淺析新加坡啟匯城Solaris大樓生命周期評估

周若璇 彭婧

1. 江西理工大學土木與測繪工程學院<南昌> 江西 南昌 330000；

2. 江西理工大學中澳REEM國際研究院 江西 南昌 330000

引言

Solaris是一個15層的綠色標志認證辦公室，位于新加坡中部的一個北方商業公園的Fusionopolis中心（圖1）。鑒于這是新加坡的一座著名建筑，以其可持續性和綠色特征而聞名，所以我們選取該項目的建筑材料進行生命周期評估。生命周期評估是衡量建設項目環境影響的工具。它使用數字指標提供了生命周期環境影響的可靠情況。其中最常見的是全球變暖潛力，被稱為（生命周期）碳足跡。生命周期方法允許設計者/所有者做出選擇。產品生命周期的整個鏈條，從搖籃到墳墓，對經濟、環境和社會都起到了重要的影響。

圖1 Solaris區位圖

1 環境和經濟可持續性建設（BEES）

對于這份LCA報告，環境和經濟可持續性建設(BEES)評估工具被用作主要的評估工具。BEES的目的是開發和實施一種系統的方法來選擇建筑產品，根據決策者的價值在環境和經濟績效之間實現最適當的平衡。

1.1 系統邊界

產品的系統邊界必須在LCA的范圍界定階段定義。任何產品的制造都涉及許多單元過程，每個單元過程涉及許多庫存流程，其中一些本身涉及其他附屬單元過程。①第一個產品系統邊界確定LCA包含哪些單元過程。②第二個產品系統邊界確定哪些庫存流被跟蹤用于端口單元過程[1]。

1.2 功能單元

在BEES模型中，大多數建筑產品的功能單元為產品服務50年的0.09m2(1ft2)。以下BEES產品類別有不同的功能單位：

屋頂覆蓋物 覆蓋屋面9.29m2（1平方或100ft2）50年混凝土梁和柱 產品服務50年0.76m3（1yd3）辦公室主席 座位1人，50年黏合和咀嚼 清除：在50年內清除乙烯基或類似地板下的9.29平方米（100acre）外部密封和涂層 密封或涂層9.299m2（100acre）的外部表面超過50年變壓器油 冷卻1臺1000kV·A變壓器30年肥料 施肥0.40公頃10年地毯清潔工 清洗92.99m2平方米的地毯一次地板脫衣機 從硬木地板9.29m2（100ft2）中去除三層蠟和一層密封膠一次道路揚塵治理 控制粉塵從92.9m2的表面積一次浴缸和瓷磚清潔劑 使用3.8L（1gal）的現成清潔劑一次玻璃清潔劑 使用3.785 m3（1000gal）的現成玻璃清潔劑一次油脂和涂鴉修復 使用3.8L（1gal）的油脂和涂鴉清除劑一次

功能單元提供了所有庫存流量被縮放的關鍵參考點。

2 材料選擇與假設

本研究選擇的材料如下：

2.1 結構體系 -混凝土梁

我們對5種混凝土進行了比較，假設普通距離為80千米。結構系統被視為“化石燃料消耗”。其他類別是全球變暖潛在性、酸化潛在性、富營養化潛在性、人類健康（癌癥和非癌癥）。混凝土生產過程主要是由于水泥的存在，是非常能源密集型的，使用燃料進行生產和運輸。因此，我們認為燃料作為一個類別應該被認為是一種選擇產品的措施。

