新型城鎮化背景下綠色建筑經濟評價研究
——以中新天津生態城第一中學為例

宋情情，李天航，陳敬武

(河北工業大學經濟管理學院 天津 300401)

新型城鎮化背景下綠色建筑經濟評價研究
——以中新天津生態城第一中學為例

宋情情，李天航，陳敬武

(河北工業大學經濟管理學院 天津 300401)

在當前新型城鎮化發展戰略的大背景下，以中新天津生態城第一中學為例，借鑒價值工程理論，引入彈性價值系數概念，構建綠色建筑的價值工程綜合評價模型。首先，構建綠色建筑的功能評價體系，綜合利用層次分析法、模糊綜合評價法對綠色建筑和傳統建筑進行功能評價，計算增量功能系數。然后，以綠色建筑、傳統建筑的總成本為依據，計算增量成本系數，而后計算彈性價值系數，根據彈性價值系數的大小對綠色建筑進行評價。

價值工程；彈性價值系數；模糊綜合評價；功能評價體系；綠色建筑

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引 言

2013年初，國務院辦公廳轉發了國家發展與改革委員會、住房和城鄉建設部《綠色建筑行動方案》的通知，為了提高資料利用效率實現節能減排，并且建設資源節約型和環境友好型社會，充分提高生態文明水平以提高人們的生活質量，必須大量發展綠色建筑切實轉變城鄉建設模式和建筑業的發展方式[1]。由此可見，倡導綠色建筑的發展已經上升為國家戰略，研究綠色建筑的評價方法對改變人們的思維觀念和推動綠色建筑的開發與建設具有重要的現實意義。

中新天津生態城是目前國內對生態城市探索較為領先的項目[2]，為探索中國特色新型城鎮化道路提供示范。中新天津生態城第一中學是其中重要的綠色建筑，為城鎮化進程中的學校建設提供樣板。為推動綠色建筑的發展，對其進行科學的經濟評價顯得尤為重要。借鑒價值工程理論，構建綠色建筑評價體系，綜合利用層次分析法、模糊評價法對綠色建筑進行分析，建立綠色建筑的評價模型，為綠色建筑的有效經濟評價提供一定的理論指導。

1 綠色建筑與新型城鎮化

建筑是城市的重要載體。綠色建筑遵循 “四節一環保”原則，即節能、節地、節水、節材和環境保護的原則，這與新型城鎮化節約集約、生態宜居的發展要求相一致[3]。

“十二五”期間，新型城鎮化作為推動我國經濟社會發展的重要戰略決策之一被中央再次強調，片面地追求城鎮的數量及規模不再是城鎮化的主要目標，而是轉為走集約、智能、綠色、低碳新型城鎮化道路，城鄉統籌、城鄉一體、產城互動、節約集約、生態宜居、和諧發展是成為新型城鎮化的基本特征。綠色轉型成為城鎮化發展模式轉型的重要組成部分。要大力發展綠色建筑，發揮綠色建筑在新型城鎮化過程中的主導作用，切實推動城市發展走上綠色、生態、健康的可持續發展軌道。

就當前來看，天津在城城鎮化建設方面已做出了許多有益嘗試并取得了一定成效，城鎮化水平已經達到了84%的較高水平。但在發展的同時，天津城鎮化的矛盾也日益凸顯，尤其環境生態遭到破壞的問題尤為明顯，為達到綠色城鎮化的目標，當務之急是進一步加快綠色建筑的發展。

2 基于價值工程理論的綠色建筑經濟評價模型構建

綠色建筑在城鎮化進程中發揮著重要作用，綠色建筑的推廣勢在必行，但是由于初始投資的增加，使得不少企業或地方政府喪失對綠色建筑的熱情。為進一步推動綠色建筑的發展，需建立一套綠色建筑經濟評價體系，以實際結果說明綠色建筑效益的優越性及持久性。目前，英國的BREEEAM評價體系、美國的LEED評價體系是目前國際上應用較廣的評價體系，在我國有《綠色生態住宅小區建設要點與技術導則》《中國生態住宅技術評估申冊》等評價體系，但是體系多注重綠色建筑的功能評價，因此將價值工程理論與經濟評價結合，引入彈性價值系數對綠色建筑進行評價。

