姚一平
(中電建路橋集團(tuán)有限公司,北京 100160)
低碳理念是新時(shí)代一種新的生活發(fā)展理念,這一理念簡單來說就是在生活、生產(chǎn)、社會(huì)運(yùn)行過程中,通過各種方式、各種手段,盡可能地降低碳排放量,減少溫室氣體的產(chǎn)出。這一理念不僅是當(dāng)下國際社會(huì)發(fā)展的共識(shí),也是我國目前重要的戰(zhàn)略發(fā)展決策。2020 年9 月,我國明確提出了碳達(dá)峰和碳中和的“雙碳”目標(biāo),習(xí)近平總書記也不只在一個(gè)場(chǎng)合強(qiáng)調(diào)過“雙碳”發(fā)展和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的決心,因此低碳理念可謂是當(dāng)下我國發(fā)展的重要方向。
綠色建筑則是一種應(yīng)用于建筑領(lǐng)域的建筑理念,具體來說,就是在建筑設(shè)計(jì)建設(shè)的過程中,通過與自然環(huán)境的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)人類對(duì)建筑居住使用的健康環(huán)保,在保障人類身心健康的同時(shí),盡可能地降低因建筑建設(shè)和后續(xù)使用帶來的環(huán)境破壞與資源浪費(fèi)。綠色建筑理念的誕生起源于20 世紀(jì)能源危機(jī),而發(fā)展到今天,它已經(jīng)成為全球各個(gè)國家所重視的未來建筑發(fā)展方向。
我們總結(jié)綠色建筑的理念與低碳理念的內(nèi)容不難發(fā)現(xiàn),綠色建筑與低碳理念是相輔相成的兩大理念:低碳理念的社會(huì)落實(shí)是綠色建筑得以推行和發(fā)展的土壤,綠色建筑的發(fā)展和推廣是低碳理念扎根現(xiàn)實(shí)社會(huì)的重要推手,這種相輔相成的關(guān)系決定了綠色建筑的必要性和可行性。
低碳理念下綠色建筑的應(yīng)用具備重要現(xiàn)實(shí)價(jià)值,其中最重要的價(jià)值意義在于其深層的經(jīng)濟(jì)效益,因此對(duì)低碳理念下綠色建筑經(jīng)濟(jì)效益的分析就極為重要。對(duì)于經(jīng)濟(jì)效益的分析應(yīng)首先從框架的分析開始,對(duì)于經(jīng)濟(jì)效益的分析框架主要涵蓋成本分析、效益分析、經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)三個(gè)方面。
基于低碳理念下綠色建筑的成本分析,應(yīng)當(dāng)從建筑的全壽命周期出發(fā),也就是從項(xiàng)目決策設(shè)計(jì)開始,直到建筑拆除結(jié)束,都應(yīng)當(dāng)列入分析范圍內(nèi),以實(shí)現(xiàn)低碳理念下的常態(tài)化、周期性成本分析。綠色建筑的成本根據(jù)階段的不同有不同的研究內(nèi)容。
其中,決策設(shè)計(jì)成本包括項(xiàng)目的策劃、方案的選擇、市場(chǎng)的調(diào)研等各決策階段工作所花費(fèi)的費(fèi)用。而對(duì)于綠色建筑來說,決策設(shè)計(jì)階段的成本花費(fèi)大多產(chǎn)生在綠色建筑方案選擇及項(xiàng)目可行性論證上,而這一決策設(shè)計(jì)階段雖然在總成本支出上占比不是很大,但卻很大程度上影響了建設(shè)質(zhì)量及使用質(zhì)量。施工建造成本則是指綠色建筑在建設(shè)中產(chǎn)生的材料、設(shè)備、人力、管理等各項(xiàng)成本的費(fèi)用總和,而基于這一階段對(duì)各種資源的消耗及綠色建筑工程的周期性長和工程量大特點(diǎn),這一階段的成本消耗是巨大的,且更容易受到政策影響和市場(chǎng)影響而出現(xiàn)成本上的變化。而建筑施工建設(shè)階段的成本支出同樣會(huì)影響后續(xù)成本效益,包括使用維護(hù)、回收?qǐng)?bào)廢等,這些都會(huì)基于施工建設(shè)階段的成效而產(chǎn)生不同成本效益影響。使用維護(hù)成本,簡單來說,就是在綠色建筑使用過程中,為支撐綠色建筑的長期使用和良性運(yùn)轉(zhuǎn),而支出的各種人力、能源等的維護(hù)成本,這一成本支出一般是長期的,因?yàn)榫G色建筑自建成使用開始一般都會(huì)有數(shù)十年甚至百年的使用壽命,因此維護(hù)成本的支出也占據(jù)了不小的比例。回收?qǐng)?bào)廢成本是指綠色建筑使用壽命達(dá)到極限,進(jìn)行回收?qǐng)?bào)廢所產(chǎn)生的成本。
