边际收益何以重要：通过减少建筑废弃物降低英国住宅建设成本与碳排放

《Environments》：Why Marginal Gains Matter: Reducing Construction Waste to Cut Costs and Carbon in UK Housebuilding

　　

在遵循严格环境法规的同时建造具有成本效益的住房，仍然是英国住宅建设行业，尤其是社会住房提供者面临的一项重大挑战。在净零目标和降低隐含碳（embodied carbon）的背景下，本研究考察了尽量减少材料浪费及其相关影响的机会。研究采用归纳式混合方法（inductive mixed-methods approach），首先通过文献综述建立关键材料流的基准废弃率。随后，研究分析了三个已完工住宅开发项目的材料使用数据，通过比较估算工程量与实际订货量和支出，识别假设与现实结果之间的差异。为验证这些发现，研究进一步开展了一项受控案例研究，对一栋四居室住宅的建造过程进行追踪，从而能够直接测量废弃率，并在单体住宅层面评估其成本和碳影响。结果表明，通过改进估算和采购实践，可以实现一系列边际收益（marginal gains）；当这些改进在全国范围内推广时，整体上有望带来显著的资金节约和隐含碳降低。对于社会住房提供者而言，这些效率提升可降低建造成本，支持可持续发展目标，并创造将资金再投资于新增住房供给的机会。

该文发表于《Environments》，聚焦英国住宅建设，特别是社会住房建造中的材料浪费、成本控制与隐含碳（embodied carbon）减排问题。研究背景在于，英国建筑业早在“Construction 2025”战略中即提出降本、减排和提速目标，但十年后相关目标仍未如期实现。与此同时，英国住宅建设面临双重压力：一方面，需要在住房短缺背景下恢复和扩大建房规模；另一方面，又必须满足净零排放与全生命周期碳评估（whole life carbon assessment，WLCA）的要求。在这一情境下，建筑材料浪费不再只是施工现场的管理问题，而是同时关乎资源效率、经济可行性与气候治理的重要议题。论文指出，行业长期依赖缺乏统一标准且常带有任意性的废弃率假设，这不仅会造成材料估算失真、采购冗余和现场浪费，也可能导致隐含碳核算被系统性低估。尤其在A1–A3、A5.3以及后续替换与拆除模块中，废弃物相关影响会多次进入碳核算体系，因此若前端浪费率假设偏低，整栋住宅的碳足迹也会被低估。正因如此，研究人员将“边际收益（marginal gains）”作为核心视角，试图证明多个小幅度的材料效率提升，累积起来能够产生显著的成本与碳减排效益，并为社会住房再投资创造空间。

在理论层面，研究建立在资源效率（resource efficiency）、精益建造（lean construction）与循环经济（circular economy，CE）三类框架之上。资源效率强调以更少材料实现既定产出，从而同步降低环境影响和资金成本；精益建造则将施工视为一种流动性生产系统，认为技术性浪费、组织性浪费、设计性浪费和行为性浪费并非不可避免，而是项目全生命周期决策的结果；循环经济进一步强调通过源头预防浪费、延长材料价值保留时间来减少后端处置负担。论文据此提出，住宅建设中的材料浪费应被视为一种可测量、可反馈、可校正的系统性低效率，而不是施工活动天然伴生的副产物。

在方法上，研究采用归纳式混合研究设计，先通过文献综述梳理英国住宅建造常见材料流的废弃率，并比较不同来源间的差异；再对三个已完工住宅项目开展回顾性材料效率分析，将初始估算量、订货量、发票与支出数据进行对照；最后在Banbury一个在建住宅项目中，对一栋四居室可负担住房实施受控现场研究，从基础施工到最终安装全过程追踪废弃物流。样本队列来源主要包括同一住房协会及其内部施工机构所交付的三个已完工项目，以及一个在建单体住宅案例。研究重点选择砖、砌块、保温材料、石膏板与木搁栅五类高成本、高碳材料流，并使用Construction Waste Indicative Cost（CWIC） Calculator记录废弃体积、估算废弃物价值，同时结合标准碳因子计算A1–A3阶段隐含碳影响。对于石膏板，由于其常以材料与人工打包采购，研究采用合同金额拆分与废弃重量反推的方法估算材料浪费率。

