低碳建筑評(píng)價(jià)體系研究
——基于生命周期評(píng)價(jià)理論的研究

吳楊

(河海大學(xué)商學(xué)院，南京 211100)

低碳建筑評(píng)價(jià)體系研究
——基于生命周期評(píng)價(jià)理論的研究

吳楊

(河海大學(xué)商學(xué)院，南京 211100)

隨著全球環(huán)境的日益惡劣，走“低碳道路”成為全球各國(guó)的共識(shí)。在低碳建筑概念及綠色建筑評(píng)價(jià)體系的基礎(chǔ)上，從全生命周期的角度將低碳建筑生命周期劃分為建筑設(shè)計(jì)階段、建筑施工階段、建筑使用維護(hù)階段、建筑報(bào)廢拆除階段，并根據(jù)各個(gè)階段的相互影響構(gòu)建低碳建筑評(píng)價(jià)體系，最后運(yùn)用因子分析法得出低碳建筑評(píng)價(jià)的總得分函數(shù)。

低碳建筑;生命周期;評(píng)價(jià)體系;因子分析

隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，溫室氣體的大量排放導(dǎo)致地球臭氧層受到嚴(yán)重破壞，世界氣候問(wèn)題日趨嚴(yán)重，人們正面臨著巨大的氣候變化壓力。這不僅對(duì)人類(lèi)的健康生活造成了嚴(yán)重的影響，同樣也制約著企業(yè)未來(lái)的發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)力的提升。

據(jù)全球碳信息披露項(xiàng)目(carbon disclosureproject，CDP)的相關(guān)調(diào)查顯示，參與調(diào)查的世界500強(qiáng)企業(yè)的二氧化碳排放量，在2003年到2010年間，從18億立方噸增加到100億立方噸以上，增長(zhǎng)率高達(dá)400多倍［1］。與此同時(shí)，建筑行業(yè)的碳排放在所有行業(yè)的碳排放中占有較大的比例，預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)，整個(gè)建筑行業(yè)所產(chǎn)生的碳排放將達(dá)到整體的20%［2］。因此，在全球提倡低碳經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，發(fā)展低碳建筑勢(shì)在必行。

由于目前國(guó)內(nèi)外尚未形成統(tǒng)一的低碳建筑評(píng)價(jià)體系，本文借鑒國(guó)內(nèi)外關(guān)于綠色建筑評(píng)價(jià)體系，基于全生命周期的視角構(gòu)建出低碳建筑的評(píng)價(jià)體系，并運(yùn)用因子分析法對(duì)體系指標(biāo)進(jìn)行整合，得出低碳建筑評(píng)價(jià)總得分函數(shù)。

1 相關(guān)理論介紹

1.1 低碳建筑的概念界定

目前，在國(guó)際上暫時(shí)沒(méi)有對(duì)低碳建筑進(jìn)行明確的定義，學(xué)術(shù)界對(duì)于低碳建筑的定義大多參照2003年英國(guó)政府在能源白皮書(shū)中提出的關(guān)于低碳經(jīng)濟(jì)的的概念［3］。沈滿洪等［4］認(rèn)為，低碳建筑是低碳經(jīng)濟(jì)在建筑領(lǐng)域的一種具體形態(tài)，以滿足人類(lèi)宜居舒適為出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)制度創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新，改善能源結(jié)構(gòu)，提高能源效率，降低建筑物化和運(yùn)行過(guò)程中以二氧化碳為主的溫室氣體的排放量，以實(shí)現(xiàn)人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。李啟明等［5］將低碳建筑定義為:在建筑的全生命周期內(nèi)，以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)，最大限度地減少溫室氣體排放，為人們提供具有合理舒適度的使用空間的建筑模式。綜上所述，可以發(fā)現(xiàn)低碳建筑是一種能降低能耗、減少污染、節(jié)約資源，有效控制二氧化碳排放量的宜居舒適的建筑物。

1.2 綠色建筑評(píng)價(jià)體系

我國(guó)的《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》認(rèn)為，綠色建筑是能有效地節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、減少污染，從而為人類(lèi)提供一個(gè)健康的使用空間，與自然和諧共生的建筑［6］。低碳建筑與綠色建筑的定義和內(nèi)涵看似基本一致，但綠色建筑中更多地強(qiáng)調(diào)能源的耗用，而低碳在綠色建筑中只是很小的一方面。低碳建筑則符合低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代的要求，可以用碳排放量來(lái)評(píng)價(jià)建筑是否達(dá)到低碳的標(biāo)準(zhǔn)［3］。

