基于全寿命周期的绿色建筑增量成本研究

摘要：本文分析了绿色建筑全寿命周期增量成本的内容和影响因素，构建了增量成本的测算思路，并提出运用BP神经网络法进行基准建筑方案成本数据的确定。在分析绿色建筑全寿命周期成本中，采用建筑信息模型（BIM）来进行成本控制和各个过程中成本数据的处理，而且也考虑到随时间推移，受资金时间价值和材料或技术年增量率的影响，绿色建筑和基准建筑进行比较时，数据缺乏真实性，对绿色建筑相应的成本数据也提出了调整方法。为真实、客观、准确的测算绿色建筑全寿命周期增量成本，提供了参考。

关键词：绿色建筑；增量成本；测算方法

中图分类号： G267 文献标识码： A

Study about Incremental Cost of Green Building Based on Lifecycle

ZHANG Dawei,Yang Jianliang,Hong Mei

Beijing Jiaotong University,School of Economics and Business Management,BeiJing,100044

Abstract:This paper analyses the conception and component parts of lifecycle incremental costs of green building, the basic procedures were proposed for measuring the incremental cost of green technology application on green building; and puts forward the determined using BP neural network method for cost data base construction scheme. The analysis of green life cycle cost of building, the building information model (BIM) for processing cost data cost control and the processes, but also take into account over time, influenced by the time value of money and material or technology annual increment rate, comparison of green building and benchmark building, the lack of real data sex, the adjustment method of cost data corresponding also proposed green building. True, objective, accurate measurement of green building life cycle cost, provide a reference.

Keyword：Green building; Incremental cost; Estimate method

近年来，随着国家大力倡导节能减排，绿色建筑被广泛关注，并开始大力发展。绿色建筑是相对于国家或地方节能标准，节能要求更高的建筑，是在满足人们对建筑使用功能要求的前提下，通过一些方法和措施，使建筑在寿命期内节约能源、保护环境。但在绿色建筑推广过程中，出现了仅考虑节能效果，不计建设成本等情况。一些学者为了增加有关绿色建筑的认识，引入了增量成本的概念，但仅测算了建设期的增量成本或是仅从理论的角度进行论述，缺乏实践操作性。本文将从全寿命周期的角度，研究绿色建筑的增量成本的内容，以及其测算方法。

1.绿色建筑全寿命周期增量成本概述

1.1 绿色建筑全寿命周期增量成本概念

绿色建筑增量成本是指在符合国家或地区强制性标准要求的前提下，因使用了相应的节能方法和措施而增加的成本[1]。然而增量成本的计算需要选择一个基准建筑方案，而且相对于基准建筑方案，绿色建筑在其寿命期内，还受诸如价格因素、时间价值的影响[2]，这些问题对于绿色建筑增量成本有着至关重要的影响。

绿色建筑全寿命周期增量成本则是指从项目的角度出发，以基于某一时间内，满足地区强制性标准的基准建筑方案数据为基准，剔除在项目过程中，时间、价格等影响因素后，在全寿命周期内因节能方法和措施，所增加的无形成本和有形成本。

1.2 绿色建筑全寿命周期增量成本内容

在全寿命周期中，绿色建筑有很多参与方，也涉及了许多过程[3]。作为建筑行业一个较新的事物，在不同的时期，不同的参与方因参与绿色建筑建设会产生直接投入在绿色建筑的成本——有形增量成本和因绿色建筑的实施而产生的其他成本——无形增量成本。

有形增量成本是较为容易测算得到的，是由参建各方直接投入到绿色建筑项目中较基准建筑项目增加的成本，包括增加的决策成本、设计成本、施工成本以及运营拆除成本。

无形增量成本是由参建各方为保障绿色建筑的实施而额外增加的成本和消耗。无形增量成本的产生主要包括各方人员不熟悉绿色建筑要求和标准，而使项目实施过程中，造成不必要的时间和资源的消耗；因缺乏完整的项目信息和数据，而增加的沟通成本或是操作成本和浪费等等。

1.3 绿色建筑全寿命周期增量成本影响因素

基于绿色建筑在全寿命周期内，涉及诸多参与方，而且增量成本内容也较为复杂，因而绿色建筑全寿命周期增量成本的影响因素较多，本文在此将其主要分为两部分：内部影响因素和外部影响因素。

内部影响因素受项目所处的微观环境影响，包括项目计划和实施中的措施方法、信息沟通、人员因素、材料因素以及地域因素等等。并且在绿色建筑增量成本测算时，基准建筑方案数据的选取也对增量成本有着重要的影响。

