綠色建筑經(jīng)濟(jì)性影響模型的構(gòu)造思考

時(shí)間:2022-00-00 12:00:00

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綠色建筑經(jīng)濟(jì)性影響模型的構(gòu)造思考

綠色建筑”是指在建筑的全壽命周期內(nèi)最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材),保護(hù)環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑[1]。而“低碳建筑”則是當(dāng)前“綠色建筑”理念的前沿體現(xiàn),建設(shè)低碳城市、發(fā)展綠色建筑已逐漸成為國(guó)際建筑界的主流趨勢(shì),亦成為當(dāng)代城市發(fā)展的主題。世界各國(guó)普遍重視綠色建筑的研究,近十多年來(lái),一些發(fā)達(dá)國(guó)家都對(duì)綠色建筑進(jìn)行了深入探索,并相繼推出了各自不同的綠色建筑評(píng)價(jià)體系,中國(guó)也于2006年出臺(tái)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)———《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50378—2006)[1]。但現(xiàn)行評(píng)價(jià)體系大多缺乏經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)。然而,綠色建筑經(jīng)濟(jì)性影響評(píng)價(jià)極具研究?jī)r(jià)值,它能夠從費(fèi)用的角度指導(dǎo)投資方、設(shè)計(jì)方、建設(shè)方和消費(fèi)者做出正確決策,反映建筑領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展理念,對(duì)于促進(jìn)綠色低碳建筑的發(fā)展具有重要意義[2]。另外,綠色建筑的實(shí)踐是一項(xiàng)高度復(fù)雜的系統(tǒng)工程,不僅需要建筑師具有生態(tài)環(huán)保的理念,采用相應(yīng)的設(shè)計(jì)和技術(shù),還需要管理層、業(yè)主具有較強(qiáng)的環(huán)保意識(shí)。這種多層次合作關(guān)系的介入,需要確立明確的評(píng)價(jià)及認(rèn)證系統(tǒng),用定量的指標(biāo)衡量預(yù)期環(huán)境性能實(shí)現(xiàn)的程度。因此,本文借鑒美國(guó)LEED評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)方法,結(jié)合中國(guó)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》,從定量的角度構(gòu)建綠色建筑的經(jīng)濟(jì)性影響評(píng)價(jià)模型。

一、美國(guó)LEED評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與中國(guó)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》

美國(guó)能源及環(huán)境設(shè)計(jì)先導(dǎo)計(jì)劃(LeadershipinEnergyandEnvironmentalDesign,簡(jiǎn)稱(chēng)LEED)是美國(guó)綠色建筑委員會(huì)(USGBC)始創(chuàng)于1995年的一套非強(qiáng)制性的綠色建筑評(píng)估體系。它從建筑全壽命周期的視角,運(yùn)用6項(xiàng)指標(biāo)對(duì)建筑整體的環(huán)境性能進(jìn)行綜合打分,被認(rèn)為是世界上最完善、最有影響力的綠色建筑評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)之一[3]。中國(guó)在借鑒美國(guó)LEED評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,于2006年正式頒布實(shí)施國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)———《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50378—2006),用于評(píng)價(jià)住宅建筑和辦公建筑、商場(chǎng)、賓館等公共建筑,基本涵蓋了建筑節(jié)能的全部領(lǐng)域。

美國(guó)LEED評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和中國(guó)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》的前5項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)均為節(jié)地、節(jié)水、節(jié)能、節(jié)材和室內(nèi)環(huán)境,主要區(qū)別在于第6項(xiàng)指標(biāo):LEED為“設(shè)計(jì)創(chuàng)新計(jì)劃”,而《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》則分為“運(yùn)營(yíng)管理(住宅建筑)”和“全壽命周期綜合性能(公共建筑)”2項(xiàng)指標(biāo)。以住宅建筑為例,美國(guó)LEED標(biāo)準(zhǔn)中的設(shè)計(jì)創(chuàng)新計(jì)劃指標(biāo)是對(duì)一些采取創(chuàng)新的能源和環(huán)境設(shè)計(jì)的建筑給予的獎(jiǎng)勵(lì)得分,而中國(guó)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中的運(yùn)營(yíng)管理指標(biāo),是針對(duì)綠色施工管理及后期的物業(yè)管理制定的,中國(guó)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》的指標(biāo)設(shè)置比較符合我國(guó)當(dāng)前綠色建筑研究還處于初期階段的國(guó)情,體現(xiàn)了全壽命周期理論在建筑領(lǐng)域中的重要作用,有利于提高中國(guó)綠色建筑在運(yùn)營(yíng)管理中的效率。中國(guó)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》6個(gè)指標(biāo)中的具體指標(biāo)分為控制項(xiàng)、一般項(xiàng)和優(yōu)選項(xiàng)3類(lèi)。其中,控制項(xiàng)為綠色建筑的必備條款,優(yōu)選項(xiàng)主要指實(shí)現(xiàn)難度較大、指標(biāo)要求較高的項(xiàng)目。對(duì)同一對(duì)象,可根據(jù)需要和可能分別提出對(duì)應(yīng)于控制項(xiàng)、一般項(xiàng)和優(yōu)選項(xiàng)的指標(biāo)要求[1],并按滿足一般項(xiàng)和優(yōu)選項(xiàng)的程度,將綠色建筑分為一星、二星和三星3個(gè)等級(jí)。以住宅建筑為例,一般項(xiàng)為40項(xiàng),優(yōu)選項(xiàng)為6項(xiàng),根據(jù)建筑所在地區(qū)、氣候與建筑類(lèi)型,符合條件的一般項(xiàng)數(shù)可能會(huì)減少,對(duì)一般項(xiàng)數(shù)的要求亦可按比例調(diào)整。顯然,這種評(píng)價(jià)方法僅僅從定性的角度進(jìn)行評(píng)定,未充分考慮到各地區(qū)房地產(chǎn)市場(chǎng)發(fā)展程度的差異,帶有很大的不確定性和人為主觀性,為綠色建筑的評(píng)價(jià)帶來(lái)諸多不便,說(shuō)服力較弱。

