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什么是健康绿色的地面材料 – LEED篇(LEED标准对于地面材料的要求)

一、WHY FLOORING 我们为什么关注地面材料

地面材料中最主要的就是地板和地毯两种,它们对于我们的环境的影响涵盖了整体生命周期。

·原材料获取过程中:不管使用木材、塑料、尼龙、橡胶、石英、金属等材质,都是一个向自然界索取的过程。

·产品生产环节中:能源、水和其他添加物被用于生产,工业废弃物也同时产生。

·选择设计地面材料时:需要考虑到地面与墙体、天花板等其他建筑表面之间的关系。

·在使用过程中:需要根据类型做不同的维护。

·最后当产品到达设计使用寿命时:需要考虑怎样回收、再用或者废弃。


二、SCOPE 本文讨论范围

USGBC发布过多个版本的LEED标准,目前大部分注册和认证的项目以v4.1为主,因此这次的分享将主要以LEED v4.1为依据,同时本文也仅讨论用于建筑物室内的地面材料。

LEED的划分标准是以建筑对环境的影响来进行的:与地面材料设计、施工、运维关系最为直接的是以下两个类别:Materials and Resources(材料与资源),Indoor Environmental Quality(室内环境质量),有较为间接关系的还有能耗。

三、A CLOSE LOOK AT LEED 细看LEED对应要求

地面材料选材决定了该材料是否满足业主设计和运维要求,是否保证居住者舒适和健康,在达到设计使用寿命时能否被闭环运用 —— 即能否满足LEED要求。

1、低挥发、低逸散性

Low emitting(低挥发/低逸散)一般是大家首先能想到的LEED对于地面材料的要求。不健康的材料在某些状态下会释放出挥发性有机物,对于施工者和居住者都极为有害。这些挥发性有机物可能是在生产过程中被添加的,用于粘合、染色、提高或稳定性能也可能是在施工过程中被使用的粘合剂或缝合剂中所含有的。新建建筑会使用地面材料,既有建筑在使用一段时间后也有可能会需要修复或更换老旧的地板或地毯。LEED v4.1针对新建建筑以及运行维护都对此有相应规定,具体在BD+C或ID+C标准中对应EQ中Low Emitting Materials(低挥发/低逸散材料)的得分项,在O+M标准中对应MR中Purchasing – Facility Maintenance and Renovation (采购 – 设施维护和改造)的得分项。

LEED要求大家在选择地面材料时选择经过常规挥发/逸散评估的产品。所谓常规挥发/逸散评估,指的是该款地面材料必须按照加利福尼亚州公共健康部 (CDPH) 标准方法或类似相合标准方法,使用适用的暴露环境模式进行测试并确认符合标准。在选择地面材料时,很多人也许不太清楚产品是否经过并通过了测试,比较简单的做法就是选择经过符合CDPH测试的认证产品。LEED认可的标准有FloorScore,Green Label Plus,NSF/ANSI 332,SGS Indoor Advantage Gold等,USGBC网站在对应的得分项网页里有一个“第三方认证标识表”可以下载参考,比如以下的一款地板和一款地毯产品就是符合LEED v4.1要求的。

在住宅居家环境中,有时会使用到纯天然材料的地毯,比如羊毛地毯。这样纯天然的地毯固然本身不会释放任何有毒的挥发性有机物,但是纯天然的地毯往往成本高昂,日常维护难度和成本也很高。需要注意的两点是:第一不要使用含有甲醛的地毯胶,第二纯天然的地毯易吸附灰尘、污物等。如果纯天然材质的地毯如果被用于带有大量挥发性有机物的环境,将成为一个吸收挥发性有机物的载体。因此,应该要结合材料价格和使用环境进行天然材料地毯的选用规划。

2、选择披露全生命周期环境影响信息的材料

如本文开头所说,地面材料产品在整个生命周期内对环境都会产生影响,可能是正面的或是反面的。LEED希望选用那些主动披露产品影响的产品和材料,如果有可能的话多选择具有正面影响的产品和材料。这其实对应BD+C和ID+C标准中MR-Building Product Disclosure and Optimization Environmental Product Declarations (建筑产品的分析公示和优化 - 产品环境要素声明)。

