罗 朗
(沈阳市皇姑热电有限公司, 辽宁 沈阳 110035)
目前,我国建筑行业的能源损耗问题在社会总能耗中依然占据重要比重,且建筑行业的能源损耗等问题依然是社会共同关注的热点。对于建筑行业来说,需要改进的除了节能工作以外,还包括节水、节材等,以及建筑活动中对环境的污染等问题,都需要得到关注和改进,尤其是建筑活动对环境的影响。
生命周期评价是对一种产品或一种工艺过程或者是某一项活动从原材料的采集、加工一直到其生产、运输和销售以及使用、回收、养护和循环利用到最终的处理,这一整个与生命周期系统有关的环境负荷评价的过程,我们称之为LCA(Life Cycle Assessment)。总而言之,就是对环境负荷的影响评价。生命周期评价,也就是LCA是目前国际上已经得到普遍认同的对环境负荷量化评价的标准方法[1]。
生命周期评价最终是以理论分析的结果为根本依据,对产品或材料或工艺或活动的节能减排工作提出合理、有效的改进措施和评价,从而达到减少产品或材料或工艺或活动对环境的负荷,改善生态环境。生命周期评价字二十世纪六十年代末出现以来,到目前已经经历了半个世纪的发展与演变。在这半个世纪的发展过程中,生命周期评价与1997年通过国际化标准组织(International Organization for Standardization),也就是我们,所说的ISO正式颁布了环境管理体系国际标准ISO14040。国际化标准组织通过国际标准ISO14040阐述了生命周期评价的原则和框架,后又分别通过颁布ISO14041、ISO14042以及ISO14043标准,将生命周期评价中的技术框架的各部分内容进行了阐述[2]。
在进行生命周期评价之前,首先要选择一个需要进行研究的产品或材料、工艺以及活动等为目标,进而确定需要研究的范围、时间以及技术等条件。其次是要进行数据的搜集,所收集到的数据需要包括从现场实地勘测得到和整理的数据、通过其他文献或资料中查找到的数据以及大型、具有权威性质的数据库中的数据等各种数据来源。然后将所收集到的数据进行一个完整的清单分析并列出所有数据,之后就可以对数据进行评价。由于不同领域和范围的限制,所选择和使用的评价方法也会大有不同,但是无论使用什么样的评价方法对其进行影响评价,都是对生态环境的分析贡献。最后,就是对所有过程中的每一步骤进行结果解释,结果解释就是更全面的对从产品、材料或工艺、活动等的选择一直到评价结束的过程中找出关键问题,并通过评估、评价给出相应的结论和建议。
2.1.1 建筑生命周期评价
生命周期评价在建筑行业中,同样是根据生命周期评价理论对一栋建筑或一种建筑活动的工艺产品进行生命周期评价,最后通过结果解释,将整个过程中的所有步骤进行关键问题的分析和评估,对建筑行业的能源消耗大、环境污染等问题给予解决建议,从而达到改善环境的最终目的。
2.1.2 建筑生命周期发展
我国对于生命周期评价的起步与国外相比较晚,大约起步于二十世纪九十年代中期。我国最早关于生命周期评价的研究主要是以参照IOS14040系列的国际标准学习生命周期评价理论为主。并从1999年开始,一直到2002年,我国相继出台了《环境管理-生命周期评价-原则与框架》、《环境管理-生命周期评价-目的与范围的确定和清单分析》、《环境管理-生命周期评价-生命周期影响评价》以及《环境管理-生命周期评价-生命周期解释》一些列文献[3]。由于生命周期评价具有边界性的特征,所以国外的生命周期评价标准和数据并不能都使用与评价我国,尽管我国对生命周期评价的研究晚于国外,包括建筑结构生命周期的评价,但是我们在理论和应用等方面都有所涉及。
