低碳建筑评价体系研究——基于生命周期评价理论的研究

吴杨

(河海大学商学院，南京 211100)

低碳建筑评价体系研究
——基于生命周期评价理论的研究

吴杨

(河海大学商学院，南京 211100)

随着全球环境的日益恶劣，走“低碳道路”成为全球各国的共识。在低碳建筑概念及绿色建筑评价体系的基础上，从全生命周期的角度将低碳建筑生命周期划分为建筑设计阶段、建筑施工阶段、建筑使用维护阶段、建筑报废拆除阶段，并根据各个阶段的相互影响构建低碳建筑评价体系，最后运用因子分析法得出低碳建筑评价的总得分函数。

低碳建筑;生命周期;评价体系;因子分析

随着全球经济的快速发展，温室气体的大量排放导致地球臭氧层受到严重破坏，世界气候问题日趋严重，人们正面临着巨大的气候变化压力。这不仅对人类的健康生活造成了严重的影响，同样也制约着企业未来的发展和竞争力的提升。

据全球碳信息披露项目(carbon disclosureproject，CDP)的相关调查显示，参与调查的世界500强企业的二氧化碳排放量，在2003年到2010年间，从18亿立方吨增加到100亿立方吨以上，增长率高达400多倍［1］。与此同时，建筑行业的碳排放在所有行业的碳排放中占有较大的比例，预计在不久的将来，整个建筑行业所产生的碳排放将达到整体的20%［2］。因此，在全球提倡低碳经济的同时，发展低碳建筑势在必行。

由于目前国内外尚未形成统一的低碳建筑评价体系，本文借鉴国内外关于绿色建筑评价体系，基于全生命周期的视角构建出低碳建筑的评价体系，并运用因子分析法对体系指标进行整合，得出低碳建筑评价总得分函数。

1 相关理论介绍

1.1 低碳建筑的概念界定

目前，在国际上暂时没有对低碳建筑进行明确的定义，学术界对于低碳建筑的定义大多参照2003年英国政府在能源白皮书中提出的关于低碳经济的的概念［3］。沈满洪等［4］认为，低碳建筑是低碳经济在建筑领域的一种具体形态，以满足人类宜居舒适为出发点，通过制度创新和技术创新，改善能源结构，提高能源效率，降低建筑物化和运行过程中以二氧化碳为主的温室气体的排放量，以实现人类社会的可持续发展。李启明等［5］将低碳建筑定义为:在建筑的全生命周期内，以低能耗、低污染、低排放为基础，最大限度地减少温室气体排放，为人们提供具有合理舒适度的使用空间的建筑模式。综上所述，可以发现低碳建筑是一种能降低能耗、减少污染、节约资源，有效控制二氧化碳排放量的宜居舒适的建筑物。

1.2 绿色建筑评价体系

我国的《绿色建筑评价标准》认为，绿色建筑是能有效地节约资源、保护环境、减少污染，从而为人类提供一个健康的使用空间，与自然和谐共生的建筑［6］。低碳建筑与绿色建筑的定义和内涵看似基本一致，但绿色建筑中更多地强调能源的耗用，而低碳在绿色建筑中只是很小的一方面。低碳建筑则符合低碳经济时代的要求，可以用碳排放量来评价建筑是否达到低碳的标准［3］。

国际上较为成熟且具有较高知名度的绿色简直评价体系包括英国BREEAM绿色建筑评价体系、美国LEED(leadership in energy&environmental design)绿色建筑评价体系、GBTOOL绿色建筑评价体系以及日本“建筑物综合环境性能评价体系”(CASBEE)［4］。BREEAM绿色建筑评价体系由英国建筑研究所制定，它的诞生开辟了绿色建筑评价体系的先河，也成为其他评价体系订立参考的依据。此外，在中国也制定了一些有关绿色建筑的评价标准，具体包括绿色建筑评价标准、绿色奥运减值评估体系(GOBAS)等［7-8］。综合相关文献，这些评价指标体系考察的方面不尽相同，具体见表1。

表1 绿色建筑评价体系综述

2 全生命周期视角下低碳建筑评价体系构建

2.1 全生命周期理论

生命周期评价(life cycle assessment，LCA)产生于能源危机时代，后来LCA逐渐运用于能源的利用与废物排放与废物包装等领域。20世纪70年代，LCA开始运用于建筑领域，并主要服务于研究学者对于建筑生命周期的费用核算。目前，LCA的概念运用广泛，对于某个产品来说，其涵盖了产品“从产生到消失”整个寿命周期物质转变的过程。通俗地讲，LCA可以定义为产品从取得原材料进行加工、产品的运输、贮藏，到产品的使用及产品的报废和处置等一系列过程［8］。

2.2 低碳建筑全寿命周期阶段划分

建筑物作为一种特殊的产品，本文根据建筑的特殊性，参考相关文献，综合学者相关研究的分析方法，运用LCA的方法对建筑的全生命周期进行分析，给出本文的建筑生命周期划分。

