1.3 研究内容与意义

1.3.1 研究内容

本书围绕建筑业清洁生产实施的清洁性测度、经济有效性评价以及环境与经济系统分析这三个问题,从建筑物质循环系统以及全生命周期的角度进行研究。

(1)理论研究和框架分析。这部分概述了清洁生产的基本概念、原理,并系统阐述了物质循环理论、全生命周期理论和环境—经济共赢思想这三大主要理论,为本研究提供了理论依据,提出了建筑工程中清洁生产的实施体系,系统分析了建筑物质循环系统的清洁生产实施框架,为本书研究问题提供了概念支持。

(2)清洁性测度。基于循环系统以及全生命周期的研究思路,对建筑物质循环系统清洁性测度进行研究。首先,从广义的角度,对建筑生命周期物质循环系统的清洁性内涵进行定义。其次,借助物质流分析方法(material flow analysis,MFA),绘制建筑生命周期物质循环系统的流程图,引入四个清洁生产的过程参数,提出清洁性测度方法;利用物质平衡原理进行计算,确定清洁性测度模型。最后,在MATLAB上应用数值分析,研究各个过程参数对建筑物质循环系统清洁性的影响。

(3)经济有效性评价。基于建筑清洁生产的实施对建筑全生命周期成本(life cycle cost,LCC)产生的影响,提出了借助清洁生产成本动因分析来实现经济有效性评价。首先,依据清洁性相关因素的经济效益,确认清洁生产的成本动因。其次,引入敏感度分析方法用于辨别关键成本动因。针对建筑全生命周期成本的不确定性以及清洁生产成本分析的非参数性,选择结合蒙特卡洛模拟法和斯皮尔曼等级相关系数方法进行敏感度分析。最后,基于相关实际数据,分析清洁生产各成本动因对建筑全生命周期成本的敏感程度。

(4)环境—经济的系统分析。从清洁生产的角度,分析建筑全生命周期物质循环系统的环境—经济子系统内以及系统之间各因素相互影响的关系,并在此基础上,描绘各子系统以及整个系统的因果关系图。根据系统动力学的建模思路和原则,借助VENSIM PLE软件,构建建筑物质循环系统清洁生产的SD模型。基于对实际数据的调查和收集,进行模型的参数设定及仿真。通过调整参数以及对比各种方案的仿真结果,找出我国建筑业清洁生产实施的相关规律,提出实施策略和建议。

1.3.2 研究意义

如前所述,本书对清洁生产在建筑业中的实施进行了深入研究,主要从清洁性测度、成本动因以及综合两者的实施策略这三个方面进行系统分析,其研究结果对在建筑业中广泛实施清洁生产具有积极的意义。本书从物质循环以及全生命周期的角度,基于物质流分析对建筑清洁性的测度进行研究。结合建筑全生命周期系统的成本特点,利用敏感度分析对成本动因进行研究。综合考虑建筑实施清洁生产的环境和经济效益,利用系统动力学模拟方法,研究清洁生产实施策略。

1)理论意义

从物质循环角度系统分析建筑工程清洁生产实施框架,体现了清洁生产的实施规律和特点,为清洁生产实施研究提供了概念基础。基于物质平衡原理对清洁性测度进行研究,为清洁生产评价提供了一种新的思路与模式,为合理度量建筑清洁性提供理论研究和务实操作的便利。此外,本书基于全生命周期成本开展对清洁生产经济有效性的研究,为分析清洁生产实施的经济绩效提供了更深层次的基础,同时更加完善了清洁生产的系统概念;利用系统动力学模型,发掘建筑物质循环系统中环境与经济各因素之间的内在联系,深入剖析影响清洁生产实施策略的各种环境和经济要素,为清洁生产的推广提供新思路。

2)实践意义

基于物质平衡原理,引入建筑全生命周期过程中影响清洁生产效益的四个过程参数对清洁性进行测度,对建筑物质循环系统的过程优化具有实际的指导作用。通过敏感度分析,确定建筑全生命周期系统中清洁生产实施的关键成本因素,为经济有效性分析提供了更直观的结果。基于系统动力学模型,利用现有的建筑业的实际数据,对清洁生产实施进行模拟仿真,为制定最佳清洁生产策略提供决策支持。