二、經(jīng)濟(jì)性影響模糊綜合評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建

表1綠色建筑經(jīng)濟(jì)性影響因素的指標(biāo)體系[1,4]Tab.1Indexsystemofeconomicfactorsaffectinggreenbuilding經(jīng)濟(jì)性影響因素F一級(jí)指標(biāo)Fi決策階段經(jīng)濟(jì)費(fèi)用效益F1設(shè)計(jì)階段經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)F2施工階段成本性能F3運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段費(fèi)用效益F4二級(jí)指標(biāo)fij經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值f11經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率f12效益費(fèi)用比f(wàn)13平面指標(biāo)f21建筑周長(zhǎng)指標(biāo)f22建筑體積指標(biāo)f23面積定額指標(biāo)f24戶(hù)型比f(wàn)25節(jié)地功能價(jià)值系數(shù)f31節(jié)能功能價(jià)值系數(shù)f32節(jié)水功能價(jià)值系數(shù)f33節(jié)材功能價(jià)值系數(shù)f34室內(nèi)環(huán)境功能價(jià)值系數(shù)f35日常運(yùn)營(yíng)耗能指標(biāo)f41日常運(yùn)營(yíng)排放指標(biāo)f42維護(hù)費(fèi)用指標(biāo)f43環(huán)境效益指標(biāo)f44運(yùn)營(yíng)管理水平指標(biāo)f45模糊綜合評(píng)價(jià)法是模糊數(shù)學(xué)的一個(gè)具體應(yīng)用方法,它根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的最大隸屬度原則,對(duì)受各種因素制約的對(duì)象做出一個(gè)總體的定量化的評(píng)價(jià),以減少人為主觀因素的影響,具有客觀、可靠、效率高、結(jié)果清晰、操作性強(qiáng)的特點(diǎn),適合解決各種半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題。

1.設(shè)定各級(jí)經(jīng)濟(jì)性影響因素

按照建設(shè)項(xiàng)目全壽命周期理論,并根據(jù)中國(guó)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》,將綠色建筑的經(jīng)濟(jì)性影響因素F劃分為4個(gè)一級(jí)指標(biāo)Fi和18個(gè)二級(jí)指標(biāo)fij(見(jiàn)表1)。其中,每一個(gè)二級(jí)指標(biāo)的取值區(qū)間均為[0,1]。

2.設(shè)定各級(jí)影響因素的權(quán)重

由于各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響程度不同,需要設(shè)置權(quán)重。權(quán)重的確定采取專(zhuān)家打分法。邀請(qǐng)若干位專(zhuān)家,因地制宜地對(duì)各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行打分,并將打分結(jié)果進(jìn)行算術(shù)平均。設(shè)一級(jí)指標(biāo)Fi對(duì)經(jīng)濟(jì)性影響因素F的權(quán)重向量為W=(W1,W2,W3,W4),二級(jí)指標(biāo)fij對(duì)一級(jí)指標(biāo)Fi的權(quán)重向量分別為

3.設(shè)定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)定的綠色建筑的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行中國(guó)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》相符,即S=(S1,S2,S3),其中S1對(duì)應(yīng)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》的一星級(jí),S2對(duì)應(yīng)二星級(jí),S3對(duì)應(yīng)三星級(jí)。

