作者：顏鷹 趙志強 蔣建平 單位：浙江省標(biāo)準化研究院

產(chǎn)品生命周期（從原材料獲取、制造、運輸、使用到最終的廢棄處理）的所有環(huán)境因數(shù)，同時要求量化表示以下的環(huán)境影響指數(shù)：自然資源損耗指數(shù)（NRD）、能耗指數(shù)（ED）、水資源損耗指數(shù)（WD）、全球變暖潛力指數(shù)（GWP）、同溫層臭氧層消耗潛力指數(shù)（ODP）、空氣毒性指數(shù)（AT）、水資源毒性指數(shù)（WT）、光化學(xué)臭氧生成指數(shù)（POC）、空氣酸化潛力指數(shù)（AA）、水資源富養(yǎng)指數(shù)（WE）、有害廢物生成指數(shù)（HWP）。機電產(chǎn)品生態(tài)數(shù)據(jù)庫用于管理機電產(chǎn)品生命周期評價過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)，如材料、產(chǎn)品或事件在整個生命周期過程的環(huán)境負荷數(shù)據(jù)、評價方法指標(biāo)體系、評價項目信息、模型計算及圖表等。對機電產(chǎn)品中的常用材料、加工工藝、典型產(chǎn)品作為構(gòu)建生態(tài)數(shù)據(jù)的對象，生命周期制造、運輸、使用、報廢4個階段出發(fā)，構(gòu)建對環(huán)境影響指標(biāo)的生態(tài)數(shù)據(jù)庫。該生態(tài)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建對評價指標(biāo)重點考慮是環(huán)境影響指標(biāo)，對經(jīng)濟指標(biāo)和技術(shù)指標(biāo)暫不作考慮[4]。

數(shù)據(jù)庫構(gòu)建對象機電產(chǎn)品生態(tài)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建范圍涉及機電產(chǎn)品常用的原材料如鑄鐵、壓鑄鋁等；機電產(chǎn)品常用的加工工藝，如鍛壓、鑄造等；機電產(chǎn)品基礎(chǔ)標(biāo)準件，如螺釘、螺栓等。

涵蓋過程從整個全生命周期考慮生態(tài)數(shù)據(jù)庫架構(gòu)建設(shè)，涵蓋過程包括制造階段、銷售階段、使用階段、壽終階段等4個階段[5-6]。（1）制造階段：重點考慮原材料獲取、加工工藝和流程、資源的消耗以及有毒有害物質(zhì)的排放等因素，也考慮把（原）材料/組件從供應(yīng)商運到制造工廠的運輸過程。（2）銷售階段：重點考慮將產(chǎn)品銷往歐盟等市場的運輸過程，同時也考慮了歐盟市場內(nèi)銷售過程，此外也考慮了包裝過程。運輸過程的環(huán)境影響主要從運輸方式和運輸距離2個方面考慮。運輸方式主要有海運、空運、公路運輸?shù)榷喾N方式，運輸設(shè)備本身的能效也是需要考慮的；運輸距離主要采用平均距離方法進行估算，對于部分運輸距離較遠的零部件單獨進行計算。（3）使用階段：從使用壽命、每年使用時間、運行狀態(tài)（開機、待機及關(guān)機模式）、能效水平等角度考慮綜合考慮使用階段對環(huán)境的影響。此外考慮了使用階段必需的消耗品以及有害物質(zhì)的排放，比如冷凍油、潤滑油的消耗以及氟利昂等有害氣體的排放?？紤]到產(chǎn)品都是在歐盟使用，電力數(shù)據(jù)選擇歐盟數(shù)據(jù)。（4）壽終階段：主要考慮了WEEE指令的要求，指出部分必須除去的部件，并需要考慮零部件的回收利用。回收利用方式包括填埋、焚燒、重新熔化等多種方式。同樣，由于回收工作主要是在歐盟進行，因此回收過程的電力消耗也采用歐盟電力數(shù)據(jù)。

輸出指標(biāo)從資源能源消耗、對空氣影響、對水影響、有害物質(zhì)生成等方面考慮輸出指標(biāo)[7]。（1）資源能源消耗：①材料消耗（RMD）：考慮某資源的儲備量大小以及當(dāng)今經(jīng)濟的消費率，計算資源消耗。②能量消耗（ED）：在產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)所消耗的能量，不管是來自燃料（石化或者其他）的燃燒，還是其他來源（水能、潮汐能、太陽能和風(fēng)能）。同時，還考慮到原料中潛在的能源（產(chǎn)生中原料的消耗過程，壽終階段就是典型）。③水資源消耗（WD）：計算水的消耗，如水源類型或質(zhì)量（飲用水、工業(yè)用水）。（2）對空氣影響：①溫室效應(yīng)（GWP）：在產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)向大氣空間排放導(dǎo)致全球變暖的氣體含量。②臭氧消耗（ODP）：計算放出的氣體對同溫層中臭氧層的損耗的影響。③空氣毒性（AT）：在考慮到大氣所能容忍的最大排放量和吸收量時人類生存環(huán)境中的空氣毒性。④光化學(xué)臭氧形成（POC）：計算光化學(xué)臭氧（煙霧）的潛在形成，因為排放的各種氣體在太陽紫外線的作用下，會在底層空氣中的氧化劑。⑤空氣酸化（AA）：表示氣體排放到大氣之后對空氣的酸化影響。（3）對水的影響：①水體富營養(yǎng)化（WE）：計算各種經(jīng)排水道排放的物質(zhì)對湖水和海水的水體富營養(yǎng)化（營養(yǎng)元素的富集）。②水毒性（WT）：在考慮到大氣所能容忍的最大排放量和揮發(fā)量的情況下水的毒性。（4）有害物質(zhì)生成（HWP）在整個產(chǎn)品生命周期內(nèi)所產(chǎn)生的危險廢物的總質(zhì)量。

