既有居住建筑綠色改造增量成本及效益研究

韓紅麗

摘要：當前社會對既有居住建筑綠色化改造工作的成本投入與回報認識并不清晰，改造工作具有較強的外部效應，衍生出的資金問題阻礙了改造的順利進行。文章主要對改造過程中的以下問題進行研究：如何科學的衡量綠色化改造的增量成本與效益，為既有居住建筑綠色化改造的經濟效益分析建立系統的分析框架和計算方法。

Abstract： The current society's impression of the cost and return on the green transformation is not clear，the work has a strong external effect，financial problem from which hinder the smooth progress of the transformation. This paper mainly studies the following problems： How to measure the incremental cost and benefit of green transformation， establish an analysis framework and calculation method for the economic benefit analysis of green transformation of existing residential building.

關鍵詞：既有居住建筑；綠色化改造；增量成本；增量效益

Key words： Existing residential building；Green transformation；Incremental cost；Incremental benefit

中圖分類號：F275.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）04-0045-04

0 引言

近年來，可持續發展已成為全人類共同追求的目標，建筑領域也正進行一場面向可持續發展的“綠色革命”。傳統發展模式存在著高消耗、高污染、高投入、低效益的三高一低問題，解決問題的關鍵在發展綠色建筑。但我國綠色建筑總體上還停留在自愿發展階段，數量少、區域發展不平衡問題突出，離大規模推廣要求相距甚遠[1]。

同時，我們正在面對一個更加嚴峻的事實：我國存在數量龐大的既有建筑，按現行標準衡量既達不到綠色標準，也不能滿足小康社會居民對居住環境的要求。對比新建綠色建筑，既有建筑綠色化改造有著更高的性價比。

應當指出，在既有建筑綠色化改造過程中，不少限制因素客觀存在，資金問題是其中之一。相較于傳統的對建筑進行簡單的的結構加固維修，綠色化改造具有不小的增量成本，利益相關者（當前階段多由政府主導）決策時往往面臨較大的壓力。本文主要從全壽命周期視角出發，構建基于全壽命周期成本理論的既有居住建筑綠色改造經濟效益分析框架，推導既有居住建筑綠色改造的增量經濟效益測算公式，為既有居住建筑綠色化改造的經濟效益分析建立系統的分析框架和計算方法。

1 既有居住建筑綠色化改造定義

“既有居住建筑”，一般是相對于待建或在建居住建筑而言，具體指已完工并投入使用的建筑，時間范圍可縮短至剛交付的新建建筑。最新發布的《既有建筑綠色改造評價標準》中將綠色改造定義為“以節約能源資源、改善人居環境、提升使用功能等為目標，對既有建筑進行維護、更新、加固等活動”，可以有兩層含義的解讀：第一指過程，改造過程應該是“綠色化”的，要綠色施工；第二指結果，改造結果是“綠色化”的，符合既有建筑綠色改造評價標準。

2 既有居住建筑綠色化改造增量成本概述及量化

2.1 既有居住建筑綠色化改造增量成本概述

《綠色建筑設計規范》將綠色建筑增量成本定義為：建設項目按《綠色建筑評價標準》（GB/T50378-2006）設計并以星級綠色建筑為目標，采取不同于基準建筑的綠色建筑技術而帶來的增量投資，是綠色建筑成本與基準建筑成本的差額[2]。參考上述標準，既有居住建筑綠色化改造的增量成本可以定義為綠色化改造的總投資與對建筑進行簡單的的結構加固維修成本之差。

2.2 綠色化改造全壽命周期增量成本的量化

綠色化改造的全壽命周期增量成本理論上為建設成本（決策、設計、施工）、使用維護成本（使用、維護）及拆除成本等費用之和。而《民用建筑設計節能標準》中對于節能改造投資的評價指標規定一般節能改造投資回收期不宜超過10年[3]。目前很大部分既有建筑綠色化改造后通常可繼續使用30到40年，正常情況下10年內破損的程度很小，按照該標準在進行經濟性評價時使用維護成本、拆除成本可以忽略不計，則綠色化改造成本可以等同于建設成本。

2.2.1 決策設計階段的增量成本

決策設計階段的增量成本，主要由圍繞項目展開的可行性研究、對建筑的整體評估等前期費用C前期可研構成，研究內容包括對建筑的全方位診斷、改造的具體方案；改造完成后綠色認證也需要一筆費用C綠色認證。假設對建筑進行結構加固維修的決策成本太少忽略不計。

則綠色化改造決策設計階段的增量成本C決策設計階段=C前期可研+C綠色認證。

2.2.2 施工階段的增量成本

施工階段是綠色化改造措施具體實施的階段，主要分為：

①暖通空調與電氣增量成本。

暖通空調、照明系統改造前應進行節能診斷，改造增量成本有：1）更換能源利用率更高的設備：節能燈具、空調、電梯等高效用能設備，設備支出為C節能器具；2）充分利用可再生能源如太陽能、地熱能等，增量成本C可再生能源設備。

