电梯对环境的影响：EPD

您的作者深入研究了规则、流程、地域差异和趋势。

朱塞佩·约蒂 (Giuseppe Iotti)

环境产品声明（EPD）是一份自愿性文件，公司或组织可以通过它透明地披露其产品或服务在其生命周期内对环境的影响。它不仅涉及能源消耗，还能全面评估和声明产品的环境可持续性。

EPD 的发布遵循称为产品类别规则 (PCR) 的成文规则和相关的通用程序指令 (GPI)。 这些文件在国际 EPD 系统的框架内注册，可以在图书馆查阅 环保署国际. 电梯的具体规则于 2015 年发布，并在经过多次公众咨询后于 2019 年更新。^[1] 基于这些规则，一些获得授权的项目运营商——例如瑞典的EPD International AB、荷兰的Stichting和西班牙的Aenor——在电梯领域开展业务。要处理EPD，需要遵循以ISO 14001为基础的国际环境管理标准体系，其中包括ISO 14040（生命周期分析（LCA）原则）、ISO 14044（LCA指南和要求）、ISO 14025（环境声明和标签）以及EN 15804:2019关于建筑可持续性EPD和PCR的标准。一些电梯EPD的发布并非遵循已编纂的PCR框架，但仍符合ISO 14000的相关规定。

第一步是对相关产品——电梯——进行明确定义，并根据联合国产品清单，将其分类为代码 CPC 4354。接下来，需要对具体电梯进行详细定义：额定载客量、速度、行程高度、停靠站数、类型（例如，无机房电机电梯 [MRL]）；根据 ISO 25745-2（电梯能效——电梯能耗计算和分类）确定预期用途类别，并计算相应的日均运行次数；推荐应用场景，即其适用的建筑类型；预期使用寿命；能效等级，始终基于 ISO 25745-2 计算；参考地理区域；以及最后但同样重要的是，产品生命周期 (PLC) 的预期持续时间。

基本文件假定使用年限为25年，但制造商可以声明不同的数值（有些制造商确实这样做过），而且这还取决于不同市场的特点，包括每隔“X”年彻底更换电梯可能更经济。确定PLC的预期使用寿命也至关重要，因为使用周期的长短是决定环境影响的主要因素之一，尤其是在整个指定期限内，电力供应（通常通过排放二氧化碳产生，即使电梯本身不排放二氧化碳）的影响。只要产品能够持续高效安全地运行，其使用寿命越长越好，除非更换意味着安装一部从能源角度来看确实比旧电梯更节能的新电梯。

参考地理区域对于电梯的使用和生产阶段都很重要，两个阶段的位置可能不同。 它决定了所用材料和能源的组合（可以随时间变化——变化如此之大以至于 EPD 有时间限制），并且对于解决电梯在其 LCA 中影响的一些环境指标是必要的，我们将在下面看到.

电梯参考区域中使用的各种能源（尤其是可再生能源）的贡献非常重要。 据了解，在发电厂使用太阳能、水力或风能远比燃烧煤、天然气或柴油好。 至于核能的生产，它会产生其他影响，但不会直接排放二氧化碳，因为没有燃烧。

有一个表示此数据的综合指数，它是生产组合的因素，以每千瓦时发电量排放的二氧化碳千克为单位——越低越好。 在下表中，我们看到了 2 年 2022 月 [2] 从世界上一些国家收集的不同值。

由于不同国家的能源选择，各国数据差异很大。 例如，意大利的情况比法国差六倍多，但比波兰好两倍多。 这也取决于在他们自己或邻近领土上存在和可利用的能源，并考虑到经济和环境限制。

由于不同国家的能源选择，各国数据差异很大。

有些地区日照更充足、风力更强劲，或者拥有更多建设水电站或开发其他可再生能源的潜力和意愿。另一些地区则拥有煤炭、天然气或石油资源，或者更容易进口这些资源。还有一些地区坚定地选择了核能，而另一些地区则完全排除了核能。波兰、印度和中国的煤炭消耗量占比很高。例如，法国专注于核能，西班牙则专注于太阳能和可再生能源，而意大利则介于天然气和可再生能源（特别是水力发电）之间，煤炭使用量很少，而且不使用核能。一些环境产品声明（EPD）在表格中给出了不同的数值（例如，意大利的数值为0.42），这是基于其他估算得出的。

电梯及其部件的生产是不同的，例如，在瑞士与中国。 在环境方面，从每千瓦时电力排放的二氧化碳千克数来看，在西班牙生产几乎是在意大利生产的两倍。 制造商可以根据这个因素决定在哪里生产，他们的 EPD 将反映这些选择。