2.1 理論依據

價值工程是通過各相關領域的協作對所研究對象的功能、費用進行系統分析，不斷創新，旨在提高所研究對象價值的思想方法和管理技術[4]?！皟r值”在價值工程理論中是指某種產品(或作業)所具有的功能與為獲得該功能而產生的全部費用的比值，其涉及到價值、功能和壽命周期成本三個方面。

價值工程要求產品的功能與其成本相匹配。借鑒這一思路，引入增量功能及增量成本概念，利用彈性價值對綠色建筑進行經濟評價，也就是評價綠色建筑較傳統建筑而言，外墻、屋面、節能燈具等所有綠色技術帶來的增量成本與該綠色建筑節材、節地等方面的所有增量功能是否相適應。

2.2 基于價值工程理論綠色建筑經濟評價模型的構建

在構建經濟評價模型時，從成本和功能兩個方面進行綜合考慮，類似價值工程中價值系數的定義，確定綠色建筑增量價值系數△V如下:

(1)

(2)

(3)

式(1)中：

△V—綠色建筑的彈性價值系數，取絕對值，是功能變化的百分比同成本變化的百分比的比值

△F—綠色建筑的增量功能系數，是綠色建筑較傳統建筑功能變動的百分比

△C—綠色建筑的增量成本系數，是綠色建筑較傳統建筑成本變動的百分比

式(2)中:

S1—綠色建筑的功能，通過求解綠色建筑的多層次模糊評價模型求得

S2—傳統建筑的功能，通過求解傳統建筑的多層次模糊評價模型求得

式(3)中:

Y1—綠色建筑i的成本，通過分析綠色建筑的綠色技術求得

Y2—傳統建筑的成本，通過分析傳統建筑造價求得

由式(1)可知，功能大小變動比率與成本大小變動比率的比值構成了彈性價值系數，即探究整個綠色建筑的全生命周期成本變動1%時，綠色建筑功能變化的百分比，綠色建筑的增量功能系數由模糊綜合評價法確定。通過計算得到的彈性價值系數，分析綠色建筑的經濟價值。借鑒價值工程理論，構建綠色建筑經濟評價模型具有以下特點：

(1)提高每項成本的價值。對綠色建筑進行成本分析，注重提高每項成本的價值，而不是單純的追求高質量或低成本；

(2)消除對綠色建筑成本認識上的“誤區”。通過計算費效比可以看出，從長期的角度來說，綠色建筑的成本要低于非綠色建筑，且帶來巨大的社會和環境效益；

(3)方便投資者的決策分析。將成本納入評價體系中，分析單位增量成本帶來的增量功能，為投資行為提供數據依據。

2.3 基于價值工程理論綠色建筑經濟評價模型的求解流程

借鑒價值工程理論的分析思路，并結合層次分析法和模糊綜合評價法確定綠色建筑經濟評價思路，確定基于價值工程理論的綠色建筑經濟評價流程，如(圖1)所示。

圖1 基于價值工程理論的綠色建筑經濟評價流程

2.3.1 基于價值工程理論的綠色建筑功能分析

綠色建筑的功能評價采用多層次模糊綜合評價法。模糊綜合評判就是以模糊數學為基礎，按照給定目標，應用模糊集理論對各對象行分類排序的過程。建立綠色建筑多層次模糊綜合評價模型并求解，最終可得到增量功能系數。

(1)建立多層次的功能評價指標

國家標準GB/T50378-2006《綠色建筑評價標準》對綠色建筑的定義、評價指標和評價方法進行了明確，確立了中國以“四節一環保”為核心內容的綠色建筑發展理念和評價體系[5]。根據此標準，并結合對綠色建筑評價指標體系構建的研究，從節能、節水、節材、節地、環境效益5個方面對綠色建筑進行功能評價，這5個方面也是一級指標功能評價下的5個二級指標。

二級指標中節能方面主要考慮維護結構、可再生能源利用、節能燈具、空調采暖系統的節能效益；節水方面主要考慮中水回用系統、灌溉系統、節水器具、雨水收集的節水效益；節材方面主要考慮高性能混凝土、高強度鋼及可再利用材料、可再循環材料的節材效益；節地方面主要考慮綠地率的大小及是否合理利用地下空間；環境效益方面主要考慮CO2減排、自然通風、自然采暖、遮陽設計的效益。

