张晓丹,肖跃军

（1江苏建筑职业技术学院，江苏徐州 221008；2中国矿业大学，江苏徐州 221008）

0 引言

经过30多年较为系统和深入的研究，我国的建筑节能工作有了巨大的成绩。各个省、市陆续研究出适合本地区的节能成套技术，同时，还开发出了相关的建筑节能产品，包括新型节能墙体、门窗、制冷设备、照明设施等，有力地推动了节能产业的发展。

但是目前节能住宅的推广建设情况并不乐观，每年新建建筑95%以上仍是高能耗建筑。分析其中原因，开发商和消费者没有运用全寿命周期成本理论对节能住宅的投入和产出进行分析。节能住宅虽然投入较高，但却换来了运营维护费用的大幅度降低，从全寿命周期看，其总成本必然低于非节能住宅，节能效益肯定会大于节能投入。因此，建立节能住宅全寿命周期成本(LCC)模型可以更直观地表达建造费用、运营维护费用及二者之间的关系，更有助于寻找一个节能投入与节能效益均令人满意的经济最优点，以期最终达到节能住宅全寿命周期成本最小化的目的。

1 节能住宅全寿命周期成本模型

1.1 节能住宅全寿命周期成本含义

节能住宅全寿命周期成本是在考虑资金时间价值的情况下，从决策立项、设计、建造、使用、维修和报废等过程中发生的所有费用，不仅包括资金意义上的成本，还包括环境成本和社会成本。在计量环境成本和社会成本时，必须借助于其他技术手段将其影响货币化。

根据我国基本建设程序和住宅项目建设的特点，节能住宅的全寿命周期可划分为：前期准备阶段、建造阶段、运营维护阶段、拆除回收阶段。由此，可以将钢结构住宅全寿命周期费用分为：前期费用、建造费用、运营维护费用、拆除回收费用［1］。

本文为了便于成本分析、建模，从用户角度把钢结构住宅全寿命周期成本划分为初始投资费用、运营维护费用、拆除回收费用。

1.2 节能住宅全寿命周期成本模型

根据对节能住宅全寿命周期成本构成的分析，对每一阶段的成本进行分解，以商品房为例，构建全寿命周期成本模型如下：

LCC=C+M+S

其中：

LCC—全寿命周期成本；

C—初始投资；

M—运营维护成本；

S—拆除废弃成本。

初始投资主要包括立项、勘察、设计、招投标等前期准备费用与建造费用等。其中，前期准备费用由立项费、土地相关费用、七通一平费、勘察测绘费、规划设计费、造价咨询费、招标相关费用、行政性收费组成；建造费用根据我国现行工程造价构成的有关规定，由建筑安装工程费、小区内公共配套、基础设施建设费、工程监理费组成。

运营维护费用由用户使用费用、维护费用组成。用户使用费用由水费、电费、采暖费组成；维护费用由物业管理费用、专项维修费用、用户日常维护和修理费用、替换更新费用组成。

拆除废弃费用由拆除费用和废弃费用组成。

节能住宅全寿命周期成本分解为各个成本单元后，需要对每个成本单元的要素加以确认，从而确定各个阶段成本的关系及它们对全寿命周期成本的影响。各成本要素可以根据我国现行工程造价相关规定或实际发生的费用进行估算。

2 全寿命期成本估算

2.1 项目概况

徐州地区属寒冷地区，是采暖区。该地区气候特征是冬季较长且寒冷干燥，四季分明，年日平均气温低于或等于5℃的天数占全年的25%～40%，一般都在90天以上，年最高温度高于或等于35℃的天数占全年的22%。建筑节能设计的要求应满足冬季保温要求，兼顾夏季防热。

牛头山居住小区建于2000年末。该小区三面环山，位于泉山自然保护区东麓，双山南坡，牛头山北面。居住用地36660 m2，建筑面积42000m2，容积率1.14，建筑密度0.22，绿化率0.45。整个小区依山而建，顺自然高差阶梯上升，太阳照度较为充足。小区内楼台水榭相映，喷泉、曲廊优雅别致。

