既有居住建筑绿色改造增量成本及效益研究

韩红丽

摘要：当前社会对既有居住建筑绿色化改造工作的成本投入与回报认识并不清晰，改造工作具有较强的外部效应，衍生出的资金问题阻碍了改造的顺利进行。文章主要对改造过程中的以下问题进行研究：如何科学的衡量绿色化改造的增量成本与效益，为既有居住建筑绿色化改造的经济效益分析建立系统的分析框架和计算方法。

Abstract： The current society's impression of the cost and return on the green transformation is not clear，the work has a strong external effect，financial problem from which hinder the smooth progress of the transformation. This paper mainly studies the following problems： How to measure the incremental cost and benefit of green transformation， establish an analysis framework and calculation method for the economic benefit analysis of green transformation of existing residential building.

关键词：既有居住建筑；绿色化改造；增量成本；增量效益

Key words： Existing residential building；Green transformation；Incremental cost；Incremental benefit

中图分类号：F275.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）04-0045-04

0 引言

近年来，可持续发展已成为全人类共同追求的目标，建筑领域也正进行一场面向可持续发展的“绿色革命”。传统发展模式存在着高消耗、高污染、高投入、低效益的三高一低问题，解决问题的关键在发展绿色建筑。但我国绿色建筑总体上还停留在自愿发展阶段，数量少、区域发展不平衡问题突出，离大规模推广要求相距甚远[1]。

同时，我们正在面对一个更加严峻的事实：我国存在数量庞大的既有建筑，按现行标准衡量既达不到绿色标准，也不能满足小康社会居民对居住环境的要求。对比新建绿色建筑，既有建筑绿色化改造有着更高的性价比。

应当指出，在既有建筑绿色化改造过程中，不少限制因素客观存在，资金问题是其中之一。相较于传统的对建筑进行简单的的结构加固维修，绿色化改造具有不小的增量成本，利益相关者（当前阶段多由政府主导）决策时往往面临较大的压力。本文主要从全寿命周期视角出发，构建基于全寿命周期成本理论的既有居住建筑绿色改造经济效益分析框架，推导既有居住建筑绿色改造的增量经济效益测算公式，为既有居住建筑绿色化改造的经济效益分析建立系统的分析框架和计算方法。

1 既有居住建筑绿色化改造定义

“既有居住建筑”，一般是相对于待建或在建居住建筑而言，具体指已完工并投入使用的建筑，时间范围可缩短至刚交付的新建建筑。最新发布的《既有建筑绿色改造评价标准》中将绿色改造定义为“以节约能源资源、改善人居环境、提升使用功能等为目标，对既有建筑进行维护、更新、加固等活动”，可以有两层含义的解读：第一指过程，改造过程应该是“绿色化”的，要绿色施工；第二指结果，改造结果是“绿色化”的，符合既有建筑绿色改造评价标准。

2 既有居住建筑绿色化改造增量成本概述及量化

2.1 既有居住建筑绿色化改造增量成本概述

《绿色建筑设计规范》将绿色建筑增量成本定义为：建设项目按《绿色建筑评价标准》（GB/T50378-2006）设计并以星级绿色建筑为目标，采取不同于基准建筑的绿色建筑技术而带来的增量投资，是绿色建筑成本与基准建筑成本的差额[2]。参考上述标准，既有居住建筑绿色化改造的增量成本可以定义为绿色化改造的总投资与对建筑进行简单的的结构加固维修成本之差。

2.2 绿色化改造全寿命周期增量成本的量化

绿色化改造的全寿命周期增量成本理论上为建设成本（决策、设计、施工）、使用维护成本（使用、维护）及拆除成本等费用之和。而《民用建筑設计节能标准》中对于节能改造投资的评价指标规定一般节能改造投资回收期不宜超过10年[3]。目前很大部分既有建筑绿色化改造后通常可继续使用30到40年，正常情况下10年内破损的程度很小，按照该标准在进行经济性评价时使用维护成本、拆除成本可以忽略不计，则绿色化改造成本可以等同于建设成本。

2.2.1 决策设计阶段的增量成本

决策设计阶段的增量成本，主要由围绕项目展开的可行性研究、对建筑的整体评估等前期费用C前期可研构成，研究内容包括对建筑的全方位诊断、改造的具体方案；改造完成后绿色认证也需要一笔费用C绿色认证。假设对建筑进行结构加固维修的决策成本太少忽略不计。

则绿色化改造决策设计阶段的增量成本C决策设计阶段=C前期可研+C绿色认证。

2.2.2 施工阶段的增量成本

施工阶段是绿色化改造措施具体实施的阶段，主要分为：

①暖通空调与电气增量成本。

暖通空调、照明系统改造前应进行节能诊断，改造增量成本有：1）更换能源利用率更高的设备：节能灯具、空调、电梯等高效用能设备，设备支出为C节能器具；2）充分利用可再生能源如太阳能、地热能等，增量成本C可再生能源设备。

