建筑废弃物的调查与预测

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

（1.环境保护部环境发展中心，北京 100029；2.英国建筑研究院，沃特福德）

1.引言

建筑所需的材料估计每年可高达3.8亿吨，并产生约超过1亿吨的废弃物，在英国所有废弃物中排第三位。经济的下滑无疑导致了这些数据的下降，但是到目前为止，仍然没有更好的解决方案实现废弃物减量化和从填埋处理转化的目标。

减少废弃物（也可以称防治与最小化）是垃圾处理的最佳办法，也应该是改进资源管理需要思考的主要问题。然而，当人们试图与建筑业共同实现减少废弃物时，立即会发现基础数据的缺乏。另外，要成功实现废弃物的减量化，如果没有办法测量建筑废弃物产出的数量和类型，这一目标的实现是不可能的，格言道“测量则是管理”。

以严格的方式收集较好的数据从一开始就是一个长期的活动。在利用填埋税收的方式补偿减少和转移填埋商业废弃物的研究中，时间是最为关键的因素。从1996—2003年，填埋税收资助了英国建筑研究院（BRE）的环境机构和多个项目。这些项目的共同目的如下：

（a）在数量、类型和原因的方面上收集各种建筑废弃物的数据。

（b）利用这些信息识别和优化资源效率。

（c）尽可能地实施和改进测量。

（d）提供最佳指引并向建筑行业传播这些成果。

后来，对这种项目深度需求和可利用资源的要求可能下降了。因此开发了一个可以从现场收集大量信息的系统，最终演变成了基于网络的现场废弃物管理规划工具——建筑垃圾智能管理方案（见www.smartwaste.co.uk）。

2.建筑垃圾智能管理方案（Smartwaste Plan）简介

英国建筑研究院（BRE）有两个基于网络的建筑项目废弃物数据收集工具。Smartwaste是基于网络的标准化工具，已经应用了五年多。新用户已经不再使用Smarstart，转而使用新的Smartwaste。

2008年4月开始，现场废弃物管理计划（SWMPs）成为了建筑价值在30万英镑以上项目法定要求执行的计划。所开发的Smartwaste Plan有助于建筑工业遵守法规的要求，Smartwaste是一个易于使用的、基于网络的、可在项目与公司层面提供报告并且具有可选综合集的管理废弃物的系统。

Smartwaste Plan和以前的废弃物管理工具一样，可以用于废弃物数据的收集。Smartwaste在一些方面进行了改进，可以了解建筑废弃物的数量、类型和建设活动废弃物的回收率。这些数据的收集机制支持了Defra资助的 “建筑废弃物调查与预测” 项目。

3.关于建筑废弃物的调查与预测

Defra所资助的项目始于2005年10月，并于2008年10月完成。这项工作的主要的目的是有效地了解与预测建设、拆迁和翻新项目。通过开发全国建筑废弃物的测量、报告和产生的标准而实现其目标。有些数据可以用于支持政府的可持续资源使用政策，并使建筑工业资源得到有效地使用。

预测全部建筑行业废弃物的数量和类型是废弃物最小化的第一步（例如：通过合同中废弃物的目标）以及最大化地利用资源（例如：通过搭配一个地区废弃物供应与再处理能力）。根据所提供的重要数据，政策的选择是多样化的，“可持续家居规范”对各种战略的支持，使废弃物的产生量与经济增长脱钩，并帮助英国企业变得更具有竞争力。

重要的科学目标概括如下：

（a）发展与定义建设、拆除和翻新废弃物的基本报告要求。

（b）收集全部建设行业中建设、拆除、翻建项目废弃物的基准数据，包括废弃物的数量、组成、移除或改进任何错误的数据。

（c）根据建设类型和行业将这些数据自行更新为环境绩效指标。

（d）与承包商、规划与管理机关共同工作，使用建模的方法并预测工地、公司、当地、地区甚至全国范围现场的废弃物。

（e）根据收集到的数据进行模拟，为减少废弃物的活动提出建议，即：最大化影响和最大的收益在何处。

（f）保证重要的利益相关方参与其中，并参与到数据收集中来。

（g）要广泛地对建设、资源管理和规划行业进行传播。

4.数据的收集

公司为项目收集废弃物数据建立了两个主要的系统。它们是Smartwaste系统和“了解与预测建筑废弃物 ”（Understanding and predicting construction waste）网站。Smartwaste是最为先进的管理工具，而“了解与预测建筑废弃物”作为其中的一部分也被开发出来（ 详 见www.smartwaste.co.uk/wastebenchmarking/， 称为基准网站）。这两个系统都鼓励用户提供建筑项目的数据。

