基于全壽命周期的綠色建筑經(jīng)濟評價分析

1、<p>　　基于全壽命周期的綠色建筑經(jīng)濟評價分析</p><p>　　摘 要：環(huán)境資源問題與日俱增，各國都在尋求節(jié)約資源、保護環(huán)境、進行可持續(xù)發(fā)展的方法。綠色建筑作為建筑業(yè)中環(huán)境友好的代表形式，在其建造和使用過程中消耗較少的自然資源，正受到社會各界越來越多的關(guān)注。我國建筑高能耗、高污染的現(xiàn)象十分普遍，因此綠色建筑在我國的推行具有重要的意義。本文從綠色建筑的概念入手，引入建筑全壽命周期評價的理論，分析了建

2、筑全壽命周期成本的構(gòu)成。再分別從增量成本和效益的角度，對全壽命周期成本進行分解歸類。將增量成本分解為前期增量成本和建造增量成本；將綠色建筑的效益分解為經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益，總結(jié)出綠色建筑直接效益和間接效益的貨幣化計量方法；同時，本文結(jié)合工程經(jīng)濟學(xué)的相關(guān)理論，選取適當?shù)慕?jīng)濟評價參數(shù)與指標，建立了一套完整的綠色建筑經(jīng)濟評價方法。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：綠色建筑；全壽命周期評價；增量成本；綠色建筑效益

3、</p><p><b>　　1.相關(guān)概念 </b></p><p><b>　　1.1綠色建筑 </b></p><p>　　綠色建筑概念有狹義和廣義之分。以狹義來說，綠色建筑是在其設(shè)計、建造及其使用、拆除整個過程中節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材的環(huán)保建筑。以廣義來說，綠色建筑是人類與自然環(huán)境協(xié)同發(fā)展、和諧共進，并能使人類可持續(xù)

4、發(fā)展的建筑文化。本文的內(nèi)容主要基于《綠色建筑評價標準》中定義的綠色建筑狹義概念。即：在建筑的壽命周期內(nèi)，最大限度的節(jié)約資源、保護環(huán)境和節(jié)約能源，為人們提供健康、實用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。 </p><p>　　1.2全壽命周期成本 </p><p>　　全壽命周期成本（Life-Cycle-Cost， LCC）顧名思義，是指產(chǎn)品在整個壽命周期內(nèi)所產(chǎn)生的成本。而全壽命周期成

5、本評價（Life Cycle Cost Assessment， LCCA）是基于全壽命周期成本（LCC），系統(tǒng)的評價與一項資產(chǎn)有關(guān)的并在其壽命期內(nèi)從獲取直到處置所發(fā)生的所有相關(guān)費用的一種評價方法。 </p><p>　　LCCA有兩方面的特點：一是在分階段的基礎(chǔ)上進行評價；二是充分考慮全壽命周期成本。一般將全壽命周期分為以下幾個階段：決策階段、設(shè)計階段、建造階段、使用階段和拆除回收階段。 </p>

6、<p>　　全壽命周期成本評價的步驟如圖1.1所示 </p><p>　　1.3全生命周期成本的組成 </p><p>　　從全社會角度對全壽命周期成本分階段進行分解，結(jié)果如表1.1所示。 </p><p>　　將分解的各角度各階段成本匯總，并且減去殘值回收的現(xiàn)金流入的現(xiàn)值。簡單的通用公式如下： </p><p>　　LCC=C前+

7、C建+C運+C維+C社-R （1.1） </p><p>　　C前：項目前期成本，包括設(shè)計、咨詢、標示認證等費用 </p><p>　　C建：項目建造成本，包括土建、裝修、安裝等費用 </p><p>　　C運：項目運行成本，主要指各種能源、資源的耗用 </p><p>　　C維：項目維護成本，主要指設(shè)備修繕替換等費用 </p>

8、<p>　　C社：社會成本，指建筑項目在建造使用拆除過程中給環(huán)境、社會造成的影響 </p><p><b>　　R：回收殘值 </b></p><p>　　2.綠色建筑經(jīng)濟評價體系 </p><p>　　綠色建筑的經(jīng)濟性分析主要從成本和效益兩大方面展開。綠色建筑的"綠色"是相對于傳統(tǒng)建筑而言的。故應(yīng)采用將綠色建筑

