新型城镇化背景下绿色建筑经济评价研究——以中新天津生态城第一中学为例

宋情情，李天航，陈敬武

(河北工业大学经济管理学院 天津 300401)

新型城镇化背景下绿色建筑经济评价研究
——以中新天津生态城第一中学为例

宋情情，李天航，陈敬武

(河北工业大学经济管理学院 天津 300401)

在当前新型城镇化发展战略的大背景下，以中新天津生态城第一中学为例，借鉴价值工程理论，引入弹性价值系数概念，构建绿色建筑的价值工程综合评价模型。首先，构建绿色建筑的功能评价体系，综合利用层次分析法、模糊综合评价法对绿色建筑和传统建筑进行功能评价，计算增量功能系数。然后，以绿色建筑、传统建筑的总成本为依据，计算增量成本系数，而后计算弹性价值系数，根据弹性价值系数的大小对绿色建筑进行评价。

价值工程；弹性价值系数；模糊综合评价；功能评价体系；绿色建筑

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引 言

2013年初，国务院办公厅转发了国家发展与改革委员会、住房和城乡建设部《绿色建筑行动方案》的通知，为了提高资料利用效率实现节能减排，并且建设资源节约型和环境友好型社会，充分提高生态文明水平以提高人们的生活质量，必须大量发展绿色建筑切实转变城乡建设模式和建筑业的发展方式[1]。由此可见，倡导绿色建筑的发展已经上升为国家战略，研究绿色建筑的评价方法对改变人们的思维观念和推动绿色建筑的开发与建设具有重要的现实意义。

中新天津生态城是目前国内对生态城市探索较为领先的项目[2]，为探索中国特色新型城镇化道路提供示范。中新天津生态城第一中学是其中重要的绿色建筑，为城镇化进程中的学校建设提供样板。为推动绿色建筑的发展，对其进行科学的经济评价显得尤为重要。借鉴价值工程理论，构建绿色建筑评价体系，综合利用层次分析法、模糊评价法对绿色建筑进行分析，建立绿色建筑的评价模型，为绿色建筑的有效经济评价提供一定的理论指导。

1 绿色建筑与新型城镇化

建筑是城市的重要载体。绿色建筑遵循 “四节一环保”原则，即节能、节地、节水、节材和环境保护的原则，这与新型城镇化节约集约、生态宜居的发展要求相一致[3]。

“十二五”期间，新型城镇化作为推动我国经济社会发展的重要战略决策之一被中央再次强调，片面地追求城镇的数量及规模不再是城镇化的主要目标，而是转为走集约、智能、绿色、低碳新型城镇化道路，城乡统筹、城乡一体、产城互动、节约集约、生态宜居、和谐发展是成为新型城镇化的基本特征。绿色转型成为城镇化发展模式转型的重要组成部分。要大力发展绿色建筑，发挥绿色建筑在新型城镇化过程中的主导作用，切实推动城市发展走上绿色、生态、健康的可持续发展轨道。

就当前来看，天津在城城镇化建设方面已做出了许多有益尝试并取得了一定成效，城镇化水平已经达到了84%的较高水平。但在发展的同时，天津城镇化的矛盾也日益凸显，尤其环境生态遭到破坏的问题尤为明显，为达到绿色城镇化的目标，当务之急是进一步加快绿色建筑的发展。

2 基于价值工程理论的绿色建筑经济评价模型构建

绿色建筑在城镇化进程中发挥着重要作用，绿色建筑的推广势在必行，但是由于初始投资的增加，使得不少企业或地方政府丧失对绿色建筑的热情。为进一步推动绿色建筑的发展，需建立一套绿色建筑经济评价体系，以实际结果说明绿色建筑效益的优越性及持久性。目前，英国的BREEEAM评价体系、美国的LEED评价体系是目前国际上应用较广的评价体系，在我国有《绿色生态住宅小区建设要点与技术导则》《中国生态住宅技术评估申册》等评价体系，但是体系多注重绿色建筑的功能评价，因此将价值工程理论与经济评价结合，引入弹性价值系数对绿色建筑进行评价。

2.1 理论依据

价值工程是通过各相关领域的协作对所研究对象的功能、费用进行系统分析，不断创新，旨在提高所研究对象价值的思想方法和管理技术[4]。“价值”在价值工程理论中是指某种产品(或作业)所具有的功能与为获得该功能而产生的全部费用的比值，其涉及到价值、功能和寿命周期成本三个方面。

