（中建西南咨询顾问有限公司，四川 成都 610093）

   摘 要：人类社会的发展极大地影响了环境的可持续性，而建筑业历来是碳排放的隐形“大户”之一，建筑活动对于环境的影响也越来越被各国政府重视，绿色建筑的概念应运而生。绿色建筑的概念是尽量减少因建筑活动而对环境造成的影响。然而绿色建筑确实比传统建筑的造价更高吗？如果绿色建筑意味着比传统建筑需要投入更多的资金，那么绿色建筑的发展是否已遇到瓶颈。与传统建筑的造价管理角度不同，绿色建筑必须引入一种被称作为生命周期成本管理的模式，这意味着造价管理需要对建筑项目的规划、建造、运营、后期维护成本以及剩余成本进行分析管理。本研究利用数学模型并结合会计学相关理论及研究方法，分析了绿色建筑的总体造价情况。

   关键词：绿色建筑；工程造价；预测算法；全生命周期造价

   0 引言

   在建筑全寿命的周期内，能够最大程度地节约各类能源的消耗并降低碳排放，同时为建筑的使用者提供舒适的使用体验并对周边的自然环境影响较低的建筑被称为绿色建筑。常规来说，绿色建筑具有绝佳的隔热保温效果，可以提升居住人的舒适度，坚持新型绿色建筑理念，也可以给人们创造一个健康舒适的生活环境，使人类生存与地球的自然环境得以和谐共存。在建筑行业发展的过程中，新型绿色建筑已经成为建筑行业的发展趋势。随着环保理念的深入，新型绿色建筑已在我国得到了快速的进步与发展，绿色建筑的类型不仅包括城镇的住宅建筑设计以及风景园林设计等，还包括城市中的市政工程以及各类办公楼等公共建筑。有大量的证据表明，绿色建筑在许多领域的表现都优于传统建筑。然而，绿色建筑的成本平衡问题经常被认为是绿色建筑发展的最大障碍之一。

   1 关于新型绿色建筑工程的概述

   1.1 绿色建筑的简介

   建筑物的增加给人类生活带来了便利，代表着人类文明的发展水平。根据国际能源署和联合国环境规划署（2018）的数据，未来建筑项目的数量将急剧增加，目前每周新建项目面积与整个巴黎大都会区域面积相当。然而，这些项目中的大多数是将被使用数十年的高排放建筑物。无论人们是否承认气候变化受到人为因素的影响，或是仅仅担心环境质量对公共卫生的影响，建筑的兴建对我们生活的影响都不应被忽视。根据《〈中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法〉实施情况的报告》显示，我国其中仅建筑垃圾每年就产生约18亿吨，且建筑垃圾通常在垃圾填埋场进行处理。但可供填埋的土地面积有限，这些土地资源很快就会枯竭，且无法立即再生。这样处理建筑垃圾，必然会给自然环境带来无可挽回的后果。我国几乎1/3的能源被建筑业消耗，且随着中国城镇化率的进一步推进，这一比例还将持续增长。不仅我国，根据安永2020年的相关数据可以看出，建筑行业是所有行业中资源消耗最多的行业之一，大约 40%的资源消耗被在建筑工程行业，且世界上40%的垃圾废物也是由该行业产生的。2021年底，中国建筑节能协会能耗专委会公布了《中国建筑能耗研究报告》，统计了2019年中国“建筑行业全过程”的碳排放总量为49.97亿吨，占当年全国碳排放总量的50.6%。在“建筑全过程”中，许多环节都会产生碳排放，从钢筋水泥混凝土等建材的生产和运输、施工，再到竣工后的运营维护，直至使用多年以后的废弃和拆除。图1展示了每年建筑业活动消耗的各类资源占总量的比例及对环境的影响情况。

