电冰箱全生命周期环境影响评价研究

摘要

随着环境与资源问题的日益严峻,人们对绿色设计与制造关注的程度越来越高。而产品生命周期评价(Life Cycle Assessment, LCA)作为绿色设计和制造实施的基础,已经成为人们研究的热点。将生命周期环境影响评价的思想运用到冰箱产品中去,从而改善冰箱产品在生命周期内的环境表现,具有重要的现实意义。本文首先分析了LCA方法的理论框架以及家电类产品LCA研究进展。然后对家电类产品LCA数据库的开发设计进行了研究。另外,研究对生命周期评价中清单数据来源的选取也进行了探讨,提出了通用的产品生命周期评价的清单数据库来源选取准则。接下来本文对电冰箱产品进行了生命周期环境影响评价。评价范围包括电冰箱生产环节、销售运输与使用环节、废弃处理等生命周期主要阶段。通过对电冰箱整个生命周期清单数据的收集,建立了典型电冰箱产品的评价模型,并建立了冰箱产品的清单数据库。对电冰箱产品的生命周期清单分析结果表明：在电冰箱的生产环节ABS件的生产消耗了最多的能量；橡胶、环戊烷等原材料的生产消耗了最多的水资源；冰箱外壳单元和隔热层的生产则会产生最多的固体垃圾和水体污染。研究结果也表明,生产更为节能的冰箱虽然会在生产环节耗费更多的资源,但是从整个生命周期来看,对环境的影响是十分有利的。本文还对电冰箱产品进行了生命周期影响评价,评价结果表明在电冰箱的整个生命周期内其对环境的影响主要表现在资源消耗方面,特别是化石资源的消耗。本文通过敏感性分析和经济性分析针对冰箱的生产环节提出改善意见。对于废弃处理环节,本文对发达国家以及中国废旧家电示范工程的废旧冰箱处理技术路线进行了分析讨论,阐明了发达国家的废旧冰箱成套处理设备由于成本较高、投资风险较大等因素并不适合在中国推广。本文的最后对研究进行了总结,并对未来的研究提出了建议与展望。

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 选题背景与意义

1.2 评估模型-生命周期评价

1.3 家电产品LCA 研究现状

1.4 本论文的研究成果及创新点

1.5 本文的基本框架

第二章 家电产品LCA 数据库设计

2.1 LCA 常用数据库介绍

2.1.1 国外数据库介绍

2.1.2 国内LCA 数据库研究的进展

2.2 家电产品LCA 数据库设计

2.2.1 家电产品LCA 数据库数据类型

2.2.2 家电产品LCA 数据库功能设计

2.2.3 数据库数据格式设计

2.3 LCA 数据来源选取准则

2.3.1 数据的可获得性

2.3.2 数据来源的统一性

2.4 本章小结

第三章 冰箱产品生命周期建模与清单计算

3.1 研究目标

3.1.1 研究目的

3.1.2 功能单元确定

3.2 研究系统边界分析

3.2.1 冰箱生命周期阶段定义

3.2.2 假设条件

3.2.3 数据分配原则

3.3 生命周期各单元过程模拟与数据收集

3.3.1 电冰箱生产环节

3.3.2 销售运输与使用环节

3.3.3 废弃处理环节

3.4 电冰箱生命周期清单分析建模

3.5 电冰箱生命周期静态清单分析结果

3.5.1 电冰箱生产环节清单分析结果

3.5.2 电冰箱销售运输与使用环节清单分析结果

3.5.3 电冰箱废弃处理环节清单分析结果

3.5.4 电冰箱生命周期总清单分析结果

3.6 不确定性分析

3.6.1 参数不确定性程度分析

3.6.2 分析方法选择

3.6.3 不确定参数概率分布函数

3.6.4 不确定性分析结果

3.7 本章小结

第四章 冰箱生命周期影响评价分析

4.1 生命周期影响评价技术步骤

4.2 本研究中所采用的环境影响评价方法

4.3 冰箱生命周期环境影响评价结果

4.4 本章小结

第五章 基于清单分析结果的冰箱产品生命周期讨论

5.1 冰箱生产环节改善措施分析

5.1.1 敏感性分析

5.1.2 经济性分析

5.1.3 结论

5.2 冰箱销售运输与使用环节讨论

5.3 冰箱废弃处理技术路线选取分析

5.3.1 国内外废旧冰箱再生利用现行技术评价

5.3.2 冰箱废弃处理技术对比分析

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

课题来源

参考文献

清单数据补全附录

1 电能消耗补全

2 制冷压缩机数据补全

致谢

攻读硕士期间发表的学术论文

攻读硕士期间参与的科研项目

上海交通大学硕士学位论文答辩决议书