活动展示
发布时间:2015-02-20  阅读次数:2650
“绿色建筑”与生命周期评估(LCA)

 

【导读】

 

APEC 会议刚刚落下帷幕。通过这次会议中国再次向世界全方位地展现了自身的文化与发展。在大家都在感慨中国传统服饰唐装之美以及APEC晚宴中高大上的菜肴和精 彩的表演时,可能都忽略了APEC会议举办地“雁栖湖”小岛上的一系列独具特色的建筑物。这些建筑物不仅外观美丽,更重要的是它们的设计与建造都融入了低 碳、生态和环保的理念,清洁能源使用率、污水处理率、垃圾无害化率等方面均可达100%,堪称中国绿色建筑的典范。

此图为APEC会议的主场馆“日出东方酒店”,在建筑过程中选择物料和施工技巧时,一直以可持续发展和生态环保作为考虑重点,酒店的电力来自清洁的水力发电,并采用LED照明系统,而酒店各处也使用多款环保产品。

 

提 到绿色建筑,其实它并不是新鲜事物。早在20世纪90年代后期,绿色建筑概念就被引入我国。近年来,随着我国城市化进程的加快,建筑规模迅速增大,给能源 与环境带来了巨大的压力。据统计,建筑占用了整个社会中能耗的50%;消耗了50%的水资源和40%的原材料,并对80%的农地减少量负责。同时,50% 的空气污染、42%的温室气体效应、50%的水污染、48%的固体废弃物和50%的氟氯化物均来自于建筑。为了降低建筑带来的环境影响,绿色建筑越来越受 到推崇。然而,当前我国绿色建筑的发展还停留在起步阶段,众多消费者甚至不清楚绿色建筑到底是什么。本期,环翼将带您走进绿色建筑,为您解读绿色建筑及其 评价体系,并深入解析生命周期评价(Life Cycle Assessment,LCA)在推动绿色建筑发展中的重要作用。


 

【绿色建筑的误区】

 

 

误区一:绿色建筑就是建筑绿化

 

从字面上理解,貌似绿色建筑就是指对建筑采用一定的绿化措施,使建筑看起来是绿色的。其实不然,绿色建筑并不是一般意义上的立体绿化、屋顶花园,而是指在建筑的全寿命周期内,最大限度的节能、节地、节水、节材、保护环境和减少污染,与自然和谐共生 (绿色建筑评价标准GB /T50378对绿色建筑的定义) 。它要充分考虑建筑物与周围环境的协调,利用光能、风能等自然界中的能源,最大限度地减少能源的消耗以及对环境的污染。对居民们来说,绿色建筑意味着健康、适用和高效的使用空间。

 

误区二:绿色建筑一定是高科技奢侈品

 

目 前,在我国绿色建筑还没得到广泛认知。一些房地产商打着绿色建筑的旗号提高房子的价格,做着夸大其实的广告,让普通消费者误以为绿色建筑就是价格极高的高 科技豪宅。其实,绿色建筑并不意味着高科技、高价格,它强调的是材料可循环利用和充分本土化,它的技术不一定多么高大上,而是具有地区适宜性,充分利用当 地的气候条件,建造出节能环保的建筑。以南北方为例,气候条件的不同,在建筑的采光、保暖、遮阳等设计上就可采用不同技术方法,从而实现在当地的气候条件 下打造节能舒适环保的建筑的目的。此外,符合当地气候的绿色建筑其造价成本也可以很低廉,比如新疆有一种具有当地特色的建筑,它的墙壁由当地的石膏和透气 性好的秸秆组合而成,保温性很高,再加上非常当地化的屋顶,就是一种典型的乡村绿色建筑,其造价只有800元/平方米,可谓价廉物美。

 

 

误区三:绿色建筑只是政府和房地产商的责任

 

绿色建筑的引入和推广无疑是由专家、政府官员、房地产商引领的,但其 实广大的消费者才是最终的实践者和受益者。一方面,消费者能够推动绿色建筑的应用,只有消费者都能关注到绿色建筑,接受绿色建筑,才会形成绿色建筑的市场 需求。有了市场需求,绿色建筑才能在全社会广泛地推广应用。另一方面,作为建筑的使用者,消费者的很多行为都会影响建筑运行阶段的能耗和环境表现,如选择 不同的空调、灯等产品就会带来能耗的差别。举例而言,一盏11瓦的节能灯相当于60瓦的白炽灯亮度;选用电子镇流器,较传统镇流器省电30%;变频式空调 较常规的非变频空调节能20%至30%;再如日常电器使用习惯也会影响能耗情况,养成电器不用就关机的习惯则可以节省10%的电耗。因此,消费者行为的改 变是实现绿色建筑功能的关键。

 

