超低能耗建筑项目的成本管理研究和应用.pdf

:4362023年5 月江西建材建设经济与管理超低能耗建筑项目的成本管理研究和应用苏义欣上海旭辉企业管理有限公司，上海201106摘要：超低能耗建筑有助于提高建筑的舒适度和能源利用效率，进一步推动建筑高质量发展。文中以上海市首个超低能耗项目为例，分析了超低能耗项目的增量成本组成，并通过对项目的价值成本对比，论证了超低能耗建筑对于我国绿色建筑的产业化发展所具有的重要意义与推广价值。关键词：超低能耗建筑；能源资源利用；成本管理中图分类号：TU-9文献标识码：A文章编号：10 0 6-2 8 9 0（2 0 2 3）0 5-0 4 36-0 3Research and Application of Cost Management inUltra-low-energy Consumption Building ProjectsSu YixinShanghai Xuhui Enterprise Management Co.Ltd.,Shanghai 201106Abstract:Ultra-low energy consumption buildings can help to improve the health and comfort level of buildings and the efficiency of energyand resource utilization,and further promote the high-quality development of buildings.Taking the first ultra-low energy consumption projectin Shanghai as an example,this paper analyzes the incremental cost composition of ultra-low energy consumption projects,and demonstratesthe great significance and promotion value of the value and cost of ultra-low energy consumption buildings for the industrializationdevelopment of green buildings in China.Key words:Ultra-low energy consumption buildings;Energy resource utilization;Cost management1项目概况1.1项目背景背景工程位于上海市闵行区七宝镇，项目为新建住宅小区，上海市首个超低能耗项目。项目总投资10 亿元，规划用地面积为37 5 0 9 m，总建筑面积为12.4 0 万m，超低能耗建筑实施范围为12 栋商品住宅楼，总建筑面积为8.10 万m，其中超低能耗建筑不计容部分共2 32 1.4 5 m，均为17 18 层高层住宅，建筑高度为5 4.2 m，采用装配整体式剪力墙结构。1.2能耗概况超低能耗建筑是适应气候特征和场地条件，在利用被动式建筑设计和技术手段大幅降低建筑供暖、空调、照明需求的基础上，通过主动技术措施提高能源设备与系统效率，以更少的能源消耗提供舒适室内环境的建筑-2 。住宅每年的能耗指标为：供冷小于8 kWh/m，供热小于25kWh/m，空调、照明、热水、电梯等小于6 0 kWh/m（此指标较2 0 16 年建筑节能设计标准降低5 0%以上），该低能耗目标主要从三个方面实现。（1）被动式设计。通过建筑本体节能设计，如增大自然采光、通风面积、遮阳等，外围护结构（外墙、外窗、屋面）节能措施、气密性措施、热桥控制使得整个建筑类似于保温杯，大幅降低热量损失 3。（2）主动式技术。即采用能效等级更高的空调、新风、热作者简介：苏义欣（19 9 1-），男，江苏扬州人，本科，主要研究方向为房地产成本管理。水器等，提高转换效率；而且超低能耗项目会在每栋楼里抽取12户，在小区业主人住后，会继续监测空调、照明、热水的分项能耗，用于后期运行数据分析 4 。