建設(shè)方法

1原材料和加工工藝數(shù)據(jù)庫用來實現(xiàn)機電產(chǎn)品原材料清單數(shù)據(jù)的輸入和計算，負責(zé)計算和保存各原材料和加工工藝環(huán)境污染和能源消耗情況，此數(shù)據(jù)庫的建設(shè)工作是一個不斷積累完善的過程。

1.1原材料和加工工藝數(shù)據(jù)收集對數(shù)據(jù)的收集首先要識別出機電產(chǎn)品原材料的主要組成部分，原材料一般是一次或者二次資源或能源，通常作為公共生產(chǎn)的基礎(chǔ)材料，其環(huán)境性能由社會生產(chǎn)的總體水平?jīng)Q定，不能由某個生產(chǎn)企業(yè)提供，而應(yīng)以社會生產(chǎn)的平均水平作為清單分析的數(shù)據(jù)來源，這些數(shù)據(jù)存儲在公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中，因此不需要對這一階段的數(shù)據(jù)進行收集；對原材料的每個制造階段分解為小單元，識別每一單元過程的輸入輸出，然后將單元過程進行分類匯總就得到原材料制造階段的數(shù)據(jù)清單。這一階段的數(shù)據(jù)收集主要是到原材料生產(chǎn)的地方根據(jù)實際情況錄入，同時檢索特征數(shù)據(jù)庫中是否存在類似元件和材料，如若存在則可以直接調(diào)用其清單分析結(jié)果，這樣大大簡化了此階段的數(shù)據(jù)收集工作；對原材料運輸過程的數(shù)據(jù)收集主要是收集運輸過程的燃料消耗、有毒氣體排放。這部分數(shù)據(jù)可以通過輸入運輸工具、運距和裝載率等因素直接調(diào)用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中存入的相關(guān)數(shù)據(jù)。

1.2清單數(shù)據(jù)處理、影響評價和解釋評價清單數(shù)據(jù)處理的一個重要任務(wù)就是將非終端輸入追溯到終端輸入，將非終端輸出延伸到終端輸出；影響評價是根據(jù)清單分析后所提供的物料、能源消耗數(shù)據(jù)以及各種排放數(shù)據(jù)對產(chǎn)品所造成的環(huán)境影響進行評估，即實質(zhì)上是對清單分析的結(jié)果進行定性或定量排序的一個過程；解釋評價主要是識別、評價和選擇減少研究系統(tǒng)環(huán)境影響或負荷的方案，確定和評價與減少能量和原材料使用有關(guān)的環(huán)境影響的機會，包括識別產(chǎn)生重要的資源耗損的資源類型、對環(huán)境產(chǎn)生重大影響的環(huán)境影響類型以及識別產(chǎn)品全生命周期中對環(huán)境和資源損耗構(gòu)成最大影響的生命過程。由于影響評價對通過各種指示因子表達的環(huán)境影響已經(jīng)進行標(biāo)準化和權(quán)重處理，因此可以直接通過數(shù)值大小的比較進行重點問題的識別[5]。

2典型零件數(shù)據(jù)庫：機電產(chǎn)品中常用和通用的零配件建立生態(tài)數(shù)據(jù)庫

2.1數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù)收集是生態(tài)評估工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，重點考慮兩方面的內(nèi)容，一方面是基于企業(yè)BOM表的材料清單；另一方面是生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)，主要考慮生產(chǎn)加工過程中能耗以及有毒有害物質(zhì)的排放。需要注意的是，材料清單和生產(chǎn)工藝信息要求和格式不是固定的，需要隨產(chǎn)品種類的不同而進行調(diào)整，比較適合機械加工過程。調(diào)整原則和目的是盡量能快速、有效的收集到產(chǎn)品生命周期特別是制造階段對環(huán)境會產(chǎn)生影響的信息。2.2建模（1）建?；驹恚篏abi3生態(tài)評估的建模，首先是對實際的生命周期環(huán)節(jié)的一種模擬，通過采用方案（Plan）、工藝（Process）、流（flow）3個基本要素的不同組合模擬實際的生命周期環(huán)節(jié)。其中，方案也可理解為計劃，一個模型只能有一個總的計劃，但可以有多個子計劃；工藝（Process）也可理解為過程，是組成一個方案（Plan）的重要部分；流（flow）不僅僅是組成工藝（Process）的重要組成部分，也是連接工藝以及工藝和方案的紐帶。（2）建模一般方法：根據(jù)EuP指令的要求，定量化生態(tài)評估需要考慮制造、銷售、使用、廢棄等過程對環(huán)境的影響，因此一般應(yīng)將這幾個環(huán)節(jié)作為僅次于最終方案的子方案，每個環(huán)節(jié)一個方案，如圖2所示。在每個子方案中，再根據(jù)過程的不同進行分解并考慮是否由必要建立新的方案。以制造過程為例，不僅可以按照材料建立子方案，也可以按照零部件建立子方案。