劉佳,郝慶軍,于淼,王靈秀,袁秀霞
(1. 中國建材檢驗認證集團股份有限公司,北京 100024;2. 北京泰豪智能科技有限公司,北京 100176)
玻璃纖維增強水泥(Glass fiber Reinforced Cement,簡稱 GRC)是一種以耐堿玻璃纖維為增強材料,以水泥凈漿或水泥砂漿為基體而形成的一種復(fù)合材料[1-2]。GRC 在建材領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,如輕質(zhì) GRC多孔隔墻板、輕質(zhì) GRC 平板、外墻內(nèi)保溫板、外墻外保溫板、半波板、陽臺欄板、通風(fēng)煙道、吊頂板、永久性模板、網(wǎng)架屋面板、折板、裝飾板以及纖維混凝土路面、給排水管道、高速公路的隔音屏障等多種建筑結(jié)構(gòu)配件[3]。此外,在農(nóng)牧漁業(yè)、城市景觀建筑、地鐵車站墻體裝飾性藝術(shù)工程等方面也有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用[4]。GRC 的原材料中除了水泥、纖維、混凝土外加劑外,還包括天然石英砂,天然石英砂占 GRC 比例較大,約為總質(zhì)量 50%[5]。大量天然石英砂的開采應(yīng)用無疑給人類生存環(huán)境帶來了極大的負面影響,尤其是京津冀地區(qū)為了降低其負面效應(yīng)已經(jīng)明確禁止開山炸石[6-7],因此選用再生骨料代替天然石英砂生產(chǎn)再生 GRC 是此行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然之路。
國務(wù)院印發(fā)的《生態(tài)文明體制改革總體方案》要求,“建立統(tǒng)一的綠色產(chǎn)品體系。將目前分頭設(shè)立的環(huán)保、節(jié)能、節(jié)水、循環(huán)、低碳、再生、有機等產(chǎn)品統(tǒng)一整合為綠色產(chǎn)品,建立統(tǒng)一的綠色產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、認證、標(biāo)識等體系”。2013 年,工業(yè)和信息化部原材料司和科技司協(xié)力推進綠色建材標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),明確了綠色建材的定義和內(nèi)涵[8],指出:“綠色建材應(yīng)是在全生命周期內(nèi)可減少對天然資源消耗和減輕對生態(tài)環(huán)境影響,本質(zhì)更安全、使用更便利,具有‘節(jié)能、減排、安全、便利和可循環(huán)’特征的建材產(chǎn)品”。由此提出了將“全生命周期”[9-10]評價方法作為評價建材綠色度的科學(xué)方法學(xué),從而改變了人們普遍認識環(huán)境問題的片面看法。再生 GRC 產(chǎn)品的全生命周期包括資源消耗、能源消耗、環(huán)境影響、可再生利用等各個環(huán)節(jié)。
在大規(guī)模城鎮(zhèn)化建設(shè)和工業(yè)化轉(zhuǎn)型的新時代,圍繞著“綠色、低碳、節(jié)能、環(huán)?!钡闹黝},加強再生GRC 的綠色發(fā)展,最大限度地減小地球的資源、能源、環(huán)境負荷,大幅度提高能源和資源利用效率、改善生態(tài)環(huán)境,真正實現(xiàn)經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展,促進我國綠色建材、建筑產(chǎn)業(yè)的有效和健康發(fā)展??紤]再生GRC 全生命周期全過程的資源、能源、環(huán)境、品質(zhì)的影響,對再生 GRC 進行綠色度的評價,建立科學(xué)、合理的評價體系,從而不僅可以提高再生骨料的資源化利用率,鼓勵更多的建筑商采用再生骨料制備的 GRC 裝飾品,起到進一步的指導(dǎo)和推廣作用。
再生 GRC 綠色評價體系的制定應(yīng)緊密圍繞綠色建筑和建材工業(yè)發(fā)展的需求,促進節(jié)能與能源利用、節(jié)地與室內(nèi)外環(huán)境保護、節(jié)材與資源綜合利用、節(jié)水與水資源利用等方面的材料與產(chǎn)品以及再生 GRC 裝飾產(chǎn)品的生產(chǎn)與應(yīng)用[11]。結(jié)合《綠色建材評價技術(shù)導(dǎo)則》,建立再生 GRC 裝飾制品的綠色評價體系,如圖1所示。再生 GRC 裝飾制品的綠色評價體系借鑒“全生命周期(LCA)”的理念,綜合考察再生 GRC 裝飾制品的原材料采集過程、生產(chǎn)制造過程、使用過程、廢棄過程、回收利用過程等全過程的綠色度。