在綠色建筑總體效益分析框架中,除了基礎(chǔ)的各階段成本外,效益分析也是重要的分析內(nèi)容。效益分析可以分為顯性和隱性兩種,其中顯性效益就是可以直接體現(xiàn)出來的直接經(jīng)濟(jì)效益,包括對(duì)水資源、能源資源等的節(jié)省就是明顯的顯性效益;而隱性效益則是不明顯但依然現(xiàn)實(shí)存在的效益,隱性效益的繼續(xù)分解可以得出環(huán)境和社會(huì)兩方面的效益,其中隱性環(huán)境效益可分為室內(nèi)和室外兩個(gè)層次,室內(nèi)影響主要體現(xiàn)在室內(nèi)設(shè)計(jì)和裝飾應(yīng)用新材料帶來的污染減少,室外影響則包括綠色建筑對(duì)能源節(jié)省帶來的燃煤量減少,進(jìn)而減少了溫室氣體排放,實(shí)現(xiàn)碳排放減少。而社會(huì)隱性效益則可以包括生活質(zhì)量提升、社區(qū)形象改變、社會(huì)和諧促進(jìn)三個(gè)方面,簡單來說,就是綠色建筑的建設(shè)基于對(duì)健康材料的應(yīng)用及與自然環(huán)境的融合,能提升人的居住適宜度,實(shí)現(xiàn)生活質(zhì)量的提升,多個(gè)家庭和個(gè)人生活質(zhì)量提升帶來的精神面貌和身心健康發(fā)展,能夠?qū)崿F(xiàn)社區(qū)形象的改變,多個(gè)社區(qū)形象的轉(zhuǎn)變最終促進(jìn)整個(gè)社會(huì)的和諧。
對(duì)于綠色建筑經(jīng)濟(jì)效益的評(píng)價(jià),一方面需要明確評(píng)價(jià)方法,另一方面需要明確評(píng)價(jià)指標(biāo)。首先,評(píng)價(jià)方法是指對(duì)項(xiàng)目方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素、方案投入產(chǎn)出比、方案經(jīng)濟(jì)效果等進(jìn)行合理計(jì)算和全面經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的工作,目的在于為后續(xù)的方案決策提供科學(xué)依據(jù)。評(píng)價(jià)的進(jìn)行根據(jù)評(píng)價(jià)的角度、范圍等不同影響因素,可以將項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效果的評(píng)價(jià)分為財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)和國民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)兩個(gè)層次。筆者認(rèn)為,以財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)進(jìn)行建筑項(xiàng)目的評(píng)價(jià)較為主要,因此財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)是對(duì)建筑項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益的科學(xué)性評(píng)價(jià)。這一評(píng)價(jià)需要從投資者、財(cái)稅制度、市場(chǎng)走向等多方面進(jìn)行分析評(píng)價(jià),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)綠色建筑項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)可行性的有效分析。其次,評(píng)價(jià)指標(biāo)是指一個(gè)綠色建筑項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)效果,其優(yōu)劣程度很大程度上取決于數(shù)據(jù)的真實(shí)性及指標(biāo)的合理性,特別是指標(biāo)的合理性,合理正確的指標(biāo)體系是評(píng)價(jià)的整體基礎(chǔ),也正因此評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系并非唯一,而是有不同深度、不同方向、不同指向的指標(biāo),而較為主要且能夠?qū)崿F(xiàn)客觀評(píng)價(jià)的指標(biāo)主要涵蓋如下兩種,其一是增量投資回收期,其二是增量投資內(nèi)部收益率,增量投資回收期是指用互斥型方案經(jīng)營成本的節(jié)約來補(bǔ)償其增量投資的年限,本文中是指綠色建筑相對(duì)于一般建筑能源消耗的節(jié)約來補(bǔ)償其增量投資的年限。其具體表達(dá)可以通過兩項(xiàng)公式落實(shí),當(dāng)各年經(jīng)營成本的節(jié)約(CA-CB)基本相同時(shí),應(yīng)用如下公式。
當(dāng)各年經(jīng)營成本的節(jié)約(CA-CB)差異較大時(shí),應(yīng)用如下公式。
上面兩個(gè)公式中,IA、IB分別表示A、B 兩方案的投資額,CA、CB表示A、B 兩方案的經(jīng)營成本。
