被动式超低能耗绿色建筑成本控制分析

文／田雨 中国电子系统技术有限公司 北京 100071

1、相关概念与理论基础

1.1 全生命周期成本管理

1.1.1 概念

对于建筑工程项目而言，全生命周期指的是整个项目从决策设计开始、到招投标、开始施工、投入使用，最后拆除回收的整个过程。由于建设项目的不同阶段都存在着许多不同的不确定性，根据价值工程的理念，全生命周期成本管理的原则是确保整个建筑全生命周期费用的最小化，并以此来指导建设项目投资决策及实施方案的选择。同时我们从项目整体成本情况来看，在项目建设完成之后还要进行相关的生活或生产活动，此阶段也会产生相应的成本，所以一个项目的全寿命周期应该包括从立项、设计、招采、施工到使用及回收阶段全部的时间过程。由此可见目前我国全生命周期成本管理体系中缺少了使用及回收阶段的成本管理以及相应的成本数据[1]。另外，作为低能耗绿色建筑，其全生命周期成本不仅仅是经济含义上的成本，也包括正面的社会及环境成本，此部分在综合考虑绿色建筑项目成本时应计入。

1.1.2 构成

全生命周期成本的构成主要决定于一个项目或者产品在其整个寿命周期内所产生的全部费用，对本课题而言，被动式超低能耗绿色建筑其全生命周期本文划分为四个阶段，分别是决策设计阶段、施工建设阶段、运营维护阶段和拆除回收阶段。前两个阶段的成本主要来自开发商，后两个阶段的成本则发生于消费者身上。对于开发商而言，其主要成本是建设初期的决策设计成本和施工建设成本，统称为初始建造成本，初始建造成本是可控的，不同的建筑其初始建造成本不同，就目前的建造技术被动式超低能耗绿色建筑的初始建造成本要比一般传统建筑的建造成本高，但是项目一经建造完毕，就不需要再增加投入。对于消费者而言，其成本主要由运营维护成本和拆除回收成本两大块组成，其中运营维护成本占据了整个建筑的生命周期，其消费成本是源源不断，无休无止的，直到建筑被拆除回收，如图1所示为本课题研究的全生命周期成本构成结构图。

图1 被动式超低能耗绿色建筑全生命周期成本构成结构图

1.1.3 特征

由于工程项目开发周期长、建设环境复杂、体量大、资源使用量大、计价过程繁琐等特点，全生命周期成本管理在整体上体现为主动管理、分阶段管理、注重过程动态管控等特点。

（1）主动性

由于建设项目从开始立项到竣工验收，然后到报废回收阶段要经历很长的时间，并且在此期间内建设环境复杂、影响因素多，所以应尽可能的在项目各个阶段主动进行成本控制。首先要根据项目用途、性质、定位等情况进行决策阶段进行成本测算，为整个建造方案提供决策依据。同时项目决策的正确与否，也直接影响着项目整体的经济成本[2]。

决策设计阶段要分别在方案设计阶段和技术设计阶段进行成本估算，主动以成本指标去优化项目设计的技术方案以及施工工艺的选择，使设计成果达到技术、经济、质量相统一的目标，最终形成符合建造标准的最优建造方案。施工阶段要进行动态成本管理，在合理选择施工组织方案的基础上，分别对执行过程中的人员分配、机械调动、材料消耗等进行实时监控，及时针对不合理的进度安排、现场签证、设计变更等进行成本估价，设立施工阶段成本红线及相应管理流程，从被动管理提升到主动管理，控制并节约成果[3]。在项目建设初期就要对项目投入使用的运营成本进行估算，并测算整个项目全生命周期中的成本，最后在项目回收阶段要对回收成本进行分析测算，优化成本。

（2）阶段性

建设项目需要按照一定的工作流程进行决策以及建设，所以成本管理也会在不同的阶段多次进行，从而保证项目整体成本的可控性。

在当前的成本管理体系中，投资估算对应着决策阶段，其作为项目是否实施的成本依据，工程概算对应初步设计阶段，根据工程概算我们可以评估不同方案的经济性指标，施工图预算对应施工图设计阶段，在招标过程中以其作为控制价或者标底，辅助招标工作的顺利进行，竣工结算文件对应竣工阶段，该文件是发承包双方在共同认可的基础上对整体工程造价形成的合法结算文件，在被动式超低能耗绿色建筑的成本管理体系中，还包括使用阶段和报废阶段的成本，以上各阶段的成本管理既有其独立性又有其连续性，所以成本管理需分阶段进行[4]。

