“绿色”自动扶梯：计算、量化和报告

如何可信地声明和比较自动扶梯和自动人行道的环保性能

通过萨沙·伊克巴尔

严格来说，没有什么是“绿色”自动扶梯，除非它有绿色的扶手，或者你的自动扶梯装饰有一些花哨的绿色栏杆或侧板。

然而，显然，每种产品和活动都会对环境产生影响，与参考或基准相比，这种影响或大或小。 因此，问题更多的是与竞争对手相比，一部自动扶梯的整体环境性能“更环保”多少（即，其潜在环境影响要低多少）。

LCA：计算和量化“绿色”

全球最公认的衡量“绿色”的科学方法是使用生命周期评估 (LCA)。 通过 ISO 14040 标准化^[1] 和 ISO 14044，^[2] LCA 允许对产品或服务的每个生命周期阶段的环境影响进行量化评估。

为自动扶梯或自动人行道系统及其底层供应链等相当复杂的产品执行 LCA 是一项艰巨的任务，需要由一到两名精通 LCA 的人员组成的核心团队进行大约 12 到 XNUMX 个月的工作，从而导致漫长的, LCA 的技术报告产生了比非 LCA 专家的共同理解所需的更多细节。

不仅是 LCA 项目核心团队，还有众多部门（研发、采购、营销、现场办公室、物流、车队经理等）、制造地点和供应商都参与其中。 这些参与者还需要接受 LCA 培训，简要了解 LCA 项目的目的，了解需要哪些数据，并建议如何实际收集这些数据。

因此，从“从摇篮到坟墓”进行完整的 LCA 需要投入大量的时间、技能和财务资源，公司最初可能不愿意承诺，除非 LCA 的明确增值变得明显（例如，当合同丢失时给能够提供更透明和可量化的环境绩效相关信息的竞争对手）。

EPD：报告“绿色”

在“绿色”建筑评级和认证计划的背景下，例如能源与环境设计领导力 (LEED)、建筑研究机构环境评估方法 (BREEAM®)、中国绿色建筑评估标签（三星级）、德国可持续建筑委员会 (DGNB System)、法国高环境质量标准 (HQE™) 或澳大利亚绿色建筑委员会创立的绿色之星，所谓的“环境产品声明”(EPD) 由于被接受 (或有助于）获得学分。

特别值得注意的是，根据 LEED v4.1 (2022)，LCA 或 EPD 因实现或有助于实现最多两分的 EPD 材料和资源 (MR) 信用而被接受。^[3]

EPD 根据 ISO 14025 进行了标准化（通常），^[4] 它们被正式命名为“III 类环境声明”，并根据 ISO 21930 用于建筑产品（特别是）^[5] 和 CEN 15804^{[6 和 7]} 是目前与建筑产品相关的最先进、最广泛和最被接受的 EPD 标准。

与完整的 LCA 报告不同，EPD 确实以更简洁、类似小册子的形式总结了 LCA 结果。 因此，不少自动扶梯制造商已经为其产品发布了 EPD 或类似 EPD 的文件^[8-11] 根据 ISO 14025^[4] 和 CEN 15804。^{[6 和 7]}

为了真正允许和支持建筑师、建筑商、规划师、公共机构或承包商做出明智的“绿色”采购决策，EPD 应该具有可比性，即 LCA 结果必须根据相同的规则和系统边界计算。 这就是所谓的产品类别规则 (PCR) 的用武之地。

PCRs：“绿色”的计算规则

PCR 定义了基础 LCA 的计算规则和系统边界（哪些生命周期阶段、信息模块和过程要纳入/排除在 LCA 研究之外），以及 EPD 中报告的格式和内容。 PCR 的存在是详细说明 EPD 的先决条件，以便符合 ISO 14025。^[4] 目前应用最广泛的建筑产品核心PCR是CEN 15804+A1^[6] 及其后继标准 CEN 15804+A2。^[7]

