节能住宅的全寿命周期成本的分析与控制

张梦露 ,代 雯,许玉桃,卢立宇

(西华大学建筑与土木工程学院,四川成都610039)

1 引言

随着中国地产的发展,建筑用能在我国能源消耗中占有的比重逐渐加大,然而全球一次性能源日益缩减,能源供应已出现危机。人口的增加以及对于住宅的需求,使得住宅建筑走向了节能建筑的可持续发展道路。通过对节能住宅全寿命周期成本分析,探讨节能住宅与普通住宅对可持续发展战略的影响。

2 节能住宅全寿命周期成本分析

2.1 节能住宅的概念与特点

节能住宅建筑是指在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内,减少化石能源的使用,提高能效,降低CO2排放量。而低碳住宅指低碳建筑中住宅这一类,即人居建筑。节能住宅的与其他一般住宅甚至绿色住宅相比,其主要特点是更强调对偏重于强调能耗带来的温室气体——CO2的排放量问题。强调通过房屋建材的总量减少与类别选择减少碳排量,强调对水的节约利用,提倡节约和循环用水,强调社区的绿化建设也应以低排放为指导。

2.2 节能住宅全寿命周期成本

节能住宅全寿命周期成本是指从土地规划、建筑材料、建设施工、交付使用、社区的物业管理等全过程所发生的成本在一段时间内的贴现值的总和。节能住宅全寿命周期成本分析的目的旨在从住宅建设项目的各可行方案中筛选出最佳方案以有效利用稀缺资源,保护环境,在系统的开发阶段将寿命周期成本作为设计参数,选择最经济的项目方案。节能住宅全寿命成本依据研究阶段的不同,包括开发商建造成本、维护成本、消费者使用成本、环境成本和社会成本,如图1。

2.3 节能住宅全寿命周期成本计算

项目全寿命周期环境成本是指因建设项目对环境造成的不利影响而发生的支出称为环境成本,包括环境资源消耗成本和环境维护成本。社会成本指节能住宅项目寿命周期内对社会经济的不利影响,如社会安全、社会公平等。

图1 节能住宅全寿命周期成本的构成

2.3.1 建造成本的计算

节能住宅建造成本主要由决策成本、设计成本、施工成本构成。与传统住宅成本相比,节能住宅建造成本,既包括传统住宅建设项目的土地购置费用、设计费用、项目管理费用以及建设费用,还包括了节能住宅材料、设备供应商、分包方对的资格评审、监控和测试、废物管理等必然成本,以及为实现节能功能的设备、设施损坏维修、未知危险品的应对等偶然成本,如图2所示。

2.3.2 物业管理成本的计算

物业管理成本包括物业服务人员工资,社会保险和按规定提取的福利费;物业共用部位、共用设施设备的日常运行维护费用;物业管理区域清洁卫生费用;物业管理区域绿化养护费用;物业管理区域秩序维护费用、办公费用;物业管理企业固定资产折旧;物业共用部位、共用设施设备及公众责任保险费用;经业主同意的其它费用。在物业管理费方面,节能住宅与一般住宅的物管费差不多,因为节能系统所增加的显性成本一般在6、7年之内就可以收回,所以,相关的节能系统所产生的电费都是由物管承担,而不会成为用户的负担。

图2 节能住宅非传统的定量成本因素

2.3.3 消费者使用成本的计算

消费者使用成本是指所谓使用成本就是指消费者使用某种产品满足自己需要的过程中,所需要增加的费用。例如空调用电、保温耗能、采光用电、饮用水等所产生的费用。在此以地源热泵系统为例,比较节能住宅与普通住宅的区别。节能住宅采用该系统是将中央空调系统、地板采暖和生活热水3种功能融为一体的环保系统,运用大自然中免费的可再生能源,向住户提供20～26℃的室内恒温,并且兼有24h的生活热水供应。这个利用地下水产生的热能进行供热制冷的节能系统,可比传统空调节约能源50%～60%。而普通住宅,一套80m2住宅通常需要安装两台空调,以每台空调每天使用6h计算,每月消耗的电费=6×2×30×0.569(成都民用住宅每kW◦h电价)=205元,而按照地源热泵节约50%的能源标准计算,每个用户每年就可省下205×12×50%=1 230元。

2.4 环境成本的计算

节能住宅的环境成本主要指的是环境污染而使环境服务功能质量下降的代价。节能住宅的外部效应成本,不仅与住宅物的局部环境有关,还与社会宏观环境相关联。由于部分外部效应还无法准确的进行绝对量化,所以只能进行定性思考,具体的定性成本影响如表1所示。

表1 环境成本影响因素

2.5 社会成本的计算

由于社会成本和环境成本一样都属于隐性成本,无法直接表现为量化成本。其影响因素如表2所示。

表2 社会成本的影响因素

社会影响成本一般难于量化赋值,要通过社会调查取样来进行获得公众意见,获得相对的量化结论。节能住宅在项目决策期时,应综合考虑拆迁安置成本,降低使用安全成本,以此来降低待建项目的全寿命周期内成本。

