芜湖隆升防水 绿色建筑的最新度量——EPDs和HPDs
随着LEED绿色建筑评估系统最新版本的发布,如何衡量建筑产品的“绿度”,成了人们讨论的焦点,一些新的“绿度”衡量手段,如环保产品标志(EPDs)和健康产品标志(HPDs)也随之出现。
建筑行业关注绿色建筑评估的人士,都有一些类似的困惑,例如,某种建筑材料可能有利于节能,然而它又会不会影响其他同样是很重要的环境因素呢?一种产品可能利用了很多的再生资源,但在经过这样的努力后,还有没有对环境有利的价值呢?另外,除了对具体的环境方面考虑外,产品对建筑物内人员的安全、健康和舒适又是如何影响呢?可惜,许多这样的问题采用现有的方法如能源计算器和单纯的绿色产品认证,都无法很好地予以回答。
还有许多问题受到建筑设计界的关注,比如:
——我们有没有关于建筑产品相对可靠的信息,以便做出有充分依据的决策?
——什么是绿色产品?到底怎样衡量他们的“绿度”?
——如今制造商的资料和报告提供的信息能满足绿色建筑的要求吗?
另外,我们是否真正了解我们所使用的建筑材料里到底有些什么成分?这些成分又如何影响建筑物内人员的安全和舒适?
为了对解答这些问题提供一些帮助,本文将集中讨论目前谈论最多的EPDs和HPDs。
环保产品标志(EPDs)
EPDs有许多定义,本文将EPDs定义为一种手段,是按照全球认可的步骤,采用可以量化的度量,揭示产品在整个寿命周期内存在的公认的对环境影响的一种手段。目前确定EPDs的过程,是建立在坚实的科学方法的基础上的,这种方法考察产品整个寿命周期对环境的总的影响。
公认的环境影响
环境影响涉及许多方面,有些为人们所公认。由EPDs报告的公认的环境影响,依据的是美国环境保护署(EPA)制定的得到普遍认可的环境影响分类表,称为化学和其他环境影响因素降低和评估表(TRACI)。目前,在大多数EPDs提供的资料中,包含5种影响因素,表1列出了这5种影响类别及简要说明。
除了这些主要的环境影响因素类别外,EPDs还包括产品使用周期内能耗分析,并将这些耗能分为可再生和不可再生两大类。另外,EPDs还包含关于水和其他资源消耗的数据以及产品在使用期间产生的有害和无害废物的信息。
可以量化的度量
在EPD报告中的所有信息都是根据目前的科学认识加以量化的,以便可与类似的产品进行环境影响的比较。
就TRACI表中5个主要的影响类别而言,这些度量是可以与其他产品的影响相加的,以有助于对产品组合进行度量,例如一个建筑物或主要的建筑部件,其总的环境“足迹”也可以据此度量。
表2列出了TARCI表中每个影响类别的具体度量指标。
产品的寿命周期
产品EPD报告中对环境影响的评估和度量包括了产品寿命周期的各个方面,从原材料开始一直到产品最终被废弃,包括所有资源的消耗(原材料、能源和水等)以及与产品寿命周期关键阶段(原材料获取、运输、制造、安装、维护、拆除、废弃等)有关的对环境的影响。
公认的步骤
除了利用建立在科学基础上的可量化和熟悉的度量外,EPDs的确定按照严格的国际标准要求进行。与EPDs有关的一些ISO标准包括:
——ISO 14044《环境管理—寿命周期评估—要求和指南》;
——ISO 14025《环境标记和说明—III型环境说明—原理和步骤》;
——ISO 21930《建筑施工可持续性—建筑产品的环境说明》。
采用公认的步骤有助于确保EPD所揭示的信息是以客观和科学的方式取得的。实际上,LEED和其他绿色建筑指南规定的EPD还要求有第三方最终的审查,以确保度量的精确和可靠。
规范和标准中的EPDs
EPDs已经包含在最新LEED绿色建筑评估系统的“建筑产品的揭示和优化”中,如果项目所用的产品有20个以上包含EPDs,就可以获得LEED得分。
EPDs还可能很快成为其他著名绿色建筑规范和标准的组成部分。最近,已经有人提出把EPDs作为ASHRAE 189.1标准的附录,供高标准绿色建筑设计用。这个附录目前正处于征求公众意见阶段。此外,许多观察者预期,类似的增加EPDs内容的提议将提交2014规范听证,使之可能成为2015年版国际《绿色建筑规范》(IgCC)的组成部分。
EPDs的好处和局限性
1)好处
