LCA - Оценка Жизненного Цикла Здания

Оценка Жизненного Цикла (англ. Life Cycle Assessment, LCA) – это метод исследования и вычисления воздействия на окружающую среду (environmental footprint), производимого товаром, производством или услугой. LCA - это метод мышления производителей в рамках Индустриальной экологии.

Метод рассматривает весь процесс производства, все причины нагрузки на окружающую среду принимаются в расчет. В жизненный цикл продукта входит:

•  добыча сырья, натуральных материалов;
•  обработка материалов;
•  производство товара;
•  транспортировка и распространение;
•  использование;
•  обслуживание;
•  переработка, повторное использование;
•  захоронение отходов.

Рис.1. Жизненный цикл продукта 

Формулируя подход LCA с точки зрения Зеленого строительства, можно выделить следующие этапы жизненного цикла здания – проектирование, строительство, эксплуатация, утилизация. Подробнее см. рис 2.

Рис.2. Жизненный цикл здания

Профессиональные строители могут:

1. Разработать модель исчерпывающего цикла строительного объекта в окружающей среде;
2. Рассчитать, сколько энергии и исходных материалов будет использовано, сколько твердых, жидких, газообразных отходов будет образовано на каждой стадии жизненного цикла товара. При этом, есть возможность учесть объемы вторичного загрязнения и расходов: например, энергии, требуемой для обжига кирпича или переработки отходов;
3. Сравнить влияние на окружающую среду применения того или иного материала, компонента, технологии в рамках конкретного проекта;
4. Найти цено-эффективные Зеленые материалы или продукты;
5. Оценить допустимые пределы параметров строительных материалов и компонентов  для конкретного проекта;
6. Выбрать материал, компонент или технологию, использование которых предпочтительнее в силу влияния на окружающую среду.

Для широкого применения метода LCA важна база материалов, компонентов, технологий от производителей с указанием параметров, значения которых используются программой оценки. В США, например, есть база данных US LCI, которая поддерживается High Performance Buildings Initiative в рамках Department of Energy’s National Renewable Energy Laboratory.

Категории воздействия на окружающую среду:

• изменение климата,
• разрушение озонового слоя,
• окисление,
• фотохимический смог,
• загрязнение водоемов водорослями,
• наземные и водные токсичные выбросы,
• истощение ресурсов,
• землепользование,
• использование воды
• человеческое здоровье (общие выбросы в атмосферу, воду и почву).

Каждый материал, технологический процесс и прочие ресурсы разбираются по указанным категориям с тем, чтобы оценить суммарное воздействие.

Потенциально LCA станет:

• мощным инструментом формирования законодательства о природопользовании в сфере строительного бизнеса;
• помощью производителям в анализе и улучшении своих объектов;
• помощью потребителям сделать обоснованный выбор.

Применение метода LCA подразумевает включение его в другие инструменты строительного проектирования:

• В стандарты зеленого строительства и рейтинговые системы

Наиболее распространенные рейтинговые системы LEED и BREAM уже включили метод Оценки Жизненного Цикла здания в свои стратегии.

BREEAM и Code for Sustainable Homes: http://www.bre.co.uk/page.jsp?id=1578

LEED: http://www.usgbc.org/News/PressReleaseDetails.aspx?ID=2892

Институт Зеленых Стандартов как экспертная система глубоко связан с механизмом доверия. Обратной стороной доверия является категория риска. В условиях модернизации экспертное знание должно обеспечивать расчет не только пользы, но и риска, а также задавать стимул для постоянного рефлексивного осуществления самого этого знания.  Внедрение метода LCA необходимо для повышения доверия к экспертной системе Зеленых стандартов, а значит и для повышения управляемости проекта за счет уменьшения рисков. Под рисками в строительстве мы понимаем загрязнение окружающей среды и исчерпание материальных ресурсов. Целью применения Зеленых Стандартов является управляемый баланс между обозначенными рисками.

• Утилиты для расчета строительных материалов и компонентов

Например, Национальный Институт Стандартов и Технологий (The National Institute of Standards & Technology’s,NIST) разработал программную реализацию метода LCA для строительной отрасли – Строительство в Устойчивой Экологической Экономике (Building for Enviromental and Economic Sustainability, BEES). Эта программа уже была использована в нескольких сотнях проектов.

Категории выбора материалов и компонентов на примере BEES:

• каркасные конструкции,
• материалы для отделки фасадов,
• отделочные материалы стен,
• изоляция стен и кровли,
• покрытие крыш, 
• отделка стен в интерьере,
• покрытия полов,
• плитка,
• балки,
• дорожное покрытие.

• Программное обеспечение комплексного просчета строительства здания целиком

- Envest от Building Research Establishment (Великобритания),- EcoQuantum от IVAM (Голландия),- Athena EIE (Греция).

• Самостоятельные программные реализации метода LCA

SimaPro, GaBi, Umberto, TEAM

Обширный список утилит, реализующих метод LCA, доступен на сайте Руководство по Комплексному Дизайну Зданий(WBDG): http://www.wbdg.org/tools/tools_alpha.php.

Перспектива развития Зеленых стандартов

Зеленые стандарты в перспективе нацелены на крайне сложную задачу – на рассмотрение проблематики Экологической Экономии с конца в начало, то есть с конца жизненного цикла здания или его полной утилизации. Они будут рассматривать полную и безвредную утилизацию с расчетом всей энергии, затраченной в процессе проектирования, строительства, эксплуатации и утилизации, переработки. Под энергией подразумевается комплексная экономика в рамках, как минимум, шести разделов проектирования: Территория, Вода, Энергия и Атмосфера, Материалы и Ресурсы, Внутреннее качество среды, Инновации. Будут учтены социальные факторы, финансовые, психологические, человеческий, духовный, умственный, потребительский и так далее.

Применение Зеленых стандартов в строительной области позволит накопить опыт решения проблем Экологической Экономии. Главной задачей Зеленых Стандартов завтрашнего дня будет комплексная эффективность или же в пределе "жизне-устойчивость" всего жизненного цикла Искусственной среды обитания человека, интегрированной в Естественную.

Внедрение технологических инноваций и новых социальных практик может изменить потоки природных ресурсов, энергии и загрязнений и снизить негативное влияние производства на окружающую среду.