國(guó)際上較為成熟且具有較高知名度的綠色簡(jiǎn)直評(píng)價(jià)體系包括英國(guó)BREEAM綠色建筑評(píng)價(jià)體系、美國(guó)LEED(leadership in energy&environmental design)綠色建筑評(píng)價(jià)體系、GBTOOL綠色建筑評(píng)價(jià)體系以及日本“建筑物綜合環(huán)境性能評(píng)價(jià)體系”(CASBEE)［4］。BREEAM綠色建筑評(píng)價(jià)體系由英國(guó)建筑研究所制定，它的誕生開(kāi)辟了綠色建筑評(píng)價(jià)體系的先河，也成為其他評(píng)價(jià)體系訂立參考的依據(jù)。此外，在中國(guó)也制定了一些有關(guān)綠色建筑的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，具體包括綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、綠色奧運(yùn)減值評(píng)估體系(GOBAS)等［7-8］。綜合相關(guān)文獻(xiàn)，這些評(píng)價(jià)指標(biāo)體系考察的方面不盡相同，具體見(jiàn)表1。

表1 綠色建筑評(píng)價(jià)體系綜述

2 全生命周期視角下低碳建筑評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

2.1 全生命周期理論

生命周期評(píng)價(jià)(life cycle assessment，LCA)產(chǎn)生于能源危機(jī)時(shí)代，后來(lái)LCA逐漸運(yùn)用于能源的利用與廢物排放與廢物包裝等領(lǐng)域。20世紀(jì)70年代，LCA開(kāi)始運(yùn)用于建筑領(lǐng)域，并主要服務(wù)于研究學(xué)者對(duì)于建筑生命周期的費(fèi)用核算。目前，LCA的概念運(yùn)用廣泛，對(duì)于某個(gè)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，其涵蓋了產(chǎn)品“從產(chǎn)生到消失”整個(gè)壽命周期物質(zhì)轉(zhuǎn)變的過(guò)程。通俗地講，LCA可以定義為產(chǎn)品從取得原材料進(jìn)行加工、產(chǎn)品的運(yùn)輸、貯藏，到產(chǎn)品的使用及產(chǎn)品的報(bào)廢和處置等一系列過(guò)程［8］。

2.2 低碳建筑全壽命周期階段劃分

建筑物作為一種特殊的產(chǎn)品，本文根據(jù)建筑的特殊性，參考相關(guān)文獻(xiàn)，綜合學(xué)者相關(guān)研究的分析方法，運(yùn)用LCA的方法對(duì)建筑的全生命周期進(jìn)行分析，給出本文的建筑生命周期劃分。

陳小龍等［9］在評(píng)價(jià)低碳建筑價(jià)值的研究中具體將建筑周期劃分為建筑設(shè)計(jì)、購(gòu)置建材、建筑施工、建筑的使用及維護(hù)管理、建筑的拆卸及回收5個(gè)階段。曹小琳等［10］在研究低碳建筑費(fèi)用估算模型時(shí)則將建筑周期分為決策階段、實(shí)施階段、試用階段和拆除階段。閆大偉［8］則基于全生命周期的視角將低碳建筑的生命周期劃分為前期策劃階段、規(guī)劃設(shè)計(jì)階段、施工建造階段、運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段、拆除報(bào)廢階段。

綜上所述，可以發(fā)現(xiàn):各學(xué)者對(duì)于低碳建筑的生命周期劃分沒(méi)有很大的差別。因此，本文在階段劃分的基礎(chǔ)上，對(duì)每一階段的操作進(jìn)行細(xì)分，以求評(píng)價(jià)體系更為細(xì)致。本文將低碳建筑生命周期劃分為建筑設(shè)計(jì)階段、建筑施工階段、建筑運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段、建筑報(bào)廢拆除階段，具體如圖1。

圖1 低碳建筑生命周期圖

2.3 全壽命周期低碳建筑評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

低碳建筑的生命周期劃分階段，并不是只有相互連接延續(xù)的關(guān)系，各個(gè)生命階段也是相互連接、密不可分的。低碳建筑的設(shè)計(jì)是否合理，直接影響建筑的施工是否能夠執(zhí)行，并且設(shè)計(jì)的合理性也影響建筑的使用。建筑的施工階段是將設(shè)計(jì)圖紙及建筑材料轉(zhuǎn)化成建筑實(shí)物的最重要階段，因此，施工階段將直接影響建筑的使用以及建材能源的耗用。同時(shí)，施工時(shí)材料的選擇以及建筑后期的維護(hù)也關(guān)系著建筑報(bào)廢拆除時(shí)回收利用的狀況。

因此，本文在選取評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，應(yīng)站在低碳建筑全壽命周期的視角考慮評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)整個(gè)周期碳排放量的影響，而不是僅僅考慮對(duì)低碳建筑某一階段的影響，這樣才能使得本文所選的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系更加客觀、全面，具有參考價(jià)值。

