2013/4 引入卫星矩阵1-0LCA模型对建筑业隐含排放研究张颖汪洋摘要:为了全面研究建筑业的隐含环境影响，本文在基排放已经被多种方法进行了量化和预估，比如卫星观察、排放于2002年、2005年和2007年经济投入产出数据的基础源研究、基于国家政策的情景研究以及投入产出模型的研究上，建立引入卫星矩阵的投入产出生命周期评价模型进行(Zhang et al., 2008(;2009(;Chen and Zhang，201O④;齐哗和李惠民，2011句。同时，关于城市住宅和商业建筑隐含的环境影响包含大气排放(如COS02与NOx的排放)和工业废水2、也已经通过流程生命周期评价模型进行了研究(Gong，2(制⑥;废物排放的相关研究。研究结果表明，建筑业在能源消耗Liu et al. ，201伊;Fridleyet al.，2oo8⑧)。至于CO排放的研究，计的过程中排放了大量的环境污染物，2002年至2007年2军平等(2011)利用结构分解分析法对温室气体排放的推动因间，C0的排放由1270百万吨增加至4050百万吨，NOx2素进行了深入研究气建筑业碳减排的潜在方法也已经得到了的排放由百万吨增加至百万吨。而50的排放2检验(Liand Colombier, 2009(;Jiang and Tovey，201(11Þ)。另一方基本持平。隐含工业废水排放和废弃物生产分别由4090面，从宏观角度出发，关于低碳建筑的发展思想与对策也得到百万吨和450百万吨，增长至5630百万吨和530百万吨。了较为系统的研究(姜虹等，2010卢。同时，杨秀等(2011)对建关键词:隐含排放;投入产出生命周期评价;卫星矩阵;建筑业筑节能的设计标准与适用条件分析也进行了详细解读@。中图分类号文献标识码A隐含排放这一概念来源于国际贸易中环境问题的研究，文章编号1001-490X(2013)4-013-03 具体指生产和消费过程中所产生的对水、大气、土壤造成影响作者:张颖，中南大学商学院副院长、教授、博士生导师;的废弃物，包括废水、废气、固体废弃物等，目前主要集中于汪洋，中南大学商学院;湖南，长沙，410083CO排放方面的研究。与先前对建筑业限于施工阶段的研究2基金项目:国家软科学研究计划项目(2011GXQ4D069); 相比，整体上说，对于建筑业在隐含排放方面的研究相对较教育部人文社会科学研究规划基金项目(11YjA790212); 少。尽管建筑原料如钢材、玻璃和水泥等的隐含环境影响已经长沙市科技计划项目(K1109030-31) 被量化研究(G<Jngand Zhang, 2∞4凹，但是这些研究仅仅包含建筑的组成部分和原料，而不是针对整体建筑本身。本文中将隐含排放的研究背景定位于国内建筑业，即指投入产出表中一引言专门从事土木工程、房屋建设和设备安装以及工程勘察设计建筑业作为我国国民经济的重要支柱产业和物质生产部工作的生产部门，用以研究建筑业及相关部门在整个生产和门，在国民经济中有着举足轻重的地位，与国民经济其他产业消费过程中所产生的环境影响，同时将研究的范围扩展到包有着紧密的联系。由经济投入产出表可知，建筑业为国民经济含大气排放和工业废水废物排放。多个物质与非物质生产部门提供了重要的基础设施和物质基投人产出生命周期评价(1-0LCA)模型是一种有效的量础，能够为其他产业部门的发展提供更广阔的空间，特别是与化研究隐含排放的工具，但是由于对数据有一定的依赖性，加之密切相关的23个经济部门(如金属制品业、电气机械及器材之在全国范围内有经济数据的搜集还不够完善导致一些关键制造业、电力热力的生产和供应业等)，从而对整个国民经济起的数据无法获取L比如，能源消耗的数据不能满足122个部门到很强的带动作用。但是，近年来建筑与基础设施建设已经成的投入产出模型研究，从而为投入产出生命周期模型建立能为中国最主要的能源消费项目，随之而来的是对环境产生的巨源密度矩阵造成困难，同时环境污染排放只包括S02和PM，大压力。在2∞7年，建筑业的能源消耗占到整个中国能源消耗因而对建筑业的环境影响缺乏整体理解。的47%(Wa吨，2∞5)①。考虑到中国经济继续发展的需求以及结合近来中国各大城市出现严重空气污染的实际，为了城镇化的进一步推进，对建筑项目的需求还会进一步提高。