LCA对建筑环境和循环经济的启示

作者。Jeremie Hakian

生命周期评估（LCA）作为评估建筑材料和产品的环境性能的工具，在绿色建筑领域获得了巨大的吸引力，特别是自USGBC LEED开始认可基于LCA的环境产品声明以来。 正如制造商和利益相关者所了解的那样，LCA通过提供一个整体的、以系统为导向的视角来评估与资源开采、生产、产品使用以及产品处置或回收相关的环境和人类健康影响，从而支持透明度。此外，它是一个宝贵的工具，可以评估与各种 "环境设计 "解决方案相关的利益和权衡，旨在建立一个更加循环的经济。

然而，LCA充满了惊奇。 对于初学者来说，建筑师、设计师和制造商应该注意两件事。

1. 应用LCA "镜头"--有时被称为 "生命周期思维"--是一个初步步骤。 无论我们如何认为我们可以预测一个产品或材料在其生命周期中的环境表现，LCA都会产生令人惊讶的结果，从而影响产品设计、制造和采购决策。 这也是LCA成为一个强大工具的部分原因。 但这也意味着你需要保持开放的心态，并期待意外的发生。
2. LCA软件往往充斥着内置的假设，可能会扭曲对最终结果的解释。 这是因为这种软件经常无法整合区域变量。这可能导致 "假阳性"（即计算出实际不存在或被夸大的潜在影响）和 "假阴性"（即遗漏应该考虑的重要影响）。 因此，在解释你的结果时应小心谨慎，以确保你从LCA收集到的信息中做出最明智的决定。

另一个例子涉及到作为建筑材料或产品设计中的部件的木材。如果这种木材来自经过认证的负责任管理的森林，其对野生动物栖息地的影响可能远远小于来自管理不善的森林的木材。 这种对野生动物栖息地的影响在LCA模型中也没有得到很好的考虑。

同样，一个水电大坝创造了一个大型的浅水库，可能会导致有机物分解产生大量的甲烷--一种强大的温室气体，而一个不会严重阻碍河水流动的 "沿河 "大坝则不会产生同样的温室气体状况。 同样，大多数LCA模型的全球变暖报告也不会发现这种区别。

令人惊讶的结果

当所有的事情都完成后，LCA的结果会让人大开眼界。 这里有三个例子

1. 一个工业过程对一种产品的环境影响最大，并不意味着对同一产品类别中的另一种产品也是如此。考虑一下铬钢与电弧炉中生产的碳钢。铬钢是耐腐蚀的，因此通常比碳钢更昂贵。 对于碳钢，钢厂的用电对影响的贡献最大。 然而，就铬钢而言，其铁合金投入通常占产品重量的15-20%，可能是摇篮到门的环境影响的最大贡献者。
2. 对于大多数产品来说，制造阶段通常比使用阶段有更大的生命周期影响。然而，需要用电进行维护的产品，随着时间的推移，会推高使用阶段的影响。 例如，地毯需要吸尘和定期蒸汽清洗。根据交通水平，这些清洁方法可能成为常规维护，在地毯的生命周期内大幅增加，即使一次清洁的影响可以忽略不计。
3. 冲水器与马桶或小便池装置一起使用，用于分配水。与使用有关的环境影响是由于供水、分配和废水处理中的嵌入式能源。不仅水的能源强度会因地理位置的不同而有很大差异，而且每天的平均冲水量也会因地点和设备类型的不同而不同。因此，通过降低每加仑水的能源强度和减少每天的冲水次数（这也可以节约用水！），可以实现大幅减少影响。

充分利用你的LCA

生命周期思维是对产品生命周期每个阶段的环境和人类健康影响进行预测的工作。 因此，它是建立在我们的假设之上的。这些假设越是经过时间考验越好。 同时，传统智慧也可能是错误的。在几十年来进行和审查了无数的LCA研究后，某些趋势变得更加明显。

一个常见的假设是，对于电器，如白色家电（冰箱、洗衣机和干衣机等），大部分影响将在产品使用期间发生，原因是在其生命周期内用电。 有趣的是，这一假设并不总是得到证实。 这是因为在一些地区，由于环境排放标准和监管执法不严或缺乏，与材料开采和产品制造相关的影响可能远远大于其他地区。 此外，一些地区的电力可能来自于产品使用的相对较大比例的可再生能源，与主要由化石燃料发电厂组成的电网提供的相同产品相比，最终将影响的相对贡献降到最低。因此，对于一些地区来说，采购决定可能会导致在这些产品的生命周期内，与能源效率的提高相比，影响的减少更大。

另一个常见的假设是与材料供应或产品分配中涉及的复杂的运输腿网络有关的影响。 仅仅是距离并不足以预测影响。更有效的运输方式，如用铁路代替卡车，在同样的距离上，可以导致小得多的影响。例如，从纽约到旧金山用卡车运输的货物，其温室气体排放量是用火车运输的货物的两倍。

从黑箱中进行LCA

ISO是将LCA实践标准化的国际机构，它要求对清单结果--也就是产品系统的原材料和能源输入以及排放和废物输出--进行分类，然后再进行定性。 分类是将清单结果分配给一个或多个影响类别的过程。表征--两者中更复杂的--是定量或定性地评估这些输入和输出与对环境或人类健康的潜在影响之间的关系的过程。

现成的LCA模型通常在分类方面相当出色，但在特征描述方面并不出色。 这是因为它们通常不提供考虑区域环境条件的方法。 因此，例如，释放到酸敏感环境中的二氧化硫排放可能会跨越临界阈值并造成伤害，而释放到另一个环境中的相同排放可能不会。 不幸的是，大多数LCA模型将报告这些相同的情况。

因此，无论你是在为你的产品建立环境产品声明而进行LCA，用它来评估你的供应链选择，还是将它用于其他目的，你对所使用的LCA模型的优势和局限性的理解可能是解释结果的组成部分。在不了解背景的情况下计算数字可能会使你走入一条盲道。

LCA正在不断改进，以纳入通过科学界严格的同行评审而开发的最新科学和衡量标准。其目的是争取更好地协调数据、标准和软件，以了解一个系统的许多环境权衡，并最终使我们的建筑环境中的产品得到更好的比较。

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Jeremie Hakian是SCS Global Services 的环境产品声明经理和生命周期评估从业人员，该公司是第三方环境和可持续发展认证领域值得信赖的领导者。