而增量投資內(nèi)部收益率,其實(shí)質(zhì)就是項(xiàng)目在整個(gè)計(jì)算期內(nèi)的各年凈現(xiàn)金流量的現(xiàn)值累計(jì)等于零時(shí)的折現(xiàn)率。其主要應(yīng)用于兩互斥型投資方案的比選。其以公式表達(dá)具體如下。
上述公式中,ΔC1表示增量投資,ΔC2表示每年能耗節(jié)省經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)于綠色建筑而言,上述公式中ΔIRR 如果大于基準(zhǔn)收益率ic,則說明綠色建筑方案相對(duì)于一般建筑方案更為優(yōu)越。
在低碳理念下,為明確綠色建筑經(jīng)濟(jì)效益的可行性及具體內(nèi)容,應(yīng)當(dāng)通過具備技術(shù)性、科學(xué)性的手段進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益的測(cè)算,而對(duì)于綠色建筑經(jīng)濟(jì)效益的測(cè)算,應(yīng)當(dāng)從增量成本測(cè)算和增量經(jīng)濟(jì)效益測(cè)算兩方面出發(fā),以此更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)綠色建筑經(jīng)濟(jì)效益的感知。
在實(shí)際測(cè)算中,增量成本有全業(yè)務(wù)增量成本和全要素增量成本兩種類型,其中全業(yè)務(wù)增量成本是指增加一類業(yè)務(wù)時(shí)所增加的成本,全要素增量成本是指增加某一成本要素時(shí)所增加的成本。而對(duì)于綠色建筑來說,其增量成本的計(jì)算是相對(duì)復(fù)雜的,因?yàn)榫G色建筑相對(duì)于一般建筑具備技術(shù)、材料等各方面的增量,無論是全要素增量成本還是全業(yè)務(wù)增量成本的單一應(yīng)用都是不足的,因此從業(yè)務(wù)和要素兩方面綜合考量是較為合適的。而基于綜合考量下的綠色建筑增量成本測(cè)算,應(yīng)當(dāng)注意對(duì)基本原則的遵循,包括科學(xué)、合理地確定增量成本起算點(diǎn);增量成本基于合理技術(shù)方案;根據(jù)不同地區(qū)情況進(jìn)行成本計(jì)算,在遵守這些原則的基礎(chǔ)上,通過“增量成本=新技術(shù)后成本總額-增量成本起算點(diǎn)成本總額”這一通用公式即可實(shí)現(xiàn)對(duì)成本的核算。而基于上述原則和公式,對(duì)于綠色建筑增量成本的計(jì)算方法應(yīng)當(dāng)按照《綠色建筑技術(shù)導(dǎo)則》的要求,從節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量、運(yùn)營管理六大方面進(jìn)行計(jì)算,以實(shí)現(xiàn)計(jì)算的科學(xué)性、合理性且具備高度參考價(jià)值。
基于綠色建筑在建設(shè)和使用過程中對(duì)能源、水利、土地、建材等的最大限度節(jié)省,對(duì)綠色建筑的增量進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益測(cè)算,也應(yīng)當(dāng)從這一方面為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算,具體來說就是從節(jié)能、節(jié)水、節(jié)土、節(jié)材四方面出發(fā)進(jìn)行分析,通過與一般建筑的能耗對(duì)比,實(shí)現(xiàn)對(duì)綠色建筑節(jié)能量的分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)綠色建筑節(jié)約能源效益的計(jì)算,并最終測(cè)算出其增量經(jīng)濟(jì)效益。
首先,綠色建筑節(jié)能技術(shù)增量經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算。對(duì)于節(jié)能增量經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算,一方面,需要明確其基本計(jì)算方法,其中綠色建筑的節(jié)能率、能耗值、基準(zhǔn)建筑節(jié)能率和能耗值分別表示為α1、Q1、α2、Q2,非節(jié)能建筑的節(jié)能率為0%,能耗值為Q3。其中,基準(zhǔn)建筑是指滿足國家要求的一般性建筑,其節(jié)能率依照地區(qū)強(qiáng)制性節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn),而基于上述的各類前置條件可以得出節(jié)能率的基本公式。
基于此可以得出綠色建筑與基準(zhǔn)建筑能耗差公式。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)煤熱值,將節(jié)能量換算為節(jié)煤量可以得到如下公式。
