建筑評估體系中的建筑材料回收價(jià)值研究

摘 要：綠色建筑材料及制品的選擇是迄今為止可持續(xù)發(fā)展建設(shè)中最重要的方面之一。文章提出了一種通過回收建筑材料進(jìn)行能源節(jié)約的評估方法，該方法考慮了材料選擇、施工、結(jié)構(gòu)技術(shù)和回收的頻率。文章的研究成果可以用作一個(gè)蘊(yùn)含能量的評估工具。

關(guān)鍵詞：建筑材料；環(huán)境評估體系；回收利用

1 介紹

建筑耗能對地球生物圈有著更直接、復(fù)雜和長久的影響。這些影響包括全球變暖，化石燃料和臭氧耗竭，水的使用，大氣、水、土地的酸化和毒化等等。建筑材料的整個(gè)生命周期對建筑環(huán)境的影響是非常顯著的，但通常又是隱性的。

每年全球有超過三十噸的原材料用于制造建筑材料及產(chǎn)品。這大約占全球經(jīng)濟(jì)總量的40-50%。這其中建筑材料對資源的隱性消耗估計(jì)要是這的兩倍左右。建筑階段包括建設(shè)、運(yùn)營和拆遷，使用大約30-40%的全球可利用一級能源、15%的全球淡水資源和排放占全球總量40-50%的溫室氣體。

世界能源協(xié)會的一份調(diào)查指出，隨著世界人口的增長和經(jīng)濟(jì)活動的日益頻繁，能源的使用量會在未來50年增長300%。因此，建筑行業(yè)有著特別的義務(wù)積極、迅速地從浪費(fèi)、有害的行為中轉(zhuǎn)移出來，做一個(gè)建筑與自然和諧發(fā)展的范例，而不是對抗。這一新模式的可持續(xù)建筑稱為高性能綠色建筑。

在發(fā)展中國家，拆建廢料的產(chǎn)生比在其他國家的多。例如建筑廢料的平均產(chǎn)生率，美國平均每人每天0.77千克，而根據(jù)德黑蘭市政廢料管理中心的報(bào)告，德黑蘭的這一比例要高的多。除了高拆遷率，還有對建筑物的鑒定需求，尤其是住宅部門（這主要由于人口的增長，人口年輕化和建筑物的平均壽命低）。因此，在不久的將來，我們將面臨著大量的建筑垃圾。為了克服這一危機(jī)，必須從現(xiàn)在開始研究新的技術(shù)、推行新的法規(guī)并且對民眾進(jìn)行教育[1]。

本文簡要介紹了在建筑產(chǎn)品生命周期中能量消耗并提供了一種通過回收建筑產(chǎn)品得到的那部分能量（潛在回收能量）計(jì)算方法。此研究結(jié)果作為建筑產(chǎn)品和材料的一個(gè)回收價(jià)值指標(biāo)可用于評估系統(tǒng)中。

2 現(xiàn)有評估體系和工具中的回收利用

2.1 生命周期評估法（Life cycle assessment，LCA）

LCA是最全面的評估材料和產(chǎn)品對環(huán)境影響的方法，并且大多數(shù)建筑評估工具都或多或少以LCA為基礎(chǔ)。但是，LCA的限制是它沒有充分解決材料的環(huán)流問題。它既沒有闡述產(chǎn)品或建筑物是否可以拆除或者回收，也沒有說明它們的可回收性。在LCA，回收的影響是通過配置（對于一個(gè)系統(tǒng)的不同功能，物質(zhì)和能源的分配流程和相關(guān)的一個(gè)系統(tǒng)對環(huán)境的排放）處理的。這個(gè)過程在材料回收時(shí)是不會準(zhǔn)確的，因?yàn)榛厥帐且环N從一種用途中“廢物”轉(zhuǎn)變到隨后用途中的“原料”的體系。盡管總影響的一部分會被分配到后續(xù)的用途（回收產(chǎn)品）中，但如果在未來沒有回收產(chǎn)品，這部分影響將不會考慮。

