改革开放以来我国经济高速发展, 随之带来的环境污染问题也引起了人们的重视。建筑业作为我国经济发展的一大动力, 其能耗已占社会所有能源消耗的近三分之一, 所产生的建筑垃圾占全社会垃圾总量的五分之二。建设项目前期的原材料开采和加工过程中更是带来了大量的污染, 建设项目的利益相关者过于重视项目的一次性投资, 而忽视了建设项目的环境成本和全生命周期成本, 这样的项目管理理念带来的是后期严重的环境污染问题。

近年来我国政府高度重视环境保护问题, 2018年我国颁布了第一部绿色税制《中华人民共和国环境保护税法》, 并新修订了《水污染防治法》, 进一步引入了省、市、县、乡的河长制。同时倡导节能减排, 率先在电力建设项目中试行全生命周期造价管理, 强调工程项目的全生命周期管理及绿色建筑节能设计, 旨在对工程项目生命周期的各个阶段进行环境评价及节能分析。

全生命周期成本管理理念要求综合考虑项目的环境成本和社会成本, 这是目前我国实行的全过程成本管理所欠缺的。建设工程项目全生命周期环境成本管理强调从工程项目全生命周期 (Whole Life Cycle, WLC) 角度出发去考虑环境成本问题, 使得人们可以在全生命周期的各个环节上, 通过合理有效的前期设计, 采用节能环保的预防措施, 提高项目建设的环境效益和社会效益^[1]。

国内目前在建设项目环境污染问题上的研究更多局限于某个阶段的定性分析, 或者从全过程和节能减排的角度分析, 未能从建设项目全生命周期的角度系统分析环境污染成本问题, 缺乏有效量化方法和考核指标。本研究力图通过探讨建设项目全生命周期各阶段环境成本核算, 形成系统的建设项目环境污染成本的全生命周期核算体系, 强调项目前期的环境污染预防设计, 并通过系统分析建设项目全生命周期环境污染问题, 提出各个阶段有效的环境成本量化方法, 最后以案例进行佐证, 为环境成本核算提供有效的参考方法和途径。

国外在建设项目全生命周期环境成本控制及评价的研究上开展较早。早在上世纪六七十年代, 英国和美国的科研机构已经进行了相关研究, 并开发出有效的建设项目全生命周期评价系统, 总体可以分为定性评价系统和定量评价系统两类。专家学者对相关问题进行了大量的研究, 如Ignacio Zabalza Bribian等提出的建设项目全生命周期绿色评价方法, 可以用于建筑的节能评价及认证, 可以对建筑在全生命周期的各个阶段进行能耗计算^[2]。Kanghee Lee等从建筑全生命周期的角度将能耗和二氧化碳作为环境评价指标, 通过构建环境评价的SUSB-LCA全生命周期分析模型, 进而提出了一种建筑工程全生命周期分析方法^[3]。瑞典学者通过对房屋的生命周期环境成本分析进而发现房屋住宅在维护使用阶段的环境影响成本占整个全生命周期的70%至90%。

我国环境保护机构、会计准则委员会以及相关学术组织尚未形成对环境成本形成统一概念的界定和分类, 主要是由于我国对环境成本管理的认识时间太短, 缺乏深入研究。但许多学者对于环境成本从各个不同的侧面和角度, 按照各自的认识, 提出了一些观点。如, 我国香港学者Zhen Chen等分析了在建设项目全生命周期内如何减少施工现场的污染以及如何评价项目的环境计划等^[4], 张浩等从生命周期评价的角度分析了浮法玻璃的生产过程, 研究了该玻璃生产过程对环境的影响^[5]。燕鹏飞等则通过分析评价木材结构的环境影响指出木材加工对于环境污染的影响和意义^[6]。秦中伏则通过分析再生混凝土这种新型建筑材料, 建立了全生命中周期的再生混凝土环境成本评价模型^[7]。

综合国内情况发现国内研究更多从建筑材料或者建设过程中的某个阶段来研究环境成本控制问题, 更多局限于定性分析, 缺乏行之有效的定量分析指标, 可执行效果较差, 且缺乏可操作性强的全生命周期环境成本评价系统, 难以和国际接轨。

在对建设项目全生命周期环境成本计算之前必须先明确各阶段环境成本的分析范围, 以达到对环境成本分析的广度和深度。建设行为对自然环境污染包括原生环境污染和次生环境污染, 建设项目所造成的环境污染是由人类社会活动造成的次生环境污染问题, 建设项目由于其全生命周期较长, 对环境的影响也是长久而深远的, 由于工程项目建设及运营维护周期长, 对于其环境成本范围也应贯穿项目的全生命周期的各个阶段, 包括决策阶段环境成本、设计阶段环境成本、工程施工阶段环境成本、工程运营维护阶段环境成本及工程拆除阶段环境成本^[8]。同时施工阶段所需的建材还包括原材料开采、建材生产、运输存储等过程, 如图1所示。