则暖通空调与电气改造增量成本C暖通空调与电气=C节能器具+C可再生能源设备。

②给水排水增量成本。

给水排水改造的措施包括室内外节水器具及非传统水源利用两种。较高用水效率等级的设备是首选方案：室内包括厨房、卫生间的节水龙头、淋浴器、马桶；室外常见的为对绿地进行灌溉用的滴灌、喷灌设备，设备费支出记为C节水器具；非传统水源包括雨水、中水，对该部分水源的利用导致增加的费用记为C非传统水源。故给水排水改造增量成本C给水排水=C节水器具+C非传统水源。

③结构与材料增量成本。

既有建筑绿色改造时，保障安全的同时不得采用国家禁止使用的建筑材料，同时改造后原结构构件利用率不应小于70%。故产生的增量成本有：采取就近原则选择已有旧材料适当处理后使用产生加工費用C旧材加工；场地内无法收集循环使用的建材用绿色建材代替，成本为C绿色建材。故结构与材料增量成本记为C结构与材料=C绿色建材+C旧材加工。

④规划与建筑增量成本。

室内布局方面，包括对屋面、墙体、门窗采取的保温隔热措施，某些维护结构如门窗兼具保温降噪功能，则增量成本共记为C外维护；空气净化措施成本记C空气净化；为保证活动安全对过道的变动C安全活动。增加采光改善通风的措施费已包含在外维护中，则室内增量成本C室内环境=C外维护+C空气净化+C活动安全。

室外布局中，潜在危险源、污染源需要防护治理导致增量成本C防护；车行人行路线清理至无障碍状态C出行；科学规划绿化用地C绿化，则室外增量成本C室外环境=C防护+C出行+C绿化。综上，规划与建筑改造增量成本C规划与建筑=C室内环境+C室外环境。

⑤施工管理增量成本。

为保证绿色施工采取降尘降噪措施C防尘降噪，废弃材料回收场地搭建C废弃物场地，防止土壤水源污染的措施C防污染，保障安全施工的装备C装备等。则绿色施工增量成本定为C施工管理=C降尘降噪+C废弃物场地+C防污染+C装备。

⑥运营管理增量成本。

建筑改造完成交付使用中，应制定节能、节水、节材与绿化管理制度、生活垃圾、废气污水管理制度。产生的增量成本有信息化管理成本C信息化管理，定期对管理人员进行专业培训和考核C培训，定期能耗统计和能源审计成本C审计。

则运营管理的增量成本为C运营管理=C信息化管理+C培训+C审计。

3 既有居住建筑绿色化改造增量效益概述及量化

类比增量成本定义，既有居住建筑绿色化改造的增量效益可定义为改造后的建筑与不改造或一般的结构加固改造相比，利益相关方能获得的收益，分为直接效益和间接效益两种。

3.1 直接效益的量化

直接效益的量化采取市场价值法，含义为所节省的资源按市场价格的价值。

①节能：改造后的建筑采用节能器具，使用可再生能源、高效的围护结构，可以带来至少50%的节能效果（按实际为准）。以单栋居住建筑为例，改善室内外自然通风、遮阳等环境，采用主被动式技术手段，降低了建筑的采暖、空调负荷，达到节能目的。经济性分析中计算实际能耗时，通常用能耗模拟软件equest分析得出，再乘以市场化电价得到节能效益。

3.2 间接效益的量化

间接效益包括环境效益和社会效益，不易货币化。

3.2.1 环境效益

环境效益中抑制噪声污染、光污染等效果相对主观，容易量化且最主要的体现在抑制CO2、SO2等污染物的排放产生的减排效益上。根据1吨标准煤的各污染物的排放量，各污染物减排量的计算方式如下：

SO2（CO2、NO2、粉尘）减排量=1吨标煤SO2（CO2、NO2、粉尘）排放率×节煤量

3.2.2 社会效益

参考前人研究采用人力资本法来近似衡量社会效益，人力资本法指的是在不同的环境质量条件下，人因为发病死亡造成的对社会贡献的差异，以此作为环境污染对人体健康影响的经济损失，方程式为：

4 既有居住建筑绿色化改造增量成本及效益分析

4.1 动态投资回收周期模型

通过从投资的回收速度来判断，投资回收期越短，说明该项目绿色化改造效果越明显，动态回收期最大不应超过《民用居住建筑设计节能标准》中规定的10年，否则会影响改造者的积极性。

4.2 案例分析

4.2.1 项目概况

哈尔滨某小区（简称A）坐落于市老城区，建成于1999年，小区占地面积14.18万平方米，住宅居住建筑面积29万平方米，共28栋住宅，3150余户居民，设计使用年限50年。受当时经济、建设标准等限制，小区配套设施匮乏。历经十几年的使用，由于自然和人为因素，小区环境及住房有较为严重的老化和破损，但主体结构保持稳定。