【国内外绿色建筑评价体系】

绿 色建筑的发展依赖于全面、详细、便于操作的评价体系,20世纪90年代以来,世界各国都发展了各自的绿色建筑评价体系,为绿色建筑的实践和推广做出了重大 的贡献。如英国的《建筑环境评估法》BREEM(1990)、美国的《能源与环境设计先导的绿色建筑评估体系》 LEEDTM(1995)、加拿大等多国的GBTool(1996)、日本的CASEBEE建筑物综合环境性能评价体系、澳大利亚的NABERS建筑环境 评价体系(2003)、挪威的EcoProfile、法国的ESCALE。此外,我国政府也颁布了绿色建筑评价标准(GB/T50378-2006、GB /T50378-2014)。下表总结了几个主要国家绿色建筑评价体系的类型、涵盖的评价内容以及评价体系优缺点等。

 

 

中国

GB/T50378-2014

美国

LEED

英国

BREEM

日本

CASEBEE

综合

评价

符合中国国情的评价体系

世界最完善、最有影响力的评价体系

开发最早的建筑环境影响评价系统

形成了鲜明的绿色建筑评价理念

适用建筑类型

各类民用建筑

新建和既有建筑、住宅、社区、内部装修

新建和既有办公建筑、医疗、教育建筑等

住宅类和非住宅类(学校、办公楼等)

评价系统类型

条款式评价系统

条款式评价系统

生命周期评价方法

条款式评价系统

 

 

评价

内容

节地与室外环境;

节能与能源利用;

节水与水资源利用;

节材与材料利用;

室内环境质量;

运营管理;

施工管理

可持续场地规划;

节水;

能源与大气环境;

材料与资源;

室内环境质量;

管理;

健康和舒适;

能源;材料;

交通;节水;

土地使用;

地区生态;

污染;

Q类指标:

建筑环境质量与性能;

L类指标:

建筑物环境负荷的降低

 

成功

之处

考虑内容较为全面,将管理方面纳入评价体系;结构体系沿用了LEED的结构,与国际接轨;

USGBC作为开发这和独立的第三方,具有很大的可信度和权威性;评估体系非常简洁,操作程序简易

采用了产品生命周期评价方法,对建筑全生命周期环境进行了深入的考察;

独创引入了建筑环境效率BEE,评价结果简洁、明确

缺陷

未考虑不同建筑及地区之间的差异,计算分数的基础数据有待于补充和完善。

没有对建筑全生命周期的环境影响作出全面准确的考察(LEEDV4已经加入了材料生命周期评估的加分项)

 

未明确考虑处理有关地域性的问题,不适应其它国家的情况;评估过程复杂,须由多名持有BRE执照的专业评估师操作

Q类指标和L类指标相关性的不均衡影响评价的公平性

表格内容参考了四川大学黄琪英的硕士学位论文《国内绿色建筑评价的研究》

 

【从全生命周期的视角考虑绿色建筑】

 

 

从 我国绿色建筑评价标准对绿色建筑的定义中不难看出,绿色建筑强调的是从全生命周期的角度审视建筑的环保性能(节水、节材、节地、节能、低污染)。LCA作 为一种评价产品环境表现的工具被应用于一些国家的绿色建筑评价体系(如英国的BREEM),用来评价建筑的环保性能。LCA在绿色建筑评价的应用主要包括 两个方面,一是对建筑材料和部品的评价,二是对整体建筑产品的评价。应用框架流程如下图所示。

 

生命周期评价在建筑领域应用框架流程图

来源《生命周期评价理论及在建筑领域中的应用综述》

 

下面将以瑞士学者Viola John博士开展的建筑LCA为例来说明LCA如何帮助打造绿色建筑。该研究的目的是通过研究分析帮助建筑师在建筑的设计阶段了解产生环境影响大的建筑要素,提出相应的改进策略,从而做出更加“绿色”的设计建造方案。

 

Viola的研究利用Simapro软件针对12个公寓大楼全生命周期(“摇篮到坟墓”)的环境影响进行了评价,研究将建筑涉及的所有要素分为四大类别:

  • 建筑准备(挖掘、回填、地基);

  • 建筑构件(如地面、墙、屋顶等);

  • 建筑装置(通风、取暖、清洁等设施);

  • 建筑运行。

通过对比上述四个方面的全球变暖潜值(GWP) 即碳足迹、累积能源需求(CED)等类别的环境影响以及综合环境表现(用指标Ecological Scarcity UBP 表示)找出建筑所有要素中环境影响贡献大的类别及具体要素,从而为绿色建筑的实现提供数据支持。

 

下 图表明了瑞士典型新建民用公寓建筑各组成要素的碳足迹及综合环境影响情况。可以看出,在建筑四大组成部分中建筑构件部分的碳足迹最显著,然后依次是建筑装 置、建筑运行、建筑准备。而在建筑构件中,天花板(ceilings)、外墙(ext.walls)、屋顶(roof)的碳足迹贡献最大。

建筑各要素全生命周期碳足迹贡献解

 