研究结果部分首先在“3.1. Analysis of Initial Estimates Versus Final Spend”中表明，三个已完工项目中，五类关键材料流的累计多余材料成本平均约占每套住宅建造成本的1%。例如，A项目这五类材料造成的额外浪费成本为每户1825英镑，约占该项目单户建造成本179,079英镑的1%。在总计15条被评估材料记录中，有13条显示初始估算、浪费预留值与最终支出之间存在差异，说明实际浪费率与预设值在绝大多数情况下并不一致。研究还发现，不同合同与采购模式对应的浪费表现明显不同：当砖材作为“人工+材料”打包分包的一部分时，预留浪费率在个别项目中并未被突破；而当砖材按“仅材料”方式采购时，实际废砖率则明显高于初始预留值。石膏板则因干衬施工（drylining）由分包方自行决定供货量，开发方几乎无法掌握或控制其浪费预留假设。通过文献浪费率、估算人员常用5%或10%标准预留值，以及项目真实数据三者对比，研究发现文献与行业惯例普遍低估实际浪费。除木搁栅外，其余材料流的实测或反推浪费率均高于文献中最低值，且五类材料跨三个项目的平均浪费率均高于10%，其中石膏板最高，达到17%。这一结果直接指出：许多用于全生命周期碳评估的默认浪费率，并不能真实反映住宅建设语境中的材料损耗。

在“3.2. Analysis of Controlled On-Site Waste Study”中，研究人员对单栋四居室住宅开展受控现场测量，结果显示该住宅共产生15.5 m³废弃物，被丢弃材料价值约为8400英镑，若再加上按体积估算的961英镑清运箱成本，总浪费约占总建造成本的3%。论文同时指出，该数值尚未包含燃料、人工等间接废弃管理成本，因此真实损失可能更高。该现场研究进一步揭示了不同材料流在价值、体积和碳影响上的差异：从价值看，作为饰面材料的铁石砖（ironstone bricks）是成本最高的废弃流，占废弃材料总价值的39%；其后是保温材料，主要为PIR板；再后是混凝土砌块。从体积看，保温材料占比最高，占全部废弃材料体积的26%，木质包装材料，主要是未回收托盘，占24%，铁石砖占17%。通过将废弃量与实际建造所需材料量比较，研究得出材料特异性浪费率，并再次验证了前述项目支出分析与文献估计之间存在显著偏差。

在现场观察的材料专项结果中，板岩瓦（slate tiles）的浪费主要与供货等级低于指定要求有关。虽然这些瓦片未必存在结构缺陷，但由于外观质量不符预期，更多瓦片被直接废弃。论文据现场观察指出，在施工效率压力下，工人缺乏时间重新分拣或挽救可用材料，从而导致本可继续使用的材料失去价值。铁石砖的测得浪费率约为29%。这类材料因满足项目处于Cotswolds边缘地区的规划要求而被指定使用，但不规则尺寸带来了大量切割损耗。研究人员在废弃流中观察到大量完整且未受损砖块，表明材料处理方式、作业人员对传统石材经验不足，以及工期压力共同放大了浪费。论文认为，通过针对性培训、更严格的材料控制或重新审视材料规格，有可能在不违背规划约束的前提下降低浪费。石膏板与干衬施工则表现出较高碳影响，虽然其体积并非最大，但总碳影响达到0.8 tCO₂e。研究认为，大量切割边角料的产生，以及钉板、点粘和抹灰等工序由不同工人分段完成，削弱了材料连续利用与边角料再用机会，也损害了工艺质量与材料效率。

论文还专门分析了碳影响。现场案例显示，仅五类关键废弃物流就造成约2.3 tCO₂e可避免碳排放。这一结果说明，若住宅建造中的材料浪费率不能被准确识别并纳入全生命周期碳评估，则新建住宅真实环境负担将被低估。与回顾性三项目分析所得平均每户约1 tCO₂e节约潜力相比，现场案例呈现出更高的单体节约空间，也说明浪费导致的成本与碳影响具有明显项目差异性。