與現有的評價體系相比，此功能評價體系更針對華北地區的氣候、環境、經濟等。另外，與含有大量評價指標的評價體系相比，此評價體系綜合權衡了實用性及專業性，明白易懂，操作簡單。具體功能評價指標見(表1)。

(2)確定評價體系中各個指標的權重

本指標體系權重的確定采用基于專家調查法的層次分析法。首先，以調查問卷的方式形成專家對各指標的判斷矩陣，本次調查共發放問卷121份，其中有效問卷79份。然后運用yaahp軟件求出各矩陣的特征值和特征向量，得到綠色建筑功能評價二級指標權重WB和各二級指標下的三級指標權重Wi=[w1,w2…wn]，其中i=5，n為第i個二級指標下的三級指標的數量。具體數值如(表1)所示。

(3)指標評價

采用模糊綜合評價法對各指標進行評價。通常把功能好壞的評價程度分成5個等級。綠色建筑的評價等級集Y= (很好，較好，一般，差，很差)。根據綠色技術資料和相關經驗，邀請專家對三級指標進行打分，某指標下的評價等級分值rij用做出該等級評價的人數占全部測評人數的百分比表示，進而得到單因素單因素矩陣R=[R1,R2,R3,R4,R5]T。

i=1,2…16,j=1,2…5

(4)

以各三級指標權重和對應的單因素矩陣為基礎，計算得到一級模糊綜合評價矩陣B=[B1,B2,B3,B4,B5]T。

Bi=Wi×Rii=1,2…5

(5)

利用各二級指標權重和一級模糊評價的結果，進行二級模糊綜合評價，計算得到評價結果G。

G=WB×B

(6)

將G與模糊評判向量V相乘即得出建筑的功能分值S。

S=G×VT

(7)

其中V是按評語等級求得的中位數，通常取V=[10，8.5，7，5，1]。

通過上述過程求得綠色建筑的功能得分S1及傳統建筑的功能得分S2，通過式(2)計算增量功能系數。

2.3.2 基于價值工程理論的綠色建筑成本分析

從外窗、外墻、屋面、節能燈具、空氣質量檢測、太陽能熱水器、車庫照明、節水器具、能耗檢測、光導照明等關鍵技術的建造成本入手，分析各關鍵技術的造價，總結得出綠色建筑的單位面積成本Y1及傳統建筑的單位面積成本Y2。利用式(3)求得綠色建筑的增量成本系數。

2.4 綠色建筑的經濟評價結果

以彈性價值系數為依據對綠色建筑進行評價，價值系數越大，該綠色建筑的經濟效益越好。不考慮△V小于零的情況，在對于△V而言有3種可能△V=1、△V<1、△V>1[6]。

當△V<1時，說明綠色建筑功能增加的比率小于成本增加的比率，資源利用程度不夠，或功能相對滿足，但成本較高，采取的措施是尋找降低成本的途徑。

當△V=1時，說明綠色建筑功能增加的比率與成本增加的比率大體相當，也應尋找適當降低成本的途徑。

當△V>1時，說明綠色建筑功能增加的比率大于成本增加的比率，綠色建筑雖然增加了成本，但是帶來了更多的效益，這是價值工程所追求的目標，也是較好的綠色建筑。

3 案例分析

3.1 中新天津生態城第一中學

3.1.1 基本信息

學校是新型城鎮化的重要組成部分，對推動新型城鎮化發展發揮著不可忽視的作用。中新天津生態城第一中學使用綠色技術，構建資源節約循環利用的體系，為新型城鎮化進程中學校的建設提供樣板。其位于中新天津生態城起步區，占地面積為4.4萬平方米，總建筑面積為5.47萬平方米，其中，地上建筑面積3.2萬平方米，地下建筑面積2.27萬平方米。辦學規模為12個初中班和24個高中班，可容納學生1600名。

