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摘要:當(dāng)前綠色工業(yè)建筑總數(shù)較少的原因主要在于其帶來的增量成本。應(yīng)用經(jīng)濟(jì)效益法對綠色工業(yè)建筑全生命周期開展評價,結(jié)果表明初期的投資增量能在運行的較短時間內(nèi)回收,綠色工業(yè)建筑具有長遠(yuǎn)發(fā)展前景。
關(guān)鍵詞:綠色工業(yè)建筑;增量成本;經(jīng)濟(jì)效益
當(dāng)前綠色工業(yè)建筑總數(shù)較少,其原因在于綠色建筑技術(shù)帶來的增量成本。評價綠色工業(yè)建筑技術(shù)的增量經(jīng)濟(jì)效益,有利于決策者合理選擇技術(shù)方案并消除高成本誤解。
1綠色工業(yè)建筑與民用建筑評價體系對比
根據(jù)GB/T50878—2013《綠色工業(yè)建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》及GB/T50378—2014《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》,綠色工業(yè)建筑與民用建筑評價標(biāo)準(zhǔn)大部分評價內(nèi)容和評價要求基本一致,主要區(qū)別為工業(yè)建筑多了“室外環(huán)境與污染物控制”,居住建筑、公共建筑及工業(yè)建筑評價權(quán)重指標(biāo)相差不大,而綠色工業(yè)建筑在節(jié)能節(jié)水和室外環(huán)境上的分?jǐn)?shù)權(quán)重較大[1]。
2綠色工業(yè)建筑經(jīng)濟(jì)評價理論
(1)工業(yè)建筑生命周期成本理論指考慮成本的時間價值下分析綠色工業(yè)建筑生產(chǎn)、運營、處置3個階段的各項投入總成本。(2)開展經(jīng)濟(jì)性評價為主的綠色工業(yè)建筑技術(shù)增量成本與效益分析,綠色建筑技術(shù)應(yīng)用將導(dǎo)致生產(chǎn)者成本增加,卻也換來使用者和社會成本的降低及一定的環(huán)境效益。
3綠色工業(yè)建筑技術(shù)增量成本與效益分析
3.1綠色工業(yè)建筑技術(shù)增量成本識別
綠色建筑增量成本指綠色項目與基準(zhǔn)建筑相比額外增加的成本投入。由于準(zhǔn)備階段增量成本約占總增量成本的1%,故不單獨列入研究。根據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn)有以下7個方面的增量成本:(1)工業(yè)建筑合理規(guī)劃使用地上地下空間、開展廠區(qū)綠化、室外透水地面設(shè)計、可再生地利用等節(jié)地措施;(2)采取圍護(hù)結(jié)構(gòu)、暖通空調(diào)、綠色照明、可再生能源利用等;(3)工業(yè)廢水再生回用、雨水利用、節(jié)水器具的節(jié)水與水資源利用;(4)采用建筑構(gòu)件預(yù)制化、鋼結(jié)構(gòu)、一體化設(shè)計與施工、高強(qiáng)材料、綠色材料等節(jié)材技術(shù);(5)采取光污染、室外噪聲、工業(yè)粉塵、煙塵控制技術(shù)的室外環(huán)境與污染物控制技術(shù);(6)進(jìn)行室內(nèi)空氣質(zhì)量、風(fēng)環(huán)境調(diào)節(jié)的室內(nèi)環(huán)境技術(shù);(7)運營管理系統(tǒng)增量成本。
3.2綠色工業(yè)建筑技術(shù)增量效益分析
3.2.1節(jié)地與可持續(xù)發(fā)展場地增量效益合理規(guī)劃用地是節(jié)約土地的重要舉措,可表示為:S節(jié)地=S屋頂綠化+S空間利用+S透水地面+S可再生地式中:S透水地面=G×(1–r)×P×A×10—3,G為管網(wǎng)運行費用,取0.08(元/m3);H1為滲入地下的雨水量(m3),各地不同;r為降雨過程中透水面的徑流系數(shù);P為年平均降雨量(mm);A為透水面投影面積(m2)[2]。S屋頂綠化=ΔP×P電=ΔW×Tw×S×P電;ΔP為屋頂綠化節(jié)省的用電量(kW•h);P電為工業(yè)電價(元/kW•h);ΔW為房間每m2減少的日用電量[kW•h/(m2•d)];S為屋頂面積(m2);Tw為采暖期與制冷期之和(d)[2]。