图1 建筑业主要活动占年消耗各类资源比例及对环境的影响

   因此，建筑业无疑是一项高污染和能源密集型活动。建筑物活动时的碳排放量约占全球二氧化碳排放总量的45%，全球温室气体的1/3都来自建筑物和施工活动。建筑对环境的影响不仅局限于建造阶段，在建筑的全寿命周期内对环境的影响都应归集为因建筑带来的环境污染。例如，因在设计阶段未从绿色建筑的角度考虑空调、采暖、建筑的保温性能等，而在建筑使用过程中相应产生的碳排放也应被纳入建筑对环境的影响范围。建筑业要实现可持续发展目标，就必须转变发展方式，行业必须从传统的高能耗模式向绿色可持续发展模式转变。根据联合国2015年在可持续发展峰会上确立的目标，其中之一即为“建造可持续发展的城市”。我国住房和城乡建设部在2019年也发布了最新国家《绿色建筑评价标准》（GB/T50378-2019），该标准是在2014年发布的《绿色建筑评价标准》基础上进行的更新。我国绿色建筑历经10余年的发展，目前省会以上城市保障性安居工程、大型公共建筑全面强制执行绿色建筑标准，这充分说明了从国家层面对于绿色建筑的重视程度。

   1.2 绿色建筑主要参数的特点分析

   在绿色建筑项目实施的各阶段都需要对各项指标及做法进行严格的控制，比如项目的选址以及建筑材料的选用等。在设计阶段不仅要满足作为绿色建筑的设计要求，更重要的是需要对建造成本进行控制，要同时实现建筑的节能及绿色环保需求，建筑师们在设计阶段便利用最新的节能减碳技术进行设计。

   从建筑的全生命周期角度来看，绿色建筑的设计及建造成本大于传统建筑，但绿色建筑的运营及后期的成本更低。通过收集世界上多个绿建三星或LEED黄金级以上建筑的数据来看，高等级的绿色建筑在运营期间平均每年节约各类能源近30%，在运营过程中更容易通过节能的手段来提高建筑的其他效益。例如，更低的水、电消耗量、更低维护成本，并提升建筑内使用或居住人员的健康指数以提高其生产力等。绿色建筑的运营经济效益大于普通建筑至少1.84%，并比所在地周边建筑的平均价值溢价5~10倍以上。这主要体现在绿色建筑内使用者的生产力增加1%~25%，该建筑给投资者带来的回报率提高14%，租金较同地区非绿色建筑平均提高5%~10%。除此以外，美国绿色建筑委员会在基于对所认证的LEED黄金级及以上的建筑进行了调查，除了以上提到的节能效果外，绿色建筑还能增加其物业价值，在高等级绿色建筑中办公人员的旷工率降低至少5%，并且在健康方面，使用绿色建筑的人员每年患建筑综合症（例如空调病）的概率减少了41.5%。在对国内15个被评为绿色建筑三星写字楼的调查研究中得到数据：在这些建筑中工作的人员生产力提高了约25%，而建筑的能源消耗却下降了约30%。在另一个案例研究中，一个具有太阳能设计和公用事业互动光伏(PV)系统等绿色功能的办公楼每天都能节省至少3000多元的能耗支出。例如，在2022年正式落成并投入使用的绿建三星“中建滨湖设计总部办公楼”，其建筑内部的办公单元模块创新地使用了堆叠组合，不仅丰富了室内与室外空间的结合，各模块之间也形成了错落有致的结构连接，内部空间大量地采用了玻璃界面，楼层间视线的互动创造了有趣的工作氛围。通过布置在各模块之间的楼梯与走廊，不仅方便了各部门之间的人员交流走动，还通过绿色建筑的设计理念，引导其内部员工环保步行，减少对电梯的依赖以进一步降低建筑的运营成本。