則暖通空調與電氣改造增量成本C暖通空調與電氣=C節能器具+C可再生能源設備。

②給水排水增量成本。

給水排水改造的措施包括室內外節水器具及非傳統水源利用兩種。較高用水效率等級的設備是首選方案：室內包括廚房、衛生間的節水龍頭、淋浴器、馬桶；室外常見的為對綠地進行灌溉用的滴灌、噴灌設備，設備費支出記為C節水器具；非傳統水源包括雨水、中水，對該部分水源的利用導致增加的費用記為C非傳統水源。故給水排水改造增量成本C給水排水=C節水器具+C非傳統水源。

③結構與材料增量成本。

既有建筑綠色改造時，保障安全的同時不得采用國家禁止使用的建筑材料，同時改造后原結構構件利用率不應小于70%。故產生的增量成本有：采取就近原則選擇已有舊材料適當處理后使用產生加工費用C舊材加工；場地內無法收集循環使用的建材用綠色建材代替，成本為C綠色建材。故結構與材料增量成本記為C結構與材料=C綠色建材+C舊材加工。

④規劃與建筑增量成本。

室內布局方面，包括對屋面、墻體、門窗采取的保溫隔熱措施，某些維護結構如門窗兼具保溫降噪功能，則增量成本共記為C外維護；空氣凈化措施成本記C空氣凈化；為保證活動安全對過道的變動C安全活動。增加采光改善通風的措施費已包含在外維護中，則室內增量成本C室內環境=C外維護+C空氣凈化+C活動安全。

室外布局中，潛在危險源、污染源需要防護治理導致增量成本C防護；車行人行路線清理至無障礙狀態C出行；科學規劃綠化用地C綠化，則室外增量成本C室外環境=C防護+C出行+C綠化。綜上，規劃與建筑改造增量成本C規劃與建筑=C室內環境+C室外環境。

⑤施工管理增量成本。

為保證綠色施工采取降塵降噪措施C防塵降噪，廢棄材料回收場地搭建C廢棄物場地，防止土壤水源污染的措施C防污染，保障安全施工的裝備C裝備等。則綠色施工增量成本定為C施工管理=C降塵降噪+C廢棄物場地+C防污染+C裝備。

⑥運營管理增量成本。

建筑改造完成交付使用中，應制定節能、節水、節材與綠化管理制度、生活垃圾、廢氣污水管理制度。產生的增量成本有信息化管理成本C信息化管理，定期對管理人員進行專業培訓和考核C培訓，定期能耗統計和能源審計成本C審計。

則運營管理的增量成本為C運營管理=C信息化管理+C培訓+C審計。

3 既有居住建筑綠色化改造增量效益概述及量化

類比增量成本定義，既有居住建筑綠色化改造的增量效益可定義為改造后的建筑與不改造或一般的結構加固改造相比，利益相關方能獲得的收益，分為直接效益和間接效益兩種。

3.1 直接效益的量化

直接效益的量化采取市場價值法，含義為所節省的資源按市場價格的價值。

①節能：改造后的建筑采用節能器具，使用可再生能源、高效的圍護結構，可以帶來至少50%的節能效果（按實際為準）。以單棟居住建筑為例，改善室內外自然通風、遮陽等環境，采用主被動式技術手段，降低了建筑的采暖、空調負荷，達到節能目的。經濟性分析中計算實際能耗時，通常用能耗模擬軟件equest分析得出，再乘以市場化電價得到節能效益。

3.2 間接效益的量化

間接效益包括環境效益和社會效益，不易貨幣化。

3.2.1 環境效益

環境效益中抑制噪聲污染、光污染等效果相對主觀，容易量化且最主要的體現在抑制CO2、SO2等污染物的排放產生的減排效益上。根據1噸標準煤的各污染物的排放量，各污染物減排量的計算方式如下：

SO2（CO2、NO2、粉塵）減排量=1噸標煤SO2（CO2、NO2、粉塵）排放率×節煤量

3.2.2 社會效益

參考前人研究采用人力資本法來近似衡量社會效益，人力資本法指的是在不同的環境質量條件下，人因為發病死亡造成的對社會貢獻的差異，以此作為環境污染對人體健康影響的經濟損失，方程式為：

4 既有居住建筑綠色化改造增量成本及效益分析

4.1 動態投資回收周期模型

通過從投資的回收速度來判斷，投資回收期越短，說明該項目綠色化改造效果越明顯，動態回收期最大不應超過《民用居住建筑設計節能標準》中規定的10年，否則會影響改造者的積極性。

4.2 案例分析

4.2.1 項目概況

哈爾濱某小區（簡稱A）坐落于市老城區，建成于1999年，小區占地面積14.18萬平方米，住宅居住建筑面積29萬平方米，共28棟住宅，3150余戶居民，設計使用年限50年。受當時經濟、建設標準等限制，小區配套設施匱乏。歷經十幾年的使用，由于自然和人為因素，小區環境及住房有較為嚴重的老化和破損，但主體結構保持穩定。

