低碳建筑評價體系研究
——基于生命周期評價理論的研究

吳楊

(河海大學商學院，南京 211100)

低碳建筑評價體系研究
——基于生命周期評價理論的研究

吳楊

(河海大學商學院，南京 211100)

隨著全球環境的日益惡劣，走“低碳道路”成為全球各國的共識。在低碳建筑概念及綠色建筑評價體系的基礎上，從全生命周期的角度將低碳建筑生命周期劃分為建筑設計階段、建筑施工階段、建筑使用維護階段、建筑報廢拆除階段，并根據各個階段的相互影響構建低碳建筑評價體系，最后運用因子分析法得出低碳建筑評價的總得分函數。

低碳建筑;生命周期;評價體系;因子分析

隨著全球經濟的快速發展，溫室氣體的大量排放導致地球臭氧層受到嚴重破壞，世界氣候問題日趨嚴重，人們正面臨著巨大的氣候變化壓力。這不僅對人類的健康生活造成了嚴重的影響，同樣也制約著企業未來的發展和競爭力的提升。

據全球碳信息披露項目(carbon disclosureproject，CDP)的相關調查顯示，參與調查的世界500強企業的二氧化碳排放量，在2003年到2010年間，從18億立方噸增加到100億立方噸以上，增長率高達400多倍［1］。與此同時，建筑行業的碳排放在所有行業的碳排放中占有較大的比例，預計在不久的將來，整個建筑行業所產生的碳排放將達到整體的20%［2］。因此，在全球提倡低碳經濟的同時，發展低碳建筑勢在必行。

由于目前國內外尚未形成統一的低碳建筑評價體系，本文借鑒國內外關于綠色建筑評價體系，基于全生命周期的視角構建出低碳建筑的評價體系，并運用因子分析法對體系指標進行整合，得出低碳建筑評價總得分函數。

1 相關理論介紹

1.1 低碳建筑的概念界定

目前，在國際上暫時沒有對低碳建筑進行明確的定義，學術界對于低碳建筑的定義大多參照2003年英國政府在能源白皮書中提出的關于低碳經濟的的概念［3］。沈滿洪等［4］認為，低碳建筑是低碳經濟在建筑領域的一種具體形態，以滿足人類宜居舒適為出發點，通過制度創新和技術創新，改善能源結構，提高能源效率，降低建筑物化和運行過程中以二氧化碳為主的溫室氣體的排放量，以實現人類社會的可持續發展。李啟明等［5］將低碳建筑定義為:在建筑的全生命周期內，以低能耗、低污染、低排放為基礎，最大限度地減少溫室氣體排放，為人們提供具有合理舒適度的使用空間的建筑模式。綜上所述，可以發現低碳建筑是一種能降低能耗、減少污染、節約資源，有效控制二氧化碳排放量的宜居舒適的建筑物。

1.2 綠色建筑評價體系

我國的《綠色建筑評價標準》認為，綠色建筑是能有效地節約資源、保護環境、減少污染，從而為人類提供一個健康的使用空間，與自然和諧共生的建筑［6］。低碳建筑與綠色建筑的定義和內涵看似基本一致，但綠色建筑中更多地強調能源的耗用，而低碳在綠色建筑中只是很小的一方面。低碳建筑則符合低碳經濟時代的要求，可以用碳排放量來評價建筑是否達到低碳的標準［3］。

國際上較為成熟且具有較高知名度的綠色簡直評價體系包括英國BREEAM綠色建筑評價體系、美國LEED(leadership in energy&environmental design)綠色建筑評價體系、GBTOOL綠色建筑評價體系以及日本“建筑物綜合環境性能評價體系”(CASBEE)［4］。BREEAM綠色建筑評價體系由英國建筑研究所制定，它的誕生開辟了綠色建筑評價體系的先河，也成為其他評價體系訂立參考的依據。此外，在中國也制定了一些有關綠色建筑的評價標準，具體包括綠色建筑評價標準、綠色奧運減值評估體系(GOBAS)等［7-8］。綜合相關文獻，這些評價指標體系考察的方面不盡相同，具體見表1。

表1 綠色建筑評價體系綜述

2 全生命周期視角下低碳建筑評價體系構建

2.1 全生命周期理論

生命周期評價(life cycle assessment，LCA)產生于能源危機時代，后來LCA逐漸運用于能源的利用與廢物排放與廢物包裝等領域。20世紀70年代，LCA開始運用于建筑領域，并主要服務于研究學者對于建筑生命周期的費用核算。目前，LCA的概念運用廣泛，對于某個產品來說，其涵蓋了產品“從產生到消失”整個壽命周期物質轉變的過程。通俗地講，LCA可以定義為產品從取得原材料進行加工、產品的運輸、貯藏，到產品的使用及產品的報廢和處置等一系列過程［8］。