圖1 再生 GRC 裝飾制品綠色評價體系的構(gòu)建
再生 GRC 裝飾制品的整個評價指標(biāo)體系分為控制項、評分項和加分項[12]??刂祈椀脑u定結(jié)果為滿足或不滿足,采取一票否決制,不滿足控制項要求的再生GRC 裝飾制品不得參與綠色建材的評價??刂祈椫饕獌?nèi)容包括污水、大氣污染物、工作場所環(huán)境、噪聲排放,安全生產(chǎn)和管理體系等方面的要求。評分項設(shè)定二級指標(biāo),一級指標(biāo)包括節(jié)能、減排、便利、安全和可循環(huán)五個方面對再生 GRC 飾品產(chǎn)品全生命周期評價。節(jié)能是單位產(chǎn)品能耗、原材料運輸能耗、管理體系等要求;減排是生產(chǎn)廠區(qū)污染物排放、產(chǎn)品認證或環(huán)境產(chǎn)品聲明(EPD)、碳足跡等要求;安全是影響安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)品性能的指標(biāo);便利是指施工性能、應(yīng)用區(qū)域適用性和經(jīng)濟性等要求;可循環(huán)是生產(chǎn)、使用過程中廢棄物回收和再利用的性能指標(biāo)。加分項是為了鼓勵再生GRC 企業(yè)加大綠色投入,重點考慮再生 GRC 裝飾制品生產(chǎn)工藝和設(shè)備的先進性、技術(shù)創(chuàng)新和性能、環(huán)境影響水平等。評分項和加分項的評定結(jié)果為獲得分值或不得分。
再生 GRC 裝飾制品的綠色評價是針對規(guī)模化生產(chǎn)、銷售和使用的 GRC 裝飾制品,凡涉及生產(chǎn)企業(yè)的整體性指標(biāo),應(yīng)基于對該類產(chǎn)品的整體進行評價。表 1列出了再生 GRC 裝飾制品評價控制項的指標(biāo),進行綠色建材評價的再生 GRC 產(chǎn)品或企業(yè)必須全部滿足控制項要求,才能進入評分項與加分項的評價。再生 GRC裝飾制品控制項的評價采用一票否決制,評定結(jié)果為滿足或不滿足。
表1 再生 GRC 裝飾制品控制項指標(biāo)與評價方法
再生 GRC 裝飾制品的10個綠色評價控制項指標(biāo)與評價方法包括:(1)大氣污染物排放指標(biāo),需要滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) GB 16297—1996《大氣污染物綜合排放》。(2)污水排放指標(biāo),需要滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) GB 8978—1996《污水綜合排放》。(3)噪聲排放指標(biāo),需要滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) GB 12348—2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放》。(4)工作場所環(huán)境指標(biāo),需要滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) GBZ 2.1—2007《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值 化學(xué)有害因素》。(5)安全生產(chǎn)指標(biāo),需要滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) AQ/T 9006—2010《企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化基本規(guī)范》。(6)管理體系指標(biāo),需要企業(yè)通過第三方認證機構(gòu)認證的質(zhì)量、環(huán)境、職業(yè)健康安全管理體系。