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为民用基础设施项目的可持续性评估创建一个整体的系统框架
摘要：可用的可持续工具和评级系统需要更好地将更广泛的社会经济和建筑环境相融合。这篇论文的研究是基于当前的知识和两个创新系统的可持续性评估基准。一方面，工作基准是指建设产品和参与者的行为关系，来研究技术、社会文化和经济可持续性。另一方面，自然基准是指施工过程和周围生态系统间的相互作用，用来研究环境、个人和经济可持续性。作者发起了一个分布式专家调查来验证这两个基准。因此，为测试这两个新概念，作者们分析了三个不同的民用基础设施项目。为此，作者评估了参与者、产品和动力学在施工过程和他们的相互作用。这个分析提供了有关社区和建筑行业之间的沟通程度，并强调了缺少沟通。对建筑业和它的客户之间的关系也进行了调查，很显然，在一个单一的建设项目中，所有可持续性指标可以跨越边界和重叠。根据研究结果，作者成功完成了：（1）定义一个整体的可持续发展系统-基于方法来研究环境建设；（2）评估建筑业与其社区主体之间的沟通程度；（3）评估建筑业与其客户之间的关系。对于未来的工作，作者们正在通过超时模拟人类建造的环境资源动态，开发一个流量基准，来预测的整体系统的变化。工业部：10.1061 /（ASCE）co.1943-7862.0000911。copy;2014美国土木工程师学会
介绍
在评估建筑环境的可持续性时，有必要从个人，地方和区域/全球的角度进行分析。个人观点侧重于生活的整体质量和产品使用者的健康。在地方一级，强调的是周围的社区，邻里，以及社会经济和自然环境。所述区域/全球的角度涉及材料的提取，制造，运输及其相关的能源使用; 最终产品的能源使用，以及该最终产物以更大规模的对社会经济和自然环境的影响。（tessema等人。2009）。
虽然评估建造环境的可持续性得到了广泛的认可，但没有最有效的方法和工具的协议。丹尼尔等人。（2005）以往的研究和文献报告表明政府和规划者需要更全面的可持续性评估方法；他们指出，目前可用的评估方法的狭隘的焦点没有充分解决未来发展的可持续发展目标和时间，空间和行为方面的可持续性。此外，还缺乏共同的方法，以集体的各种可持续发展指标（即，技术，环境，经济，社会/文化和个人）来共同处理资源的使用。这些缺点使得有必要开发新的整体评估的方法来衡量建筑环境的可持续性（Daniell等，2005）。
目标和任务
本文的主要目标是开发对于可持续发展的环境评估的一种新途径，可以用来创建一个比现有的指标和措施更全面的方法。为了这个效果，本研究开发系统为基础的框架，以鼓励建筑业和它的客户认识到广泛的可持续发展指标（即，技术，环境，经济，社会/文化，和个人）的建设过程。这种跨学科的方法可以用来更好地评估参与者，产品，与行业内的动态，它们随时间演变，并在可持续发展的背景下互相影响。
背景资料
建设效率的目标在于创造金融价值，而环境和社会理想不总是一致的。在效率和城市发展的条件下，一大批公司存储过剩甚至贿赂企业，而这些企业在运营过程中，不顾环境和合理利用土地（LeRoy and McIlvaine 2010）。因此，基础设施的发展，导致了建筑行业的高能耗，固体废物的产生，全球温室气体排放，外部和内部的污染和资源枯竭（BOZ等人。2014）。
可持续发展与基础设施系统
可持续发展的一个定义是既满足当代人的需求，又不损害后代人满足其需求的能力。不过，以现代术语来说，它是在环境资源，经济发展和生活质量方面，使社会持续，生存和繁荣的一个整体的做法，促进人类可持续发展（Pappas 等人，2011）。然而，由于涉及利益相关者的规模和多样性，在基础设施系统的背景下，缺乏一个关于如何定义可持续性的协议（Heijungs等人。2010）。
可持续发展的研究主要分为三类：（1）社会，（2）环境和（3）经济。这三类也分别被表示成人，地球和利益（即PPP或P3）。2002，在可持续发展的世界首脑会议上，因为经济可持续发展的影响远远超出直接的经济利润，P3从地球、人、利益被修改为人，地球，和繁荣（Heijungs等人。2010）对于可持续发展，从规划到竣工及运营，比较和衡量基础设施发展过程中的各种影响是极为必要的。为此，可持续发展的概念贯穿于工业的工具和技术之间，和政府的需求政策。更广泛的可持续发展的理解，包括五个关键方面（Pappas等。2011）：
