劉軍,王智
(1中煤科工集團(tuán)重慶設(shè)計(jì)研究院有限公司綠色建筑技術(shù)中心,重慶400016;2重慶大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,重慶400044)
綠色建筑材料評(píng)價(jià)體系探究
劉軍1,王智2
(1中煤科工集團(tuán)重慶設(shè)計(jì)研究院有限公司綠色建筑技術(shù)中心,重慶400016;2重慶大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,重慶400044)
在分析綠色建材認(rèn)證的評(píng)價(jià)方法基礎(chǔ)上,分析現(xiàn)有的單因子及復(fù)合因子評(píng)價(jià)法、國際上通用的全生命周期(LCA)評(píng)價(jià)法,對(duì)比二者的優(yōu)勢及不足,提出單因子法與LCA相結(jié)合的評(píng)價(jià)體系,制定評(píng)價(jià)體系總體框架,明確綠色建材的評(píng)價(jià)方法。指出從提高評(píng)價(jià)體系的可操作性簡化評(píng)價(jià)流程,并強(qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)體系應(yīng)適應(yīng)我國科技發(fā)展水平的動(dòng)態(tài)性,為我國綠色建筑材料的評(píng)價(jià)工作提供參考。
綠色建材;評(píng)價(jià)原則;評(píng)價(jià)體系;評(píng)價(jià)方法;單因子法;全生命周期;LCA;綠色度評(píng)價(jià)
國務(wù)院辦公廳發(fā)布的《綠色建筑行動(dòng)方案》明確提出“大力發(fā)展安全耐久、節(jié)能環(huán)保、施工便利綠色建材”的總體目標(biāo),各省市的《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》與《綠色生態(tài)小區(qū)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中也明確提出“綠色建材”的使用率。現(xiàn)階段,國內(nèi)市場上充斥著形形色色的所謂“綠色建筑材料”,那么什么是“綠色建材”,怎樣評(píng)價(jià)“綠色建材”,國內(nèi)沒有統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。消費(fèi)者在購買建筑材料時(shí)常常感到無所適從,監(jiān)管部門在評(píng)價(jià)和管理時(shí)也無據(jù)可依,標(biāo)準(zhǔn)不一。因此,制定一套可行的“綠色建材評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”已成為當(dāng)務(wù)之急。
2002年,國家科技部和北京市委設(shè)立了《奧運(yùn)綠色建筑評(píng)估體系的研究》課題,其中對(duì)綠色建材的評(píng)價(jià)進(jìn)行了初步的探究[1]。天津市于2010年頒布了《天津市綠色建筑選用材料與設(shè)備指南》,對(duì)綠色建筑選用材料進(jìn)行了技術(shù)和質(zhì)量上進(jìn)一步的指導(dǎo)和規(guī)范。國家十五科技攻關(guān)計(jì)劃將“綠色建材技術(shù)及分析評(píng)價(jià)方法的研究”列為研究課題。但根據(jù)目前相關(guān)建材認(rèn)證的評(píng)價(jià)方法來看,尚無統(tǒng)一的評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)體系。本文擬從綠色建材的基本概念出發(fā),對(duì)綠色建材的評(píng)價(jià)進(jìn)行探討。
綠色建材的評(píng)價(jià)是對(duì)不同類別的建材產(chǎn)品進(jìn)行綜合考評(píng)。由于建材產(chǎn)品種類較多,而對(duì)每類產(chǎn)品都要進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),因此需要考量的指標(biāo)眾多,評(píng)價(jià)過程較為復(fù)雜。為了確保評(píng)價(jià)的公平性、科學(xué)性,綠色建材評(píng)價(jià)的體系應(yīng)遵循以下基本原則。
(1)目的性:對(duì)建材產(chǎn)品評(píng)價(jià)的目的是規(guī)范綠色建材生產(chǎn)與應(yīng)用,維護(hù)消費(fèi)者的合法利益,促進(jìn)廠商開發(fā)節(jié)能、環(huán)保、健康的綠色建筑材料,加快綠色建材工業(yè)的發(fā)展。
(2)客觀性:建材產(chǎn)品評(píng)價(jià)所選用的評(píng)價(jià)指標(biāo)、評(píng)價(jià)體系等要客觀、充分地反映產(chǎn)品的本質(zhì),充分利用現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的檢測方法,盡可能使評(píng)價(jià)的結(jié)果更加真實(shí)具體。