(7)再生骨料產(chǎn)品的壓碎值、泥塊含量、孔隙率、需水量比、抗壓強度比等基本物性指標(biāo),需要滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) GB/T 25176—2010《混凝土和砂漿用再生細骨料》、GB/T 25177—2010《混凝土用再生粗骨料》。(8)再生 GRC 的抗彎極限強度、抗沖擊強度、體積密度、吸水率、抗壓強度等強度指標(biāo),需要滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) JC/T 940—2004《玻璃纖維增強水泥(GRC)裝飾制品》。(9)再生 GRC 的耐久性指標(biāo),需要滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) JC/T 940—2004《玻璃纖維增強水泥(GRC)裝飾制品》。(10)再生 GRC 的試驗方法指標(biāo),需要滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) GB/T 15231—2008《玻璃纖維增強水泥性能試驗方法》。
表2 是再生 GRC 裝飾制品的評分項指標(biāo)與評價方法。評分項指標(biāo)共分為二級指標(biāo)體系,其中一級指標(biāo)體系包括節(jié)能、減排、安全、便利、可循環(huán)5項指標(biāo)體系。二級指標(biāo)體系是對應(yīng)一級指標(biāo)體系下設(shè)置的指標(biāo)體系。具體的二級指標(biāo)與評價方法包括:
表2 再生 GRC 裝飾制品評分項指標(biāo)與評價方法
一級指標(biāo)“節(jié)能”下設(shè)置的5項二級指標(biāo)體系與評價方法包括:(1)原材料運輸能耗指標(biāo),需要計算原材料從源頭到中轉(zhuǎn)到工廠,累計運輸半徑不大于 200km的原材料重量比例,200km 以外的原材料采用鐵路、輪船運輸?shù)闹亓勘壤?。?)近三年單位產(chǎn)品能耗指標(biāo)和單位產(chǎn)品碳排放指標(biāo),需要再生 GRC 企業(yè)具有能源審計資質(zhì)的第三方機構(gòu)出具的能源審計報告,或通過企業(yè)向能源主管部門呈報的能耗統(tǒng)計報表核算企業(yè)能耗。(3)再生骨料強度指標(biāo),需要滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) GB/T 25176—2010《混凝土和砂漿用再生細骨料》、GB/T 25177—2010《混凝土用再生粗骨料》。(4)再生GRC 的抗彎強度、抗沖擊強度、抗壓強度、抗拉極限強度等強度等級指標(biāo),需要滿足 JC/T 940—2004《玻璃纖維增強水泥(GRC)裝飾制品》;(5)能源管理體系認證指標(biāo),需要通過 GB/T 23331—2014《能源管理體系認證》、GB/T 19022—2003《測量管理體系》。
一級指標(biāo)“減排”下設(shè)置的2項二級指標(biāo)與評價方法包括:(1)廠區(qū)大氣污染物指標(biāo)、污水排放指標(biāo),需要滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) GB 16297《大氣污染物綜合排放》、GB 8978—1996《污水綜合排放》。(2)通過產(chǎn)品認證或評價,提交環(huán)境產(chǎn)品聲明(EPD)、碳足跡報告指標(biāo),需要具有資質(zhì)的第三方認證機構(gòu)或評價機構(gòu)出具的認證報告等。
一級指標(biāo)“安全”下設(shè)置的5項二級指標(biāo)與評價方法包括:(1)同一個配合比連續(xù)10個批次產(chǎn)品抗彎強度、抗沖擊強度、抗壓強度、抗拉極限強度等的標(biāo)準(zhǔn)偏差指標(biāo),需要滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) JC/T 940—2004《玻璃纖維增強水泥(GRC)裝飾制品》。(2)耐久性(抗凍性)指標(biāo),需要滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) JC/T 940—2004《玻璃纖維增強水泥(GRC)裝飾制品》。(3)再生 GRC 的放射性指標(biāo),需要滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) GB 6566—2010《建筑材料放射性核素限量》。