10.1 运维期工作内容
10.1.1 绿色建筑运行内容
绿色建筑所有权人或使用权人对绿色建筑的设施设备具有进行维护保养的主体责任,需加强绿色建筑物业管理,保障绿色建筑运行满足要求,对能耗水平进行统计、监测、评估和调适。
10.1.2 绿色建筑改造内容
结合城镇老旧小区改造、绿色社区创建、海绵城市建设等对既有建筑进行绿色化改造,运用适宜亚热带气候的绿色建筑技术,提高既有建筑人居品质适应本地区的绿色化改造方式。
10.1.3 绿色建筑回收处理内容
可根据建筑物拆除技术要求及方案,对建筑物进行各种方式的噪声控制保护性拆除(建筑构配件直接利用价值高)及建筑废料回收利用破坏性拆除。
10.2 运维期费用
10.2.1 建筑能耗
建筑能耗,即建筑的运行能耗,也就是人们生活中的常用能源,如采暖、空调、照明、炊事、洗衣等的能耗,是建筑能耗中占比最大的部分。随着经济收入的增长和生活质量的提高,建筑消费的重点将从“硬件(装修和耐用的消费品)”消费转向“软件(功能和环境品质)”消费,因此保障室内空气品质所需的能耗(空调、通风、采暖、热水供应)将会迅速上升。而在建筑能耗中,空调能耗又占有主要比例,约为三分之二左右。建筑能耗与工业能耗、农业能耗及交通运输能耗共称为民生能耗,我国空调能耗占有总能耗的22%左右。
建筑能耗包括室内能耗、新风能耗、附加能耗。室内能耗包括围护结构能耗、空气渗透能耗、室内热源散热形成的能耗。具体的计算可参照《实用供热空调设计手册》进行计算。空调区的建筑能耗,应根据所服务空调区的同时使用情况、空调系统的类型及调节方式,按各空调区逐时能耗的综合最大值或各空调区能耗的累计值确定,并应计入各项有关的附加能耗。各空调区逐时能耗模拟的综合最大值,是从同时使用的各空调区逐时能耗相加之后得到的数列中找出最大值;各空调区能耗的累计值,即找出各空调区逐时能耗的最大值并将它们相加在一起,而不考虑它们是否同时发生。
建筑环境是由室外的气候条件、室内的各种热源的发热状况以及室内外通风状况所决定的。建筑环境控制系统的运行情况也必须随着建筑环境状况的变化而进行相应的调节,以实现满足舒适性以及其它要求的建筑环境。由于建筑环境的变化是由众多因素所决定的一个复杂过程,因此只有通过计算机模拟计算的方法才能有效地预测建筑环境在没有环境控制系统时和存在环境控制系统时可能出现的状况。
建筑能耗模拟除了需要建筑设计的数据,当地的室外气象资料也是非常重要的信息。建筑能耗模拟是全年8760h逐时的动态模拟,因此需要逐时的气象数据。建筑能耗模拟所需要的气象参数包括太阳辐射、温度、湿度、风速、风向、云量、大气压力等约10到13种数据。模拟往往采用典型气象年的气象数据。典型气象年的数据可以根据过去多年的气象数据,通过一定的方法建立。
建筑能耗模拟的主要应用之一是建筑物能耗预测与设计优化。对于一个建筑物来说,建筑造型及其围护结构形式对它的能耗有决定性的影响。它们直接影响到建筑物与室外环境的热量传递、自然通风、自然采光,而与这些相关的负荷占建筑采暖通风空调负荷的70%以上。因此,不同的建筑设计形式将导致很大的能耗差别。但是建筑设计形式对能耗的影响是复杂的,很难简单地进行判断。例如加大外窗的面积可以增加自然采光,冬天可以增加太阳辐射热量,减少采暖能耗,但夜晚又会增加向室外的传热,增大采暖能耗;夏季还会增加室内的得热量,增大空调的能耗。这样要判断建筑设计的优劣必须依靠计算机的动态能耗模拟。
空调系统的性能预测与设计优化也是建筑能耗模拟的主要应用之一。目前空调系统的设计中,一般通过计算出最大的冷负荷来确定设备容量和数量。但实际上空调系统要运行在各种气候条件和室内使用方式下,它大部分运行时间不是在最大负荷而是在部分负荷下运行。这些部分负荷工况的特点不同,使得空调系统在实际运行中常常出现问题。如果能在空调设计时进行动态能耗模拟,了解可能出现的各种工况,在设计中就可以选择合理的系统形式,确定合适的设备容量和数量,采取有效的控制方案,从而使设计优化。
另外,建筑能耗模拟对于建筑节能标准的制定和实施也发挥重要作用。美国的DOE-2是目前最精确的动态模拟软件,它参与了许多国家的建筑节能标准制定。我国颁布的《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》在制定过程中,也采用了DOE-2进行动态模拟计算。
10.2.2 房屋工程维修改造
(1)小修工程
项目主要包括:
