建筑廢棄物的調查與預測

翻譯：金辰欣 作者：Gilli Hobbs, Katherine Adams, Margaret Blackwell

（1.環境保護部環境發展中心，北京 100029；2.英國建筑研究院，沃特福德）

1.引言

建筑所需的材料估計每年可高達3.8億噸，并產生約超過1億噸的廢棄物，在英國所有廢棄物中排第三位。經濟的下滑無疑導致了這些數據的下降，但是到目前為止，仍然沒有更好的解決方案實現廢棄物減量化和從填埋處理轉化的目標。

減少廢棄物（也可以稱防治與最小化）是垃圾處理的最佳辦法，也應該是改進資源管理需要思考的主要問題。然而，當人們試圖與建筑業共同實現減少廢棄物時，立即會發現基礎數據的缺乏。另外，要成功實現廢棄物的減量化，如果沒有辦法測量建筑廢棄物產出的數量和類型，這一目標的實現是不可能的，格言道“測量則是管理”。

以嚴格的方式收集較好的數據從一開始就是一個長期的活動。在利用填埋稅收的方式補償減少和轉移填埋商業廢棄物的研究中，時間是最為關鍵的因素。從1996—2003年，填埋稅收資助了英國建筑研究院（BRE）的環境機構和多個項目。這些項目的共同目的如下：

（a）在數量、類型和原因的方面上收集各種建筑廢棄物的數據。

（b）利用這些信息識別和優化資源效率。

（c）盡可能地實施和改進測量。

（d）提供最佳指引并向建筑行業傳播這些成果。

后來，對這種項目深度需求和可利用資源的要求可能下降了。因此開發了一個可以從現場收集大量信息的系統，最終演變成了基于網絡的現場廢棄物管理規劃工具——建筑垃圾智能管理方案（見www.smartwaste.co.uk）。

2.建筑垃圾智能管理方案（Smartwaste Plan）簡介

英國建筑研究院（BRE）有兩個基于網絡的建筑項目廢棄物數據收集工具。Smartwaste是基于網絡的標準化工具，已經應用了五年多。新用戶已經不再使用Smarstart，轉而使用新的Smartwaste。

2008年4月開始，現場廢棄物管理計劃（SWMPs）成為了建筑價值在30萬英鎊以上項目法定要求執行的計劃。所開發的Smartwaste Plan有助于建筑工業遵守法規的要求，Smartwaste是一個易于使用的、基于網絡的、可在項目與公司層面提供報告并且具有可選綜合集的管理廢棄物的系統。

Smartwaste Plan和以前的廢棄物管理工具一樣，可以用于廢棄物數據的收集。Smartwaste在一些方面進行了改進，可以了解建筑廢棄物的數量、類型和建設活動廢棄物的回收率。這些數據的收集機制支持了Defra資助的 “建筑廢棄物調查與預測” 項目。

3.關于建筑廢棄物的調查與預測

Defra所資助的項目始于2005年10月，并于2008年10月完成。這項工作的主要的目的是有效地了解與預測建設、拆遷和翻新項目。通過開發全國建筑廢棄物的測量、報告和產生的標準而實現其目標。有些數據可以用于支持政府的可持續資源使用政策，并使建筑工業資源得到有效地使用。

預測全部建筑行業廢棄物的數量和類型是廢棄物最小化的第一步（例如：通過合同中廢棄物的目標）以及最大化地利用資源（例如：通過搭配一個地區廢棄物供應與再處理能力）。根據所提供的重要數據，政策的選擇是多樣化的，“可持續家居規范”對各種戰略的支持，使廢棄物的產生量與經濟增長脫鉤，并幫助英國企業變得更具有競爭力。

重要的科學目標概括如下：

（a）發展與定義建設、拆除和翻新廢棄物的基本報告要求。

（b）收集全部建設行業中建設、拆除、翻建項目廢棄物的基準數據，包括廢棄物的數量、組成、移除或改進任何錯誤的數據。

（c）根據建設類型和行業將這些數據自行更新為環境績效指標。

（d）與承包商、規劃與管理機關共同工作，使用建模的方法并預測工地、公司、當地、地區甚至全國范圍現場的廢棄物。

（e）根據收集到的數據進行模擬，為減少廢棄物的活動提出建議，即：最大化影響和最大的收益在何處。

（f）保證重要的利益相關方參與其中，并參與到數據收集中來。

（g）要廣泛地對建設、資源管理和規劃行業進行傳播。

4.數據的收集

公司為項目收集廢棄物數據建立了兩個主要的系統。它們是Smartwaste系統和“了解與預測建筑廢棄物 ”（Understanding and predicting construction waste）網站。Smartwaste是最為先進的管理工具，而“了解與預測建筑廢棄物”作為其中的一部分也被開發出來（ 詳 見www.smartwaste.co.uk/wastebenchmarking/， 稱為基準網站）。這兩個系統都鼓勵用戶提供建筑項目的數據。

