PDF《基于生命周期评价的井干式木结构 建筑环境影响研究》

3 个子系统[11-12] .每个子系统中包含若干工艺流 图1井干式木结构 Fig.

1 Log house

4 3

1 第6期胡家航,等:基于生命周期评价的井干式木结构建筑环境影响研究 图2墙体模型 Fig.

2 Wall model 程,这样不仅能够统计和分析出整个产品生产过程 的生命周期清单,也能对具体生产过程中各个环节 的环境影响进行分析和评价,对深入研究产品产生 的环境影响具有非常重要作用. 以界定的原材料 开采到木结构产品出厂的生命周期系统边界为基 础,对各个工艺单元进行清单分析(在生命周期软 件中建立工艺单元过程的输入和输出表),井干式 木结构生命周期系统边界如图

3 所示. 图3井干式木结构生命周期系统边界 Fig.

3 System boundaries for log house 1.2 清单分析 本研究调研了东北地区国内最大的木结构建 筑企业之一 S 企业(该企业拥有国内领先的设备, 其木结构生产数据基本能反映我国井干式木结构 墙体的普遍生产情况) 设计建造的新疆果子沟林 业管理所项目,该项目主体结构为一栋井干式木结 构,总建筑面积为 501?

83 m2 (不考虑下层钢筋混 凝土地基),获得该项目井干式木结构产品所需资 源和能源消耗的最新实际生产相关数据. 研究中 主要考虑系统边界内消耗量较大的原材料和能源, 对于用量较小和环境影响较低的则不予考虑[13] . 本研究的功能单位为

1 m2 井干式木结构产 品,输入的主要原材料为原木、水、白乳胶、水性漆 (主要用于解决木材耐久性问题) 和钢材等,主要 能源消耗为电能、汽油和柴油等. 这些输入均为工 厂搜集的原始数据或由其统计数据计算而得,数据 质量较高. 其中,进口落叶松原木从俄罗斯到国内 满洲里的路程估算为

942 km,满洲里加工干燥完 的锯材运送到 S 企业的距离估算为

700 km. 防腐 木生产数据来自文献[14]. 本研究中使用的能源 数据均采用 GaBi 6?

0 数据库和 Ecoinvent 数据库 (已更新至

2017 年最新数据)中的中国来源数据, 并将不同类型能源换算成四种基础能源类型(电能、原煤、原油和天然气)[15] . 按照制造流程,井干 式木结构产品分为

4 个主要构件,所制井干式木结 构的资源和能源消耗清单见表

1 和2. 表1整栋井干式木结构资源消耗情况 Table

1 Resource consumption of one log house / kg 资源类型 构件名称 墙体 屋顶 地板 防腐木 合计 原木 3? 07*105 4? 16*104 2? 65*104 3? 40*104 4? 09*105 钢材 85?

00 85?

00 防水卷材 PVC 1?

20 1?

20 白乳胶

349 46?

90 1?

02 1?

63 399 水1? 17*104 1? 10*104 1? 33*104 2? 29*104 5? 89*104 水性漆

332 44?

60 560

937 硼砂

138 138 瓦972

972 5

3 1 林业工程学报第2卷表2整栋井干式木结构能源消耗情况 Table

2 Energy consumption of one log house / MJ 能源类型 构件名称 墙体 屋顶 地板 防腐木 合计 电能 6? 85*104 1? 04*104 5? 85*103 7? 86*103 9? 26*104 原煤 1? 80*105 2? 41*104 1? 53*104 1? 97*104 2? 39*105 原油 5? 00*103 6? 70*102 4? 27*102 5? 48*102 6? 64*103 天然气 1? 83*104 2? 46*103 1? 56*103 2? 01*103 2? 44*104 1.3 评价方法 基于 ISO14040:14043 中的生命周期评价理 论,采用德国 PE?INTERNATIONAL 开发的针对产 品可持续发展的生命周期评价软件 GaBi 6?

0 进行 评价,GaBi 6?

0 软件包括 CML2001 /

96、EI95 /

99、 EDIP1997 /

2003 和UPB 等评价方法. 考虑到研究 对象的原材料获取在中国不同地域,且60%的原 料数据来源于欧洲,所以选取对于建筑产品较为常 用的 CML2001 方法[16] ,对井干式木结构产品生命 周期的环境负荷清单数据进行特征化、归一化和加 权处理后得到所对应的环境影响值. 其中考虑的 主要环境影响类型为非生物资源耗竭、环境酸化、 富营养化、全球变暖潜值、人体毒性(HTP) 和光化 学臭氧生成潜力 ( POCP)[17] . GaBi 6?