外部影响因素则主要受项目所处的宏观环境的影响，对绿色建筑增量成本的测算有着重要作用。本文在此考虑主要受宏观大环境影响的资金时间价值因素和价格因素，以便于绿色建筑与基准建筑进行比较时，能较为客观的反映出某一时间情况下的成本增加情况。

2.绿色建筑全寿命周期增量成本测算思路

2.1 无形增量成本测算思路

无形增量成本的发生虽与绿色建筑有关，但涉及一些诸如人员素质等主观性因素和一些潜在性问题，难以逐个进行分析，不易逐个直接测算。本文认为，无形增量成本对绿色建筑增量成本有至关重要的影响，直接测算难以计量，但是无形增量成本的测算可以通过测算采取相应控制措施和解决手段的实际投入，来进行一个成本统计，就可以测算出相应的无形增量成本。

2.2 有形增量成本测算思路

2.2.1 基准建筑方案的确定

有形增量成本测算的前提是基准建筑方案的选取，然而建筑物都有各自的特点和使用要求，因而很难找到相似的基准建筑与绿色建筑进行同类比较。本文采取的思路是，先是收集在某段时间内按照地区强制标准完成的建筑物各项基本参数如面积、层高、楼层等，可以反应建筑的规模标准、使用功能和结构形式，同时还要选取与绿色建筑进行增量比较的建筑结构成本数据。然后将所收集的数据进行整理，运用BP神经网络模型进行训练处理[4]，从而使模型在输入相应的数据后，可以得出相应的基准建筑成本数据，从而可以进行增量成本的比较。

2.2.2 增量成本内因的控制

绿色建筑在全生命周期内都会有增量成本，然而由于各参与方之间缺乏有效的联系和协调，因而在实际的项目实施过程中，存在很多的信息碎片，影响了绿色建筑的节能效益，也增加了绿色建筑的成本，不能真实客观的反应绿色建筑成本数据，因而在绿色建筑进行规划设计过程中，就需要考虑建立一个各参与方共建的信息平台，从而保证绿色建筑全寿命期数据的完整，从而可以尽可能降低绿色建筑的建设、使用成本，又有利于绿色建筑全寿命期成本的测算。

2.2.3增量成本外因的调整

绿色建筑的建设、运营在全寿命周期内所占的时间比例较大，随着时间的推移，材料的价格受物价水平影响会产生波动，资金在不同节点上购买力也存在着差异，因而，需要对影响成本的因素进行调整，才可以与某一时间段的基准建筑进行比较，尽量减少外在因素的影响，反应一个真实的绿色建筑增量成本内在的情况。

3.绿色建筑全寿命周期增量成本测算方法

3.1无形增量成本的测算方法

无形增量成本的测算方法主要是测算为保障绿色建筑实施而单独采取的措施和手段而实际投入的成本。根据采取的措施和手段进行准确统计计算。本文在此主要计算成本如下。

人员绿色建筑相关培训成本：

C1=iQi （1）

i—— 第i次绿色建筑培训

Ai——参加第i次绿色建筑培训的单人培训费用；

Qi——参加第i次绿色建筑培训的人数。

绿色建筑技术措施鼓励表彰成本C2、有关绿色建筑专项协调沟通成本C3、绿色建筑新技术和新材料实验费用C4、绿色建筑质量检查成本C5：

C总=C2+ C3+ C4+ C5

=i+i +i +i(2)

Bi——第i次绿色建筑技术措施表彰发放奖励

Di——第i次有关绿色建筑专项协调沟通成本

Ei——第i次绿色建筑新技术和新材料实验费用

Fi——第i次绿色建筑质量检查成本

本文认为有关绿色建筑无形增量成本可以按绿色建筑实际产生的相关措施成本进行现行叠加计算，然后在求出总和。

3.2有形增量成本的测算方法

3.2.1基准建筑数据的确定

基准建筑与绿色建筑进行增量成本测算的前提是，两个建筑具有相同的规模标准、相同的使用功能和相同的结构形式。而BP神经网络模型，包括输入层、隐含层和输出层。输入层是数据的输入，数据的准确直接影响输出层的结果。因而，在构建基准建筑BP神经网络模型之前，需确定所要选取的建筑信息数据[4]。