第一个自动扶梯 PCR 开发

29 年 2021 月 14025 日，在国际 EPD® 系统 (environdec.com) 作为所谓的 EPD 项目运营商（PO，见下文），如 ISO XNUMX 所定义。^[4] “补充”是指对 PO 的 PCR 2019:14 的补充^[12] 用于建筑产品，基于建筑产品 CEN 15804 的核心 PCR^[7] （图1）。 目前正在开发的c-PCR是基于PO所谓的通用程序指令（GPI）的要求，^[13] ISO 14025 ^[4] 和 CEN 15804^[7] 包括 EPD 的强制性独立第三方验证（图 2 和 3）。

c-PCR 中的自动扶梯生命周期模型草案（图 4）可用于第一次公开的利益相关者咨询，建议根据 CEN 15804 纳入/排除以下生命周期阶段和信息模块：^{[6 和 7]}

PO：“绿色”管理框架

PO 基本上充当 EPD 计划的行政机构； 准备、维护和传达其 GPI； 维护 PCR 文件和 EPD 的公开列表和记录； 并且需要通过公开的利益相关者协商 (OSC) 建立透明的 PCR 审查程序。 ^[4]

自动扶梯 c-PCR 咨询草案

5年2022月16日，首届扶梯c-PCR草案OSC启动，积极邀请全球至少八十余家企业、行业协会、行业互联网团体和个人参与。 它于 2022 年 XNUMX 月 XNUMX 日结束。

第二个 OSC 计划于 2022 年 XNUMX 月启动，可以使用模板提交评论，以评论 PCR 草案，该模板可从国际 EPD® 系统网站下载（environdec.com/product-category-rules-pcr/get-involved-in-pcr-development#pcrsinopenconsultation)，其中提供了最新的自动扶梯 c-PCR 草案供下载。

在 PCR 开发过程中遇到并在第一次 OSC 中解决的主要挑战和问题包括：

• 保持行业代表（自动扶梯公司和协会）、学术界、政府/非政府机构以及 PCR 委员会和利益相关方团体内的独立 LCA 专家之间的利益平衡。
• 参数（允许/不允许修改，例如，在对特定自动扶梯的能源消耗进行自定义估算的情况下）和（默认）用于能源需求的电力组合（每年千瓦时和每个参考使用寿命）和相关环境影响根据 ISO 6-25745 在模块 B3 中计算， ^[14] 以及由此产生的 EPD 之间的 LCA 结果的可比性。
• 根据 CEN 3 中定义的截止规则，包含/排除模块 B15804（维修、纠正性维护）。^[7]
• 模块 B4（更换）和 B5（翻新）之间的描述、术语“现代化”的定义以及组件的再利用。
• 根据 ISO 10421 中给出的指南，声明消费前和消费后的回收内容，^[15] 特别适用于自动扶梯和自动人行道中大量存在的各种钢和铝合金。
• 有害物质声明。
• 在使用阶段使用溶剂（例如石油溶剂油、煤油、“煤油”等）导致挥发性有机化合物 (VOC) 直接排放到空气中。
• 自动扶梯子系统、部件和零件在使用阶段和使用寿命结束时的废物处理指南。
• 通用背景生命周期清单 (LCI) 数据库的选择和使用也涉及自动扶梯制造商和组件供应商之间的信息交换。

促进知情的“绿色”采购决策

在实践中，自动扶梯 EPD 和其中包含的相应 LCA 结果到目前为止（如果分别使用 PCR 2019:14 CEN 15804^{[6 和 7]} 直接开发 EPD，而不是为第一个 OSC 提供的自动扶梯 c-PCR 草案）由于功能单元、计算规则、默认值、假设、背景生命周期清单 (LCI) 的差异，很难或几乎不可能进行比较数据、系统边界或应用的分配和截止规则。