建筑材料主要包括钢材、水泥、石材、木材等, 涵盖范围广, 所占资源消耗量比重较大。2017年, 我国粗钢产量8.3亿吨, 粗钢产量占全球产量约50%, 水泥产量更是达到24亿吨, 占世界总产量的58%。如此大规模的原材料生产比例, 一定程度上带动了地区的经济发展, 但是也带来了严重的环境污染问题。原材料获取及建筑材料生产阶段的环境成本可以分为环境污染和生态环境破坏两类。生态环境破坏包括:破坏植被、占用土地、森林砍伐、能源资源消耗;环境污染包括:空气及水污染、材料生产加工噪音、固体废弃物环境污染。

项目前期的决策和设计阶段虽然对环境影响很小, 但是该阶段直接影响及决定了后期的环境问题。虽然这两个阶段对环境成本影响起着决定性作用, 但是该阶段与环境因子有关的能源消耗成本和环境污染成本在整个建设项目全生命周期中所占比例很小, 可以不用考虑。该阶段的环境成本核算主要是针对建设项目未来可能发生的环境成本进行计算, 通过数据搜集, 对项目生产阶段及未来使用阶段资源的投入量进行测算。

当前施工模式主要以损坏环境、过量消耗资源为代价, 导致环境恶化。施工阶段的主要环境成本包括:建筑垃圾污染成本、施工噪音污染成本、施工灯光污染成本及施工大气污染成本、施工水资源污染成本、资源和能源消耗成本、生态破坏成本、土地占用成本^[9]。施工大气污染主要来自施工粉尘和施工机具所排放的废气。施工水污染成本主要包括施工污水排放, 如施工泥浆水、施工场地冲洗水及工人生产生活污水等。施工噪音污染成本主要包括土石方、基础及结构施工、装饰装修阶段所造成的噪音, 其噪音污染昼间超标影响距离在30m左右, 夜间超标影响距离可达120m, 噪音成本核算是环境污染成本核算的一大难点。固体废弃物污染成本包括多余土石方处理成本、废弃建筑材料及施工人员生活垃圾处理成本。

工程运营维护阶段是整个工程生命周期中最长的一个阶段, 也是能源消耗最大的一个阶段, 约为总能源消耗的70%～80%左右。运营维护阶段环境成本主要体现在其漫长的运营维护过程中对能源巨大消耗所带来的环境污染成本, 比如空调、灯具、冰箱的使用所带来的碳排放问题, 幕墙玻璃的使用所带来得而光污染问题, 生活污水和废水所带来的水污染问题, 生活垃圾所带来的气体污染问题, 生活固体废弃物所带来的土地占用成本问题。同时拆除阶段的环境成本也不容忽视, 据统计, 目前我国每年因拆除建 (构) 筑物产生的固体废弃物在2亿吨以上, 计入环境成本的话, 报废拆除处置阶段的成本无疑最高。

对环境污染成本的核算从国民经济角度可以分为:实物量核算和价值量核算。实物量核算, 是在国民经济核算框架基础上, 运用实物单位 (物理量单位) 建立不同层次的实物量账户, 具体包括数量使用和质量使用上的核算, 数量上核算包括自然资源的的存量核算和耗减量核算, 质量上的核算实质上就是排入自然环境的污染物核算, 简称排放量核算, 具体包括:大气污染、水污染和固体废弃物污染。环境价值量核算即是对自然资源和环境价值进行核算, 环境是有价值的, 只有将环境价值量化才能进一步核算环境成本, 价值量核算是在实物量核算的基础上, 估算各种环境污染造成的环境退化价值或生态破坏造成的生态破坏价值, 两者之间的关系如表1所示。

环境的实物量核算是环境价值核算的基础, 环境成本核算的目的是将环境问题纳入到国民经济核算体系中, 在完善实物量核算的基础上进一步计算环境价值量。环境价值量核算是实物量核算的升华, 通过上述分析建设项目生命周期各个阶段的环境污染都包含以下几类环境价值量成本:能源污染成本核算、水污染成本核算、噪声污染成本核算、大气污染成本核算、固体废弃物污染成本核算。原材料获取及建筑材料生产阶段偏重于能源污染成本核算、水污染成本核算、噪声污染成本核算、大气污染成本核算, 决策和设计阶段更多的从环境污染防治的角度进行项目决策和设计, 施工阶段重点在于噪声污染成本核算、大气污染成本核算、固体废弃物污染成本核算, 建设项目报废处置阶段核算重点在于固体废弃物成本核算。