(3)全面性:對(duì)建材產(chǎn)品的評(píng)價(jià)實(shí)行全過程綜合評(píng)價(jià),必須滿足國家或行業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的質(zhì)量技術(shù)要求是評(píng)價(jià)綠色建材的基本條件,在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)對(duì)該建材產(chǎn)品的原料采集、生產(chǎn)制造、工程應(yīng)用和回收處理等全生命周期進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。
(4)可操作性:所選用的評(píng)價(jià)指標(biāo)既要能充分反映產(chǎn)品的性能,又要考慮到評(píng)價(jià)過程的易操作程度,因而評(píng)價(jià)模式要簡明合理,評(píng)價(jià)指標(biāo)要層次分明,評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)充分利用根據(jù)現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)檢測的結(jié)果,提高評(píng)價(jià)方法的可操作性,使綠色建材的評(píng)價(jià)工作更易推廣。
2.1 評(píng)價(jià)體系的選擇
對(duì)建材的評(píng)價(jià)目前主要有兩類評(píng)價(jià)體系。一是單因子評(píng)價(jià)法,即根據(jù)單一因素及影響因素確定其是否為綠色建材,一般用于衛(wèi)生類評(píng)價(jià)指標(biāo),包括放射性強(qiáng)度、有害物質(zhì)的含量等。例如對(duì)室內(nèi)墻體涂料中有害物質(zhì)限量(甲醛、重金屬、苯類化合物等)做出具體數(shù)值的規(guī)定,符合規(guī)定的就認(rèn)定為綠色建材,不符合規(guī)定的則為非綠色;二是復(fù)合類評(píng)價(jià)指標(biāo),主要由揮發(fā)物總含量、人體感覺試驗(yàn)、防火等級(jí)和綜合利用等指標(biāo)構(gòu)成[2]。在這類指標(biāo)中,如果有其中某一項(xiàng)指標(biāo)不合要求,并不一定將其排除出綠色建材范圍,而是根據(jù)多項(xiàng)指標(biāo)給出綜合判定,最終給出具體的評(píng)價(jià),確定其是否為綠色建材。
由此可看出,綠色建材是指那些無毒無害、無污染、不影響人和環(huán)境安全的建筑材料。這種評(píng)價(jià)方法實(shí)際上是從綠色建材定義的角度出發(fā),但同時(shí)也是對(duì)綠色建材內(nèi)涵的狹義理解,因?yàn)樵u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)無論是從單一方面的指標(biāo)還是多方面的綜合指標(biāo),都不能完全體現(xiàn)出綠色建材的全部特征?,F(xiàn)在充斥市場的所謂“綠色建材”多屬此類。并且這種評(píng)價(jià)方法最大的缺陷在于只考慮最終產(chǎn)品,評(píng)價(jià)體系也僅僅局限于成品的某些具體指標(biāo),而不是從整個(gè)生產(chǎn)過程綜合考評(píng),不能真正地反映材料的綠色化程度,同時(shí),它只考慮建材對(duì)人體健康的影響,并不能完全反映其對(duì)環(huán)境的綜合影響。
上述方法顯然不能客觀全面地對(duì)綠色建材進(jìn)行評(píng)價(jià),只能作為一種簡單的鑒別綠色建材的手段。目前國際上通用的是全生命周期(LCA)評(píng)價(jià)體系[3]。1990年世界環(huán)境毒理學(xué)與化學(xué)學(xué)會(huì)(SETAC)將全生命周期評(píng)價(jià)定義為:一種對(duì)產(chǎn)品、生產(chǎn)工藝及活動(dòng)對(duì)環(huán)境的壓力進(jìn)行評(píng)價(jià)的客觀過程,它是通過對(duì)能量和物質(zhì)利用、以及廢棄物排放對(duì)環(huán)境的影響,尋求改善環(huán)境影響的機(jī)會(huì)及如何利用這種機(jī)會(huì)。這種評(píng)價(jià)貫穿于產(chǎn)品、工藝和活動(dòng)的整個(gè)生命周期,包括原材料采取與加工、產(chǎn)品制造、運(yùn)輸及銷售;產(chǎn)品的使用、再利用和維護(hù);廢物循環(huán)和最終廢物棄置等方面[4]。它是從材料的整個(gè)生命周期對(duì)自然資源、能源及對(duì)環(huán)境和人類健康的影響等多方面多因素進(jìn)行定性和定量的評(píng)估。這種從“搖籃到墳?zāi)埂钡脑u(píng)價(jià)方式為綠色建材的評(píng)價(jià)提供了一種科學(xué)而又可靠的方法。評(píng)價(jià)原理簡單,又能全面而真實(shí)地反映某種建筑材料的綠色化程度,定性和定量評(píng)估提高了評(píng)價(jià)的可操作性和科學(xué)性。同時(shí)全面而詳盡的評(píng)價(jià)體系為企業(yè)的技術(shù)改進(jìn)和環(huán)境部門制定相關(guān)環(huán)境政策提供指導(dǎo)。