价值工程要求产品的功能与其成本相匹配。借鉴这一思路，引入增量功能及增量成本概念，利用弹性价值对绿色建筑进行经济评价，也就是评价绿色建筑较传统建筑而言，外墙、屋面、节能灯具等所有绿色技术带来的增量成本与该绿色建筑节材、节地等方面的所有增量功能是否相适应。

2.2 基于价值工程理论绿色建筑经济评价模型的构建

在构建经济评价模型时，从成本和功能两个方面进行综合考虑，类似价值工程中价值系数的定义，确定绿色建筑增量价值系数△V如下:

(1)

(2)

(3)

式(1)中：

△V—绿色建筑的弹性价值系数，取绝对值，是功能变化的百分比同成本变化的百分比的比值

△F—绿色建筑的增量功能系数，是绿色建筑较传统建筑功能变动的百分比

△C—绿色建筑的增量成本系数，是绿色建筑较传统建筑成本变动的百分比

式(2)中:

S1—绿色建筑的功能，通过求解绿色建筑的多层次模糊评价模型求得

S2—传统建筑的功能，通过求解传统建筑的多层次模糊评价模型求得

式(3)中:

Y1—绿色建筑i的成本，通过分析绿色建筑的绿色技术求得

Y2—传统建筑的成本，通过分析传统建筑造价求得

由式(1)可知，功能大小变动比率与成本大小变动比率的比值构成了弹性价值系数，即探究整个绿色建筑的全生命周期成本变动1%时，绿色建筑功能变化的百分比，绿色建筑的增量功能系数由模糊综合评价法确定。通过计算得到的弹性价值系数，分析绿色建筑的经济价值。借鉴价值工程理论，构建绿色建筑经济评价模型具有以下特点：

(1)提高每项成本的价值。对绿色建筑进行成本分析，注重提高每项成本的价值，而不是单纯的追求高质量或低成本；

(2)消除对绿色建筑成本认识上的“误区”。通过计算费效比可以看出，从长期的角度来说，绿色建筑的成本要低于非绿色建筑，且带来巨大的社会和环境效益；

(3)方便投资者的决策分析。将成本纳入评价体系中，分析单位增量成本带来的增量功能，为投资行为提供数据依据。

2.3 基于价值工程理论绿色建筑经济评价模型的求解流程

借鉴价值工程理论的分析思路，并结合层次分析法和模糊综合评价法确定绿色建筑经济评价思路，确定基于价值工程理论的绿色建筑经济评价流程，如(图1)所示。

图1 基于价值工程理论的绿色建筑经济评价流程

2.3.1 基于价值工程理论的绿色建筑功能分析

绿色建筑的功能评价采用多层次模糊综合评价法。模糊综合评判就是以模糊数学为基础，按照给定目标，应用模糊集理论对各对象行分类排序的过程。建立绿色建筑多层次模糊综合评价模型并求解，最终可得到增量功能系数。

(1)建立多层次的功能评价指标

国家标准GB/T50378-2006《绿色建筑评价标准》对绿色建筑的定义、评价指标和评价方法进行了明确，确立了中国以“四节一环保”为核心内容的绿色建筑发展理念和评价体系[5]。根据此标准，并结合对绿色建筑评价指标体系构建的研究，从节能、节水、节材、节地、环境效益5个方面对绿色建筑进行功能评价，这5个方面也是一级指标功能评价下的5个二级指标。

二级指标中节能方面主要考虑维护结构、可再生能源利用、节能灯具、空调采暖系统的节能效益；节水方面主要考虑中水回用系统、灌溉系统、节水器具、雨水收集的节水效益；节材方面主要考虑高性能混凝土、高强度钢及可再利用材料、可再循环材料的节材效益；节地方面主要考虑绿地率的大小及是否合理利用地下空间；环境效益方面主要考虑CO2减排、自然通风、自然采暖、遮阳设计的效益。

与现有的评价体系相比，此功能评价体系更针对华北地区的气候、环境、经济等。另外，与含有大量评价指标的评价体系相比，此评价体系综合权衡了实用性及专业性，明白易懂，操作简单。具体功能评价指标见(表1)。

(2)确定评价体系中各个指标的权重

本指标体系权重的确定采用基于专家调查法的层次分析法。首先，以调查问卷的方式形成专家对各指标的判断矩阵，本次调查共发放问卷121份，其中有效问卷79份。然后运用yaahp软件求出各矩阵的特征值和特征向量，得到绿色建筑功能评价二级指标权重WB和各二级指标下的三级指标权重Wi=[w1,w2…wn]，其中i=5，n为第i个二级指标下的三级指标的数量。具体数值如(表1)所示。

