文献综述(或调研报告):
- 路面 LCA模型
LCA是定性道路对环境影响的最优工具,它提供了一套全面的方法,通过一系列环境指标来检验产品和服务的净环境绩效,这些指标包括了产品与人类和自然系统的所有相互联系。
一般认为道路的生命周期被划分为五个阶段:(1)原材料和生产;(2)施工;(3)使用;(4)养护;(5)寿命终止。也有学者认为养护阶段与原材料和生产、施工相关,养护虽然是生命周期中的一个特殊阶段,但它产生的影响是在材料和施工阶段处理的,因此在LCA传统框架的基础上提出包含材料、分配、施工、阻塞、运营及终期的六阶段框架。每个阶段都由不同的单元过程组成,每个单元过程代表着路面和环境之间独特的相互作用。此外,也有WTW评价体系,即将汽车生命周期分为2个部分:汽车燃料加工阶段(从油井到油箱,well-to-tank, WTT)和汽车使用行驶阶段(从油箱到轮胎, tank-to-wheel, TTW),整个生命周期是从汽车产业原料源头开始直到汽车使用后完成其职能结束。
但将LCA应用于路面的研究领域尚未成熟,在现有理论框架中,路面与环境之间的许多相互作用仍未得到很好的理解和表征。
Nicholas J. Santero[1]等人通过对15项已发表的LCA文献进行批判性评述,以确定当前LCA应用情况。并针对功能单元可比性、系统边界可比性、数据质量和不确定性以及环境指标四个方面评估了道路LCA的应用现状,确定了需要改进的领域:标准化功能单元、扩展系统边界、提高数据质量与可靠性以及扩大研究范围。
初步审查发现,在现有的路面LCA文献中,材料和施工期间使用的现场设备都有很好的记录,但其他阶段和组分不甚明确。 因此,Nicholas J. Santero[2]以初步审查的结果为基础,探讨了与通常省略的组成部分(如交通延误)和阶段(使用、养护、寿命终止阶段)有关的现有研究。认为当LCA框架中忽略单个组件或整个生命周期阶段时,得出的结论便是不完整的,而省略的元素通常对路面的整体环境效应具有重大影响。
- 路面LCA数据输入与输出
LCA是一种数据密集型方法,需要来自各种不同科学领域的输入和模型。LCA的模型分析分为基于过程分析法、基于投入-产出分析法、基于混合分析法,大多数研究采用基于过程的LCA方法。
此外,在进行数据输入时,现阶段研究大多处于项目级(project level),几乎都是比较混凝土路面(Portland cement concrete overlay,PC)、沥青路面(hot mixture asphalt overlay,HMA)与碎石路面(crack, seat, and overlay,CSOL)的环境效益。鉴于这三类路面的确无处不在,以及沥青与混凝土是最受热议的竞争材料代表,这种比较并不令人惊讶,也明确提供了“混凝土vs沥青”的主题。
