ساختمان سبز نوعی ساختمان جدید برای حفظ انرژی و کاهش انتشار است [1]، [2] که نه تنها فضای زندگی سالم و راحت را فراهم می کند، بلکه اثرات منفی بر محیط را نیز کاهش می دهد [3]، [4]. مطالعات قبلی گزارش کرده‌اند که ساختمان‌های دارای علائم ساختمان سبز می‌توانند سالانه بیش از 185 کیلووات ساعت بر مترمربع انرژی گرمایشی ذخیره کنند و میزان زیادی از انتشار دی‌اکسید کربن در مقایسه با ساختمان‌های معمولی کاهش یافته است [1]، [5]، [6] ^. علاوه بر این، ساختمان‌های سبز سازگار با محیط زیست، تجربه زندگی فوق‌العاده‌ای را برای ساکنان به ارمغان می‌آورد و همچنین به بهبود خلق و خوی آنها کمک می‌کند [7]، [8]. اگرچه ساختمان سبز به دلیل مفهوم سبز و فناوری خود شهرت خوبی به دست آورده است، اما در ارتقای واقعی صنعت ساختمان با مشکلات زیادی روبرو شده است. به عنوان مثال، هزینه‌های افزایشی بالا، فناوری‌های سبز و استانداردهای سخت‌گیرانه صدور گواهینامه، همگی توسعه ساختمان‌های سبز را محدود می‌کنند [9]، [10]. علاوه بر این، عدم حمایت از سیاست انرژی دولت محلی و توجه اندک ذینفعان برای ارتقای ساختمان های سبز مساعد نیست [11].

هزینه های افزایشی، توجه اولیه سرمایه گذاران قبل از برنامه ریزی ساختمان های سبز است، و همچنین یک عامل کلیدی مرتبط با موفقیت پروژه است [4]، [9]، [12]. برای دستیابی به استانداردهای ساختمان سبز برای صرفه جویی در انرژی، فناوری سبز، مواد زیست محیطی و مفاهیم مدیریتی جدید به طور گسترده ای در ساختمان های کاندید استفاده می شود که هزینه های افزایشی ساختمان سبز را نیز تشکیل می دهد [13]، [14]. برخی از محققان هزینه های افزایشی را به سه دسته فنی، مدیریتی و صدور گواهینامه تقسیم می کنند [11]، [12]، [15]. مواد زیست محیطی و طرح‌های پیشرفته مورد استفاده در ساختمان‌های سبز منابع اصلی هزینه‌های فنی هستند، در حالی که هزینه‌های مدیریت عمدتاً برای پرداخت هزینه‌های طراحی سبز، هزینه‌های حفاظت از محیط زیست، و هزینه‌های عملیات آزمایشی استفاده می‌شود [11]، [16]. علاوه بر این، هزینه های گواهی استانداردهای ساختمان سبز نیز یکی از هزینه های افزایشی است [15]. این هزینه های افزایشی بسیار زیاد و نامشخص هستند، که باعث می شود توسعه دهندگان املاک و مستغلات در هنگام سرمایه گذاری در ساختمان های سبز محتاط باشند [8]، [17]. بر اساس داده‌های منتشر شده توسط وزارت مسکن و شهرسازی – روستایی (MOHURD)، تعداد ساختمان‌های سبز جدید در سال 2019 تنها 34.27 درصد از ساختمان‌های جدید را به خود اختصاص داده است، حتی کمتر از سال قبل [18]. این پدیده ها نشان می دهد که هزینه های افزایشی تاثیر منفی جدی بر توسعه ساختمان های سبز در صنعت ساختمان دارد. در مقایسه با ساختمان‌های معمولی (که عمدتاً نشان‌دهنده سطح متوسط ​​اجتماعی است)، ساختمان‌های سبز نیز اثرات مثبتی ایجاد کرده‌اند و به عنوان مزایای افزایشی تعریف می‌شوند. مفهوم منافع افزایشی از ارزش افزوده پس از نوآوری سیستم تولید در صنعت تولید سرچشمه می گیرد که به عنوان افزایش سود نوآوری تولید تلقی می شود [19]، [20]. بر این اساس، منابع ذخیره‌شده و اثرات زیست‌محیطی، ارزش افزوده‌ای است که توسط ساختمان‌های سبز ایجاد می‌شود که مزایای افزایشی را تشکیل می‌دهند [19]، [21]. بنابراین، مصرف انرژی، تصفیه زباله و مواد جدید اغلب به عنوان اثرات مهم ساختمان های سبز در نظر گرفته می شوند، به ویژه این عناصر می توانند مستقیماً به هزینه های صرفه جویی تبدیل شوند [8]، [22]. در همین حال، ساختمان‌های سبز مزایای زیست‌محیطی مثبتی از جمله کاهش انتشار کربن، تثبیت دی‌اکسید کربن و آلودگی کمتر محیط‌زیست را تولید می‌کنند [6]، [12]، [23]. در مجموع، هم هزینه‌های افزایشی و هم مزایای افزایشی ساختمان‌های سبز وجود دارد، اما تأخیر زمانی دومی و عدم تعادل ارزش‌های آن‌ها هنوز سرمایه‌گذاران را هنگام انتخاب ساختمان‌های سبز نگران می‌کند [24]. بنابراین، کمی سازی جامع و دقیق هزینه-فایده افزایشی برای محبوبیت تدریجی ساختمان سبز در صنعت ساخت و ساز ارزش زیادی دارد.