產品的強度在所有情況下都被視為5KSI。與梁混凝土相比，這5種產品是：

（1）通用100%硅酸鹽水泥5KSI；

（2）通用20%粉煤灰水泥5KSI；

（3）通用20%石灰石水泥5KSI；

（4）通用20%礦渣水泥5KSI；

（5）拉法基新杰姆礦渣水泥5KSI（20%）。

考慮的所有類型混凝土（表1）的最大全球升溫潛能值(GWP)類別是二氧化碳(CO2，化石)。第二類最有害的是甲烷(CH4)。總體上最有害的產品是通用100%硅酸鹽水泥5KSI(100OPC5KSI)。總的有害產品是通用的20%粉煤灰水泥5KSI(20Ash5KSI)。氮氧化物和硫氧化物是酸化電位中最有害的類別。總的來說，最有害的產品是通用100%硅酸鹽水泥5KSI(100OPC5KSI)。危害最小的產品是通用20%粉煤灰水泥5KSI(20Ash5KSI)。對于富營養化潛力，最有害的類別是氮氧化物，其次是磷酸鹽。總的來說，最有害的產品是通用100%硅酸鹽水泥5KSI(100OPC5KSI)。危害最小的產品是通用20%粉煤灰水泥5KSI(20Ash5KSI)。對于人類致癌潛能的產品，我們考慮二惡英。最有害的產品是通用100%硅酸鹽水泥5KSI(100OPC5KSI)。危害最小的產品是通用20%粉煤灰水泥5KSI(20Ash5KSI)和通用20%礦渣水泥5KSI(20Slag5KSI)，其值幾乎相似。

表1 全球變暖潛能值

2.2 幕墻系統-金屬覆層

我們假設常見距離為50千米，對5種類型的金屬覆層進行了比較。所分配的4個類別，外加一個類別，對于立面系統，類別為“煙霧”。其他類別是全球變暖潛能，酸化潛能，富營養化潛能，人類健康（癌癥和非癌癥）。立面與環境直接互動。因此，有趣的是看立面材料是否正在受煙霧影響。

比較金屬覆層的5種產品是：

（1）SomeTeed 可再生外墻鋁板；

（2）SomeTeed 乙烯基壁板；

（3）Dryvit EIFS 包層外站升級版；

（4）普通鋁合金掛板；

（5）千思板。

所考慮的所有類型金屬覆層的最大全球變暖潛能值（GWP）類別是二氧化碳（二氧化碳、化石）。第二大危害類別是四氟化碳（CF4）。對于煙霧，最有害的類別是氮氧化物。硫氧化物和氮氧化物是酸化潛力中最有害的類別。對于富營養化潛力，最有害的類別是氮氧化物，其次是氨。與結構系統不同，對于金屬熔覆層，砷，苯，苯等其他材料也具有與二惡英相當的癌癥危害，盡管二惡英仍具有最高的潛在危害。總體上最有害的產品是千思板。總體上危害最小的產品是SomeTeed乙烯基壁板。在這里（表2），我們也看到，與結構系統不同，與二惡英相比，在水銀、鉛、鋇等其他類別的金屬中，對人類健康的危害相當。因此，我們不排除二惡英用于該分析。

危害最大的產品是“ SecretTeed可再生外墻鋁板”，其次是Dryvit EIFS包層外站升級版。危害最小的產品是SomeTeed乙烯基壁板。

表2 人類健康-非癌癥疾病

2.3 外墻欄桿

我們對兩種類型的外部欄桿進行了比較，假設普通距離為80千米。以同樣的方法比較外部欄桿的2產品是-CertainTeed Rail Kingston（乙烯基）CertainTeed Rail Panorama（復合）

對于所有類型的混凝土，最大的全球變暖潛能值（GWP）類別是二氧化碳（二氧化碳、化石）。第二大有害類別是甲烷（CH4），危害更大的產品是SomeTeed Rail Panorama（復合材料）。對于富營養化潛力，最有害的類別是氮氧化物，其次是COD和BOD。危害更大的產品是CertainTeed Rail Kingston（乙烯基）。對于人類健康癌癥，我們考慮除二惡英以外的其他類別，例如鉻、砷、因為它們的值具有可比性。最有害的類別是鉻。危害更大的產品是SomeTeed Rail Panorama（復合材料）[2]。

2.4 室內裝修-尼龍地毯

我們假設共有距離為80千米，對6種類型的地毯進行了比較。比較的類別是分配給的4個類別，外加一個用于室內飾面的類別，稱為“室內空氣質量”。其他類別是全球變暖潛能，酸化潛能，富營養化潛能，人類健康（癌癥和非癌癥）。于這些材料與室內空氣直接相互作用，因此分析它們如何影響這種空氣的質量將很有趣。對于當今的空調建筑而言，這是一個至關重要的問題，同時考慮到由于空調不良以及部分室內飾面材料特性而導致的許多病態建筑綜合癥病例。