1)屋面补漏,修补面层、泛水、屋脊等。
2)钢、木门窗的整修,拆换五金,配玻璃,换窗纱,油漆等。
3)修补楼地面面层,抽换个别楞木等。
4)修补内外墙面、抹灰及粉刷天棚、窗台腰线等
5)拆砖挖补局部墙体、个别拱圈、拆换个别过梁等。
6)抽换个别木梁、屋架上下正弦、木柱脚、修补木楼梯等。
7)水、电、暖、气等设备的故障排除及零部件的维修等。
8)下水管道、窨井的修补疏通,阴沟、散水、落水管的修补等。
9)房屋的检查,危险构件的临时加固等。
(2)中修工程
凡需牵动或拆换少量主体构件,进行局部维修,且一次费用在该建筑同类结构新建造价的20%以下,并保持原房的规模与结构的维修工程为中修工程。主要包括以下内容:
1)少量结构构件已形成危险点的房屋。
2)—般损坏而需要进行局部修复的房屋。
3)整幢房屋的公用生活设备需要局部更换、改装、新装工程及单个项目维修的房屋。
(3)大修工程
凡需牵动或拆除部分主体结构和房屋设备,不需要全部拆除,一次费用在该建筑同类结构新建造价的25%以上的维修工程为大修工程。
(4)综合维修(成片轮修工程)
凡成片多幢楼房或面积较大的单幢大楼,进行有计划成片维修,包括大、中、小修等项目的一次性应修尽修,其费用控制在该片建筑物同类结构建筑新建造价的20%以上的为综合维修工程。
(5)翻修工程(更新改造工程)
凡需全部拆除(包括原地翻修改建或移地翻修改建)或利用少数主体构件进行更新改造的工程均为翻修工程。
10.2.3 市政工程维修改造
包括土壤处理、管道修复等市政工程维修改造可参考《广东省建设工程计价依据(2018)》中各专业综合定额结合市场价格水平计价。
10.2.4 拆除费用
绿色建筑在使用结束后需要进行拆除,这一阶段即为拆除回收阶段,在这个阶段运用绿色技术对建筑进行拆除回收所产生的相对于基准建筑运用传统技术进行拆除回收的成本差额称为拆除回收阶段增量成本,可用ΔC拆除回收表示。主要包括建筑实体拆除过程中保护环境的增量成本ΔC拆除(包括噪声控制保护性拆除及建筑废料回收利用破坏性拆除)、建筑拆除后对周围的自然环境进行复原的增量成本ΔC复原、建筑垃圾分类回收利用的增量成本ΔC回收。
以上费用,可参考《广东省建设工程计价依据(2018)》中各专业综合定额结合市场价格水平计价。
10.3 绿色建筑增量效益
10.3.1 绿色建筑全生命周期增量效益的概念
对于传统建筑,投资者最看重的是其直接经济效益,而绿色建筑是针对全寿命周期进行评估,故其包括直接经济效益与间接经济效益两大部分。直接经济效益主要指采用绿色生态技术降低的能源消耗量,根据各地实际的能源价格所产生的节能经济效益。间接效益主要指社会效益与环境效益,环境效益分为室内环境效益与室外环境效益两方面,通过改善室内环境质量,减少污染物的排放量来提高环境质量:社会效益指提高居民的工作效率与居住舒适度、加强“绿色建筑”意识,建立品牌效益,降低财政损失等。
10.3.2 绿色建筑全生命周期的增量效益的计算
(1)增量经济效益
1)绿色建筑节能技术增量经济效益
影响建筑能耗的主要因素包括气候环境、围护结构本身、设备能耗三大因素,其中气候环境属于客观因素,但我们可以通过围护结构和设备能耗减少建筑能耗。
①建筑外围护结构节能。外围护结构保温主要包括外墙和门窗等的保温性能,指在冬季降低热量散失,夏季减少空调能耗,采用绿色建筑所要求的高性能围护结构,可以提高节能率,减少电量消耗,则减少电量与用电单价的乘积即为节约的经济效益。
②可再生资源节能。建筑充分利用可再生能源技术来降低能耗,可利用的能源主要为太阳能和地热能。我们所应用到的技术措施主要为:太阳能热水、太阳能光伏、地源热泵、水源热泵等。通过这些可再生能源技术可以降低建筑能耗,所以这些也可以计入绿色建筑的直接经济效益。
③建筑采光与照明节能。建筑采光影响照明消耗,绿色建筑在设计时应充分考虑建筑采光,可适当应用中庭、外窗等改善建筑采光效果。在灯具选用中尽量采用高效光源,在满足照明的同时,尽量减少能源消耗。
④空调采暖系统与节能。如今情况下,空调能耗是建筑的主要能耗,特别是采用集中供暖和集中供冷的地区,因此,我们在满足外围护结构保温性能的同时,采用高性能空调以节约能源消耗。
综上所述,节能技术的增量效益可表示为:
2)绿色建筑节水技术增量经济效益
①节水设备和器具。项目选用节水器具,减少水的消耗。