而从综合环境表现(UBP结果)来看,建筑装置中的电力设备(electrical inst.)、建筑运行中的热水耗能(energy for dom. hot water)以及建筑构件中的天花板(cellings)是产生综合环境影响的主要来源。

建筑各要素全生命周期综合环境影响贡献解析

 

上 述案例显示LCA在建筑方面的应用可以结合环境信息,帮助设计师和开发商打造更加绿色的建筑。我国本土在建筑产品及其材料方面的相关研究还很滞后和缺乏, 亟需开展针对本土建筑的LCA研究,并结合建筑产品的特性开展绿色设计,从而推动绿色建筑的发展。环翼及其合作伙伴在建筑产品LCA分析以及应用上开展了 一些研究和工作,期待能和更多的地产、建筑及材料供应商合作,推动建筑材料和产品的生态研究及应用。

 

 

LCA促进环保建筑材料和部件的选用】

 

对 建筑材料的能源和环境影响进行评价是实现绿色建筑的起点。欧盟于2003年颁布了整体性产品策略(Integrated Policy Product,IPP),其目的就是在产品的整个生命周期中确定潜在环境影响显著的建筑材料。从建造者的角度来说,利用LCA针对具有同样功能的不同建 材进行评价分析,即可得出各种材料的环境表现情况从而有助于选择使用低耗能、低污染的建筑材料。有研究利用LCA针对不同的建筑材料进行分析,得到砖混结 构建筑比钢结构建筑资源使用量和环境负荷要大。此外,从建筑的使用者——广大消费者的角度,LCA的评价结果则有助于他们选择更加环保的部件,如进行 LCA后,则可得知LED节能(11瓦)灯比相同亮度的白炽灯(60瓦)在使用阶段要节约5倍多的电力消耗;变频式的空调在使用阶段空调节能20%— 30%。消费者获知这些信息后,将有助于他们在众多产品中做出合理选择。此外,从开发商的角度来说,如果想要获得绿色建筑认证(如LEED)为建筑增加附 加价值,则需要选择具有LCA信息披露的可持续建筑材料,从而获得额外的加分。

 

建筑全生命周期过程

 

 

LCA有助于从全生命周期的角度实现绿色建筑】

 

要 实现绿色建筑需从建筑工程准备阶段、运行阶段、报废阶段等全生命周期考虑建筑的环保性能。整个建筑生命周期涉及到材料的选择、建筑结构的设计、运输途径、 施工方式、建筑的使用和维护方式以及报废后废弃物的处理和材料的回收等过程。要对上述所有过程的耗能、环境影响情况进行定量化评估,LCA无疑是最佳的工 具选择。LCA的评价模型可对资源能源消耗、环境影响类型(如温室效应、酸化/富营养化、生态毒性、土地转化和使用等)等多种指标进行定量化的表达,有利 于帮助管理者找出建筑全生命周期各个阶段中的主要耗能和污染排放的关键阶段或具体环节, 从而更加高效地提高建筑的环境表现并最终实现绿色建筑。而从满足各种绿色建筑评价标准而言,LCA将会在节水、节能、节材等指标上提供数据上的支持,国际 社会为了增加材料的绿色透明性和交流,在LCA的基础上逐渐推广应用基于LCA的产品环境信息声明(EPD),该声明将作为企业与市场交流产品可持续性信 息最权威的沟通工具,大大加强绿色产品(包括绿色建筑产品)在消费者以及目标客户中的影响力。

 

 

环翼及其国际合作伙伴已经为数十家企业开展EPD服务和开发,图例为意大利家具品牌ArperEPD案例

 

 

在 能源环境问题日益严重的今天,用绿色建筑取代传统高耗能建筑已是大势所趋。全生命周期的思想和方法可以促进绿色建筑的发展进程,帮助我们从建筑设计、选材 到使用方式等多方面做出更加有利于环境的选择,整个过程需要全社会的共同努力,尤其是作为消费者的我们要选择更加节能环保的家具、电灯、空调等家居用品, 选择更加节能环保的用水、用电等方式,这样我们在节省了自己的开支的同时也为改善环境质量、节约资源能源做出了贡献,何乐而不为呢?

 

环 翼以及广大绿色建筑合作伙伴一直以来致力于推广绿色建筑设计、认证及绿色建筑材料评价,先后多次发起关于绿色建筑标准及绿色建筑材料方面的研讨会(可查阅 最近一期研讨会的软文《绿色建筑标准LEED V4、产品环境信息生命EPD以及环境影响评价LCA研讨会小结》),致力于将LCA广泛应用到绿色建筑及其材料的认证和评价中,以推动绿色建筑在中国的 发展。(感谢阅读和转发,有意见或建议,请电邮service@ecovane.net)

 

关注生态,关注绿色,关注价值,就从关注和转发“指尖上的绿洲”服务号开始吧。

 
 

微信扫一扫
关注该公众号

Copyright @ Ecovane Environmental 2015 1Mi1.CN 产品生态与持续发展 沪ICP备15031184号
忘记密码