2.2 蘊(yùn)含能量（EE）和一體碳（EC）（embodied energy，EE；embodied carbon，EC）

蘊(yùn)含能源（碳）可以作為總的初級能源消耗（碳釋放）在建筑材料的整個(gè)生命周期中。這通常包括（至少）挖掘、生產(chǎn)和運(yùn)輸。這被成為“從搖籃到大門”，包含所有初級能源，直到產(chǎn)品出工廠大門。理想的界線設(shè)定將從原材料（包括燃料）的提取到產(chǎn)品生命周期（包括制造、運(yùn)輸、工廠的取暖和照明、維修、清理等等）的盡頭，被成為時(shí)“從搖籃到墳?zāi)埂薄?/p>

就其復(fù)雜性和其巨大，在蘊(yùn)含能量的分析中考慮建筑壽命的終結(jié)比其他工業(yè)產(chǎn)品都要困難。沒有一個(gè)能被普遍接受的方法，這就是為什么這個(gè)問題如此廣泛的被爭論，方法也經(jīng)常受爭議的部分原因。

3 潛在回收能源

潛在回收能量可以被簡單描述為通過回收材料或產(chǎn)品節(jié)省下能源的一種措施。托馬克將回收潛力定義為在拆除后通過回收利用可用的那部分蘊(yùn)含能量和產(chǎn)品中使用自然能源的多少。

建筑產(chǎn)品生命周期中的能量分析為了解釋本文怎樣評估“潛在回收能源”，這里簡要介紹下建筑組建生命周期中的能量使用。然而，真實(shí)的數(shù)據(jù)應(yīng)該從現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫中提取或考慮氣候、技術(shù)條件等因素后進(jìn)行精確的實(shí)驗(yàn)得出。

5 討論

本文提出了一種方法，建議將回收能量（EPot）與建造能量（EE）和拆除能量（ED）分開考慮。這是非常重要的，因?yàn)榛厥盏暮锰幐牧线x擇和應(yīng)用技術(shù)的影響隨后會變得很明顯。因此，就像托馬克提出的那樣，在評估工具中，產(chǎn)品和材料廢物處理所產(chǎn)生的影響（EE，ED）應(yīng)該單獨(dú)對待在原始生產(chǎn)中計(jì)算，而再生產(chǎn)品（ERec）應(yīng)該在回收過程中被考慮?；厥盏臐撛诤锰帒?yīng)該被作為產(chǎn)品的一種獨(dú)立的性能（ERec）。既然這樣，即使材料在將來沒有被回收，但在最初的評估中將不會出現(xiàn)錯(cuò)誤。

以往的研究考慮了材料壽命、能源消耗和回收頻率。本文提出了一種新的方法：根據(jù)建筑物的壽命決定材料的壽命。在回收期間材料的丟棄也被考慮了進(jìn)去。一種新的方法提出，根據(jù)材料/產(chǎn)品回收的潛力、蘊(yùn)含能量、回收的可能性去比較它們。

能量是本文研究的唯一參數(shù)，其他參數(shù)如能量類型、排放物、經(jīng)濟(jì)因素等其他影響都沒有考慮。作為一個(gè)經(jīng)驗(yàn)法則，能量是建筑材料對環(huán)境影響的一個(gè)綜合因素。然而，為了獲得材料回收能力的一個(gè)全面評估，能量不應(yīng)該是唯一的考慮因素。根據(jù)總結(jié)建筑物和其裝配中使用的不同材料的價(jià)值，方程可以做一些調(diào)整。

參考文獻(xiàn)

[1]Mohammad Djavad Sagha？，Zahra Sadat Hosseini Teshnizi，Recycling value of building materials in building assessment systems[J].Energy and Buildings 2011，43，3181-3188.