對數據的分析可以得出四個主要的建筑廢棄物績效指標（KPIs），它們是：

（a）m3/100m2（廢棄物體積/建筑面積）。

（b）m3/￡100000（廢棄物體積/項目價值）。

（c）噸/100m2（廢棄物重量/建筑面積）。

（d）噸/￡100000（廢棄物重量/項目價值）。

5.數據分析

從Smartwaste系統和Benchmarking網站收集得到全部項目數據后，通過一些邏輯與統計檢驗，保證KPIs和其他數據的有效性，檢驗條件如下。

對主要績效指標m3/100m2的要求如下：

（a）建筑面積必須大于10m2。

（b）廢棄物的體積必須大于10m3，否則剔除該數據。

（c）每100m2建筑面積的廢棄物體積數，m3/100m2應該介于5～75m3之間。

對主要績效指標m3/￡100000的要求如下：

（a） 項目價值必須大于100英鎊。

（b）廢棄物的體積必須大于10m3，否則剔除該數據。

（c）每10萬英鎊價植的建筑的廢棄物體積數應該價于5～75m3之間。

注：全部項目廢棄物的量均以噸計。

注意有關噸位的數據：所有的項目分析所得廢棄物產生的數據是體積。廢棄物體積可以忽略類型而通過直觀的評價加以確定，噸數可以應用體積數據的轉換因子而獲得。而在建筑現場得到的噸數可以直接輸入Smartwaste Plan。一旦完成了現場數據的輸入，那么這些數據集的邏輯和統計檢驗將被確定。

先進行邏輯檢驗后進行統計檢驗。

（a）計算均值、標準差和中位數。

（b）計算在給定條件下的極值，可利用標準T表和適當借助基本公式而得到離異結果。

極限值（給定置信條件下）=平均值+（標準差×T表值（函數結果數，給定置信條件下））。

例如：上限95%=平均指數值+（標準差數據x）×（根據29個項目95%置信條件下的T表值），則是14.2+（10.5×1.699）=32.04，指數值為95%上限置信度。

6.數據評估

當前主要績效指標僅僅在項目全部完成后才能獲得（即：當整個項目或全部的數據被提交后）。再建項目里計算現場項目的主要績效指標（KPIs）的方法（即：正在進行項目的數據）是目前正在進行。這涉及項目進展時是否有典型模式的主要績效指標。全部數據應按雙月進行評價。

7.截至2008年10月的結果

項目分析和報告數據均以每季度為階段，包括：

（a）有關項目類型的績效指標（平均），例如：居住、商業辦公等等。

（b）有關廢棄物類型的績效指標（平均），例如：塑料、包裝、木材、混凝土等等。

（c）數據可分為四類。

（d）每個項目類型分為：好、標準、最好 。

（e）地區績效指標（平均）和變動。

（f）貢獻給績效指標的項目數量。

（g）項目進度計劃內投入建設項目數。

這些結果要占很多篇幅，所以不可能在本文中一一列出。因此，將結果選出列于此處，讓讀者充分地理解哪些信息可以利用、如何提交數據，以及當前的標準是怎樣的。

7.1 有關項目類型的績效指標

基準采用的是總樣本的有效平均數。KPIs應用公制單位，例如：每100平方米建筑面積所產生的廢棄物體積（立方米）和每10萬英鎊價值項目產生的廢棄物體積（立方米）。表1是完全新建項目的結果，涉及了產生廢棄物體積與建筑面積的比。

表1 不同建筑項目類型的平均m3/100m2

這些信息可以被客戶和建筑承包商用來預測各自項目廢棄物的數量以及設定廢棄物減量化的目標。

當有充足數量的完成項目進入Smartwaste Plan時，就可以獲得翻建和拆除建筑項目的績效指標準了。

7.2 有關廢棄物類型的績效指標

有關廢棄物類型的平均績效指標一般是按每種項目類型所表示的。例如：表2給出了來自體育活動類建筑與住宅類建筑的數據。

表2 2008年10月31日之前建成的體育活動類建筑和住宅類建筑的平均m3/100m2

對于大部分建筑項目類型所產生的主要廢棄物（不包括填料）為：隔絕材料、木材、金屬、包裝、灰漿/水泥。木材、隔絕材料、灰漿/水泥廢棄物的產生可能很大程度是由于使用標準制造材料尺寸的邊角料產生的。這里并沒有考慮各類廢棄物應該采用的廢棄物管理方法，但是下一步的工作將涉及分析每種廢棄物的再利用、循環與回收還有填埋問題，還將提供廢棄物填埋主要目標的更加詳細的信息。圖1 大致描述了根據不同建筑類型劃分的大約的廢料數量。

