建筑材料Ⅲ型环境声明技术规范制定及认证研究以金属复合装饰板为例

马丽萍 蒋荃 赵春芝 王洪涛

(1.中国建材检验认证集团股份有限公司，北京，100024；2.国家绿色建材重点实验室，北京，100024；3.四川大学，成都，610000）

随着建材工业环境问题的日益严重，人们对其环境信息的需求越来越迫切。如何客观、科学的表达、交流、披露、核查建筑材料的环境影响信息，成为建材工业节能减排的重要命题。Ⅲ型环境声明作为一种有效的环境信息交流工具，其研究在我国建材领域取得了重要进展。

根据ISO14025的原则和要求，研究了制定产品生命周期评价技术规范的方法与工作流程。基于此方法，以金属复合装饰板为例，讨论了金属复合装饰板生命周期评价技术规范的制定，展示了金属复合装饰板Ⅲ型环境声明认证示范报告，以期为国内其他产品生命周期评价技术规范制定及III型环境声明认证提供方法基础与示例。

1 .引言

当前，人们对于建筑物及建筑材料的环境行为日益关注。客观、科学、规范的表达、交流、披露、核查建筑材料环境影响信息是建筑材料实施节能减排的重要方面。Ⅲ型环境声明作为有效的环境影响信息交流工具，在国际社会获得了广泛的发展。

Ⅲ型环境声明是指由ISO 14025定义的，以生命周期评价（Life cycle assessment, LCA）为方法论基础，提供基于实际生产过程的、可经过第三方独立验证的产品生命周期环境影响的数据报告，亦称“环境产品声明”（Environmental Product Declaration,EPD）。作为一种产品环境信息交流工具，Ⅲ型环境声明在为普通消费者、企业专业采购及政府采购提供可靠量化信息的同时，也可以作为生产企业内部的动态信息交流工具，刺激企业根据市场的需求变化完善管理模式，改进生产工艺，改善产品环境影响，促进其绿色化升级[1]。产品生命周期评价技术规范，亦称产品种类规则（Product Category Rules, PCR）文件，是为保证III型环境声明所使用LCA的一致性、可比性和产品种类预设参数的完整性而规定的一系列相应要求。因此，PCR文件是实施Ⅲ型环境声明的必备文件与基础依据。

在我国，建筑材料是Ⅲ型环境声明发展较早、较快的一个领域。中国建材检验认证集团股份有限公司联合相关单位依托国家“十一·五”、“十二·五”科技支撑计划课题，对Ⅲ型环境声明的基础理论、标准体系及示范应用进行了深入研究，并基于ISO14025首次制定了我国浮法玻璃和金属复合装饰板两项产品的PCR国家标准，该类全新的国家标准为开展相应产品的Ⅲ型环境声明提供了标准依据，同时有力推动了我国建材产品生命周期评价与Ⅲ型环境声明的标准化及实施进程。此外，中国建材检验认证集团股份有限公司还在国内首次建立了建材领域III型环境声明认证实施框架，并率先启动了铝塑复合板产品的Ⅲ型环境声明示范认证，为我国开展Ⅲ型环境声明提供了先例。

本文依据ISO14025的原则和要求，对产品PCR文件制定的方法进行了研究。基于此，以金属复合装饰板为例，对其PCR文件制定进行了具体案例分析，并展示了中国建材检验认证集团股份有限公司所做的铝塑板Ⅲ型环境声明认证示范报告，以期为国内其他产品PCR文件制定及III型环境声明认证提供方法基础与示例。

2 .制定产品PCR文件的方法研究

产品PCR文件是开展一类产品III型环境声明及验证所必须依据的LCA技术规范和指南。依据ISO 14025，产品PCR文件制定可分为以下步骤：1）确定目标产品种类。2）对典型工艺生产的典型规格的产品进行全面LCA分析，判断此类产品生命周期过程中的主要单元过程，由此决定LCA分析需要的主要上游背景数据及生产者需填报的生产现场数据。3）PCR文件制定。在上述LCA分析基础上，明确此类产品生命周期建模、数据收集、计算所应遵守的规则，包括功能单位和系统边界定义、数据收集的质量要求、LCA指标的计算方法等；明确此类产品Ⅲ型环境声明报告所应遵守的规则，包括产品与生产者描述、LCA指标选择、附加环境信息等。

2.1 确定产品种类

不同种类的产品，由于消耗的原材料、排放的污染物及生产工艺技术的差异而表现出对环境不同的影响，因此需要针对不同产品制定相应的PCR文件。在PCR文件中，产品类别的确定具有两层含义。首先，要将具有相似的特性、功能和用途的产品归为一类，使用同一功能单位。当产品具有多种功能，不能明确判断其所能应用的功能单位时，应以相关行业或部门的通用产品类别为基础确定产品分类。此外，在实际操作过程中，产品类别多种多样，即使是具有同等功能的同一产品类别，还有各种不同的细分，如不能明确所声明产品的具体类别，很容易造成产品声明的混乱，失去了同一产品类别间数据的可比性[1]。