讨论部分强调了这些发现对英国住宅建设行业的潜在意义。如果研究中识别出的差异性结果能够在更广泛行业中复制，那么按照英国每套新房平均建造成本173,901英镑以及每年370,000套新房建设目标估算，材料使用量降低1%–3%即可对应每年约6.43亿至19.3亿英镑成本节约；仅这些节约就足以支持每年额外建设3700至11,100套住房，而无需额外公共支出。碳方面，若按每户节约1至2.3 tCO₂e估算，全国范围可对应每年370,000至851,000 tCO₂e减排，相当于约11,722套新建住宅的前期隐含碳总量。论文据此指出，当前施工实践中存在一种系统性低效率：碳首先在材料生产中排放一次，而后当材料未经发挥功能价值即转化为废弃物时，又以无效消费形式体现其环境代价。研究同时提醒，这些全国尺度数值属于基于比例外推的说明性情景，并非统计意义上的行业预测。

在改进路径上，作者提出建立“估算反馈回路（estimating feedback loop）”作为最佳实践。其核心是将项目估算量、实际使用量和最终废弃结果进行持续比较，并将识别出的系统性偏差回填到后续估算与采购决策中。论文概括的关键步骤包括：统一废弃率估算方法，提高项目间可比性；在初始估算中纳入关键废弃流的真实成本并在项目结束时校核；基于实证数据而非默认值更新浪费率假设；追踪如石膏板、木材等分类废弃流的处置成本并制定针对性减量策略；探索对分包商设置如按清运箱使用量反向收费等激励机制；以及按材料类型细化记录废弃生成数据，用于未来规划和绩效基准制定。论文认为，这一循环机制能够把学习过程嵌入未来项目实施中，使行业从被动处理浪费转向主动预防浪费。

结论部分表明，本研究证明了过量材料使用具有明确的经济损失和环境代价，而多个小幅节约累积后，可在住房供给与气候治理都处于关键时期时，形成显著的降本与减碳潜力。对于社会住房建设者而言，这种节约不仅意味着在不增加额外成本的情况下支持更多社会住房交付，还意味着可能带来额外租金收入，并进一步再投资于新的社会住房供给。论文同时提出进一步研究方向：鉴于文献中浪费率差异很大，且不同项目对浪费率应用不一致，住宅建设者有必要开展更严格的废弃生成分析，以更准确评估工程量计量实践及稳健浪费率假设的效果，并更清楚地理解分包商对材料与废弃容器的使用逻辑。对社会住房建设者而言，若能在年度可持续发展报告和开发项目层级碳评估中披露此类信息，将为监测趋势、评估减废措施成效以及完善行业隐含碳评估方法提供重要证据基础。

论文也清楚说明了研究局限。三个已完工项目的材料效率分析依赖于质量、完整性和格式不一的项目文件，不同估算人员对估算、订货与废弃的记录方式存在差异，因此计算所得浪费率部分受限于数据可靠性。对于“供货并施工（supply-and-fix）”类分包，材料与人工成本难以彻底剥离，不得不引入假设，从而增加不确定性。研究还分析了估算人员采用的浪费预留值，却未追踪其背后的商业、合同或风险管理动机，因此估算与实际之间的偏差不能被完全归因于现场低效率。受控案例研究虽然实现了单栋住宅层面的细致测量，但它仅代表一种户型、一个承包组织与一组特定现场条件，不能被视为对更广泛行业实践的代表。研究还仅聚焦五类高成本、高碳材料流，未覆盖道路、排水、管线及场外工程等基础设施相关材料，因此并未完整反映多户型开发项目的全部废弃负担。最后，研究周期处于后疫情时期供应链波动与材料价格上涨的经济背景之中，这些因素可能对订货行为、预备余量和废弃结果产生了不同于稳定市场时期的影响。

总体而言，这篇论文的核心贡献在于，将建筑废弃物问题从一般性的施工管理议题推进为一个可量化的成本—碳协同治理议题，并通过项目支出分析与现场受控测量相结合，说明英国住宅建设中存在可观的“边际收益”空间。论文并未试图给出普适性行业基准，而是以扎实的实证材料表明：即便只针对少数高影响材料流，通过更准确的估算、更透明的采购和更有效的反馈机制，也有可能在住宅建造中实现累积性的成本节约与隐含碳减排。这一结论对社会住房提供者尤其重要，因为它将材料效率提升与扩大住房供给、增强财务可持续性及支撑净零目标直接联系起来。