LCA对建筑环境和循环经济的启示
作者：杰里米·哈基安
生命周期评估（LCA）作为评估建筑材料和产品环境表现的工具，在绿色建筑领域已获得广泛关注，尤其是自美国绿色建筑委员会（USGBC）的LEED认证体系开始认可基于LCA的环境产品声明以来。 正如制造商和利益相关方所了解的，LCA通过提供一个全面、以系统为导向的视角，揭示资源开采、生产、产品使用以及产品处置或回收对环境和人类健康的影响，从而促进透明度。此外，它还是评估各种旨在构建更循环经济的“环境友好型设计”解决方案所带来的效益与权衡取舍的宝贵工具。
然而，生命周期评估（LCA）充满了意外。首先，建筑师、设计师和制造商应注意以下两点：
- 运用LCA“视角”（有时也被称为“生命周期思维”）是第一步。 无论我们自认为能多准确地预测产品或材料在其生命周期内的环境表现，LCA总能得出令人意外的结果，这些结果可能会影响产品设计、制造和采购决策。这正是LCA之所以如此强大的部分原因。但这也意味着，您需要保持开放的心态，并做好应对意外情况的准备。
- 生命周期评估（LCA）软件通常包含大量内置假设，这些假设可能会扭曲对最终结果的解读。这是因为此类软件往往无法整合区域性变量。这可能导致“假阳性”（即计算出实际上并不存在或被夸大的潜在影响）和“假阴性”（即遗漏了本应考虑的重要影响）。 因此，在解读结果时应谨慎行事，以确保您能够基于从LCA中获取的信息做出最明智的决策。
另一个例子涉及作为建筑材料或产品设计组件使用的木材。如果这种木材来自经过认证的、管理得当的森林，它对野生动物栖息地的影响远小于来自管理不善的森林的木材。此外，生命周期评估（LCA）模型也未能充分考虑这种对野生动物栖息地的影响。
同样，一座形成大面积浅水水库的水力发电大坝，可能会因有机物分解而导致大量甲烷（一种强效温室气体）的排放；而不会显著阻碍河流流速的“径流式”水坝，其温室气体排放特征则截然不同。同样，大多数生命周期评估（LCA）模型在报告全球变暖影响时，并不会体现这一区别。
令人惊讶的结果
归根结底，生命周期评估（LCA）的结果往往令人大开眼界。以下是三个例子
- 仅仅因为某项工业工艺是某一种产品环境影响的最大来源，并不意味着在同一产品类别中，另一种产品也会如此。以电弧炉生产的铬钢与碳钢为例。 铬钢具有耐腐蚀性，因此通常比碳钢价格更高。对于碳钢而言，钢厂的电力消耗是造成环境影响的最大因素。然而，就铬钢而言，其铁合金原料（通常占产品重量的15%至20%）可能是“从摇篮到工厂大门”阶段环境影响的最大来源。
- 对于大多数产品而言，制造阶段对生命周期的影响通常远大于使用阶段。然而，那些需要耗电进行维护的产品，其使用阶段的影响会随着时间的推移而增加。例如，地毯需要吸尘和定期蒸汽清洗。根据使用频率的不同，这些清洁方法可能会成为常规维护，尽管单次清洁的影响微乎其微，但累积起来在地毯的整个生命周期中将产生显著影响。
- 冲水阀用于马桶或小便池，以控制水的释放。 其使用带来的环境影响源于供水、输配及污水处理过程中所蕴含的能源消耗。不仅水的能耗强度因地理位置而差异显著，每日平均冲水次数也会因地点和设备类型而有所不同。因此，通过降低每加仑水的能耗强度并减少每日冲水次数（这同时还能节约用水！），可以显著降低环境影响。
充分利用您的 LCA
生命周期思维是一种旨在预判产品生命周期各阶段对环境及人类健康影响的实践。因此，它建立在我们的假设之上。这些假设经过的时间考验越久，就越可靠。与此同时，传统观念也可能有误。经过数十年来开展和审查无数次生命周期评估（LCA）研究，某些趋势已变得愈发明显。
一种常见的假设是，对于家电（如白色家电——冰箱、洗衣机和干衣机等）而言，其大部分环境影响将发生在产品使用阶段，这是因为产品在其整个生命周期内都会消耗电力。有趣的是，这一假设并不总是成立。这是因为在某些地区，由于环境排放标准宽松或缺失，以及监管执行不力，与原材料开采和产品制造相关的环境影响可能远大于其他地区。 此外，某些地区的产品使用电力可能有相当大比例来自可再生能源，这最终会使相关环境影响的相对贡献降至最低，相比之下，如果同一产品主要依赖由化石燃料发电厂组成的电网供电，其环境影响则会更大。因此，对于某些地区而言，在产品生命周期内，采购决策带来的环境影响减排效果，可能比提高能效所带来的减排效果更为显著。
另一个常见的误解涉及物料供应或产品分销过程中所涉及的复杂运输网络所产生的影响。仅凭距离无法准确预测这些影响。在相同距离下，采用更高效的运输方式（例如铁路运输而非卡车运输）可以显著降低环境影响。例如，卡车从纽约运往旧金山的货物所产生的温室气体排放量，是同等货物通过铁路运输产生的排放量的两倍。
在“黑箱”之外开展生命周期评估
ISO（负责制定生命周期评估（LCA）实践标准的国际组织）要求对清单结果——即产品系统的原材料和能源投入，以及排放和废物产出——进行分类，然后进行特征描述。分类是指将清单结果归入一个或多个影响类别的过程。 表征——二者中更为复杂的一环——是将这些投入与产出对环境或人类健康潜在影响之间的关系进行定量或定性评估的过程。
现成的生命周期评估（LCA）模型在分类方面通常表现不错，但在特征描述方面却不尽如人意。这是因为它们通常无法考虑区域性的环境条件。例如，排放到酸敏感环境中的二氧化硫可能会超过临界阈值并造成危害，而同样的排放物若释放到其他环境中则可能不会造成危害。遗憾的是，大多数LCA模型对此却会给出相同的评估结果。
因此，无论您是进行生命周期评估（LCA）以制定产品的环境产品声明，还是利用其评估供应链选项，抑或是将其应用于其他目的，对所用LCA模型的优势与局限性的理解，都可能对结果的解读至关重要。若不了解背景就盲目进行数据计算，可能会使您陷入死胡同。
生命周期评估（LCA）正在不断完善，以纳入科学界通过严格同行评审所开发的最新科学成果和评估指标。其目标是努力实现数据、标准和软件的更好协调，从而深入理解系统所涉及的诸多环境权衡关系，并最终使我们能够更好地比较建筑环境中的各类产品。
如需了解如何充分利用您的生命周期评估（LCA）研究，请通过以下邮箱与我联系： [email protected] 或致电 (510-452-6388)。
杰里米·哈基安（Jeremie Hakian）SCS Global Services环境产品声明经理兼生命周期评估专家。SCS Global Services第三方环境与可持续发展认证领域的值得信赖的领导者。