圖1 不同建筑項目類型的平均m3/100m2數量

7.3 數據的范圍以及良好、標準與最佳值

信息在建立數據分布的方面是非常有用的，分布從最好到最差，可以用于確定統計邊界和開展前面提到的邏輯檢驗。圖2是已完成住宅項目的數據分布。績效指標的分布相當大，有些項目的績效指標比另一些項目的指標大很多。與其他項目相比較，對這幾個項目的進一步分析發現，包裝、木材、隔絕材料和灰漿/水泥廢棄物的數量很大，而出現這種情況的原因并不十分清楚。

圖2 已完成住宅項目數據公布

了解了建筑廢棄物的分布的數據有助于我們建立良好、標準、最佳的廢棄物標準值。如表3所示。這些值由四分法確定，低于四分位數的是最佳的，平均值相當于良好，低于平均值為標準。

表3 住宅建筑項目中標準、良好和最佳值

7.4 地區績效指標與變動

每個建筑項目輸入的數據必須包括項目的各類信息以便于進行比較：建筑面積、價值、項目類型等。其他信息也是強制性的，包括工地位置的郵編，這就保證了對數據按照當地、地區或全國等性質進行過濾。地區數據對于測量當地績效而言非常重要，而且也為預測該地區廢棄物的類型、數量及與規劃建筑活動的進行提供了比較準確的手段。表4列舉了各類項目類型、住宅、商業零售項目的地區平均績效指標。

7.5 隨時間的變動和對未來的預測

數據量的增加會導致績效指標的變動。在將來，這些指標有望出現明顯的下降趨勢，表明新建建筑和翻建建筑廢棄物的總體數量在下降。圖3表示了m3/ 100m2這一績效指標從2007年5月到2008年10月的變動情況，表明了數據報告期中數據合理的連續性。可以預期，隨著現場廢棄物管理計劃和其他重要政策的實施，最終這些數據會下降。可以肯定的是規范數據會向標準、良好和最好的方向發展。

圖3 m3/100m2績效指標，從2007年5月到2008年10月的變動情況

建筑項目填報的數據愈多，效果會愈好，并會增加規范數據的可信度，數據會更有代表性。此外，Smartwaste 系統和Benchmarking網站、還有大量其他系統都在收集數據，隨后還會進一步的加以分析，當然包括了kPIs。這還包括了為當前奧林匹克運動會的83個建筑項目定制的一個特別系統。根據Smartwaste Plan的發展，項目輸入基準會明顯的發生變化。

新的Smartwaste Plan工具會以類似于Smartstart和Benchmarking網站的方法收集數據，數據會保留在數據庫中。目前還在開發從各個數據庫中合并為一個數據庫的方法。此外，Smartwaste Plan工具會以類似的方法向Benchmarking網站收集標桿信息，這樣就可以利用更多的信息。目前數據的收集還僅僅限于傳統的建筑方法，因為這仍然占據著英國建筑項目的大多數。

表4 地區變動m3/100m2

目前有2457家公司在新的Smartwaste Plan工具上注冊，其中輸入了1819個項目的數據，154家為測試項目而139家還沒有數據輸入。有227個已完成項目，1299個正在進行，950個項目仍然沒有廢棄物數據輸入，統計分類見表5。

表5 需要完成的Smartwaste Plan項目分類等級

其他數據源包括了對Smartlife的數據收集，有五個完成的項目輸入到了Smartwaste Plan中。另外的數據源為Smartstart奧林匹克和“為制造而設計及碳挑戰”（Design for manufacture and carbon challenge）建筑項目，表6中總結了進一步的數據源。

表6 基準的附加數據

8.建筑廢棄物的預測

本項目的重要目的是利用所收集到數據來預測建筑廢棄物的產生量，這一點在項目中已經表現出來了。應用于赫特福德郡的開發規劃信息和東英格蘭的基準信息實踐的結果，資源規劃的傳播有助于地方管理部門進行類似的活動，我們將在獨立的出版文獻中加以介紹。

9.結論

對過去三年的工作結果的概括性的介紹表明了所獲信息的范圍和深度。建筑研究機構承諾會繼續通過Smartwaste Plan長期地收集和傳播這些數據。其結果正在或將被用于一系列的應用中，例如：在Smartwaste Plan中作為廢棄物預測工具為全國建筑廢棄物的產生建立基準，根據全國的目標測量績效降低整個建筑行業中廢棄物的產量。

[1] Defra（2008）.Construction Resources and Waste Roadmap.2008.

[2] Construction Resources and Waste Platform.See http://www.crwaplatform.co.uk/conwaste/assets/Publications/Roadmap_final.pdf?phpMyAdmin=MIOdl-JocMTLTIBMptkndVCJkI0（accessed 28/02/2010）.