②雨水回收利用。项目利用雨水收集模块对雨水进行综合收集,收集的雨水经处理合格后用作绿化浇洒、道路冲洗、景观补充水,回用雨水作为绿化灌溉和道路浇洒。
雨水收集模块组装水池可埋设在室外绿地下,具有安装方便、承载力大、不滋生蚊蝇及藻类等优点。
③节水喷灌技术。喷灌具有以下优点:节约水,控制均匀度和灌水量,预防地表水流失,并可根据需水状况调节洒水量,相较传统浇灌方式,一般可省水30%~50%左右;适应性强,喷灌技术适应范围广,几乎适用于不同地形的地块;省工,喷灌技术机械化、自动化程度高,利用喷灌设备能大大减少劳动用工。
综上所述,节水喷灌技术的增量效益可表示为:
3)绿色建筑节材技术增量经济效益
高性能建筑材料和建设材料。采用高性能混凝土和高强度钢,可以直接节约工程成本。
材料回收利用。建筑材料应尽量多采用可循环建筑材料,比如:玻璃、木材等,这些材料可以回收利用。综上所述,节材技术的增量效益可表示为:
4)绿色建筑节地技术增量经济效益
①场地的规划与设计。项目应合理布置建筑朝向,平衡风向投射角,主要迎风面避开冬季主导风向,充分考虑自然通风,采用交错布列高低建筑,适当安排建筑周边绿化,营造舒适的室外环境。
②室外透水地面。室外透水地面可增加雨水收集量,减轻城市排水系统负荷、调节一定范围内温度等。
(2)运维期经济效益
运维期间,绿色建筑技术改进提升了设备质量,降低了设备的维护和使用成本。
(3)增量环境效益
1)CO2减排间接效益。节能可以有效减少CO2排放,因CO2处理成本为205~486元/t,而每吨标准煤排放的CO2为2.66~2.72t。节能可以改善环境,有效减少社会能源消耗。
2)人体健康间接效益。由于环境污染导致人们疾病发病率不断上升,造成医疗费增加和劳动日机会成本增加。
3)建筑材料和维修节能效益。绿色建筑可以有效改善生态环境,减少环境对建筑物腐蚀破坏。绿色生态环境可以改善环境质量,减少大气污染物对建筑物的侵蚀,从而使得建筑的维护费用降低,建筑材料的寿命延长。
(4)增量社会效益
1)间接节省排污水费产生的效益。采用雨水回用等节水措施后,既可以减少雨水的排放量,又可以减少市政水的供水量,减少市政水负荷,并有效减少市政给水管网和排水管网的负荷。由于城市市政排水设施(排水管网、污水处理厂等)的建设是有设计年限的,因此采用非年度周期发生的方法计算如下:
式中,S排水为节省的城市排水设施建设费(元);P排水为节省城市排水设施的吨水建设费(元/m3·d);Q非传统水源为年非传统水源使用量(m3/年);η排水为年非传统水源使用量(m3/年)为非传统水源相对污水的排放与处理设施建设费的折减系数,PWN为折现系数
2)节省财政支出费用。我国大多数城市为缺水城市,比如南水北调项目投资巨大,节省水可以大量减少国家财政投放,经权威部门测算,每节约1m3水就会节约国家财政投入6~8元。据统计,目前全国660多个城市年平均缺水3~4亿吨,造成国家财政收入年减少2300亿元,相当于每缺水1m3就要损失5.75~7.67元。实施节水项目可以减少国家的财政损失。
3)工作效率提高。绿色建筑可以为住户营造非常良好的生活环境,让住户得到更好的休息,同时在工作中能提高工作效率。
4)居民福利提高。绿色建筑可以为人民提供更适合居住的舒适环境,居民的生活环境和居住环境都能得到有效提高,居民的健康舒适度也得到有效提升。这部分福利可通过意愿调查法进行估算,也可通过专家评估法进行。
综上所述,绿色建筑的社会增量效益包括非传统水源利用节约的排污费S减排、排污设施费S排水、财政损失费S财政损失以及因工作效率提高增加的收入S效率和居民福利S福利。则有:
10.4 全生命周期增量成本与效益的经济评价
绿色建筑增量成本与效益模型,从全生命周期的角度出发,从节地、节能、节水、节材、室内、运营六个方面,按年度发生的增量成本和增量效益、非年度周期发生的增量成本和增量效益来分析的绿色建筑全生命周期的综合效益,采用净现值法将不同时间(建设期和运营期)产生的增量成本和增量效益项目合并计算。在计算中需确定合理的折现率(r)和研究周期(T)。
绿色建筑全生命周期的综合效益由综合效益净现值和增量成本效益比两个指标体现。两个指标的计算公式分别如下:
式中,SE为绿色建筑全生命周期的综合效益(元)LCC为绿色建筑全生命周期的增量成本(元);NPV增量效益为绿色建筑全生命周期的增量效益现值(元);NPVLCC为绿色建筑全生命周期的增量成本现值(元);CE为绿色建筑全生命周期的增量成本效益比。