3 节能住宅全寿命周期成本控制

3.1 节能住宅全寿命周期中成本可控的程度

由图3所示,在节能住宅的全寿命周期中,随着建设程序的推移,项目的累计成本呈直线式增加,寿命周期成本可控制的程度却是随着建设程序的推移而递减。成本控制的最佳时期在施工阶段之前的阶段,因此需要以投资决策阶段、设计阶段为主;施工阶段、运营及维护阶段为辅来对节能住宅全寿命周期成本进行控制。

图3 节能住宅全寿命周期成本与建设程序之间的关系

3.2 节能住宅全寿命周期成本控制方法

3.2.1 决策阶段的成本控制

节能住宅投资决策阶段影响工程造价的因素主要有项目规模、建设水平、项目选址、工程技术方案的确定等因素。合理地确定建设规模、科学地确定建设标准、严密地进行可行性研究,对拟建工程项目在技术上是否可行、经济上是否合理有利、环境上是否允许等方面进行全面系统的分析,做好建设项目投资估算的编制与审查,经审查批准后,即可作为建设项目总投资的计划控制额,使其真正起到决策和控制作用。如在建筑规划阶段,要慎重考虑建筑的朝向、间距、体型、体量、绿化配置等因素对节能的影响,改善热环境。在建筑的平面布局方面,朝向的选择很重要。冬季应有适量的阳光射入室内,避免冷风吹袭;夏天则尽量减少太阳直射室内及外墙面,有良好的通风。同时,注意建筑间距与节能的关系,使建筑南墙的太阳辐射面积在整个采暖季节中不因其它建筑的遮挡而减少。

3.2.2 设计阶段的成本控制

要在设计阶段有效地控制工程造价,应从组织、技术、经济、合同方面采取措施,随时纠正发生的投资偏差。节能住宅的设计阶段,需利用场地的自然条件和资源条件,保护生态环境,强调土地的节约化利用,降低环境负荷,注重节能产品设计的材料选择和管理;注重设计的完善性,减少设计变更,产品的可拆卸型设计;产品的可回收性设计等。在建筑设计中,原则上应减少建筑物外表面积,适当控制建筑体形系数,即建筑物外表面积与其所包围的体积之比,减少建筑面宽,加大进深或增加组合体,建筑外形选用长条型,而体型复杂,凹凸面过多的塔式住宅对节能不利。应重视造型规整,如住宅应尽量采用多单元的“一”字型,特别是采暖住宅建设应增加层数,避免建造单元少特别是点式平面的低层住宅。寒冷地区多层住宅不应采用开敞式楼梯间,入口处设置门斗或采取其它避风措施,避免大开窗户,减少散热。另外,要重视屋檐、挑檐、遮阳板、窗帘、百叶窗等构造措施,对于调节日照节省能源是十分有效的,尤其是玻璃幕墙建筑,必须考虑好良好的遮阳、遮光条件。

3.2.3 施工阶段的成本控制

项目施工阶段工程造价的控制是通过控制承发包商的行为来实现相应的控制目标。在节能住宅施工阶段,要在全寿命周期造价管理的思想和方法的指导下综合考虑建设项目的全寿命周期成本。合理布置施工场地,降低环境负荷,保护水文环境,优化施工组织设计,尽量减少变更,积极推广节能新技术、新工艺,改善能源适应结构,提高能源使用效率。

3.2.4 运营及维护阶段的成本控制

建立运营管理网络平台,加强对节能、节水的管理和环境质量的检查,提高物业管理水平和服务质量,建立物业耗材管理制度,采取节能建材,加强材料性能和环境指标的检测,及时淘汰落后产品,加速新型节能建材的推广运用。项目决策阶段、设计阶段及实施阶段对节能住宅的运营和维护成本有着很大的影响。

4 结语

基于住宅全寿命周期成本的分析,节能住宅通过科学的整体设计,集成绿色配置、自然通风、自然采光、低能耗围护结构、新能源利用、中水回用、绿色建材和智能控制等高新技术,具有选址规划合理、资源利用高效循环、节能措施综合有效、建筑环境健康舒适、废物排放减量无害、建筑功能灵活适宜等6大特点。它不仅可以满足人们的生理和心理需求,而且能源和资源的消耗最为经济合理,对环境的影响最小。虽然目前一些节能住宅的成本还在高位,但是已经可以看到通过有效的控制,成本有很大的下降的空间。对于目前国际上的能源形势,节能住宅更是充分体现了可持续发展的建设思想。中国要走可持续发展道路,发展节能建筑特别是节能住宅是刻不容缓的。

[1]蔡君馥.住宅节能设计[M].北京：中国建筑工业出版社,1991.

[2]涂逢祥.建筑节能[M].北京：中国建筑工业出版社,2005.

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