9、與傳統(tǒng)建筑進行“有無對比”的方法進行分析。 </p><p>　　事實上，在建筑項目的各個階段（除回收階段）都是資源耗用、現(xiàn)金流出的過程，但為了體現(xiàn)綠色建筑相較于傳統(tǒng)建筑在運行使用過程中資源的節(jié)約、對社會環(huán)境不良影響的降低（甚至帶來正面影響），將綠色建筑的這部分特點稱為綠色建筑的效益。故在綠色建筑的全壽命周期評價中，有一部分成本將轉(zhuǎn)換為效益的角度進行分析。 </p><p>　　2.1綠色

10、建筑的增量成本 </p><p>　　結(jié)合《綠色建筑的評價標準》，綠色建筑的增量成本應(yīng)該是實現(xiàn)以滿足特定的綠色建筑標準考核指標項目的要求，與非綠色建筑技術(shù)選用存在差異性，帶來了對綠色建筑項目規(guī)劃和設(shè)計、設(shè)備選型、運行和管理的投資變化。增量成本的測算方法如下： </p><p>　　IC綠=C綠-C參 （2.1） </p><p>　　C綠：綠色建筑的成本 </

11、p><p>　　C參：參照建筑的成本 </p><p>　?。?）參照建筑成本的確定 </p><p>　　參照建筑應(yīng)選取開發(fā)商當年當時在當?shù)厮ㄔ斓耐N類型建筑。參照建筑是不采用綠色建筑技術(shù)，能滿足基本使用功能需求的普通建筑。若選取《綠標》為評價標準，那么只有按標準條文設(shè)計，并達到相應(yīng)指標項目引起的成本增加才記入增量成本。而在該套標準下，應(yīng)結(jié)合建筑類型的不同、所在區(qū)域

12、的不同、所適用節(jié)能設(shè)計照明釆光設(shè)計等規(guī)范的不同，合理的確定參照建筑成本。 </p><p>　?。?）分解綠色建筑增量成本 </p><p>　　分別從圖中這六大方面，將為達到評價指標條文引起的成本增加計入增量成本。并從全壽命周期成本的角度出發(fā)，考慮項目的前期成本。則綠色建筑的增量成本可用表達為： </p><p>　　IC綠=IC前+IC建 （2.2） </

13、p><p>　　IC建=IC節(jié)地+IC節(jié)能+IC節(jié)水+IC節(jié)材+IC室內(nèi)+IC運營 （2.3） </p><p>　　2.2綠色建筑效益分析 </p><p>　　綠色建筑的效益由直接效益和間接效益兩部分組成，直接效益是指由四節(jié)帶來的直接經(jīng)濟效益，間接效益是指環(huán)境效益。在本文中，將間接效益識別量化，用貨幣化的方式計量到經(jīng)濟評價中。綠色建筑效益的組成如圖2.2所示。 &l

14、t;/p><p>　　2.2.1綠色建筑的直接效益 </p><p>　　和傳統(tǒng)建筑相比，綠色建筑的經(jīng)濟效益主要集中體現(xiàn)在節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地。節(jié)材、等幾個方面的經(jīng)濟效益。主要采用市場價值法進行計量。 </p><p><b>　?。?）節(jié)能技術(shù) </b></p><p><b>　　a.圍護結(jié)構(gòu) </b>

15、</p><p>　　圍護結(jié)構(gòu)是影響建筑能耗最主要的因素之一。通過選用適當?shù)谋馗魺岵牧虾徒ㄖ獯邦愋?，調(diào)整控制窗墻比，進行合理的遮陽設(shè)計，可以有效減少空調(diào)采暖所需能耗，提高節(jié)能率，達到節(jié)能目的。通常將綠色建筑與參照建筑全年能耗進行模擬對比。通過軟件模擬將得出綠色建筑與普通建筑之間的能耗差，這部分差值即節(jié)能量。由于分析結(jié)果通常以KM·h為單位表示，故將這部分節(jié)能量乘以電價即圍護結(jié)構(gòu)年節(jié)能效益。計算公式如