陈小龙等［9］在评价低碳建筑价值的研究中具体将建筑周期划分为建筑设计、购置建材、建筑施工、建筑的使用及维护管理、建筑的拆卸及回收5个阶段。曹小琳等［10］在研究低碳建筑费用估算模型时则将建筑周期分为决策阶段、实施阶段、试用阶段和拆除阶段。闫大伟［8］则基于全生命周期的视角将低碳建筑的生命周期划分为前期策划阶段、规划设计阶段、施工建造阶段、运营维护阶段、拆除报废阶段。

综上所述，可以发现:各学者对于低碳建筑的生命周期划分没有很大的差别。因此，本文在阶段划分的基础上，对每一阶段的操作进行细分，以求评价体系更为细致。本文将低碳建筑生命周期划分为建筑设计阶段、建筑施工阶段、建筑运营维护阶段、建筑报废拆除阶段，具体如图1。

图1 低碳建筑生命周期图

2.3 全寿命周期低碳建筑评价指标体系的构建

低碳建筑的生命周期划分阶段，并不是只有相互连接延续的关系，各个生命阶段也是相互连接、密不可分的。低碳建筑的设计是否合理，直接影响建筑的施工是否能够执行，并且设计的合理性也影响建筑的使用。建筑的施工阶段是将设计图纸及建筑材料转化成建筑实物的最重要阶段，因此，施工阶段将直接影响建筑的使用以及建材能源的耗用。同时，施工时材料的选择以及建筑后期的维护也关系着建筑报废拆除时回收利用的状况。

因此，本文在选取评价指标时，应站在低碳建筑全寿命周期的视角考虑评价指标对整个周期碳排放量的影响，而不是仅仅考虑对低碳建筑某一阶段的影响，这样才能使得本文所选的评价指标体系更加客观、全面，具有参考价值。

建筑设计阶段是建筑形成的开端，一个好的总体规划和布局对于建筑的成型使用有着至关重要的作用。因此，设计阶段的每一个指标设计都关乎低碳建筑后期的每一个阶段。从该阶段来看，考虑的因素较多，包括建筑的选址、周围的交通环境、建筑品质、配套服务建立、各项能源的运用、建筑材料的选取等。

建筑的施工阶段主要是对规划设计的执行。该执行过程会耗用大量的材料和能源，并且执行质量也影响建筑日后的使用维护。因此，该阶段主要需要对材料与能源的使用进行控制，并且需要有效地监督施工质量。

建筑使用维护阶段是建筑寿命周期中最长的一个阶段，也是实现“低碳”最重要的一个阶段。这一阶段主要是建筑正常使用中产生的能源耗用以及建筑进行装修、维护、修理等发生的材料能源耗用。

建筑报废拆除阶段是建筑寿命的最后一个阶段。该阶段的碳排放因素主要存在于建筑物拆除过程中以及各种建筑材料的循环使用。

综合以上因素，选取影响建筑碳排放量的影响因素，构成各生命阶段的评价指标，具体见表2。

表2 低碳建筑评价指标体系

3 低碳建筑评价指标因子分析

上文中构建的评价指标体系中每一个指标仅反映低碳建筑碳排放的某一个方面，且评价体系指标层次较多，大多数指标为定性指标，因此本文需要选取适当的方法将各指标联系起来，反映总体情况。总结低碳建筑评价研究的文献发现:大多数研究学者运用层次分析法和模糊综合评价法。本文综合考虑各种方法，选取因子分析法，试图将所有指标进行处理，得出最终的评价总分，从而为评价低碳建筑提供一个清晰明确的得分函数，使评价体系更加客观、公正。

3.1 因子分析法简介

探索性因子分析法(exploratory factor analysis，EFA)是一项用来寻找多元观测变量中具有的本质结构，并对其进行降维及有关处理的技术。因子分析的基本思想是在众多的变量中寻找出少数几个明确的公共因子，以达到降维的目的。同时，它的主要目的是找出影响多元观测变量的主因子的具体个数，以及每一个主因子和所有的观测变量之间的相关程度，从而试图揭示一套相对较好的变量的内在结构［11］。

3.2 因子分析法的运用

3.2.1 样本数据

本文将构建的低碳建筑评价指标体系制成问卷进行调查，分别对每一项指标设定1～10分的分值，1分表示指标对碳排放量的影响程度最低，10分表示影响程度最高。本次问卷的调查对象包含来自南京的4所高校的200名人员，包括学生、老师以及相关专家，回收的有效问卷数为173份，相关数据运用SPSS软件进行处理分析。

3.2.2 指标设计

根据表2设计的低碳建筑评价体系及设计的调查问卷，形成本文的评价指标包括:X1建筑选址，X2建筑品质，X3节地设计，X4节能设计，X5材料使用，X6能源耗用，X7施工执行，X8日常生活管理，X9装修、维护、维修，X10拆除方便性与可循环性，X11废弃物处理。