（3）可再生能源，如太阳能热水的使用。2超低能耗建筑方案成本对比2.1内外墙围护结构由于超低能耗外墙保温要求较高，通常需要采用外保温一体化+内保温组合系统。满足超低能耗配置的外墙形式主要有三种。（1）预制混凝土夹心保温外墙板系统（系统构造：内叶板、6 0 mm厚硬泡聚氨酯保温层、外叶板、不锈钢连接件、封边构造），系统整体造价为14 0 0 16 0 0 元/m，优点为保温层采用B1级防火材料，保温性能好，可减少内保温厚度，材料、构造、施工工艺成熟，为禁限目录后最主要的保温形式之一。缺点为墙厚较厚，加上外叶板后墙厚达到37 5 39 0 mm，外叶板重量大，若保温层过厚对墙体受力不利，需采用专门的不锈钢连接件，预制墙板端部要用保温材料封边，对防水不利；门窗洞口要用混凝土封边，热桥效应明显，不利于超低能耗，且预制构件和现浇构件的连接节点复杂。（2）预制混凝土反打保温外墙板系统（系统构造：混凝土墙体、8 5 mm厚硅墨烯保温板、双层钢丝网、不锈钢连接件、抗裂砂浆复合耐碱玻纤网），系统整体造价为10 0 0 130 0 元/m，优点为墙体构造与普通保温相似，采用反打工艺避免保温掉落风险；墙厚适中，加上内保温后总墙厚34 0 mm，保温板与混凝土相容性好，便于接缝处理；施工与普通预制构件相似，与幕墙.437.江西建材2023年5 月建设经济与管理体系结合相对风险较小。缺点为工艺较新，长期使用效果未知，且外保温不能太厚，否则仍有保温安全性风险，与石材或面砖的相容性和黏结性未知，饰面做法多限于涂料为主。（3）现浇混凝土免拆保温模板外墙系统（系统构造：混凝土墙体、保温模板复合双层钢丝网、不锈钢连接件、抗裂砂浆复合耐碱玻纤网），系统整体单方造价约8 0 0 110 0 元/m，优点为墙体构造与普通保温相似，与反打保温一致，墙厚适中，加上内保温后总墙厚34 0 mm，保温板与混凝土相容性好，便于接缝处理，适用于现浇楼层和后浇带。缺点为免拆模板对支模要求高，施工难度大；施工后，拆内模板容易损坏保温层，且外保温不能太厚，否则仍有保温安全性风险，与石材或面砖的相容性和黏结性未知，饰面做法多以涂料为主 5 2.2一体化保温系统超低能耗建筑中对于保温材料不作限定，常见的保温材料见表1。表1常见保温材料性能及价格对比硬泡XPS挤STP真FTC相无机保硅墨烯硅微粉沫聚塑聚空板变材料温膏料氨酯苯板内、外夹心夹心、应用部位外保温外保温内保温内保温保温保温内保温导热系数0.0540.0550.0080.0240.0300.0300.055/(w ml.k)防火等级A2级A2级A1级B1级B1级A1级 A1级适用于免拆模VVV体系适用于反打V体系适用于夹心VVVV保温材料价格1501881201301351605565401004050/（元m）防火性保温保温效能、保温防火性效果保温效混凝土果好质性能综能、保温保温性好质果好，相容性优势量轻，合较好，性能综能好量轻，便于好，便工艺施工工合较好工艺施工于施工成熟序简单成熟易变形、破损，仅适应用仅适用不能切用于少，长价格上海无于夹心劣势割打孔，夹心期保温无较高备案保温幕墙体保温效果不体系系相容体系确定性差应用建议不建议 不建议 不建议建议建议不建议建议本项目从材料、工艺、使用、成本等维度出发，对内保温方案进行比选，考虑项目三层以上的所有PC外墙都采用了PC夹心保温板，保温层厚度较常规项目更厚，故内保温材料也采用了厚度较薄且保温性能更好的聚氨酯保温板。在防火等级、导热系数满足要求的前提下，厚度较XPS挤塑聚苯板更薄且保温性能更优，而单方成本大幅低于其他一体化保温材料，与XPS挤塑聚苯板基本接近。现浇混凝土墙体则采用了硅墨烯免拆模保温一体板，该材料属于垄断性新材料，在本项目也是首次大规模落地。此项目使用厚度为10 cm，在混凝土浇筑时起到模板的作用，直接用木方/背楞固定，之后硅墨烯保温板不再拆除，起到保温作用。2.3门窗系统外围护结构中，外墙、门窗的性能对整个建筑体系的热工性能影响很大，因此，超低能耗项目对外窗的要求也很高。本项目相比于常规项目，门窗性能有三个指标，这对门窗选择、配置、成本影响极大。