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材料生命周期分析在绿色建筑评估中的应用 　　摘要：建筑业在我国一直发挥着重大作用，为人民营造了舒适、方便的生活、生产和社会环境，但是为了建造各种住宅、商厦、工厂、办公楼等建筑物要消耗自然资源、能源，同时排放对生态环境有害的气体，造成空气、水体、土壤的严重污染和生态环境的破坏，直接威胁人类生存和生物界的安全，并给地球环境造成了不可忽视的负面影响。本文介绍了生命周期分析在绿色建筑评估中的应用意义、主要方法和主要应用案例，可以为工程实践提供参考。 　　关键词：生命周期；评估分析；流程 　　中图分类号：X820 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）05（a）-0000-00 　　1 概述 　　一般来说，建筑工程需要消耗大量的材料及能源。每年，建筑用的材料消耗量超过300亿吨。相应的，建筑消耗了全球超过40%的能源，也排放了大约30%的温室气体或CO2。2009年，中国大约3亿吨煤炭（大约占全国煤炭产量的10%）被用于生产建筑材料。研究表明，通过提高能源利用率，中国建筑业有极大地潜力减少碳排放并取得生态效益的可持续发展。每一种材料都经历了生产、使用最终被废弃的过程。这个过程中所消耗的能量不只对人类非常重要，对生物圈也会造成很大影响。因此，如何评价并量化材料生命周期内能量消耗成为学者们关注的焦点[1]。 　　2 能耗组成 　　建筑材料中的能?m可以分为三部分[2]，分别为：（1）蕴含能源，指生产材料时所消耗的能量；（2）运行能?m，指建筑物维持正常使用时材料消耗的能量；（3）拆除能?m，指在拆除回收建筑材料时产生的能量消耗。为了定义建筑材料在全生命周期内的能耗情况，学者们有不同的看法。一般而言，建筑物的运行时间多超过30年，因此运行能量可能是蕴含能量的数倍。因此，在传统分析中，在生命周期内只考虑运行能量的影响。但Ibn-Mohammed等[3]指出，建筑物的蕴含能量与运行能量之比并不低。因此，传统分析方法中忽略蕴含能量的做法并不可取，会低估建筑物生命周期内总能量的消耗情况。同理，当分析对象为采用了可再生或低碳手段建造的零能耗建筑时，考虑蕴含能量将更加重要，但由于其测量困难，很多情况下无法对其进行定量估计。 　　3 生命周期分析评估方法 　　近十年来，生命周期评价（LCA）方法被引入建筑业，用以评估建筑物在建造、使用直至拆除过程中的经济、环境和能源等方面的损耗情况[4]。建筑产业及建筑物本身是能耗和排放大户，是温室气体的主要来源。在全球二氧化碳排放总量中，建筑占了近50%；为了建设生态城市，必须提高建筑行业资源利用效率，实现建筑行业节能减排约束性目标。作为研究产品在其整个生命周期中对环境影响最有利的工具，LCA广泛应用在对建筑材料、建筑物本身在其生命周期过程中资源、能源能耗和环境排放等的测量和评估。 　　目前，该领域研究可以分为两部分，即针对建造工程的全过程评价和针对建筑物的全生命周期评估。其中，对于住宅类建筑物生命周期内能量消耗的评价方法（LCEA）成为近年来的研究热点。按照LCA方法的分析周期，可以将其分为三种模式，分别为：（1）“摇篮至大门”模式（Cradle to Gate），分析周期为对原始材料加工直到制造出产品的过程；（2）“摇篮至坟墓”模式（Cradle to Grave），分析周期为对原始材料加工，制造出产品，产品进入正常使用期最终失效废弃的过程；（3）“摇篮至摇篮”模式（Cradle to Cradle），分析周期在“摇篮至坟墓”模式的基础上增加了废弃材料被重新利用或回收再生的过程。而“从摇篮到摇篮”的界定范围更符合材料循环利用及可持续发展的思路。 　　同时，也有学者进行了LCA或LCEA法在与本项目相关的低能耗或绿色建筑中评估应用的研究。对于大部分低能耗或绿色建筑，都是通过少量增大材料蕴含能源（即使用各种节能手段制造处的材料），而使建筑物运行能耗大幅降低，从整体上达到总能量消耗的最小值。目前，LCA 在绿色建筑评估中的应用主要集中在以下几个方面：（1）对建筑材料能耗和环境排放进行量化和评估，为建筑的生态设计、生态修复提供指导；（2）基于某一性能需求，比较两种或多种可供选择材料的环境性能，为建筑材料的选择提供建议；（3）建筑体本身全生命周期过程总能耗和总排放分析。 　　4 案例 　　Sartori和Hestnes对普通建筑、低能耗和零能耗建筑的循环回收能源消耗情况进行了调查。结果显示，零能耗建筑的循环回收能源消耗大于部分低能耗建筑。这是因为，为了达到使用阶段的零能耗，零能耗建筑的建筑材料的蕴含能源过大，在回收利用时反而需要投入更多的能量和资源。因此，从全生命周期角度来看，使用阶段零能耗的建筑未必是最具生态价值的建筑方式。 　　Winther和Hestnes比较了普通建