   在传统写字楼的日常运营中空调一直以来是耗能大户，中建滨湖设计总部在设计阶段就利用“计算流体动力学CFD”模拟室外风环境，通过分析风速、风向等数据，在该建筑的合理位置设置了可自动根据外界环境感应开启的电动天窗，配合风机，利用热压和风压原理诱导建筑内自然通风。能充分利用自然通风，减少对空调等机电的依赖。更重要的是，该单体的幕墙创新地采用了一种特殊材质玻璃——三银双中空Low-E玻璃（10+12A+8+12A+6）。两层空腔具有更好的保温性能，大大降低了大于780nm的电磁波进入室内而产生热量，以达到节省能耗的目的。图2和图3展示了这种特殊玻璃幕墙的实测隔热性能。得益于这些绿色设计技术加持的中建滨湖设计总部，年平均能耗降低至40-80千瓦时/平方米，减少二氧化碳排放约1027吨。而根据清华大学编写的《中国建筑节能年度发展研究报告》中的数据显示，同类型的公共办公建筑年平均能耗降至少在117千瓦时/平方米。

   除此以外，在该单体的屋面也布置了近8000㎡的全绿植覆盖面以进一步提高了屋面的隔热能力，并在屋面设置了540㎡的光伏发电板，年理论发电量约为6.9万度，足以满足建筑内的日常照明用电需求。

   2 对当前新型绿色建筑工程项目造价的分析

   2.1 绿色建筑造价的现状

   在一般情况下，由于绿色建筑工程采用了大量的新型建材，所以建筑造价成本通常高于普通建筑。例如，前文提到的三银双中空Low-E玻璃幕墙的造价大约为1500元/m2左右（2020年价格），相较于同时期传统的双银单中空Low-E玻璃幕墙的造价高出21.37%。但评估一个绿色建筑的总体成本必须要从建筑的全生命周期的角度来进行分析，通过计算机模拟分析，采用了三银双中空玻璃幕墙的中建滨湖总部，太阳得热系数达到了0.23，较在国家限值的0.30提高了20%以上，加之外挑的遮阳板模拟计算出太阳得热系数为0.184， 而这些技术带来的能耗节约金额预期将会在运营的五年后即可收回因该部分技术增加的造价投入，并在未来的使用期内持续为建筑业主节约运营维护费用。

   在建筑结构方面，大部分绿色建筑由钢框架和金属屋面或绿色植物屋面组成，而传统建筑为混凝土框架和带有纤维水泥板的沥青防水屋顶。因此，可以认为传统建筑和绿色建筑在结构上的差异会体现在能耗和CO2的排放方式上。有证据表明，两种结构之间的碳排放差异达到20%左右，特别是在建筑的使用阶段。此外，在建筑的拆除阶段，由于传统建材料回收率低，传统的钢筋混凝土结构的建筑在拆除时的碳排放也较绿色建筑高。而由于钢的可回收性，钢结构的碳排放量在拆除阶段就变得非常低。

   相较于传统建筑，绿色建筑的设计费及绿色建筑评估费对业主来说也是一笔需要在前期考虑增加的投资，这部分费用大多是用于设计技术、研发材料及评估绿色建筑等级的投入。不同于建筑安装工程费，这部分投入大多是无法直接体现为可见的实物，所以这一部分费用也是前期阻碍业主做出建设一项绿色建筑项目决定的阻力。根据美国绿色建筑委员会官网显示，评估一个建筑的LEED等级（设计+施工全过程）总费用预计至少需要50000美金，这仅仅是认证费用，而绿色建筑的设计费和新材料的研发费动辄需要业主多付出上百万。但通过调查目前已运营15年以上的LEED铂金级建筑项目，综合绿色建筑的与传统建筑相比，平均减少了26%的能源使用，降低13%的总维护成本，降低了33%的二氧化碳排放，并提高了27%的居住或使用者的满意度，除此之外建设绿色建筑也会给建设单位的社会口碑与企业形象带来无形的提升。

   2.2 绿色建筑成本分析模型和方法

   目前，大多数建筑项目造价只涉及项目的其他费用及建安费成本，而不考虑建筑的运营和维护成本。如果应用了绿色建筑的概念，这种成本评价体系就不再适用。因为绿色建筑可能会导致更高的初期建造成本，但往往运营阶段的成本相较于普通建筑会大大降低且具有降高的可持续水平。所以，评价一个绿色建筑的成本不能按照传统的评估体系进行，在进行成本评价时应着眼于建筑的全生命周期开展工作。