(3)指标评价

采用模糊综合评价法对各指标进行评价。通常把功能好坏的评价程度分成5个等级。绿色建筑的评价等级集Y= (很好，较好，一般，差，很差)。根据绿色技术资料和相关经验，邀请专家对三级指标进行打分，某指标下的评价等级分值rij用做出该等级评价的人数占全部测评人数的百分比表示，进而得到单因素单因素矩阵R=[R1,R2,R3,R4,R5]T。

i=1,2…16,j=1,2…5

(4)

以各三级指标权重和对应的单因素矩阵为基础，计算得到一级模糊综合评价矩阵B=[B1,B2,B3,B4,B5]T。

Bi=Wi×Rii=1,2…5

(5)

利用各二级指标权重和一级模糊评价的结果，进行二级模糊综合评价，计算得到评价结果G。

G=WB×B

(6)

将G与模糊评判向量V相乘即得出建筑的功能分值S。

S=G×VT

(7)

其中V是按评语等级求得的中位数，通常取V=[10，8.5，7，5，1]。

通过上述过程求得绿色建筑的功能得分S1及传统建筑的功能得分S2，通过式(2)计算增量功能系数。

2.3.2 基于价值工程理论的绿色建筑成本分析

从外窗、外墙、屋面、节能灯具、空气质量检测、太阳能热水器、车库照明、节水器具、能耗检测、光导照明等关键技术的建造成本入手，分析各关键技术的造价，总结得出绿色建筑的单位面积成本Y1及传统建筑的单位面积成本Y2。利用式(3)求得绿色建筑的增量成本系数。

2.4 绿色建筑的经济评价结果

以弹性价值系数为依据对绿色建筑进行评价，价值系数越大，该绿色建筑的经济效益越好。不考虑△V小于零的情况，在对于△V而言有3种可能△V=1、△V<1、△V>1[6]。

当△V<1时，说明绿色建筑功能增加的比率小于成本增加的比率，资源利用程度不够，或功能相对满足，但成本较高，采取的措施是寻找降低成本的途径。

当△V=1时，说明绿色建筑功能增加的比率与成本增加的比率大体相当，也应寻找适当降低成本的途径。

当△V>1时，说明绿色建筑功能增加的比率大于成本增加的比率，绿色建筑虽然增加了成本，但是带来了更多的效益，这是价值工程所追求的目标，也是较好的绿色建筑。

3 案例分析

3.1 中新天津生态城第一中学

3.1.1 基本信息

学校是新型城镇化的重要组成部分，对推动新型城镇化发展发挥着不可忽视的作用。中新天津生态城第一中学使用绿色技术，构建资源节约循环利用的体系，为新型城镇化进程中学校的建设提供样板。其位于中新天津生态城起步区，占地面积为4.4万平方米，总建筑面积为5.47万平方米，其中，地上建筑面积3.2万平方米，地下建筑面积2.27万平方米。办学规模为12个初中班和24个高中班，可容纳学生1600名。

3.1.2 绿色技术

(1)围护结构。第一中学外墙的构造做法为使用砂加气混凝土砌块及岩棉，屋面采用复合岩棉保温板进行铺设，将双银Low-E中空玻璃玻璃纤维型材用于外窗[7]。

(2)可再生能源利用。择太阳能热水系统作为学校生活热水的主要来源，在教学楼设置分散式太阳能热水系统，选用太阳能庭院灯为校园提供夜间照明，光源则选用LED光源。

(3)自然采光。在通风采光竖井上部设置透明天窗，为66.81%的区域提供200勒克司以上的自然采光，需要照明的区域采用T5节能灯。

(4)空调采暖系统。选择高效、清洁的燃气源多联机空调进行夏季供冷及冬季采暖。制热能效比为3.73，供热制冷能效比为4.73。

(5)节地。第一中学的绿地率大于40%，人均公共绿地面积大于 1.5 m2。充分利用地下空间，教学楼地下设有乒乓球馆和自行车停车库，综合楼地下设有游泳池，操场地下为设有社会停车场。

