浅析新加坡启汇城Solaris大楼生命周期评估

周若璇 彭婧

1. 江西理工大学土木与测绘工程学院<南昌> 江西 南昌 330000；

2. 江西理工大学中澳REEM国际研究院 江西 南昌 330000

引言

Solaris是一个15层的绿色标志认证办公室，位于新加坡中部的一个北方商业公园的Fusionopolis中心（图1）。鉴于这是新加坡的一座著名建筑，以其可持续性和绿色特征而闻名，所以我们选取该项目的建筑材料进行生命周期评估。生命周期评估是衡量建设项目环境影响的工具。它使用数字指标提供了生命周期环境影响的可靠情况。其中最常见的是全球变暖潜力，被称为（生命周期）碳足迹。生命周期方法允许设计者/所有者做出选择。产品生命周期的整个链条，从摇篮到坟墓，对经济、环境和社会都起到了重要的影响。

图1 Solaris区位图

1 环境和经济可持续性建设（BEES）

对于这份LCA报告，环境和经济可持续性建设(BEES)评估工具被用作主要的评估工具。BEES的目的是开发和实施一种系统的方法来选择建筑产品，根据决策者的价值在环境和经济绩效之间实现最适当的平衡。

1.1 系统边界

产品的系统边界必须在LCA的范围界定阶段定义。任何产品的制造都涉及许多单元过程，每个单元过程涉及许多库存流程，其中一些本身涉及其他附属单元过程。①第一个产品系统边界确定LCA包含哪些单元过程。②第二个产品系统边界确定哪些库存流被跟踪用于端口单元过程[1]。

1.2 功能单元

在BEES模型中，大多数建筑产品的功能单元为产品服务50年的0.09m2(1ft2)。以下BEES产品类别有不同的功能单位：

屋顶覆盖物 覆盖屋面9.29m2（1平方或100ft2）50年混凝土梁和柱 产品服务50年0.76m3（1yd3）办公室主席 座位1人，50年黏合和咀嚼 清除：在50年内清除乙烯基或类似地板下的9.29平方米（100acre）外部密封和涂层 密封或涂层9.299m2（100acre）的外部表面超过50年变压器油 冷却1台1000kV·A变压器30年肥料 施肥0.40公顷10年地毯清洁工 清洗92.99m2平方米的地毯一次地板脱衣机 从硬木地板9.29m2（100ft2）中去除三层蜡和一层密封胶一次道路扬尘治理 控制粉尘从92.9m2的表面积一次浴缸和瓷砖清洁剂 使用3.8L（1gal）的现成清洁剂一次玻璃清洁剂 使用3.785 m3（1000gal）的现成玻璃清洁剂一次油脂和涂鸦修复 使用3.8L（1gal）的油脂和涂鸦清除剂一次

功能单元提供了所有库存流量被缩放的关键参考点。

2 材料选择与假设

本研究选择的材料如下：

2.1 结构体系 -混凝土梁

我们对5种混凝土进行了比较，假设普通距离为80千米。结构系统被视为“化石燃料消耗”。其他类别是全球变暖潜在性、酸化潜在性、富营养化潜在性、人类健康（癌症和非癌症）。混凝土生产过程主要是由于水泥的存在，是非常能源密集型的，使用燃料进行生产和运输。因此，我们认为燃料作为一个类别应该被认为是一种选择产品的措施。