2.2 低碳建筑全壽命周期階段劃分

建筑物作為一種特殊的產品，本文根據建筑的特殊性，參考相關文獻，綜合學者相關研究的分析方法，運用LCA的方法對建筑的全生命周期進行分析，給出本文的建筑生命周期劃分。

陳小龍等［9］在評價低碳建筑價值的研究中具體將建筑周期劃分為建筑設計、購置建材、建筑施工、建筑的使用及維護管理、建筑的拆卸及回收5個階段。曹小琳等［10］在研究低碳建筑費用估算模型時則將建筑周期分為決策階段、實施階段、試用階段和拆除階段。閆大偉［8］則基于全生命周期的視角將低碳建筑的生命周期劃分為前期策劃階段、規劃設計階段、施工建造階段、運營維護階段、拆除報廢階段。

綜上所述，可以發現:各學者對于低碳建筑的生命周期劃分沒有很大的差別。因此，本文在階段劃分的基礎上，對每一階段的操作進行細分，以求評價體系更為細致。本文將低碳建筑生命周期劃分為建筑設計階段、建筑施工階段、建筑運營維護階段、建筑報廢拆除階段，具體如圖1。

圖1 低碳建筑生命周期圖

2.3 全壽命周期低碳建筑評價指標體系的構建

低碳建筑的生命周期劃分階段，并不是只有相互連接延續的關系，各個生命階段也是相互連接、密不可分的。低碳建筑的設計是否合理，直接影響建筑的施工是否能夠執行，并且設計的合理性也影響建筑的使用。建筑的施工階段是將設計圖紙及建筑材料轉化成建筑實物的最重要階段，因此，施工階段將直接影響建筑的使用以及建材能源的耗用。同時，施工時材料的選擇以及建筑后期的維護也關系著建筑報廢拆除時回收利用的狀況。

因此，本文在選取評價指標時，應站在低碳建筑全壽命周期的視角考慮評價指標對整個周期碳排放量的影響，而不是僅僅考慮對低碳建筑某一階段的影響，這樣才能使得本文所選的評價指標體系更加客觀、全面，具有參考價值。

建筑設計階段是建筑形成的開端，一個好的總體規劃和布局對于建筑的成型使用有著至關重要的作用。因此，設計階段的每一個指標設計都關乎低碳建筑后期的每一個階段。從該階段來看，考慮的因素較多，包括建筑的選址、周圍的交通環境、建筑品質、配套服務建立、各項能源的運用、建筑材料的選取等。

建筑的施工階段主要是對規劃設計的執行。該執行過程會耗用大量的材料和能源，并且執行質量也影響建筑日后的使用維護。因此，該階段主要需要對材料與能源的使用進行控制，并且需要有效地監督施工質量。

建筑使用維護階段是建筑壽命周期中最長的一個階段，也是實現“低碳”最重要的一個階段。這一階段主要是建筑正常使用中產生的能源耗用以及建筑進行裝修、維護、修理等發生的材料能源耗用。

建筑報廢拆除階段是建筑壽命的最后一個階段。該階段的碳排放因素主要存在于建筑物拆除過程中以及各種建筑材料的循環使用。

綜合以上因素，選取影響建筑碳排放量的影響因素，構成各生命階段的評價指標，具體見表2。

表2 低碳建筑評價指標體系

3 低碳建筑評價指標因子分析

上文中構建的評價指標體系中每一個指標僅反映低碳建筑碳排放的某一個方面，且評價體系指標層次較多，大多數指標為定性指標，因此本文需要選取適當的方法將各指標聯系起來，反映總體情況。總結低碳建筑評價研究的文獻發現:大多數研究學者運用層次分析法和模糊綜合評價法。本文綜合考慮各種方法，選取因子分析法，試圖將所有指標進行處理，得出最終的評價總分，從而為評價低碳建筑提供一個清晰明確的得分函數，使評價體系更加客觀、公正。

3.1 因子分析法簡介

探索性因子分析法(exploratory factor analysis，EFA)是一項用來尋找多元觀測變量中具有的本質結構，并對其進行降維及有關處理的技術。因子分析的基本思想是在眾多的變量中尋找出少數幾個明確的公共因子，以達到降維的目的。同時，它的主要目的是找出影響多元觀測變量的主因子的具體個數，以及每一個主因子和所有的觀測變量之間的相關程度，從而試圖揭示一套相對較好的變量的內在結構［11］。