LEED的这个得分项包括了两部分。

·第一部分为EPD,全称Environmental Product Declaration (EPD),产品环境要素声明。EPD是根据指定的ISO标准和PCR(定义了申明范围、系统边界、衡量方法、影响指标等技术规范)完成的对材料的生命周期的评估报告,符合LEED要求的产品必须完成至少从摇篮到大门(cradle to gate)范围的EPD。所谓的摇篮指的是原材料的采掘,大门指的是工厂大门——即把成品运输出去之前。当然能提供从摇篮到坟墓(原料开采到报废)的全生命周期的影响公示是最好的。

作为业主或设计者,我们选择地面材料的时候,可以不仅仅在样式、材质、价格上做选择,而是可以花一部分时间关注一下材料到达项目工地之前发生了什么。这其实不仅仅是考验了业主和设计者,也在考验厂商。如果没有意识,可能一个地毯厂商其实也不知道产品里用的尼龙从哪里来,生产过程用了多少能源和水,排放了多少温室气体,有没有工业排污等等。EPD的出现让企业更严格控制自己的供应链,让业主和设计者可以做更负责的选择。

·第二部分为优化。就是说在那些披露了环境影响的产品中选择表现优于行业水平的材料。比如每平米地砖使用60年从摇篮到坟墓的全生命周期所造成的温室气体排放是15.1 kg CO2e,那么选择表现比这个行业标准高的地砖在温室气体排放方面就是好。当然环境影响包括了不同方面,每一项都要求最好可能意味着更高的设计成本。LEED认为有三个方面超过行业水准就是优化的选项。

3、选择披露材料成分信息的地面材料

地面材料五花八门,其成分似乎是一个谜,往往被冠上商业机密的帽子而不为人知。于是很多问题就应运而生,实木地板的成分真的就只有木头吗?高强度复合地板究竟复合了哪些成分?自流平(self-leveling floor)到底是水泥好还是环氧树脂好?地毯能不能安全地让孩子躺上去玩?这些问题出现的原因就是大家不知道这些地面材料里面的成分,大部分厂家可能以产品机密搪塞了过去,去求助网络也往往只能得到一些片面的回复。

面对这种情况,LEED认为列出产品的化学成分,可以帮助大家在设计要求限定下选择更健康的产品,尽可能减少有害物质的使用和产生。要做到符合LEED要求,必须按一定要求披露产品中的含量在0.1%以上的化学物质:生产商需要公布每一个化学物质名称、对应的CASRN编码、比例、用途、已知的健康危害,这样的要求避免了某个化学物质用了俗名、替代名、商品名等混淆不清的可能性。对于真正注册过的知识产权或商业机密成分,LEED允许隐去成分名称和CASRN编码,但必须披露这个成分的用途和比例数量。企业可以按这个要求提供成分清单,也可以按HPD(Health Product Declaration,健康产品声明)的要求去填写,或者取得Cradle to Cradle(从摇篮到摇篮)指定级别的认证。

其实在LEED v4.1刚发布的时候,市面上符合这样要求的产品非常少。行业厂商有两个最大的顾虑。

·第一, 如果大家看到我们的产品成分是不是都可以仿造我们做出一样的产品?大家可以看一下以下一个符合LEED v4.1要求的HPD,这是一款PVC底背的地毯产品。

它所含有的化学物质清单如下:

·CALCIUM CARBONATE(碳酸钙),CASRN ID: 1317-65-3,39.6%

·PVC,CASRN ID: 9002-86-2,31.8%

·BIS(2-ETHYLHEXYL) TEREPHTHALATE(对苯二甲酸二辛酯),CASRN ID: 6422-86-2 21.9%

·EPOXIDIZED SOYBEAN OIL(环氧大豆油),CASRN ID: 8013-07-8

·SOLID GLASS AND GLASS / MINERAL FIBER (玻璃/矿物纤维),CASRN ID: 65997-17-3,4.7%

·C9-11-BRANCHED ALKYL BENZOATE(C9-11-支链烷基苯甲酸酯),CASRN ID: 131298-44-7,3.2%

·NYLON 6(尼龙6),CASRN ID: 25038-54-4,1.9%

即便看到了它所有的化学物质想要炮制出一摸一样的产品的可能性大家觉得有多高?地毯除了配方,整个生产过程中在什么温度条件下发生怎样的化学反应,都是很复杂的过程。

·第二,如果大家看到我们的产品中有一个化学物质会致癌,会不会影响我们的销售?首先我们要知道致癌物有不同的种类,可能致癌,确定致癌等等,在信息披露时可以也是最好区分描述的。其次,接触到致癌物,并不是说就一定会得癌,这与不同人本身健康状况、接触频次、剂量、温度、湿度等都非常大的关系。致癌化学物质,其实是增加的基因变异的几率,并不构成直接的因果关系。