在此本文数据的选取主要包括两个部分：一是三种因素所包含的基准建筑信息，二是在选取对应的部件成本数据，构成模型的数据基础。规模标准主要包括建筑物层数、建筑物高度和建筑屋面积；使用功能主要包括容积率、居住建筑密度、居住建筑面积密度、建筑面积密度和建筑毛密度；结构形式主要包括钢结构、混合结构、框架结构、框架剪力墙结构等；相应的成本数据主要选取与绿色建筑技术相对应的决策规划、设计、施工以及运营过程中有关用地、用材、用能、用水、环保、机械修理等费用。在选取好数据后，对不可量化或是定性数据进行编号处理，用数字的形式表示相关的建筑信息，就构成了BP神经网络模型的输入层数据。

隐含层的作用是从样本中提取并存储其内在规律，每个隐含层神经元有若干个权值，而每个权值都是增强网络映射能力的一个参数。隐含层数量过少，无法掌握数据的规律，就会降低数据的准确度；隐含层数量过多，就会出现过度吻合的情况。隐含层的确定可以采取“试凑法”，先假定隐含层的个数，进行训练比较，然后确定隐含层的个数。

输出层就是最终得出的基准成本数据结果，是构建该模型的目的所在。

3.2.2影响绿色建筑增量成本内因的控制

绿色建筑全寿命周期中，涉及过程较多，在各个过程中，参与方之间缺乏有效的信息传递，从而对项目认识存在差异，另外，建筑项目中由于工程数量较大、计算过程复杂等因素影响，就额外增加了绿色建筑的成本和不必要的损失浪费，难以真实客观地体现绿色建筑的增量成本。本文在此引入建筑信息模型（BIM），通过构建绿色建筑全寿命周期成本信息数据模型，从而既保障绿色建筑成本的有效控制，又有利于绿色建筑成本的测算。

构建绿色建筑全寿命周期成本信息模型，首先是要对与绿色技术和措施有关的结构或是部件，制定统一的信息分类和单独的编码体系，这样便于相关信息的存储和读取。

绿色建筑全寿命周期成本信息模型分为两个部分：核心部分和支撑部分。核心部分是以BIM作为基础，用于实现全寿命周期内绿色建筑信息的运算、传递和共享，从而减少绿色建筑实施过程中的不必要成本和损耗；支撑部分则是弥补BIM不能提供造价计算的特点，运用技术手段，将BIM中收集的数据导入到造价软件中，进行有关的成本计算，然后所得到的数据再集成到BIM系统中，从而可以实现全寿命周期内绿色建筑成本数据的集成。这样，即控制了全寿命周期中绿色建筑的成本，从而也完成的数据收集[4]。

3.2.3影响绿色建筑增量成本外因的调整

绿色建筑在全寿命周期内，成本数据的收集需要经历一个较长的时间过程[7]，在这个收集的过程中，成本数据会受宏观环境的影响，不能代表基准建筑所在时间段的价值，为了保证成本数据的客观性，因而将建筑信息系统中得到的成本数据进行修正。本文在此主要考虑资金的时间价值和成本价格的上涨[2]。

不同时期发生的成本，可以分为持续性成本、重复发生成本和一次性成本等[8]。持续性成本是指在一段时间内持续发生的成本，包括决策规划时期、设计时期和建造时期。重复性发生的成本则是指定期都会发生的成本，包括维修成本、人工成本等。一次性成本在绿色建筑寿命期发生的次数较少，如设备的更换和大修成本等。

产生的成本较为平稳时，可以按成本发生的时间进行如下的计算：

Ci=Pi—1]，i}（3）

产生的成本波动较大时，可以按实际发生情况单独进行计算：

Ci=Pi[（1+r）（1+w）]-I（4）

i ——以基准建筑方案时间为起点，连续发生到i年

Ci——绿色建筑投入的某项技术或是材料成本在基期时的现值

Pi——绿色建筑投入的某项技术或是材料成本发生在i年的成本

r ——年利率

w ——某项技术或材料的年增长率

通过以上方法得到基准建筑方案成本数据和绿色建筑成本数据后，根据全寿命周期过程，然后可以分别计算不同过程，不同措施的增量成本数值，即为在基期水平下的真实成本，从而可以与相应的地区标准进行比较。

4.结论

本文首先界定了绿色建筑全寿命周期增量成本的概念，分析了其构成和影响因素，提出了绿色建筑全寿命周期增量成本的测算思路，并运用BP神经网络和建筑信息模型（BIM）来对绿色建筑全寿命周期增量成本进行测算。该方法对测定绿色建筑全寿命周期增量成本的准确测算具有重要意义，也为后续开展绿色建筑增量效益评价提供了前提。

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作者简历：

张大伟（1986,12—），男，助理工程师，北京交通大学经济管理学院在读硕士 主要研究：绿色建筑