برخی از محققان متعهد هستند که هزینه‌های افزایشی و مزایای افزایشی ساختمان‌های سبز را به روشی معقول‌تر برآورد کنند. برای ارزیابی جامع تر هزینه و سود ساختمان های سبز، لیو و همکاران. [12] چارچوب ارزیابی هزینه-فایده کاربرد فناوری صرفه جویی در انرژی ساختمان سبز (EETA) را برای تخمین عامل طراحی کرد. با توجه به ویژگی‌های عناصر هزینه و فایده، معمولاً از یک سیستم شاخص جامع و فرآیند سلسله مراتب تحلیلی در ارزیابی فازهای خاص استفاده می‌شود [25]، [26]. همچنین، نظریه نسبت مصرف و دینامیک سیستم به طور گسترده ای برای مقایسه هزینه ها و مزایای ساختمان های سبز استفاده می شود [11]، [27]. یوان و همکاران [28] همراه با تئوری مهندسی ارزش (VE)، نسبت هزینه های افزایشی و منافع افزایشی به عنوان ارزش پروژه تعریف می شود و یک مدل ارزش برای ارزیابی انجام می شود. بر این اساس، اثر عملکردی زندگی در ساختمان‌های سبز نیز خروجی ویژه هزینه ورودی است که منعکس کننده سرریز منافع است [29]. علاوه بر این، مفهوم «ورودی – ستانده» در مدیریت تولید و عملیات نیز برای ارزیابی کارایی ساختمان‌های سبز اعمال می‌شود [30]. برای ارزیابی جامع هزینه-فایده ساختمان سبز، مقایسه سیستماتیک ورودی و خروجی یک روش رایج است. تجزیه و تحلیل هزینه زمین، منابع و مدیریت باید با توجه به ویژگی های ساختمان های سبز تغییر کند، در حالی که ارزیابی سود به یکپارچگی و دقت بستگی دارد [8]، [31]، [32]. برای روشن شدن عناصر تشکیل دهنده هزینه و فایده، فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و رویکرد خوشه‌بندی خاکستری (GC) عمدتاً برای طبقه‌بندی ترکیبات استفاده می‌شوند [33]، [34]. معرفی نظریه گزینه‌های واقعی و مدل مصرف‌محور، مقوله ارزش ساختمان‌های سبز را بیشتر گسترش می‌دهد تا دقت ارزیابی را بهبود بخشد [9]، [35]. این نتایج تحقیقات به تعریف عناصر تشکیل دهنده هزینه-فایده افزایشی کمک می کند و پایه و اساس ارزیابی کمی را قبل از روشن شدن ویژگی های عناصر ایجاد می کند. با توجه به پیچیدگی عناصر هزینه-فایده ساختمان سبز، دقت ارزیابی آن به شدت به این بستگی دارد که آیا عناصر به طور کامل جمع آوری شده باشند [36]. اجتناب از اینکه ارزیابی عنصر در یک فاز منفرد به دلیل فقدان داده، ورودی و خروجی واقعی را منعکس نمی‌کند، دشوار است و ویژگی ترکیبی عناصر نیز چالش‌هایی را برای کمی‌سازی مقادیر ایجاد می‌کند [6]، [37]. [38]. با این حال، اکثر مطالعات قبلی بر ارزیابی هزینه-فایده افزایشی در یک فاز متمرکز بوده و کمتر به تغییرات پویا عناصر هزینه و فایده، به ویژه عدم بررسی وضعیت عنصر هر فاز از منظر کل عمر، توجه داشته است. چرخه علاوه بر این، مطالعات قبلی عمدتاً از ارزیابی معیار مستقل (یعنی مقایسه بین ارزش واقعی و ارزش معقول) استفاده می کردند.که پس از افزایش هزینه های اضافی، انعکاس درآمد ساختمان های سبز دشوار است. به طور خاص، نتوانست کارایی بین ورودی و خروجی را نشان دهد، که منجر به نتایج ارزیابی مغرضانه شد.

