建筑“材料护照”能否让楼宇变身可循环材料库?

湖州
建筑“材料护照”能否让楼宇变身可循环材料库?

建筑“材料护照”正成为应对建筑行业资源浪费的新方案。该概念由欧洲“建筑即材料银行”(BAMB)研究项目提出,旨在为每块建材和构件建立伴随其全生命周期的数字档案,记录其来源、成分、性能及拆装指引,从而在建筑拆除时实现安全回收与重复利用。

建筑业是全球资源消耗与碳排放的主要领域之一,消耗超40%的地球原材料,产生约三分之一全球废弃物,并贡献近40%能源相关二氧化碳排放。麦肯锡估算显示,目前仅约1%的拆除建材被直接再利用,大量材料被降级粉碎后用作路基或地基填充,导致原有能量与价值流失。

材料护照可为建材提供唯一数字身份,详细记载化学成分、结构性能、环境影响、连接方式、当前状态及在建筑中的位置,并可关联施工图纸、三维模型与拆装说明。研究人员将其与建筑信息模型(BIM)技术结合,使数字模型成为实时库存清单,直观展示材料分布与回收路径,部分研究亦探讨引入技术保障记录安全。

在实际应用中,苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)研究人员于2022年以小型木质测地线穹顶进行试点,每个构件刻有二维码,扫码即可访问在线材料护照。商业平台Madaster则可从BIM软件导出的IFC模型或电子表格自动生成材料护照,用户可自定义包含的材料、循环性指标、环境影响与财务价值等信息,系统会生成循环指数并提供二维码链接至完整档案。

大规模推广仍面临多重障碍。数据缺口为首要难题,现存大量建筑建于结构化记录理念普及之前,激光扫描或探达测绘仍需大量人工介入,且部分材料的可重复使用状态需待拆除作业展开后方能确认。标准化缺失是第二道关卡,各商业平台与学术团队采用不同模板,术语使用不一致,缺乏通用格式导致跨企业数据难以互通。此外,创建材料护照缺乏成熟商业模式,投资回报往往滞后数十年,责任划分亦不明确。

政策与实践正逐步对接以破解上述瓶颈。2025年1月,欧盟修订版《建筑产品法规》正式生效,为建筑行业数字产品护照确立框架,涵盖性能声明、安全信息与使用说明。欧盟委员会指出,该框架还将支持可靠计算整栋建筑的碳足迹,为设计与监管提供更清晰的排放视图。研究者建议将材料护照与预拆除审计、拆解计划及互操作数据库配套使用,并鼓励尽可能整体保留建筑以Zui大化固碳效益并减少拆除垃圾。

材料护照通过赋予建材持久数字身份,直击拆除废料回收中质量信息不明的核心痛点。尽管小规模实地试验已验证其有效性,但数据、标准、商业模式与权属等缺口仍制约行业广泛采纳。其能否真正推动建筑组件循环,取决于配套系统的完善程度。欧盟数字产品护照已提供基础起点,若审计机制、共享数据标准与更新责任得以落实,当前建造的建筑有望成为未来项目的可靠材料来源。

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