2021 年兩會(huì)將“30·60”目標(biāo)納入“十四五”規(guī)劃建議，政府工作報(bào)告提出要做好碳達(dá)峰、碳中和工作，具體目標(biāo)為：我國二氧化碳排放力爭 2030 年前達(dá)到峰值，力爭 2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和。為我國實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和，必須重視碳約束和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，聚焦能源、工業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)域，大力發(fā)展綠色循環(huán)低碳體系。

隨著低碳理念逐步由建筑領(lǐng)域向城市交通領(lǐng)域延伸，《國務(wù)院關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的指導(dǎo)意見》國發(fā)〔2021〕4 號(hào)明確提出，需加快基礎(chǔ)設(shè)施綠色升級(jí)，將生態(tài)環(huán)保理念貫穿交通基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營和維護(hù)全過程，集約利用土地等資源，提升交通基礎(chǔ)設(shè)施綠色發(fā)展水平。城市隧道作為城市交通領(lǐng)域的重要建筑，提升綠色性能可助推改善人們的出行環(huán)境，增強(qiáng)人民群眾的幸福感和獲得感。以節(jié)能、環(huán)保、安全、耐久、智慧等應(yīng)用為導(dǎo)向的技術(shù)體系將逐步成為未來城市隧道建設(shè)發(fā)展的方向。

本文圍繞著關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用探究兩個(gè)維度，重點(diǎn)闡述了低碳理念下綠色城市隧道體系的思考。

1 綠色城市隧道體系

1.1 綠色城市隧道內(nèi)涵

交通運(yùn)輸部 2019 年 3 月發(fā)布《公路隧道提質(zhì)升級(jí)行動(dòng)技術(shù)指南》，為城市隧道綠色建設(shè)指出方向，明確提出：補(bǔ)齊隧道交通工程與附屬設(shè)施短板（照明、通風(fēng)、交通安全設(shè)施）和推進(jìn)在役公路隧道土建結(jié)構(gòu)改造（病害普查評(píng)估處治）。城市隧道的綠色發(fā)展，越來越聚焦于隧道質(zhì)量升級(jí)改造、隧道安全水平保障、隧道綠色性能提升。

結(jié)合民用建筑體系 GB/T 50378-2019《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中的綠色理念，綠色建筑即在全壽命期內(nèi)，節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、減少污染，為人們提供健康、適用、高效的使用空間，最大限度地實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生的高質(zhì)量建筑。綠色城市隧道可以此為方向指引，基于“以人為本”理念，圍繞“可感知性”，重點(diǎn)聚焦安全耐久、資源節(jié)約、環(huán)境舒適、綠色施工、運(yùn)營高效 5 個(gè)內(nèi)容，進(jìn)一步提升城市隧道的綠色性能，以及交通運(yùn)輸數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平，構(gòu)建安全、便捷、高效、綠色、經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化綜合交通體系。

1.2 綠色城市隧道體系關(guān)鍵技術(shù)

經(jīng)分析，綠色城市隧道體系關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用見表1。提升城市隧道綠色性能，關(guān)鍵在于隧道總體布局、主體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、建筑部品材料系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、機(jī)電系統(tǒng)和智能監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

表1 綠色城市隧道體系關(guān)鍵性技術(shù)應(yīng)用分析

其中，隧道總體布局應(yīng)注重空間布局、安全救援設(shè)計(jì)，輔以匹配的安全運(yùn)營管理用房，如設(shè)置疏散通道、緊急停車帶，設(shè)置緊急救援站或管理中心，具有防洪防澇設(shè)計(jì)措施及應(yīng)急預(yù)案，采用反光膜文字、導(dǎo)光板、模塊化發(fā)光等標(biāo)志標(biāo)牌，提升用戶的安全性體驗(yàn)。

主體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的合理選擇和建筑部品材料系統(tǒng)選型優(yōu)化，可實(shí)現(xiàn)城市隧道質(zhì)量和舒適度的大幅度提升。如主體結(jié)構(gòu)按照 100 a 耐久性設(shè)計(jì)，選用耐久性好的裝飾裝修材料、綠色建材、高反射率材料等，提升隧道體系的耐久性能；匹配隔聲減振加強(qiáng)設(shè)計(jì)措施，在隧道出入口位置，進(jìn)行全封閉式聲屏障設(shè)計(jì)，材料選用鋁吸聲纖維板、鋁泡沫吸聲板、新型復(fù)合微孔板等；隧道出入口頂面、側(cè)墻裝飾材料采用易清洗、耐磨損的吸聲材料（有機(jī)纖維吸聲噴涂材料、阻燃聚氨酯泡沫吸聲材料、穿孔 FC 板等）；隧道路面材料選用低噪聲路面技術(shù)，可有效改善隧道內(nèi)部空間的聲環(huán)境。

給排水系統(tǒng)和機(jī)電系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)，則在于空調(diào)系統(tǒng)、排風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等設(shè)備合理選型、隔聲減振措施加強(qiáng)以及管道路由優(yōu)化。其中，隧道出入口的減光設(shè)計(jì)和智能照明技術(shù)尤為關(guān)注，隧道出入口可進(jìn)行遮光棚或綠植等措施設(shè)計(jì)；隧道內(nèi)部兩側(cè)安裝加強(qiáng)照明，進(jìn)一步強(qiáng)化照明入口段；景觀照明采用彩繪、防塵涂層、照明燈結(jié)合或者全息投影等方式，在解決因太陽光引起洞口亮度梯度過大導(dǎo)致的“黑洞”和“白洞”現(xiàn)象，提高行車舒適性和安全性的同時(shí)，也可功能與藝術(shù)相結(jié)合，增強(qiáng)美觀效果。

