唐玲玲

（華僑大學(xué)土木工程學(xué)院，福建泉州361021）

隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展，人們的生活質(zhì)量得以改善，但建筑垃圾給環(huán)境帶來的壓力越來越受到人們的關(guān)注。在建筑物的整個(gè)生命過程中，各種建材及能源的消耗會導(dǎo)致大量的環(huán)境問題，如酸化、臭氧損耗、全球變暖等。垃圾行業(yè)面臨著眾多挑戰(zhàn)，因?yàn)榈?030年至少需要回收65%的城市垃圾和75%的包裝垃圾。作為建筑環(huán)境評估方案的一種替代方案，生命周期評估（LCA）可以根據(jù)大量公認(rèn)的影響類別對產(chǎn)品的環(huán)境影響進(jìn)行定量評估。由于其對環(huán)境影響的全面覆蓋和計(jì)算的有效性，生命周期評價(jià)（LCA）技術(shù)被廣泛應(yīng)用于評價(jià)各種城市固體廢物管理技術(shù)的環(huán)境績效[1]。為了分析建筑物對環(huán)境的影響，研究過程可以引入生命周期評價(jià)方法，將建筑看作一種特殊的產(chǎn)品來評價(jià)建筑物對環(huán)境的影響。

1 生命周期評價(jià)

1.1 生命周期評價(jià)的定義

LCA是評價(jià)產(chǎn)品生命周期環(huán)境影響與資源消耗的一種重要工具，除了能夠?qū)崿F(xiàn)對環(huán)境沖突的定量化分析與評價(jià)以外，同時(shí)可以在產(chǎn)品與“從搖籃到墳?zāi)埂比^程相關(guān)環(huán)境問題作出評價(jià)，也是“面向產(chǎn)品環(huán)境管理”的一種有效支持工具[2]。通過LCA方法對建筑為環(huán)境帶來影響的評價(jià)中，首先應(yīng)該將研究對象與范圍、環(huán)境影響種類等明確下來，同時(shí)制定相應(yīng)框架、流程與計(jì)算方法。Ya等[3]通過構(gòu)建建造環(huán)境模型，以香港地區(qū)房屋建設(shè)為例，多方面評估了其為環(huán)境帶來的影響，同時(shí)從實(shí)際工程出發(fā)，確定18項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)在模型上作出了驗(yàn)證；王波[4]利用LCA理論，應(yīng)用了建筑廢棄物處理模式生命周期評價(jià)模型，同時(shí)把直接填埋與深圳市塘朗山資源化項(xiàng)目進(jìn)行研究對比，在經(jīng)濟(jì)成本與環(huán)境負(fù)荷角度定量化地評價(jià)了兩種處理方式。以上研究認(rèn)可了生命周期評價(jià)方法的有效性，得出了一定的研究成果。

1.2 生命周期評價(jià)的指標(biāo)

采用生命周期評價(jià)軟件GaBi進(jìn)行影響評價(jià)分析。文中各清單項(xiàng)目對環(huán)境影響的特征化因子中氣候變化的特征化因子參考IPCC的成果，酸化、光化學(xué)臭氧形成、水體富營養(yǎng)化的特征化因子參考美國EPA的成果[5]。選擇常用的七類指標(biāo)進(jìn)行分析研究，即EP，AP，POCP，GWP，ETP，ODP和人體健康。

2 建筑垃圾管理生命周期評價(jià)模型

2.1 目標(biāo)及范圍的確定

在生命周期評價(jià)過程中，應(yīng)該先將研究目的確定下來，對評價(jià)范圍進(jìn)行明確，并包括系統(tǒng)功能、功能單位、系統(tǒng)邊界[6]、環(huán)境影響類型等。該研究評價(jià)的目的比較出系統(tǒng)中環(huán)境影響最大的單元，對比不同處理方式的環(huán)境影響狀況。該研究評價(jià)的范圍包括這棟建筑物作為產(chǎn)品系統(tǒng)中所涉及的建材準(zhǔn)備階段、建造階段、運(yùn)行階段、拆除階段和廢物處理階段[7]。

2.2 清單分析

所謂清單分析，主要是對產(chǎn)品、工藝和活動(dòng)在整個(gè)生命周期階段資源、能源消耗以及對環(huán)境排放廢棄物進(jìn)行定量化分析的過程[8]。清單分析中重點(diǎn)是建立清單，即以產(chǎn)品功能單位表達(dá)的產(chǎn)品系統(tǒng)的輸入與輸出。對清單分析來說，主要對建筑物作為整個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)各個(gè)單元的輸入輸出進(jìn)行定量，內(nèi)容有原材料、水、能量輸入與排放進(jìn)空氣、水、土壤等廢棄物。