برای حل محدودیت‌های ذکر شده در بالا، این مطالعه تلاش می‌کند عناصر هزینه-فایده افزایشی ساختمان‌های سبز را در هر مرحله از کل چرخه عمر شناسایی کند و به ترتیب یک مدل هزینه دوگانه (DC) و مدل اقتصادی-محیط-جامعه (EES) را توسعه دهد. به ویژگی های آنها برای محاسبه هزینه های افزایشی و مزایای افزایشی. علاوه بر این، مفهوم کارایی تولید را در صنعت تولید معرفی می‌کنیم و نتیجه مقایسه همزمان هزینه و فایده افزایشی را به عنوان کارایی پروژه (PE) تعریف می‌کنیم که به عنوان استانداردی برای قضاوت در مورد عقلانیت اقتصادی پروژه استفاده می‌شود. از منظر اقتصاد، تأثیر اضافی فناوری سبز به کار رفته در ساختمان‌ها مشابه بهبود کارایی است که با تجدید سیستم تولید ایجاد می‌شود و همچنین وضعیت کارایی را تحت تعبیه فناوری جدید منعکس می‌کند. از این رو، ما PE را به عنوان شاخص ارزیابی اقتصادی ساختمان‌های سبز تعریف می‌کنیم که به مقایسه جامع ورودی‌ها و خروجی‌های مرتبط با فناوری سبز اشاره دارد. رویکرد تحلیل پوششی داده ها (DEA) برای ارزیابی کمی PE ساختمان های سبز در کل چرخه حیات، برای به دست آوردن هزینه-فایده افزایشی هر فاز و وضعیت شناور PE در محور زمان استفاده می شود.

ساختمان سبز به عنوان یک فرم معمولی ساختمان با در نظر گرفتن صرفه جویی در انرژی، حفاظت از محیط زیست و اقتصاد، به طور گسترده توسط محققان صنعت و دولت مورد احترام است. دولت سنگاپور سیستم علامت سبز (GM) را از سال 2005 برای ارتقای مدیریت چرخه عمر کل ساختمان های سبز در صنعت ساخت و ساز اجرا کرده است [17]. دولت دبی مقررات و مشخصات ساختمان های سبز (GBRs) را برای تعیین استانداردهای حفاظت از محیط زیست ساختمان ها صادر کرد و بازده انرژی ساختمان های سبز پس از اعمال مشخصات حداقل 5 درصد بهبود یافته است [39]. برای حفظ عملکرد طبیعی ساختمان‌های سبز، هزینه‌ها (یعنی هزینه‌های فنی و هزینه‌های مدیریت) پرداخت شده در کل چرخه عمر است [40]. انواع مزایای افزایشی متنوع هستند، از جمله مزایای صرفه جویی در زمین، مواد، آب و سایر منابع، بلکه مزایای قابل توجه زیست محیطی و اجتماعی [36]، [41]. علاوه بر این، این مزایا در تمام مراحل کل چرخه زندگی توزیع شده و در قالب منافع مستقیم و مزایای غیرمستقیم نمایش داده می شوند [42]. لیو و همکاران [43] پیشنهاد کرد که بهره وری انرژی، مزایای زیست محیطی، و آسایش زندگی، شاخص های اولیه مورد توجه ساختمان های سبز از منظر کل چرخه حیات، و همچنین مرجع مهمی برای دولت برای تدوین سیاست های انرژی هستند. این ساختمان های سبز هستند که دارای عناصر هزینه-فایده گسترده و پیچیده در کل چرخه عمر هستند که ارزیابی چرخه عمر را از اهمیت ویژه ای می بخشد.

