龐玲燕
(浦北縣第一職業(yè)技術(shù)學(xué)校,廣西 欽州 535399)
生命周期評(píng)價(jià)(Life Cycle Assessment)簡(jiǎn)稱LCA,是一種能夠?qū)σ豁?xiàng)產(chǎn)品從開采、加工、處置等一系列過程,進(jìn)行資源消耗以及環(huán)境影響評(píng)估的評(píng)價(jià)方法。當(dāng)前階段,隨著人口的增長(zhǎng)以及城市化進(jìn)程的加快,環(huán)境污染問題成為人類共同面臨的挑戰(zhàn)。為了迎接挑戰(zhàn),則要從環(huán)境污染問題極為嚴(yán)重的建筑行業(yè)著手。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),世界范圍內(nèi)有超過50%的能源,都是在建筑建設(shè)和使用中消耗的。而通過在建筑行業(yè)應(yīng)用生命周期評(píng)價(jià),能夠有效降低建筑建設(shè)和使用過程中的能源消耗,從而適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中所要求的環(huán)境管理模式發(fā)展。
生命周期評(píng)價(jià)的技術(shù)框架共有四部分組成,分別為目標(biāo)與范圍界定、清單分析、影響評(píng)價(jià)、改善評(píng)價(jià)。其中,目標(biāo)與范圍界定是生命周期評(píng)價(jià)的第一步,也是最關(guān)鍵的一步。在該部分中,需要對(duì)研究目的和研究范圍展開界定,以便更好得對(duì)研究結(jié)果予以控制。其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò),都會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性出現(xiàn)差錯(cuò),進(jìn)而導(dǎo)致研究結(jié)果錯(cuò)誤。因此,在研究目標(biāo)與研究范圍的界定方面,有必要通過確定系統(tǒng)邊界,從而保證分析結(jié)果符合研究目的。另外,在研究目標(biāo)與范圍界定方面,如果持續(xù)糾結(jié)某個(gè)生命周期階段對(duì)局部所產(chǎn)生的影響,那么生命周期評(píng)價(jià)中的結(jié)論將容易形成片面性。基于此,在對(duì)目標(biāo)與范圍界定中,需要明確生命周期各階段對(duì)整體的影響,才能使最終結(jié)果更具真實(shí)性、完整性。然后是清單分析。在生命周期評(píng)價(jià)中,清單分析的作用在于能夠輸入和輸出數(shù)據(jù)清單,從而建立數(shù)據(jù)清單庫(kù),方便使用者隨時(shí)調(diào)取相關(guān)數(shù)據(jù)。透過清單分析,能夠清楚地對(duì)資源及原材料的消耗進(jìn)行量化,從而展開數(shù)據(jù)處理。清單分析的處理流程可分為數(shù)據(jù)和功能單位相連、數(shù)據(jù)收集準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)收集、確認(rèn)數(shù)據(jù)有效性、將有效數(shù)據(jù)和單位過程相連、將有效數(shù)據(jù)和功能單位相連、數(shù)據(jù)匯總、完善系統(tǒng)邊界這幾步,且整個(gè)流程將在生命周期評(píng)價(jià)中不斷重復(fù)。接著是影響評(píng)價(jià)。影響評(píng)價(jià)的作用在于能夠?qū)⑸芷谠u(píng)價(jià)中排放物對(duì)建筑物環(huán)境的影響,以直觀數(shù)據(jù)化的方式呈現(xiàn)。為了更好計(jì)算生命周期影響評(píng)價(jià),國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織、環(huán)境毒理學(xué)與化學(xué)學(xué)會(huì)、美國(guó)環(huán)境保護(hù)局共同為影響評(píng)價(jià)制定了統(tǒng)一評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),即分類、特征化、量化。其中,分類是將清單分析的結(jié)果按照不同環(huán)境影響類型進(jìn)行分類。特征化的目的在于將環(huán)境影響類型轉(zhuǎn)化匯總為統(tǒng)一的單元,進(jìn)而方便使用者對(duì)環(huán)境影響類型展開分析。而量化指的是不同環(huán)境影響類型的權(quán)重占比,從而為整體環(huán)境影響類型評(píng)估提供保障。最后是改善評(píng)價(jià)。使用生命周期評(píng)價(jià)建筑物環(huán)境影響的目的,在于能夠降低能源消耗,收獲更高的環(huán)境效益。而改善評(píng)價(jià)能夠通過對(duì)產(chǎn)品在能量輸入和輸出過程中展開分析,針對(duì)資源浪費(fèi)、污染排放提出改進(jìn)建議,進(jìn)而最大程度降低環(huán)境污染對(duì)建筑物環(huán)境的影響。