(4)再生 GRC 的重金屬指標(biāo),需要滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) GB16889—2008《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》、GB 5749—2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。(5)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化水平指標(biāo),需要滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) AQ/T 9006《企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化基本規(guī)范》。
一級指標(biāo)“便利”下設(shè)置的2項二級指標(biāo)與評價方法包括:(1)施工性能指標(biāo),需水量等需要滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) GB/T 25176—2010《混凝土和砂漿用再生細骨料》、GB/T 25177—2010《混凝土用再生粗骨料》.(2)實用性與經(jīng)濟性指標(biāo),需要與應(yīng)用區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平、環(huán)境、產(chǎn)業(yè)配套等相匹配;與應(yīng)用區(qū)域法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等相匹配。
一級指標(biāo)“可循環(huán)”下設(shè)置的5項二級指標(biāo)包括:(1)固體廢棄物綜合利用比例指標(biāo)。(2)廢水回收利用比例指標(biāo)。(3)再生骨料的回收利用率指標(biāo)。(4)報廢再生 GRC 產(chǎn)生量指標(biāo)。(5)模具的回收利用率指標(biāo)。其評價方法需要再生 GRC 企業(yè)提供記錄臺賬等文件。
根據(jù)我國國情以及再生 GRC 裝飾制品行業(yè)特點,設(shè)置了加分項,目的是鼓勵再生 GRC 企業(yè)加大綠色度投入,最終實現(xiàn)綠色評價的定量化。表3為再生 GRC裝飾制品加分項指標(biāo)與評價方法。再生 GRC 裝飾制品加分項指標(biāo)包括2項,具體的指標(biāo)與評價方法為:(1)生產(chǎn)過程中采用了先進的生產(chǎn)工藝和設(shè)備指標(biāo),需要考察再生 GRC 企業(yè)的自動化程度、智能化水平、能耗、排放,所生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量性能、成品率或生產(chǎn)效率。(2)材料具有突出的創(chuàng)新性指標(biāo),需要再生 GRC企業(yè)所獲得的各類國家級、省部級獎勵、政府資金扶持,國家大型、重點工程或項目應(yīng)用等。
表3 再生 GRC 裝飾制品加分項指標(biāo)與評價方法
再生 GRC 裝飾制品的綠色評價指標(biāo)體系分為控制項、評分項和加分項。再生 GRC 裝飾制品及其企業(yè)必須全部滿足控制項要求,才能進行下一步的評分項和加分項的評價。
再生 GRC 綠色評價規(guī)則主要依據(jù)國家、地方、行業(yè)相關(guān)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)則及專家建議、實際經(jīng)驗來制定。評分依據(jù)為國家標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)或地方、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中所確定的合格標(biāo)準(zhǔn)值,對于沒有標(biāo)準(zhǔn)可循的指標(biāo)可以采用統(tǒng)計數(shù)據(jù)的平均值作為基準(zhǔn),基準(zhǔn)值上下浮動 1~2 個等級作為評價的上、下限值。各級指標(biāo)分解為多個等級,大體上的基本原則包括:低于行業(yè)平均水平或國家相關(guān)政策法規(guī)中規(guī)定的限值不得分;等于行業(yè)平均水平或國家相關(guān)政策法規(guī)中規(guī)定的限值得分為總評價分數(shù)的60%;高于行業(yè)平均水平或國家相關(guān)政策法規(guī)中規(guī)定的限值1個等級得分為總評價分數(shù)的 80%;高于行業(yè)平均水平或國家相關(guān)政策法規(guī)中規(guī)定的限值2個等級以上得滿分。對于某些定性指標(biāo),滿足要求得滿分;不滿足要求不得分。