بر این اساس، سود واقعی عامل کلیدی برای حمایت از پذیرش استانداردهای سبز در صنعت ساخت و ساز است. پس از ارزیابی مزایای جامع کل چرخه عمر ساختمان های سبز، دارکو و همکاران. [44] دریافتند که حفاظت از منابع مهم ترین اثر است و شاخص های خاص در کاهش مصرف منابع منعکس می شود. به طور کلی، هزینه کل ساختمان های سبز 20 تا 30 درصد بیشتر از ساختمان های معمولی است، مزایای جامع ناشی از فناوری سبز نیز افزایش یافته است [4]. علاوه بر این، کنترل منابع در کل چرخه عمر به صرفه جویی در هزینه عملیات و تبدیل ساختمان سبز به یک ساختمان صرفه جویی در منابع کمک می کند [9]، [45]. اگرچه یکپارچگی عناصر هزینه و فایده ساختمان سبز، پیش‌فرض ارزیابی چرخه عمر است، فازی بودن ویژگی‌ها و اجزا، تعیین عناصر را دشوار می‌کند [46]، [47]. به طور خاص، برخی از عوامل غیرمستقیم با تأخیر شکل‌گیری در یک دوره طولانی محدود می‌شوند و در نظارت به موقع شکست می‌خورند [29]. بنابراین، ارزیابی هزینه و فایده کل چرخه عمر بستگی به تجزیه و تحلیل ویژگی و کمی سازی دقیق انواع مختلف عناصر دارد.

کارایی ساختمان سبز از دو بعد هزینه و سود قابل بررسی است. در مقایسه با ساختمان های معمولی، هزینه بالای ساخت و ساز ساختمان سبز مانع از توسعه سریع آن می شود [12]. نظرسنجی انجام شده توسط دارکو و چان [20] نشان داد که بزرگترین مانع برای اکثر کارشناسان برای در نظر گرفتن گزینه فناوری های ساختمان سبز (GBTs) هزینه است و عوامل ثانویه شامل مواد، فناوری و مدیریت است. علاوه بر عوامل هزینه، تشویق محدود دولت و حمایت اجتماعی برای ارتقای ساختمان‌های سبز مفید نیست. بر اساس بررسی بازار در مورد استفاده از GBT در کشورهای در حال توسعه، هزینه های سرسام آور، اندک مشوق های دولتی و فقدان برنامه های تامین مالی (مانند وام های بانکی) عوامل کلیدی هستند [24]، [48]. همچنین نگرش محافظه کارانه و عدم اعتماد مدیران، توسعه ساختمان های سبز را تا حدی محدود می کند [13].

در کل چرخه عمر ساختمان های سبز، منابع منافع بسیار گسترده است. سینگ و همکاران [49] هزینه صریح افزایشی و هزینه ضمنی را پس از تحقق کیفیت محیط داخلی (IEQ) در ساختمان‌های اداری LEED بررسی کردند و دریافتند که اثرات اقتصادی آشکاری وجود دارد که از داده‌های ایده‌آل رفاه و بهره‌وری سود می‌برد. علاوه بر این، استفاده گسترده از مصالح ساختمانی جدید و فن‌آوری‌های ساختمانی، مزایای اقتصادی ساختمان‌های سبز را بهبود بخشیده است [8]، [50]. علاوه بر این، ساختمان های سبز نیز ارزش افزوده بالقوه ای را به همراه دارند. پس از شناسایی و تجزیه و تحلیل “حق بیمه سبز” مدارس پایدار سبز در اسرائیل، Meron و Meir [51] دریافتند که هزینه های انرژی (23٪ کاهش در سال) و هزینه های آب (24٪ کاهش در سال) مزایای اقتصادی واقعی را برای مدارس به ارمغان می آورد. مزایای ساختمان های سبز در کل چرخه حیات چشمگیرتر است. در مرحله بهره برداری، فناوری های برجسته صرفه جویی در انرژی می توانند تا حد زیادی اتلاف انرژی را کاهش داده و هزینه ها را کاهش دهند [52]. علاوه بر این، نتایج تعداد زیادی از مطالعات موردی نیز نشان می‌دهد که پس از تکمیل مقاوم‌سازی سبز ساختمان‌ها، پس‌انداز منابع در کل چرخه عمر را می‌توان تا 50 درصد افزایش داد [25]، [53]. علاوه بر این، کاهش انتشار گازهای گلخانه ای مانند CO ₂ یک مزیت قابل توجه ساختمان های سبز است [49]، [54]. حفاظت از منابع و حفاظت از محیط زیست منابع اصلی سودمند ساختمان های سبز هستند که تنوع انواع مزیت ها را نشان می دهد. اگرچه مزایای ساختمان سبز فراوان است، با این حال، برآورد مزایای اجتماعی و زیست محیطی آن به دلیل فازی بودن مشکل است [52، [55]، [56]. از این رو، مزایای جامع ساختمان سبز در کل چرخه حیات، نیاز فوری به یک روش ارزیابی دقیق و جامع دارد.