3.2 因子分析法的運用

3.2.1 樣本數據

本文將構建的低碳建筑評價指標體系制成問卷進行調查，分別對每一項指標設定1～10分的分值，1分表示指標對碳排放量的影響程度最低，10分表示影響程度最高。本次問卷的調查對象包含來自南京的4所高校的200名人員，包括學生、老師以及相關專家，回收的有效問卷數為173份，相關數據運用SPSS軟件進行處理分析。

3.2.2 指標設計

根據表2設計的低碳建筑評價體系及設計的調查問卷，形成本文的評價指標包括:X1建筑選址，X2建筑品質，X3節地設計，X4節能設計，X5材料使用，X6能源耗用，X7施工執行，X8日常生活管理，X9裝修、維護、維修，X10拆除方便性與可循環性，X11廢棄物處理。

3.2.3 因子分析適用性檢驗

使用探索性因子分析法的一個前提條件是原指標之間需要具有較強的相關關系。為了檢測原指標之間的關系，本文采用KMO及Bartlett檢驗來說明原指標之間存在的相關關系［12］。

表3 KMO和Bartlett檢驗

從KMO和Bartlett檢驗表可以看出:指標數據的KMO值為0.584。查看KMO度量標準可知:原指針變量適宜進行因子分析，并且Bartlett球形度檢驗統計量為1 052.943，Sig值為0，可以認為變量間的相關系數矩陣具有顯著差異［12］。

3.2.4 計算因子得分

根據分析結果，本文提取的主因子個數為4個，反映總體指標的百分比為74．291%，丟失信息較少，因此使用這4個因子來替換原有指針變量進行低碳建筑評價是可行的。其中，第1個主因子反映總體的25．297%;第2個因子貢獻19.755%;第3個因子和第 4個因子分別貢獻 16.188%和13.05%。本文主要運用因子分析法得出得分方程，因此因子分析的因子命名等過程省略，根據成分得分矩陣得出各主因子的得分函數［13］:

最后，根據方差貢獻率為權數得出低碳建筑評價的總得分函數為:G=0．252 97F1+0．197 55F2+ 0．161 88F3+0．130 5F4。

4 結束語

在綠色建筑評價體系發展較為全面的今天，低碳建筑的評價體系尚未明朗。本文構建的評價體系可以為今后的相關研究提供參考。本文運用因子分析揭示指標之間的內在聯系，賦予各指標相應的權重，得到低碳建筑的總得分函數。該方法在低碳建筑評價領域尚屬少見，并具有客觀、公正等特點，可為今后低碳建筑的評價研究提供一種可行的方法。

［1］賀建剛.碳信息披露、透明度與管理績效［J］.財經論叢，2011(4):87-92.

［2］曹馨勻，劉猛，黃春雨.低碳建筑評價指標體系［J］.土木建筑與環境工程，2014，34(S):26-28.

［3］王建平，王叢瑩，楊三超.低碳建筑使用階段評價體系淺議［J］.建筑節能，2011(4):62-65.

［4］沈滿洪，王隆祥.低碳建筑研究綜述與展望［J］.建筑經濟，2012(12):67-70.

［5］李啟明，歐曉星.低碳建筑概念及其發展分析［J］.建筑經濟，2010(2):41-43.

［6］蔡筱霜.基于LCA的低碳建筑評價研究［D］.無錫:江南大學，2011.

［7］李美華.低碳建筑技術評估體系指標構架研究［D］.北京:北京交通大學，2013.

［8］閆大偉.全壽命周期視角下低碳建筑評價體系研究［D］.西安:西安建筑科技大學，2013.

［9］陳小龍，劉小兵，武涌.低碳建筑的價值評價方法與實證研究［J］.建筑經濟，2013(6):74-77.

［10］曹小琳，屈婷.低碳建筑全壽命周期費用估算模型研究［J］.建筑經濟，2011(6):92-95.

［11］蔡建瓊，于慧芳，朱志洪.SPSS統計分析實例精選［M］.北京:清華大學出版社，2006.

［12］劉子農.安徽上市公司經營績效評價——基于因子分析法［J］.現代商業，2010(5):155-156.

［13］郭翠榮，劉亮.基于因子分析法的我國上市商業銀行競爭力評價研究［J］.管理世界，2012(1):176-177.

(責任編輯何杰玲)

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

江蘇省教育廳高校哲學社會科學研究基金指導項目“我國上市公司碳信息披露與效應的實證分析”(2012SJD630069)

吳楊(1991—)，女，江蘇南京人，碩士研究生，主要從事財務會計、公司治理研究。

吳楊.低碳建筑評價體系研究——基于生命周期評價理論的研究［J］.重慶理工大學學報:自然科學版，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.