气密性由常规的6 级提升为8 级，通风面积由5%提升为8%，K值（外窗传热系数）由2.2 提升为1.6。对比多种门窗形式造价情况，包括塑钢、铝木、聚氨酯等，如表2所示。表2超低能耗项目门窗系统造价对比断桥高玻纤聚氨PVC塑窗铝木复合窗铝合金窗酯窗整窗传热系数1.41.61.81.41.21.4/(w ml.kl)塑钢型材铝木型材断桥铝合金聚氨酯型材80以上+790系列,木厚构造75系列+3层65系列+三腔以上三层68mm+三层玻璃层玻璃玻璃玻璃单方造价17002300150018002200280016002200/（元m）考虑外观、质感、应用成熟等因素，最终选择了铝合金系统窗，因为其K值处于规范要求的临界值，需增加节能附框，同时改变了塞缝做法。通过对整个系统窗市场品牌、授权厂家进行细致的梳理和调研，选择了适合本项目的多个品牌及授权厂家进行招标，实际采购价格（含节能附框）约16 0 0 元/m，价格仍然低于其他门窗形式，且套内所有窗（含厨卫小窗）每一K值均1.6，其余门窗K值1.8，满足超低能耗热工性能指标要求。2.4机电系统空调系统采用了空调+地暖两联供系统，全年性能系数（A PF）5；新风则采用双向流新风系统，并采用全热回收装置，热回收交换烩效率达到7 0%以上；热水系统采用一级空气源热泵系统，效率最高可达10 8%；电梯则采用具有变频调速带能量反馈的节能型电梯，见表3。表3超低能耗措施的能耗量对比常规系统超低能耗机电系统常规2 级超低能耗要求能效34.2329.47供暖空调能耗能效(APF5.0)/(kWh m2.a)无新风热增加新风热回收（烩0-5.28回收效率7 0%）照明功率现行值30.0470%目标值17.51/(kWh m2.a)电梯能耗节能电梯（带能量回常规电梯12.707.91/(kWh m2.al)收+VVVF驱动）生活热水能耗2级能效燃1级空气源热泵热20.8310.37/(kWh m2-al)气热水器水器一次能源总需求97.8059.98/(kWhm.a)是否达标不达标达标(60kWh m2-a)3超低能耗建筑成本方案选择3.1各系统成本分析.438上接第4 35 页）2023年5 月建设经济与管理江西建材按常规容积率计算，规则统计的超低能耗建筑面积为79703.27m，以其中1楼建安成本为例进行分析，高性能外窗计算面积139 6.0 6 m，超低能耗建筑单方造价较普通建筑增加约6 4 8 元/m，增量成本约9 0.4 2 万元；外墙保温及建筑气密性材料计算面积约4 6 9 0.2 3m，超低能耗建筑单方造价较普通建筑增加约2 4 0 元/m，增量成本约112.4 3万元；屋面保温约36 1.5 7 m，超低能耗建筑单方造价较普通建筑增加约8 0 元/m，增量成本约2.9 万元；高效能空调及全热回收新风系统各72套，节能电梯2 台，太阳能热水系统8 0 m，节能照明约2 1kW，增量成本合计约8 8.5 8 万元。1楼实施超低能耗建筑的增量成本总计约2 9 4.33万元，考虑其余设计咨询费、不可预见费及预留签证费用、因超低能耗评审及施工工期增加带来的赶工费用，估算本项目12 栋超低能耗建筑总的增量成本为4 39 5 万元。3.2超低能耗项目增量成本分析以上各系统中增量成本占比最大的是对外墙、屋面、热桥处理的成本，约占总体增量成本的1/3，占总建筑安装成本（7 8 2 7 6 万）的2%；采用带节能附框的断桥铝合金型材+三玻两腔窗型的高性能门窗系统，约占总体增量成本的1/4，占总建筑安装成本的1.4%；空调供暖、照明、电梯、生活热水等机电系统为满足超低能耗要求，需增加成本10 6 3万，约占总体增量成本的1/4，占总建安成本的1.3%；其余不可预见费用、施工增加费用等约8 6 3万元，约占总体增量成本的2 0%，占总建安成本的1.1%。本项目8 万m可售面积做了超低能耗，为满足超低能耗规定要求所增加的额外成本预估在4 39 5 万，约合造价为5 5 0 元/m。