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工程施工过程中装饰材料选用的绿色可持续性评估

陈扬
  
科教文创媒体号
2024年43期
江苏万载中科海绵城市建设有限公司

摘要:本文聚焦于装饰材料在工程施工过程中的绿色可持续性评估,重点讨论了生命周期评估(Life  Cycle  Assessment,  LCA)方法在材料选择中的应 用。通过分析装饰材料从原材料获取、生产加工、运输安装、使用维护到废弃再循环的各个环节,全面评估其环境影响。LCA为绿色材料的选择提供了科 学依据,能够帮助工程师和设计师量化不同材料的环境表现,从而做出更环保的选择。此外,本文还探讨了LCA在材料比较、生产工艺优化及政策制定中 的具体应用实例。通过有效应用LCA方法,建筑行业可以显著减少装饰材料对环境的负面影响,推动可持续发展。

关键词:生命周期评估(LCA);绿色可持续性;装饰材料;环境影响评估

引言

在现代建筑工程中,装饰材料的选择对环境影响巨大。建筑行业作 为资源消耗大户,其对环境的影响不仅体现在能源的消耗和废弃物的产 生,还涉及到生态系统的破坏和温室气体的排放。因此,选择绿色可持 续的装饰材料成为了建筑行业实现可持续发展的关键环节。随着可持续 发展理念的深入人心,建筑行业面临着来自政府、行业标准和消费者需 求的多重压力,要求减少环境影响、提升资源利用效率。在这种背景 下,本文围绕装饰材料的生命周期评估(Life  Cycle  Assessment,  LCA)展 开讨论,系统分析材料从原材料获取、生产加工、运输安装、使用维护 到废弃再循环的环境影响。通过LCA方法,可以全面了解装饰材料在其全 生命周期内的资源消耗、能源使用和环境排放,为绿色材料的选择提供 科学依据,推动建筑行业向更环保、更健康的方向发展。

一、生命周期评估方法

生命周期评估(Life  Cycle  Assessment,  LCA)是一种系统和全面的方 法,用于评估产品在其整个生命周期内对环境的影响,从原材料获取、 生产、运输、使用到废弃处理的每一个阶段进行详细分析。LCA的过程包 括明确评估的目标和范围,确定评估对象、功能单元、系统边界和环境 影响类别。接下来进行生命周期清单分析(LifeCycle Inventory, LCI),收 集并量化生命周期各阶段的所有输入和输出数据,如能源和原材料的使 用量、排放物和废弃物等。生命周期影响评估(Life Cycle Impact Assess- ment,  LCIA)通过分类、特征化、标准化和加权步骤,将输入输出数据转 化为具体的环境影响类别。结果解释与改进建议阶段总结发现,确定主 要环境影响来源并提出改进措施,如优化生产技术、使用更高效的设备 或替代能源等。LCA方法在装饰材料选择中的应用可以量化不同材料的环 境表现,为绿色材料选择、生产工艺优化和政策制定提供科学依据,推 动建筑行业向可持续发展方向迈进。

二、装饰材料的生命周期评估

原材料获取

装饰材料的生命周期始于原材料的获取。天然石材、木材、金属和 合成材料等都需要通过采掘、伐木或化工合成等方式获得。这些过程往 往伴随着大量的资源消耗和环境污染。例如,天然石材的采掘会导致地 形的改变和生态系统的破坏,造成水土流失和栖息地的丧失。而木材的 获取则需要考虑森林资源的可持续管理,如选择经过认证的可持续林 业, 以减少对森林生态系统的负面影响。金属材料的采矿过程也会产生 大量废石、尾矿和有害化学品排放,影响土壤和水质环境。化工合成材 料的生产过程涉及石油化工产品的使用,可能产生有毒有害物质,对空 气和水体造成污染。

生产加工

在生产加工阶段,装饰材料需要经过一系列物理或化学处理,这一 过程消耗大量能源和水资源,并产生废弃物和排放物。以瓷砖为例,其 生产过程需要高温烧制,消耗大量天然气或煤炭,产生大量二氧化碳等 温室气体。此外,瓷砖生产中使用的釉料和其他化学品也会对环境造成 潜在污染,特别是在废水处理不当的情况下,可能会污染地表水和地下 水源。金属材料的冶炼和加工过程通常伴随高能耗和重金属排放,对空 气和水体产生严重污染。木材加工虽然相对较少能源消耗,但仍需处理 生产过程中的木屑和其他废弃物,并控制化学处理剂(如防腐剂和涂 料)的环境影响。

