李雪嬌 韋保仁（蘇州科技學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 蘇州， 215011）

1 前言

生命周期評價是一種嶄新的、具有很大潛力的環(huán)境影響評價理論工具，提供了產(chǎn)品在整個生命周期的能耗、資源消耗和環(huán)境排放物的相關(guān)信息，并提出環(huán)境負(fù)荷改善的措施與建議，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要工具[1-4]。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的提高，居民對住房的需求已從生存型轉(zhuǎn)變?yōu)槭孢m型，健康已成為百姓家居的第一要素，裝修環(huán)保問題成為社會各界普遍關(guān)注的話題。近年來，幾乎人人都能感受到各種新型裝飾材料對人們傳統(tǒng)生活的沖擊和改善，但是人們的視線往往放在效果是否美觀、是否給人們的生活帶來方便，而忽略這些材料是否健康、節(jié)能、環(huán)保。所以這就需要對這些建筑裝修材料進(jìn)行生命周期評價，從而來判斷這些材料是否符合環(huán)保要求。

2 生命周期評價的相關(guān)概述

生命周期評價（Life Cycle Assessment，即LCA）起源于1969年美國中西部研究所受可口可樂委托對飲料容器從原材料采掘到廢棄物最終處理的全過程進(jìn)行的跟蹤與定量分析。LCA 已經(jīng)納入ISO14000 環(huán)境管理系列標(biāo)準(zhǔn)而成為國際上環(huán)境管理和產(chǎn)品設(shè)計的一個重要支持工具。根據(jù)ISO14040：1999的定義，LCA 是指對一個產(chǎn)品系統(tǒng)的生命周期中輸入、輸出及其潛在環(huán)境影響的匯編和評價，具體包括互相聯(lián)系、不斷重復(fù)進(jìn)行的四個步驟：目的與范圍的確定、清單分析、影響評價和結(jié)果解釋。生命周期評價是一種用于評估產(chǎn)品在其整個生命周期中，即從原材料的獲取、產(chǎn)品的生產(chǎn)直至產(chǎn)品使用后的處置，對環(huán)境影響的技術(shù)和方法[5]。

《建筑裝飾裝修工程標(biāo)準(zhǔn)》采用了環(huán)境性能“評分”的評價模式，對建筑裝飾裝修工程的建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展及環(huán)境影響關(guān)系進(jìn)行了深入分析，同時運用了系統(tǒng)論和可持續(xù)發(fā)展、生命周期評價等基本理論，建立了綠色建筑裝飾裝修工程環(huán)境性能評價指標(biāo)體系和評價方法。

趙平等[6]提出了一個全新的綠色建材產(chǎn)品的評價方法和框架思路，根據(jù)LCA 方法的理念，融合LCA 評價和單因子評價方法分別針對新型墻體材料、建筑玻璃、建筑陶瓷、部分裝飾裝修材料等作出了初步的綠色度評價，建立綠色建材產(chǎn)品評價體系，對材料在原料采集過程、生產(chǎn)過程、使用過程和廢棄過程各階段對環(huán)境影響顯著的因素進(jìn)行分析評價，從而實現(xiàn)對建材產(chǎn)品綠色度的評價。

3 LCA 在涂料方面的研究

在裝修過程中需要大量的涂料，而涂料會釋放出揮發(fā)性有機物如苯等有毒有害物質(zhì)，嚴(yán)重影響我們的健康與環(huán)境，所以涂料的環(huán)保、安全是非常值得我們注意的。

Costanzo 等[7]認(rèn)為LCA 可用于生態(tài)設(shè)計、維修、建筑改造以及環(huán)境的綜合評價；Harris 等[8-9]分別采用不同方法對涂料等部分建筑裝飾材料的環(huán)境影響進(jìn)行了評價與分析；室內(nèi)的環(huán)境污染主要是由于裝修材料而引起的，Joke 等[10-12]主要對由裝飾裝修材料所造成的空氣質(zhì)量污染進(jìn)行了評價；Worth 等[13]利用LCA 理論對CO2排放對環(huán)境的影響和生命周期成本進(jìn)行了研究；Winistorfer 等[14]將LCA 結(jié)合能耗評價，綜合考察了建筑物整個生命周期過程中的能耗與大氣排放情況，對建筑建材的生命周期評價提供了一定的現(xiàn)實依據(jù)；Assefa 等[15]用生命周期理論評價建筑能耗和污染物的外部影響，并對生命周期理論作了適當(dāng)?shù)陌l(fā)展與補充。

