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(浙江理工大學(xué), a. 基建處; b. 建筑工程學(xué)院, 杭州 310018)

建筑設(shè)備指安裝在建筑物內(nèi)為人們居住、生活、工作提供便利、舒適、安全等條件的設(shè)備的總稱,主要包括建筑給排水系統(tǒng)、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、電氣照明系統(tǒng)、消防安保系統(tǒng)、供熱供燃系統(tǒng)以及電梯系統(tǒng)等[1]。就民用建筑項目而言,建筑設(shè)備是其重要組成部分,其類型、結(jié)構(gòu)、規(guī)格等直接影響到建筑物的平立面布局、綜合造價與建筑物品質(zhì),在建筑設(shè)計、施工與管理中扮演者越來越重要的角色。同時,與土建、裝飾裝修等專業(yè)工程不同,建筑設(shè)備不僅包含于建設(shè)項目壽命周期內(nèi),其本身也存在一個使用壽命周期。兩種壽命周期交織、疊加在一起,使得對建筑設(shè)備的分析與評價變得尤為困難。

可持續(xù)發(fā)展作為一個具有戰(zhàn)略意義的思想和運動,已經(jīng)被全世界廣泛接受,并成為當(dāng)今包括生態(tài)、資源、環(huán)境、經(jīng)濟、社會等學(xué)科的最重要的前沿領(lǐng)域之一。民用建筑設(shè)備全壽命周期環(huán)境成本的分析與評估是綠色設(shè)計、綠色施工、綠色建造等新型可持續(xù)建造技術(shù)的基礎(chǔ),對我國建筑業(yè)綠色、可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)的達成具有關(guān)鍵的作用。在科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)下,分析與研究民用建筑設(shè)備的全壽命周期環(huán)境成本,對實現(xiàn)建筑行業(yè)綠色設(shè)計、綠色施工、綠色制造等可持續(xù)發(fā)展運動具有重要的意義。本文在明確民用建筑設(shè)備環(huán)境成本的基本概念和內(nèi)容的基礎(chǔ)上,分析了民用建筑設(shè)備環(huán)境成本分析與評估的特點,構(gòu)建了民用建筑設(shè)備環(huán)境成本評估模型,并就其參數(shù)計算做出了相關(guān)討論。

一、民用建筑設(shè)備全壽命周期環(huán)境成本概述

可持續(xù)發(fā)展注重效率與公平兩個方面的同時、均衡發(fā)展,其發(fā)展的前提條件可以簡述為:當(dāng)前的發(fā)展不能以損害未來世代持續(xù)發(fā)展的資源基礎(chǔ)[2]。在可持續(xù)發(fā)展相關(guān)理論體系中,環(huán)境成本是評價社會經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護之間是否協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵指標(biāo)。它不但能夠分析、計算與揭露環(huán)境成本本身,還可以評價環(huán)境成本投入的經(jīng)濟效益與環(huán)保效果,對可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施具有重要的戰(zhàn)略意義?；诖?在工業(yè)化、城市化浪潮席卷中國的當(dāng)今,分析與評估就民用建筑設(shè)備環(huán)境成本,優(yōu)化民用建筑設(shè)備采購決策對達成科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下的我國建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)十分重要。

所謂環(huán)境成本,是指在生產(chǎn)活動中,某種物品從資源開采、生產(chǎn)、運輸、使用、回收乃至處理過程中,解決環(huán)境污染與生態(tài)破壞所需要的全部費用[3]。從內(nèi)容上看,環(huán)境成本主要由兩部分組成:自然資源耗減成本或者環(huán)境質(zhì)量降級成本,以及環(huán)境保護相關(guān)成本。因此,可以給民用建筑設(shè)備的全壽命周期環(huán)境成本下如下定義:是民用建筑設(shè)備在整個壽命周期內(nèi)對環(huán)境的潛在和顯在的不利影響,包括環(huán)境資源消耗費用、維護環(huán)境質(zhì)量水平的投入和環(huán)境損失成本等。通過環(huán)境成本,可以比較功能一致而類型不同的建筑設(shè)備,進而設(shè)計、選擇與使用對環(huán)境的不利影響小、產(chǎn)生的環(huán)境效應(yīng)大的建筑設(shè)備,實現(xiàn)綠色設(shè)計、綠色建造的戰(zhàn)略目標(biāo)。