运输和安装

装饰材料从生产地到施工现场的运输过程中,燃料消耗和排放物是 不可忽视的环境影响因素。运输过程尤其对重型材料如石材和玻璃影响 显著,这些材料需要通过长途运输才能到达施工现场,过程中消耗大量 燃料,产生大量二氧化碳和其他温室气体。运输方式的选择(如公路运 输、铁路运输或海运)和运输距离的远近,都会对环境影响产生显著差 异。在施工过程中,材料的切割、粘合和安装也会消耗大量资源,并产 生废弃物。尤其是现场施工产生的边角料和包装废弃物,需要合理处理 以减少对环境的负面影响。优化运输规划,选择更环保的运输方式,并 在施工过程中采用更高效的安装工艺,能有效降低这些影响。

使用和维护

装饰材料在使用阶段的表现对其整体绿色可持续性有重要影响。高 耐久性和低维护需求的材料在长期使用中表现更为优异,可以减少更换 频率, 降低资源浪费和环境负担。例如,高质量的木地板在适当维护下 可以使用数十年,其在使用期间的环境影响远低于频繁更换的劣质材 料。此外,使用阶段的能源消耗和污染排放也需考虑。例如,石材和瓷 砖等高热容量材料在室内使用时,可以改善热环境,减少空调使用,从 而降低能源消耗。定期维护和合理使用能够延长装饰材料的使用寿命,  减少更换频率,降低总体环境影响。

三、生命周期评估在绿色材料选择中的应用

通过LCA方法,工程师和设计师可以量化不同装饰材料在其生命周 期内的环境影响,从而在设计阶段做出更为环保的选择。以下是LCA在绿 色材料选择中的几个应用实例:

材料比较

通过对比不同材料的LCA结果,可以选择环境影响较小的替代品。  以天然石材和再生玻璃为例,LCA结果显示,天然石材的采掘和加工过程 会导致显著的地形改变和生态破坏, 同时产生大量二氧化碳和其他污染 物。而再生玻璃则利用废弃玻璃作为原料,减少了对原生资源的依赖,  其生产过程中的能耗和排放物也较少。通过LCA对比,选择再生玻璃作为 替代品,可以显著减少碳足迹, 降低环境负担。因此,设计师在项目设 计阶段,可以优先考虑使用再生玻璃等低环境影响的材料, 以实现更绿 色、可持续的建筑方案。

优化生产工艺

通过LCA分析,生产企业可以识别生产过程中资源消耗和排放物的 主要来源,进而优化生产工艺,减少环境影响。例如, 陶瓷砖生产企业 通过LCA发现,其高能耗和二氧化碳排放主要集中在高温烧制环节。基于 这一发现,企业可以改进窑炉技术,如采用高效节能窑炉、优化烧成曲 线和热回收系统等措施, 降低能源消耗和排放。此外,企业还可以通过 改进原材料配方,减少使用高温烧制的原材料,进一步降低生产过程中 的环境影响。通过这些优化措施,生产企业不仅可以减少环境污染,还 能提高生产效率,降低成本,增强市场竞争力。

政策制定

政府和行业组织可以利用LCA结果制定相关政策和标准,推动绿色 建材的使用。例如,可以根据LCA数据制定建筑材料的环境影响评估标 准, 明确不同材料在生命周期各阶段的环境表现,鼓励使用环境影响较 小的材料。同时,政府可以出台相关激励政策,如税收减免、补贴支持 等,鼓励企业采用绿色生产技术和工艺。此外,  行业组织可以基于LCA数 据,制定绿色建筑认证标准,引导市场需求向绿色建材倾斜。通过这些 政策和标准的制定与实施,可以推动整个建筑行业向更加环保、可持续 的方向发展,提升社会整体的环境质量和资源利用效率。

四、结论

装饰材料的生命周期评估(LCA)为绿色可持续性评估提供了科学 而系统的方法,通过详细分析装饰材料在全生命周期内的资源消耗、能 源使用和环境排放,指导绿色材料的选择与使用,推动建筑行业的可持 续发展。LCA方法不仅帮助设计师在设计阶段做出环保选择,还能优化生 产工艺和施工流程,减少资源浪费和污染排放。然而,  LCA的广泛应用仍 面临基础数据获取、分析过程复杂性以及材料和工艺环境影响差异性等 挑战。未来,应加强LCA在装饰材料评估中的应用研究,完善评估方法和 工具,建立全面的数据库,开发便捷高效的LCA工具,提升相关人员的专 业知识和技能,推动绿色建材的广泛应用。通过这些努力,可以提升建 筑行业的环境管理水平,减少资源消耗和环境污染,促进可持续发展,  实现生态文明建设目标,为构建资源节约型、环境友好型社会贡献力 量。

参考文献

[1]王丽飒.建筑装饰施工中节能环保装饰材料的应用[J].  2020.

[2]邵帅.装饰施工中节能环保绿色装饰材料的应用[J].地产, 2019.

[2]胡家莉.绿色建筑材料在建筑工程施工技术中的应用[J].中国厨卫, 2023(2):218-220.

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