基于以上論述,建議綠色建材評(píng)價(jià)體系應(yīng)采用單因子法與全生命周期(LCA)評(píng)價(jià)體系相結(jié)合的方法。在LCA評(píng)價(jià)體系中設(shè)立多級(jí)考量指標(biāo),產(chǎn)品的原料采集、生產(chǎn)制造、工程應(yīng)用、回收利用四個(gè)過程由各個(gè)環(huán)節(jié)與之相聯(lián)系的質(zhì)量指標(biāo)和環(huán)境指標(biāo)共同構(gòu)成,使質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)和綠色技術(shù)指標(biāo)在評(píng)價(jià)體系中有機(jī)結(jié)合,針對(duì)不同的建材,各級(jí)指標(biāo)設(shè)置不同的權(quán)重系數(shù)。同時(shí)為提高體系的可操作性,體系采用專家打分系統(tǒng),對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)際考量并打分求和,以得分率判斷其是否屬于綠色建材。
2.2 評(píng)價(jià)方法
綠色建材的評(píng)價(jià)方法由基本準(zhǔn)入條件和綠色度評(píng)價(jià)兩部分構(gòu)成?;緶?zhǔn)入條件是指評(píng)價(jià)之前先檢驗(yàn)產(chǎn)品是否滿足現(xiàn)行國家或行業(yè)對(duì)相應(yīng)產(chǎn)品的強(qiáng)制性要求或規(guī)范,對(duì)不滿足上述要求的產(chǎn)品實(shí)施“一票否”不得參與綠色建材的評(píng)定;綠色度評(píng)價(jià)是以LCA為基礎(chǔ)的多級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。
2.2.1 指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)
評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)反映了指標(biāo)在評(píng)價(jià)過程中的重要程度,不同的權(quán)重系數(shù)會(huì)得到不同的評(píng)價(jià)結(jié)果,不合理的權(quán)重系數(shù)可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)產(chǎn)品的誤評(píng)、錯(cuò)評(píng)。因此必須確定合理的權(quán)重系數(shù),這就要求對(duì)具體產(chǎn)品具體分析,充分了解產(chǎn)品從“搖籃到墳?zāi)埂钡恼麄€(gè)過程,從而確定各個(gè)指標(biāo)在相應(yīng)階段的重要程度,以便能全面而科學(xué)地確定各項(xiàng)權(quán)重,在確定權(quán)重系數(shù)過程中可通過咨詢專家的意見,深入工廠,企業(yè)調(diào)查,同時(shí)借助數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法處理得到[5]。
2.2.2 指標(biāo)的具體操作
評(píng)價(jià)指標(biāo)操作的難易程度關(guān)系到綠色建材體系評(píng)價(jià)能否順利進(jìn)行。因此需要對(duì)科研院所、生產(chǎn)企業(yè)、施工企業(yè)和建設(shè)行政主管部門開展了調(diào)研,廣泛征求各行業(yè)專家意見,結(jié)合工程實(shí)踐,經(jīng)反復(fù)討論確定科學(xué)的、客觀的操作方法,盡可能地避免人為主觀因素對(duì)評(píng)價(jià)體系準(zhǔn)確性的影響。這里的評(píng)價(jià)主要指產(chǎn)品的綠色度評(píng)價(jià),綠色度貫穿于產(chǎn)品的原料采集、生產(chǎn)制造、工程應(yīng)用、回收利用四個(gè)過程,主要由三級(jí)指標(biāo)構(gòu)成,圖1為綠色度評(píng)價(jià)的一、二級(jí)指標(biāo)體系,主要包括:資源消耗、原材料的本地化程度、四個(gè)過程中的相關(guān)環(huán)境影響、施工過程的評(píng)價(jià)、健康指標(biāo)和功能性指標(biāo)、使用壽命、回收率或可重復(fù)利用率、附加分項(xiàng)。
圖1 綠色度評(píng)價(jià)的一、二級(jí)指標(biāo)體系
