lái)看兩者是一致的,因此,以下分析以車(chē)輛段統(tǒng)一代表車(chē)輛段和停車(chē)場(chǎng)。
地鐵車(chē)輛段一般由運(yùn)用庫(kù) (包括停車(chē)庫(kù)、檢修庫(kù))、出入段線(xiàn) (咽喉區(qū))、試車(chē)線(xiàn)和辦公用房4個(gè)功能組團(tuán)構(gòu)成,可以利用的空間主要為除辦公用房區(qū)域外的其他3個(gè)區(qū)域,圖3所示為北京地鐵九號(hào)線(xiàn)郭公莊車(chē)輛段平面示意圖[14]。
地鐵車(chē)輛段開(kāi)發(fā)充分利用了土地垂向空間,發(fā)揮了集約用地的作用。開(kāi)發(fā)建筑可坐落于車(chē)輛段內(nèi)未開(kāi)發(fā)建設(shè)的空地,也可坐落于車(chē)輛段構(gòu)筑物之上,與地鐵建筑共用基礎(chǔ)。此種開(kāi)發(fā)模式充分發(fā)揮了地鐵車(chē)輛段建筑密度小、容積率大的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了土地空間集約利用。表2對(duì)不同功能區(qū)開(kāi)發(fā)特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)。
表2 地鐵車(chē)輛段上蓋開(kāi)發(fā)特點(diǎn)總結(jié)
由表2中可見(jiàn),試車(chē)線(xiàn)既可在線(xiàn)位周邊開(kāi)發(fā),也可在線(xiàn)上開(kāi)發(fā)。試車(chē)線(xiàn)上車(chē)輛運(yùn)行速度能達(dá)到正線(xiàn)運(yùn)行速度,振動(dòng)影響較大。但是試車(chē)線(xiàn)使用頻次較低,僅當(dāng)車(chē)輛維修后試跑使用,且均在晝間進(jìn)行,不影響夜間居民休息,因此,試車(chē)線(xiàn)上進(jìn)行開(kāi)發(fā)建設(shè)具有可行性。
從場(chǎng)地權(quán)屬來(lái)看,開(kāi)發(fā)建設(shè)用地在車(chē)輛段征地過(guò)程中已收歸國(guó)有,車(chē)輛段構(gòu)筑物及運(yùn)營(yíng)管理歸地鐵運(yùn)營(yíng)公司,上蓋建筑的開(kāi)發(fā)建設(shè)則歸取得該用地建設(shè)權(quán)的房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)部門(mén),因此,同一土地上產(chǎn)生兩家產(chǎn)權(quán)單位,兩者存在相互協(xié)調(diào)配合的問(wèn)題。
(1)運(yùn)用庫(kù)主要承擔(dān)車(chē)輛的停放、清洗和檢修任務(wù)。主要的環(huán)境影響為振動(dòng)和噪聲。
振動(dòng)來(lái)自于車(chē)輛運(yùn)行和庫(kù)內(nèi)設(shè)備。車(chē)輛入庫(kù)和出庫(kù)速度較低,入庫(kù)速度一般控制在10km/h以下,出庫(kù)速度一般在20km/h以下。雖然運(yùn)行速度較低,但因振動(dòng)通過(guò)立柱直接向上傳遞,沒(méi)有經(jīng)歷土層衰減,且上蓋建筑與立柱、軌道基礎(chǔ)剛性一致,能量傳遞的損失更小,因此,車(chē)輛運(yùn)行的振動(dòng)影響十分突出。對(duì)于庫(kù)內(nèi)振動(dòng)只能從源強(qiáng)加以控制,如采取軌道減振措施、控制車(chē)速等。因庫(kù)內(nèi)部分軌道承擔(dān)列檢、清洗等特殊任務(wù),其軌道形式與一般地鐵正線(xiàn)不一致,因此,一般地鐵正線(xiàn)實(shí)施的軌道措施需進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整以適用庫(kù)內(nèi)軌道線(xiàn)路。
