基于LCCA的既有居住建筑节能改造成本效益分析

建筑类论文

第44卷第10期2011年10月

土木工程学报

CHINACIVILENGINEERINGJOURNAL

Vol．44Oct．No．102011

基于LCCA的既有居住建筑节能改造成本效益分析

刘玉明

（北京交通大学，北京100044）

摘要：为了对既有居住建筑节能改造的成本效益问题进行分析，首先运用全寿命周期成本理论分析既有居住建筑并通过数节能改造的增量成本与增量效益构成；再运用建筑能耗基本公式推导节能改造增量经济效益测算模型，学推导证明热源热网节能改造的经济效益要远好于建筑围护结构节能改造的经济效益；最后，运用增量经济效益测算模型和项目经济评价理论对实际案例的成本效益进行分析，计算结果表明：仅进行建筑围护结构节能改造存在投资额大、收益率低的特点，而仅进行热源热网节能改造本身投资收益水平较好。由此可见，建筑围护结构节能改造本身无法吸引社会资金投资，需要政府给予更多的经济激励才能吸引社会资金；而热源热网节能改造在政府适当的经济激励下能够通过市场进行改造资金筹措。

关键词：成本效益分析；全寿命周期成本；既有居住建筑；节能改造

+中图分类号：TU111．48

文献标识码：A

131X（2011）10-0118-06文章编号：1000-

Cost-benefitanalysisofenergyefficiencyimprovementofexistingresidential

buildingsinheatingregionsbasedonLCCA

LiuYuming

（BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China）

Abstract：InordertoanalyzethecostsandbenefitsofEnergyEfficiencyImprovement（EEI）ofExistingResidentialBuildings（ERB），theincrementcostsandeconomicbenefitsofEEIonERBarefirstanalyzedusingLifeCycleCostAnalysis（LCCA），thenasetofformulasforcomputingtheincrementeconomicbenefitsofEEIonERBarederivedbasedonbuildingenergyconsumptiontheories．ThecalculationsshowthattheeconomicbenefitsofEEIonheatingproductionplantandheatingnetworksaremuchbetterthanthatofEEIoftheenclosurestructureofbuildings．Acasestudyisconductedbyusingtheincrementeconomicbenefitformulasandprojecteconomicevaluationtheories．ThestudyprovesthatEEIofbuildingenclosurestructurerequiresalargesumofinvestmentwithlowreturn，whileEEIofheatingproductionplantandheatingnetworkscanobtainquitegoodeconomicbenefits．EEIofbuildingenclosurestructuredemandsstrongeconomicincentivesfromthegovernments，whileEEIofheatingproductionplantandheatingnetworksdemandsappropriateeconomicincentives．

Keywords：cost-benefitanalysis；lifecyclecost；existingresidentialbuildings；energyefficiencyimprovementE-mail：maillym@vip．sina．com

引言

方采暖区既有居住建筑节能改造一直难以大规模开展

［1］

。基于上述背景，本文采用全寿命周期成本评价

推行建筑节能是我国实现“节能减排”战略的重

要组成部分，而实施北方采暖区既有居住建筑节能改造是推行建筑节能的重要领域之一。但是由于缺乏政府有力的财政支持、缺少社会投资主体的参与以及存在投资额大、收益率低、外部经济强等特点，导致北

B2．5-20060622），基金项目：全球环境基金/世界银行资助项目（EUEEP-北京市哲学社会科学规划项目（10BaJG368）

作者简介：刘玉明，博士，副教授11-23收稿日期：2009-

方法（LifeCycleCostAnalysis，简称为LCCA），对北方采暖区既有居住建筑节能改造的成本效益问题进行定量分析，并运用实际案例对既有居住建筑节能改造的经济效益问题进行实证分析。

1

既有居住建筑节能改造项目的全寿命周期

成本评价方法

节能改造项目的全寿命周期概念

既有居住建筑节能改造项目的全寿命周期是指

1．1

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第44卷第10期刘玉明·基于LCCA的既有居住建筑节能改造成本效益分析·119·

从开始实施节能改造时点起到节能改造部位的耐用

供热系统进行节能年限到期所经历的时间。在德国，

改造的耐用年限为20年，既有建筑围护结构进行节能

［2］［3］

改造的耐用年限为40年。根据相关文献，以及考虑到我国节能改造施工技术和产品质量因素，本文假设既有居住建筑节能改造项目的全寿命周期为20年。1．2

节能改造项目的全寿命周期成本

既有居住建筑节能改造项目的全寿命周期成本主要包括既有居住建筑节能改造的调查成本、能耗统计成本、能耗审计成本、决策成本、设计成本、施工成本、使用成本、维护成本和改造拆除成本。1．3

节能改造项目的全寿命周期成本评价及特点本文运用项目财务评价方法对既有居住建筑节能改造项目的全寿命周期成本进行评价，采用静态投资回收期和内部收益率作为全寿命周期成本评价指标。既有居住建筑节能改造项目的全寿命周期成本评价特点主要有

［4］

“有、无”方案或者多方案的差别部分进行对比；②采

“增量成本、增量效益”作为评价对象，即：既有建筑用

节能改造的经济效益=增量效益－增量成本。

2

既有居住建筑节能改造项目的增量成本与效益分析

增量成本分析

2．1

既有居住建筑节能改造项目的增量成本是指因

具体的增量成本见图1。实施节能改造而增加的成本，2．2

增量效益分析

既有居住建筑节能改造的增量效益是指节能改

造导致居住建筑在全寿命周期内的资金成本、环境成本和社会成本的减少以及实施节能改造所产生的新增收益。增量效益包括显性经济效益和隐性经济效益，其中，显性经济效益是指节能改造直接带来的费用减少或收益增加，而隐性经济效益是指节能改造间接带来的费用减少或收益增加。增量效益具体见图2

。

：①采用“差别”对比方法，即仅对

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·120·土木工程学报2011年

3

既有居住建筑节能改造的增量经济效益测算

建筑围护结构与小区节能改造增量经济效益（1）建筑围护结构节能改造的经济效益测算公式假设既有居住建筑节能改造前的耗热量指标为HI1，建筑围护改造建筑面积为A1，改造后的耗热量指标为HI2，热源热网年平均效率为Eff，采暖天数为Z，标准煤的热值为H，标准煤的价格为P1，根据《民用建

［5］筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》，则建筑围护结构节能改造每年节能量EWH、节煤量MWH、节省燃

假设既有建筑耗热量指标为HI，改造前热源热网

年平均效率为Eff1，改造后热源热网年平均效率为Eff2，《民用建供热面积为A3，标准煤的价格为P1，根据，则热源热网筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》改造的每年节能量ERR、节煤量MRR、节省燃煤费用CRR分别为：

ERR=ERR（HI，A3，Z）ΔEff，

=ERR（HI，A3，Eff1，Z）－ERR（HI，A3，Eff2，Z）=

HI×A3×ZHI×A3×Z

－

Eff1Eff2

Eff2－Eff1

Eff1×Eff2

（9）

3．1测算

=HI×A3×Z×MRR=

煤费用为CWH分别为：EWH=EWH（ΔHI，A1，Eff，Z）=

（HI1－HI2）×A1×Z

Eff

（1）

MWH

A1，Eff，Z）（HI1－HI2）×A1×ZEWH（ΔHI，