技术的可持续性是指有关产品和/或社区发展的设计和制造的各种各样的因素，特别是：（1）科学研究适宜技术配套产品设计、功能，开发；（2）方便和高效耐用的建筑和使用；（3）安全操作，功能和维护，以满足社区产品或开发的目标，（4）材料选择；和（5）减少，回收，再利用，或清理零件和未使用的材料。
环境的可持续性是指在工程建设过程，产品和结构，对生态系统渐渐地有不那么消极、中立、好的影响。
经济的可持续性是指相关的工艺设计，产品开发和服务运营的牟利政策和策略。此外，它涉及影响企业的经济健康和环境的因素，包括生活水平，商业环境，就业。
社会和文化的可持续性包括个人、社会团体、家庭、集体行为、社会阶层、种族、民族、医学、教育和政府和人道主义组织在社会中的作用，以促进人与人之间的和谐。
个人可持续发展涉及一个人的生活方式，包括创建和谐、互相联络和相对高层次的意识，思想和行为，以及保持对一个人的身体、情感、社会、哲学、精神和智力生活的控制。此外，明白可持续发展的复杂性和相互联系，它不仅关系到自己的生命，而且关系到社区和全球的可持续发展。
生命周期评估
与建筑环境相关的环境影响进行客观的研究，是可持续发展的核心宗旨。生命周期评估（LCA）考虑了社会和环境问题在全球、全国以及地方的影响。LCA提供了一个方法来选择材料，研究建设过程，评估使用的系统，然后创造一个可贯彻的方法论（Bilec 等人2010a, b; Fthenakis和Kim 2011）。
虽然LCA是一个讨论建设过程和建设产品的环境效应的有用工具，但它仍然是个有欠缺的工具，这需要一系列的改进来成为一个有客观结论的可靠方法（Krozer and Vis 1998）。因此，一种更好地突出在一个更大的社会经济背景对建筑环境的可持续性，不局限于传统的生态驱动方法尚未建立（El-adaway 和Knapp 2012）。
评估和评价方法
Forsberg和Malmborg（2004）讨论了两类评估工具，包括：（1）基于分数和标准定性工具；（2）使用物理生命周期法对物质和能量的输入和输出数据流定量工具。一些相关的工具包括CASBEE，BREEAM，Envest，UrbanSim，LEED，Envision，GreenLITES。然而，目前的可持续性评估工具和评价系统（1）往往缺乏一套符合规定的特性的一致性；（2）一般集中在评估设计方案，而非持续性；和（3）因为它们专注于可持续发展的简介，重要系统的细节通常会丢失，（Guikema 2011; Heijung 等人2010）。因此，这些可持续发展的工具和评级系统不包含实际的社会数据和广泛的人类环境系统的组成，不是按当前复杂的基础设施发展过程所要求的（Daniell 等人2004, 2005; Turner等人2003）。
知识差距
据Ndubisi（2008），城市的发展或城镇化最明显的效果是土地分成小碎片。城镇化的负面影响是在土地利用类型和强度的转换和变化。此外，缺乏一个通过各种可持续发展指标（即，技术，环境，经济，社会/文化和个人）的方法，来共同解决资源的使用。这些缺点使得它有必要发展衡量建筑环境的可持续性评价的新方法（Daniell等人。2005）。此外，有各种各样的原因，使有必要制定一个全面的评估方法，来研究，分析和评估可持续发展过程。这些原因包括：
- 可持续发展评估的意义没有达成共识；
- 现有施工过程的环境效应的研究结果相矛盾；
- 现有的可持续发展评价方法的生态驱动和狭隘地关注建筑材料，在操作过程中的能源使用，废物管理，对发展的社会经济影响和现场施工工艺关注甚少；
- 广泛使用的可持续性评估工具和系统有很多缺点，是不可靠的，不会产生客观的结论；
- 区域政府机构之间关于经济发展的愿景的分歧是明显的；在可持续发展的方法和评估工具方面，行业内缺乏协调；
为此，可用的可持续性评价方法主要集中在建筑材料，施工技术，和环境影响。此外，与建筑环境相关的利益相关者之间存在脱节；建筑业内部存在着一种不合理的方法来实施，缺乏建筑业与其客户之间的沟通，以及社区和政府之间的隔离。因此，政府、非政府组织、企业或个人的评估方法可能会大不相同。因此，很明显，强调可持续性的建筑环境在一个更大的社会经济环境，且不限于传统的生态驱动的一个全面的方法尚未建立。
方法
概括
