PDF《基于生命周期评价的井干式木结构 建筑环境影响研究》

environmental impact;

materialization;

life cycle assessment 从产品与材料的生命周期评价(life cycle as? sessment,LCA)角度看,建筑业属于重污染行业[1] , 是温室气体排放的前三大行业之一. 随着资源、能 源与环境问题的日益凸显,建筑材料在节能、减排、 林业工程学报第2卷降耗和安全等方面的性能成为研究热点. 钢筋、水 泥和黏土砖等传统消耗性建筑结构材料逐渐被人 诟病,而以木材为原料的木结构建筑作为绿色环保 建材越来越引起各领域研究者的关注[2-4] . 木材 拥有传统建筑结构材料不具备的节能环保、施工周 期短等优点,同时契合了我国 资源节约和环境友 好 的国家政策. LCA 是评估贯穿一个产品或整 体活动整个生命周期环境后果的一种工具,为可持 续生产提供了途径和方法. LCA 在绿色建筑方面 的应用,可定量评价木结构建筑的环境影响. 国内外对于绿色建筑材料的生命周期评价方 法已有相关研 究, 并取得了一定成果. 燕鹏飞等[5] 将生命周期评价法与工厂生产数据结合,得 到胶合木、规格材和定向刨花板

3 种木结构构件生 命周期范围内的环境影响情况,结果表明:在一定 功能单位情况下,3 种木结构产品在生命周期范围 内的环境影响负荷分别为定向刨花板(1? 096) 最大、胶合木(0? 886)居中、规格材(0? 662) 最小. Li 等[6] 通过对结构用胶合竹集成材生产过程的生命 周期评价发现,结构用胶合竹的制备过程对全球变 暖潜值(GWP)、酸化(AP)、富营养化(EP)以及非 生物资源耗竭(ADP)有很大影响,其中,使用脲醛 树脂胶产生的环境影响占总环境影响的 67% 以上. 黄东梅等[7] 界定资源采掘到安装建造过程为 生命周期范围,并对竹结构建筑进行相关生命周期 评价研究表明:划分的

4 个不同阶段的环境影响占 比分别为资源采掘过程的 30? 82%、运输过程的 3? 43%、建材生产过程的 52? 17%和现场建造过程 的13? 57%. González?García 等[8] 对英国通风木质 墙体做了全生命周期评价,发现原材料获取阶段环 境影响最大,达到 57% ~ 87%,主要原因是墙体中 定向刨花板(OSB)和中密度纤维板(MDF)的使用 较多,两者都属于高污染产品,并且有部分原材料 来自巴西,运输带来的环境影响占比较大. 目前, 关于我国木结构墙体产品的生命周期评价较少. 井干式木结构是中国传统民居木结构建筑的 主要类型之一. 井干式木结构木材消耗量较大,因此,在森林资源覆盖率较高地区或环境寒冷地区 (如中国东北地区)有较广的应用. 笔者以井干式 木结构为研究对象,利用 GaBi 6?

0 LCA 软件建立 具体的评价模型,分析产品制造的整个过程中资 源、能源消耗和环境影响,目的在于分析井干式木 结构各制造过程的环境影响类别和环境负荷,确定 主要影响环境的生产环节和环境影响类别,为木结 构的工艺优化和清洁生产提供理论基础.

1 井干式木结构建筑生命周期评价 1.1 目标与范围的定义 选用东北地区常见的井干式木结构(图1) 为 研究对象. 井干式木结构采用方形、圆形或六角形 基本构件,将构件水平向上层层叠加形成预制墙 体[8] (图2),产品原料为落叶松( Larix gmelinii). 研究范围为我国木材工业普遍采用的墙体产品从 原材料获取到产品出厂的所有工艺流程[9-10] ,其中 包括若干工艺单元(如原木采伐,锯材加工和干燥 指接 等), 并依其所属划分为原材料获取过程(P1)、预制过程( P2) 和各种材料运输过程( P3)