设计师选材网 AHEC的可持续设计

如果可持续发展不仅仅是设计、制造和建筑领域的一个愿望，那么决策就必须建立在坚实的事实基础上。需要新的工具从许多来源带来数据，这些数据涵盖了范围广泛的环境影响。这些工具必须足够灵活，以适应广泛不同的材料和上下文，并且可访问，以便环境信息可以很容易地集成到设计过程中，而不增加额外的成本。

这是一个非常高的要求，但越来越多的科学家、行业团体、专家、政府和消费者利益团体几年来一直在努力解决这个问题。他们的努力已初见成效。这个过程中心的开发生命周期评估(LCA),一个科学方法涉及的定量数据收集和评估的所有输入和输出材料,能源和废物流关联到一个产品在其整个生命周期,这样可以确定环境影响。

LCA过程现在已被国际标准ISO14040系列所涵盖，以确保结果科学严谨，不受不同工业部门的操纵。例如，这些标准要求数据收集和分析由独立第三方进行，并接受独立专家小组的严格审查。AHEC代表美国硬木木材和单板出口商的利益，正积极推动以LCA为基础的可持续材料使用和设计方法，以帮助克服对硬木产品环境认证的普遍误解。例如，人们常常假定，由于硬木通常来自管理良好的天然林，而且“生长缓慢”，使用硬木会导致森林退化或砍伐森林。欧洲的另一个普遍假设是，由于美国硬木必须穿越大西洋运输，它们的碳足迹必须高于当地生产的材料。

这导致AHEC开始了一项全面的LCA项目，主要有两个目标:**，确保完全符合ISO14040标准，确保数据的可信性;第二，确保LCA数据以对材料规格和产品设计决策者有用的形式提供。PE国际是一家独立的公司，由于其在广泛的商业领域的LCA经验和提供创新的LCA工具的能力，被聘为该工作的承担者。其中包括PE专有的Gabi软件，它可以方便地收集和分析LCA数据，以及一个“i-report”系统，使设计人员和制造商可以访问和使用这些数据。环境保护署亦积极参与制订一套全球标准化架构，以报告环境产品声明内的低成本化学品数据。

在这个过程的开始，AHEC和PE International组织了一个由柏林大学教授Matthias Finkbeiner博士担任主席的强大的批判性审查小组，他也是ISO委员会制定国际LCA标准的主席。通过让小组尽早参与项目，而不是在项目结束时简单地征求他们的赞同，可以在方法问题出现时加以处理。当**终的LCA报告于2012年7月发布时，该小组不仅确认了其符合ISO标准，而且“发现方法的总体质量及其执行情况是**的”。

该报告全面分析了美国硬木木材对环境的各种影响。从技术上讲，这是一项“从摇篮到大门再到运输”的研究，涵盖了从森林中提取木材、在美国运输、锯木和烘干木材，然后将木材运送到主要海外市场的进口场的所有相关影响。有益于森林环境

该报告包括对土地利用和土地利用变化、生物多样性、水资源和与美国硬木供应有关的毒性影响的定性评估，表明所有这些类别的环境影响都非常低。在土地利用变化方面，报告指出，“在调查的系统中，主要材料-木材-来自自然再生森林。收获区经历了多次收获和再生长。收割后，土地被归还给森林，所以在几百年的时间里没有土地利用的直接变化。”

关于生物多样性的影响，该研究的结论是:“将任何其他商业用地转变为硬木林，很可能对土地质量产生积极影响，包括生物多样性和相关的生态系统服务。”关于毒性，它指出:“在硬木木材的生产中，没有化肥或木材处理化学品或任何其他已知的特别毒性物质。”关于水资源，它的评论是:“硬木木材的影响预计将非常低”。

虽然LCA报告定性地处理了一些影响，但定量地处理了其他影响。该报告提供了全球变暖潜力(GWP -更广为人知的名称是碳足迹)、酸化潜力(AP)、富营养化潜力(EP)、光化学臭氧生成潜力(POCP)和臭氧消耗潜力(ODP)的数值数据。它还确定了供应链上的哪些过程(林业、锯木、烧制、运输)在确定这些影响中**重要。它包括敏感性分析，以显示环境影响如何变化，根据关键因素，如物种，木材厚度，运输距离和模式。美国阔叶林品种间差异很大

