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生态设计:可持续性建筑的全生命周期观点

更新时间:2025-01-17 工作计划 版权反馈
【摘要】:生态设计需要从产品生产的一开始就加入全生命周期的观点。分析研究产品在全寿命周期中会发生什么情况。在生态设计中,应避免造成环境或健康危害的物质和材料,应尽可能选择环境负荷小的材料。这可能导致另一种不同的设计,冰箱需要维持美观和高功能高质量两方面的要求,生产者承担部件磨损时进行更换的责任。而近来由于环保意识的抬头,斯特林发动机低污染、高效率的特点使它再度被关注。

生态设计需要从产品生产的一开始就加入全生命周期的观点。怎样延长产品的寿命?怎样才能修复产品?产品可以被翻新(最大可能地使其再次具有功能)吗?产品发生什么事情就不能再使用了?

1)危险的产品

目前最大的浪费问题不是来自产品的生产和包装,而是产品本身迟早会成为垃圾(图2-275)。

(1)不再需要的物质。我们四周围绕着许多含有有害物质的商品。我们通常没有考虑到这一点。应该考虑一下产品是否因为含有这些有害物质而变得更好,或者是否有使它们不含有有害物质的生产方式(图2-276)。最常见的两种重金属是铬和镉,存在于许多日常物品中,未来将成为一个环境问题。我的沙发必须含有氢氰酸吗?为了防止电话着火就必须含有溴化阻燃剂吗?一个著名的汽车制造商的销售宣传是,购买他们的汽车可以得到市场上最多的镀铬层。但同时,我们知道,铬是一种重金属,不应被广泛使用。很多垃圾肉眼是看不见的,但以分子的形式存在于我们周围。例如,大多数皮鞋都含有铬,皮鞋踏出的每一步都在我们身边释放铬分子。

(2)生命周期。全生命周期的分析可以通过比较各种产品对环境的影响来实现。分析研究产品在全寿命周期中会发生什么情况。消耗了多少原材料和能源?多少环境负荷量被排放到土地、空气和水中?解答完这些问题后,将各种数据除以产品的寿命。因此生命周期具有十分重要的意义。我们应该摆脱轻易丢弃物品的习惯,取而代之的是生产使用寿命更长的产品(图2-277)。

图2-275 瑞典环境部门一份危险产品基础报告的封面

资料源于Ds 1992:82

图2-276 一个普通沙发的组成材料和物质

某些材料散发的气体可能影响人体健康。资料源于生态和自然资源局,1992

图2-277 可持续发展社会中的材料使用过程

产品应该被一次次地重复利用,应该可以进行修理、翻新,材料应该可回收或适合从中提取能源

2)修理(www.xing528.com)

产品无法使用的原因经常是某个部件磨损和破坏。如果可以简便地更换该部件,就应该进行修理而不是更换一个全新的产品。

(1)翻新。有些产品比其他产品损坏得更均匀,例如轮胎、木地板和鞋底。通过翻新轮胎、打磨木地板和换鞋底,可以恢复这些产品的功能。因此,这类产品在设计时就要考虑能够被翻新。

(2)再利用。如果产品的质量够好,对美学和材料都很讲究的话,它就可以用很长一段时间。许多衣服因为流行趋势的改变而遭到废弃,但往往再过几十年又会成为时尚,并在二手商店销售。随着生活的变化,某件物品对于某个人来说可能会失去了价值,却可能是另一个人想要的。尤其好东西会成为古董,其价值会随着时间的变化而增加。在这里就出现了一个根本的差异。一套由质量差的木屑板做成的质量低劣的家具只会有很短的寿命,10年后必须被扔掉。18世纪制作的高品质家具现在却具有极高的价值。对于更复杂的产品,可能某些部分损坏了而其他部分还能使用更长时间。这些产品应该容易拆卸,并可以获得所需的零件。这种系统已经在汽车工业部门中开发出来,在建筑业也有类似的系统在开发。汽车回收商有共享的数据库,可再利用的建筑产品也有类似的数据库。

(3)材料回收。在一个可持续发展的社会,应该能够从所有产品中回收材料。这对产品有两个要求,能够分解成各种部件且可以分类。汽车部门已经走在这一领域的前沿。萨博是第一个标记每个部件的制造商。一个有意思的产品是一种英国烤面包机,配有一个红色的回收按钮,按下红色按钮后烤面包机就会分解成金属、塑料和其他部件。目前关于回收塑料制品的一大问题是,很难知道其所使用的塑料类型以及如何处理。

(4)材料选择。在生态设计中,应避免造成环境或健康危害的物质和材料,应尽可能选择环境负荷小的材料。全寿命周期分析可以说明某个产品消耗了多少能源和原材料以及对土地、空气和水的污染程度。可以用许多不同的方式进行全寿命周期分析,根据分析方式的不同,结果也有所不同。为了比较不同的材料,就需要等效分析。为此可以使用环保产品声明(EPDs),根据特定的模式界定产品,并经过有资质的第三方的检查和认证。

(5)多功能。在消费型社会中,越来越多的特定用途的产品正在开发,这导致了我们被大量物品所围绕的物质社会。减弱这种发展趋势的一个方法是设计可满足多个不同需求的产品。一个例子是提倡购买一台综合了传真机、电脑打印机、扫描仪和复印机的多功能设备而不购买四个独立设备。选用既可以盛甜点又可以盛茶的碗,以及平底而有深度的盘子,既可以盛汤又可以盛其他菜品,以此来代替由甜品盘、汤碗、茶杯和餐盘组成的一套餐具。新一代的手机综合了电话、照相机、音乐系统以及可以连接到互联网的手提电脑等功能。

(6)租赁协议。许多产品可以保持几十年基本不变,如厨房、洗衣设备和计算机。某些部件可能损坏了,而其他的则可能是过时了。现在已经出现个人是否需要拥有自己的计算机或冰箱的讨论,或者他们只需要签一个租赁协议,生产商承诺提供一种功能而不是产品。这可能导致另一种不同的设计,冰箱需要维持美观和高功能高质量两方面的要求,生产者承担部件磨损时进行更换的责任。最多需要15年就能够研制出寿命更长的冰箱,某些部件可以随着时间的推移进行替换。

【注释】

[1]是热力学中用以评价能量品位的参数,又称可用能、有效能。

[2]中国首个绿色建筑地方性法规《江苏省绿色建筑发展条例》于2015年7月1日施行,其中有关于外墙保温层的建筑面积不计入建筑容积率的规定。

[3]斯特林发动机是一种外燃式的热循环发动机,或称为外燃机,采用了将热室气体送往冷室的循环方法,这种方法的理论效能几乎接近热机的最大理论效能——卡诺循环(Carnot)效能,因此效率很高,但也存在需外部热源、启动时间长、无法迅速改变能量等级等问题,因此只适用于需要长期匀速运转的情况,随着内燃机的出现,这种机器渐渐被取代。而近来由于环保意识的抬头,斯特林发动机低污染、高效率的特点使它再度被关注。

[4]INSTA-CERT是一个北欧认证组织的集团,经过INSTA-CERT认证的产品可以在所有北欧国家通行驶用。

[5]冬季为道路融雪撒的工业盐。

[6]美国戈尔公司(W.L.Gore & Associates,Inc.)发明并生产的一种薄膜材料,具有防水透气功能。

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