因对建筑业隐含排放所带来的环境影响进行全面完整的研究，而，建筑业以及与之密切相关的23个经济部门，在生产消费过本文基于2∞2年、2005年和2∞7年的中国经济投入产出数程中所产生的排放对环境的影响将会进一步加剧。据，建立引人卫星矩阵的1-0LCA模型进行研究。将建筑业以及与之密切相关的23个经济部门一起应用于模型之中，同二建筑业隐含排放的内涵时对相关数据进行准备与处理。最后，计算数据，得出最终结过去的二十年，中国建筑业保持以每年109岛的能起增长，果，并进行分析研究。其中又以城市住宅和商业建筑所占的比重最大。建筑业的高三建筑业隐含排放的计算能耗必然带来高排放，有关建筑业对于能源与环境方面的影响研究主要集中在建筑项目的施工阶段。关于高排放对整体(一)引入卫星矩阵的生命周期模型构建空气质量的影响，隐含大气排放如NOX，S02、PM和温室气体的1、1-0LCA模型
生命周期评价(LCA)是一种评价产品、工艺或活动，从原在给定经济需求总量的前提下，整个产品或服务的供应材料采集，到产品生产、运输、销售、使用、回用、维护和最终处链影响向量g的计算公式如下:置整个生命周期阶段有关的环境负荷的过程。它首先辨识和g=Sx(I-Ct1xd 量化整个生命周期阶段中能量和物质的消耗以及环境释放，其中，C为技术系数矩阵，1为单位矩阵，S为卫星矩阵，d然后评价这些消耗和释放对环境的影响，最后辨识和评价减为最终需求向量。少这些影响的机会。作为建筑与基础设施的生命周期而言，它上述公式中，各个组成矩阵变量的阶数分别为C(组刷、1(24x可以被定义成一种实际的管理办法，即通过建筑设计、建筑原24)、S(回}和d(24xl)0 C中包含的系数表示建筑业以及与其密切相料的获取和处理、建筑施工以及废弃管理等一系列的流程，达关的23个部门的经济联系(见表1)，卫星矩阵S表示所研究到最优消费与最大收益的目标。这种方法同时将经济与功能的7种环境排放的排放强度，d表示建筑部门总经济产出，向目标和环境与安全要求统筹考虑。量g就表示与经济产出相关的隐含排放。应当注意的是，上述1-0 LCA模型是将能源与环境因素整合到部门与部门的23个相关部门的选取依据的是在投入产出表中它们与建筑经济投入产出关系之中，因而它可作为研究宏观经济问题的部门的相关技术系数，所以有关的研究结论可能随着不同的有效工具。因为1-0LCA模型所依据的是部门间的经济投入假设和选择标准而发生变化。产出联系，所以由模型计算出的能源与环境结果就代表了由(二)数据来源与处理部门生产出的产品和服务的平均价值。同时该模型最大的优表1与建筑业密切相关的23个部门划分点在于研究系统边界的扩大，它将经济系统的各个部门都纳代码部门代码部门入研究的范围，因此具有很强的实用性与可操作性。1 煤炭开来和洗选业金属冶炼及压延加工业13 2 石油和天然气开采业1-0 LCA模型将系统研究的范围扩大至一个国家或地区14 金属制品业金属矿采选业3 15 通用、专用设备制造业的整个经济体系。它通过利用→个国家的经济投入产出矩阵4 非金属矿及其他矿采选业交通运输设备制造业16 来评价一国范围内产品与服务的能源消耗与环境影响@ol-O食品制造及烟草加工业5 17 电气机械及器材制造业LCA模型主要用来研究宏观层面的经济活动，比如可以研究纺织业通信设备、计算机及其他电子设备制造业6 18 7 纺织服装鞋帽皮革羽绒及其制品业仪器仪表及文化办公用机械制造业19 某个产业对环境的影响。本材加工及家具制造业8 工艺品及其他制造业20 2、技术系数矩阵造纸印刷及文教体育用品制造业9 21 电力、热力的生产和供应业在特定的社会中，部门i与部门j的相互关系表达为部门10 石油加工、炼焦及核燃料加工业燃气生产和供应业22 化学工业11 水的生产和供应业23 i对部门j的资本投入或者部门i的投入资本所占部门J产出12 非金属矿物制品业的比重，这一比重就是技术系数。在一个经济体系中所有经济部门的技术系数组成的n阶方阵C(叫就是技术系数矩阵。其褒2建筑业备年度的隐含排放(单位:万盹)中n表示所研究经济系统中的部门数。