庫(kù)內(nèi)一般設(shè)備運(yùn)行的振動(dòng)相較運(yùn)用庫(kù)來(lái)說(shuō)微不足道,可忽略不計(jì),然而大型設(shè)備的振動(dòng)影響相當(dāng)突出。車(chē)輛段內(nèi)設(shè)有檢修庫(kù),庫(kù)內(nèi)設(shè)有列檢吊車(chē),吊車(chē)運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)影響突出[15]。然而由于建筑設(shè)計(jì)等多方原因,目前北京已開(kāi)展上蓋開(kāi)發(fā)的三個(gè)車(chē)輛段 (停車(chē)場(chǎng))均未在檢修庫(kù)上進(jìn)行開(kāi)發(fā)建設(shè),因此,若后續(xù)出現(xiàn)檢修庫(kù)的上蓋開(kāi)發(fā)利用項(xiàng)目,需對(duì)吊車(chē)運(yùn)行的振動(dòng)影響進(jìn)行環(huán)境影響預(yù)測(cè),論證開(kāi)發(fā)的環(huán)境可行性。
(2)咽喉區(qū)是地鐵出地面進(jìn)入車(chē)庫(kù)的部分,該段車(chē)輛在地面運(yùn)行,主要環(huán)境影響為噪聲和振動(dòng)。
地鐵車(chē)輛出庫(kù)集中于早晨5點(diǎn),入庫(kù)集中于夜間23點(diǎn)以后,其他時(shí)段偶有車(chē)輛進(jìn)出庫(kù),因此,車(chē)輛段噪聲影響存在明顯的特征時(shí)段,評(píng)價(jià)應(yīng)以集中出入庫(kù)為主。咽喉區(qū)車(chē)輛運(yùn)行的噪聲是車(chē)輛段的主要噪聲源,對(duì)所有上蓋開(kāi)發(fā)建筑均有影響。因該段車(chē)輛運(yùn)行速度較低,通過(guò)車(chē)速控制對(duì)噪聲源強(qiáng)降低的貢獻(xiàn)不大,通過(guò)傳播途徑控制是降低聲源的有效措施。根據(jù)北京地鐵8號(hào)線(xiàn)平西府車(chē)輛段、六號(hào)線(xiàn)五路停車(chē)場(chǎng)項(xiàng)目建設(shè)經(jīng)驗(yàn),對(duì)咽喉區(qū)軌道實(shí)施全覆蓋措施,使得噪聲影響突出的問(wèn)題迎刃而解。
咽喉區(qū)車(chē)輛運(yùn)行速度在25km/h以上,振動(dòng)通過(guò)軌道向周?chē)寥纻鞑?,平西府?chē)輛段、五路停車(chē)場(chǎng)的實(shí)測(cè)結(jié)果表明振動(dòng)影響突出,距外軌30m處監(jiān)測(cè)值仍不能滿(mǎn)足居住文教區(qū)振動(dòng)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。咽喉區(qū)道岔較多,實(shí)施軌道減振措施不具備條件;因進(jìn)入車(chē)輛段后,車(chē)輛運(yùn)行速度已經(jīng)較低,通過(guò)車(chē)速控制振動(dòng)效果不明顯。所以,可行的振動(dòng)控制措施是:一方面將上蓋開(kāi)發(fā)建筑遠(yuǎn)離軌道,另一方面在振源與敏感建筑之間設(shè)置振動(dòng)阻隔,降低振動(dòng)傳播。
(3)試車(chē)線(xiàn)區(qū)主要環(huán)境影響為噪聲與振動(dòng)。
敏感建筑的噪聲評(píng)價(jià)為1小時(shí)等效聲級(jí)[16],即1小時(shí)內(nèi)聲能量的平均值。而試車(chē)發(fā)生頻率低,若進(jìn)行小時(shí)等效,則試車(chē)發(fā)生過(guò)程的噪聲在等效聲級(jí)中貢獻(xiàn)相對(duì)較小。因此,試車(chē)線(xiàn)區(qū)域的噪聲影響相對(duì)不敏感。為了使敏感建筑獲得更好的聲環(huán)境質(zhì)量,可以通過(guò)設(shè)置聲屏障的措施對(duì)試車(chē)噪聲進(jìn)行阻隔。