（3）动态性

在项目全生命周期中，受技术因素、环境因素、政策因素的影响，在一定程度上会导致项目的设计参数、图纸等发生变化，并且这种变化是不可预见的，在发生之后相对应的工程项目的工程量以及材料价格等也会随之改变，为了保证项目整体的成本可控性，要根据相关变化实时对项目的成本进行对应调整，以确保成本数据的真实准确，这也就体现了成本管理在项目全生命周期的动态性。

2、被动式超低能耗绿色建筑成本控制分析

2.1 成本管理阶段划分

本文按照被动房设计原则，将被动房的全生命周期划分为四个阶段，一是决策设计阶段、二是施工建设阶段、三是运营维护阶段、四是拆除回收阶段，通过对不同的阶段进行对应的成本管理，从而降低被动房的全生命周期管理成本。在这四个阶段中，决策设计阶段是成本管控的关键，在该阶段应努力选择成本、技术、质量最优的方案，通过借助BIM技术动态模型分析，对项目成本进行估算和碰撞测试，减少设计变更的发生。施工建设阶段应重点管控施工组织方案的选择、资源的利用、进度的合理安排等，并在现场发生变更签证时，及时进行测算，形成动态成本。运营维护阶段应重点关注使用过程中的各项能源消耗，建立统一的信息收集标准，合理安排设备维护维修，使使用成本达到合理水平。拆除回收阶段要对可回收利用资源进行充分利用，节约成本。如下图2所示为被动式超低能耗绿色建筑全生命周期阶段划分模型：

图2 被动式超低能耗绿色建筑全生命周期阶段划分模型

从上述模型中可以看出，开发商主要负责前两个阶段的成本，用户主要负责后两个阶段的成本，在整个项目生命周期内政府都要对其环境和社会成本进行约束管理，本文主要从上述四个阶段展开对成本的管理和分析[5]。在不同的阶段都会产生不同的成本，如下图3所示本课题研究的主要成本管理范围。

图3 被动式超低能耗绿色建筑全生命周期成本管理范围

根据上述对全生命周期阶段的划分和成本管理范围，本文主要将从以下四个阶段进行成本管理：

决策设计成本：在该阶段，需要考虑建筑拿地成本、规划设计成本、前期招投标管理费用以及其他环境和行政成本。决策设计成本是整个项目全生命周期成本的主要决定因素，如果在决策设计阶段存在克扣浪费，那么直接影响整个建筑的质量，从而增加建筑的其他成本，但是如果盲目进行设计、不实地考察，没有相关的建造标准作为参考，那么就会出现资源浪费、增加社会管理成本的风险，因此在决策设计阶段，要对整体项目进行合理规划，借助BIM模型进行模拟实验，对整个项目的成本进行估算，最后经过多个建造方案的对比选出最优方案。

施工建设成本：在该阶段最大的成本就是建造成本，例如人工费、材料费、各类工程费、技术安装费、信息费、智能系统安装费等费用，此外除基本的工程建设费用之外，更多的技术成本和智能设备成本。同时在整个项目建设过程中还会产生一部分其他社会成本。在施工建设阶段，往往会存在偷工减料、错误施工、浪费资源等现象，这些都会增加项目的建设成本，因此在被动房施工建设团队选择上，要选择专业化的建造团队，对项目建造的全过程进行质量监控，要根据建造方案的标准精益求精，要利用BIM模型进行多次碰撞测试，借助计算机的优势充分发挥协同工作的优势。

运营维护成本：运营维护成本指的是项目交付之后，由用户承担的建筑使用和维护费用，主要包括能耗费用、维护费用、改造费用等其他使用费用，同时在使用周期过程中还会产生一些其他不可预见费用。在该阶段，费用基本上是可控的，不会出现成本断崖式增加和降低，这是被动房项目的优势之一，这个阶段的成本相比普通建筑而言，其成本会大幅度降低，随着建筑寿命周期的延长，其经济效益就会得到充分体现，尤其是在能耗消耗方面，被动房正在向“零能耗”的方面进行发展。