16、下： 　　E圍=（△Q夏+△Q冬）·P電 （2.7） </p><p>　　△Q夏=夏季空調(diào)能耗差 </p><p>　　△Q冬=冬季空調(diào)能耗差 </p><p><b>　　P電=電價 </b></p><p>　　b.可再生能源利用 </p><p>　　綠色建筑可利用的可再生能源

17、主要是太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿?。常用的技術(shù)有太陽能熱水器、太陽能光伏發(fā)電、地源熱泵等。根據(jù)不同的技術(shù)措施，選用不同的計算方法，可以計算得出節(jié)能量，再乘以相應(yīng)能源價格即為年節(jié)能效益。 </p><p>　　以太陽能熱水為例，可以用下式進行計算： </p><p>　　E陽=cm（t末-t初）·ηwh·λ·P電 （2.8） </p><p>

18、　　C=水的比熱容，4200J/（kg·℃） </p><p><b>　　m=年產(chǎn)熱水質(zhì)量 </b></p><p>　　t末=自來水初始溫度 </p><p>　　t初=自來水加熱后的溫度 </p><p>　　ηwh=太陽能熱水器能效比 </p><p><b>　　λ=

19、能源換算系數(shù) </b></p><p><b>　　c.節(jié)能燈具 </b></p><p>　　綠色建筑采用節(jié)能燈具，可以有效的節(jié)約照明用電、提高照明質(zhì)量、提供優(yōu)質(zhì)舒適的照明環(huán)境、有益于使用者的身心健康、提高工作效率。通過對比節(jié)能照明與普通照明的照明功率密度，可以計算出節(jié)能燈具節(jié)約用電量。如下式所示： </p><p>　　E燈=（

20、∑△LPDt·St·Ht）÷1000·P電 （2.9） </p><p>　　△LPDt=第t種類型房間的照明功率密度差 </p><p>　　St=第t種類型房間的面積 </p><p>　　Ht=第t種類型房間全年照明使用總時長 </p><p>　　最后，將每種節(jié)能技術(shù)的效益加和即為節(jié)能總效益：

21、</p><p>　　E節(jié)能=E圍+E陽+E燈+ ··· （2.10） </p><p><b>　?。?）節(jié)水技術(shù) </b></p><p><b>　　a.中水回用系統(tǒng) </b></p><p>　　將建筑的生活廢水、生活污水、冷卻水等管道系統(tǒng)收集，并經(jīng)過中水處理設(shè)

22、施處理后，達到一定的使用標準，用于綠化灌溉、道路沖洗水或景觀環(huán)境用水?；厥绽盟考礊樵撓到y(tǒng)節(jié)水量。 </p><p><b>　　b.灌溉系統(tǒng) </b></p><p>　　綠色建筑項目園林綠化灌溉采取滴灌、噴灌、滲灌、微灌、低壓管灌等高效節(jié)水的灌溉方式。根據(jù)綠化面積，所在區(qū)域綠化用水量，灌溉技術(shù)類型，可以計算得出節(jié)水量。 </p><p>

23、<b>　　c.節(jié)水器具 </b></p><p>　　綠色建筑所有用水器具按照相關(guān)節(jié)水產(chǎn)品及用具的具體要求選用。將手動水龍頭更換為感應(yīng)節(jié)水龍頭，將傳統(tǒng)便器更換為節(jié)水型便器，淋浴選用腳踏式等。根據(jù)節(jié)水器具與普通器具的產(chǎn)品參數(shù)，各用水器具用水規(guī)模等可以對比得出節(jié)水量。 </p><p>　　年節(jié)水總效益可以用下式計算： </p><p>　　E節(jié)

24、水=∑△Q水t·P電 （2.11） </p><p>　　△Q水t=第t種技術(shù)節(jié)水量 </p><p><b>　　P電=電價 </b></p><p><b>　?。?）節(jié)材技術(shù) </b></p><p>　　a.高性能混凝土、高強度鋼 </p><p>　　綠色