宋平[16]則對部分建筑裝飾材料性能、質(zhì)量的評價指標(biāo)與評價模型進(jìn)行了理論研究與分析；李金輝[17]對耐沾污性建筑外墻涂料進(jìn)行了研究；王新軻等人[18]以生命周期理論為基礎(chǔ)，對我國主要典型的墻體材料建立了能源、環(huán)境與成本的多目標(biāo)評價模型，并對典型墻體材料進(jìn)行了多目標(biāo)評價與分析，得出了生命周期評價結(jié)果，為墻體材料的應(yīng)用提供了指導(dǎo)性的依據(jù)；徐洛屹等[19]基于生命周期評價理論，對我國墻體材料進(jìn)行了質(zhì)量評價和環(huán)境評價，得到了不同墻體材料的綜合評價結(jié)果，也為墻體材料評價提供了依據(jù)。

生態(tài)型涂料、綠色涂料等環(huán)保型涂料將是涂料未來發(fā)展的必然。在《中國涂料行業(yè)準(zhǔn)則》中也著重強調(diào)了環(huán)境效應(yīng)、安全生產(chǎn)的重要性，提出要開發(fā)環(huán)境友好型水性涂料，所以以后的涂料將向無毒無害，綠色環(huán)保方向發(fā)展。

4 LCA 在地面材料的研究與應(yīng)用

地面材料是家庭室內(nèi)裝修中的面積最大的裝飾裝修材料，有木質(zhì)地板、塑膠地板、瓷磚、大理石等多種材料。由于地面材料是主要影響室內(nèi)環(huán)境的裝飾材料，所以它們的環(huán)境影響是不容忽視的。在意大利Giuseppe M.Nicoletti 等人[20]針對陶瓷和大理石地板進(jìn)行了生命周期評價的研究與比較。通過對兩種地板的生態(tài)指標(biāo)影響類別的分析，大理石比陶瓷更加環(huán)保，同時看出最重要的生態(tài)指標(biāo)類別是全球變暖潛在影響(GWP)，人類毒性影響（HT）和酸化潛在影響(acidification potential，AP)，這些基本上都是由于能源消耗而產(chǎn)生的。承擔(dān)最高負(fù)荷的生命周期階段是大理石系統(tǒng)中的預(yù)生產(chǎn)階段，陶瓷系統(tǒng)中的主體制備階段，熔塊的融合和釉面體的燒制階段。所以在大理石系統(tǒng)中可以通過提高整個生產(chǎn)系統(tǒng)的技術(shù)效率來達(dá)到更好的環(huán)境性能，從而節(jié)約能源，在陶瓷系統(tǒng)中可以通過降低熱能消耗來進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。

J?nsson 等人[21-22]在油氈、乙烯基地板和固體松木地板之間利用LCA 做了研究與比較。以原料的提取，生產(chǎn)和廢物處理為生命周期的研究部分，從而得出結(jié)果，松木地板的生產(chǎn)消耗了比乙烯基和油氈少49%～54%的電力和少78%～80%的化石燃料。松木地板是唯一消耗可再生能源的材料，它具有最高的熱值，具有最低的CO2、SO2和VOC 排放量，而且不會產(chǎn)生任何廢物。此外，在用EPS 方法環(huán)境評價方法和生態(tài)稀缺法評價中，得出的結(jié)果都是松木地板是最好的選擇。