مقرون به صرفه بودن مهمترین شاخص ساختمان سبز است و انواع مختلفی از روشها در مطالعات قبلی اتخاذ شده است. ویژگی ذاتی ساختمان سبز تعیین می کند که وضعیت عنصر هر فاز در کل چرخه عمر متغیر است و انواع مختلف هزینه ها و مزایای اضافی آن نیاز به ارزیابی شخصی دارد [4]، [57]. بر اساس تئوری ارزیابی اقتصادی پروژه‌های ساختمانی (EETCP)، لیو و همکاران. [12] چارچوب ارزیابی هزینه و فایده کاربرد فناوری صرفه جویی در انرژی ساختمان سبز (EETA) را ایجاد کرد و مزایای جامع را با ترکیب تحلیل کیفی و محاسبه کمی ارزیابی کرد. به طور همزمان، برخی از محققان پیشنهاد کردند که حداقل سازی زباله های ساختمانی (CWM) را به عنوان شاخص کلیدی ارزیابی سود ساختمان سبز در نظر بگیرند و هزینه های افزایشی ساختمان سبز را برای به دست آوردن نتایج ارزیابی مقایسه کردند [58]، [59]. علاوه بر این، مقایسه هزینه و فایده، تجزیه و تحلیل جامع منافع، و کمی سازی ارزش با در نظر گرفتن ویژگی های عناصر نیز به طور گسترده ای برای ارزیابی ساختمان های سبز استفاده می شود [6]، [12]، [47].

بر این اساس، تجزیه و تحلیل پوششی داده ها (DEA) به دلیل ارزیابی عینی آن از هزینه-فایده پروژه به طور گسترده ای مورد استقبال قرار می گیرد. Vyas و Jha [4] DEA را برای محک زدن ویژگی‌های ساختمان‌های سبز و ارزیابی تأثیر اجتماعی و اقتصادی ساختمان‌های سبز در مراحل ساخت و ساز و بهره‌برداری در ترکیب با فرمول ورودی محور Charnes Cooper Rhodes (CCR) معرفی می‌کنند. عاشوری و همکاران [60] مدل DEA را برای ارزیابی کارایی انرژی 126 خانه از سه بعد (یعنی کلی، فناوری و مقیاس) توسعه داد و دریافت که بازده انرژی خانه‌های دارای فناوری سبز بالاتر است. علاوه بر این، DEA مزیت کمی سازی استاندارد را در ارزیابی اثرات اجتماعی و زیست محیطی ساختمان های سبز نشان می دهد [34]، [40]. با توجه به استانداردسازی استانداردهای ارزیابی، اکثر مطالعات موجود با استفاده از رویکرد DEA برای تحلیل مقرون به صرفه بودن ساختمان‌های سبز بر یک فاز متمرکز شده‌اند. برای عناصر ورودی و خروجی تعریف شده در رویکرد DEA، کمی کردن مقادیر پارامتر مستقیماً بر دقت نتایج ارزیابی تأثیر می‌گذارد [61]. لیو و همکاران [12] هزینه های افزایشی و مزایای افزایشی 43 ساختمان سبز را بررسی کرد و دریافت که اندازه گیری هزینه و سود ناشی از خدمات مدیریت با ابزارهای موثر دشوار است. به طور خاص، هزینه های پیش بینی نشده و هزینه های غیرمستقیم هر دو جزء هزینه های افزایشی هستند که بیشتر با ارزیابی دستی برآورد می شوند [55]، [59]. بر این اساس، برخی از مزایای افزایشی به عنوان عناصر خروجی دارای ابهام قابل توجهی هستند، از جمله بهبود محیط زیست، اکولوژی اجتماعی و سلامت عمومی. اگرچه چی و همکاران. [62] پیشنهاد کرد که ارزیابی اقتصاد ساختمان های سبز از منظر کل چرخه حیات معقول تر است. با این حال، عناصر هزینه-فایده ساختمان سبز دارای تغییرات دینامیکی دوره ای و همبستگی چند عاملی در این تکامل بلندمدت است [63]. به طور خاص، با گسترش دامنه ارزیابی عناصر سود، ویژگی های بسیاری از عناصر پیچیده و تاخیر زمانی است [64]. به عنوان عناصر متفرقه و معیارهای ارزیابی فازی، اتخاذ مستقیم رویکرد DEA در طول کل چرخه زندگی دشوار است، که فرصتی را برای این مطالعه فراهم می‌کند.