從民用建筑設(shè)備環(huán)境成本的定義中可以看出,民用建筑設(shè)備環(huán)境成本涵蓋建筑設(shè)備的制造、使用、回收處理等全壽命周期內(nèi)的所有成本,由直接成本和間接成本構(gòu)成,具體有:

a) 污染物控制成本,如污水處理成本、固體廢棄物控制成本等;

b) 廢料處理成本,如制造垃圾填埋與焚燒成本等;

c) 環(huán)境管理成本,如環(huán)境管理系統(tǒng)建造、運營維護成本,環(huán)保相關(guān)人員的培訓(xùn)成本等;

d) 環(huán)境稅賦成本,如觸犯環(huán)保相關(guān)法律法規(guī)所導(dǎo)致的罰款、罰金等;

e) 環(huán)境修復(fù)成本,如健康損害成本,環(huán)境損失成本等;

f) 運營能耗成本,如運行能源成本(需扣除使用新能源而獲得的獎勵或者稅務(wù)減免)等。

二、民用建筑設(shè)備全壽命周期環(huán)境成本的影響因素

民用建筑設(shè)備環(huán)境成本包含若干成本要素。在這些成本要素中,部分可以定量計量或者評價,亦有部分難以計量或者不能定量評價。具體說來,民用建筑設(shè)備環(huán)境成本主要受到以下因素影響。

a) 環(huán)境污染范圍和具體形態(tài)。民用建筑設(shè)備環(huán)境成本與環(huán)境污染范圍，以及具體環(huán)境污染形態(tài)相關(guān)。一般來說,環(huán)境范圍越大,環(huán)境成本基本要素越多,其不可定量因素也越多。例如,不同污水處理方式所需的能源、資源消耗不盡相同,因此,其環(huán)境成本數(shù)量、構(gòu)成方式不一定會相同。

b) 環(huán)境污染程度。一般說來,環(huán)境污染成本與環(huán)境污染程度之間的關(guān)系如圖1所示[3]。由圖1看出,自然環(huán)境存在一個自凈能力閾值,當(dāng)環(huán)境污染程度低于環(huán)境自凈力能閾值時,由于環(huán)境能自行恢復(fù),不需要花費額外的環(huán)境成本;當(dāng)環(huán)境污染程度超過環(huán)境本身的自我凈化能力時,要恢復(fù)環(huán)境,人類必須支付環(huán)境治理費用,即環(huán)境成本。同時,還可以看出,環(huán)境污染程度存在臨界狀態(tài),如圖1中的N點。當(dāng)環(huán)境污染程度達到N點時,環(huán)境成本趨于無窮,說明因環(huán)境污染所造成的環(huán)境損失將不可逆轉(zhuǎn),環(huán)境已無法恢復(fù)。

圖1 環(huán)境成本與污染程度曲線

c) 環(huán)境自我凈化能力及污染治理手段。一般來說,環(huán)境對某種污染的自凈能力越大,其環(huán)境成本越小;某種環(huán)境污染治理技術(shù)越先進,污染治理成本越低,則環(huán)境成本越低。

d) 環(huán)境保護政策。在可持續(xù)發(fā)展思潮席卷全球的情況下,世界各國紛紛出臺相關(guān)環(huán)境保護法律法規(guī)與措施政策,對企業(yè)相關(guān)環(huán)境污染行為予以指導(dǎo)和規(guī)范。一般來說,秉承“誰污染、誰治理”的理念,政策法規(guī)要求污染排放者承擔(dān)公共環(huán)境保護與修復(fù)費用,即環(huán)境成本。環(huán)境保護政策越嚴(yán)格,民用建筑設(shè)備制造、使用、回收處理所需支付的環(huán)境成本越高。

e) 環(huán)境管理水平。環(huán)境管理是指人類為了協(xié)調(diào)人與環(huán)境之間的關(guān)系,利用管理相關(guān)方法和手段對環(huán)境損害行為進行管理與規(guī)制,進而達到既滿足人類需求,又不超出環(huán)境允許極限的目標(biāo)的一切措施的總稱。有效的環(huán)境管理可以提升環(huán)境質(zhì)量,降低環(huán)境污染程度,提高環(huán)境治理效率,并最終降低環(huán)境成本。

三、民用建筑設(shè)備全壽命周期環(huán)境成本分析與評估方法

對環(huán)境成本分析與評估的研究與實踐在我國開展的較早,例如,我國先后多次開展全國性的環(huán)境污染或者生態(tài)損失評估工作。同時,環(huán)境成本評估方法與形式也呈多樣化,常見的有:直接市場法、替代性市場法、意愿調(diào)查評估法等[4]。