陳慶文等[23]運用生命周期評價方法，對建筑陶瓷釉面磚的生命周期進(jìn)行清單分析，并計算出了能耗及其對環(huán)境的影響，并根據(jù)研究結(jié)果反應(yīng)了我國陶瓷生產(chǎn)的實際情況，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施；龔先政等[24]用LCA 方法對陶瓷等生產(chǎn)過程的資源消耗和廢物排放進(jìn)行了分析計算，建立了我國建材行業(yè)的生命周期清單數(shù)據(jù)庫。

有關(guān)硬木實木地板生命周期分析報告中，對實木硬木地板與普通乙烯基合成地板磚等4 種鋪地材料在向空氣中排放的有害物、耗水量、一次性能源總耗、產(chǎn)品平均壽命方面進(jìn)行了對比，結(jié)果是實木硬木地板是一種理想的鋪地材料，在環(huán)境保護(hù)方面有著更多的優(yōu)點。

但是由于實木地板是木材經(jīng)烘干、加工后形成的地面裝飾材料，盡管環(huán)保指數(shù)很高，但由于木材生長周期很長，砍伐后無法在短時間內(nèi)再次生長成材，對地球環(huán)境造成嚴(yán)重后果，所以竹地板比實木地板更好。用竹地板代替實木地板，這對保護(hù)森林資源，保護(hù)地球環(huán)境具有十分積極的意義。

5 LCA 在木材的研究與應(yīng)用

在建筑裝修過程中，有許多地方需要用到木材，有木質(zhì)地板、木線條、木質(zhì)人造板，其在裝修應(yīng)用中是必不可少的。有人對木質(zhì)裝修材料進(jìn)行了一系列的研究，對以后的裝修領(lǐng)域的發(fā)展提供了理論性的指導(dǎo)。

Jarnehammar[25-26]利用LCA 研究了3 種不同的外墻覆層，同其他材料相比，木材產(chǎn)生的SO2排放更少，廢物排放也更少。木材作為建筑材料，在這些研究中價格上是有競爭力的。然而，這是許多LCA 分析（不包括成本）的薄弱點。如果就LCA 中使用的系統(tǒng)邊界進(jìn)行分析，使用一些選擇性的假設(shè)，可以大大改善LCA的研究。

燕鵬飛等[27]為探索環(huán)境友好型建筑結(jié)構(gòu)材料，運用LCA 方法，對規(guī)格材、膠合木和定向刨花板3 種不同的木結(jié)構(gòu)產(chǎn)品進(jìn)行了物化階段的環(huán)境影響評價。研究的結(jié)果是單位體積的定向刨花板的物化環(huán)境影響負(fù)荷最大，其次是膠合木，規(guī)格材最小。不可更新資源的耗竭系數(shù)也有類似的規(guī)律。由于原木在我國的稀缺，使得原木消耗量成為可更新資源耗竭系數(shù)大小的主要決定因素。

薛擁軍等[28]以中纖板為研究對象，用“生態(tài)循環(huán)（周期）評價”方法分析了我國中纖板生產(chǎn)和使用過程中的能耗、物耗以及廢物處理等對環(huán)境的影響，并結(jié)合了相關(guān)指標(biāo)對其進(jìn)行綜合分析，建立了中纖板LCA的理論框架，對以后的人造板等木質(zhì)材料的發(fā)展和研究具有重要的現(xiàn)實意義。

6 LCA 在管材方面的應(yīng)用

水管是供水的管道，分類有3 種，第一類是金屬管，如內(nèi)搪塑料的熱鍍鑄鐵管、銅管、不銹鋼管等。第二類是塑復(fù)金屬管，如塑復(fù)鋼管、鋁塑復(fù)合管等。第三類是塑料管，如PB、PP-R。實際上，在選擇給水管道時不僅要考慮經(jīng)濟可行性、長期使用下原材料供給的可持續(xù)性，還要考慮管材對服務(wù)對象的生命健康影響，對環(huán)境的影響以及建筑節(jié)能要求。