2.3 生命周期影響評價(jià)

從各類環(huán)境影響看，整個(gè)階段最大的環(huán)境影響為人體健康，其中建材準(zhǔn)備階段的影響值為1.23E-07，建造階段的影響值為1.50E-08，運(yùn)行階段的影響值為2.14E-06，拆除階段的影響值為1.35E-08，建筑廢棄物填埋處理方式的影響值為2.59E-08，建筑廢棄物資源化處理方式的影響值為2.59E-08；從建筑物所有單元過程總計(jì)影響值分析，在建材準(zhǔn)備階段的影響值達(dá)到了1.79E-07，建造階段的總計(jì)影響值為2.37E-08，運(yùn)行階段的總計(jì)影響值為3.36E-06，拆除階段的總計(jì)影響值為2.11E-08，建筑廢棄物填埋方式的總計(jì)影響值3.44E-07，建筑廢棄物資源化處理方式的總計(jì)影響值為4.58E-08。比較各單元的總計(jì)環(huán)境影響值，運(yùn)行階段的占了85%的最大比重，這也是由于建筑物處于長期運(yùn)行狀態(tài)，在能源輸入上要求很大，對環(huán)境帶來的影響也更大。

為了更好地理解各種環(huán)境影響類型的相對重要性及填埋或資源化兩種處理方式下的環(huán)境影響差值，運(yùn)用CML2001模型對環(huán)境影響特征化的結(jié)果進(jìn)行歸一化處理，并量化為7類主要環(huán)境影響，其中，富營養(yǎng)化潛力的差值為5.2E-09，酸化潛力的差值為6.038E-08，光化學(xué)氧化的差值為4.814E-08，全球變暖潛力的差值為1.743E-07，生態(tài)毒性的差值為-1.21E-10，臭氧消耗的差值為9.5E-12，人體健康的差值為1.06E-08。從研究結(jié)果中不難看出，相比較建筑廢棄物填埋方式，建筑廢棄物的資源化處理除了生態(tài)毒性這一環(huán)境指標(biāo)，均為其他環(huán)境影響指標(biāo)帶來了明顯的影響。

2.4 生命周期影響解釋

（1）比較建筑物的各個(gè)單元過程，發(fā)現(xiàn)由于建筑物在長期運(yùn)行之中，能源輸入較大，引起的環(huán)境影響明顯大于其他單元。

（2）廢物處理階段的環(huán)境影響主要是由直接填埋產(chǎn)生的，原因在于直接填埋占用了大量土地，且未經(jīng)過處理的廢棄物對土壤、水質(zhì)、空氣等造成了嚴(yán)重破壞。

（3）不論是直接填埋還是進(jìn)行資源化處理，全球變暖是最為主要的環(huán)境影響指標(biāo)，其次是人體健康、酸化潛力。同時(shí)，直接填埋垃圾對環(huán)境影響比資源化的影響大。所以，對于建筑垃圾，應(yīng)盡可能地使其資源化，盡量提升拆除建筑廢棄物的再生利用率，這樣不僅能減少環(huán)境污染，還能產(chǎn)生再生材料，實(shí)現(xiàn)額外的經(jīng)濟(jì)效益。Dong等[9]理論分析結(jié)果表明，熱解和氣化，特別是與燃?xì)廨啓C(jī)/聯(lián)合循環(huán)相結(jié)合，具有降低環(huán)境負(fù)荷的潛力。

3 總結(jié)

引入生命周期評價(jià)方法，分析了建筑物5個(gè)階段的環(huán)境影響值，并對建筑廢棄物的填埋處理方式和資源化處理進(jìn)行了環(huán)境影響值的對比分析，研究得出以下結(jié)論：（1）運(yùn)行階段的環(huán)境影響最大，占比80%以上；（2）直接填埋建筑廢棄物對環(huán)境影響比資源化的影響大，建筑廢棄物資源化的推廣對于降低拆除建筑廢棄物的環(huán)境影響十分顯著；（3）不論以哪種方式處理建筑廢棄物，要減小運(yùn)行階段以及整個(gè)生命期的環(huán)境污染，應(yīng)積極推廣綠色建筑。但是，本研究僅對建筑廢棄物直接填埋和資源化進(jìn)行對比分析，未細(xì)化資源利用率的環(huán)境效果，同時(shí)評估僅停留在環(huán)境影響值，后續(xù)需進(jìn)一步進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益的直觀測算及分析。