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混凝土桥梁施工环境影响成本计算解析

2014-12-25刘雅婧

城市建设理论研究 2014年37期
关键词:成本计算桥梁混凝土

刘雅婧

摘要:随着世界各国社会和经济的快速发展,伴随而来的环境问题也日益凸显,已成为影响人们生产、生活乃至社会发展的重要因素。因此,加强对本文对混凝土桥梁施工环境影响的研究是非常必要的。本文对混凝土桥梁施工环境影响成本计算进行了探讨。

关键词:混凝土,桥梁,施工环境,成本计算

中图分类号:TV331文献标识码: A

引 言

当前在土木工程建设过程中的现实是人们仍只注重工程项目的初始投资和直接成本,对建设过程产生的环境影响并未进行有效的量化评估,这一问题在发展中国家的表现尤其突出。人们并不清楚或无法准确的认知在工程建设过程中所付出的的环境代价到底有多少,因此也并不热衷于采取有效的措施在事前预防或阻止环境污染的产生,而往往习惯于依赖大自然本身对污染的自我净化,或在出现严重的环境问题之后再匆忙采取措施进行弥补,由此付出了惨痛的代价。现实的严峻迫切要求在工程项目的建设过程中提出考虑量化环境影响的方式,国内外许多学者亦对此进行了广泛的研究,但相比民用建筑而言,桥梁工程方面的可持续发展理论研究仍比较落后。有鉴于此,本文以桥梁工程为研究对象,结合现有桥梁成本分析理论以及广泛用于工程结构环境影响分析的生命周期评价理论( Life Cycle Assessment) ,系统地讨论了桥梁施工过程中可能造成的环境成本类型,并针对不同的成本类型分析其相应的计算模型,最终建立起评价桥梁施工环境影响成本的量化体系。

1 工程建设环境影响评价研究现状及存在的问题

早在 20 世纪 80 年代,我国学者已开始逐步认识到工程建设过程中环境污染的严重性,并针对不同类型的工程结构展开了长期研究,取得了一定的成果。相关工作人员长期致力于桥梁工程环境影响评价研究,并将 LCA 理论的研究成果与成本分析理论相结合,初步建立了桥梁工程环境成本量化分析的基本框架。但以上这些研究仍存在一些问题:

( 1) 大多数基于LCA 方法的理论研究所建立的量化模型是将各类环境影响类型进行标准化后比较其环境潜值或环境影响指数,相比货币标准而言,这一指标体系并不为人熟知,其中很多环节无法实现客观量化,因此在实际工程中无法推广使用;

( 2) 所选取的环境影响分析范围过大,计算过程繁杂且耗时;

( 3) 侧重于针对产品或工程结构本身评估造成的环境影响,但工程建设过程中人们更为关注的是其建设施工活动造成的环境影响。

2 混凝土桥梁施工过程环境成本分析

2012 年我国公路桥梁总数已达到了 71. 34 万座,3662 万米,已超越美国成为世界上修建桥梁数目最多的国家,其中混凝土桥梁占 90% 以上,故针对混凝土桥梁的施工过程进行环境影响分析,并最终建立以货币单位的量化评价体系意义重大。按现有 LCA 理论的要求,应对混凝土桥梁展开从规划设计、初始建设施工、运营使用、拆除等全生命周期各个阶段的环境影响分析,但实际上,规划设计阶段不涉及建筑原材料的生产加工以及机械设备的使用,其对周围的环境影响很小,桥梁的拆除阶段只涉及施工机械设备的使用,并且其发生的时间通常很晚( 我国桥梁的使用寿命通常可达到几十年甚至上百年) ,经过折现后该阶段的成本在总成本中所占比例很小,因此可以认为桥梁对周边环境的影响主要集中于初始建设阶段和运营使用阶段。由于桥梁运营使用过程中不确定因素众多,如不同的外部影响可能导致对桥梁不同的保养、维护乃至维修活动,而不同的活动造成的环境影响各有不同,导致该阶段的环境影响复杂多变,难以准确预测。相对而言,桥梁初始建设施工过程中场所较为固定,外部干扰也少,对其环境影响进行评估较为准确,因此本文主要针对该阶段展开分析研究。

2. 1 基本假定

( 1) 采用货币单位衡量桥梁建设施工过程的环境影响。

( 2) 采用国家颁布的环保标准对计算模型中的参数进行取值。

( 3) 将 LCA 方法中关于原材料的生产和加工这一阶段进行分解和简化,将其中资源耗费的环境影响视为反映已经在桥梁初始建造成本中,仅考虑该阶段排放的污染物造成的环境影响。