4.2.2 項目改造方案

①節能：增加門斗，阻止冬季冷風直接吹入室內，起到緩沖和減少對流的作用，防止室內溫度急劇下降；外墻保溫采用100mm厚的B1級防火保溫材料EPS板，用膠粘劑與基層墻體粘貼，輔以錨栓固定；原窗密封條更換為三元乙丙膠條，在原外窗外側增加一層單框雙玻塑鋼窗；拆除原有屋面爐渣、珍珠巖等自重大、保溫性能差的材料，重新做屋面保溫及防水層；居住建筑供熱系統采用天然氣冷凝鍋爐分散式獨立供熱，減少管網輸送的熱損及電耗。

②節水：將外排水改為內排水，排水管自樓梯間引下，在首層勒腳處留出泄水口；將室內給水用戶入口處加設減壓閥，把配水點出水壓力控制在0.2MPa以下，減少因水龍頭出流壓力過大造成的水資源浪費；另一方面，將小區給水二次加壓泵房中的儲水箱增設水箱溢流報警和進水閥門自動聯動關閉裝置，防止溢流造成大量水資源浪費。

③節材：改造中所涉及的結構改造與材料選用滿足《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB50292-1999）相關規定。經前期檢測，整棟建筑結構良好，并不需要進行結構加固改造，只是屋面由于增加了槽式太陽能集熱器，為提高承重能力，增加了鋼筋混凝土一體化屋面。

④室內外環境：充分利用小區內現有空間，增加居民健身廣場、綠化景觀、停車庫、保安執勤室等服務設施，將小區分區封閉，提升小區環境品質。庭院內道路及綠化重新設計，滿足無障礙通行。

⑤綠色施工：建設和施工單位指定了具體的居住建筑改造管理和監督人員，在施工現場附近搭建臨時指揮所，負責整個施工過程動態管理與監督；對于揚塵較大的地點，設置防塵屏，同時配合遮擋、抑制揚塵的措施。噪音較大設備遠離居住地，采取隔音措施。

⑥運營：居住建筑供熱系統采用槽式太陽能集熱器與天然氣鍋爐相結合的聯合供熱模式，根據實際情況切換供熱模式；油路系統和水路系統的所有溫度信號和流量信號由安捷倫數據采集儀實時采集并存儲，同時輸送到電腦進行顯示與記錄；小區安裝智能照明系統，按需照明，節約照明用電。

4.2.3 項目增量成本

本項目前期用于設計論證等工作的增量成本為298.4萬元，項目申請綠色建筑的檢測及認證費用約為53萬元，全部增量成本共17400萬元。項目的綠色化改造增量成本如表3所示。

項目的綠色化改造增量效益：

①經濟效益：小區建筑改造前的耗熱量指標約為30W/m2，改造后建筑物的耗熱量指標減小為17W/m2，減少了43.3%，加上自然通風和自然照明的設計，降低了對燈光或通風設備的需求，每年可減少耗電量約15萬kWh；圍護結構經過節能改造后，保溫性能大大提升，顯著降低了居住建筑物的耗熱量，太陽能至少負擔了居住建筑物總耗熱量的20%，具有顯著的節能效果，據統計這些方面小區每年可節約電費達69.8萬元；節水方面，改造后節水率達到30%，每年可節約用水13多萬m3，約40萬元，節能、節水兩項合計每年效益約109.8萬元；另外政府對綠色化改造的補貼按45元/平米的標準，補貼費為1305萬元；小區對空間進行重新規劃，車庫建筑面積2.3萬平方米，可提供689個車位，平均每五戶一個車位，車位銷售的回收資金用來回補綠色化改造的投入，收益為12402萬元。

②環境效益：小區改為槽式太陽能集熱器與燃氣鍋爐聯合供暖系統，相比于原有的燃煤鍋爐供暖系統，將顯著降低CO2、SO2、氮氧化物等污染物的排放量，具有顯著的環保效益。經第三方機構測算初步估算，改造后不使用燃煤供暖，每年約節省0.45萬噸標煤，加上綠色植物的綠化作用共可減少排放二氧化碳1.7萬噸、二氧化硫281.5噸、氮氧化物1.9噸，每年可換算成環境效益575.44萬元。

5 結語

隨著中國城鎮化進程的不斷推進，未來社會各界對既有建筑綠色化改造的呼聲必然會越來越高。改造工作能否順利推進取決于正確理論指導下的對相關投入和產出的合理估算。文章從全壽命周期視角出發，重新界定綠色化改造定義的基礎上，有效的識別了綠色化改造過程中各階段的增量成本，準確的分析了改造后項目所產出的收益，為既有居住建筑綠色化改造的經濟效益分析建立系統的分析框架和完整的計算方法，也有助于綠色化改造利益相關方正確認識改造的增量成本及效益，為完善我國綠色化改造相關政策提供一定的參考，促進綠色建筑的推廣和健康可持續發展。

參考文獻：

[1]中國城市科學研究會.綠色建筑2010[M].北京：中國建筑工業出版社，2010：21-25.

[2]謝吉勇，李惠玲，趙宇晗.基于全壽命周期的綠色建筑增量成本研究[J].建筑與預算，2014（07）：5-10.

[3]朱曉凱.既有住宅建筑節能改造EPC模式研究[D].沈陽建筑大學，2013.

[4]白連勇.中國火力發電行業減排污染物的環境價值標準估算[J].科技創新與應用，2013（26）：127.