近年來,隨著全球環(huán)境的惡化,環(huán)境保護(hù)成為全人類都需要面對(duì)的問題。因此,應(yīng)用生命周期評(píng)價(jià),能夠帶來以下作用。第一,有利于緩解環(huán)境惡化在全球范圍內(nèi)造成的不良影響,為人類生活品質(zhì)提供保障。第二,能夠和其他類型的環(huán)境保護(hù)手段相配合,為環(huán)境保護(hù)事業(yè)提供一種新的手段和方式。第三,能夠比較不同地區(qū)不同環(huán)境所造成的影響,幫助不同政府制定環(huán)境保護(hù)條例。第四,打破了傳統(tǒng)環(huán)境評(píng)價(jià)的片面性,幫助企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)和使用階段,更傾向于使用更加綠色環(huán)保的工藝。第五,能夠?yàn)楸欢x為綠色環(huán)保的材料提供量化數(shù)據(jù)支持,進(jìn)而推動(dòng)綠色消費(fèi)觀念在建筑行業(yè)擴(kuò)散。第六,有利于企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)戰(zhàn)略發(fā)展,并在生產(chǎn)、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益三方面,均能收獲正向結(jié)果。
基于生命周期評(píng)價(jià),對(duì)建筑物環(huán)境影響體系進(jìn)行搭建,能夠?qū)ㄖ袠I(yè)的設(shè)計(jì)、建造、維護(hù)、拆除等過程中的資源消耗展開評(píng)價(jià),從而找出改進(jìn)資源消耗的方法。本節(jié)的目的,在于通過使用生命周期評(píng)價(jià),對(duì)建筑物環(huán)境影響中的各階段展開運(yùn)用,最終得出改善措施,幫助建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
首先,在目標(biāo)界定方面。通過對(duì)建筑物生命周期中關(guān)于環(huán)境影響的各項(xiàng)指標(biāo)展開定量分析,找出建筑物生命周期中對(duì)環(huán)境影響最大的類型,并針對(duì)該類型以及依據(jù)現(xiàn)實(shí)為出發(fā)點(diǎn),改善建筑物的整體環(huán)保性能。其次,在范圍界定方面。由于生命周期評(píng)價(jià)是對(duì)建筑物所有環(huán)境影響展開評(píng)價(jià),這樣得出的結(jié)果具有開放性,因此需要確定系統(tǒng)邊界。基于這種情況,本文將建筑物生命周期評(píng)價(jià)中的范圍界定在設(shè)計(jì)、建造、維護(hù)、拆除四個(gè)方面。因?yàn)樵谶@四個(gè)方面中,均涉及廢氣廢水排放、噪聲污染、資源消耗等環(huán)境影響,而這四個(gè)方面也可以充分概括建筑物的完整生命周期。在這四個(gè)方面中,設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是最特殊的一個(gè)。在建筑物的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,遵守環(huán)保的設(shè)計(jì)能夠在之后三個(gè)方面節(jié)省資源消耗,而超前乃至浪費(fèi)的設(shè)計(jì)規(guī)劃則會(huì)增加資源消耗?;诖?,由于建筑物設(shè)計(jì)方面無法定性和定量分析,因此在范圍界定中,主要將建造、維護(hù)、拆除這三個(gè)方面納入體系搭建中。
生命周期評(píng)價(jià)的清單分析,可以總結(jié)為三個(gè)流程,分別為數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)計(jì)算、清單分析結(jié)果。首先,在數(shù)據(jù)收集方面,大部分?jǐn)?shù)據(jù)都可以直接從建筑物的設(shè)計(jì)圖紙中取得。而當(dāng)取得數(shù)據(jù)后,就需要從建造、維護(hù)、拆除三方面總結(jié)建筑物對(duì)環(huán)境的影響因素。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),在建筑物建造階段中,每平方米的單位面積能源消耗為96.4MJ,每平方米的二氧化碳排放量為6.78kg。由此可見,建造階段是對(duì)環(huán)境影響的重要階段,同時(shí)也是資源消耗的重要階段[3]。