中国于2∞2年在全国环境污染物2∞2年2∞5年2007年革围内采用了新的产业划分体系，这→体系就被用来指导编50, 702 623 809 译投入产出表。由此可得2002年、2005年和2007年经济基NOx 348 535 873 准的技术系数矩阵分别为C(制2)'C仰剧和C(42x42)。CO127，仅)()286，创)(), 405，αm 工业废水排放409，仪阳433，αm 563，跚3、卫星矩阵(Satellitematrix) 未达排放标准工业废水排放43，6∞ 30，90。29，3∞ 卫星矩阵S是将技术系数矩阵扩展成aXn阶矩阵，其中工业固体废物生产45，仅用44，∞o a由研究的范围决定，这是对1-0LCA模型在应用上的发展。工业固体废弃物排放7ω 580 望二比如，若要研究m种能源消耗，k种环境排放和l种社会影本文中1-0LCA模型依据中国统计年鉴中的2002年、响，则a等于m、k和l三者之和。本文主要集中研究7种与环2005年和2007年的经济投入产出表以及相关的数据，同时境有关的隐含排放，所以2ω2年、2∞5年和2007年各年度对环境产生影响的隐含排放包括大气排放、工业废水排放和的卫星矩阵的阶数分别为S(7)<42)、S(7)<47)和S(7础。另外卫星矩阵工业固体废弃物排放。美国排放因子与政策应用中心(ηle中的各元素反映了各部门产出的影响。同时还应注意的是，卫US EPA)的AP-42理论与不可控排放因子、中国工业部门污星矩阵S中a的扩展同样可以用来研究隐含能源的消稳甚至染生产与排放控制技术的实证数据一起被用来估计部门间能是包括相关的社会影响。源使用的隐含排放情况。全年S02的排放数据可以从工业部4、最终需求向量门统计年鉴中得到，值得注意的是，由于S02与CO的排放主最终需求向量d是一个nxl阶的向量，在投入产出模型2要是由于对煤炭能源的消耗带来的，根据中国煤炭资源的特中代表对产品与服务的需求。其元素由以下表达式决定:性，煤炭中的平均硫含量定为%。焦炭的消耗主要来自炼ι=(部门产品服务数量z为待研究部门\-\0 z为其他部门钢业，因此焦炭的燃烧被当做是无烟煤的燃烧。工业污水与固在投入产出模型中，最终需求向量将会影响研究结果的体废物的部门数据同样来摞于统计年鉴，其中包括工业污水范围。模型的结果由技术系数矩阵与E星矩阵决定，最终需求排放量和未达到国家排放标准的工业污水排放量以及工业固向量d不会产生影响。考虑到本文研究的范围是建筑业的隐体废物的生产和排放。含排放，故模型中最终需求向量d代表2002年、2∞5年和四结果分析2∞7年建筑业各年的产出。5、引人卫星矩阵的1-0LCA模型构建(一)建筑业在能源消耗的过程中排放了大量的环境污染
物。如表2所示，NOx与CO的排放由22年至27年逐年与NOx的隐含排放总体有所下降，但由于没有能抵消由于需2∞∞递增，C0的排放由1270百万吨增加至4050百万吨，NOx的求增长带来的排放增加，最后NOx与CO的隐含排放所占全22排放由百万吨增加至百万吨。而S02的排放从国排放总量仍然有所上升。与工业废水的排放相比，工业固体2002年的百万吨下降至2005年的百万吨又增加至废物的排放占全国污染物排放总量的比重十分巨大，同时还2007年的百万吨。与2002年相比，2007年建筑业相关部保持着逐年递增的趋势。门的排放强度由-7%下降至-95%(见图1)。这一减少将会部本文通过基于22年、25年和27年的中国经济投∞∞∞分或完全地抵消由需求增加带来的排放增长。例如，各工业部入产出数据，建立引人卫星矩阵的1-0LCA模型以研究建筑门中S02排放密度的减小是明显的，其中20个部门有超过业隐含排放对环境产生的影响。由于建设项目通常具有较长50%的减小比率，更有16个部门超过了ω%。尽管对基础设的生命周期，而且其对能源的消耗也是巨大的，因此通过对建施建设的需求近3倍的增长，但S02的排放基本保持不变。然筑项目整体本身隐含排放的研究有助于了解项目对于环境所而与S02不同，各工业部门对CO与NOx排放控制并不是十产生的具体影响以及内在的作用机理。2分的系统和有效，同时排放标准的制定也不完善。由此可见，本文将隐含排放的研究背景重新定位于国内建筑业，同时对CO与NOx隐含排放的控制将是今后减排工作的重心。