拆除回收成本：主要是指项目在寿命结束时期或者被国家政府和开发商拆除时，所产生的拆除和回收费用，这个阶段对于用户而言还会有一部分残值收益，但是对于开发商或者国家政府，就是成本支出，对于拆除成本而言，被动房要比普通建筑略高，因为被动房的优势明显，前期投入的建造成本高，直接导致其回收成本也相对较高。

通过对被动房全生命周期四个阶段的成本分析，决定被动房经济效益的是第三个阶段，也就是投入使用阶段，寿命越长其经济效益越明显，而且被动房的普遍寿命要比传统建筑长，从国家可持续发展战略角度出发，被动房项目已经成为建筑节能的趋势，未来一定时期内，我国将会大规模开展被动式超低能耗建筑的建设和推广，因此在被动房全生命周期成本管理研究方面还需要进一步深入，通过国外先进经验和新技术的应用，减少整个被动房的全生命周期成本。

2.2 全生命周期成本管理影响因素

被动式超低能耗绿色建筑根据其成本特点我们将影响成本管理的关键因素详细列出，包括以下几点：

（1）政策性：目前，国家为了推动建筑节能减排工作的发展，针对不同的绿色建筑当达到不同的绿色建筑星级标准时均有一定的成本补贴，并且国家也在积极推进相关建筑技术的发展，如装配式建筑、BIM技术等，这些因素都在一定程度上影响着成本管理工作。随着被动房大会的在河北的成功举办，我国其他各省份也相继出台被动房支持政策，如北京、天津、黑龙江、山东等。

（2）全面性：被动式超低能耗绿色建筑在成本管理时应关注其建设成本以及使用成本的总和，达到全员参与、全成本管理，被动房的全生命周期成本不单单是初始建造成本，许多开发商或者企业看到这么高的建造成本后，都选择放弃被动房的建造，岂不知被动房项目的经济优势在于其超低能耗和极低的社会管理成本，因此要综合考虑被动房的成本，对其整个生命周期的成本进行全面分析。

（3）规划设计：被动式超低能耗绿色建筑在设计阶段应重点关注，目前实现建筑近零能耗水平有多种措施，例如外墙分为单一材料墙体结构和多材料的复合墙体结构，外墙保温可以采取内保温技术、外保温技术以及夹芯保温技术，保温材料可以选取聚苯乙烯泡沫板、岩棉保温材料等，在节能措施上也可选择主动式环境技术和被动式环境技术，主动式技术包括消耗不可再生能源的机械式系统，如建筑采暖、空调系统等，被动式技术是指利用可再生能源进行的环境调节技术，包括地源热泵系统、水循环利用等技术。采用不同的设计方案其技术经济指标也不同，所以项目的整体规划设计也是影响成本的关键因素之一。通过对示范项目的调研发现，我国的超低能耗建筑的增量成本为800-1200元/平米，成本增量占比为20-25%，主要增量成本来自被动式技术（60-75%），主动式技术（10-15%），可再生能源（5-10%），自动控制（0-5%）。

（4）变更控制：被动式超低能耗绿色建筑在设计过程中应注意各设计专业的交叉配合设计，给排水、暖通、电气专业设计时要进行管线碰撞检测，以避免在施工过程中因管道标高冲突等因素造成项目的返工，减少成本的损耗。目前许多被动房项目都存在错误施工现象，在施工过程中出现与规划设计不符，这些因素往往是由于施工人员的专业化程度不够，行业标准不明所造成的，因此为了减少因错误施工而出现的变更，需要发展专业化的施工团队。

（5）系统性：被动式超低能耗绿色建筑成本管理要从决策阶段开始，并且以决策阶段的成本指标指导后续的项目阶段，将成本指标按照科目进行从上而下的分解，后续阶段的成本指标均以分解后下达的成本指标为红线，在执行过程中利用各种方式对其进行优化，所以被动式超低能耗绿色建筑的成本控制就形成了一个自上而下的系统，从而确保整体成本有据可依，具有联系性。