技術經(jīng)濟分析法在建筑工程現(xiàn)場減排方案優(yōu)選中的應用*

張 強 朱雅菊 孟 柯

1.上海市建筑科學研究院（集團）有限公司 上海 200032；2.上海建科工程咨詢有限公司 上海 200032；3.同濟大學 上海 200092

1 概述

建筑節(jié)能是我國節(jié)能減排的重點之一。數(shù)據(jù)顯示，我國建筑能耗在能源總消費量中所占的比例已從上世紀70年代末的10%，上升到27.45%，逐漸接近三成，而且還在以每年1 個百分點的速度增加[1,2]。根據(jù)發(fā)達國家經(jīng)驗，隨著城市發(fā)展，建筑將超越工業(yè)、交通等其它行業(yè)而最終居于社會能源消耗的首位，達到33%左右（圖1）[3,4]。因此，必須大幅度降低建筑能耗，實現(xiàn)城市建設的可持續(xù)發(fā)展。

圖1 建筑工程中的能耗在能源總消費量中占比

2 建筑工程現(xiàn)場減排的技術經(jīng)濟分析

建筑工程現(xiàn)場減排的關鍵技術主要包括降噪、控塵、固廢減量化和回收、廢水處理、能耗控制等方面，其中降噪、控塵的減排效果難以用貨幣加以衡量但可以量化處理，固廢、廢水、控能方面的減排效果在一定程度上可以用貨幣來度量（圖2），下面根據(jù)2 類技術方案的不同特點分別展開論述。

圖2 建筑工程現(xiàn)場減排技術經(jīng)濟分析方法運用

2.1 費用效果分析方法

建筑工程現(xiàn)場各階段主要噪聲源有所不同。在土石方階段，主要噪聲源為推土機和挖掘機；在樁基工程階段，主要噪聲源為各種打樁機；在結(jié)構(gòu)工程階段，主要噪聲源為各類混凝土運輸攪拌泵車、振搗棒；在裝修階段，無長時間持續(xù)的主要噪聲源，噪聲源、噪聲分布時間與持續(xù)時間均較為分散。

根據(jù)施工現(xiàn)場噪聲的具體情況，降噪措施主要表現(xiàn)為：針對新建、改建、擴建項目施工周期全過程，對施工現(xiàn)場噪聲源、傳播途徑以及周邊主要敏感點分布的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析；考慮各施工階段機械的使用頻率，結(jié)合噪聲模擬和實測結(jié)果，對固定位置的混凝土輸送泵重點控制；對移動式機械采取安裝消聲器等控制辦法。

對施工現(xiàn)場的噪聲控制技術方案進行分析，可知其具有以下特點：各技術方案為實現(xiàn)同一使命而設計，具有相同的目標和目的；各降噪方案的費用可采用貨幣單位計量；由于降噪的效果具有很大程度的公共福利特征，其效益的識別難以用貨幣來衡量，但可采用同一非貨幣計量單位計量，如分貝。

根據(jù)噪聲控制技術方案的特點，對施工現(xiàn)場的降噪技術評價宜采用費用效果分析法。考慮到各控制技術方案的費用不盡相同，因而不可采用固定費用最佳效果法；而各控制技術方案的降噪效果也不相同，因而也不可采用固定效果最小費用法；綜合考慮各方面的特點，最大效果費用比法較為合適，選用單位費用的降噪效果最大的方案為優(yōu)。

式中：R——效果費用比；

E——項目的效果，在此具體指某項降噪技術降低施工現(xiàn)場噪聲的效果，以dB為單位；

C——項目的費用，在此具體指為采用某項降噪技術需要額外增加的費用，以人民幣元為單位。

效果費用比為效率性指標，反映技術方案的資金使用效率，但不能反映技術方案的資金使用效果。如需判斷是否可行，則需要使用判據(jù)參數(shù)[5,6]。在使用效果費用比指標時，應采用增量指標，并給出必要的判據(jù)。

將ΔR與決策參數(shù)ΔR0進行比較。ΔR0的大小根據(jù)不同項目的具體情況有所不同，部分項目資金較為緊張，可能更偏向于費用小的方案，而某些項目更側(cè)重于減排效果，資金較為充裕，可能更偏向于減排效果好的方案。

施工現(xiàn)場控塵措施和能耗控制的技術經(jīng)濟分析類同于降噪措施的處理。

2.2 增量凈現(xiàn)值ΔNPV、增量內(nèi)部收益率ΔIRR、收益費用比法

施工現(xiàn)場固體廢棄物可分為生活垃圾等一般廢棄物，瀝青廢泥、廢混凝土等產(chǎn)業(yè)廢棄物，以及廢石棉、廢油等特別廢棄物。固廢的回收再利用技術主要是針對廢棄混凝土和廢棄泥漿，在減量方面主要考慮的是鋼筋下料優(yōu)化、土方平衡優(yōu)化、泥漿產(chǎn)生抑制等措施，包括建筑垃圾作夯擴樁填料加固軟土地基、制作混凝土再生骨料、殘渣回收處理后制磚等措施。

施工現(xiàn)場各階段可利用的廢水有所不同?；A施工階段，可收集雨水作為回用水水源；基坑開挖階段，臨房屋頂收集的雨水和施工便道收集的雨水均可作為回用水水源，基坑雨水泥漿含量高，不作為回用水水源；主體結(jié)構(gòu)施工階段，臨房屋頂收集的雨水和施工便道收集的雨水均可作為回用水水源；裝飾安裝施工階段，建筑屋頂、臨房屋頂收集的雨水和施工便道收集的雨水均可作為回用水水源。