产品的强度在所有情况下都被视为5KSI。与梁混凝土相比，这5种产品是：

（1）通用100%硅酸盐水泥5KSI；

（2）通用20%粉煤灰水泥5KSI；

（3）通用20%石灰石水泥5KSI；

（4）通用20%矿渣水泥5KSI；

（5）拉法基新杰姆矿渣水泥5KSI（20%）。

考虑的所有类型混凝土（表1）的最大全球升温潜能值(GWP)类别是二氧化碳(CO2，化石)。第二类最有害的是甲烷(CH4)。总体上最有害的产品是通用100%硅酸盐水泥5KSI(100OPC5KSI)。总的有害产品是通用的20%粉煤灰水泥5KSI(20Ash5KSI)。氮氧化物和硫氧化物是酸化电位中最有害的类别。总的来说，最有害的产品是通用100%硅酸盐水泥5KSI(100OPC5KSI)。危害最小的产品是通用20%粉煤灰水泥5KSI(20Ash5KSI)。对于富营养化潜力，最有害的类别是氮氧化物，其次是磷酸盐。总的来说，最有害的产品是通用100%硅酸盐水泥5KSI(100OPC5KSI)。危害最小的产品是通用20%粉煤灰水泥5KSI(20Ash5KSI)。对于人类致癌潜能的产品，我们考虑二恶英。最有害的产品是通用100%硅酸盐水泥5KSI(100OPC5KSI)。危害最小的产品是通用20%粉煤灰水泥5KSI(20Ash5KSI)和通用20%矿渣水泥5KSI(20Slag5KSI)，其值几乎相似。

表1 全球变暖潜能值

2.2 幕墙系统-金属覆层

我们假设常见距离为50千米，对5种类型的金属覆层进行了比较。所分配的4个类别，外加一个类别，对于立面系统，类别为“烟雾”。其他类别是全球变暖潜能，酸化潜能，富营养化潜能，人类健康（癌症和非癌症）。立面与环境直接互动。因此，有趣的是看立面材料是否正在受烟雾影响。

比较金属覆层的5种产品是：

（1）SomeTeed 可再生外墙铝板；

（2）SomeTeed 乙烯基壁板；

（3）Dryvit EIFS 包层外站升级版；

（4）普通铝合金挂板；

（5）千思板。

所考虑的所有类型金属覆层的最大全球变暖潜能值（GWP）类别是二氧化碳（二氧化碳、化石）。第二大危害类别是四氟化碳（CF4）。对于烟雾，最有害的类别是氮氧化物。硫氧化物和氮氧化物是酸化潜力中最有害的类别。对于富营养化潜力，最有害的类别是氮氧化物，其次是氨。与结构系统不同，对于金属熔覆层，砷，苯，苯等其他材料也具有与二恶英相当的癌症危害，尽管二恶英仍具有最高的潜在危害。总体上最有害的产品是千思板。总体上危害最小的产品是SomeTeed乙烯基壁板。在这里（表2），我们也看到，与结构系统不同，与二恶英相比，在水银、铅、钡等其他类别的金属中，对人类健康的危害相当。因此，我们不排除二恶英用于该分析。

危害最大的产品是“ SecretTeed可再生外墙铝板”，其次是Dryvit EIFS包层外站升级版。危害最小的产品是SomeTeed乙烯基壁板。

表2 人类健康-非癌症疾病

2.3 外墙栏杆

我们对两种类型的外部栏杆进行了比较，假设普通距离为80千米。以同样的方法比较外部栏杆的2产品是-CertainTeed Rail Kingston（乙烯基）CertainTeed Rail Panorama（复合）

对于所有类型的混凝土，最大的全球变暖潜能值（GWP）类别是二氧化碳（二氧化碳、化石）。第二大有害类别是甲烷（CH4），危害更大的产品是SomeTeed Rail Panorama（复合材料）。对于富营养化潜力，最有害的类别是氮氧化物，其次是COD和BOD。危害更大的产品是CertainTeed Rail Kingston（乙烯基）。对于人类健康癌症，我们考虑除二恶英以外的其他类别，例如铬、砷、因为它们的值具有可比性。最有害的类别是铬。危害更大的产品是SomeTeed Rail Panorama（复合材料）[2]。

2.4 室内装修-尼龙地毯

我们假设共有距离为80千米，对6种类型的地毯进行了比较。比较的类别是分配给的4个类别，外加一个用于室内饰面的类别，称为“室内空气质量”。其他类别是全球变暖潜能，酸化潜能，富营养化潜能，人类健康（癌症和非癌症）。于这些材料与室内空气直接相互作用，因此分析它们如何影响这种空气的质量将很有趣。对于当今的空调建筑而言，这是一个至关重要的问题，同时考虑到由于空调不良以及部分室内饰面材料特性而导致的许多病态建筑综合症病例。