2.2 典型产品数据收集及生命周期建模与分析

通过查阅相关资料、文献及企业实地调查，了解现阶段产品生产的原材料、资源、能源消耗清单、运输方式、生产工艺及其技术差异，确定产品LCA分析的功能单位、系统边界、数据收集清单，建立典型产品的生命周期模型。这里需尽量建立一个较完整的产品生命周期模型，在以后研究中再忽略掉那些对环境影响较小的过程。

产品的生命周期概括而言应包括三部分：①上游过程，包括资源、能源、原材料开采与生产，产品包装材料生产，及其中涉及的运输；②产品生产过程，包括产品制造，及对该阶段排放污染物的处理过程等；③下游过程，包括产品销售、使用、废弃回收过程。本研究将上游过程和下游过程统称为“背景过程”，将产品生产过程称为“现场过程”。对于非终端消费品，生命周期模型一般只包含上游过程和产品生产过程，即从“摇篮”到“大门”。

根据ISO14040系列标准对LCA数据质量的要求及所确定的清单物质种类，收集背景过程和现场过程的清单数据，并按照LCIA方法计算产品生命周期各环境影响指标值，分析各单元过程对影响类型指标的贡献，为辨别关键过程和数据、指定背景过程及现场过程数据等提供依据和建议。

2.3 指定背景过程和企业现场数据

考虑EPD报告的完整性及预期适用对象，人为预先定义一条准则来衡量产品生命周期各单元过程和清单数据的环境影响重要性，以便筛选出那些关键过程和数据并包含在PCR系统边界内，该准则被称为“取舍规则”。本研究规定“取舍规则”为“清单分析和环境影响的贡献均小于2%的物质和能量流”。

对于背景过程，如果某个过程对上述一类或几类生命周期环境影响指标的贡献值大于2%，则认为该过程的环境影响不可忽略，企业需要填报与该过程相关的原材料（或资源、能源）消耗数据；反之，忽略那些对各类影响指标贡献值均小于2%的单元过程，此时企业不需填报该过程的相关清单数据。

对于现场过程，根据保留在PCR系统边界内的背景过程，企业需填报与上游过程相关的原材料（或能源）消耗数据，及与下游过程相关的产出数据；对于其他原材料消耗和环境排放数据，如果现场生产过程对某类生命周期环境影响指标的贡献值大于2%，则需要收集该影响类型所包括的全部清单物质；对于贡献值小于2%的影响类型下的清单物质，企业可以忽略。另外，如果一种清单物质不在收集范围之列，但出现在产品的相关环境排放标准或区域环境总量控制规范中，如：行业环境排放标准、清洁生产标准等，则将其定义为产品的“特征物质”，也纳入企业数据的收集范围。取舍原则不适用于有毒有害物质，任何有毒有害的材料和物质均应包含于清单中。

2.4 明确EPD报告的产品环境影响信息

EPD报告的产品环境影响信息分为两部分：生命周期环境影响指标和附加环境信息。生命周期环境影响指标来自于对产品的LCA分析，是产品III型环境声明的基本要求；附加环境信息属于企业的自愿声明内容，是对生命周期环境影响指标的补充，在最大限度内满足企业信息声明的需要。

综合考虑国内外政策关注的重点，尤其是中国国民经济与社会发展规划纲要和环境保护规划中的相关政策目标，并兼顾中国清单数据的可获得性、特征化模型的适用性等,确定产品生命周期环境影响指标。另外一些与产品环境表现相关，但非LCA分析结果的环境信息作为附加环境信息由企业自愿声明，如：产品“特征物质”、企业通过ISO14000认证、清洁生产工艺、节能减排技术、产品使用阶段对人体健康和环境的风险及危害、产品废弃阶段的处理与循环利用方式等。

2.5 确定EPD报告的数据质量要求

为保证EPD报告结果的可靠性，并达到透明、完整、准确地对结果进行交流的目的，需要在PCR文件中明确EPD报告的数据质量要求，以规范认证机构和企业在背景数据选择、现场数据收集等方面的原则，也便于验证人员在EPD验证时参照。

2.6 PCR文件制定

根据ISO14025和相关标准，及上述分析，由LCA专家、认证机构和企业代表共同商讨制订PCR草案。草案的主要内容包括：产品种类定义、LCA评价的目标与范围定义、EPD报告的生命周期环境影响指标、产品的附加环境信息、数据质量要求、EPD报告的格式与内容等。草案经独立第三方审核，通过后出版正式的产品PCR文件，即可据此开展EPD验证。

3 .建筑材料PCR文件制定案例研究——以金属复合装饰板为例

作为新型的内外墙装饰材料，金属复合板材具有环保、美观、轻质、成本低、寿命长等优点，被广泛应用于建筑幕墙装饰。由于金属复合装饰板的区别主要表现在板材所用金属的差异，故在此选取铝塑复合板为案例，讨论金属复合装饰板材的PCR文件制定。

