作者
葉裕民，楊國淑，胡夢坤，孫 樺
摘要
隧道是道路能耗最高的構成部分，實現隧道工程的綠色建設與節能減排是推進綠色交通發展的重要措施之一。闡述了綠色隧道的理念源起，通過文獻調研、案例分析等研究方法，進行綠色隧道建設技術的研究分析。通過理論及實際案例的探討，展望未來綠色隧道的技術體系發展。這些可以給綠色隧道的建設工作提供參考。
關鍵詞
綠色隧道；建設技術；綠色交通
綠色發展是國家戰略的核心內容之一，國民經濟和社會發展“十三五”發展規劃明確提出“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念。日前，交通運輸部頒布《關于印發交通運輸節能環保“十三五”發展規劃的通知》《關于全面深入推進綠色交通發展的意見》《關于印發推進智慧交通發展行動計劃（2017—2020年）的通知》等文件，提出全面推進實施綠色交通發展重大工程，加快構建綠色交通科技創新體系，有效提升交通運輸數字化、網絡化、智能化水平。作為綠色交通體系的重要組成部分，隧道是深入推進綠色交通發展的關鍵，隧道建設的綠色、節能、環保、可持續發展也成為必然選擇。
隨著“綠色公路建設”“建設綠色走廊”等理念的逐步推進，高速公路隧道工程的綠色建造成為公路工程建設健康發展的重要措施之一。綠色隧道的建設與研究在我國隧道領域剛剛起步，工程建設難度大、風險高，完善的節能環保技術體系尚未形成，建設與運營中的節能、環保、防災、養護等工程實踐較為缺乏。因此，開展綠色隧道節能環保建設目標及關鍵技術的研究十分必要。
1綠色隧道源起
目前，較為常見的綠色理念包括“綠色建筑”“綠色公路”等，這些理念并非傳統意義上景觀綠化設計中的綠化或綠色設計，而是以工程質量優良為前提，從規劃設計、施工建設、運營管理、服務共享全過程出發，建設一個統籌協調、資源節約、生態環保、節能高效的系統性的工程。“綠色建筑”強調在建筑全壽命周期內，最大限度地節約資源、保護環境、減少污染，達到與自然和諧共生，即實現建筑的節能、節地、節水、節材和保護環境。“綠色公路”是將可持續發展理念運用到公路建設各個階段，在公路全壽命周期內，最大程度合理保護環境、最大限度有效利用資源（節能、節地、節水、節材）、最快速度恢復生態平衡，達到與自然和諧共生的公路。
隧道施工過程能耗主要發生在正洞開挖環節，其能耗占比90%以上；運營期隧道照明能耗占運營期總能耗的比例較大[1]。由此可見，隧道工程的節能降耗和是公路全線建設過程中關注的重點。將綠色、環保、節能的理念引申至隧道建設的全過程中，“綠色隧道”的理念也隨之而來。現階段，“綠色隧道”的概念尚未有官方的概念定義。黃俊等[2]提出“綠色隧道”是在全壽命周期內，有效節約資源、合理保護環境、減少可控污染，為人們提供暢通、高效、便捷、舒適的出行環境，與自然和城市和諧共生的地下建筑。
2綠色隧道發展現狀
2.1 國家相關政策法規
近年來，生態文明建設和綠色發展理念得到高度重視，要推動綠色隧道行業的大力發展，政策保障是關鍵所在。綠色隧道建設是一項復雜的系統工程，亦是實現生態文明建設的長期任務。營造有效的政策環境和體制機制，是推進隧道發展綠色化的重要抓手。
為推動綠色公路的可持續發展，國家和地方交通主管部門出臺大量的綠色公路相關的政策法規，如表1所示，文件中均提到綠色隧道相關的節能設計與創新研發技術。因此，重視綠色隧道發展頂層設計，推廣綠色隧道節能設計與技術研發，建立綠色隧道施工標準化，建設綠色隧道典型示范工程，能夠有效提升隧道工程綠色發展水平。
表 1 綠色隧道相關政策文件
此外，國家先后發布了GB/T24716—2009《公路沿線設施太陽能供電系統通用技術規范》、JTGB04—2010《公路環境保護設計規范》、公路聲屏障系列標準、公路服務區污水再生利用系列標準等，支持綠色公路與隧道標準化建設。2016年12月，交通運輸部印發《綠色交通標準體系(2016年)》，提出了多項綠色隧道相關標準，包括公路用LED照明燈具、公路隧道通風能效、公路LED可變信息標志能效、公路沿線風光互補供電系統、公路工程節能設計規范等。通過健全綠色公路行業標準建設，規范綠色公路與隧道建設技術標準。