根据前面的讨论,很显然,EPDs的主要好处与其制定过程中所采用的量化、科学和标准化的方法有关。这些方法的结合,有助于确保EPDs中的环境数据有效可靠。此外,由于所有的度量都已量化,一个具体产品的数据可以加至其他产品的数据中,从而可以获得整个建筑物和主要部件相对比较合理的总的环境影响。最后,根据EPDs中的测定值,不仅可以对产品进行比较,还有利于提高现有产品的品质。实际上,制定EPDs,最初的考虑之一就是推动不断地提高产品品质。
2)局限性
EPDs主要的局限性是费用很高。根据作者的经验,制定EPDs的整个过程非常昂贵。一般,一个普通屋面或墙体产品的初始EPD的费用,包括与寿命周期评估有关的所有费用在内,可能会超过10万美元。
除了高昂的费用外,EPDs另外一个局限性就是制定过程十分复杂。对于刚入门的人来说,EPDs固有的复杂性加上目前缺少全面的环境影响数据,有可能即使采用同样的步骤,不同的专业人员会得出不同的结果。更重要的是,因为通常施工和设计人员不是化学家,仅仅根据诸如CO2当量或H+摩尔数量等度量指标选择建筑产品,无疑是很大的挑战。
最后,虽然EPDs提供了一种比较建筑产品对环境影响的方法,但是据此还是没有办法比较产品对人类健康问题的影响。正由于此,另外一个健康产品标志(HPDs)正在制定。
健康产品标志(HPDs)
与EPDs相比,HPDs是一个全新的概念。几年前刚正式出版第一个HPD标准。EPDs和HPDs之间最明显的差别在于二者制定过程中的严格程度和标准化程度。EPDs依赖科学方法和可量化的度量指标,而HPDs较少依赖已确定的事实,较多依赖于预防。实际上,建立HPD的价值之一就是其预防原则。该原则主张如果对产品的安全性有任何疑问,那么就限制或淘汰这些产品。此外,HPDs中所用的度量量化远不及EPDs。HPDs评估产品对健康的影响,只是确定具体化合物存在与否。同EPDs一样,HPDs也有多种定义,但最好还是把HPDs看做是根据各种参考表,揭示产品组成和这些组成对健康危害(已知的或可疑的)的一种方法。
产品组成
毫无疑问,HPDs最重要的特点是全面揭示了建筑产品的所有组成。除了涂料或胶黏剂以外,对其他许多建筑材料没有特别要求遵守现行的“材料安全技术条件”(MSDS),制造商也没有义务揭示其产品的具体组成。即使建筑材料制造商自愿提供其产品的MSDS,但是关于必须揭示产品对健康重大影响的做法还没有建立。因此,HPD提供了一个更为标准化的方法揭示产品的组成。目前的HPD标准考虑到专利组成的使用,不需要揭示具体的化学或混合物组成,只要揭示其对健康的危害。
参考资料
产品组成在HPD中确定之后,要参照各种已知的或可疑的与此类组成相关的健康危害的资料(表格),将这些组成加以区分。这些参照表常常被认为是“权威的”,因为许多这样的表格是由领先的国家和全球的机构根据当今最新的科学研究成果制定的。目前HPD开放标准中这样的列表总共有20多个。
已知的/可疑的危害
由一个或多个这样的列表所确认的任何化合物,表格的编制人员会提出具体的健康危害警告,例如,致癌、对生殖和发育的危害。
对照参考表将每一种化学组成区分之后,所有已知的或可疑的危害必须在HPD中报告。
规范和标准中的HPDs
HPDs已经包含在最新LEED绿色建筑评估系统的“建筑产品的揭示和优化:材料组成”中,如果项目所用的产品有20个以上包含HPDs,就可以获得LEED得分。与EPDs一样,HPDs也可能很快成为其他著名绿色建筑规范和标准的组成部分。
与EPDs一样,许多观察者也预期,关于HPDs的建议将提交2014规范听证,使之可能成为2015年版国际《绿色建筑规范》(IgCC)的组成部分。
HPDs的好处和局限性
1)好处
毫无疑问,HPD最大的好处就是编制起来费用低。与编制EPD所需要的详尽的科学依据相比,编制HPD所需的时间和精力要少得多。因为产品制造商已经对其产品组成有了相当的了解,并且有渠道从原材料供应商那里获得信息。编制HPD需做的工作与制定常用的材料安全数据表的工作几乎没有差别。根据参与2012年HPD试点的制造商的经验,完成首个HPD可能要一两天,此后可能一天不到就能完成一个HPD。因为完成HPD所需的时间和资料较少,每个HPD所需的费用大约在几百美元。
除了低的费用外,HPD使用简便。HPD唯一的功能就是确定已知的或可疑的健康危害存在与否。因此,HPD可能更适合非科学家检查和使用。