比较地毯的6种产品是：

（1）通用尼龙阔幅地毯/低VOC黏合剂；

（2）通用尼龙地毯/低VOC胶；

（3）通用阔幅尼龙地毯；

（4）通用尼龙地毯；

（5）UTT大豆支持的阔幅尼龙地毯；

（6）UTT大豆支持的阔幅尼龙地毯/低VOC胶。

表3 人类健康-癌症疾病

对于所有类型的地毯，最大的全球变暖潜能值（GWP）类别是二氧化碳（二氧化碳，化石）。第二大有害类别是甲烷（CH4）。总体上，最有害的产品是尼龙阔幅地毯。总体上危害最小的产品是尼龙地毯。UTT尼龙相对于二氧化碳（CO2，生物质）的全球升温潜能值为负。但是，它们在其他类别中具有很高的潜在危害性，因此总体得分较低。硫氧化物和氮氧化物是酸化潜力中最有害的类别。总体上最有害的产品是UTT尼龙。总体上危害最小的产品是尼龙地毯。对于富营养化潜力，最有害的类别是硝酸盐，其次是氨。总体上，最有害的产品是尼龙阔幅地毯。总体上危害最小的产品是尼龙地毯。在这里，其他类别的苯酚，砷也具有与二恶英相当的癌症相关危害（表3）。苯酚是危害较大的一类。总体上最有害的产品是UTT尼龙。总体上危害最小的产品是尼龙阔幅地毯。

2.4 室内装修-油漆

我们对三种类型的室内涂料进行了比较，假设普通距离为80千米。

比较的类别是分配给的4个类别，外加一个用于室内饰面的类别，称为“室内空气质量”。其他类别是全球变暖潜能，酸化潜能，富营养化潜能，人类健康（癌症和非癌症）。由于涂料也与室内空气直接相互作用，因此分析涂料如何影响室内空气质量将很有趣。他们也可能对病态建筑综合症做出贡献。比较油漆的3种产品是：

（1）通用固态漆；

（2）通用再生乳胶漆；

（3）通用维珍乳胶。

对于所有类型的涂料，最大的全球变暖潜能值（GWP）类别是二氧化碳（二氧化碳、化石）。第二大有害类别是甲烷（CH4），硫氧化物和氮氧化物是酸化潜力中最有害的类别，而对于富营养化而言，最有害的类别是氮氧化物，其次是氨和化学需氧量（表4）。总的来说，最有害的产品是维珍乳胶。总体上危害最小的产品是通用再生乳胶漆。对于癌症危害，许多产品（如砷，苯酚）的危害值都与二恶英类似，因此我们将其全部考虑在内。最有害的类别是二恶英，最有害的产品是通用再生乳胶漆。总体上危害最小的产品是通用固态漆[3]。

表4 富营养化潜能值

3 结束语

该文使用了BEES在线生命周期评估工具的环境流图进行分析。考虑到全球变暖，酸化，富营养化，人类健康（癌症和非癌症），它提供了非常全面的环境与健康比较评估。还可以使用与特定需求相关的其他类别，例如化石燃料消耗，光化学烟雾，室内空气质量。

如果开发商对与生产商出售的性能似乎不确定的材料把控不好，则此分析有助于根据环境和可能的健康危害排除材料。有时，某产品可能会以可持续性的形式销售。但是，这种分析有助于评估产品是否实际上是可持续的。它可用于做出早期设计决策。但是，此文中还没有考虑其他类别，例如“实现的能源”，“生命周期分析”。开发人员可能还需要解决其他问题，例如经济因素，客户要求。虽然BEES工具提供了有益的分析，但有时其他考虑因素可能会超出此分析的范围，从而决定了材料的选择。