在該階段中,資源消耗包括水、電、煤等,大氣污染包括煙塵、一氧化碳排放等,水污染包括工業(yè)廢水、污水等,固體廢棄物包括建筑垃圾、生活垃圾等,噪聲污染包括機(jī)械設(shè)備噪音、人工噪音等。在建筑物維護(hù)階段中,由于需要持續(xù)維持動(dòng)力和照明,因此該階段中資源消耗較為明顯,通常占據(jù)總耗能的70%至80%左右。在該階段中,資源消耗主要為水、電、煤,大氣污染主要為鍋爐排出的煙塵,水污染主要為衛(wèi)生排水,固體廢棄物主要為日常的生活垃圾,噪聲污染主要為人員活動(dòng)所產(chǎn)生的噪音。在建筑物拆除階段中,由于一些建筑物達(dá)到使用年限,需要對(duì)其主體進(jìn)行拆除。而在拆除過程中,必然會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成一定程度損害。其表現(xiàn)在于資源消耗包括拆除建筑時(shí)的耗能,大氣污染包括粉塵污染,固體廢棄物包括泥沙、混凝土等,噪聲污染包括機(jī)械和人工噪音。其次,在數(shù)據(jù)計(jì)算方面。當(dāng)基于上述三個(gè)方面收集數(shù)據(jù)后,就可以將數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)中。最后,在清單分析結(jié)果方面。清單數(shù)據(jù)得出后,通常以清單表的形式呈現(xiàn),方便使用者直觀了解數(shù)據(jù)。
在影響評(píng)價(jià)中,需要基于分類、特征化、量化三個(gè)方面出發(fā),搭建評(píng)價(jià)框架。首先,在分類方面。通過結(jié)合我國(guó)建筑行業(yè)實(shí)際情況,以及生命周期評(píng)價(jià)環(huán)境影響類型選取原則,從而將資源消耗物質(zhì)、全球變暖干擾因子、富營(yíng)養(yǎng)化干擾因子、健康危害干擾因子、酸化干擾因子、固體廢棄物物質(zhì)、噪聲干擾因子作為分類基礎(chǔ)。分類項(xiàng)目選擇后,需要和清單分析中的數(shù)據(jù)相結(jié)合,進(jìn)而得出具體分類。其次,在特征化方面。當(dāng)分類完成后,需要通過特征化計(jì)算排放物對(duì)建筑物環(huán)境的影響,其計(jì)算公式如下:
在公式中,指的是環(huán)境影響類型j 為建筑物帶來的影響。指的是環(huán)境干擾因子i對(duì)j帶來的影響。指的是在j環(huán)境影響類型中,i環(huán)境干擾因子對(duì)環(huán)境的排放量。指的是i 環(huán)境干擾因子對(duì)j 環(huán)境影響類型的特征化因子。最后,在量化方面。量化的目的,在于對(duì)建筑物生命周期評(píng)價(jià)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合,其內(nèi)容可分為標(biāo)準(zhǔn)化和加權(quán)兩種。在標(biāo)準(zhǔn)化中,其公式如下:
在公式中,T 指的是服務(wù)期,R(j)指的是第j 年的標(biāo)準(zhǔn),EP(j)指的是環(huán)境影響潛力值。而在加權(quán)中,其公式如下:
在公式中,W(j)指的是權(quán)重因子,NP(j)指的是經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)后的影響潛力值。通過標(biāo)準(zhǔn)化和加權(quán)兩種計(jì)算方式,能夠使數(shù)據(jù)更具準(zhǔn)確性[4]。
改善評(píng)價(jià)的作用在于為建筑物方案選擇最綠色、環(huán)保、節(jié)能的方案,并為方案提出降低能源消耗的改進(jìn)措施?;诖耍瑸榱舜_保建筑行業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,就應(yīng)該對(duì)建筑行業(yè)中的各項(xiàng)污染環(huán)境的因素加以分析,并針對(duì)相關(guān)因素展開環(huán)保舉措,進(jìn)而達(dá)到降低資源消耗的根本目的。
綜上所述,生命周期評(píng)價(jià)作為一種較為有效的環(huán)境管理工具,一方面能夠?qū)Νh(huán)境沖突進(jìn)行量化分析處理,另一方面則能針對(duì)建筑行業(yè)生產(chǎn)過程所涉及的環(huán)境問題展開評(píng)價(jià),由此可見生命周期評(píng)價(jià)在環(huán)境保護(hù)方面具有正向的積極意義。而透過生命周期評(píng)價(jià)中目標(biāo)與范圍界定、清單分析、影響評(píng)價(jià)、改善評(píng)價(jià)四項(xiàng)技術(shù)框架,則能為上述作用提供體系支持,進(jìn)而幫助建筑企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。