Sm=ΔQ/H
以煤炭價(jià)格P為基礎(chǔ),可以得出綠色建筑的煤炭節(jié)省費(fèi)用。
Sc=Sm×P
另一方面,除了基本的計(jì)算方法,基于綠色建筑大量采用了可再生資源,也需要做好對(duì)于可再生資源的技術(shù)增量經(jīng)濟(jì)效益測(cè)算。對(duì)于這部分內(nèi)容的測(cè)算,主要是針對(duì)太陽能光熱系統(tǒng)的計(jì)算,對(duì)于太陽能光熱系統(tǒng)的測(cè)算首先需要根據(jù)如下公式,實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能光熱系統(tǒng)技術(shù)節(jié)省量進(jìn)行測(cè)算。
ΔQ3=QWCW(tend-ti)×f
上述公式中,QW和CW分別表示年度用水量和水的比定壓熱容,tend表示儲(chǔ)水箱的最終水溫,ti表示水的初始溫度,f表示太陽能保證率。在上述公式的基礎(chǔ)上,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)煤熱值進(jìn)行熱量向節(jié)煤量的變換,具體公式如下。
Sm3=ΔQ3/H
以煤炭標(biāo)準(zhǔn)價(jià)格為基礎(chǔ),結(jié)合上述公式驗(yàn)算之結(jié)果,可以實(shí)現(xiàn)太陽能技術(shù)對(duì)煤炭資源的節(jié)省費(fèi)用驗(yàn)算,具體應(yīng)用如下公式。
SC3=Sm3×P
其次,綠色建筑節(jié)水技術(shù)增量經(jīng)濟(jì)收益的測(cè)算。一般而言,綠色建筑的水資源應(yīng)用是循環(huán)式的,具體來說,就是水源的應(yīng)用流程為供給、排放、儲(chǔ)存、處理、回用幾個(gè)步驟,在這一應(yīng)用情況下的節(jié)水技術(shù)增量經(jīng)濟(jì)收益測(cè)算,一方面,需要明確現(xiàn)階段綠色建筑在建設(shè)中應(yīng)用的供水系統(tǒng)節(jié)水技術(shù)、中水處理技術(shù)、雨水收集技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù);另一方面,需要在此基礎(chǔ)上明確綠色建筑節(jié)水項(xiàng)目實(shí)施后,中水回收、雨水收集及水循環(huán)凈化用于洗車、綠化、道路沖洗、動(dòng)水景補(bǔ)水等地供給,直接降低了市政供水量的原理,其具體的節(jié)水平衡如圖1 所示。
圖1 綠色建筑節(jié)水系統(tǒng)水量平衡圖
再次,綠色建筑節(jié)地技術(shù)增量經(jīng)濟(jì)效益測(cè)算。其主要是通過土地的集中化利用實(shí)現(xiàn)的,而具體來說,節(jié)地的技術(shù)具體包括如下方面。其一,舊建筑利用,就是對(duì)舊城區(qū)的開發(fā)改造,通過對(duì)現(xiàn)有材料的重復(fù)利用,實(shí)現(xiàn)綠色建筑在建設(shè)中的經(jīng)濟(jì)效益提升,并降低材料對(duì)環(huán)境造成的影響。其二,地下空間利用,由于地上空間的有限,對(duì)地下空間的有效開發(fā)利用也是提升整體效益的重要基礎(chǔ),而對(duì)于這一效益的應(yīng)用,主要是在城市開發(fā)的過程中,通過對(duì)地下室、停車庫、設(shè)備機(jī)房等的建設(shè),實(shí)現(xiàn)地下空間使用率的提升。
最后,綠色建筑節(jié)材技術(shù)增量經(jīng)濟(jì)效益測(cè)算。建筑節(jié)材主要涉及建筑材料的各方面內(nèi)容,而具體的材料節(jié)省帶來的經(jīng)濟(jì)效益提升,主要涵蓋采用高強(qiáng)度、高性能的建筑材料,也就是通過建筑材料的性能提升,實(shí)現(xiàn)整體建筑質(zhì)量和耐久性的提升,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)建筑的高壽命,減少建筑拆除和重建導(dǎo)致的效益流失;材料生態(tài)化技術(shù)的應(yīng)用,具體來說,就是建筑材料的應(yīng)用,選擇具備生態(tài)化功能和效果的材料進(jìn)行應(yīng)用,這種建筑能夠?qū)崿F(xiàn)資源的回收利用,并減少垃圾的產(chǎn)生,最終實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目建設(shè)中增量經(jīng)濟(jì)效益。
綜上所述,低碳理念下綠色建筑經(jīng)濟(jì)效益的研究具備重要價(jià)值,了解綠色建筑經(jīng)濟(jì)效益具體框架及測(cè)算方法,是選擇更合適綠色建筑建設(shè)方案,提升綠色建筑建設(shè)和使用過程中經(jīng)濟(jì)效益的重要基礎(chǔ)。