25、建筑的結(jié)構(gòu)材料，需要合理的釆用高性能混凝土、高強度鋼。結(jié)構(gòu)體系鼓勵采用鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)體系具有重量輕，強度高，抗震性能好的特點。鋼結(jié)構(gòu)比鋼筋混凝土的延性好，鋼材可以回收，循環(huán)利用，對環(huán)境污染較小。 </p><p>　　b.可循環(huán)利用材料 </p><p>　　節(jié)材方面的經(jīng)濟效益主要體現(xiàn)在建筑物拆除時，回收殘值比普通建筑高，故應(yīng)根據(jù)項目具體建筑材料使用情況、設(shè)計參數(shù)，用估算的方式確定材料回收

26、率，從而計算其經(jīng)濟效益。有文獻指出，一般建筑的殘值率在3%—5%之間浮動，綠色建筑可適當提高凈殘值率。 </p><p>　　E節(jié)材=C綠建·η綠R –C普建·η普R （2.12） </p><p>　　C綠建=綠色建筑的建造成本 </p><p>　　η綠R=綠色建筑的殘值率 </p><p>　　C普建=普通建筑的建造

27、成本 </p><p>　　η普R=普通建筑的殘值率 </p><p><b>　?。?）節(jié)地技術(shù) </b></p><p>　　由于土地價格，根據(jù)供給方式、所在區(qū)位的不同，導(dǎo)致土地使用成本差異巨大，其對綠色建筑經(jīng)濟效益測算的準確性、參考性影響較大，故暫不考慮節(jié)地技術(shù)帶來的經(jīng)濟效益。 </p><p>　　2.2.2綠色

28、建筑的間接效益 </p><p>　　除了直接經(jīng)濟效益，還有些效益并不能直接得到反映，本文將這部分效益稱為間接效益，這種效益在客觀上是對生態(tài)、環(huán)境產(chǎn)生有利的作用，如健康效益和示范效果等。它不能直接表現(xiàn)為貨幣，而必須通過替代關(guān)系來量化進而貨幣化，屬于不易貨幣化的指標。測算間接效益的方法主要有疾病成本法、機會成本法、替代市場法、意愿調(diào)查法等。 </p><p><b>　　（1）CO

29、2減排 </b></p><p>　　建筑在其建造和使用的過程中，會消耗電、煤、天然氣等各種能源，并釋放出大量CO2。CO2作為一種溫室氣體，對環(huán)境氣候的影響巨大。綠色建筑與傳統(tǒng)建筑相比，不僅在全壽命周期內(nèi)排放的CO2少，并能通過更大的綠化面積更多樣的綠化方式吸收CO2釋放O2。在本研究中，將綠色建筑節(jié)約的能源量換算成CO2減排從而計算其效益，公式如下： </p><p>　　

30、ECO2=∑QCO2t·PCO2 （2.13） </p><p>　　QCO2t=第t種能源的CO2排放量 </p><p>　　PCO2= CO2的處理價格 </p><p>　?。?）健康度與工作效率 </p><p>　　綠色建筑可以給使用者提供良好舒適的工作生活環(huán)境，由此提高使用者的工作效率，這便是綠色建筑對內(nèi)的環(huán)境效益，但

31、是這樣的效益精確衡量起來很復(fù)雜，目前還難以具體的測算出來，只能采取估算的方式。USGBC工作人員長期跟蹤已獲得LEED認證的建筑物使用情況，并通過統(tǒng)計分析可知銀質(zhì)級別平均可以提升健康度與工作效率1%、金質(zhì)和鉑金質(zhì)級別平均提升1.5%。計算公式如下： </p><p>　　EHW=GDP · ηHW （2.14） </p><p>　　GDP=綠色建筑相關(guān)人員年收入 </p&

32、gt;<p>　　ηHW=健康與工作效益提升率 </p><p>　　則綠色建筑的環(huán)境效益可以用下式來表達： </p><p>　　E環(huán)境= ECO2 + EHW （2.15） </p><p>　　2.3綠色建筑的經(jīng)濟評價參數(shù)和指標 </p><p>　　2.3.1綠色建筑經(jīng)濟評價參數(shù) 　　（1）周期T </p>