( 4) 侧重于考虑桥梁的建设施工活动造成的环境影响而非桥梁结构本身的环境影响,以减少分析过程中需要考虑的主要环境影响源,简化计算过程,使计算方法达到实用的价值。

2. 2 桥梁建设施工过程中应考虑的环境成本种类

根据以上假定,并结合桥梁初始建设施工过程的特点可知,该阶段应考虑的环境影响类型主要包括所使用建筑材料的物化过程、施工设备作业过程、施工机械设备维护过程、施工队伍生活过程产生的大气污染、水污染、噪声污染和固废污染等项目组成,具体见表 1。

由表 1 可知,桥梁初始建设施工的环境污染主要集中在建筑材料的物化过程和施工机械设备的作业过程,而对于施工机械维护过程和施工队伍生活过程的环境影响源很少,产生的污染也少,通常可通过加强施工管理以及设置一些相对简易的措施进行处理,如生活废水,可设置强化型化粪池或干厕,废水经处理后进行排放,且现有工程项目的建安费中已计入一定数额的环境保护费,因此对桥梁建设施工过程的环境成本计算可进一步简化其分析范围,即仅对建筑材料的物化过程和施工设备作业过程产生的环境成本进行计算。

2. 3 各类环境成本计算模型由表 1 可知,桥梁建设施工过程中产生的各类环境影响成本计算模型可表述为:

式中 i = 1 ~ 4,分别表示水污染、大气污染、噪声污染、固体废弃物污染四类环境影响。

( 1) 水污染和大气污染

水污染环境影响成本主要为治理建材物化过程、桥梁施工作业过程产生废水中的 COD、氰化物和重金属污染导致的成本,而大气污染环境影响成本主要为治理建材物化过程、桥梁施工作业过程产生的 COx、SO2、NOx、粉尘和烟尘污染导致的成本,两者的计算公式均可表示为:

其中,EIC1,2分别表示水污染环境成本和大气污染环境成本,ELj为对应污染物的排放量,对于建材的物化过程的环境影响已有文献对其进行了较为详尽的研究。而桥梁施工作业过程产生的环境污染,其中由于施工机械能源消耗排放的污染物可根据对应的施工机械单位台班耗能定额乘以相应的污染排放量得出,单位能源消耗后的污染物排放量,但对于施工作业过程产生的其它污染排放如基坑开挖、土石方开挖、运输车辆扬尘等目前尚无准确的计算公式,只能通过现场的统计数据估算。UECj为对应单位排放物造成的经济损失。

( 2) 噪声污染

噪声污染成本一般指桥梁施工过程中因机械的使用、车辆的行驶等原因产生过大的噪声干扰周边环境,因而造成的经济损失,常用的量化方式有噪声污染控制措施法、意愿支付法和享乐价格法。噪声污染控制措施法即以设置额外的噪声屏蔽设施的成本来体现噪声污染成本,享乐价格法即将桥梁施工噪声对周边房地产价格的影响体现为噪声污染成本,这两种方法更适用于衡量长期噪声如桥梁投入运营后车辆正常行驶引起的噪声成本,而对于桥梁施工噪声多为短期噪声,更适于采用意愿支付法,即以问卷的形式向周边居民调查愿意容忍或免受噪声污染的价格,从而确定出合理的噪声污染成本,即:

其中,EIC3为噪声污染总成本,EYj为单个住户调查价格,j 为用户数。( 3) 固体废弃物污染固体废弃物污染成本是指桥梁施工作业过程或施工队伍生活过程中,由于固体废弃物的排放超过了土壤本身净化的速度而造成的影响,采用虚拟治理成本法说明了该项成本的计算过程,公式表达为EIC4= Ecs+Ece,Ecs和 Ece分别表示处置贮存废物的虚拟治理成本和排放废物的虚拟治理成本,一般固废处置单位治理成本 22 元/t,贮存单位治理成本 4. 5 元/t。

3 结束语

当前的桥梁工程建设投资决策过程对于成本的分析仅关注其建造过程的直接成本,对于建造过程中产生的环境成本尚认识不足,这并不符合当代经济与社会的可持续发展要求。随着人们生活水平的逐步提高,对周边环境的要求也越来越高,而当前我国大规模的土木工程建设过程产生的环境污染却日趋严重,建立考虑环境影响的成本理论的要求迫在眉睫。由于现有统计数据的缺乏,本文仅针对桥梁施工过程中的环境影响成本做了分析研究,所提出的量化计算模型有待继续完善,下一阶段应对桥梁在运营阶段的环境影响做进一步探讨。

参 考 文 献:

[1] 郑秀君,胡 彬.我国生命周期评价(LCA)文献综述及国外最新研究进展[J].科技进步与对策,2013,30(6):155-160.

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