公共绿色建筑可持续性评价研究——基于模糊层次分析法的剖析



公共绿色建筑可持续性评价研究
——基于模糊层次分析法的剖析

张媛媛1，孟庆铂2

1.2.天津理工大学中环信息学院，天津300380

［摘要］为了对公共绿色建筑的可持续性进行评价，通过对可持续因素类别进行分析，建立可持续性评价指标体系，采用层次分析法构造判断矩阵，利用模糊综合评价法对大王古庄镇行政服务中心项目进行评价，用以证明该方法具有可行性。

［关键词］模糊层次分析法；公共绿色建筑；可持续性；实用评价

一、前言

建设项目从建筑规划设计、施工管理、运营维护，到其全寿命周期内与环境进行（物质、能量、信息）的交换，都会对社会、生态、资源产生巨大影响。据统计，全球建筑业能源的消耗占社会总能耗量的近40%，温室气体的排放占总排放量的50%，中国的建筑业能源消耗占总能耗量的30%。国家发改委在《绿色建筑行动方案》中提出：“十二五”期间中国将实施城镇新建建筑严格落实强制性节能标准。2014年起政府投资建筑直辖市、计划单列市及省会城市的保障性住房和大型公共建筑要全面执行绿色建筑标准，2015年城镇新建建筑中绿色建筑的比例要达到20%的目标。考虑到能源和环境因素，可持续性建筑将会成为未来的主流。

绿色建筑愈加关注能源、水、材料等资源的使用效率，同时充分考虑当地的气候水文，通过更好地选址、设计、建造、运营、维护、清理等环节减少建筑对人类健康和环境的影响。“绿色”是可持续性的一个部分，强调建筑在设计上应用太阳能、日照、自然通风、减少消耗、废弃物的循环利用。不同绿色特征和不同规模的建筑实施绿色设计会增加项目总费用的2-7%，一般会提高最初的设计成本、增添额外的设计服务费用、委托费用等，但是运营成本降低、能带给人更加健康的工作场所进而能够提高劳动生产率，因此项目的全寿命成本明显降低。可持续建筑是可持续发展的一个分支，可持续性评价工作能够促进可持续性绿色建筑从理论转向实际运营，迫切需要科学的评估方法作为技术支撑，如何科学、系统地定义可持续性建筑是指导工程建设的关键。量化可持续评估的指标数据，完善可持续评估的方法，建立客观、科学、综合的可持续性绿色建筑评估系统尤为重要。

本文综合考虑经济、社会、生态和全寿命周期的运营管理等公共智能建筑可持续发展的影响因素，结合住房城乡建设部2015年颁布的《绿色建筑施工设计技术审查要点》，基于模糊层次分析法，建立公共绿色建筑可持续发展的评价模型，并以大王古庄镇行政服务中心为例，准确量化该公共绿色建筑的可持续性。

二、基于模糊层次分析法的可持续性综合评价模型

AHP即层次分析法，将复杂问题分解为多层次、多准则，是定性与定量相结合的方法。模糊层次分析法是一种利用隶属度理论和层次分析法相结合的方法，将无绝对明确界限的问题进行量化处理，结合专家调查给出评价矩阵得到评价结果的分析方法。具体步骤如下：

（一）公共绿色建筑可持续性的评价指标

评价指标的选择是进行正确评估的关键。文章根据可持续发展的“经济可持续性、生态可持续性、社会可持续性、运营管理可持续性”四个方面，将评价问题依次分为目标层、准则层、因素层，如表1所示。

表1公共绿色建筑可持续性评价指标体系

（二）确定判断矩阵计算指标权重

根据专家知识经验和《绿色建筑评价标准》，独立对同一层次中两两因素的重要性进行比较，选择1-9级别标度，通过咨询、反馈、汇总构建判断矩阵，经过归一化、一致性检验后，确定指标权重。要求判断矩阵的特征值λmax稍大于矩阵阶数n，其余特征根接近零。为检验判断矩阵的一致性，需计算一致性指标，将CI与平均随机一致性指标RI比较，当随机一致性比例CR=CI/RI<0.10时，判断矩阵具有满意的一致性。