将研究的范围进行扩展。由于相关经济统计数据的缺乏，隐含2(二)由于建设活动的进一步增多，隐含工业废水排放和排放问题目前的研究还相对较少。但是与之前限于施工阶段的废弃物生产于2∞2年、2∞5年和2007年逐年递增，分别由研究相比，隐含排放的研究在以建筑业为重点的同时包括更多4090百万吨和450百万吨，增长至5630百万吨和530百万的工业部门，有助于清晰认识建筑项目对环境影响的内在机吨。然而作为测量实际环境承载力更好指标的未达排放标准理，从而对潜在减排方法与技术的发现与实施具有更加明确的的污水排放和固体废物排放，与2∞2年相比，2∞7年的隐含指导意义，关于这-点应该得到社会、政府和企业的共同认识。排放都有大幅减少，这表明中国经济的增长不是以牺牲环境在对建筑业的隐含排放进行明确的定义以及量化研究的基础资源保护为必要的，中国在节能减排方面也已经取得一定的上，有助于对节能减排工作的开展更加有的放矢，制定更为合成效。与工业固体废物排放的缓慢减少相比，未达排放标准的理的污染排放责任归属机制，同时也可以为政府制定明确的减污水排放在2∞5与2∞7年间有小幅反弹，因此有必要进一排政策提供有力的依据。最后，对于发展我国的低碳建筑事业，步加强对未达排放标准污水的减排工作。建设资源节约和环境友好型社会也有重要的指导意义。由于E星矩阵的引人，1-0LCA模型的研究范围与内容得以进一步扩大。不仅能对建筑业的能源与环模影响进行研究，如隐含能源消耗与隐含排放的量化分析。更进一步地，可以完成对就业、工程事故发生情况等社会影响的研究。本文着重对建筑业的隐含排放问题进行了系统研究，'对于能源与社-8(赐会方面的影响，今后将另行撰文探讨。-100% 注:图123个建筑业相关部门2∞2年、2∞5年和2∞7茸排放强度比辍①Wang，.，2∞: building a resource-eff\cient soci›到'~r...11ety. China Development Forum 2∞15. Beijing.飞以!皿一-.一一、2鹏(Zhang,., Wang,. ,Xing,J. ,Zhao, Y.丑剧，.，2∞ ~回.…2ω币Current status and future projections of NOx emissions from energy 20%t; __一 一-回国r一一一--一一.2阳related industries in China. Acta Scientiae Circumstantiae 28 (12) , 0ω%% 仨..-.一.…一一一一尸气…-…圃....且.一 一一-一U-…一-一-一a2470-2479. 排工排标未废工废工披业放准达物业物业(Zhang,., Wang,. ,Zhao., Y. ,Hao. ，J.悦，2∞废废待生困排固月k水放产体放体status and future prosp配tsof anthropogenic particulate matter emissions in China. Environmental Science30(7) ,1881 -1887. 图2各年度建筑隐含污染物占全国总污染物的比重④Zhang，且，Chen, ., 2010. Physical sustainability (三)图2所示为2∞2年、2∞5年和2∞7年建筑部门排assessment for China society: exergy-b嗣edsystems accounts for 放额占全国排放总额的比重。可以看出，与工业废水的排放比resources use and environmental emissions. Renewable and 重相比较，工业固体废物的生产与排放所占的比重是相当大Sustainable Energy Review 14 (6), 1527-1545. 的，同时具有逐年上涨的趋势。这些变化的决定因素包括部门⑤齐赂、李惠民:<中国2050年碳排放情景比较}，(气候变化研究进展}20l1年第4期，第271-280页。排放密度、建筑产品的最终需求和与建筑业相关部门的总产(Gong, Z., 2刷.Quantitative翩翩mentof life cycle 出中隐含产出所占的比重。