   简单地说，如果绿色建筑整个生命周期的总效益大于其额外成本，那么它将是一项值得的经济投资。因此有以下投资分析原则：

   常规建筑成本＞绿色建筑成本—绿色建筑的超额成本

   因绿色建筑导致的设计、建造、运营和拆除的额外成本也被定义为 “超额成本”。直接的好处来自于在建筑的建造和运营过程中资源使用的减少，这种减少还带来间接（社会）利益，如减少空气污染、降低碳排放，并可能会减少与健康有关的成本，例如降低了绿色建筑内工作人员的旷工、病假、住院和职业病的发病率。虽然一些民间资本可能只对直接利益感兴趣，但成本效益分析应当包括社会效益。这些收益必须转化为可量化的货币数字，与成本造价相匹配。

   在选择预算编制方式的时候，只有选择合理的预算编制方式才能够有效地为建筑工程的造价分析工作奠定良好的基础，进一步保障建筑预算工作的准确性。面对绿色建筑工程，因使用的材料与施工工艺与传统建筑有很大差异，以及对现场施工人员的技术要求也较高，导致人工劳务以及材料价格也有所不同。所以，在进行绿色建筑项目造价分析管理工作时一定要根据实际情况而开展相应工作，进一步保障造价工作的有效性。而在具体实施的过程中，部分造价工程师因为对绿色建筑项目的经验较为匮乏，面对不同的情况在开展相应的造价分析工作时不能进行合理的调整，无论面对哪种新型技术或施工工艺要求，都只会生搬硬套单一定额及传统的预算的编制方法，这严重降低了工程预算编制的合理性，对应的造价成果文件可信度不高，从而大大降低了新型绿色建筑工程的总体经济效益评估。

   相关工作人员在日常作业过程中可以使用预测算法对自身的建筑项目展开在线评价，了解自身项目的动态造价。在进行绿色建筑与传统建筑造价分析工作时，利用线性模型来进行成本控制工作是一种有效且可靠的分析模型。公式1为适用于绿色建筑成本评估的线性模型公式，随着建筑工程作业时长的增加，以作业时长为{ xi }Ni = 1，利用函数指数进行经济空间重构，获取相应的预算增长规矩矩阵。

公式1 线性模型公式

   利用该公式，将成本的控制空间嵌入维数m，r是耗材的采集值。通过构建的工程模型，了解到单因素灰色关联预测特征，对其进行分解，得到U和C的正交矩阵：

   L的奇异值为S, 通过对绿色建筑与传统建筑不同的变量过滤可得：

公式2 线性函数解析式

   通常基于会计财务原理，随着贴现率的增加，建筑的全生命周期成本就会降低。这在当前的分析中得到了证明，绿色建筑和传统建筑的全生命周期成本随着贴现率的增加而降低。此外，随着贴现率的增加，绿色建筑与传统建筑全生命周期成本的差异逐步缩小。因此，这可能会导致这样一个问题：绿色建筑和传统建筑的全生命周期成本是否可以趋于相等，这意味着在任何贴现率下的传统建筑和绿色建筑的投资回报率的零差异。而根据中国人民银行的数据，目前可能的最高贴现率（实际利率）为3.24%，最低可能的通货膨胀率为1.1%，名义利率为4.34%。根据该数据，按4.34%的贴现率计算，房建类型的绿色建筑的全生命周期平均成本为6703.14元/m2，而传统房建工程的全生命周期平均成本为8234.02元/m2。这使得绿色建筑和传统建筑的全生命周期成本相差22.83%。因此，可以得出结论：以建筑的全生命周期为基数的绿色建筑比传统建筑更经济。表1体现了传统建筑和绿色建筑在全生命周内的成本变化趋势。

   由于对一个建筑的全生命周期数据收集往往需要历时几十年甚至更长时间，但通过目前现有的数据分析表明，通过LEED黄金级认证的绿色建筑的建造成本比传统建筑高出37%。但随着调查进一步的追踪进行，在运维和建筑生命全周期的平均成本上，绿色建筑均远低于常规建筑。这使得绿色建筑在全生命周期内的总成本预计较传统建筑节省至少21%。

