民用建筑生命周期固体废弃物排放的资源环境压力

霍明

摘 要：随着建筑行业成本计算的复杂性和降低民用建筑生命周期固体废弃物排放的压力下，建筑中所带来的相对的资源环境压力逐渐增大，在不断促进经济稳步发展的同时，应该逐步走上高效资源利用，成本减量化，环境减压化的方向，这也是整个人类面临的较大问题。通过生态足迹建立和能源值分析的计算方式，针对民用建筑所处的生命周期的各阶段所产生的固体废弃物进行合理的建模和评价，进行了相应的实证研究。民用建筑要想在建筑生命周期的各阶段降低相应的固体废弃物排放量，逐步让钢结构代替民用建筑的混合物结构。

关键词：民用建筑；生命周期；固体废弃物；资源环境压力

中图分类号： F205 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）18-66-2

0 引言

城市固体废物的主要来源之一，是建筑所产生的建筑垃圾，在我国，建筑施工所产生的垃圾数量占固体总量的30%，城市垃圾总量的40%。在粗糙的砖结构和全现浇结构施工的过程中，产生的建筑垃圾，如果化成每万平米建筑施工的话，数值会是500-600t，对于旧建筑的拆除，也將会产生每平米7000-12000t的垃圾。根据大型建筑垃圾排放的特点和更多种类的，如果沿用传统的堆积式的方式将难以降解。这样的方式既占用了相当的土地，不但会改变土壤的特性，还会对周围的环境造成相当大的污染，在逐步的缩短垃圾填埋场使用寿命的同时，使得民众对于垃圾的处理造成一种公害。

针对平日生活当中，民用建筑的生命周期密切相关的人，建设各类固体废物的合理划分和分类，同时利用生态足迹模型计算方法进行相应的模拟，制定相应的有效措施，以逐步减少固体废物的产生量，来缓和大自然的承受能力。相关的实证研究得出结论，民用建筑建设的过程中，水泥等先关废弃物的排放，还有就是废弃的商品混凝土的乱排放问题，也构成了生命周期每个阶段的固体废物排放的重要来源之一。

1 民用建筑生命周期的目标和范围确定

根据使用民用建筑的本质，我们可以分为生产建设，即工业建筑、农业、民用建筑和非生产性建筑等。同时，民用建筑生命周期通常是由住宅建筑和公共建筑生成的，如教育建筑、办公建筑、科学研究和文化、商业和物理性质的建筑，医疗与交通有关的建筑等。对于民用建筑生命周期，应该使用民用建筑产品的概念，通过工业产品上对于生命周期的模拟与计算方法，不断的进行相应的模拟与分析过程，最终得到一个生命周期的目标与范围。何时建立包含基本材料，成千上万的单个产品等都是模型上所考虑的范围，生产、维护和处置方法的不同决定了民用建筑各自的使用寿命的不同。民用建筑的生命周期可以分为四个阶段，原材料采矿和建筑材料生产阶段，施工阶段，运营和维护阶段，拆除和废弃的建筑材料处理阶段，每个将伴随着各种各样的资源利用和各种建筑垃圾废物的排放问题，对环境来说都是一个巨大的压力。

2 民用建筑生命周期下采用的资源环境压力计算模型

民用建筑的生命周期中，所存在的固体废弃物的排放量是不能够估计的，但是是可以控制排放的，因此其中环境压力主要来自考虑减少使用和维护施工阶段和阶段损失由于施工工艺，在施工的过程中，不断提高维修维护管理不当行为。不断地将建筑材料以减少废弃物对环境的压力，拆迁建筑垃圾和废料处理阶段排放的资源和环境压力。建筑材料和建筑材料和采矿的原材料，生产固体废物的资源和环境压力由于缺少数据，本文未予考虑。

EFsw=EFswc+EFswu+EFswd

式中，EFsw表示固体废物排放生命周期资源使用足迹；EFswc表示固体废物排放资源使用在施工阶段足迹；EFswu表示使用和维护阶段固体废物排放资源使用足迹；EFswd表示拆除和废弃的建筑材料处理阶段固体废物排放资源使用足迹。