試車(chē)線(xiàn)周邊開(kāi)發(fā)振動(dòng)影響特點(diǎn)與咽喉區(qū)相似,試車(chē)線(xiàn)上開(kāi)發(fā)與運(yùn)用庫(kù)上開(kāi)發(fā)相似。由于試車(chē)線(xiàn)的使用頻率低,且在敏感性相對(duì)較弱的晝間,因此較咽喉區(qū)和運(yùn)用庫(kù)區(qū)的開(kāi)發(fā)環(huán)境敏感性相對(duì)較弱。為了使敏感建筑獲得更好的振動(dòng)環(huán)境質(zhì)量,可在軌道上實(shí)施軌道減振措施。
車(chē)輛段上蓋開(kāi)發(fā)與車(chē)輛段建設(shè)密切相關(guān),一方面,上蓋開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)需要滿(mǎn)足車(chē)輛段運(yùn)營(yíng)要求和安全防護(hù)要求,另一方面,上蓋開(kāi)發(fā)依托的地鐵措施需在地鐵實(shí)施過(guò)程中同步落實(shí),一旦車(chē)輛段建成運(yùn)營(yíng),后補(bǔ)措施難度很大。為配合上蓋開(kāi)發(fā)建設(shè),車(chē)輛段可實(shí)施的措施如表3示。
表3 地鐵車(chē)輛段開(kāi)發(fā)環(huán)保措施建議
地鐵上蓋開(kāi)發(fā)符合土地集約利用的趨勢(shì),擁有良好的發(fā)展前景。在全國(guó)軌道交通大發(fā)展的背景下,地鐵上蓋將成為各大城市補(bǔ)貼地鐵建設(shè)的重要手段。
地鐵上蓋開(kāi)發(fā)建設(shè)的主要環(huán)境問(wèn)題是地鐵運(yùn)行產(chǎn)生的噪聲和振動(dòng)問(wèn)題??筛鶕?jù)源強(qiáng)消減-傳播途徑控制-受體防護(hù)的順序?qū)γ舾猩仙w建筑進(jìn)行保護(hù)。
地鐵上蓋開(kāi)發(fā)建設(shè)的環(huán)境可行性需要上蓋開(kāi)發(fā)單位與地鐵建設(shè)積極協(xié)調(diào)、溝通,從地鐵設(shè)計(jì)階段對(duì)開(kāi)發(fā)建筑形式、建設(shè)內(nèi)容及保護(hù)措施予以考慮,納入地鐵建設(shè);地鐵建成后的運(yùn)營(yíng)管理對(duì)于地鐵噪聲、振動(dòng)源強(qiáng)影響較大,需要上蓋開(kāi)發(fā)單位與地鐵運(yùn)營(yíng)部門(mén)做好溝通協(xié)調(diào),達(dá)成相關(guān)協(xié)議,確保上蓋開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)階段提出的地鐵管理要求得以落實(shí)。
地鐵上蓋開(kāi)發(fā)一方面解決了大中城市用地緊張的問(wèn)題,另一方面解決了地鐵建設(shè)投資大、收益慢的問(wèn)題,對(duì)于地鐵建設(shè)單位和房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)單位來(lái)說(shuō),兩者緊密合作,可以實(shí)現(xiàn)雙贏。根據(jù)北京已開(kāi)展的地鐵上蓋開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn),只要雙方積極溝通、協(xié)調(diào),從環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā),該類(lèi)建設(shè)是環(huán)境可行的。
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