基于全壽命周期的綠色建筑優(yōu)選決策模型研究

韓 笑，李百毅，付曉慧

(西南交通大學建筑學院，四川成都610031)

20世紀70年代，發(fā)達國家的學者們爭相提出綠色建筑的概念[2］[3］，這是因為，綠色建筑是我國建筑業(yè)由傳統(tǒng)高消耗型發(fā)展模式向高效生態(tài)型發(fā)展模式轉變的必由之路，也是當今世界建筑的主導趨勢[1］。然而，在推進綠色建筑的決策過程中因缺乏綠色建筑費用－效益的決策分析模型與方法，也無法定量分析出綠色建筑的投入所帶來的增值，為項目開發(fā)新增了不確定因素，以至于出現(xiàn)了目前所存在的“有心，但望而卻步”現(xiàn)狀。要解決這個問題，急需有關綠色建筑的費用－效益量化信息，政府或投資者則根據(jù)這個分析決策模型提供的費用－效益信息，判斷決策是否采用該項綠色建筑技術進行投資，客戶則可根據(jù)它以便做出是否購買的決定，政府還可以用來綜合評價這項采用綠色建筑技術的項目帶來的社會效益。

1 綠色建筑優(yōu)選決策模型

(1)根據(jù)《綠色建筑評價標準》中節(jié)地與室外環(huán)境、節(jié)水與水資源利用、節(jié)材與材料利用、節(jié)能與能源利用和室內環(huán)境質量，運營管理提出相關的綠色建筑技術措施，并建立一個綠色居住建筑費用效益的數(shù)據(jù)庫，用以分析、比較綠色建筑和傳統(tǒng)建筑的建設費用差異和效益的差異。

(2)確定綠色建筑費用－效益決策方法。

綠色建筑決策模型是以費用效益分析為核心，它要求對建設項目所帶來的經濟效益和社會效益進行計算預測。將綠色建筑的費用和效益根據(jù)各自形成的時間，計算其現(xiàn)值。用現(xiàn)值進行費用和效益的比較，根據(jù)結果分析判斷方案可行性程度。

本文根據(jù)綠色建筑的費用效益有些考慮的時間段很短或時間因素不很重要，有些需要考慮綠色建筑的整個壽命周期的特點，確定了靜態(tài)和動態(tài)相結合的費用－效益評價方法。當外部經濟性存在時，由于社會分享了綠色建筑產品的外部效益，因而綠色建筑產品的有效供給往往不能滿足社會的需求，整個社會也就不能達到帕累托最優(yōu)。要使綠色建筑的大力推廣，就必須采取一定措施使外部收益內部化。在成本和效益發(fā)生在不同時間的情況下，本研究引入動態(tài)成本和效益的概念來評價時間對成本和效益的影響。為了使不同時間發(fā)生的成本和效益具有可比性，本文的處理方式是將成本和效益都折算成現(xiàn)值。效益現(xiàn)值之和大于成本現(xiàn)值之和的項目是可取項目。在對綠色建筑成本效益進行評價時，分別從開發(fā)商NPV1、客戶NPV2和社會NPV3的角度來分析擬定項目具有的成本項和效益項，具體公式如下。

式中:C1為綠色建筑較之傳統(tǒng)建筑的開發(fā)商所需增量成本;C2為綠色建筑較之傳統(tǒng)建筑的客戶所需增量成本;E1為綠色建筑較之傳統(tǒng)建筑開發(fā)商所節(jié)約的費用之和(包括運行費用、維護費用、管理費用等);E2為綠色建筑較之傳統(tǒng)建筑客戶所節(jié)約的費用之和(包括運行費用、維護費用、管理費用等);E3為綠色建筑較之傳統(tǒng)建筑所帶來的社會效益之和(包括節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、固碳、釋氧、污染物減排等);i為折現(xiàn)率;n為綠色建筑的全壽命周期。

傳統(tǒng)建筑與綠色建筑之間屬于互斥方案，NPV＞0，即是方案可行的條件。結合到本論文來看，不同的綠色建筑方案對應不同的C、E。當NPV=0時，即是綠色建筑成本的最大值，所以綠色建筑的合理增量成本范圍是(Cc，(Cl)Max)，Cc為傳統(tǒng)建筑的成本費用。