3 环境负荷数据和环境治理的来源

ISO14040标准的要求，不断与时俱进，在保证民用建筑生命周期分析的基础上，也应该保证环境负荷数据质量的透明度，特别是数据收集的来源和处理。自1998年以来，北京工业大学获得国家“863”计划、“973”计划、关键基金继续计划的支持，北京市科学技术委员会，创建了LCA理论和方法符合中国国情的研究中不断的应用和普及，与此同时，这种机制也在不断地与相关行业协会和企业合作，确保收集中国材料/产品的环境负荷数据的安全性和准确性，如钢铁、陶瓷、有色金属、聚合物等典型的基础物质生产过程，并把它们放在环境感应负载数据近100000年的数据分析和总结，不断地在能源开发和实际应用方面，建立了许多交通模型，如Simapro，Ecoinvent国际著名的LCA分析工具和数据库逐步建立。

建筑，通常包含各种各样的材料和产品，每个材料/产品都有相应的生产、维护和处置方法。然而，他们形成了建筑系统有类似的生命周期：材料生产、建设、使用和废弃物（拆除和处置）。因此，建筑生命周期分为材料物化阶段、施工阶段和使用阶段和废弃阶段，如图1所示。

3.1 建筑材料物化阶段

建筑材料和化学阶段指的是建造各种建筑材料，如钢铁、木材、水泥等原材料/成品材料，门窗、相位与高强度的能量输入和材料为主要特征的能源消耗占整个生命周期的能源消耗。材料和化学相分析包括：根据图纸和材料在施工计划和相应的施工周期的定量计算下链接数量的各种建筑材料、定义生命周期分析，各种建筑材料和工具系统功能单元，同时，计算能耗的相关建筑活动；结合大量的建筑材料建立三种建筑材料和化学物质流模型阶段，三种建筑材料在物理和化学阶段单独计算，以及能源消耗。

3.2 建筑施工阶段

充分分析主要建筑施工阶段各类建筑材料，运输过程和建设中产生的能耗和材料消耗。

3.3 使用与维护阶段的资源环境压力

民用建筑的使用和维护阶段也是相应的固体废物排放的主要来源。有时排放资源总排放量29.74hm2，如图1所示的各种建筑材料资源使用足迹固体废物排放。如图1所示，废弃的水泥排放24.62hm2，这个阶段的固体废物排放的资源占用82.78%的足迹。因此，控制维修维护所需的水泥剂量这一阶段固体废物排放的主要措施，降低资源和环境的压力。

图1 使用与维护阶段固体废弃物排放的

资源占用足迹构成

4 拆除及废弃建材处置阶段的资源环境压力

在建筑的使用过程中必然会存在相应的拆除及废弃建材处置阶段。这其中的建筑垃圾有自己的计算模型。有数据研究表明，组成固体废弃物排放的各类建筑材料所产生的环境压力所有的建筑原料中水泥的排放足迹最大为1 477.23 hm2，占拆除及废弃建材处置阶段排放足迹的56.73%；其次为商品混凝土的970.43hm2，占拆除及废弃建材处置阶段排放足迹的37.26%；4.27%的为墙地面材料排放量。其余建筑材料排放足迹之和为45.35hm2。因此，现有的民用建筑建筑垃圾排放，应该逐步控制排放的有效控制，特别是水泥和混凝土用量的有效控制产品。

5 结束语

为了将这些建筑中的对生态环境造成的综合压力实时的反映在建筑设计及其施工的各个环节，应该要不断的把生态足迹方法充分利用起来，将环境的压力与建筑的能值分析进行不断的切合，逐步构建衡量民用建筑的生命周期的不同阶段固体废物的资源和环境压力计算模型，使固体废物资源和环境压力测量与常见的计算依据具有可比性，实现综合定量减轻固体废物对资源和环境的压力。

参 考 文 献

[1] 宋阳，刘浩，赵奕.民用建筑生命周期固体废弃物排放的资源环境压力[J].中国人口资源与环境，2012（4）：426-430.

[2] 龚先政.住宅建筑生命周期能耗的比较研究[J].智能建筑与城市信息，2012（8）：14-19.