三級(jí)指標(biāo)是由能夠較好反映二級(jí)指標(biāo)特性,并具有較高操作性的具體指標(biāo)構(gòu)成。主要包括:能耗、“三廢”及噪音的排放、有害離子及放射性物質(zhì)的排放、保濕隔熱及防火性能、使用過程中對(duì)環(huán)境的改善作用、施工過程中的可操作性、使用年限等。建材產(chǎn)品的三級(jí)指標(biāo)具有復(fù)雜性、不易統(tǒng)計(jì)性、難以表征等特點(diǎn),因此,三級(jí)指標(biāo)的評(píng)價(jià)方法一直是制約綠色建材評(píng)價(jià)發(fā)展的主要因素之一?,F(xiàn)舉例對(duì)三級(jí)指標(biāo)的評(píng)價(jià)進(jìn)行初步探究。
(1)嚴(yán)格遵守現(xiàn)行國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要應(yīng)用于對(duì)環(huán)境、健康和功能性指標(biāo)的評(píng)價(jià)。如施工過程的評(píng)價(jià)可根據(jù)對(duì)現(xiàn)場的實(shí)地考察得出評(píng)價(jià)所需數(shù)據(jù),將現(xiàn)場數(shù)據(jù)和國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比進(jìn)行評(píng)分;噪音根據(jù)《建筑施工場噪聲標(biāo)準(zhǔn)》GB12523-90評(píng)定,達(dá)到規(guī)定要求得滿分;粉塵根據(jù)《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297-1996達(dá)到規(guī)定要求得滿分;健康指標(biāo)和功能性指標(biāo)可以根據(jù)企業(yè)提供的產(chǎn)品質(zhì)量和性能報(bào)告并參照相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分。
(2)充分利用企業(yè)已有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),簡化評(píng)價(jià)流程。評(píng)價(jià)過程中存在某些指標(biāo)難以統(tǒng)計(jì)、表征的難題,可以考慮利用企業(yè)已有數(shù)據(jù)以簡化流程。例如對(duì)資源、能源消耗的評(píng)價(jià)可以充分利用企業(yè)自身的《環(huán)境評(píng)估報(bào)告》,從報(bào)告中提取出評(píng)價(jià)所需數(shù)據(jù),將環(huán)評(píng)報(bào)告中的數(shù)值和國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值相比較,達(dá)到規(guī)定要求,評(píng)估項(xiàng)得分,高于國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)將適當(dāng)?shù)募臃?;原材料本地化程度的評(píng)價(jià)可以依據(jù)企業(yè)提供的原料購入合同、產(chǎn)品賣出合同,從合同中得出其本地化情況,規(guī)定在500km以內(nèi)的原材料占總原材料的60%以上得滿分,沒達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)的酌情扣分。
(3)附加分項(xiàng)說明。為鼓勵(lì)建材企業(yè)技術(shù)革新,推進(jìn)綠色建材的發(fā)展,可設(shè)立附加分項(xiàng)。附加分項(xiàng)的評(píng)定由企業(yè)提出申請(qǐng)并提供可加分具體項(xiàng)目(包括現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中未規(guī)定的、符合產(chǎn)業(yè)政策發(fā)展導(dǎo)向的、有利于發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的相關(guān)新技術(shù)新工藝),由評(píng)定小組綜合評(píng)定,以確定加分情況。
3.1 指標(biāo)性具體操作問題
目前評(píng)價(jià)指標(biāo)在具體操作中存在眾多難以解決的問題,例如室內(nèi)涂料中有害物質(zhì)甲醛的含量確定為多少才符合綠色建材的要求,是達(dá)到國標(biāo)規(guī)定值還是高于國標(biāo)規(guī)定值,若高于國標(biāo)值具體高多少仍是一個(gè)問題。同時(shí),限值的確定受我國的建材技術(shù)發(fā)展水平和具體的國家政策影響,制定過程中必須充分考慮該因素。
3.2 充分考慮消費(fèi)者、生產(chǎn)者的利益
