清洁性测算模型优化方案

2023-06-20 理论教育版权反馈

【摘要】：清洁性是一个相对值，为了使测度结果具有可比性，需要设定合理科学的测度基准，即参考值。目前，国内外关于环境问题或清洁生产的测度基准还未统一。另外，我国常用的清洁生产指标中的资源指标也是以产品作为基准，用单位产品的能耗和物耗来表示。

根据物质守恒定律，建筑系统的所有投入，在生命周期终结后会转化为两种物质类型：一是再生资源，是物质反循环后的再次正向流动，将作为可用材料再次进入下一个生命周期；二是废弃物，是指无法再次进入生命周期的报废材料，是主要的环境污染源。在单个建筑生命周期循环中，这两种物质的总和等于系统输入。在系统输入一定的情况下，再生资源的增加会使废弃物的产生量减少，同时将会减少下一个建筑生命周期系统外部自然资源的投入，这样就形成了一个闭环的循环过程。从广义的无限循环角度看，系统始终遵循物质平衡原理，即系统输入等于系统输出。因此，系统输入和系统输出体现了系统对自然环境的影响程度，且是同向变化的，受建筑生命周期再生资源量的影响。

清洁生产是一种低消耗、高产出、无污染或少污染的环保措施，不只是涉及对环境的影响，还需要综合考虑生产效益问题。清洁性是一个相对值，为了使测度结果具有可比性，需要设定合理科学的测度基准，即参考值。目前，国内外关于环境问题或清洁生产的测度基准还未统一。清洁生产审核是为了实现使用更少的原料、水和能量，生产出同样的或者更好的产品，使企业效率更高，污染物排放量更小，获得的效益更高。根据清洁生产的生态效率概念，清洁生产更应该注重产品或产出，它实际上是如何满足特定生产条件下使物料消耗最少而使产品产出率最高的问题。国内外的环境评价指标也较多以产品或产出为基准进行测度，尤其在考量某一产品或工艺的环境影响时，这种方法更加合理。产品或产出基准都有使用，它们的主要区别在于，产出不仅包含产品，还包括副产品和废弃物率。英国得利公司（ICI）所属的FCMO提出了环境负荷指标ELF（environ mental load factor）用于环境评价，其定义为：

其中废弃物无有害和无害之分，以总当量指标表示。而美国3 M公司执行3P（pollution，prevention，pays）后提出了废弃物产生率作为评估工艺环境绩效的参考值，定义如下：

由于它们的基准不同，所以环境负荷指标值可以大于1，而废弃物产生率则永远小于1。另外，我国常用的清洁生产指标中的资源指标也是以产品作为基准，用单位产品的能耗和物耗来表示。建设清洁生产指标大部分都是以单位生产产品为基准，如环境成本指标被定义为单位产品所付出的环境代价：

产品清洁指标中的清洁产品系数为单位产品中所含有毒有害成分的量：

由此可以看出，产品总量（规模）已经被确认为清洁生产评价的重要基准。生产单位产品的资源消耗程度可以反映产品生产过程在宏观上对生态系统的影响程度，即清洁状况，同时也能较好地反映产品的生产率水平。

根据以上研究分析，遵循“源消减、再循环”的清洁生产原则，本书将系统输入（F1）对于系统生产量（F4）的相对值，作为对建筑生命周期系统的清洁性测度指标（CPIm，cleaner production indicator of material），表达式如下：

从表达式可知，本书所提出的清洁性指标（CPIm）是以系统的输入来衡量的，因此，其值越小，则清洁性越高；反之，则清洁性越低。同时，可知建筑材料损耗率φ1（参数1）与清洁性指标成正比，即φ1越小，则CPIm越小，清洁性越高。由此可知建筑工程的建筑材料损耗率越低，产生的废弃物越少，则清洁性越高；而建筑构件直接再利用率（φ2）、建筑垃圾回收利用率（φ3）、回收材料再生率（φ4）与清洁性指标成反比关系，可知建筑废料的再利用率越高，则CPIm越小，清洁性越高。

清洁性测算模型优化方案

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