2)局限性
HPD最明显的局限性与其最初制定的状态有关。与那些广泛认可的标准例如ASTM、ANSI、ISO制定过程不同,HPD草案制定是采用“开放标准”的方法。这个称为“HPD开放标准”的草案最初是由一些创始人代表制定的,几乎没有公众参与。材料制造商也没有直接参与该标准的制定,而是参与了标准中大部分内容的探索试验。因此,许多标准制定过程中的一致同意指导性原则没有体现在现行“HPD开放标准”草案制定的过程中。
可能由于这样的原因,“HPD开放标准”有一些弱点和偏差。第一,现行的HPD标准没有明确是否需要报告在制造过程中那些会有效转化或消耗掉的化学组成物。例如,聚氨酯产品如泡沫保温材料、涂料和密封胶的生产,需要使用一种被认为直接暴露时对人有害的化学物MDI。然而在工厂中生产的聚氨酯产品如聚异氰尿酸酯泡沫保温材料,所有的MDI都被消耗完并转变成为本身不含MDI的多孔泡沫。还有一些列表将苯乙烯列为对健康有害的化学物,但聚苯乙烯并不直接含苯乙烯。
关于化学混合物,HPD缺少说明也是一大挑战。
许多常见的屋面和墙体产品使用的一些材料,在空气中存在时被认为是有害的,但是几乎在所有的情况下,这些材料是被牢牢地包裹在一个较大的化学基体中,因而几乎不存在释放到建筑环境中的危险。例如,几乎是所有冷屋面产品的关键组成TiO2以及橡胶屋面卷材和密封垫的关键组成炭黑,都是这种情况。
那些用来明确“危害程度”的权威列表,例如EUREACH,具有较可靠的科学依据,因而在国际上被广为接受。有些列表只是其他一些表已确认“危害”的延伸,而有些表格只能算是对此事关注的一群人对所持看法的公开声明。
不管权威列表属于哪种情况,在HPD报告的草案中对这些列表所确认的“危害”必须同等对待。因此,即使许多产品绝对不含世界上公认的经权威确定的有害化学物,但只要包含在那些列表中,即使认可程度较差,也必须认为是有“危害”的。
总之,对于建筑材料行业的许多领域,在现在的“HPD开放标准”中将产品排除的可能性会是很明显的。例如,大多数商业屋面产品的HPD,很可能包括被一个或几个权威列表断定是“有害”的组成。表3列出了这些屋面产品与被断定的“危害”以及参考表。
这个表格几乎涵盖了目前市场上主要的商业建筑屋面材料。这可能说明关于现行“HPD开放标准”的另一个关注。“HPD开放标准”并不打算把所有这些材料标定为“有害”的,然而制造商在他们产品的HPD中会怎么做呢?例如,如果一个建筑产品制造商生产一种产品,含有加利福尼亚Prop 65所列的组成,又没有在其产品的资料中列出,就可能因不遵守Prop 65的规定而被判定违法。因此,恐怕没有哪个制造商在他们发布的HPDs中会不报告这些组成以及其危害。一种建筑产品可能包含很多种被权威列表认定为“有害”的化学物,而实际使用时对住户的健康危害很小,这就很容易损害作为一种客观和有效的手段的可信度。简言之,如果HPD将每一种建筑产品都标成“有害”的,那么这种手段的有用程度就丧失了。
最后,也许是目前“HPD开放标准”最关键的局限性是,缺少对确定的危害进行风险评估。简言之,许多材料可能被认为有潜在的危害,但是究竟风险有多大,必须进行评估。而在现行的“HPD开放标准”中缺乏风险评估,诸如什么样的暴露程度会对健康产生有害影响,产品中的有害组分如何影响建筑物内人员健康,等等,几乎没有这方面的信息。
一点看法
虽然本文提出了许多EPDs和HPDs的局限性,但重要的是,这些揭示手段增加了绿色建筑的透明度。至少,关于环境和健康的说明能使我们更好地了解建筑材料供应链是如何影响我们的环境和健康的。还有,随着对产品说明的增加,将有助于推动建筑材料持续不断地向更“绿色”的方向前进。
我们还应看到,对任何建筑产品的可持续性作出科学判断,以及对不同产品作出比较目前仍然是困难的。因此,寻求应用EPDs和HPDs中信息的建筑设计师应始终记住可能存在的风险,包括可能会忽略一些重要的因素以及将本应优异的产品排除在外。
对待EPDs和HPDs,我们建议积极参与进程,小心对待成果。因为这些手段很新,还没有得到充分的实际验证,需要继续完善。
(肖 石 摘译自ArchitecturalRoofing and Waterproofing, March 2014,刊载于<<中国建筑防水>>2014年第13期)