同时CO的隐含排放已经超过全2embodied environmental loads for building materials. Master 国总排放的50%，所以对CO隐含排放的控制已经成为中国2Thesis, Tsinghua University, Beijing. 建设低碳社会的必要举措。⑦Liu，旺，Li, ., Yao, ., 2010. A generic model of 五结论及讨论exergy assessment for the enviro -mental impact of building lifecycle. Energy and Buildings 42 (9), 1482-14佣.由于政府管制力度的加大尽管对建设工程的需求不断(Fridley, ., Zheng，忧，Zhou, N., 2∞8. Estimating 增长，S02的排放量从2002至2007年间基本持平。虽然，C02Total Energy Consumption and Emissions of China’s (下转176页)
性，并极力推崇批评的方法。我本人也认为这些批评主张的提可以通过有机的整体论以及反讽的诗学观来进行详细系统的出是合理的。但是，这种批评主张的提出不就代表着取消在文阐述。在布鲁克林看来，诗歌作品首先是由一个关系网构成学批评、思想史或者是语言学等方面的系统训练。⑧的，而这个关系网是在诗歌内部各部分相互作用下形成的，诗其实，布鲁克斯本人的批评实践更能说明他的立场。1935歌的全部意蕴便是这种相互作用的重要产物。其次，诗歌的最年，为了捍卫南方文化和语言，他出版了自己的第一本学术著终意义来源于诗歌的整体效果和其在各部分的积极作用中形作《亚拉巴马州一一乔治亚州方言与大不列颠方言的关系》。成的语境。最后，诗人通过诸如悖论、含泪、反讽以及各种语言在书中，布鲁克斯将白人语言追根溯源，与黑人语言联系在一细节的态度结构将反讽所产生的惊奇的效果实现在各种冲突起，借以激发黑人的自尊心和自豪感。1957年，他与维姆·萨和矛盾环境中的深层含义的表达。特(, 1907 -1975)合著《文学批评简史》(Literary Criticism: A Short History) ，在结尾处表明了文学与参考文献:南方教义之间的契合关系。20世纪80年代，布鲁克斯的兴趣[ 1 JF rank Lentricchia, The Place of Cleanth Brooks, in The 又重新转回到对美国南方语言的研究上，1985年他出版了Joumal of A回theticsand Art Criticism, , (Winter, 《美国南方语言HThe1970), pp. 235 -251. Blackwell Publishing on Behalf of The Language of the American South) 0 1991 American Society for Aesthetics 年，在生命的最后几年中，他仍旧笔耕不缀，付梓出版了《历史[2JMark Royden Wi lchell, Cleanth Brooks and the Rise of 的证据和17世纪诗歌HHistoricalEvidence and the Reading Modem Criticism, Charlottesville: Univ. Press of Virginia, 1996. of Seventeenth-Century Poet可)0 1994年5月10日，布鲁克斯[3J伊格尔顿:{二十世纪西方文学理论L伍晓明译，北京大在康涅狄格州纽海文因病去世。在故去后一年，他的遗作《社学出版社2∞7年版。区，宗教与文学}(Community，Religion, and Literature, 1995) [4J艾略特:<<艾略特文学论文集>>，李赋宁译，百花洲文艺出问世，将其对文学批评的思考和洞悉嘱托给后世。版社1997年版。[5J伊瑟尔:<<怎样做理论>>，朱刚、谷婷婷、潘玉沙译，南京大四总结学出版社2ω8年版。