   3 提高绿色建筑工程造价管理的措施  

   3.1 提升相关数据的准确性

   在开展建筑工程造价工作的过程中，各类基础数据的准确性，直接影响到最终的成果。参与绿色建筑项目的造价人员需要提前做好准备工作，根据工程的实际需求进行调研。因采用新材料导致的绿色建筑项目造价指标与传统项目不同，这就要求参与的造价工程师要根据工程的实际需求，把握好建造项目所用到材料的价格以及施工工艺，进一步提升工程造价的准确性。与此同时，对于新型绿色建筑工程来讲，建设单位在项目前期要安排专门的工作人员对该工程的全生命周期成本进行有效的分析，加强成本预算管理工作，提升造价管理工作的科学性以及合理性，避免对后续各项工作的开展产生不利影响。

   此外，由于绿色建筑材料的使用及技术更新较快，负责定额编制的单位也应及时根据绿色建筑新技术更新定额。例如，四川省在2015定额发布时就已补充了绿色建筑定额，在2020新定额发布时也及时增加了如透水混凝土等绿色建筑所需的新材料、新工艺的相关定额，以保证绿建造价编制的合理性。

   3.2 加强对工作人员的培训力度

   与以往的建筑项目相比，新型绿色建筑工程在施工作业的过程中，对每一项环节都具有较高的要求，实施人员在实际作业的过程中需要使用环保类的建筑材料及工艺。此时，需要提升每一位建造人员的绿色建筑理念，管理人员还要熟知相关方面的知识以及法律法规。施工单位也需加强对造价人员的培训力度，才能够提高造价工作人员的绿色建筑知识理念，在此基础上以保证相关工作人员掌握绿色建筑全生命周期造价管理的具体方法。

   3.3 进一步落实全生命周期的造价管理工作

   在以往的建筑工程项目中，多数参建单位都会忽视了对全生命周期的成本管理工作，预算的管理重心仅放在事前预算与施工过程的成本控制方面，忽略了后期成本预估工作的重要性，对后续运营阶段的成本管理工作产生不利影响。

   对于绿色新型建筑工程项目来讲，进一步落实生命周期成本控制理念可以进一步保障绿色建筑项目达到预期的水平。在建筑项目正式投入作业之前，相关单位要通过招标的方式来考察验证工程绿色设计的有效性，在选择工程施工方案的时候也要充分考虑施工对环境造成的不利影响，尽可能选择低碳环保的施工方案。

   此外，例如发改委的建筑项目评审部门或财务的审计单位也应尽可能制定适用于绿色建筑的造价评审模型，以规范并合理开展绿色建筑的造价管理工作。

   4 结语

   随着全球对环境问题的重视，低碳绿色建筑项目必然成为建筑业发展的又一新趋势，这也符合各国政府及联合国对建造可持续城市和社区的发展需求。绿色建筑概念的使用已经出现在我国各城市的建筑项目中。在此基础上，本文对现有绿色建筑和类似性质的传统建筑的全生命周期成本进行了比较分析。根据分析结果，绿色建筑的前期建造成本比传统建筑高出约37%，而绿色建筑在运营、维护和最终寿命成本方面分别节省了28%、22%和11%。

   此外，很明显绿色建筑的全生命周期的这些节能变化是得益于结合了各种可持续发展的新技术、新设计理念和绿色建材的运用等。然而，目前的研究将其重点局限于主要的建筑生命周期内要素的成本比较，未能分析可持续的特征对建筑生命周期内的造价成本的影响。由于目前想要完整获取一个绿色建筑项目全生命周期内的所有数据还较为困难，本文用于分析绿色建筑全生命周期造价的数据仅限于通过文献、案例获得的二手数据及基于会计学理论进行预测得到数据。因此，本研究下一步将继续通过跟踪收集绿色建筑运营期及拆除时的成本数据，来确定可持续发展的特征及其对绿色建筑生命周期后半段的造价影响。这将进一步帮助绿色建筑的投资方通过了解绿色建筑所产生的经济效益来判断项目是否具有经济效益的可持续特征，从而推广对绿色建筑建设的投资。

   参考文献：

   [1]龚清萍.关于新型绿色建筑工程造价预算与成本控制分析[J].绿色环保建材，2019(10):30-31.DOI:10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2019.10.022.