3.2.3 因子分析适用性检验

使用探索性因子分析法的一个前提条件是原指标之间需要具有较强的相关关系。为了检测原指标之间的关系，本文采用KMO及Bartlett检验来说明原指标之间存在的相关关系［12］。

表3 KMO和Bartlett检验

从KMO和Bartlett检验表可以看出:指标数据的KMO值为0.584。查看KMO度量标准可知:原指针变量适宜进行因子分析，并且Bartlett球形度检验统计量为1 052.943，Sig值为0，可以认为变量间的相关系数矩阵具有显著差异［12］。

3.2.4 计算因子得分

根据分析结果，本文提取的主因子个数为4个，反映总体指标的百分比为74．291%，丢失信息较少，因此使用这4个因子来替换原有指针变量进行低碳建筑评价是可行的。其中，第1个主因子反映总体的25．297%;第2个因子贡献19.755%;第3个因子和第 4个因子分别贡献 16.188%和13.05%。本文主要运用因子分析法得出得分方程，因此因子分析的因子命名等过程省略，根据成分得分矩阵得出各主因子的得分函数［13］:

最后，根据方差贡献率为权数得出低碳建筑评价的总得分函数为:G=0．252 97F1+0．197 55F2+ 0．161 88F3+0．130 5F4。

4 结束语

在绿色建筑评价体系发展较为全面的今天，低碳建筑的评价体系尚未明朗。本文构建的评价体系可以为今后的相关研究提供参考。本文运用因子分析揭示指标之间的内在联系，赋予各指标相应的权重，得到低碳建筑的总得分函数。该方法在低碳建筑评价领域尚属少见，并具有客观、公正等特点，可为今后低碳建筑的评价研究提供一种可行的方法。

［1］贺建刚.碳信息披露、透明度与管理绩效［J］.财经论丛，2011(4):87-92.

［2］曹馨匀，刘猛，黄春雨.低碳建筑评价指标体系［J］.土木建筑与环境工程，2014，34(S):26-28.

［3］王建平，王丛莹，杨三超.低碳建筑使用阶段评价体系浅议［J］.建筑节能，2011(4):62-65.

［4］沈满洪，王隆祥.低碳建筑研究综述与展望［J］.建筑经济，2012(12):67-70.

［5］李启明，欧晓星.低碳建筑概念及其发展分析［J］.建筑经济，2010(2):41-43.

［6］蔡筱霜.基于LCA的低碳建筑评价研究［D］.无锡:江南大学，2011.

［7］李美华.低碳建筑技术评估体系指标构架研究［D］.北京:北京交通大学，2013.

［8］闫大伟.全寿命周期视角下低碳建筑评价体系研究［D］.西安:西安建筑科技大学，2013.

［9］陈小龙，刘小兵，武涌.低碳建筑的价值评价方法与实证研究［J］.建筑经济，2013(6):74-77.

［10］曹小琳，屈婷.低碳建筑全寿命周期费用估算模型研究［J］.建筑经济，2011(6):92-95.

［11］蔡建琼，于慧芳，朱志洪.SPSS统计分析实例精选［M］.北京:清华大学出版社，2006.

［12］刘子农.安徽上市公司经营绩效评价——基于因子分析法［J］.现代商业，2010(5):155-156.

［13］郭翠荣，刘亮.基于因子分析法的我国上市商业银行竞争力评价研究［J］.管理世界，2012(1):176-177.

(责任编辑何杰玲)

Research of Low-Carbon Building Evaluation System: Based on Lifecycle Theory

WU Yang
(Business School，Hohai University，Nanjing 211100，China)

As the global environment is becoming worsening，taking the path of“low carbon”becomes the consensus of the world.On the basis of the concept of low-carbon building and green building assessment system，we divided the life of low-carbon building into design stage，construction stage，operation and maintenance stage and dismantling stage from the perspective of whole life cycle of low-carbon building.Then，according to the mutual influence of these stages，we built the evaluation system.At last，we used factor analysis to draw the total score function of low-carbon buildings.

low-carbon building;lifecycle;evaluation system;factor analysis

TU201.5

A

1674-8425(2015)11-0096-05

10.3969/j.issn.1674-8425(z).2015.11.016

2015-03-16

江苏省教育厅高校哲学社会科学研究基金指导项目“我国上市公司碳信息披露与效应的实证分析”(2012SJD630069)

吴杨(1991—)，女，江苏南京人，硕士研究生，主要从事财务会计、公司治理研究。

吴杨.低碳建筑评价体系研究——基于生命周期评价理论的研究［J］.重庆理工大学学报:自然科学版，2015(11):96-100.

format:WU Yang.Research of Low-Carbon Building Evaluation System:Based on Lifecycle Theory［J］.Journal of Chongqing University of Technology:Natural Science，2015(11):96-100.