文档介绍：生命周期评价(LCA)与生态建筑材料
生命周期评价(LCA)与生态建筑材料
王波王燕飞崔玲
作者单位:东南大学建筑学院同济大学建筑学院
摘要:建筑材料的环境效益是绿色建筑的重要方面,通过应用生命周期评价(LCA)
方法评价建筑材料环境协调性,建筑师在贯彻资源环境与可持续发展工作中大有可为。
关键词:生命周期评价生态建筑材料再生循环
前言
建筑材料是构成建筑物和构筑物的物质基础。远古时代人类从利用天然石材和木材开始
不断探索,使建筑材料从原来为数不多的诸如砖、瓦、灰、砂、石等传统建筑材料发展到上
千余类、花色品种不计其数的建筑材料体系。建筑材料从单纯的“实用性、功能性”含义外,
又增加了“舒适、安全、美观“的要求。建筑作为人类生存的重要依托,全世界建筑施工中
每年石材用量占总用量的 40%,原木用量占总用量的 25%,建筑耗能占总耗能的 40%。原
材料的采集可能会导致资源的枯竭,建筑材料的制造要消耗能量,产生与地球温室效应和酸
雨相关的污染,建筑的拆除又产生大量的建筑垃圾……因此建筑材料与人类的生存发展以及
环境资源可持续发展是息息相关的。随着人们环保意识的不断增强,创造健康、高效、舒适、
优美的环保型建筑——“生态建筑”成为追求的目标,从材料层面上说,“绿色建材”的研
究和开发是“生态建筑”的重要组成,理应受到重视。过去人类建筑活动的一大特点就是按
照自身的需要生产、加工并利用建筑材料,当不需要时即废弃之,其运行模式是:资源
——
建筑——废物。迄今为止建筑的建造按一次性使用的单向循环来处理,以至造成建筑物的建
造变成一种将自然资源提取,再将大量废弃物排回到环境中去的恶性循环,这是一种典型的
“享用浪费型”体系。当今世界“资源及环境危机”日益严重,因而,从建筑材料人手,探
讨评价建筑材料的“环境效益”的科学方法,积极推行建筑材料的再生循环(Renewable
Cycle)利用,就显得十分迫切,它是有效利用建筑材料,促进绿色建材及可持续发展的重要
方面,是贯彻《中国 21 世纪议程>中倡导的“资源与环境可持续发展”战略决策的具体体
现。因此,“环境负荷评价”及“生态环境材料”(Ecomaterials)的科学理念为我们提供了
有益的借鉴。
“生态环境材料”[Ecomaterials]和环境负荷评价 LCA
生态环境材料
“生态环境材料”(Ecomaterials)又称“具有环境意识的材料”,它是赋予材料以优异
的环境协调性或者那些直接具有净化和修复环境等功能的材料。其实质就是对资源和能源消
耗少,对生态环境影响小,可以再生利用或者降解使用,并且具有优异的使用性能的材料。
建筑材料是材料家族的一个重要成员,量大面广,对人类环境和资源的可持续发展影响巨大,
所以同样具有“环境协调性”的要求。依照上述理念,相应提出“生态建筑材
料”Eco—Building-Materials) 这一概念。“生态建筑材
料”(Eco—Build—ing-Materals)是指在满足使用要求的前提下,使得建筑材料的开发、生
产和使用过程中的资源和能源消耗少,对生态环境影响小,可以再生循环(RenewableCycle)
利用的建筑材料。这要求我们在建筑材料的选择、生产和使用中首先从人类社会的长远利益
出发,以满足人类社会的可持续发展为最终目标,更好地发挥建筑材料的潜能,使建筑材料
具有尽可能高的使用性能和使用价值。
环境负荷评价(LCA)
分析从原料的采集一直到生产、使用、废弃及再生利用的全过程,及其对环境带来的影
响,并进行定量评价的方法即为“环境负荷评价”(Life Cycle As—sessment)。它是将建
筑产品寿命周期各阶段的环境负荷分解为资源及能源的使用对大气、水及土壤的污染,地球
温室效应,废弃物的数量等进行解析并定量表达的过程。如图 l 所示为建筑材料寿命周期循
环资源环境影响示意。在进行环境负荷评价(LCA)时,投入的一方要考虑资源及能源的消耗
和资源再生的可能性,排出的一方要考虑对大气、水、土壤的环境污染以及固体废物数量及
能耗等,上述两方面均作为环境负荷的评价指标来调查分析评价建筑材料在整个寿命周期中
物质及能量的平衡和环境负荷。环境负荷评价(LCA)分析具体步骤主要包括目标和范围的确
定、清单分析、影响评价和释义与改进分析。针对建筑材料来说,其目标和范围主要关注建
筑材料相应的资源及能源的消耗及污染问题,清单分析主要是指收集确定建筑材料整个生命
周期中的投入与产出,包括其资源能耗、系统排放的废气废水、固体废弃物及其他环境释放
物。环境影响评价方法主要采用总能量消耗(GER)、温室气体排放(GWP)、固