刚才那款地毯产品成分中包括了一个致癌物:矿物纤维 —— H351,级别2B,有可能致癌。这是一个什么概念呢?腌肉制品里所含的亚硝酸盐是级别2的致癌物,属于2A,即很可能致癌。级别1中现在已知的确定的致癌物中包括了很多更常见的东西,如酒精、烟草、乙肝病毒等。所以披露信息并不等于说厂家在销售有毒有害的产品

信息披露,并不是LEED“原创”出来的要求。美国加州65号倡议(Proposition 65)规定,销售商品中如果含有致癌物、造成胎儿缺陷等问题时必须清晰给出说明。这个倡议很早就有了,到1987年时成了一条加州的法律,违法者可以处以最高每天每次2500美金的罚款。对于需要标注的化学物质每年至少做一次更新,目前涉及到900多种。比如在加州,你去买一包螺丝,可能会在包装袋上看到,本品含有已知的致癌物铅。信息披露的好处在于,促进了一大批工厂创新求变,目前加州俨然成为了美国在健康环保领域的领先者

同样随着LEED v4.1对于市场提出了更高的要求,这几年主动披露产品信息的产品越来越多,提高了生产者关注末端消费市场的意识。上述我们一直在讨论的这款地毯产品,改变了传统使用邻苯二甲酸酯作为塑化剂的生产方式,而是选择了安全的环氧大豆油,这就在HPD中得到了呈现。同时这款地毯产品还是拿到了Green Label Plus认证的,说明了它达到了LEED规定的低逸散/挥发的要求。

4、更负责的产品原材料的选择

产品生产需要原材料,比如地板需要木材、石材等,地毯往往是石油产品。原材料的选择也是LEED关注的方向。在LEED v4.1 BD+C和ID+C标准中MR - Building Product Disclosure and Optimization Sourcing of Raw Materials(建筑产品的分析公示和优化 - 原材料的来源和采购)以及O+M标准中MR - Purchasing – Facility Maintenance and Renovation (采购 – 设施维护和改造)的得分项中有相应的规定。

与地面材料最息息相关的可能就是Forest Stewardship Council(FSC,森林管理委员会)。FSC认证的木材来源于被负责任地种植和维护的森林,选用FSC认证的木制地面材料符合LEED要求

还有就是使用了含有回收物质成分的产品,比如选用带有含有回收的尼龙或PVC成分的地毯,或者含有回收木材成分的复合地板等等都是很好的选择。

由于竹子生长速度很快,属于快速可再生资源,这几年选用竹制地板的人也多了起来。FSC对竹制产品也做认证,此外“可持续农业网络”(Sustainable Agriculture Network) 的“可持续农业标准” (Sustainable Agriculture Standard)也有对竹制产品的认证,选用取得任意一个认证的竹制地板产品都被LEED所认可。

LEED还很关注产品废弃环节,比如地毯生产过程往往用到大量能源和水源,回收还有使用价值的地毯既有环境利益,又有经济利益。但是由于地毯重量体积大,一般业主在需要更换地毯时,或者施工拆迁处理时处理起来有难度。LEED对于那些可以承诺回收的产品给予鼓励,厂家可以自行负责回收产品,或者通过合作的第三方回收产品,比如地毯公司Interface和Tarkett都有这类回收项目,把自家的地毯产品回收起来。再看回加州,加州于2017年通过AB 1158法令,设立了加州范围内地毯回收率目标,要求地毯生产企业按州目标比例对应进行回收。配套的加州AB 2398法令,规定从2019年起,在加州销售或者运输到加州进行售卖的地毯,每平方码(0.84平米)需要加收0.35美金,这个价格不包括在商品价格中,而要在提供给购买者的发票上单独列出来。这两条法令目的就在于提高地毯回收率,减少购买使用新地毯。