建设工程全生命周期环境成本实物量核算和价值量核算流程如图2所示, 参照流程对建设项目全生命周期各阶段的污染物进行实物量和价值量核算。

由各环境统计与监管部门核算统计各阶段产生的环境污染实物量, 实物量核算主要核算污染物的初始产生量、削减处置的处理量和最终排放到大自然的排放量。以环境污染实物量数据为基础, 通过计算环境污染实物量的实际治理成本、虚拟治理成本以及环境退化成本实现将环境污染成本由实物量向可货币量化的价值量转化。其中, 利用治理成本法计算治理未经处理排放污染物需要花费的治理成本, 称为虚拟治理成本;通过污染损失估算, 计量污染物排放造成环境功能退化所引起损失的经济价值, 如大气污染对人体健康的影响等, 并以货币的形式量化这些影响, 称为环境退化成本。

建设工程全生命周期各阶段的资源消耗、空气及水污染成本可根据污染物产生量、处理量和排放量及单位污染物造成的经济损失直接量化, 公式如 (1) 所示。

其中, LCEC_i为全寿命周期环境成本 (Life Cycle Environmental Cost, LCEC) , i=1～3, t为工程全生命周期分析的各个阶段;

k为折现系数, 当建设工程在原材料生产加工和施工阶段时k=1, 当在运营维护阶段时, k= (1+r) ^-n, 其中r为折现率, 依据建设项目经济评价方法与参数 (第三版) 的规定r为8%, n为建设项目寿命周期;

EL_it:建设项目生命周期各阶段的环境污染实物量;

UEC_i:建设工程在生命周期中平均单位环境成本实物量所造成的经济损失^[10]。

该模型旨在建立建设项目所在地区的环境污染实物量与环境污染价值量之间的关系, 得到每增加单位环境污染实物量而增加的环境污染价值量, 以便于用货币进行经济量化。其中EL在清单分析的基础上依据统计分析计算得到, 表2列出了建设项目全生命周期环境污染实物量的经济价值量转换^[11]。

噪音污染成本量化难度较大, 可以通过资产价值法进行量化, 固定资产的所有特性、具有的各种效用都会体现在资产的价格中, 资产的任何一个使用特性的变化都将影响资本未来的收益, 为此可以通过比较有噪音和无噪音区域的商品房价格来进行量化, 具体做法为:通过计算在建工程对周边地区商品房价格的影响来估算噪音成本, 当然这种方法有一定的局限性, 如果周边没有商品房则无法计算。噪音对房地产价格的影响如公式 (2) :

其中, p为每m²商品房价格, dist为最近的噪音源到房子的距离, area为住宅单元的平均面积, age为销售期间在建工程从建设至今的年份数, a～d为常数, e为误差。

依据公式 (2) 进一步得到噪音污染成本计算公式为:

其中, p₁为远离建设工程所在地的平均商品房价格, p₂为建设工程所在地的平均商品房价格。

噪音污染成本还应包括控制施工噪音所采取的相应措施费用C₄₂, 综合公式 (3) 得到噪音环境成本计算公式为:

固体废物对环境的污染主要包括建筑固体废弃物和生活垃圾废弃物, 对于此类成本的计算主要考察废弃物对周边环境造成的污染损失成本, 采用虚拟治理成本法进行计算。虚拟治理成本法是通过计算排放到环境中的污染废弃物按照现有的环境治理技术和水平所需付出的成本。具体公式如 (5) 所示。

其中, C_s=固体废弃物存放总量× (处置单位固体废弃物治理成本-固体废弃物存放单位治理成本) , C_e为处理排放固体废弃物的虚拟治理成本, C_e=废弃物排放量×处置单位治理成本。

建筑固体废弃物和生活垃圾固体废弃物单位治理成本如表3所示。

综合上述分析, 可以得到建设项目全生命周期的环境成本量化公式:

其中, i=1～5, 表示建设项目全生命周期各个阶段对环境的五类污染成本类型。

某桥梁位于该市区西南部, 桥长约2800米, 所跨湖面水深约2至3米, 该市年平均气温17℃, 年平均降水量1270mm, 地下水对工程混凝土及钢结构均无腐蚀性。依据工程主要数据及日常交通量、所需建材及施工信息等对该桥梁全生命周期各个阶段所消耗资源及排放的污染物进行测算和统计分析得到污染成本实物量清单如表4所示。

将以上环境成本实物量代入式 (1) 、 (3) 、 (4) 、 (5) 中计算得到该桥梁的全生命周期环境价值量成本如表5所示, 其中噪音成本依据周边房地产价格信息结合公式估算得到。

依据表4和表5中数据, 结合式 (6) 得到该工程的全生命周期环境成本价值量为4042.31万元。

从全生命周期的角度对建设工程环境成本进行控制, 从建筑材料获取阶段开始分析各个阶段环境成本控制存在的问题, 提出有效的环境成本控制措施, 为管理部门综合决策提供依据。同时通过分析建设工程环境成本的量化方法, 为环境成本的量化分析提出有效量化公式及量化方法。本研究在生命周期环境成本量化分析未对环境污染引起的社会成本进行分析, 社会成本的分析还有待今后研究的进一步深入。