比較地毯的6種產品是：

（1）通用尼龍闊幅地毯/低VOC黏合劑；

（2）通用尼龍地毯/低VOC膠；

（3）通用闊幅尼龍地毯；

（4）通用尼龍地毯；

（5）UTT大豆支持的闊幅尼龍地毯；

（6）UTT大豆支持的闊幅尼龍地毯/低VOC膠。

表3 人類健康-癌癥疾病

對于所有類型的地毯，最大的全球變暖潛能值（GWP）類別是二氧化碳（二氧化碳，化石）。第二大有害類別是甲烷（CH4）。總體上，最有害的產品是尼龍闊幅地毯。總體上危害最小的產品是尼龍地毯。UTT尼龍相對于二氧化碳（CO2，生物質）的全球升溫潛能值為負。但是，它們在其他類別中具有很高的潛在危害性，因此總體得分較低。硫氧化物和氮氧化物是酸化潛力中最有害的類別。總體上最有害的產品是UTT尼龍。總體上危害最小的產品是尼龍地毯。對于富營養化潛力，最有害的類別是硝酸鹽，其次是氨。總體上，最有害的產品是尼龍闊幅地毯。總體上危害最小的產品是尼龍地毯。在這里，其他類別的苯酚，砷也具有與二惡英相當的癌癥相關危害（表3）。苯酚是危害較大的一類。總體上最有害的產品是UTT尼龍。總體上危害最小的產品是尼龍闊幅地毯。

2.4 室內裝修-油漆

我們對三種類型的室內涂料進行了比較，假設普通距離為80千米。

比較的類別是分配給的4個類別，外加一個用于室內飾面的類別，稱為“室內空氣質量”。其他類別是全球變暖潛能，酸化潛能，富營養化潛能，人類健康（癌癥和非癌癥）。由于涂料也與室內空氣直接相互作用，因此分析涂料如何影響室內空氣質量將很有趣。他們也可能對病態建筑綜合癥做出貢獻。比較油漆的3種產品是：

（1）通用固態漆；

（2）通用再生乳膠漆；

（3）通用維珍乳膠。

對于所有類型的涂料，最大的全球變暖潛能值（GWP）類別是二氧化碳（二氧化碳、化石）。第二大有害類別是甲烷（CH4），硫氧化物和氮氧化物是酸化潛力中最有害的類別，而對于富營養化而言，最有害的類別是氮氧化物，其次是氨和化學需氧量（表4）。總的來說，最有害的產品是維珍乳膠。總體上危害最小的產品是通用再生乳膠漆。對于癌癥危害，許多產品（如砷，苯酚）的危害值都與二惡英類似，因此我們將其全部考慮在內。最有害的類別是二惡英，最有害的產品是通用再生乳膠漆。總體上危害最小的產品是通用固態漆[3]。

表4 富營養化潛能值

3 結束語

該文使用了BEES在線生命周期評估工具的環境流圖進行分析。考慮到全球變暖，酸化，富營養化，人類健康（癌癥和非癌癥），它提供了非常全面的環境與健康比較評估。還可以使用與特定需求相關的其他類別，例如化石燃料消耗，光化學煙霧，室內空氣質量。

如果開發商對與生產商出售的性能似乎不確定的材料把控不好，則此分析有助于根據環境和可能的健康危害排除材料。有時，某產品可能會以可持續性的形式銷售。但是，這種分析有助于評估產品是否實際上是可持續的。它可用于做出早期設計決策。但是，此文中還沒有考慮其他類別，例如“實現的能源”，“生命周期分析”。開發人員可能還需要解決其他問題，例如經濟因素，客戶要求。雖然BEES工具提供了有益的分析，但有時其他考慮因素可能會超出此分析的范圍，從而決定了材料的選擇。