3.2 绿色建筑的评价结果

3.2.1 基于价值工程理论的中新天津生态城第一中学功能分析

(1)建立单因素评价矩阵

根据以上资料和相关经验，邀请10位专家对中新天津生态城第一中学对三级指标进行打分，其中土木方面专家5位，建筑方面专家3位，能源方面专家2位，根据式(4)得到具体打分结果，如(表1)所示。

表1 绿色建筑功能评价体系指标权重及功能评价打分结果

(2)模糊综合评价

根据以上单因素矩阵Ri，根据式(5)得：

同理计算，可得4个一级指标对应各个评价等级的隶属度，如(表2)所示。

表2 隶属度的计算结果

利用一级模糊评价的结果，根据式(6)得：

利用绿色建筑功能评价对应各评价等级的隶属度和各个评价等级的取值，根据式(7)计算绿色建筑的功能得分为：

S1=G×VT=[0.48,0.29,0.18,0.04,0.04]×[10,8.5,7,5,1]=0.48

利用以上方法可得到传统建筑的功能得分:

S2=G×VT=[0.14,0.40,1.65,1.72,0.37]×[10,8.5,7,5,1]T=4.27

(3)计算增量功能系数

利用式(2)计算绿色建筑的增量功能系数，可得：

取绝对值，得△F=1.02。

3.2.2 基于价值工程的中新天津生态城第一中学成本分析

结合建筑工程清单的工程量计算规则以及相关文献资料[5]，综合得到传统建筑物评价单方造价为2008万元，在中新天津生态城第一中学项目中，绿色建筑技术增量构成如(表3)所示。

表3 绿色建筑技术增量成本

数据来源：孙晓峰,黄雅贤,尹波,范靓. 中新天津生态城绿色建筑探索与实践——以中新天津生态城低能耗中学项目为例[J]. 城市,2012,10:37-41.

综合以上结果，利用式(3)，计算绿色建筑的成本系数，可得：

利用式(1)计算中新天津生态城第一中学的弹性价值系数：

△V=5.37说明其增量效益大于增量成本，虽然绿色建筑的设计与建造会带来成本的增加，但是从价值工程角度来看，绿色建筑的“价值”即“功能”和“费用”的比值将远远高于传统建筑。

4 结语

将绿色建筑评价理论、价值工程与模糊数学的有关理论相结合，基于价值工程对绿色建筑的经济评价方法进行了较为全面的研究。在对绿色建筑进行经济评价时，综合考虑功能与成本，追求绿色建筑价值的提高，提高对绿色建筑投资建设的积极性，充分发挥绿色建筑在绿色城镇化中的作用，进一步推动新型城镇化的进程。

[1]国务院办公厅.关于转发发展改革委住房和城乡建设部绿色建筑行动方案的通知.2013.

[2]杨彩霞,尹波,柯莹,周海珠. 天津中新生态城宜居住宅低成本绿色建筑技术体系及管理策略研究[J]. 绿色建筑,2013,01:15-19.

[3]梁俊强,梁浩. 新型城镇化的重要模式——绿色建筑产业新城[J]. 建设科技,2013,07:28-35.

[4]许亚敏.价值工程用于隧道工程施工成本控制的研究[D].成都:西南交通大学,2002.

[5]GB/T50378-2006,绿色建筑评价标准[S].

[6]程曦. 基于价值工程的绿色建筑价值体系研究[J]. 西北水电,2014,03:62-65.

[7]孙晓峰,黄雅贤,尹波,范靓. 中新天津生态城绿色建筑探索与实践——以中新天津生态城低能耗中学项目为例[J]. 城市,2012,10:37-41.

Economic Evaluation of Green Building in the Context of New-Style Urbanization—— A Case Study of SSTEC First Secondary School

SONGQingqing,LITianhang,CHENJingwu

(School of Economics and Management, Hebei University of Technology, Tianjin 300401)

In the context of new-style urbanization development strategy, take SSTEC first secondary school as an example, base on value engineering theory, introduce incremental value coefficient, construct a value engineering comprehensive evaluation model of green building. First, build green building evaluation system functions and use the analytic hierarchy process, fuzzy comprehensive evaluation method to evaluate the function of green building and traditional architecture. Then calculate the incremental function coefficients. Next calculate the incremental cost factor based on the total cost of green building and traditional architecture. Then calculate the elasticity coefficient value. Evaluate green building according to incremental value of the coefficient.

Value engineering; Elasticity coefficient value; Fuzzy comprehensive evaluation; Functional evaluation system; Green building

宋情情(1994- )，女。

2015-04-23

TU725

A

1004-6135(2015)06-0118-05