綜上,結(jié)合《綠色建材評價技術(shù)導(dǎo)則》,將再生GRC 裝飾制品評分項的一級指標(biāo)中節(jié)能、減排、安全、便利和可循環(huán)的權(quán)重比例劃分為 26∶13∶27∶10∶24,總分為100分。另加分項總分為5分,總得分按照式(1)和式(2)計算。
式中:
Q總——總分;
Q評——評分項得分;
Q加——加分項得分;
Wi——評分項各指標(biāo)權(quán)重;
Qi——評分項各指標(biāo)得分。
再生 GRC 裝飾制品綠色評價等級由評價總得分確定,由低到高分為“★”、“★★”和“★★★”三個等級。等級劃分見表 4。
表4 再生 GRC 裝飾制品綠色評價等級劃分
為了更加完善再生 GRC 裝飾制品綠色評價體系、評價指標(biāo)與評價方法,使其更具有科學(xué)性、合理性和可操作性,選取北京某再生 GRC 生產(chǎn)企業(yè)進行綠色評價體系的驗證,評價對象選擇此企業(yè)中某再生 GRC 裝飾制品,具體對某再生 GRC 裝飾制品進行打分并初步評價。
對再生 GRC 裝飾制品進行綠色評價主要分為三個步驟:首先是參照再生 GRC 裝飾制品評價方法對其進行控制項的評價。評價結(jié)果為再生 GRC 裝飾制品滿足污水排放、大氣污染物排放、工作場所環(huán)境、噪聲排放、安全生產(chǎn)、管理體系、再生骨料產(chǎn)品基本性能、再生 GRC 的強度等級、再生 GRC 的耐久性能、再生GRC 的試驗方法等控制項的各項評價指標(biāo),可以進行下一步的評分項和加分項評價。其次是評分項的評價。表5為某再生 GRC 裝飾制品評價驗證評分項的得分情況??梢钥闯龃嗽偕?GRC 裝飾制品在節(jié)能(能源管理體系認證)、減排(產(chǎn)品認證或評價、環(huán)境產(chǎn)品聲明(EPD)、碳足跡報告)、安全(同一個配合比,連續(xù)10 個批次產(chǎn)品強度標(biāo)準(zhǔn)差;安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化水平)、可循環(huán)(模具的回收利用率)方面有待加強,但在一些基本性能指標(biāo)上表現(xiàn)的較優(yōu)。最后是加分項的評價。表6為某再生 GRC 裝飾制品評價驗證加分項的得分情況??梢钥闯觯嗽偕?GRC 裝飾制品在先進生產(chǎn)工藝、設(shè)備、環(huán)境影響和材料創(chuàng)新性都比較欠缺,有待加強。
最終此再生 GRC 裝飾制品綠色評價的總得分為70.11 分,綠色評價等級為★★。
借鑒“全生命周期”的理念,對再生 GRC 裝飾制品的原材料采集過程、生產(chǎn)制造過程、使用過程、廢棄過程、回收利用過程等全過程的綠色度進行評價,制定了再生 GRC 裝飾制品的二級指標(biāo)體系與評價方法,并對選取企業(yè)進行綠色評價體系的應(yīng)用驗證,結(jié)果表明再生 GRC 裝飾制品綠色評價體系具有一定的科學(xué)性、合理性和可操作性,為再生 GRC 的技術(shù)推廣與產(chǎn)品應(yīng)用提供充分的理論支撐。再生 GRC 裝飾制品未來的發(fā)展方向為部品化、產(chǎn)業(yè)化、智能化、裝修裝配化、個性化和互聯(lián)網(wǎng)+可追溯化,因此隨著 GRC 行業(yè)的發(fā)展與管理的提升,開放式的再生 GRC 裝飾制品的綠色評價將不斷的改進和完善。在綠色評價體系的影響下,不僅可以提高再生骨料的資源化利用率,鼓勵更多的建筑商采用再生骨料制備 GRC,指導(dǎo)消費者群體進行合理選用綠色建材,最大限度地達到能源和資源效率以及人類健康和諧統(tǒng)一,促進我國綠色建材產(chǎn)業(yè)有效、健康、可持續(xù)的發(fā)展。
表5 某再生 GRC 裝飾制品評價驗證(評分項)
表6 某再生 GRC 裝飾制品評價驗證(加分項)