33、<p>　　本文基于全壽命周期成本進行研究，故壽命周期是一個重要參數(shù)，它直接影響綠色建筑經(jīng)濟分析的范圍和結(jié)果。 </p><p>　　a.建筑物的全壽命周期 </p><p>　　一般來講，建筑項目的全壽命周期分為幾個階段如圖2.3所示。 </p><p>　　項目前期：包括策劃、咨詢、勘察、設(shè)計、土地取得等。通常1年到3年不等。 </p>

34、<p>　　施工階段：這個時期是指從工程開工到竣工驗收投入使用。根據(jù)工程大小和難度，通常2到5年不等。 </p><p>　　使用階段：建筑物的使用壽命根據(jù)分析角度不同分為物理壽命、功能壽命、法律壽命和經(jīng)濟壽命。本文取《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》中規(guī)定的普通房屋和構(gòu)筑物使用設(shè)計使用年限50年。 </p><p>　　拆除回收：通常不超過一年。由于時間較短，故不計其時間跨度。

35、 </p><p>　　綜合以上考慮，本研究中，將經(jīng)濟評價的評價期時點定于建筑物使用階段的開始，將各時點的現(xiàn)金流折算到評價期時點進行經(jīng)濟評價。 </p><p>　　b.各項綠色建筑技術(shù)周期 </p><p>　　單獨的綠色建筑技術(shù)取其使用階段的壽命作為經(jīng)濟評價周期，不計算項目前期和施工階段時間，將經(jīng)濟評價的評價期時點定于建筑物（設(shè)備）使用階段的開始。不同的技術(shù)使用

36、階段壽命不同，有的關(guān)鍵技術(shù)使用壽命與建筑物使用壽命相同，如圍護結(jié)構(gòu)、雨水收集、中水系統(tǒng)等，有的關(guān)鍵技術(shù)使用壽命取決于設(shè)備使用壽命，如空調(diào)系統(tǒng)、太陽能熱水等。 </p><p><b>　　（2）折現(xiàn)率i </b></p><p>　　考慮資金時間價值，以動態(tài)的方式進行全壽命周期經(jīng)濟評價時，折現(xiàn)率是影響評價結(jié)果準確性和參考性最重要的因素。折現(xiàn)率一般采用基準收益率ic。

37、</p><p>　　《建設(shè)項目經(jīng)濟評價方法與參數(shù)》推薦的房地產(chǎn)項目財務(wù)基準收益率為12%（稅前），可以選取此基準收益率作為收益性建筑的參考。綠色建筑作為不具有高收益性目的的建筑項目，應(yīng)同時充分考慮資金的機會成本、投資風(fēng)險、通貨膨脹等因素的影響。由于很多綠色節(jié)能技術(shù)當前處于推廣期，如果將財務(wù)基準收益率定的過高，則新技術(shù)往往沒有太大的優(yōu)勢，特別是現(xiàn)階段綠色建筑在國內(nèi)尚處于初步發(fā)展的階段，一些技術(shù)還并不是非常成熟，在

38、全壽命周期內(nèi)所涉及的相關(guān)費用還有一定程度的偏高，結(jié)合企業(yè)盈利和社會責(zé)任，所以在綠色建筑的經(jīng)濟評價中，可適當降低基準收益率以彌補風(fēng)險。 </p><p>　　2.3.2綠色建筑經(jīng)濟評價指標 </p><p>　?。?）關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)濟評價 </p><p>　　關(guān)鍵技術(shù)的經(jīng)濟評價可以為投資者在選取技術(shù)方案上提供科學(xué)的參考和依據(jù)。進行單項技術(shù)經(jīng)濟評價時只考慮直接經(jīng)濟效益而不

39、考慮間接效益。采用如下幾項指標進行技術(shù)經(jīng)濟評價。 </p><p>　　a.增量投資凈現(xiàn)值 </p><p>　　以單項綠色建筑技術(shù)為分析對象，將該技術(shù)在整個壽命周期中產(chǎn)生各項效益和費用折現(xiàn)到評價期，計算公式如下： </p><p>　　由此來判斷此項關(guān)鍵技術(shù)是否具有經(jīng)濟可行性。當NPV>0時，表明綠色建筑技術(shù)相對于傳統(tǒng)建筑技術(shù)在全壽命周期內(nèi)更經(jīng)濟合理，故該綠

