综述：关于建筑再利用和回收对环境影响的一项元分析

《Journal of Cleaner Production》：A meta-analysis of environmental impacts of building reuse and recycling

环境效益比较研究：建筑再利用、回收与填埋的元分析

　　### 环境影响分析：建筑再利用与回收的环境效益

建筑行业的可持续发展已经成为全球关注的焦点，尤其是在应对资源过度消耗和建筑废弃物（CDW）产生方面。近年来，循环经济（Circular Economy）的理念被广泛应用于建筑行业，以减少对自然资源的依赖并降低废弃物的环境影响。然而，由于建筑再利用和回收在不同地区和不同材料上的应用存在差异，这些策略的环境效益也有所不同。本研究通过生命周期评估（LCA）的元分析，评估了建筑再利用与回收的环境效益，以及回收与填埋的比较。研究结果显示，建筑再利用在环境效益上优于回收，而回收又优于填埋。此外，本研究还发现，特定的建筑类型和材料（如大规模木材和模块化可拆卸设计建筑）的再利用环境效益显著高于回收。

#### 研究背景与目标

建筑再利用和回收是减少建筑废弃物对环境影响的有效方法。在建筑生命周期的末端处理（EoL）阶段，再利用可以避免对新资源的需求，减少生产过程中的环境负担。相比之下，回收虽然也减少了对资源的消耗，但其过程往往涉及复杂的材料分拣和运输，导致一定的碳排放。填埋则被视为传统处理方式，其环境影响通常较高。因此，本研究旨在探讨建筑再利用和回收的环境效益，并评估这些效益在不同材料和建筑类型中的差异。研究采用部分和完全的LCA方法进行元分析，以增强对不同再利用和回收策略环境影响的比较分析。

#### 研究方法

本研究的元分析流程包括七个步骤。首先，研究人员在Web of Science和Scopus数据库中进行了广泛的文献搜索，以收集相关的研究论文。其次，筛选出符合研究标准的文献，包括环境影响评估、建筑再利用或回收的数据，以及涵盖全球变暖潜力（GWP）、嵌入碳排放（ECE）和温室气体（GHG）的数据。然后，从这些文献中提取相关的LCA数据，并通过部分和谐化方法进行处理，包括统一功能单元、系统边界、影响分配方法和上游过程。在此基础上，进一步采用完全和谐化方法，以确保库存数据和生命周期影响评估（LCIA）方法的一致性。最后，进行元分析以比较不同处理策略的环境表现，并结合敏感性分析和稳健性测试，以评估研究结果的可靠性。

#### 研究结果

研究结果表明，通过部分和谐化方法，建筑再利用的环境影响平均为回收的58.2%。而在完全和谐化方法下，这一比例上升至62.9%。此外，回收的环境影响平均为填埋的61.1%（部分和谐化）和73.5%（完全和谐化）。值得注意的是，大规模木材和可拆卸设计模块化建筑的再利用环境影响仅为回收的20%–50%。这表明，某些特定类型的建筑和材料在再利用和回收过程中表现出显著的环境效益。然而，研究也指出，回收的环境效益在不同材料之间存在显著差异，尤其是在混凝土回收方面，其效益相对较小。

#### 环境效益的比较分析

研究还发现，不同建筑类型和材料的再利用和回收策略对环境影响的减少程度不同。例如，使用可拆卸设计模块化建筑可以显著减少建筑废弃物的环境影响。相比之下，传统混凝土和钢结构建筑的再利用和回收策略在环境效益上相对较低。这可能与材料的回收率和再利用潜力有关。例如，钢结构的回收率通常较高，且回收后的材料质量接近原始材料，从而带来更大的环境效益。而木材的再利用则因其能够储存生物碳，从而减少碳排放，显示出更大的环境优势。混凝土的再利用虽然在某些情况下能带来一定的环境效益，但其通常被视为降级处理，因此环境效益相对较低。

#### 敏感性分析

为了评估参数变化对研究结果的影响，研究还进行了敏感性分析。结果显示，材料的回收率和再利用率是影响环境效益的关键因素。对于钢结构和木材，20%的回收率变化可以带来约1.5%的环境效益改善，而混凝土的回收率变化对环境影响的影响较小。此外，运输距离对环境影响的敏感性较低，因此在实际应用中，运输距离的变化对环境效益的影响有限。

#### 稳健性测试

研究还测试了不同方法对元分析结果的影响。结果显示，尽管不同的前向数据和库存数据可能会对研究结果产生一定影响，但这些影响并不显著。然而，不同的末端处理方法（如100:0、50:50和0:100）对环境影响的评估结果有显著差异。其中，0:100方法将回收和再利用的环境效益归因于现有系统，因此在评估中显示出最大的环境效益。相比之下，100:0方法则忽略了回收和再利用的环境效益，导致评估结果与实际效益存在偏差。

#### 研究的局限性与未来方向

尽管本研究提供了重要的环境效益数据，但也存在一些局限性。首先，研究主要关注全球变暖潜力（GWP），而忽略了其他环境影响指标，如能源消耗和资源利用。因此，未来的研究应考虑更多的环境指标，以全面评估建筑再利用和回收的环境效益。其次，研究未考虑建筑运营阶段的环境影响，这可能影响对建筑全生命周期环境效益的理解。此外，研究仅纳入了英语文献，这可能导致某些非英语地区的环境影响数据被忽略，从而影响研究结果的普遍性。

#### 研究的贡献与建议

本研究为建筑再利用和回收的环境效益提供了可靠的元分析结果，并强调了在建筑生命周期的末端处理阶段，再利用应优先于回收。此外，研究还提出了实际建议，包括改进建筑设计，采用可拆卸设计（DfD）和大规模木材建筑，以提高材料的再利用和回收潜力。同时，研究建议未来LCA研究应更加透明地报告数据，包括本地化的特征因子、材料等级、运输方式和距离，以减少方法上的异质性，提高研究结果的可靠性。

#### 结论

综上所述，本研究通过元分析揭示了建筑再利用和回收的环境效益，并指出了不同材料和建筑类型在这些策略中的表现差异。研究结果表明，再利用在减少环境影响方面优于回收，而回收又优于填埋。因此，建筑行业应优先考虑再利用策略，特别是在大规模木材和可拆卸设计模块化建筑的应用中。同时，研究也强调了提高回收率和再利用率的重要性，以及改进建筑设计和材料管理技术对实现可持续发展目标（SDGs）的贡献。未来的研究应进一步探索不同LCA方法对环境效益评估的影响，并考虑更多的环境指标，以提供更全面的分析。