整个建筑生命周期评估导论:基础

生命周期评价(LCA)是一种系统的对所有输入进行汇编和分析的方法, 输出, 以及产品或系统在其生命周期内对环境的潜在影响, 从最初的原料提取到生产, 分布, 使用, 最后的处理. 在建筑的背景下, LCA可用于评估单个产品，例如2×4, 一种工程木梁, 或者一块大木板地板. 它还可以通过编译来自所有单个建筑组件的数据来分析整个建筑系统. 这被称为整个建筑生命周期评估(WBLCA)，以区别于专注于单个产品或建筑组件的评估. WBLCA作为一种有效的方法，在整体水平上测量隐含碳和其他与建筑相关的环境影响措施.

因为原料来源等变量, 供应链流程, 运输距离, 建设实践, 设计选择, 建筑的位置, 气候和运营实践共同决定了一栋建筑的终身碳足迹, 在项目规划阶段考虑wblca非常重要.

生命周期阶段

生命周期评估由几个国际标准管理，特别是ISO 14040和14044. 另外, ISO 21930, 规定环保产品声明的架构和规定(环保署)，界定了生命周期的以下四个阶段:

• 生产阶段:A1 - A3模块
  A1 starts with raw material extraction or harvest; A2 is the transportation of those raw materials to the factory or mill; and A3 is manufacturing of the product itself. 这些模块合在一起通常被称为“从摇篮到大门”.”
• 建设阶段:模块A4和A5
  A4 is transportation of the product to the construction site; A5 is installation and/or the construction process.
• 使用阶段:模块B (B1 - B7)
  这些模块包括维护, 修复, 更换, 和翻新, 以及建筑生命周期内的水和能源使用情况.
• 生命终止阶段:模块C (C1 - C4)
  C1 includes deconstruction and/or demolition; C2 is transportation of waste to the disposal or processing site; C3 is waste processing; and C4 is the final disposal of that waste.

Modules A1 through C4 define the system boundary that fully represent the life cycle of the building; this is often referred to as “cradle-to-grave.”

在系统边界之外还有一个额外的模块:

• 模块D 是可选的, supplementary information that is not part of the life cycle of the system; it is outside the system boundary. ISO 21930国家, “模块D信息旨在提高产品再利用带来的潜在环境效益的透明度, 回收的材料, 二次燃料和/或回收能源离开产品系统并在后续产品系统中使用.”

模块D与生命周期的分离对于确保不会发生“重复计算”非常重要. 考虑将在新建筑中重复使用的现有建筑的木板. 在第一座建筑寿命结束时，储存在面板中的碳作为碳排放离开了系统边界. 这使得它可以进入第二栋建筑的系统边界，以减少碳排放. 有关生物碳核算的更多信息，请参阅我们关于该主题的文章， 在这里.

定义作用域

执行WBLCA时, 定义系统的范围是很重要的, 根据评估的目标，哪些会有所不同. 结构工程师可能希望评估结构系统，因此可能选择只包括结构元件. 建筑师可能希望包括饰面和家具之类的东西. 通常包括与整体建筑性能相关的建筑系统的所有元素，包括结构元素, 建筑信封, 需要满足防火和声学要求的饰面, 组件的装配要求具有可接受的振动性能. 在进行WBLCA比较研究时，这一点尤为重要, 不同的设计方案和不同的材料将在哪里相互评估. 在这些情况下, 重要的是要考虑各种设计备选方案的“功能等效性”. 所有选项应包括满足等效性能标准所需的完整材料清单. 还应考虑空间的功能性, 包括网格间距和天花板高度.

环境影响

为开发人员和设计团队寻求使他们的项目更具可持续性, WBLCA可用于评价各种环境影响, 包括全球变暖潜势(GWP), 酸化, 富营养化, 臭氧损耗, 烟雾, 化石燃料消耗. 随着气候危机日益紧迫，减少碳排放的重要性日益凸显, 许多设计师特别注重测量, 和减少, 他们项目的全球潜能值. 此外, 虽然在减少运营碳排放(与建筑运营和使用相关的排放)方面已经取得了巨大的进步，但设计师们最近将他们的关注点扩大到包括隐含碳, 哪一个是建筑材料本身和施工过程的碳足迹. WBLCA的目标是衡量隐含碳的影响, 从分析中排除一些“使用”模块是合适的, 通常B1, B6, 和B7. B2到B5与维护相关, 修复, 更换, 和翻新, 因此，应根据建筑物的定义寿命将其包含在分析中.

WBLCA软件工具

有几个皇冠2登录welcome上可用的软件工具，设计师可以使用它们在整个设计和施工过程中执行wblca，以测量和潜在地减少与建筑相关的环境影响. 可以找到这些工具的描述和比较 在这里. 需要注意的是，这些工具使用不同的建模技术和背景数据集, 做出不同的假设, 这意味着不同软件程序的结果永远不会相同. 因此, 审查结果时, 重要的是要知道使用了哪个工具并理解潜在的假设. 同样的, 在执行比较WBLCA时, 重要的是使用相同的工具和假设来确保结果的有效比较.

虽然建筑设计有很多考虑因素, 设计师可以使用WBLCA工具作为一种科学的测量方法, 报告, 并减少建筑的碳足迹. 这是他们可以为客户提供的一项有价值的服务，这些客户希望提高其投资组合的环境可持续性，并使其建筑在市场上脱颖而出，这也是减轻新建筑对气候影响的重要一步.

额外的资源

大厅,E. S.想想木头. (n.d.) 如何计算建筑物的木材碳足迹.

国际标准化组织. (2006). ISO 14040:2006环境管理 -生命周期评估 -原则及架构.

国际标准化组织. (2006). ISO 14044:2006环境管理 -生命周期评估 -要求及指引.

国际标准化组织. (2017). ISO 21930:2017建筑和土木工程的可持续性 -建筑产品和服务环境产品申报核心规则.

KL&A工程师和建筑商，阿道夫森 & 彼得森. (2021年7月). 普拉特15生命周期评估.

ThinkWood. 2月(2021). 了解隐含碳在气候智能型建筑中的作用.

ThinkWood. (n.d.) 碳源到碳汇:为气候变化重新设计建筑环境.

*以上表格经美国国家标准协会(ANSI)代表国际标准化组织许可，转载自ISO 21930:2017(E). 版权所有.