40、色建筑技術(shù)方案可行；當NPV = 0時，說明該綠色建筑技術(shù)方案有待改進；當NPV<0吋，說明該綠色建筑方案不可行。但在綠色建筑評價中，為了達到相應(yīng)的評價標準指標規(guī)定，有時候也需要考慮未滿足經(jīng)濟效益要求的技術(shù)措施。 </p><p>　　b.動態(tài)增量投資回收期 </p><p>　　盡快的收回投資、減小投資成本是投資者極為關(guān)注的問題。動態(tài)增量投資回收期是以綠色關(guān)鍵技術(shù)在使用全壽命周期過

41、程中產(chǎn)生效益抵償采用該項技術(shù)的投資增加所需的時間。計算公式如下： </p><p>　　b.項目動態(tài)增量投資回收期 </p><p>　　項目動態(tài)增量投資回收期是指以綠色建筑在使用全壽命周期中總體效益抵償總體投資增額所需的時間。 </p><p>　　計算公式同單項技術(shù)的動態(tài)增量投資回收期。 </p><p><b>　　c.效益費

42、用比 </b></p><p>　　效益費用比是從資源合理配置的角度，分析項目投資的經(jīng)濟效益和對社會福利所做出的貢獻，評價項目的經(jīng)濟合理性。是項目在計算期內(nèi)效益流量的現(xiàn)值與費用流量的現(xiàn)值的比率。計算公式如下： </p><p>　　如果效益費用比大于1，表明項目資源配置的效益達到了可以被接受的水平。效益費用比越大，表明項目的效益越好。 </p><p>

43、　?。?）蒙特卡羅模擬分析 </p><p>　　項目經(jīng)濟評價所采用的數(shù)據(jù)和參數(shù)有一部分來自預(yù)測和估算，具有一定程度的不確定性，評價指標有時取決于多個隨機變量。例如，凈現(xiàn)值取決于投資、計算期、折現(xiàn)率和期末余值等等，當這些都是隨機變量時，很難用解析的方式求得凈現(xiàn)值的分布和特征值。即便每種變量取離散值，各種離散值和概率的賦值也很困難，最終的組合數(shù)量也很大。一種解決的辦法是采用蒙特卡羅（Monte Carlo）模擬方法

44、，按照每種變量的分布和特征值，用計算機產(chǎn)生隨機數(shù)，用這些隨機數(shù)計算凈現(xiàn)值的一個模擬樣本值，當模擬次數(shù)足夠多時，這些凈現(xiàn)值樣本分布就可以看做是凈現(xiàn)值的總體分布。 </p><p><b>　　3.結(jié)論 </b></p><p>　　本文提出的理論模型著眼于綠色建筑的長遠收益，結(jié)合建設(shè)項目的全壽命周期評價理念，完整的分析了綠色建筑在其全壽命周期內(nèi)的所有成本，并將這些成本分

45、別歸類為增量成本和效益。結(jié)合綠色建筑的定義、與普通建筑的區(qū)別、綠色建筑評價標準中的指標項目這些內(nèi)容，對增量成本與效益進行分解。將增量成本分為前期增量成本和建造增量成本，其中建造增量成本分別包含節(jié)能增量成本，節(jié)水增量成本，節(jié)地增量成本，節(jié)材增量成本，室內(nèi)環(huán)境增量成本和運營增量成本。將效益分為直接效益和間接效益，其中直接效益包含節(jié)能經(jīng)濟效益、節(jié)水經(jīng)濟效益、節(jié)地經(jīng)濟效益、節(jié)材經(jīng)濟效益，間接效益包含環(huán)境效益和社會效益。這些效益都用貨幣化方式計量

46、。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 李百戰(zhàn).綠色建筑概論[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007. </p><p>　　[2] 孫大明.我國綠色建筑成本增量調(diào)查分析[J].建設(shè)科技，2009.06：34-37 </p><p>　　[3] 侯玲.基于費用效益分析的綠色建筑的評

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