另一个决定性的方面是声明特定电梯安装和运行的地点。 据我们所知，在意大利运行的同一台电梯在使用过程中产生的二氧化碳排放量大约是在西班牙运行时的两倍，但不到波兰的一半。

在他们的 EPD 中，一些生产商（关于使用阶段）声明了平均能源组合，这是指他们销售的地理分布。 这不是最好的选择。 这将根据安装国家/地区的实际情况调整每部电梯的声明。 然而，这样做会强制处理大量不同的文档——这是一个相当大的负担。 然而，这使我们反思 EPD 在时间和空间上可能具有的相对价值。

例如，对于一家与法国没有特殊关系的公司来说，将为 EPD 选择的电梯安装在法国就没有太大的意义，因为其有利的能源组合使其能够在使用阶段宣布较低的能源影响。 相反，如果在意大利安装了相同的电梯，则该阶段能源组合的影响将增加六倍，除非情况随着时间的推移（希望）发生好转。 出于这些原因，EPD 在其介绍中明确表示，只有当它们指的是完全相同的条件时，它们才具有可比性。 但对于收到它们的人来说，所有这些条件都应该清晰可见且易于理解，这样客户就不会最终错误地比较产品。

与任何其他产品一样，电梯也有自己的生命周期。 其评估包括以下模块：

• A1： 原料供应
• A2： 他们到工厂的运输
• A3： 制造（部件或整个电梯）
• A4： 运输到施工现场
• A5： 安装
• B1： 使用
• B2： 保养
• B3： 修复
• B4/B5： 任何现代化或更换
• B6： 运行过程中的能源消耗
• C1： 拆解
• C2： 拆除材料的运输
• C3： 为再利用、回收或再循环而处理废物
• C4： 废物处置
• D: 废物再利用、再循环和回收的净收益

由于电梯不消耗水，因此不考虑B7阶段（用水量）。除少数例外情况外，A1-A3、C1-C4和D模块均为强制性模块，但“从摇篮到坟墓”的EPD（环境产品声明）包含所有这些模块。一些拥有自有工厂的公司会提供与A3阶段相关的数据，以区分供应商和自有工厂的生产。对于中小企业（SME），可以假定A1至A3阶段的数据主要应从供应商处收集。

可以进行更简化的划分，将各个阶段分为：上游（供应商的 A1、A2 和可能的 A3）、核心（A3）和下游（所有其他阶段）。D 代表“效益”，即从产品的环境影响中减去计算出的数据。

EPD 中对用于指定提升的材料的描述（以千克为单位，并以占总量的百分比表示）如下：

• 黑色金属
• 有色金属（即铝、铜）
• 塑料和橡胶
• 其他无机材料（即混凝土、玻璃）
• 有机材料（即纸、木材）
• 润滑剂、油漆、涂料、粘合剂、填充材料
• 电气和电子设备
• 电池和蓄电池
• 任何其他材料

可以指定包装的成分和重量，通常主要是木材，其次是纸板和塑料。 一些制造商指定环境特性，例如纸板的 FSC（森林管理委员会）认证和木材的 PEF（森林认可计划）认证。

从数量的角度来看，如果配重由混凝土制成，则 MRL 电动升降机（迄今为止已发布更多 EPD 的类型）大部分（至少三分之二）由黑色金属材料制成，如果配重由混凝土制成，则约为 90%在黑色金属材料中。 如果配重为混凝土，630公斤五站标准电梯的无机材料达到30%，包括轿厢内的一面镜子。 随着停止增加，铁的百分比增加。 有色金属材料和塑料占个位数百分比，其他材料低于 1%。 最小百分比（按重量计小于 0.1%）包括铅、硼酸和硼酸酐，它们存在于电子元件中并且是危险物质。 该程序允许报告者最多忽略总数的 5%。

在某些国家/地区，可能必须在声明中提及某些物质。 尽管今天国际上对哪些物质被认为具有污染性或危险性存在共同看法，但在这方面相关的国家立法可能尚未完全统一。 在这些元素中可能有 VOC（挥发性有机化合物），但 ISO 15804 仍然要求描述可能存在的 SVHC（高度关注物质）——欧洲化学品管理局 (ECHA) 制定的清单。

