建筑评估体系中的建筑材料回收价值研究

发布时间：2022-10-29 15:55:07 浏览数：次

摘要：绿色建筑材料及制品的选择是迄今为止可持续发展建设中最重要的方面之一。文章提出了一种通过回收建筑材料进行能源节约的评估方法，该方法考虑了材料选择、施工、结构技术和回收的频率。文章的研究成果可以用作一个蕴含能量的评估工具。

关键词：建筑材料；环境评估体系；回收利用

1 介绍

建筑耗能对地球生物圈有着更直接、复杂和长久的影响。这些影响包括全球变暖，化石燃料和臭氧耗竭，水的使用，大气、水、土地的酸化和毒化等等。建筑材料的整个生命周期对建筑环境的影响是非常显著的，但通常又是隐性的。

每年全球有超过三十吨的原材料用于制造建筑材料及产品。这大约占全球经济总量的40-50%。这其中建筑材料对资源的隐性消耗估计要是这的两倍左右。建筑阶段包括建设、运营和拆迁，使用大约30-40%的全球可利用一级能源、15%的全球淡水资源和排放占全球总量40-50%的温室气体。

世界能源协会的一份调查指出，随着世界人口的增长和经济活动的日益频繁，能源的使用量会在未来50年增长300%。因此，建筑行业有着特别的义务积极、迅速地从浪费、有害的行为中转移出来，做一个建筑与自然和谐发展的范例，而不是对抗。这一新模式的可持续建筑称为高性能绿色建筑。

在发展中国家，拆建废料的产生比在其他国家的多。例如建筑废料的平均产生率，美国平均每人每天0.77千克，而根据德黑兰市政废料管理中心的报告，德黑兰的这一比例要高的多。除了高拆迁率，还有对建筑物的鉴定需求，尤其是住宅部门（这主要由于人口的增长，人口年轻化和建筑物的平均寿命低）。因此，在不久的将来，我们将面临着大量的建筑垃圾。为了克服这一危机，必须从现在开始研究新的技术、推行新的法规并且对民众进行教育[1]。

本文简要介绍了在建筑产品生命周期中能量消耗并提供了一种通过回收建筑产品得到的那部分能量（潜在回收能量）计算方法。此研究结果作为建筑产品和材料的一个回收价值指标可用于评估系统中。

2 现有评估体系和工具中的回收利用

2.1 生命周期评估法（Life cycle assessment，LCA）

LCA是最全面的评估材料和产品对环境影响的方法，并且大多数建筑评估工具都或多或少以LCA为基础。但是，LCA的限制是它没有充分解决材料的环流问题。它既没有阐述产品或建筑物是否可以拆除或者回收，也没有说明它们的可回收性。在LCA，回收的影响是通过配置（对于一个系统的不同功能，物质和能源的分配流程和相关的一个系统对环境的排放）处理的。这个过程在材料回收时是不会准确的，因为回收是一种从一种用途中“废物”转变到随后用途中的“原料”的体系。尽管总影响的一部分会被分配到后续的用途（回收产品）中，但如果在未来没有回收产品，这部分影响将不会考虑。

2.2 蕴含能量（EE）和一体碳（EC）（embodied energy，EE；embodied carbon，EC）

蕴含能源（碳）可以作为总的初级能源消耗（碳释放）在建筑材料的整个生命周期中。这通常包括（至少）挖掘、生产和运输。这被成为“从摇篮到大门”，包含所有初级能源，直到产品出工厂大门。理想的界线设定将从原材料（包括燃料）的提取到产品生命周期（包括制造、运输、工厂的取暖和照明、维修、清理等等）的尽头，被成为时“从摇篮到坟墓”。

就其复杂性和其巨大，在蕴含能量的分析中考虑建筑寿命的终结比其他工业产品都要困难。没有一个能被普遍接受的方法，这就是为什么这个问题如此广泛的被争论，方法也经常受争议的部分原因。

3 潜在回收能源

潜在回收能量可以被简单描述为通过回收材料或产品节省下能源的一种措施。托马克将回收潜力定义为在拆除后通过回收利用可用的那部分蕴含能量和产品中使用自然能源的多少。

建筑产品生命周期中的能量分析为了解释本文怎样评估“潜在回收能源”，这里简要介绍下建筑组建生命周期中的能量使用。然而，真实的数据应该从现有的数据库中提取或考虑气候、技术条件等因素后进行精确的实验得出。

5 讨论

本文提出了一种方法，建议将回收能量（EPot）与建造能量（EE）和拆除能量（ED）分开考虑。这是非常重要的，因为回收的好处跟材料选择和应用技术的影响随后会变得很明显。因此，就像托马克提出的那样，在评估工具中，产品和材料废物处理所产生的影响（EE，ED）应该单独对待在原始生产中计算，而再生产品（ERec）应该在回收过程中被考虑。回收的潜在好处应该被作为产品的一种独立的性能（ERec）。既然这样，即使材料在将来没有被回收，但在最初的评估中将不会出现错误。

以往的研究考虑了材料寿命、能源消耗和回收频率。本文提出了一种新的方法：根据建筑物的寿命决定材料的寿命。在回收期间材料的丢弃也被考虑了进去。一种新的方法提出，根据材料/产品回收的潜力、蕴含能量、回收的可能性去比较它们。

能量是本文研究的唯一参数，其他参数如能量类型、排放物、经济因素等其他影响都没有考虑。作为一个经验法则，能量是建筑材料对环境影响的一个综合因素。然而，为了获得材料回收能力的一个全面评估，能量不应该是唯一的考虑因素。根据总结建筑物和其装配中使用的不同材料的价值，方程可以做一些调整。

参考文献

[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.

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