熊家晴等人[29]以有代表性的鍍鋅鋼管和硬聚氯乙烯管為例，利用LCA 方法分析比較了在建筑給水系統(tǒng)中采用這兩種管材的能耗情況。通過計算結(jié)果，建筑給水管道生命周期能耗主要來源于運行階段能耗，生命周期總能耗差別并不大；硬聚氯乙稀管生產(chǎn)及施工建設(shè)總能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鍍鋅鋼管，約為后者的1/7，從節(jié)能角度應(yīng)推廣使用硬聚氯乙烯管。

伍躍輝等人[30]運用生命周期評價方法，對我國東南某大型石化集團聚氯乙烯生產(chǎn)過程的資源消耗及環(huán)境影響進(jìn)行量化與估算。根據(jù)ISO14041的生命周期評價技術(shù)框架，將收集的數(shù)據(jù)單位化、標(biāo)準(zhǔn)化及加權(quán)化，從而得出生命周期評價的結(jié)論。主要能耗是電能和蒸汽，在PVC 生產(chǎn)過程中，電能生產(chǎn)過程所產(chǎn)生的環(huán)境負(fù)荷最大，其次為蒸汽生產(chǎn)過程和工藝過程。其中PVC的環(huán)境排放主要引起全球變暖、酸化、富營養(yǎng)化、光化學(xué)臭氧合成、危險廢物等環(huán)境影響。

李華[31]對不銹鋼復(fù)合鋼管的生命周期、應(yīng)用領(lǐng)域等方面進(jìn)行了探討和分析，認(rèn)為不銹鋼復(fù)合管可以作為新型的環(huán)保管并具有明顯的性價比優(yōu)勢，目前的社會現(xiàn)狀為不銹鋼復(fù)合管的發(fā)展提供了廣闊的市場與前景。李兆堅[32]對塑料材料的生命周期能耗算法進(jìn)行了分析研究，并提出了塑料材料生命周期能耗的新算法，與以往研究[33-37]計算不同的是考慮了材料的回收再生問題，對我國的PVC-U 管、PP-R 管 和PE-X 管的 材 料 生 命 周期能耗進(jìn)行了計算并進(jìn)行了分析，得出結(jié)論是3種塑料制品中PVC-U 塑料單位質(zhì)量能耗最小，PP-R 塑料管的單位體積能耗最小，PE-X 塑料管單位質(zhì)量能耗和單位體積能耗均最大。塑料管由于環(huán)保性能好，價格低，安裝優(yōu)良，在以后將會占據(jù)更大的市場空間，以硬質(zhì)PVC 管為主要的材質(zhì)。

7 裝修材料的發(fā)展前景

總體上，綠色裝飾裝修材料將得到長遠(yuǎn)的發(fā)展，節(jié)能、環(huán)保、健康、多功能將成為這些材料的主要特征，高科技含量的產(chǎn)品在建材市場上將逐漸受到青睞。防火、防腐、耐久等具有節(jié)能環(huán)保、降低能耗的優(yōu)勢材料，將受到政府的政策扶持和鼓勵，是建筑裝修材料的發(fā)展方向，同時也具有廣闊的市場前景；無機非金屬新材料中的玻璃纖維及制品、復(fù)合材料及非金屬礦深加工產(chǎn)品中的超細(xì)材料的需求也將會有較快增長，依賴于石油的某些樹脂材料將會轉(zhuǎn)向植物，裝飾材料也將會突破以乳膠涂料、壁紙等為主體的現(xiàn)狀，發(fā)展多功能環(huán)境協(xié)調(diào)建材。

因此，我們要建立環(huán)保理念，提倡健康、科學(xué)、適度的裝修。避免盲目追求豪華裝飾裝修，忽略室內(nèi)環(huán)境污染的問題。同時，有關(guān)部門應(yīng)該加強對室內(nèi)環(huán)境污染問題的整治和管理，加快立法，加強管理；對于企業(yè)要加強內(nèi)部管理，加強裝修材料的環(huán)保質(zhì)量控制，提高生產(chǎn)環(huán)節(jié)的科技水平，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，降低污染物含量，努力生產(chǎn)出生態(tài)、綠色、環(huán)境友好型的裝修材料，為可持續(xù)發(fā)展提供有利保障。

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