生命周期评价(LCA)在建筑领域的运用发展趋势

2020-12-24 15:03
时代人物 2020年31期
关键词:建材环境影响建筑材料

黄 焱

(荆州环境保护科学技术有限公司 湖北荆州 434000)

中国统计年鉴显示,中国建筑业总产值从1998年的10061.99亿元上升到了2017年的213943.55亿元,且呈逐年上升趋势,平均年增长率为17.65%。同时相关统计数据表明建筑业的发展带来资源消耗的同时还将产生大量的固体废弃物排放,对大气环境、水环境产生潜在危害。

生命周期评价(LCA)的定义为:收集某一产品系统的整个生命周期的输入、输出和潜在的环境影响,并进行评价的过程。在众多环境管理方法中,LCA凭借其系统性、开放性、定量化等特点受到了广泛关注。

LCA在建筑领域的运用

运用现状及研究侧重。通过文献梳理,LCA在建筑领域的运用现状主要在评价建筑材料与整体效益,见图1。

建筑领域LCA主要评估对象为建筑材料和建筑物整体。当研究对象为建筑材料时,人们主要关注于建筑材料的比选或探究某种建材生命周期过程各阶段环境影响,即通过LCA方法对同类建材进行评估,选出环境贡献最低的建材,或对特定建材进行生命周期评价,量化各阶段环境影响,寻找突出问题,为优化建材生产工艺提供理论依据。对于建筑物整体来说,当前学者主要通过LCA方法探究特定建筑物生命周期各个阶段环境影响,为节能减排建议的提出提供理论依据,或基于LCA建立适用于建筑的评估方法,从而完善建筑评估体系。

系统边界。参考美国建筑产品生命周期指导性文件BSEN 15804[2],建筑材料及建筑整体的系统边界划分及命名见表1,后续的叙述将在此基础上展开。

表1 建筑领域LCA系统边界划分Table 1 LCA system boundary division in the field of construction

建筑LCA的发展趋势

LCA与LCC的集成研究。生命周期成本(LCC)分析可用于产品生命周期各阶段成本的评估。国际标准化组织将LCC定义为:当满足产品性能要求时贯穿于整个生命周期的资产或其部分的成本。Buyle等[3]利用LCA和LCC方法评估了七种内墙组件的拆除及回收过程,结果表明,可拆卸、可重复使用的墙体替代材料与常规墙体材料相比,具有更好的环境性能,在经济上更具竞争力。李奇芫建立了BIM模型,结合实际案例分析了低能耗建筑在不同情景下的环境影响和成本。

自然灾害影响下的建筑LCA。对建筑的生命周期评价不应该将建筑与环境分离,特别是对于一些处于特殊地理位置(如:洪水多发地区、地震多发地区)的建筑,评估时考虑自然灾害的影响是十分必要的。遭遇洪水后住宅的维修过程进行了全生命周期评价,比较了受洪水影响的房屋和不受洪水影响的房屋对环境的贡献。采用LCA和LCC方法对在不同程度洪水破坏条件下的建筑材料进行了评估,结果表明,在洪水多发地区木材带来的环境贡献及经济支出均较高,采用砖替代木材可大大降低全球变暖潜能及成本支出,这项研究对洪水易发地区建筑材料的选择提供了参考。

结论与展望

建筑LCA领域的主要评估对象为建筑材料和建筑物整体,对于建材而言主要运用LCA方法进行建材比选或者研究特定建材的生命周期环境贡献,对于建筑物整体而言,主要运用LCA方法进行特定建筑生命周期评价,或基于LCA建立适用于建筑的评估方法。结合当前国内外研究现状来看,LCA与LCC的集成研究、自然灾害影响下的建筑LCA研究应该引起关注。

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