2.2 节能住宅的设计要点

根据江苏省民用建筑节能设计标准和江苏省节能建筑专项验收评分项目标准，并结合小区的实际地形，确定了该小区的节能设计要点[2]。

2.2.1 规划设计

（1）小区建在避免冬季主导风向的地段，在双山南坡向阳方向，因地制宜，利用坡地，分层筑台，台上建屋；

（2） 朝向定为南偏东15°；

（3）保证冬季日照不小于1.2 h的住宅间距；

（4）绿化率为0.45，除住宅楼间设置绿地外，另设有中心绿地，降低容积率。

2.2.2 外围护结构设计

（1）体形系数在0.28以下；

（2）东西外墙设置遮阳，遮阳采用与建筑造型相协调的活动遮阳篷，遮阳率为80%；

（3）屋面、墙体的传热系数符合节能要求；

（4）门窗注意南北向区别.适当加大南窗面积，窗墙面积比小于0.35，以获得太阳能；北窗墙面积比为0.2，满足采光需要；

（5）北向设封闭楼梯间和采光窗。窗墙面积比、传热性能均符合要求。

2.2.3 采暖设计

住宅采用双管分户计量、分室调节技术。

2.2.4 太阳能利用

在厨房（或卫生间）设置Φ110的UPVC套管，作为太阳能热水器穿管用。太阳能热水供洗涤、沐浴用。

2.3 围护结构的节能措施

2.3.1 节能屋顶

按照寒冷地区屋顶保温要求，采用复合屋面结构，具体做法如图1所示。

图1 节能屋顶做法

2.3.2 节能外墙

外墙采用复合式保温外墙。具体做法如图2所示。

图2 节能外墙做法

2.3.3 节能窗

徐州采暖期为94d，采用PVC塑钢单层窗可以满足隔热保温及气密性要求。

经计算，屋面传热系数为0.565 W/(m2·K)，外墙传热系数为1.321W/(m2·K)， 塑钢单层窗传热系数为4.7W/(m2·K)， 均符合《民用建筑节能设计标准》中对采暖居住建筑各部分围护结构传热系数限值的规定。

牛头山居住小区按采暖住宅节能设计要求进行施工。小区建成后，经测试，各项指标均满足国家2005年要达到节能50%的要求。

2.4 全寿命周期成本分析

对节能住宅和非节能住宅进行全寿命周期成本分析，需要收集住宅项目全寿命周期各个阶段的费用数据，因此，数据收集的工作量非常大。目前由于全寿命周期成本分析方法仍然没有得到建设项目各利益主体的足够重视，也很少有单位建立了全寿命周期成本数据库。虽然前期准备阶段、建造阶段的相关费用数据有记录，但有时不够详细，运营和维护阶段的数据则非常缺乏。因此，这使得笔者在收集数据的过程中，遇到了很多困难。但是笔者相信，随着人们对全寿命周期成本分析方法的重视，全寿命周期各阶段数据的收集积累会更完善，数据的处理也会更规范。

运用前面建立的节能住宅全寿命周期成本模型，对12号楼（节能住宅）和2号楼（非节能住宅）进行全寿命周期成本分析[3-7]。

作如下假设：

（1）两栋楼生命周期为50年；

（2）名义折现率取8%；

（3）残值率取5%；

（4）通货膨胀率在2000～2008年间取平均值为3.91%，2009年及以后预测为3.91%。根据公式(4-2)和2001～2008年我国通货膨胀率，可以计算出实际折现率，见表1、表2。

表1 2001～2008年我国通货膨胀率、实际折现率

说明：（1）12号楼、2号楼均为24户，建筑面积分别是2845m2、1664m2。

（2）用水量、用电量、采暖费用均为调查统计获得。结果如下：

用水量：12号楼每户6吨/月，按1.2元/吨计算，2号楼用水量假定与之相同。用电量：12号楼每户93度/月，2号楼每户80度/月，按0.56元/度计算。

（3）为了方便比较，购置费假定相同，未列出，不影响计算结果。物业管理费按每年0.5元/m2·月，专项维修费按30元/m2·年。

表2 两栋楼全寿命周期成本对比表

（4）电费里包括了空调、照明、设备等耗电的费用。

（5）用户日常维修和修理费用和替换更新费用不予考虑。12号楼（节能住宅）比2号楼多投入667－622=45元/m2，每年却可以节省使用费20+7.75－14.5－5.27=7.98元/m2。

将2014年末7.98元/m2相当于2001年末：

具体分析见表3。

表3 现金流量表

12号楼（节能住宅）比2号楼（节能住宅）多投入：

很明显，12号楼采取文中提及的节能技术措施从经济角度考虑是可行的。虽然节能住宅比非节能住宅多投入了6.75%，但是通过使用过程中节约能源，节省费用，这些多投入的资金12.93年可以收回。

3 结论

文章运用全寿命周期成本模型，对节能住宅和非节能住宅进行了分析评价。经过分析证明，节能住宅的初始投资比非节能住宅多6.75%，但这些成本可以在13年内全部收回，并且达到节能50%的目标。由此得出了如下结论：虽然节能住宅一次性初始投资比非节能住宅高，但是整个寿命期的成本却比非节能住宅小。可以看出，节能住宅不但有利于节约能源，而且有利于投资者和用户节约全寿命周期成本。

[1]王恩茂，刘晓君，刘振奎.节能住宅全寿命周期费用研究[J].建筑经济，2006（6）：89-92.

[2]Ji Xiang,Fang Jianbang.A Preliminary Study on Energy-Saving Design of Residence[J].Journal of Southeast University，1995（11，No.1 A）：191-194.

[3]窦火昆，杨莉，栾文彬.建筑节能新技术在工程上的应用及其经济效益的分析[J].建筑施工，2006，（7）：538-540.

[4]李斌，张春囡.从经济角度运用全生命周期原理评价外墙外保温节能体系的能效[M].建筑科学，2007，（6） ：28-32.

[5]张小玲.节能措施成本效益分析—中国北方居住建筑节能措施的经济分析研究报告概要[J].建设科技，2005（16）.

[6]戚安邦.工程项目全面造价管理[M].天津：南开大学出版社，2000.

[7]郎四维.我国建筑节能设计标准编制思路与进展[J].暖通空调，2004，34（5）：30-36.