3.1 产品种类定义

金属复合板材是以塑料为芯层，两面为金属的三层复合板材，并在产品表面覆以装饰性和保护性的涂层或薄膜作为产品的装饰面。其中铝塑复合板是以塑料作为芯层，两面为涂层铝卷的三层复合板材。

3.2 典型铝塑板产品LCA评价

3.2.1 功能单位

表2 本研究确定的背景过程及数据来源

表3 铝塑板生命周期各生产过程的贡献值

生产1万平方米、产品总厚度为4.16mm、铝箔厚度为0.08mm的铝塑板，聚酯辊涂。

3.2.2 系统边界

本研究所界定的系统边界详见图1。具体包含过程有：1）主要原料生产（铝卷和聚乙烯芯材的生产，其中聚乙烯芯材生产分为初生和再生两个过程）；2)其他原料生产（高分子粘结膜、塑料保护膜、树脂涂料及化学试剂的生产）；3）能源生产（电力和石油气的生产）；4）铝塑板生产；5）公路和铁路运输。

图1 铝塑板生产的生命周期流程图

3.2.3 清单数据收集

本研究收集了国内多家铝塑板企业的现场生产数据，经整理获得清单编目见表1。

表1 铝塑板生产过程的典型清单数据 单位：/万m2

表5 建筑幕墙用铝塑复合板Ⅲ型环境声明认证报告

废水 COD 1.65 kg P 1.46 kg

本研究所确定的背景过程及数据来源见表2。

3.2.4 生命周期建模与分析

基于已获得的清单数据，建立铝塑板生产的生命周期评价模型，计算功能单位产品的各类环境影响指标值，并对比各个过程对总环境影响指标的贡献。最终计算结果见表3。

3.3 指定背景过程和企业现场数据

3.3.1 指定背景过程

取2%的环境影响贡献值作为“取舍规则”。据表3计算结果，符合取舍规则的过程有：化学试剂生产。其余生产过程对各项指标均有显著贡献，予以保留。

3.3.2 确定企业现场数据

基于上述保留的背景过程，企业应收集相应的现场过程原材料消耗数据。除此之外，企业应收集的现场过程数据还包括：资源消耗、生产过程贡献超过2%的影响类型对应的所有排放物质、以及特征物质。对于铝塑板而言，其生产过程中会排放有毒挥发性有机气体，如苯、甲苯、二甲苯等，这些有毒气体应作为“特征物质”纳入现场数据收集范围并在EPD中报告。

最终确定企业的现场数据收集范围见表4。

表4 企业现场数据收集表

3.4 确定铝塑板产品EPD报告的环境影响信息

3.4.1 生命周期环境影响指标（LCIA指标）

本研究建议包括8类环境影响指标，即不可再生资源消耗、水资源消耗、全球暖化、酸化、COD、富营养化、固体废物、可吸入无机物。

3.4.2 附加环境信息

除上述可量化LCIA指标外，铝塑板的其他重要环境信息，如清洁生产工艺及其他节能减排技术等可在附加环境信息中进行描述。如：

1）特征物质：功能单位产品的有毒挥发性有机气体（苯、甲苯、二甲苯）排放量；

2）金属卷预处理过程是否采用无漂工艺，是否采用无磷、无铬型预处理药剂；

3）涂装烘烤过程是否采用催化燃烧或余热利用技术，节能效率达到水平（%）；

4）热复合成型过程是否采用连续式贴膜复合法，节能效率达到水平（%）；

5）聚乙烯挤出机是否采用双螺杆或三螺杆技术；

6）产品废弃后的回收利用率（%）。

4.金属复合装饰板Ⅲ型环境声明认证报告

中国建材检验认证集团股份有限公司根据金属复合装饰板PCR文件对某企业所生产建筑幕墙用铝塑板开展了EPD示范认证，详细报告见表5。

5 .小结

本文提出了建立产品III型环境声明PCR文件的方法流程，并对金属复合板PCR文件进行了具体案例研究，展示了其Ⅲ型环境声明认证示范报告，为其他产品建立PCR文件及开展Ⅲ型环境声明认证提供了方法和技术支撑。国内的产品PCR文件制订和III型环境声明认证工作才刚刚起步，仍有大量基础工作需要完成，如中国III型环境声明制度的建立、LCA基础数据库的扩展、LCA数据质量要求的具体细化、统一的数据收集和处理规范的制订等。

[1] 吕竹明.Ⅲ型环境标志的方法基础和实施指南[D].中国环境科学研究院硕士学位论文，2001.

[2] GB/T 24025-2009 环境标志和声明 Ⅲ型环境声明 原则和程序[S].

[3] 袁宝荣等.中国Ⅲ型环境标志认证技术的研究进展[C].国际标准化组织环境管理标准化技术委员会（ISO/TC207）第十四届年会暨“绿色奥运清洁发展”主题论坛论文集，2007.05.

[4] 刘尊文等.国外Ⅲ性环境标志发展概况[J].中国环保产业，2009.10：58-61.