作者在这项研究中使用的方法包括四个相互关联的步骤：（1）为创新的“工作”和“自然”基准制定了科学依据；（2）制定并分发专家调查以验证这2个基准；（3）收集了三个民用基础设施项目的数据；（4）应用工作和自然基准测试数据。
依据“工作”和“自然”基准
在任何特定的建设过程中，建设生态系统的相互关联和相互依存的变量都受规章制度的影响，并通过参与者、装备和资源的不断变化和发展来成形。要了解建设产品和生态系统的动态特性和影响，必须确定许多有意义的基准，以确定上述因素之间的关系对彼此影响的点。确定了五个关键的可持续发展指标（即，技术，环境，经济，社会和文化，和个人），这些基准应定位在一个广泛的框架内。用于开发这种整体系统的基准框架被称为“工作”和“流程”，并在下面的章节中详细说明。
这个框架背后的理论思想是“工作”和“自然”基准，被视为任何社会的资本存量，通过生命周期的内置产品和本产品及其生产者之间的持续动态关系，基础设施发展过程将影响这一资本的收益率的变化。
工作
工作不仅仅意味着在职业意义上的努力工作。了解建设环境和它的利益相关者的连接，有两个主要的框架。第一个假设连接是暂时的和一次性的，其次是假设连接是永久性的，但很浅；它不能解决我们的社会内可持续发展的深层社会需求，也不能提高我们对建筑生态的理解。在某种程度上，这项研究提出了对工作简单而普遍的概念，一个可成立的更全面的框架（现有的评估工具和技术可以被纳入和评估到其中），。本研究包括人类有目的的直接能源的目标或目的的基本能力，从施工活动的恢复和设施在生产方式的政策，塑造这些设施的使用建立在使用。因此，工作是一个基本的元素，在计算与建筑环境中的人的相互作用。为此，“工作”基准调查建筑产品和参与者在建筑环境之间的行为关系，研究技术，社会和文化，经济可持续发展。
自然
包括任何施工过程的时间轴包括许多子过程可能对地方，国家和全球水平的生态系统有显著的影响。很明显这种基础设施系统的确是动态活动，随着时间的推移—生长发育。然而，较少关注在经济，基础设施，机构，社区能力和环境系统分析之间的综合连接。因此，当前的基础设施系统的价值应该来自更广泛的对由人类创造的生态系统之间的相互作用的理解，对土地的使用和价值，人类应该模仿自然。为此目的，“自然”基准定义了建筑之间的相互作用过程和周围的生态系统研究环境，个人和经济的可持续性。
专家调查
一个专家调查是评估行业的看法专家们对不同的项目属性及其对建筑环境的可持续性影响。专家代表建筑行业内的各种行业和背景。调查是通过电子邮件分发。调查采取了非概率抽样方法，可以定义为目的抽样，因为它试图确定一组作者认为的对象（1）是该行业的代表；（2）有经验，和（3）可以回答一套问题。调查中包含的问题集用于分析类似项目。根据Manly（1996），观察研究最大的问题是，用于研究的数据可能在过去的某个时候已被用于另一个目的。
作者介绍了他们的调查，为承包商、分包商，顾问，业主和政府工作的工程师，建筑师，景观建筑师、规划师们。根据Manly（1996），“样品可能是比全普查更准确”而且“一个比较小但组织严密的样品经常会一个全面调查的结果更好的，一个大样本由于缺乏足够的资源不能妥善管理。。”
如附录中所示，专家调查的目的是要验证以下一系列问题，将引导指标和相关问题的一般方向，分析对研究项目。因此，对于大多数问题，参与者不需要评级，而是选择“是”，“否，”或“不适用”的答案，表示这一问题的相关性。首先，参与者被问了一系列的问题，目的是统计参与者的人数。调查的第二部分包括参与者被要求验证的问题。调查的最后一个问题要求参与者对讨论问题进行量化。
为了解建筑专业人士对建筑环境可持续发展的态度，调查了24位专家。作者通过与工作相关的连接和活动，由作者的同行确定和推荐了解专家的水平专长。调查的参与者，他们的身份是保密的，他们的答案将被匿名保留。在24份调查中，15人回复了，这相当于以62.5%的回应率。附录二总结了有关专家调查参与者的人数统计信息。
结果和分析
可持续性指标
要制定一套可持续性指标，利用专家调查的结果和民间基础设施项目的可持续性评估的文献信息。这信息在工作和自然基准下进行分组制定表1，分析可用的基准项目数据。
可持续性指标提供了一个简化的工具来定性定量地压缩各种各
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