建筑設(shè)計(jì)階段是建筑形成的開(kāi)端，一個(gè)好的總體規(guī)劃和布局對(duì)于建筑的成型使用有著至關(guān)重要的作用。因此，設(shè)計(jì)階段的每一個(gè)指標(biāo)設(shè)計(jì)都關(guān)乎低碳建筑后期的每一個(gè)階段。從該階段來(lái)看，考慮的因素較多，包括建筑的選址、周?chē)慕煌ōh(huán)境、建筑品質(zhì)、配套服務(wù)建立、各項(xiàng)能源的運(yùn)用、建筑材料的選取等。

建筑的施工階段主要是對(duì)規(guī)劃設(shè)計(jì)的執(zhí)行。該執(zhí)行過(guò)程會(huì)耗用大量的材料和能源，并且執(zhí)行質(zhì)量也影響建筑日后的使用維護(hù)。因此，該階段主要需要對(duì)材料與能源的使用進(jìn)行控制，并且需要有效地監(jiān)督施工質(zhì)量。

建筑使用維護(hù)階段是建筑壽命周期中最長(zhǎng)的一個(gè)階段，也是實(shí)現(xiàn)“低碳”最重要的一個(gè)階段。這一階段主要是建筑正常使用中產(chǎn)生的能源耗用以及建筑進(jìn)行裝修、維護(hù)、修理等發(fā)生的材料能源耗用。

建筑報(bào)廢拆除階段是建筑壽命的最后一個(gè)階段。該階段的碳排放因素主要存在于建筑物拆除過(guò)程中以及各種建筑材料的循環(huán)使用。

綜合以上因素，選取影響建筑碳排放量的影響因素，構(gòu)成各生命階段的評(píng)價(jià)指標(biāo)，具體見(jiàn)表2。

表2 低碳建筑評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3 低碳建筑評(píng)價(jià)指標(biāo)因子分析

上文中構(gòu)建的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中每一個(gè)指標(biāo)僅反映低碳建筑碳排放的某一個(gè)方面，且評(píng)價(jià)體系指標(biāo)層次較多，大多數(shù)指標(biāo)為定性指標(biāo)，因此本文需要選取適當(dāng)?shù)姆椒▽⒏髦笜?biāo)聯(lián)系起來(lái)，反映總體情況?？偨Y(jié)低碳建筑評(píng)價(jià)研究的文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn):大多數(shù)研究學(xué)者運(yùn)用層次分析法和模糊綜合評(píng)價(jià)法。本文綜合考慮各種方法，選取因子分析法，試圖將所有指標(biāo)進(jìn)行處理，得出最終的評(píng)價(jià)總分，從而為評(píng)價(jià)低碳建筑提供一個(gè)清晰明確的得分函數(shù)，使評(píng)價(jià)體系更加客觀、公正。

3.1 因子分析法簡(jiǎn)介

探索性因子分析法(exploratory factor analysis，EFA)是一項(xiàng)用來(lái)尋找多元觀測(cè)變量中具有的本質(zhì)結(jié)構(gòu)，并對(duì)其進(jìn)行降維及有關(guān)處理的技術(shù)。因子分析的基本思想是在眾多的變量中尋找出少數(shù)幾個(gè)明確的公共因子，以達(dá)到降維的目的。同時(shí)，它的主要目的是找出影響多元觀測(cè)變量的主因子的具體個(gè)數(shù)，以及每一個(gè)主因子和所有的觀測(cè)變量之間的相關(guān)程度，從而試圖揭示一套相對(duì)較好的變量的內(nèi)在結(jié)構(gòu)［11］。

3.2 因子分析法的運(yùn)用

3.2.1 樣本數(shù)據(jù)

本文將構(gòu)建的低碳建筑評(píng)價(jià)指標(biāo)體系制成問(wèn)卷進(jìn)行調(diào)查，分別對(duì)每一項(xiàng)指標(biāo)設(shè)定1～10分的分值，1分表示指標(biāo)對(duì)碳排放量的影響程度最低，10分表示影響程度最高。本次問(wèn)卷的調(diào)查對(duì)象包含來(lái)自南京的4所高校的200名人員，包括學(xué)生、老師以及相關(guān)專(zhuān)家，回收的有效問(wèn)卷數(shù)為173份，相關(guān)數(shù)據(jù)運(yùn)用SPSS軟件進(jìn)行處理分析。

3.2.2 指標(biāo)設(shè)計(jì)