   [2]邱毅.新型绿色建筑工程造价预算与成本控制研究[J].城市道桥与防洪，2018(12):205-207+26-27.DOI:10.16799/j.cnki.csdqyfh.2018.12.055.

   [3]杨春香.新型绿色建筑工程造价预算与成本控制的要点分析[J].经营与管理，2017(12):114-116.DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2017.12.032.

   [4] 欧阳生春. 美国绿色建筑评价标准LEED简介[J]. 建筑科学. 2008(08)

   [5]ADEME, Environment and Energy Savings in the Building Sector in China—Fighting the Greenhouse Effect and Climate Change, ADEME, French

   [6]潘海泽,陈梦捷,缪玮,贺建. 美国LEED绿色建筑评价标准与我国绿色建筑评价标准的比较分析[J]. 建筑经济. 2016(01)

   [7]李庆红,王亚东,王宇. 我国绿色建筑评价标准与美国LEED对比及启示[J]. 山西建筑. 2019(11)

   [8]段兰兰. 绿色建筑节水技术研究及应用[J].   太原学院学报(自然科学版). 2018(04)

   [9]宋文慧. 绿色建筑成本效益文献综述[J].   西部皮革. 2018(10)

   [10] EC, Memo: 20% Energy Savings by 2020, European Commission—Directorate General for Energy and Transport, Brussels, 2005.

   [11]M.J. Holmes, J.N. Hacker, Climate change, thermal comfort and energy: meeting the design challenges of the 21st century, Energy and Buildings 39 (2007) 802–814.

   [12]Environment and Energy Management Agency; and French Global Environment Facility, Angers, 2003.

   [13]何沅, 张嘉迅 筑品[J] 2021.6,69-75

   [14]刘秀杰.基于全寿命周期成本理论的绿色建筑环境效益分析[D]. 北京交通大学 2012

   [15]周童.基于全寿命周期的绿色建筑经济评价研究[D]. 大连理工大学 2012

   [16]廖聪平.绿色建筑全寿命周期成本管理绩效改善方法研究[D]. 重庆大学 2011

   [17]Newsham, G.R., Mancini, S. and Birt, B.J., 2009. Do LEED-certified buildings save energy? Yes, but…. Energy and Buildings, 41(8), pp.897-905.

   [18]GB/T 50378-2006. 绿色建筑评价标准[S]. 2006

   [19]Mapp, C., Nobe, M. and Dunbar, B., 2011. The cost of LEED—An analysis of the construction costs of LEED and non-LEED banks. Journal of Sustainable Real Estate, 3(1), pp.254-273.

   [20]绿色建筑技术手册[M]. 中国建筑工业出版社 , [美国公共工程技术公司]（PublicTechnologyInc.）,[美国绿色建筑协会]（USGreenBuildingCouncil）[著], 1999

   [21]卜娟. 基于LEED标准的绿色建筑设计模式研究[J]. 低碳世界. 2016(13)

   [22]张芝萍, 2015. 新型绿色建筑工程造价预算与成本控制分析[J]. 科技创新与应用, (33), pp.255-255.

   [23]Altomonte, S. and Schiavon, S., 2013. Occupant satisfaction in LEED and non-LEED certified buildings. Building and Environment, 68, pp.66-76.

   [24]Nyikos, D.M., Thal, A.E., Hicks, M.J. and Leach, S.E., 2012. To LEED or not to LEED: Analysis of cost premiums associated with sustainable facility design. Engineering Management Journal, 24(4), pp.50-62.