3.2.2節(jié)能與能源利用技術(shù)增量效益(1)通過減少空調(diào)在夏季和冬季的負(fù)荷量來節(jié)省用電量,軟件顯示增強(qiáng)型圍護(hù)系統(tǒng)每年可節(jié)約電力30%以上[4]。(2)根據(jù)生產(chǎn)工藝需求采用靈活的空調(diào)形式,釆用率的采暖空調(diào)系統(tǒng),降低耗電量。(3)綠色照明節(jié)能S照明=ΔQ照明×P電,式中:ΔQ照明為基準(zhǔn)建筑與綠色建筑照明系統(tǒng)年用電量之差(kW•h);P電為工業(yè)電價。(4)可再生能源利用包括地?zé)崮?、太陽能、工業(yè)余熱回收利用等。3.2.3節(jié)水與水資源利用技術(shù)增量經(jīng)濟(jì)效益(1)工業(yè)廢水再生回用效益指每年回收及利用廢水價值與廢水處理成本之差。記為S廢再用=Δq×(P水–F),式中:Δq為再生水回用水量(m3);F為廢水處理成本。(2)雨水利用技術(shù)效益S雨水利用=Q雨×P水=Δp×S×δ×P水,式中:Q雨為系統(tǒng)雨水收集量(m3);Δp為年平均降水量;S為收集面積;δ為工業(yè)建筑利用系數(shù),取0.9。(3)綠色節(jié)水器具效益S節(jié)水器具=QW×α×P水,式中:QW為標(biāo)準(zhǔn)用水量(m3);α為節(jié)水率。3.2.4節(jié)材與材料資源利用增量經(jīng)濟(jì)效益S節(jié)材=S結(jié)構(gòu)節(jié)材+S節(jié)約用材(1)建筑構(gòu)件預(yù)制化。其在減少資源浪費的同時也減少了施工中的粉塵和噪聲,記為S預(yù)制化。(2)鋼結(jié)構(gòu)體系。因其特性可充分發(fā)揮材料力學(xué)性能,降低結(jié)構(gòu)用料指標(biāo),記為S鋼結(jié)構(gòu)。(3)一體化設(shè)計與施工效益。將主體結(jié)構(gòu)、工藝及設(shè)備等在一個系統(tǒng)中建模,施工時既可減少噪聲污染,又能節(jié)省工期和降低能耗、勞動強(qiáng)度,記為S一體化設(shè)計。(4)綠色建材利用效益。材料的循環(huán)再利用性可節(jié)約原材料并降低能耗、保護(hù)環(huán)境。(5)高強(qiáng)材料利用。其效益為增加建筑室內(nèi)凈高,記為S高強(qiáng)材料。3.2.5運營效益運用綜合能耗管理進(jìn)行數(shù)據(jù)分析可實現(xiàn)能源和資源的合理利用,利用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、智能建筑系統(tǒng)可提高設(shè)備運行可靠性,降低勞動強(qiáng)度。記為S運營效益=S綜合能耗+S遠(yuǎn)程監(jiān)控。
4綠色工業(yè)建筑技術(shù)增量成效案例分析
浙江某日用品有限公司于2003年開始綠色建設(shè)。企業(yè)占地15000m2,建筑面積41836m2,主要綠色工業(yè)建筑技術(shù)有:廠區(qū)綠化覆蓋率達(dá)42%,其中透水地面800m2,辦公樓和廠房均進(jìn)行屋頂綠化,面積超過1800m2;合理規(guī)劃生產(chǎn)物流線,布局地上地下空間;集合保溫隔熱外墻、太陽能利用、綠色照明、遮陽系統(tǒng)、雨水收集、中水回用系統(tǒng)等節(jié)能節(jié)水技術(shù);采用設(shè)備余熱廢氣采集循環(huán)利用、排水噪聲處理、除塵技術(shù)等手段,建有通風(fēng)系統(tǒng)、智能化管理系統(tǒng)等,各項綠色技術(shù)投入800余萬元,主要增量效益如下。
4.1可量化的經(jīng)濟(jì)效益