“功能单元”（或简称FU）定义为产品的量化性能，作为产品生命周期环境声明中的参考单元。 其主要目的是为自动扶梯 LCA 结果的输入和输出流（材料、能源、废物、排放等）和任何其他信息标准化以生成在共同基础上表达的数据提供参考。^{[6、7 和 13]}

在为第一个 OSC 提供的自动扶梯 c-PCR 草案中， “自动扶梯的功能被定义为在倾斜（或水平）轨道上运送乘客。 因此，FU 被定义为一名乘客在一米内的运输，即在倾斜（或水平）轨迹上的乘客米 [pm]”。

根据为第一个 OSC 提供的自动扶梯 c-PCR 草案， “LCA 结果应按 FU 显示，即按 1 [pm] 显示。 为此，首先应计算 [pm] 的总量（也称为“运输价值”，简称 TV），然后通过 TV 除以各自的输入和输出以获得每个 FU 的 LCA 结果。

TV应按以下公式和参数计算： 电视=L*N*d_OP*RSL

其中：

• L——自动扶梯/自动人行道的长度 [m]，基于产品规格； 当所研究的系统倾斜时（对于自动扶梯和倾斜的自动人行道），长度应计算为上升 (H) 除以倾斜角 (α) 的正切，即 L=H/tan(α)

• N——根据 ISO 25745-3，每天平均运送的乘客数量，^[14] 表 A.1

• d_OP – 每年的运行天数，基于产品规格

• RSL – 以年为单位的参考使用寿命，基于产品规格 

由于引入了统一的 FU 和新的 c-PCR 引入了 TV 的概念，自动扶梯 EPD 现在应该更容易比较，支持 ISO 14025 的关键目标之一^[4]，在其第 4b 条中说明，即： “[…] 帮助购买者和用户对产品进行明智的比较； [……]。”

这表明尝试比较使用 CEN 15804 开发的现有 EPD^{[6 和 7]} 直接，即在第一个 OSC 可用的自动扶梯 c-PCR 草案存在之前，例如 OTIS Link™ 自动扶梯的 EPD 比较^[10] 和 Schindler 自动扶梯 9300-11/-15，^[11] 它们都声明了相同的典型应用（商店/购物中心）、参考使用寿命（20 年）、上升（4.5 m）和倾斜（30º），因此计算长度相同（7.8 m），如下表 2 所示，显示了如何计算 TV 值，以人公里 [Pkm]（而不是人米 [Pm]）表示：

尽管应用了不同的每天乘客数 (N)、每年运营天数 (dop)、背景 LCI 数据库和不同地理区域（中国除外）的电力组合，模块 B6 的生命周期电力消耗因此可以归一化通过电视，如下表：

Schindler 产品每 Pkm 的特定寿命电子消耗高出约 2.6 倍，这可能是由于运行模式（睡眠模式与连续运行）的差异所致，尽管有关运行模式和能源计算的更多详细信息根据 ISO 25745-3^[14] 分别在 Otis EPD 中声明的作者不可用。^[10]

在地理上，模块 B6 的统一 LCA 结果指标，例如全球变暖潜能值 (GWP)，通常称为碳足迹 (CFP)，现在可以通过将每 Pkm 的生命周期耗电量乘以常见排放因子来获得 ( EF)，例如在 Otis Link™ EPD 中声明的^[10] 中国（0.826 kg CO2 eq./kWh）、美国（0.520 kg CO2 eq./kWh）和欧洲（0.401 kg CO2 eq./kWh）如下：

需要注意的是，为了比较，ISO 14025^[4] 需要考虑所有生命周期阶段并分别说明，即 “不基于涵盖所有生命周期阶段的 LCA 或基于不同 PCR 的 III 类环境声明是可比性有限的声明示例。” 如果尝试将中国作为一个地理区域，并通过将模块 B3 排除在迅达 EPD 的系统边界之外^[11] 并采用表 4 中 Schindler 产品模块 B6 的 GWP 结果，将获得以下估计结果：