要充分考慮消費(fèi)者和生產(chǎn)者的利益。管理部門可通過立法、稅收等方面的政策調(diào)整,建立激勵(lì)體制用以補(bǔ)償開發(fā)商在綠色建材生產(chǎn)中的高投入[6],同時(shí)也應(yīng)適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)貼購買綠色建材的消費(fèi)者。某些考量指標(biāo)的具體限值也要在經(jīng)過充分調(diào)研的基礎(chǔ)上確定,既不能脫離生產(chǎn)實(shí)際,將其僅僅定位于國家相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的水平,也不能一味追逐“綠色”將考量指標(biāo)的限值定位過高,使建材生產(chǎn)者承受較大壓力。合理的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不僅能使廣大消費(fèi)者真正享受到綠色建材,也能促使我國建材生產(chǎn)者規(guī)范其生產(chǎn)行為,促進(jìn)我國建材行業(yè)的發(fā)展。
3.3 評(píng)價(jià)體系的階段性和動(dòng)態(tài)性
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及材料領(lǐng)域的不斷拓展,近年來,我國建筑材料種類特別是新型建筑材料種類迅猛增多。新型化學(xué)建材、墻體材料、新型水泥層出不窮[7]。這給建筑物的多樣性提供了有力的支撐,但同時(shí)也給綠色建材的評(píng)價(jià)帶來一定的難度。綠色建材評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的制定必須與我國建材技術(shù)的發(fā)展水平相適應(yīng),評(píng)價(jià)不能安于現(xiàn)狀保護(hù)落后,還要根據(jù)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的要求,適應(yīng)我國生產(chǎn)力發(fā)展水平。同時(shí),體系應(yīng)具有動(dòng)態(tài)性,隨著科技的發(fā)展和人們綠色意識(shí)的提高,相應(yīng)的指標(biāo)限值必將作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
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責(zé)任編輯:孫蘇,李紅
Study on Assessment System of Green Building Material
According to the analysis on the assessment method of green building material authentication,the single factor assessment method,composite factor assessment method and life cycle assessment method(LCA)are analyzed and the advantages and disadvantages of these methods are compared. The combined assessment system of single factor assessment method and LCA assessment method is proposed,the overall framework of the assessment system is developed and assessment methods of green building material are determined.It's pointed out that the assessment process can be simplified by improving the feasibility of assessment system.And it's stressed that assessment system should be adapted to the technological development level.It can offer some references for similar projects.
green building materials;assessment principle;assessment system;assessment method;single factor assessment method;full life circle; LCA;green degree assessment
TU52
A
1671-9107(2014)07-0011-03
基金論文:該論文為中國煤炭科工集團(tuán)有限公司科技創(chuàng)新基金“承重節(jié)能型燒結(jié)頁巖多孔磚成套技術(shù)體系及工程應(yīng)用”(項(xiàng)目編號(hào):2012MS023)項(xiàng)目論文。
10.3969/j.issn.1671-9107.2014.07.011
2014-03-17
劉軍(1986-),男,湖北襄陽人,研究生,主要從事建筑節(jié)能與綠色建筑研究。