由此，我们厘清了布鲁克斯反讽诗学观的理论之源和学理背景。首先上溯至德国浪漫派思想，其对立统一的思维方注:式、将反讽视为一切创作原则的艺术观和文学至高无上的价①刘小枫:<<诗化哲学>>，华东师范大学出版社2011年版，第值观，这些传统遗风都对布鲁克斯产生了深刻影响。其次，分40页。析了二十世纪英美批评思想，尤其是美国新批评派的理论对②维姆萨特，布鲁克斯:<<西洋文学批评史L颜元叔译，中国人民大学出版社1987年版，第555页。布鲁克斯批评理论的形成有着密切关系，其对反讽的界定综③加比托娃:<<德国浪漫哲学L王念宁译，中央编译出版社合了艾略特的巧智、理查兹的包容与燕卡逊的含棍。接下来，2∞7年版，第56页。本文考察了南方文化和南方文学对布鲁克斯理论的影响，科④布鲁克斯:<<释义误说>>，杜定宇译，f'新批评"文集L赵毅学和工业侵蚀了心中牧歌般的理想家园，新教改革导致了世衡编，中国社会科学出版社1988年版，第196页。俗和不洁，原来那个感受力统一的世界分崩离析了，此时为了(Tittler ,Jonathan, "Approximately Irony", Modem Language 巩固整个西方文学传统，寻找失去的虔信，作为诗人和批评家Studiesl5(l985) :p32. 的布鲁克斯将能够裹挟最大量人类经验的诗作为应对精神危⑥赵毅衡:<<重访新批评L百花文艺出版社2009年版，第机的解决办法，并就此形成了自己的批评观。159页。在语言论的层面上，布鲁克林深刻地意识到:语言本身就⑦胡燕春:f'英、美新批评派"研究>>，中国社会科学出版社2010年版，第56页。是一种自在自为的存在，具有本体论意义，诗则包含着最大量⑧布鲁克斯:<<新批评与传统学术研究>>，盛宁译，("新批评"的人类经验，它是一个不同经验交相为用的完整体，面向读者文集L赵毅衡编，中国社会科学出版社1998年版，第530页。展示一个无限接近真理的完美世界。而在结构论的层面上，布(责任编辑:群喜)鲁克林认为:诗的结构形式不仅仅可以通过戏剧性的原则，还(上接15页)Commercialand Office Buildings. Emest Orlando Lawr ence ⑩姜虹、李俊明:<<中国发展低碳建筑的困境与对策>>，<<中国Berkeley National Laboratory, Working Report. 人口、资源与环境>>，1∞2-2104( 2010)12-0072-040 ⑨计军平等:<<中国温室气体排放增长的结构分解分析>>，⑩杨秀等:<<建筑节能设计标准与节能量估算>>，<<绿色与节《中国环境科学>>2011年，31，第12期，第2076-2082页。能>>(2011)10 -∞07 -070 (Li, J., Colombier，旺，2∞9. Managing c喝rbonemissions (Gong, Z., Zhang, Z., 2∞4. Quantitative assessment of the in China through building energy efficiency. Joumal of Environ›embodied environmental profile of building materials. Joumal of mental Management 90 (町，2436-2447. Tsinghua University (Science and Technology)斜，1209 -1213. ⑩Jia吨，P., Tovey, K., 2010. Overcoming barriers to @Leontief, ., 1986. Input -OutpW Economics, 2nded. implementation of carbon reduction strategies in large commercial Oxford University Press, New York. buildings in China. Building and Environment 45 (4), 856-864. (责任编辑:余小平)