3.1.2 綠色技術

(1)圍護結構。第一中學外墻的構造做法為使用砂加氣混凝土砌塊及巖棉，屋面采用復合巖棉保溫板進行鋪設，將雙銀Low-E中空玻璃玻璃纖維型材用于外窗[7]。

(2)可再生能源利用。擇太陽能熱水系統作為學校生活熱水的主要來源，在教學樓設置分散式太陽能熱水系統，選用太陽能庭院燈為校園提供夜間照明，光源則選用LED光源。

(3)自然采光。在通風采光豎井上部設置透明天窗，為66.81%的區域提供200勒克司以上的自然采光，需要照明的區域采用T5節能燈。

(4)空調采暖系統。選擇高效、清潔的燃氣源多聯機空調進行夏季供冷及冬季采暖。制熱能效比為3.73，供熱制冷能效比為4.73。

(5)節地。第一中學的綠地率大于40%，人均公共綠地面積大于 1.5 m2。充分利用地下空間，教學樓地下設有乒乓球館和自行車停車庫，綜合樓地下設有游泳池，操場地下為設有社會停車場。

3.2 綠色建筑的評價結果

3.2.1 基于價值工程理論的中新天津生態城第一中學功能分析

(1)建立單因素評價矩陣

根據以上資料和相關經驗，邀請10位專家對中新天津生態城第一中學對三級指標進行打分，其中土木方面專家5位，建筑方面專家3位，能源方面專家2位，根據式(4)得到具體打分結果，如(表1)所示。

表1 綠色建筑功能評價體系指標權重及功能評價打分結果

(2)模糊綜合評價

根據以上單因素矩陣Ri，根據式(5)得：

同理計算，可得4個一級指標對應各個評價等級的隸屬度，如(表2)所示。

表2 隸屬度的計算結果

利用一級模糊評價的結果，根據式(6)得：

利用綠色建筑功能評價對應各評價等級的隸屬度和各個評價等級的取值，根據式(7)計算綠色建筑的功能得分為：

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傳統建筑的功能得分:

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

(3)計算增量功能系數

利用式(2)計算綠色建筑的增量功能系數，可得：

取絕對值，得△F=1.02。

3.2.2 基于價值工程的中新天津生態城第一中學成本分析

結合建筑工程清單的工程量計算規則以及相關文獻資料[5]，綜合得到傳統建筑物評價單方造價為2008萬元，在中新天津生態城第一中學項目中，綠色建筑技術增量構成如(表3)所示。

表3 綠色建筑技術增量成本

數據來源：孫曉峰,黃雅賢,尹波,范靚. 中新天津生態城綠色建筑探索與實踐——以中新天津生態城低能耗中學項目為例[J]. 城市,2012,10:37-41.

綜合以上結果，利用式(3)，計算綠色建筑的成本系數，可得：

利用式(1)計算中新天津生態城第一中學的彈性價值系數：

△V=5.37說明其增量效益大于增量成本，雖然綠色建筑的設計與建造會帶來成本的增加，但是從價值工程角度來看，綠色建筑的“價值”即“功能”和“費用”的比值將遠遠高于傳統建筑。

4 結語

將綠色建筑評價理論、價值工程與模糊數學的有關理論相結合，基于價值工程對綠色建筑的經濟評價方法進行了較為全面的研究。在對綠色建筑進行經濟評價時，綜合考慮功能與成本，追求綠色建筑價值的提高，提高對綠色建筑投資建設的積極性，充分發揮綠色建筑在綠色城鎮化中的作用，進一步推動新型城鎮化的進程。

[1]國務院辦公廳.關于轉發發展改革委住房和城鄉建設部綠色建筑行動方案的通知.2013.

[2]楊彩霞,尹波,柯瑩,周海珠. 天津中新生態城宜居住宅低成本綠色建筑技術體系及管理策略研究[J]. 綠色建筑,2013,01:15-19.

[3]梁俊強,梁浩. 新型城鎮化的重要模式——綠色建筑產業新城[J]. 建設科技,2013,07:28-35.

[4]許亞敏.價值工程用于隧道工程施工成本控制的研究[D].成都:西南交通大學,2002.

[5]GB/T50378-2006,綠色建筑評價標準[S].

[6]程曦. 基于價值工程的綠色建筑價值體系研究[J]. 西北水電,2014,03:62-65.

[7]孫曉峰,黃雅賢,尹波,范靚. 中新天津生態城綠色建筑探索與實踐——以中新天津生態城低能耗中學項目為例[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