2 綠色建筑優(yōu)選決策系統(tǒng)

本文己提出對基于全壽命綠色建筑優(yōu)選決策模型。為了能夠便于決策分析通過綠色建筑優(yōu)選決策系統(tǒng)來計算全壽命費用與效益，來實現(xiàn)對綠色建筑設計方案綜合評價和優(yōu)選，使得結果簡單明了。綠色建筑優(yōu)選決策系統(tǒng)流程如圖1。

綠色建筑優(yōu)選決策系統(tǒng)運行步驟如下:

(1)用戶可參照綠色建筑評價標準選定節(jié)地與室外環(huán)境、節(jié)能與能源利用、節(jié)材與材料利用、節(jié)水與水資源利用以及室內環(huán)境質量，運營管理中相應的綠色建筑技術措施。

(2)用戶根據(jù)所選的綠色建筑技術措施輸入相應的參數(shù)，比如選用了透水型混凝土路面，則需要輸入所鋪設的面積;選用了地源熱泵系統(tǒng)，則需要輸入空調面積(圖2)。

圖1 綠色建筑優(yōu)選決策系統(tǒng)流程

圖2 綠色建筑優(yōu)選決策系統(tǒng)輸入?yún)?shù)界面

(3)系統(tǒng)會根據(jù)用戶輸入的數(shù)據(jù)自動和綠色建筑技術費用效益數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行匹配并進行計算(圖3)。

圖3 綠色建筑增量投資費用以及效益分析數(shù)據(jù)庫

(4)系統(tǒng)將根據(jù)用戶輸入的參數(shù)在后臺計算運行得出相應綠色建筑技術方案的費用效益信息(圖4)。

(5)根據(jù)得出的費用效益信息，可以進一步得出對于不同用戶(開發(fā)商、客戶、政府)的費用效益現(xiàn)值比較，得出結論。用戶可以根據(jù)費用效益進行不同綠色建筑技術的組合，經過凈現(xiàn)值NPV的比較可以得出最優(yōu)的綠色建筑技術措施的組合方案(圖5)。

圖4 綠色建筑優(yōu)選決策系統(tǒng)費用效益界面

圖5 綠色建筑優(yōu)選決策系統(tǒng)費用效益決策分析界面

從開發(fā)商，客戶和社會角度進行費用效益分析時一般會出現(xiàn)三種情況:

①NPV1＜0，NPV2≥0，NPV3≥0，產生這種情況的原因是建設綠色建筑的大部分的效益對開發(fā)商來說是外部效益，主要被使用的客戶和社會獲得。因此，從客戶和社會角度進行分析推行綠色建筑是可行的，但從開發(fā)商角度分析卻不可行。這也許是政府、客戶和開發(fā)商對待綠色建筑的態(tài)度和行為不一致的主要原因之一。在這種情況下，要推廣綠色建筑政府應該采取一定措施或優(yōu)惠政策對開發(fā)商進行一定的補償，其補償?shù)南薅仁鞘归_發(fā)商的費用效益評分析成為可行，即使NPV1≥0。

②NPV1≥0，NPV2≥0，NPV3≥0，產生這種情況是建設綠色建筑不僅開發(fā)商可以獲得內部收益，而且客戶以及社會也獲得社會效益，是一種雙贏的局面，綠色建筑推廣的最佳情況。

③NPV1＜0，NPV2﹤ 0，NPV3＜0，產生這種情況是建設綠色建筑開發(fā)商、客戶和社會都沒有獲得收益，此時綠色建筑沒有推廣的必要。

[1]清華大學建筑節(jié)能研究中心．中國建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報告2009[M］．北京:中國建筑工業(yè)出版社，2009.1

[2]Petersen TD．Proceedings of the Third International Conference on Sustainable Building;Sustainable Building 2002．Oslo，Norway，23－25;September 2002

[3]白勝芳．國外綠色建筑對中國的啟示[J］．綠色中國(理論版)，2005(19)