已有的實踐經(jīng)驗與研究成果為民用建筑設(shè)備全壽命周期環(huán)境成本分析與評估提供了方法與范式借鑒。但是,傳統(tǒng)的評估方法與已有研究成果主要包括兩種類型:區(qū)域性或者全國性的調(diào)查研究,以及特別針對特大型建設(shè)項目的環(huán)境成本評估。這兩種類型的評估涉及的生態(tài)當(dāng)量大,環(huán)境影響效果明顯,一般可以通過實際調(diào)查與實地調(diào)研等傳統(tǒng)手段來獲取模型所需要的數(shù)據(jù)。對民用建筑設(shè)備而言,其壽命周期環(huán)境負荷評估的跨度大、地域廣,且所涉及的生態(tài)當(dāng)量小,環(huán)境影響效果不明顯。因此,原有研究成果與評價模型難以直接應(yīng)用。

根據(jù)民用建筑設(shè)備全壽命周期各個過程的環(huán)境成本,可以將民用建筑設(shè)備全壽命周期環(huán)境成本構(gòu)建為一個二元組結(jié)構(gòu)模型,即

LCEC={Q|EC}

(1)

式(1)中:LECE為民用建筑設(shè)備全壽命周期環(huán)境成本,Q為該壽命周期過程中所有子過程的集合,Q={Pi|i=1,2,3,4},Pi為壽命周期工程中的第i個子過程,EC為各個子過程之間產(chǎn)生的環(huán)境成本。

具體說來,民用建筑設(shè)備全壽命周期環(huán)境成本可以由以下公式計算得到:

(2)

式(2)中，ELi為第i種環(huán)境負荷量;UECi為第i種環(huán)境負荷的單位成本;i為環(huán)境污染種類。民用建筑設(shè)備全壽命周期中不同過程的環(huán)境負荷量ELi可由生命周期清單分析(life cycle inventor, LCI)得出。生命周期清單分析是指分析民用建筑設(shè)備全壽命周期內(nèi)從生產(chǎn)原料開采提煉、產(chǎn)品制造、運輸銷售、運營維護、回收處理等全過程的能源與資源需求、污染排放情況以及對環(huán)境的危害等情況[5]。目前,市面上已經(jīng)存在多種環(huán)境負荷量生命周期清單分析軟件系統(tǒng)。

同時,關(guān)于某種環(huán)境負荷的單位成本UECi,目前主流的評估方法主要有如下兩種[3]:

a) 最佳控制成本法。即把采用最佳策略控制或消減某種環(huán)境影響因素對環(huán)境的影響的機會成本,看做該種環(huán)境負荷的單位成本。例如,將在其他地方采用最佳策略控制、消減或者捕獲1 t CO2所花費的成本看成是某種民用建筑設(shè)備全壽命周期中所排放的CO2所造成的環(huán)境損失的單位成本(即影子價格)。具體可以參考Fankhauser[6]對溫室氣體機會成本的估算。

b) 環(huán)境負荷與損失函數(shù)關(guān)系法[7]。該方法的原理是利用統(tǒng)計數(shù)據(jù)建立某一地區(qū)總環(huán)境負荷與總環(huán)境損失之間的關(guān)系模型,然后利用該模型計算出每增加單位環(huán)境負荷而增加的環(huán)境損失量邊際值。這種方法的優(yōu)點是準(zhǔn)確便捷,能夠方便地計算出不同污染排放當(dāng)量情況下單位環(huán)境負荷的邊際成本;缺點是需要大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù),以及能夠精確反映相關(guān)規(guī)律的模型。

四、結(jié) 語

民用建筑設(shè)備全壽命周期環(huán)境成本的分析與評估是綠色設(shè)計、綠色施工、綠色建造等新型可持續(xù)建造技術(shù)的基礎(chǔ),對我國建筑業(yè)綠色、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的達成具有關(guān)鍵的作用。通過分析與研究可以發(fā)現(xiàn),借助相關(guān)評估模型與分析方法,包含建筑設(shè)備從制造到回收處理等全壽命周期內(nèi)所有成本的民用建筑設(shè)備全壽命周期環(huán)境成本可以被系統(tǒng)地分析與評估;同時,受環(huán)境污染類型、程度、環(huán)境管理水平、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累等多種因素的影響,其分析與評估的模型與方法亦非一成不變。因此,在建設(shè)項目規(guī)劃設(shè)計、民用建筑設(shè)備選型等實踐過程中,必須因地制宜,合理調(diào)整其評價模型與評估方法,盡可能得到科學(xué)合理的評估結(jié)果來輔助決策。

參考文獻：

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