2.2 綠色技術創新研發
政策保障是綠色隧道發展的關鍵所在，科技創新則是綠色隧道建設的根本保障和動力源泉。隨著綠色隧道理念的不斷深入，綠色環保技術的創新研發也不斷得到推進。在綠色隧道規劃設計、建設施工、運營養護等領域大力推進新技術、新材料、新工藝、新能源，如節能通風與采光、供配電系統節能技術、LED節能燈具、照明智能控制系統、廢舊材料再生循環利用、綠色能源開發等，有效實現綠色隧道行業的科技創新研發和成果轉化。
目前，國內交通行業公司與單位已展開對綠色隧道的研究工作。江蘇省交通科學研究院針對隧道出入口駕駛員視覺特性研究，提出隧道五段式布燈方法，總結適用于城市隧道特點的節能技術，并編制《城市隧道照明設計標準》《城市隧道噪聲控制技術規程》等地方標準。
上海隧道工程股份有限公司專注于城市大型地下快速通道建設的關鍵技術研究，包括大斷面盾構隧道結構快速施工技術、城市大斷面盾構隧道施工優化技術、城市隧道棄土（漿）快速處理綜合技術等。
四川省對隧道照明節能技術應用進行研究，與太陽能光伏薄膜遮光棚技術、輔助材料提高照明環境技術、與車隨行智能控制技術等多種技術結合應用。重慶市重點開展山區高速公路隧道照明及供配電節能研究，解決山區高速公路的電力消耗問題。
貴州省交通部門開展了山區高速公路隧道節能技術研究，重點解決隧道照明節能、路面材料再生循環利用等技術難點。
齊魯交通發展集團結合BIM技術的發展趨勢，在京滬高速改擴建工程中采用BIM技術建模及模型應用及BIM協同管理平臺，實現全線工程BIM精細化施工管理。綠色隧道行業的技術創新研發和成果轉化已初見成效。
3典型案例研究分析
3.1 國外典型案例
瑞士及北歐國家的隧道建設技術較為成熟，其在公路隧道設計時更加注重線形及橫斷面設計、環境保以及運營監控設施的布置。值得注意的是，瑞士及北歐國家的公路隧道絕大多數都做成曲線形的，避開不良地帶。這有利于提高司機的注意力，減少事故發生。在隧道開挖前需要對汽車尾氣、隧道廢水、施工棄渣、門洞及其他構造與環境的協調進行大量的預測和評估，使其對環境的影響達到最小。
此外，瑞士和北歐國家對長大隧道的運營監控設施的設計、安裝和維護非常重視，均會設置完善的標志和安全設施，最大限度地滿足公眾對行車安全、高效和舒適的需要。國外綠色隧道相關工程案例分析如表2所示。
表 2 國外綠色隧道相關工程案例分析
3.2 國內典型案例
“十二五”以來，交通運輸部開展了一批以綠色循環低碳公路為代表的節能減排示范和科技示范項目、綠色循環低碳主題項目和綠色公路試點。在綠色公路示范工程的創建過程中，一批較為成熟的生態環保技術在隧道建設中得到了集中示范，如裝配式技術、節能照明技術、通風環保技術、隧道棄渣綜合利用技術、太陽能供電技術、BIM技術等。這些技術的推廣與應用已經取得了較為顯著的生態環境效益。國內綠色隧道相關工程案例分析如表3所示。
表 3 國內綠色隧道相關工程案例分析
4結 語
隧道是高速公路能耗最高的構成部分，實現隧道工程的綠色建設與節能減排，是實現綠色公路建設的重要措施之一。通過調研分析可知，目前國內外隧道施工過程運用較為成熟的節能環保技術包括LED節能照明技術、照明智能控制系統、隧道通風技術、隧道棄渣綜合利用技術等。隨著綠色建筑行業節能技術的成熟與推廣，裝配式技術、太陽能供電技術、BIM技術等一些新興的綠色建設技術開始在隧道建設工程中落地應用，有效實現了綠色隧道在全壽命周期內的資源節約、環境保護，保障了綠色隧道設計與施工過程節能技術的落地實施。
參考文獻
[1]王隨原,徐劍,黃頌昌.綠色公路建設與評價[M].北京:人民交通出版社股份有限公司.2017.
[2]黃俊,張頂立,鄭晅,等.綠色隧道建造技術研究與應用[C]//中國公路學會.2018世界交通運輸大會集論文,2018.
作者簡介
葉裕民，高級建筑師，主要研究方向為地下空間規劃設計及綠色建筑。現供職于武漢市政工程設計研究院有限責任公司。