对数据的分析可以得出四个主要的建筑废弃物绩效指标（KPIs），它们是：

（a）m3/100m2（废弃物体积/建筑面积）。

（b）m3/£100000（废弃物体积/项目价值）。

（c）吨/100m2（废弃物重量/建筑面积）。

（d）吨/£100000（废弃物重量/项目价值）。

5.数据分析

从Smartwaste系统和Benchmarking网站收集得到全部项目数据后，通过一些逻辑与统计检验，保证KPIs和其他数据的有效性，检验条件如下。

对主要绩效指标m3/100m2的要求如下：

（a）建筑面积必须大于10m2。

（b）废弃物的体积必须大于10m3，否则剔除该数据。

（c）每100m2建筑面积的废弃物体积数，m3/100m2应该介于5～75m3之间。

对主要绩效指标m3/£100000的要求如下：

（a） 项目价值必须大于100英镑。

（b）废弃物的体积必须大于10m3，否则剔除该数据。

（c）每10万英镑价植的建筑的废弃物体积数应该价于5～75m3之间。

注：全部项目废弃物的量均以吨计。

注意有关吨位的数据：所有的项目分析所得废弃物产生的数据是体积。废弃物体积可以忽略类型而通过直观的评价加以确定，吨数可以应用体积数据的转换因子而获得。而在建筑现场得到的吨数可以直接输入Smartwaste Plan。一旦完成了现场数据的输入，那么这些数据集的逻辑和统计检验将被确定。

先进行逻辑检验后进行统计检验。

（a）计算均值、标准差和中位数。

（b）计算在给定条件下的极值，可利用标准T表和适当借助基本公式而得到离异结果。

极限值（给定置信条件下）=平均值+（标准差×T表值（函数结果数，给定置信条件下））。

例如：上限95%=平均指数值+（标准差数据x）×（根据29个项目95%置信条件下的T表值），则是14.2+（10.5×1.699）=32.04，指数值为95%上限置信度。

6.数据评估

当前主要绩效指标仅仅在项目全部完成后才能获得（即：当整个项目或全部的数据被提交后）。再建项目里计算现场项目的主要绩效指标（KPIs）的方法（即：正在进行项目的数据）是目前正在进行。这涉及项目进展时是否有典型模式的主要绩效指标。全部数据应按双月进行评价。

7.截至2008年10月的结果

项目分析和报告数据均以每季度为阶段，包括：

（a）有关项目类型的绩效指标（平均），例如：居住、商业办公等等。

（b）有关废弃物类型的绩效指标（平均），例如：塑料、包装、木材、混凝土等等。

（c）数据可分为四类。

（d）每个项目类型分为：好、标准、最好 。

（e）地区绩效指标（平均）和变动。

（f）贡献给绩效指标的项目数量。

（g）项目进度计划内投入建设项目数。

这些结果要占很多篇幅，所以不可能在本文中一一列出。因此，将结果选出列于此处，让读者充分地理解哪些信息可以利用、如何提交数据，以及当前的标准是怎样的。

7.1 有关项目类型的绩效指标

基准采用的是总样本的有效平均数。KPIs应用公制单位，例如：每100平方米建筑面积所产生的废弃物体积（立方米）和每10万英镑价值项目产生的废弃物体积（立方米）。表1是完全新建项目的结果，涉及了产生废弃物体积与建筑面积的比。

表1 不同建筑项目类型的平均m3/100m2

这些信息可以被客户和建筑承包商用来预测各自项目废弃物的数量以及设定废弃物减量化的目标。

当有充足数量的完成项目进入Smartwaste Plan时，就可以获得翻建和拆除建筑项目的绩效指标准了。

7.2 有关废弃物类型的绩效指标

有关废弃物类型的平均绩效指标一般是按每种项目类型所表示的。例如：表2给出了来自体育活动类建筑与住宅类建筑的数据。

表2 2008年10月31日之前建成的体育活动类建筑和住宅类建筑的平均m3/100m2

对于大部分建筑项目类型所产生的主要废弃物（不包括填料）为：隔绝材料、木材、金属、包装、灰浆/水泥。木材、隔绝材料、灰浆/水泥废弃物的产生可能很大程度是由于使用标准制造材料尺寸的边角料产生的。这里并没有考虑各类废弃物应该采用的废弃物管理方法，但是下一步的工作将涉及分析每种废弃物的再利用、循环与回收还有填埋问题，还将提供废弃物填埋主要目标的更加详细的信息。图1 大致描述了根据不同建筑类型划分的大约的废料数量。