加州鼓励选用含有回收成分的地毯,并回收旧地毯的海报。

这里补充说明一下,在LEED BD+C或ID+C MR中“营建和拆建废弃物管理”部分有先决条件和得分项,在LEED O+M中对应为MR – Facility Maintenance and Renovation Policy先决条件和Solid Waste Management得分项。这些要求都要求项目在新建或者翻新改扩建时关注对于材料的循环利用,很多地面材料如果保护得当完全有被再利用或者再次成为原材料的可能性。

5、建筑内地面的维护与清洁

和建筑立面相比,地面被更频繁地直接接触和使用,因此地面往往需要更多的维护与清洁。比如光滑防水的石材地面材料一般可以用普通清水清洁,木制地板一般需要定期吸尘,而地毯除了吸尘之外如果沾染了污渍往往要使用专门的清洁用品。因为日常使用对地面材料造成的表面都会造成磨损,选择不同材质的地面材料决定了耐磨程度,需要配合定期的抛光、打蜡、美缝、修补等。设计阶段除了考虑颜色、强度、防水、防火等常规需求外还需要结合使用频次、建筑设计使用寿命、维护难度、维护清洁成本等做综合考虑。LEED考虑到了地面的清洁工作,在O+M中有一系列Green Cleaning(绿色清洁)的要求,包括了先决条件和三条得分项,足以可见LEED对这部分的重视度。

先决要求部分要求项目指定针对后三条得分项的计划措施,包括清洁效果评估、清洁产品与材料、清洁设备。最好的方法就是在设计阶段考虑到后期运行阶段的绿色清洁目标,为后期运行提供一个前期有利的保障,而不是等项目到了实际运行或者想要获得LEED O+M时再进行改建,这时的改建成本就比较高了,而且会对建筑中的入住者造成一定影响。LEED希望采购的清洁产品和材料可以满足绿色的标准,以减少对环境、入住者的健康影响。同时LEED希望减少清洁设备产生的化学、生物和微粒污染物,减少噪音和员工疲劳等等。

友情提示,LEED BD+C和ID+C创新项中LEED O+M Starter Kit列出了O+M要求的5个政策文件,每完成2个可以得1分,最多2分,其中就包括了绿色清洁政策。

6、地面材料的反射率

这是BD+C或ID+C中EQ-室内照明要求里的一条,目的是选择反射率较高的材料,提供较高质量的室内照明、改善住户的舒适度。反射率较高的材料可以将一般点状、条状的照明光源更平均地反射到室内,LEED在这条要求中对于墙面、顶面、地面都是有相求的,其中对于地面材料的要求是反射率超过25%。如果有反射率的信息说明可以拿来采用,如果没有的话,项目团队可以根据IES的要求安装样品并按要求进行测量。

7、地面材料对能耗的影响

地面材料究其本质也是一种蓄热体(thermal mass),但不同的材料的比热肯定不同,是不是需要在昼夜温差较大的地区选择一些可以能够较多蓄热的材料?比如混凝土地面可以吸收大量热量并缓慢释放,而木地板不太能吸收很多热量,进而导致周边环境迅速升温。不同的材料放进能耗分析模型,是可以比较出差异的。

四、写在最后——LEED 和 WELL 之外

无论是上一期WELL所推崇的健康绿色的地面材料,还是LEED所认同的理念,都无法穷尽什么是最健康绿色的选择。很多时候,因为项目的特殊性,地面材料选择是一个综合系统的思考过程。

比如这几年,使用地暖的建筑慢慢增加,在地暖上到底是用什么地面呢?最好的是石材的瓷砖,导热快,也没有有机物释放的风险,但是材料和人工成本很高,不是所有业主可以承担的。实木地板也相对健康,但面临热胀冷缩变形风险,复合木材有人担心高温下甲醛释放进而选择较贵的竹制地板,但是竹制地板在高湿度环境下会开裂,于是就有人选择水泥自流平加覆膜PVC的做法。铺设在地暖上的地板,一般无法再加基底(subfloor),否则会影响导热,传统的钉子安装地板的方法就无法使用。使用胶水安装就会有潜在的挥发性有机物风险,预制的搭扣式(tongue and groove)安装就是相对降低健康风险的。

业主、设计师、使用者都应该做有知情权的选择,在可行的范围里选择最适合使用需求的地面产品。感谢LEED,WELL这些标准向市场提出了新的标杆要求,让行业变得日趋成熟和透明,促进了行业的创新发展。

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