建筑相关产品中可以分为建筑所需能源和建筑部品这两大类,其中建筑所需能源包括建筑活动中的直接用能以及建筑部品生产过程中的用能和运输过程中消耗的能源能量,而建筑部品又可以分为建筑设备、建筑材料两大类。在通过建筑生命周期评价对建筑行业环境影响的分析之前,需要对建筑所需能源以及建筑部品等进行时效环境负荷计算。而时效环境负荷计算首先要对清单中各环节对环境负荷的贡献率做出分析,不同的产品或不同的使用过程中所产生的环境负荷主要因素也是大不相同的,比如,在一次能源的生产过程中,能源矿石的耗竭在环境负荷中产生的影响最大,其次是开采耗能;二次能源的生产过程中,由于我国以煤炭为主的特殊的能源结构,导致电力、热力生产中所消耗的煤炭能源为主要环境负荷等等。其次是确定清单中各项时效数据,比如一次能源中的开采耗能;二次能源中一次能源的使用以及转化率等;煤炭燃烧产生的二氧化硫和烟尘排放等;各种终端能源的消耗量以及运输耗能等数据。最后就是计算个产品的时效环境负荷,也就是通过BELES分析评价软件计算得出。
最后,在计算得出了各种建筑活动相关产品单位量的环境负荷之后,根据文献中所给出的分类和统计方法将既有建筑面积和新建建筑面积、新建建筑的建筑部品消耗量、建筑建造施工过程中的能耗量、既有建筑运行能耗以及既有建筑运行耗水量做出计算。
根据对建筑喜爱那个管产品的时效环境负荷和各阶段产品消耗量的确定,可以将建筑行业中影响环境负荷的主要因素总结为四个方面:全社会产品生产过程中所使用的能耗以及污染排放量;建筑建造的速度与规模;既有建筑的运行能源消耗以及新建建筑的耗材。
2.3.1 全社会产品生产过程中的节能减排
根据国家可持续发展战略的部署和宏观发展规划的要求,可以考虑逐步实现全社会产品生产过程中的节能减排目前,从而稳定接近甚至超过当前国际上的先进水平。在全社会产品生产过程中的节能减排需要从煤炭燃烧的污染物中进行减排、机油汽油燃烧污染物的减排、生物研究和生产过程中燃烧污染物的减排、一次能源的生产或转化效率的提高以及各种建筑建材产品生产能耗的降低和污染物排放的控制等方面。
2.3.2 建筑建造速度和规模的控制
对城市发展过程中的建筑建造速度和规模进行科学、合理的控制,假设每年的城镇建筑面积近增加7亿平方面,农村的人口居住面积控制在30m2,那么在几年之后,城镇发展的建筑规模和速度对环境的负荷将会大大降低。
2.3.3 既有建筑运行节能
对既有建筑实行节能主要是针对建筑的运行阶段,比如北方地区的采暖节能,提高建筑使用效率;城镇住宅或单位的照明以及空调耗能等。
2.3.4 新建建筑的节材
对于新建建筑的节材措施主要是跟对新建建筑部品的生产阶段,比如在单位建筑面积的刚才消耗量、水泥用量均进行逐步的减少等。
总而言之,在城市化发展依然迅速的今天,我国建筑行业的发展与前景也一片大好。但是建筑活动对环境的影响问题,是贯穿建筑生命周期始终的,是复杂的,也是必须引起关注的。所以只有从建筑生命周期出发正确、全面的认识建筑活动对环境的影响,才能正确引导建筑行业的绿色发展和走可持续发展的道路。
[1]胡家航,姬晓迪,代倩,郭明辉.基于生命周期评价的井干式木结构建筑环境影响研究[J].林业工程学报,2017,2(06):133-138.
[2]陈博武,祁海军.建筑固体废弃物治理全生命周期环境影响评价[J].绿色环保建材,2017(02):198.
[3]王芳.建筑材料在全生命周期对环境影响评价方法[J].科技视界,2012(25):258-259.