根據(jù)表2設(shè)計(jì)的低碳建筑評(píng)價(jià)體系及設(shè)計(jì)的調(diào)查問(wèn)卷，形成本文的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括:X1建筑選址，X2建筑品質(zhì)，X3節(jié)地設(shè)計(jì)，X4節(jié)能設(shè)計(jì)，X5材料使用，X6能源耗用，X7施工執(zhí)行，X8日常生活管理，X9裝修、維護(hù)、維修，X10拆除方便性與可循環(huán)性，X11廢棄物處理。

3.2.3 因子分析適用性檢驗(yàn)

使用探索性因子分析法的一個(gè)前提條件是原指標(biāo)之間需要具有較強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系。為了檢測(cè)原指標(biāo)之間的關(guān)系，本文采用KMO及Bartlett檢驗(yàn)來(lái)說(shuō)明原指標(biāo)之間存在的相關(guān)關(guān)系［12］。

表3 KMO和Bartlett檢驗(yàn)

從KMO和Bartlett檢驗(yàn)表可以看出:指標(biāo)數(shù)據(jù)的KMO值為0.584。查看KMO度量標(biāo)準(zhǔn)可知:原指針變量適宜進(jìn)行因子分析，并且Bartlett球形度檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量為1 052.943，Sig值為0，可以認(rèn)為變量間的相關(guān)系數(shù)矩陣具有顯著差異［12］。

3.2.4 計(jì)算因子得分

根據(jù)分析結(jié)果，本文提取的主因子個(gè)數(shù)為4個(gè)，反映總體指標(biāo)的百分比為74．291%，丟失信息較少，因此使用這4個(gè)因子來(lái)替換原有指針變量進(jìn)行低碳建筑評(píng)價(jià)是可行的。其中，第1個(gè)主因子反映總體的25．297%;第2個(gè)因子貢獻(xiàn)19.755%;第3個(gè)因子和第 4個(gè)因子分別貢獻(xiàn) 16.188%和13.05%。本文主要運(yùn)用因子分析法得出得分方程，因此因子分析的因子命名等過(guò)程省略，根據(jù)成分得分矩陣得出各主因子的得分函數(shù)［13］:

最后，根據(jù)方差貢獻(xiàn)率為權(quán)數(shù)得出低碳建筑評(píng)價(jià)的總得分函數(shù)為:G=0．252 97F1+0．197 55F2+ 0．161 88F3+0．130 5F4。

4 結(jié)束語(yǔ)

在綠色建筑評(píng)價(jià)體系發(fā)展較為全面的今天，低碳建筑的評(píng)價(jià)體系尚未明朗。本文構(gòu)建的評(píng)價(jià)體系可以為今后的相關(guān)研究提供參考。本文運(yùn)用因子分析揭示指標(biāo)之間的內(nèi)在聯(lián)系，賦予各指標(biāo)相應(yīng)的權(quán)重，得到低碳建筑的總得分函數(shù)。該方法在低碳建筑評(píng)價(jià)領(lǐng)域尚屬少見(jiàn)，并具有客觀、公正等特點(diǎn)，可為今后低碳建筑的評(píng)價(jià)研究提供一種可行的方法。

［1］賀建剛.碳信息披露、透明度與管理績(jī)效［J］.財(cái)經(jīng)論叢，2011(4):87-92.

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(責(zé)任編輯何杰玲)

Research of Low-Carbon Building Evaluation System: Based on Lifecycle Theory

WU Yang
(Business School，Hohai University，Nanjing 211100，China)

As the global environment is becoming worsening，taking the path of“l(fā)ow carbon”becomes the consensus of the world.On the basis of the concept of low-carbon building and green building assessment system，we divided the life of low-carbon building into design stage，construction stage，operation and maintenance stage and dismantling stage from the perspective of whole life cycle of low-carbon building.Then，according to the mutual influence of these stages，we built the evaluation system.At last，we used factor analysis to draw the total score function of low-carbon buildings.

low-carbon building;lifecycle;evaluation system;factor analysis

TU201.5

A

1674-8425(2015)11-0096-05

10.3969/j.issn.1674-8425(z).2015.11.016

2015-03-16

江蘇省教育廳高校哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究基金指導(dǎo)項(xiàng)目“我國(guó)上市公司碳信息披露與效應(yīng)的實(shí)證分析”(2012SJD630069)

吳楊(1991—)，女，江蘇南京人，碩士研究生，主要從事財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)、公司治理研究。

吳楊.低碳建筑評(píng)價(jià)體系研究——基于生命周期評(píng)價(jià)理論的研究［J］.重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2015(11):96-100.

format:WU Yang.Research of Low-Carbon Building Evaluation System:Based on Lifecycle Theory［J］.Journal of Chongqing University of Technology:Natural Science，2015(11):96-100.