在环境方面，从每千瓦时电力排放的二氧化碳千克数来看，在西班牙生产几乎是在意大利生产的两倍。

一些 EPD 详细说明了运输阶段，具体说明是否或有多少运输是通过卡车、轮船或其他方式完成的，以及各自的燃料消耗和平均行驶距离。

功能单元 (FU) 的定义如下。 它是根据 ISO 27425-2 标准指示的程序计算的，是一个以吨每公里 (tkm) 表示的值，物理上是垂直距离的负载运输。 它很有用，因为可以宣布 EPD 的有效性扩展到（合理地）不同的容量、速度和楼层数范围。 因此，LCA 的结果可以适应变体。 该值是通过计算汽车的平均负载和每次运行的平均行驶距离获得的。 然后，将结果乘以假定在产品生命周期（即五年）内执行的运行次数。 在这种情况下，系统寿命期间的平均负载为 630 kg，五次停靠和 12 m 行程，估计为标准表 7.5 标称负载 (3 kg) 的 47%。 如果电梯计划位于标准表 A2 定义的 U1 类中，即在一栋 20 套公寓的住宅楼中，可预见的低客流量，即平均每天 125 次，并且平均行程总共 10 m 是 4.8 m，在一年内，估计电梯移动 4.8 X 125 X 365 = 219.000 m，在 25 年内移动 5.475 km。 FU 则为 0.047 X 5.475 = 237.33 tkm。 也可以将系统的总质量（例如，对于容量为 2,600 千克且有五个停靠点的电梯而言为 630 千克）与 tkm 进行比较； 在这个例子中，它将是 10.96 kg/tkm。 如果将包装考虑在内，该值将增加约 10%。

升降机对环境的影响，与其他工业系统产品一样，是根据环保署所采用的标准，以下列指标评估：

• 非生物元素（ADP 元素）消耗的潜力，以千克锑（锑）当量表示。 这些原材料以目前的速度消耗似乎不可持续。 也就是说，它们受到稀缺性的影响。

• 化石燃料（ADP-化石）非生物消耗的潜力，以 MJ（兆焦耳）表示。 这个概念和上一个差不多，指的是石油、天然气之类的。

• 酸化潜能 (AP)，以 SO2（二氧化硫）当量的千克数表示。 它是工业活动、运输以及一般而言使用化石燃料造成的污染的影响。 它描述了植物、土壤和地表水中有多少酸沉积是由转化为酸的空气污染物引起的。

• 富营养化潜能 (EP)，以 PO43-（磷酸盐基团）当量的千克表示。 水中营养过剩导致藻类和各种植物大量繁殖，导致氧气耗尽，动植物生存环境失衡，甚至死亡。

• 温室效应导致的全球变暖潜能值 (GWP)，以千克二氧化碳当量表示。 它是温室效应在大气中捕获多少热量的相对量度，指的是给定的时间间隔。

• 光化学臭氧产生潜能 (POCP)，以 kg C2H4（乙烯）当量表示。 它与污染物浓度过高的城市环境中的夏季烟雾有关。 虽然臭氧在高层大气中具有保护我们免受紫外线伤害的积极作用，但在地面上它是一种危害健康的污染物，会攻击呼吸道和肺部。

• 臭氧消耗潜能值 (ODP)，以 kg 的 CFC 11 当量表示。 CFC-11（三氟氯甲烷）与哈龙和 HCFC（氢氯氟烃）一起破坏高层大气中的臭氧。

EPD 的核心是关于这些潜力的资源使用的环境绩效数据。 一次能源分为可再生能源和不可再生能源，消费环节主要集中在制造环节和使用环节。 这也适用于主要是可再生资源的材料。 当然，无机元素的枯竭在原材料供应中非常普遍。 化石元素（能量载体）就在那里，但也在使用阶段。 酸化也主要在第一阶段决定，例如臭氧的光化学产生，并且像富营养化一样，然而，这也会影响使用。 因此，在电梯的历史上有两个真正具有影响力的阶段，没有忽视运输到施工现场、维护和废物处理。 确定废物的产生仍处于第一阶段，在其寿命结束时使用和拆除的程度较小。

此外，就碳足迹（以千克二氧化碳当量计）而言，主要阶段是生产和使用阶段。 在与该标准相关的 EPD 中，第一个估计占总数的三分之二，第二个大约占 2%。 通过计算 D 阶段，我们可能从垃圾中回收了大约 30% 的 kg CO13。

环境性能数据以表格的形式表示，包括绝对值和与每个 tkm 的关系，因此它们可以扩展到基本电梯的变体。 发布了两张表格——一张涉及环境影响，一张涉及资源消耗。 然后，一张表格以绝对值和每个 tkm 的形式描述了在生命的各个阶段产生的废物量，并将危险废物与非危险废物分开。 然后，一些人指定了不同的报废情景，例如，参考欧洲统计局的一般欧洲统计数据或可用的国家统计数据。 对世界其他地方的审慎（贬义）假设是认为所有废物最终都会进入垃圾填埋场。

案例

[1] S. Iqbal 和 N. Minkov， “计算、量化和报告‘绿色’” 电梯世界，2014 年 XNUMX 月

[2] 碳足迹