根據(jù)施工現(xiàn)場廢水的具體情況，其處理措施主要表現(xiàn)為針對雨水和基坑降水進行再利用，將其用作施工現(xiàn)場的混凝土攪拌、養(yǎng)護，路面保潔，現(xiàn)場降塵，沖洗廁所、車輛，以及現(xiàn)場綠化等用途。

對施工現(xiàn)場的廢水處理技術方案進行分析，可知其具有以下特點：各技術方案的效果雖具有一定的公益性，但像營利性項目一樣，可以用貨幣單位加以計量；各方案的費用可采用貨幣單位計量。

由此，對施工現(xiàn)場的廢水處理技術評價既可采用增量凈現(xiàn)值ΔNPV、增量內(nèi)部收益率ΔIRR，也可采用收益費用比法。

式（3）中，ΔNPV＞0時，表明廢水處理方案甲相比于方案乙更加經(jīng)濟、合理，如果方案乙是相對而言傳統(tǒng)的、不采用廢水處理措施的方案，那就表明方案甲不僅能實現(xiàn)節(jié)能減排，而且在經(jīng)濟上也更合理。當有多個廢水處理方案可選時，一般來說，應當選擇 ΔNPV值最大的作為可選方案。

式（4）中，當ΔIRR大于基準收益率IC，表明廢水處理方案甲相比于乙更加經(jīng)濟、合理，如果乙方案是相對而言傳統(tǒng)的、不采用廢水處理措施的方案，那就表明甲方案不僅能實現(xiàn)節(jié)能減排，而且在經(jīng)濟上也更合理。反之，當ΔIRR小于基準收益率IC，說明初始投資小的方案優(yōu)于初始投資大的方案，即廢水處理方案相對于傳統(tǒng)方案是不可行的。增量內(nèi)部收益率評價準則與凈現(xiàn)值評價準則的結(jié)論完全一致。

式中：ΔB——兩方案增量收益的現(xiàn)值；

ΔC——兩方案增量費用的現(xiàn)值；

Bt甲——方案甲第t年的收益；

Bt乙——方案乙第t年的收益；

Ct甲——方案甲第t年的費用；

Ct乙——方案乙第t年的費用；

ic——基準折現(xiàn)率；

n——方案的壽命期或計算期。

當（ΔB/ΔC）＞1時，收益現(xiàn)值大的方案為優(yōu)；當（ΔB/ΔC）＜1時，收益現(xiàn)值小的方案為優(yōu)。

施工現(xiàn)場固廢處理和能耗控制措施的技術經(jīng)濟分析類同于廢水處理措施。

3 實例應用

此處使用費用效果分析法對某工地能耗利用和控制進行分析，以及使用增量凈現(xiàn)值法和收益費用比法對將廢水處理方案進行分析。

3.1 費用效果分析示例——施工現(xiàn)場太陽能利用

太陽能熱水器綠色無污染不會產(chǎn)生有毒、有害的污染氣體及粉塵，通過集熱器模塊的組合可實現(xiàn)幾十噸甚至上百噸的大容量供水，而且集熱效率高。太陽能熱水器與其他方案的利用對比見表1。

表1 太陽能熱水器利用與其他方案的對比

考慮到這里的項目在能源方面的目標較為固定，而各方案的效果也大致相同，費用各自不同，因而適宜采用費用效果分析方法中的固定效果最小費用法。在不考慮資金時間價值的情況下，簡化計算施工期3 年內(nèi)各方案的總費用為：

燃油鍋爐、燃氣鍋爐、燃煤鍋爐、電鍋爐的費用分別計算為19.5 萬元、21.3 萬元、18.5 萬元、23.0 萬元。相比較而言，在效果相同的情況下，利用太陽能來獲得熱水資源的總費用最低。

3.2 收益費用比和增量凈現(xiàn)值分析示例——施工現(xiàn)場基坑降水再利用

以總建筑面積為22 047.64 m2的某項目基坑降水為例，采用制作鋼制水箱，并采用基坑降水再利用措施的方案與普通方案的技術經(jīng)濟對比如表2所示。

指標測算如下：=36 294 元＞0，表明在該項目中采用基坑降水方案是較為經(jīng)濟和合理的。

（ΔB/ΔC）=（49 162-0）/（19 118-6 250）＞1，表明采用基坑降水再利用措施相較于不作為方案為優(yōu)。

表2 基坑降水方案技術經(jīng)濟分析

4 結(jié)語

本文基于目前國內(nèi)的建筑業(yè)的現(xiàn)狀，結(jié)合技術經(jīng)濟分析在建筑工程現(xiàn)場減排運用的研究，根據(jù)工程現(xiàn)場的降噪處理、控塵處理、固廢減量化和回收、廢水處理、能耗控制等減排方案的不同特點，給出了技術經(jīng)濟分析的理論方法，并以某工程項目的減排方案選擇為案例，進行了實例應用和示范[7]。

希望通過本文的研究，可以為國家建筑行業(yè)節(jié)能減排工作提供相應參考。同時，也希望通過對建筑工程現(xiàn)場減排方案的技術經(jīng)濟分析與優(yōu)化，探尋建筑施工節(jié)能減排的經(jīng)濟合理性與可行性，從而促進施工效率的提高和減排成本的降低。