从这些数据分析中得出的一个关键结论是，环境剖面的变化至少与物种和厚度的关系与运输因素的关系相同。提供“锯过的硬木木材”的平均结果可能非常误导人，需要为每个硬木品种和板厚单独报告数据。这主要是因为窑炉干燥过程消耗了大量生产和运输硬木所需的能源。

木材在窑内停留的时间也因品种和厚度的不同而大不相同。例如，对于1英寸的木材，橡木通常需要至少比郁金香木长三倍。3英寸的木材在窑中需要的时间是1英寸木材的4倍以上。

虽然窑炉干燥的影响比预期的要大，但运输对全球变暖的影响要小。即使是非常大的运输距离变化，也会导致二氧化碳排放相对较小的变化。例如，对于1”白橡木木材，运往伦敦的碳足迹(陆路运输距离720公里，海运距离6300公里)与运往波兰中部的碳足迹(陆路1265公里，海运7735公里)相差无几。即使是通过苏伊士运河和新加坡(公路2205公里，海运25000公里)将木材从美国东部一路运输到澳大利亚，其碳足迹也不会超过英国的50%。那木头的碳储存呢?

与所有木材产品一样，美国近50%的干阔叶林木材含有碳，这些碳在树木通过光合作用生长的过程中被吸收。事实上，PE收集的数据显示，美国硬木木材中储存的碳几乎总是超过了开采、加工和运输这些木材进入全球任何出口市场所需的碳排放量。

然而，所有上述关于碳足迹的观察都忽略了木材的这种存储优势。这是因为这份特殊的LCA报告的范围受到了限制，它在交付点结束——这是不可避免的，因为生产商不可能知道他们的材料将如何使用。处理、固定、深加工、使用寿命和处理方法都对碳的储存有影响。在未来对含有美国硬木的制成品进行“从摇篮到坟墓”的研究时，必须充分考虑到这些因素，然后才适宜对这种原材料的“碳中性”做出深远的断言。AHEC的研究提供了对美国硬木产品中碳含量的保守估计，为下一步的研究提供了便利。这一符合国际**做法的木材产品碳特性的处理方法得到了批评审查小组的特别赞扬:

这项研究的另一个值得称赞的方面是在模拟大气中生物源碳去除方面采取的保守方法。该研究量化了林业对生物碳的吸收，并从摇篮到大门的结果单独报告了这一点。这种对生物源碳问题的透明和公正的处理支持正确使用数据，以便今后评估美国硬木基产品的整个生命周期”。

美国硬木中碳储存的数据再次强调，在设计过程中需要考虑美国树种之间的显著差异。密度较大的树种，如橡树和山核桃，每立方米比密度较小的树种，如郁金香木和柳树，储存更多的碳。将LCA引入美国硬木的设计中

该项目的下一阶段，也是**具挑战性的阶段，旨在将生命周期思维融入包含美国硬木的产品的设计、制造和交付的所有阶段。作为**步,美国硬木木材的LCA数据被提供给供应商和说明符的PE的在线“我报告”的工具——这使特定的数据生成的单个物种,木材厚度、工艺参数(窑效率和能源等)、运输距离和模式(卡车,船舶,铁路)。此外，AHEC亦正根据环保署的各项计划，包括世邦魏理仕的环保简介，委托编制正式的环保产品声明。LCA的数据将很快被引入AHEC现有的技术物种指南和项目案例研究中，它们长期以来为美国硬木在建筑、室内和家具制造中的应用提供了指导和灵感。

然而，也许AHEC**具创新性的举措是与伦敦皇家艺术学院(Royal College of Art)和体育学院(PE)目前正在进行的一个联合项目，该项目旨在为家具设计师开发一个“i-report”系统。这是**次，这个项目将使家具设计师在使用美国硬木时，真正理解他们的决定对环境的真实和非常直接的影响。完整的报告可以在www.americanhardwood.org/sustainability/lifecycle -assessment/上找到