4.構(gòu)建模糊綜合評(píng)價(jià)模型

假設(shè)專(zhuān)家為m人,分別對(duì)每個(gè)二級(jí)指標(biāo)fij進(jìn)行打分。從而得到:rijk=sijk/m。其中,rijk表示認(rèn)為fij隸屬于Sk(k=1,2,3)的專(zhuān)家人數(shù)占專(zhuān)家總?cè)藬?shù)的比例[2]。再假設(shè)n表示每個(gè)一級(jí)指標(biāo)包含的二級(jí)指標(biāo)的個(gè)數(shù),則第i個(gè)一級(jí)指標(biāo)Fi的評(píng)價(jià)矩陣為:Ri=

從而,第i個(gè)一級(jí)指標(biāo)Fi的模糊綜合評(píng)價(jià)集合為:Pi=Wi·Ri=(pi1,pi2,pi3)。其中,Pi為Fi對(duì)S的隸屬度,且pi1+pi2+pi3=1[2]。

由此得到,經(jīng)濟(jì)性影響因素F的評(píng)價(jià)矩陣為:

最終,綠色建筑經(jīng)濟(jì)性模糊綜合評(píng)價(jià)模型為:Q=W·P=(Q1,Q2,Q3)。其中,Q1+Q2+Q3=1。由于評(píng)價(jià)集合Q的各元素Qi與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)集合S的各元素Si的位置一一對(duì)應(yīng),根據(jù)模糊綜合評(píng)價(jià)法的最大隸屬度原則,Qi的最大值所在的位置映射該綠色建筑經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)的等級(jí),即M=max(Q1,Q2,Q3)[5]。

三、模糊綜合評(píng)價(jià)模型的應(yīng)用

福建省廈門(mén)市在推進(jìn)綠色建筑發(fā)展中走在了中國(guó)的前列,2009年提出的低碳城市規(guī)劃,把建筑、規(guī)劃、市政建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展理念相結(jié)合,對(duì)探索新興材料、新型建筑以及環(huán)境友好的生活方式,推動(dòng)海西經(jīng)濟(jì)和中國(guó)生態(tài)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重大的歷史意義。廈門(mén)“藍(lán)灣國(guó)際”住宅小區(qū)就是其中的典型代表,它位于福建省廈門(mén)市湖濱北路與體育路之間,緊鄰文化藝術(shù)中心、體育中心,由5幢30~31層的高層建筑組成,總占地約4萬(wàn)m2,總建筑面積將近20萬(wàn)m2,是福建省首個(gè)“中國(guó)人居環(huán)境金牌住區(qū)”和首個(gè)實(shí)施“綠色建筑”國(guó)標(biāo)的住宅項(xiàng)目[6]。

根據(jù)前面建立的模糊綜合模型,以廈門(mén)“藍(lán)灣國(guó)際”住宅小區(qū)為例進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性影響評(píng)價(jià)。邀請(qǐng)10名專(zhuān)家組成專(zhuān)家組,基于綠色建筑經(jīng)濟(jì)性影響因素的指標(biāo)體系,對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行打分,最終得到一級(jí)指標(biāo)Fi對(duì)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)影響因素F的權(quán)重向量為W=(0.2,0.1,0.5,0.2),二級(jí)指標(biāo)fij對(duì)一級(jí)指標(biāo)Fi的權(quán)重向量為W1=(0.5,0.3,0.2),W再對(duì)每個(gè)二級(jí)指標(biāo)fij進(jìn)行打分,匯總得到各個(gè)一級(jí)指數(shù)Fi的評(píng)價(jià)矩陣分別為:由此得到經(jīng)濟(jì)性影響因素F的評(píng)價(jià)矩陣為:

最終,綠色建筑經(jīng)濟(jì)性模糊綜合評(píng)價(jià)模型為:Q=W·P=(0.2605,0.351,0.3885)根據(jù)模糊綜合評(píng)價(jià)法的最大隸屬度原則,即M=max(0.2605,0.351,0.3885),判斷廈門(mén)“藍(lán)灣國(guó)際”住宅小區(qū)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)等級(jí)為三星級(jí)。

本文基于全壽命周期理論,結(jié)合中國(guó)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50378—2006),從項(xiàng)目各參與方的角度定量化地設(shè)計(jì)出綠色建筑經(jīng)濟(jì)性影響評(píng)價(jià)體系,并構(gòu)建綠色建筑經(jīng)濟(jì)性影響評(píng)價(jià)的模糊綜合模型,使綠色建筑評(píng)定工作更客觀、公平、公正,為低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和廈門(mén)低碳城市的建設(shè)提供思路。但我國(guó)地域廣大,各地氣候、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差異巨大,受時(shí)間和地域限制,本評(píng)價(jià)體系和評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建可能僅適用于與廈門(mén)市類(lèi)似的局部地區(qū),因此各地均應(yīng)因地制宜地制定經(jīng)濟(jì)性影響評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。另外,模糊綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果雖然直觀,但不能體現(xiàn)與同級(jí)別的其他綠色建筑之間的區(qū)別,仍有待檢驗(yàn)和完善。