智能監(jiān)測系統(tǒng)聚焦交通、環(huán)境、能耗、運(yùn)營等多個(gè)維度優(yōu)化配置，是影響城市隧道舒適、健康、便捷、智慧指數(shù)的關(guān)鍵。如設(shè)置空氣環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測隧道內(nèi) CO 濃度、溫度、能見度指標(biāo)，且監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制，具有限值設(shè)定、越限報(bào)警、通風(fēng)聯(lián)動(dòng)等功能；設(shè)置超限車輛檢測預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對駛?cè)胲囕v進(jìn)行超高、超寬、超重、限行車型等判斷；設(shè)置綜合能耗管理系統(tǒng)以及智慧運(yùn)營管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能耗的數(shù)據(jù)分析和異常數(shù)據(jù)報(bào)警功能，結(jié)構(gòu)、重要機(jī)電設(shè)備和交通狀況的健康監(jiān)測功能，以及施工期間數(shù)據(jù)管理功能等。

2 綠色城市隧道體系技術(shù)適配性分析

2.1 綠色城市隧道體系技術(shù)配置

基于城市隧道現(xiàn)行設(shè)計(jì)情況，梳理和分析實(shí)現(xiàn)不同綠色城市隧道體系目標(biāo)的技術(shù)配置，具體見表2。

表2 綠色城市隧道體系技術(shù)配置

經(jīng)分析，綜合考慮不同綠色城市隧道體系目標(biāo)和經(jīng)濟(jì)成本等因素，綠色城市隧道體系設(shè)計(jì)可劃分為 3 個(gè)等級(jí)，包括普適性綠色設(shè)計(jì)、優(yōu)化的綠色設(shè)計(jì)和高標(biāo)準(zhǔn)綠色設(shè)計(jì)。普適性綠色設(shè)計(jì)注重和強(qiáng)調(diào)綠色和可循環(huán)材料的應(yīng)用，以及通過一些低成本的技術(shù)投入實(shí)現(xiàn)安全、舒適、健康、智慧、便捷等性能化升級(jí)和體驗(yàn)。優(yōu)化的綠色設(shè)計(jì)針對交通安全設(shè)施、高效率變壓器、智能照明系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)和智慧運(yùn)營管理系統(tǒng)多個(gè)方面采取優(yōu)化措施，以實(shí)現(xiàn)城市隧道綠色性能的統(tǒng)計(jì)、分析、監(jiān)控和實(shí)時(shí)報(bào)警等功能，提升整體安全、舒適、健康、智慧體驗(yàn)感，同時(shí)加強(qiáng)運(yùn)營管理水平。高標(biāo)準(zhǔn)綠色設(shè)計(jì)圍繞新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)綠色城市隧道體系提質(zhì)升級(jí)。

2.2 下一步綠色城市隧道體系提質(zhì)升級(jí)研究路徑初探

結(jié)合不同綠色城市隧道體系技術(shù)配置情況，結(jié)構(gòu)體系耐久性能優(yōu)化設(shè)計(jì)、高性能部品材料合理選型、多元化技術(shù)糅合應(yīng)用、數(shù)字化融合是綠色城市隧道體系提質(zhì)升級(jí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

結(jié)構(gòu)體系耐久性能研究。尚需圍繞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料質(zhì)量、優(yōu)化配合比、施工質(zhì)量控制、易維護(hù)等多個(gè)方面，深入研究提高混凝土耐久性的對策和措施，并在設(shè)計(jì)和施工中落實(shí)。

高性能部品材料研究。結(jié)合部品材料類型、市場成熟度、材料強(qiáng)度、燃燒性能、隔熱性能、隔聲性能、耐久性能、環(huán)保性能、美觀、經(jīng)濟(jì)等，開展建筑部品部件、裝飾裝修材料、綠色建材等市場調(diào)研和征詢，形成高性能部品材料集成和技術(shù)本地轉(zhuǎn)化。同時(shí)，結(jié)合部品材料的可拆換性，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)城市隧道可持續(xù)性，延長使用壽命。

多元化技術(shù)糅合應(yīng)用研究。人民群眾越來越關(guān)注和強(qiáng)調(diào)城市隧道的綠色性能設(shè)計(jì)，具體表現(xiàn)為安全、舒適、健康、智慧、便捷等。聚焦聲環(huán)境、光環(huán)境、熱濕環(huán)境、行車舒適、智慧監(jiān)測等開展研究，根本上實(shí)現(xiàn)城市隧道品質(zhì)和性能的大幅度提升，滿足未來綠色城市隧道的建設(shè)發(fā)展需求。

數(shù)字化建設(shè)研究。以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)為支撐，實(shí)現(xiàn)城市隧道在照明、能耗、健康、運(yùn)營、定位等多方位的實(shí)時(shí)監(jiān)測、預(yù)警、調(diào)控等功能，并形成交通系統(tǒng)智慧運(yùn)維和科學(xué)防災(zāi)的可視化管理。

3 結(jié) 語

隧道總體布局、主體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、建筑部品材料系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、機(jī)電系統(tǒng)和智能監(jiān)測系統(tǒng)等多維度的性能優(yōu)化，決定了綠色城市隧道品質(zhì)和性能提升，可助力營造更為安全、舒適、健康、智慧的城市隧道環(huán)境，實(shí)現(xiàn)交通系統(tǒng)個(gè)性化和差異化需求的同時(shí)，大幅度提升社會(huì)健康和幸福指數(shù)。