除了建筑安装成本，超低能耗带来的额外评审流程、管理成本、复杂的做法带来的时间成本也应归类为超低能耗的隐性成本 6 3.3超低能耗建筑方案选择根据对现行政策的研究，2 0 2 0 年起，上海原PC外墙做夹心保温板即可申请3%计容奖励政策废止，而超低能耗项目只能选择财政支持（30 0 元/m，上限6 0 0 万）或容积率奖励3%中的力度，并对工程款批复方面进行严格把控，防止进度款超批现象出现，有效规避造价风险。5结语本文依托该EPC模式工程案例，通过灰色综合评价法研究和评价了EPC项目的造价风险，构建了EPC项目造价风险体系，运用层次分析法对风险因素的权重进行了计算，在此基础上，依据灰色关联理论对各权重进行了修正，建立了基于灰色理论的EPC工程造价风险评价模型，得出以下结论：（1）该EPC项目第三灰类白化权函数中，综合评价结果A最大，即该EPC项目存在中等造价风险。因此，该项目的各参与部门应根据评价结果，采取合理、有效的风险因素管控措施。（2）设计阶段权重大于立项阶段权重，而施工阶段与采购阶段的权重结果差异不大。（3）在设计阶段中，由于设计深度不足引发的工程设计变更风险是较大的造价风险，占权重最大。因此，在设计阶段中，设计单位应重视设计方案质量，避免工程建设过程中设计变更频繁。一项进行申报。只做外墙保温一体化的建筑可获得1%的容积率奖励。本项目按常规容积率计算规则统计的可售建筑面积为77381.8m，如只做外墙一体化建筑，预计可获取计容面积奖励773.82m，结合项目8 2 5 0 0 元/m的销售均价，预计提升货值约6384万元，增加成本约138 4 万元，获得货值净收益5 0 0 0 万元；而做超低能耗项目将获得计容面积奖励约2 32 1m，提升货值约1.92亿，增加成本约4 39 5 万元，获得货值净收益约1.4 8 亿，为项目提升的利润将远高于只做外墙保温一体化建筑带来的收益，以0.4 亿成本撬动接近2 亿的货值，货值增量达到5 倍，使价值成本最大化。4结语超低能耗建筑正在成为建筑节能的发展趋势，德国、美国、欧盟、日本等国家和地区都制定了超低能耗建筑发展目标和技术政策。上海作为一座超大城市，能源和环境保护矛盾日益突出，建筑能耗总量和强度上行压力不断加大。推进建筑能效水平的提升，是实施建筑工程绿色发展的必然选择，也是建设生态之城的必由之路。参考文献1】侯隆澍，丁洪涛.超低能耗建筑规模化发展现状及对策建议J.建设科技，2 0 2 2（19）：112-113.2张树亮，董博.被动式超低能耗建筑技术研究及发展趋势J.住宅与房地产，2 0 2 1（2 2）：6 3-6 5.3徐双军，朱天志，张雅静，等。双碳背景下河北被动式超低能耗建筑产业创新发展路径的思考J】建筑经济，2 0 2 1（12）：2 3-2 4.4王思博，刘龙，闫向峰.超低能耗建筑将助力碳达峰碳中和J。混凝土世界，2 0 2 1（12）：12 8-12 9.5郝生鑫，陈旭，曹恒瑞，等.被动式低能耗建筑政策梳理及分析展望J.建设科技，2 0 2 0（8）：8 5-8 6.6马伊硕，郝生鑫，曹恒瑞.中国被动式低能耗建筑的发展模式和发展趋势J.建设科技，2 0 2 0（19）：6 6-6 7.（4）立项阶段中，权重较大的为规划报告方面。在施工阶段中，各风险因素中权重最大的为施工管理风险，其次为施工环境和不可预见费用风险。参考文献【1】张智玮.建筑工程造价管理中材料价格风险控制J】.石材，2023,386(4):57-59.2 季李伟，柯妍，胡红兵.EPC项目承包合同中工程造价风险分析与管控J】.工程造价管理，2 0 2 3，18 9（1）：2 5-31.3王杨兴.基于模糊综合评判法的基坑工程造价风险量化分析 J安徽建筑，2 0 2 2，2 9（12）：14 8-15 0.4文刘玉杰.基于层次分析加权平均算子的建筑安装工程造价风险评价研究J】.黑龙江科学，2 0 2 2，13（2 4）：7 7-7 9.5 赵石娆.标准化BIM技术在工程造价成本预算风险管理中的应用探讨J】.中国标准化，2 0 2 2，6 2 1（2 4）：2 2 9-2 31.【6 李宗亮，常嘉，马昊，等.地铁盾构工程造价异动风险WSR-BN评价模型研究J】.项目管理技术，2 0 2 2，2 0（6）：113-117.