表 5 表明，与奥的斯产品相比，迅达产品每公里的估计总碳足迹 (CFP) 高出近 3 倍，尽管事实上迅达产品的重量减轻了约 1 mT（表 2），并且 GWP - 总指标符合 CEN 15804+A2^[7] 包括生物源碳（GWP-biogenic）和来自GWP-土地利用和土地利用变化的碳（GWP-luluc），这些在CEN 15804+A1的GWP指标中没有考虑。^[6] 如果不对购买者和 EPD 用户通常无法访问的基础 LCA 报告进行进一步详细分析，则很难解释 CFP 显着升高的原因，并且可能也可能植根于应用在不同背景的 LCI 数据库 ^[10] 和 ^[11] （表 2：GaBi LCI 数据库^[16] 分别是 Ecoinvent LCI 数据库^[17]) 和操作模式的差异（睡眠模式与连续操作）。

无论如何，以上示例说明比较根据 CEN 15804 制定的 EPD^{[6 和 7]} 如果无法访问基础 LCA 报告，尤其是有关操作模式和应用的参数值的详细信息，以及根据 ISO 6-25745 为模块 B3 的能量计算所做的假设，这并不是微不足道的。^[14] 满足 ISO 14025 的更简单、更直接的比较^[4] 通过应用正在开发的新自动扶梯 c-PCR 来实现比较 EPD 以做出明智的购买决策的关键目标仍有待证明。

案例

[1] ISO 14040: 2006 环境管理——生命周期评价——原则和框架

[2] ISO 40044:2006 环境管理——生命周期评价——要求和指南

[3] LEED v4 建筑产品披露和优化 - 环境产品声明 (usgbc.org/node/2616376?return=/credits/new-construction/v47material-%26-resources 于 17 年 2022 月 XNUMX 日访问）

[4] ISO 14025:2006 环境标签和声明——III型环境声明——原则和程序

[5] ISO 21930: 2017 建筑施工的可持续性——建筑产品的环境声明

[6] CEN 15804: 2012+A1:2013 建筑工程可持续性——环境产品声明——建筑产品类别核心规则

[7] CEN EN 15804:2012+A2:2019/AC:2021 建筑工程可持续性——环境产品声明——建筑产品类别核心规则

[8] EPD KONE TravelMaster™ 110 和 110T（environdec.com/library/epd6533 和 environdec.com/library/epd6370 均于 17 年 2022 月 XNUMX 日访问）

[9] EPD TransitMaster™ 140 和 140T（https://cer.rts.fi/wp-content/uploads/rts_84_20-kone_transitmaster_140_epd_22-03.pdf 和 environdec.com/library/epd5304，均于 17 年 2022 月 XNUMX 日访问）

[10] EPD Otis LINK™ 自动扶梯 (environdec.com/library/epd5405 于 17 年 2022 月 XNUMX 日访问）

[11] “EPD-like” Environmental Fact Sheet (EFS) Escalator Schindler 9300-11 / -15（1.0 版，2018 年 XNUMX 月，奥地利维也纳 Schindler Fahrtreppen International GmbH，由瑞士巴塞尔 IQ Consult GmbH 编制）

[12] PCR 2019:14 国际EPD®系统的建筑产品（版本1.2.3，environdec.com）

[13] 国际 EPD® 系统的通用程序说明 (GPI)（4.0 版，日期为 2021 年 03 月 29 日。environdec.com）

[14] ISO 25745-3:2015 电梯、自动扶梯和自动人行道的能源性能 – 第 3 部分：自动扶梯和自动人行道的能源计算和分类

[15] ISO 14021:2016 环境标签和声明

[16] GaBi LCI数据库（sphera.com/product-sustainability-gabi-data-search/)

[17] Ecoinvent LCI 数据库（ecoinvent.org）

也可以参考： “绿色”电梯：计算、量化和报告