4.2.2 项目改造方案

①节能：增加门斗，阻止冬季冷风直接吹入室内，起到缓冲和减少对流的作用，防止室内温度急剧下降；外墙保温采用100mm厚的B1级防火保温材料EPS板，用胶粘剂与基层墙体粘贴，辅以锚栓固定；原窗密封条更换为三元乙丙胶条，在原外窗外侧增加一层单框双玻塑钢窗；拆除原有屋面炉渣、珍珠岩等自重大、保温性能差的材料，重新做屋面保温及防水层；居住建筑供热系统采用天然气冷凝锅炉分散式独立供热，减少管网输送的热损及电耗。

②节水：将外排水改为内排水，排水管自楼梯间引下，在首层勒脚处留出泄水口；将室内给水用户入口处加设减压阀，把配水点出水压力控制在0.2MPa以下，减少因水龙头出流压力过大造成的水资源浪费；另一方面，将小区给水二次加压泵房中的储水箱增设水箱溢流报警和进水阀门自动联动关闭装置，防止溢流造成大量水资源浪费。

③节材：改造中所涉及的结构改造与材料选用满足《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB50292-1999）相关规定。经前期检测，整栋建筑结构良好，并不需要进行结构加固改造，只是屋面由于增加了槽式太阳能集热器，为提高承重能力，增加了钢筋混凝土一体化屋面。

④室内外环境：充分利用小区内现有空间，增加居民健身广场、绿化景观、停车库、保安执勤室等服务设施，将小区分区封闭，提升小区环境品质。庭院内道路及绿化重新设计，满足无障碍通行。

⑤绿色施工：建设和施工单位指定了具体的居住建筑改造管理和监督人员，在施工现场附近搭建临时指挥所，负责整个施工过程动态管理与监督；对于扬尘较大的地点，设置防尘屏，同时配合遮挡、抑制扬尘的措施。噪音較大设备远离居住地，采取隔音措施。

⑥运营：居住建筑供热系统采用槽式太阳能集热器与天然气锅炉相结合的联合供热模式，根据实际情况切换供热模式；油路系统和水路系统的所有温度信号和流量信号由安捷伦数据采集仪实时采集并存储，同时输送到电脑进行显示与记录；小区安装智能照明系统，按需照明，节约照明用电。

4.2.3 项目增量成本

本项目前期用于设计论证等工作的增量成本为298.4万元，项目申请绿色建筑的检测及认证费用约为53万元，全部增量成本共17400万元。项目的绿色化改造增量成本如表3所示。

项目的绿色化改造增量效益：

①经济效益：小区建筑改造前的耗热量指标约为30W/m2，改造后建筑物的耗热量指标减小为17W/m2，减少了43.3%，加上自然通风和自然照明的设计，降低了对灯光或通风设备的需求，每年可减少耗电量约15万kWh；围护结构经过节能改造后，保温性能大大提升，显著降低了居住建筑物的耗热量，太阳能至少负担了居住建筑物总耗热量的20%，具有显著的节能效果，据统计这些方面小区每年可节约电费达69.8万元；节水方面，改造后节水率达到30%，每年可节约用水13多万m3，约40万元，节能、节水两项合计每年效益约109.8万元；另外政府对绿色化改造的补贴按45元/平米的标准，补贴费为1305万元；小区对空间进行重新规划，车库建筑面积2.3万平方米，可提供689个车位，平均每五户一个车位，车位销售的回收资金用来回补绿色化改造的投入，收益为12402万元。

②环境效益：小区改为槽式太阳能集热器与燃气锅炉联合供暖系统，相比于原有的燃煤锅炉供暖系统，将显著降低CO2、SO2、氮氧化物等污染物的排放量，具有显著的环保效益。经第三方机构测算初步估算，改造后不使用燃煤供暖，每年约节省0.45万吨标煤，加上绿色植物的绿化作用共可减少排放二氧化碳1.7万吨、二氧化硫281.5吨、氮氧化物1.9吨，每年可换算成环境效益575.44万元。

5 结语

随着中国城镇化进程的不断推进，未来社会各界对既有建筑绿色化改造的呼声必然会越来越高。改造工作能否顺利推进取决于正确理论指导下的对相关投入和产出的合理估算。文章从全寿命周期视角出发，重新界定绿色化改造定义的基础上，有效的识别了绿色化改造过程中各阶段的增量成本，准确的分析了改造后项目所产出的收益，为既有居住建筑绿色化改造的经济效益分析建立系统的分析框架和完整的计算方法，也有助于绿色化改造利益相关方正确认识改造的增量成本及效益，为完善我国绿色化改造相关政策提供一定的参考，促进绿色建筑的推广和健康可持续发展。

参考文献：

[1]中国城市科学研究会.绿色建筑2010[M].北京：中国建筑工业出版社，2010：21-25.

[2]谢吉勇，李惠玲，赵宇晗.基于全寿命周期的绿色建筑增量成本研究[J].建筑与预算，2014（07）：5-10.

[3]朱晓凯.既有住宅建筑节能改造EPC模式研究[D].沈阳建筑大学，2013.

[4]白连勇.中国火力发电行业减排污染物的环境价值标准估算[J].科技创新与应用，2013（26）：127.