图1 不同建筑项目类型的平均m3/100m2数量

7.3 数据的范围以及良好、标准与最佳值

信息在建立数据分布的方面是非常有用的，分布从最好到最差，可以用于确定统计边界和开展前面提到的逻辑检验。图2是已完成住宅项目的数据分布。绩效指标的分布相当大，有些项目的绩效指标比另一些项目的指标大很多。与其他项目相比较，对这几个项目的进一步分析发现，包装、木材、隔绝材料和灰浆/水泥废弃物的数量很大，而出现这种情况的原因并不十分清楚。

图2 已完成住宅项目数据公布

了解了建筑废弃物的分布的数据有助于我们建立良好、标准、最佳的废弃物标准值。如表3所示。这些值由四分法确定，低于四分位数的是最佳的，平均值相当于良好，低于平均值为标准。

表3 住宅建筑项目中标准、良好和最佳值

7.4 地区绩效指标与变动

每个建筑项目输入的数据必须包括项目的各类信息以便于进行比较：建筑面积、价值、项目类型等。其他信息也是强制性的，包括工地位置的邮编，这就保证了对数据按照当地、地区或全国等性质进行过滤。地区数据对于测量当地绩效而言非常重要，而且也为预测该地区废弃物的类型、数量及与规划建筑活动的进行提供了比较准确的手段。表4列举了各类项目类型、住宅、商业零售项目的地区平均绩效指标。

7.5 随时间的变动和对未来的预测

数据量的增加会导致绩效指标的变动。在将来，这些指标有望出现明显的下降趋势，表明新建建筑和翻建建筑废弃物的总体数量在下降。图3表示了m3/ 100m2这一绩效指标从2007年5月到2008年10月的变动情况，表明了数据报告期中数据合理的连续性。可以预期，随着现场废弃物管理计划和其他重要政策的实施，最终这些数据会下降。可以肯定的是规范数据会向标准、良好和最好的方向发展。

图3 m3/100m2绩效指标，从2007年5月到2008年10月的变动情况

建筑项目填报的数据愈多，效果会愈好，并会增加规范数据的可信度，数据会更有代表性。此外，Smartwaste 系统和Benchmarking网站、还有大量其他系统都在收集数据，随后还会进一步的加以分析，当然包括了kPIs。这还包括了为当前奥林匹克运动会的83个建筑项目定制的一个特别系统。根据Smartwaste Plan的发展，项目输入基准会明显的发生变化。

新的Smartwaste Plan工具会以类似于Smartstart和Benchmarking网站的方法收集数据，数据会保留在数据库中。目前还在开发从各个数据库中合并为一个数据库的方法。此外，Smartwaste Plan工具会以类似的方法向Benchmarking网站收集标杆信息，这样就可以利用更多的信息。目前数据的收集还仅仅限于传统的建筑方法，因为这仍然占据着英国建筑项目的大多数。

表4 地区变动m3/100m2

目前有2457家公司在新的Smartwaste Plan工具上注册，其中输入了1819个项目的数据，154家为测试项目而139家还没有数据输入。有227个已完成项目，1299个正在进行，950个项目仍然没有废弃物数据输入，统计分类见表5。

表5 需要完成的Smartwaste Plan项目分类等级

其他数据源包括了对Smartlife的数据收集，有五个完成的项目输入到了Smartwaste Plan中。另外的数据源为Smartstart奥林匹克和“为制造而设计及碳挑战”（Design for manufacture and carbon challenge）建筑项目，表6中总结了进一步的数据源。

表6 基准的附加数据

8.建筑废弃物的预测

本项目的重要目的是利用所收集到数据来预测建筑废弃物的产生量，这一点在项目中已经表现出来了。应用于赫特福德郡的开发规划信息和东英格兰的基准信息实践的结果，资源规划的传播有助于地方管理部门进行类似的活动，我们将在独立的出版文献中加以介绍。

9.结论

对过去三年的工作结果的概括性的介绍表明了所获信息的范围和深度。建筑研究机构承诺会继续通过Smartwaste Plan长期地收集和传播这些数据。其结果正在或将被用于一系列的应用中，例如：在Smartwaste Plan中作为废弃物预测工具为全国建筑废弃物的产生建立基准，根据全国的目标测量绩效降低整个建筑行业中废弃物的产量。

[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）.