4.1.1節(jié)地(1)若綠化屋頂每m2的日用電量可減少0.2kW•h/(m2•d),制冷采暖天數(shù)取170d,則S屋頂綠化=0.2×3200×170×1.2=13.05(萬元/年);(2)合理規(guī)劃空間,節(jié)省土地面積取1400m2,根據(jù)當(dāng)?shù)赝恋刭徶觅M,則S空間利用=58.8萬元;(3)S透水地面=4190元/年。4.1.2節(jié)能(1)按圍護(hù)結(jié)構(gòu)每年節(jié)約煤1.5kg/m2計,按每kW•h電量相當(dāng)于0.404kg煤,則S圍護(hù)=18.6萬/年;(2)若采用綠色建筑照明系統(tǒng)年省用電量14.3kW/m2,則S照明=6.5萬/年;(3)按太陽能熱水器年節(jié)省電1萬kW•h計,則有S光熱=1.3萬kW•h/年;(4)S余熱回收=1.45萬kW•h/年。4.1.3節(jié)水(1)按統(tǒng)計雨水收集面積約38000m2,當(dāng)?shù)啬昶骄邓?100~1600mm,工業(yè)水均價2.6元,則S雨水利用=9.8萬元/年;(2)由于建設(shè)了完備的中水回用系統(tǒng),工業(yè)廢水和生活污水匯集到廢水池,經(jīng)處理后流入中水儲存池,回用后每年節(jié)約用水25萬t,取當(dāng)?shù)貜U水處理*.4元/m3,則有S廢水再用=55萬元/年;(3)S節(jié)水器具=1.43萬元/年。利用層次分析法確定綠色建筑技術(shù)單層次排序權(quán)重,檢驗判斷矩陣的一致性,并計得λmax=6.04,得到各目標(biāo)層權(quán)重結(jié)果。該項目其他綠色技術(shù)增量成本效益情況見表1。
4.2環(huán)境效益
4.2.1污染物減排效益Q電量取74萬元/年,S大氣污染=Q電量×0.404×733.5×0.001=25.4(萬元/年)。4.2.2建筑物壽命延長效益S建筑物壽命=S×f×(ε1–ε2)=1.5萬元/年,式中:S為綠色建筑面積;f為調(diào)整系數(shù),取0.3;ε1,ε2分別為普通建筑和綠色建筑下大氣環(huán)境綜合指數(shù),根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y料ε1,ε2分別取2.9,1.7。4.2.3綠化效益。綠色植物具有吸收CO2,SO2及粉塵等功能。若吸收CO2,SO2及粉塵減排經(jīng)濟(jì)價值分別為389.8元/t,4344.9元/t,275.2元/t,則S綠化效益為1.67萬元/年。4.3社會效益從節(jié)約的排污費、舒適度效益方面量化衡量綠色工業(yè)建筑對社會責(zé)任方面所做貢獻(xiàn)。則S節(jié)約排污費=P排污×∑Q×δ=3.16萬元/年,式中:P排污為當(dāng)?shù)孛繃嵨鬯幚碣M,取1.4元;∑Q為綠色建筑節(jié)水量(m3/年);δ為有效系數(shù),取0.9;舒適度效益為綠色技術(shù)營造出良好的舒適感可提高員工工作效益,用模糊綜合評價法進(jìn)行量化計算,若取評價工作效率提高取2.5%,當(dāng)?shù)厝司a(chǎn)總值取7.8萬元,則S舒適度=79.95萬元/年。
5綠色工業(yè)建筑技術(shù)增量效益評價
綠色工業(yè)建筑技術(shù)增量效益評價指標(biāo)為綠色工業(yè)建筑凈現(xiàn)值和內(nèi)部收益率。凈現(xiàn)值按行業(yè)基準(zhǔn)收益率,在預(yù)計的計算期內(nèi)各年凈現(xiàn)金流量折算到建設(shè)期初的現(xiàn)值之和。內(nèi)部收益率指在計算期內(nèi)經(jīng)濟(jì)凈效益流量的現(xiàn)值累計等于零時的折現(xiàn)率。經(jīng)計算,該綠色工業(yè)建筑經(jīng)濟(jì)效益超過行業(yè)平均水平5.2%,具有抗風(fēng)險能力。6結(jié)論(1)在綠色工業(yè)建筑全生命周期50年內(nèi)運用經(jīng)濟(jì)效益分析法開展評價,項目凈現(xiàn)值和內(nèi)部收益率數(shù)據(jù)可較好地反映其在經(jīng)濟(jì)上的可行性和*性。(2)綠色工業(yè)建筑具有較大的外部性,環(huán)境和社會效益在整個效益中占比較大,受益面更廣,可見綠色工業(yè)建筑具有長遠(yuǎn)發(fā)展前景。(3)由于綠色工業(yè)建筑綜合增量效益評價研究是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,許多因素難以明確統(tǒng)計量化,一些內(nèi)容只能通過模糊評價加以統(tǒng)計。目前尚缺乏大量系統(tǒng)性的統(tǒng)計和研究。
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作者:傅為華 馬麗鷹