（三）模糊综合评价

根据层次分析法得到各个因素层的权重Wf，专家结合大王古庄镇行政服务中心项目进行分析，对因素层进行评价，评价矩阵E表示可持续性的强、中、弱。评定集的数值化WE=（80，60，50），统计、确定单因素评价隶属度向量，并形成隶属度矩阵R，计算综合评定向量S，S=WfR，及综合评定值μ=WEST，从而判断该项目的可持续性。

三、实例应用分析

（一）大王古庄镇行政服务中心概况

本工程坐落于天津市武清区京滨工业园内，项目西侧临城王路，南侧与大王古庄镇中小学相邻，北侧与东侧均为规划路，场地市政配套设施齐全。建设总用地面积45857m2，总建筑面积25030m2，其中地上建筑面积22100m2，地下面积2930m2，建筑高度31.6m，建筑容积率0.48，建筑密度18.3%，绿地率36%。其设计形象为“风车型的整体造型，营造舒展的建筑体量和丰富的建筑空间”，建筑主体一、二层采用架空设计与裙房相连，主体大厅部分整体落地，通过建筑主体及裙房之间的体量对比来达到突出建筑整体气势。

（二）使用专家调查法确定判断矩阵的值

通过专家打分法邀请专家对表1中的各级指标两两相对的重要性进行比较，构成判断矩阵以确定各指标权重，其构成的判断矩阵如表2—表6所示。

表2　A—Bi指标判断矩阵

一致性比例：0.0300；对“公共绿色建筑可持续性评价A”的权重：1.0000；λmax：4.0801

表3　B1—Ci指标判断矩阵

一致性比例：0.0000；对“公共绿色建筑可持续性评价A”的权重：0.1582；λmax：2.0000

表4　B2—Ci指标判断矩阵

一致性比例：0.0074；对“公共绿色建筑可持续性评价A”的权重：0.6279；λmax：5.0331

表5　B3—Ci指标判断矩阵

一致性比例：0.0000；对“公共绿色建筑可持续性评价A”的权重：0.1401；λmax：2.0000

表6　B4—Ci指标判断矩阵

一致性比例：0.0000；对“公共绿色建筑可持续性评价A”的权重：0.0738；λmax：2.0000

表7　方案层中因素对决策目标的权重

（三）模糊综合评价值计算

对大王古庄镇行政服务中心的准则层进行概要性描述。

1.在经济可持续性层面上：项目是政府投资，建设期间资金状况良好，静态投资回收期1.2年。项目的内部收益率、净现值、投资回收期超出基准水平。

2.在生态可持续性层面上：

（1）中水系统设计。市政中水由城王路DN100管道引入，自备中水充分利用雨水蓄积，可直接利用雨水量1300m3/次。设置分质供水系统，冲厕、绿化、洗车、室外景观采用非传统水源，非传统水源利用率60%。

（2）冷热源设计。采用太阳能可再生能源提供生活热水热源，提供的热水量不低于总生活热水量的60%。冬季热源采用市政热网供热，无大气污染源，经地下室换热站热交换后供末端空调热风使用。冷热负荷均按公建节能计算。

（3）环保设备及材料。工程现浇混凝土和砂浆采用预拌混凝土和预拌砂浆，轻钢屋面的钢材选用Q345及以上等强度较高的钢材，多功能厅大跨度屋面的钢材选用耐候结构钢或耐候防腐涂料，采用符合国家要求的环保设备及材料，所有运转设备均做减震和消声处理。

3.在社会可持续性层面上：在满足办公使用要求的同时，在建筑南侧设计一个大型市民广场，两侧集中绿化采用园林设计，可供市民休憩、游玩；在建筑北侧也设计了一个小型广场，绿化采用适合北方气候特点的植物，降低绿化日后维护的成本。

4.在运营管理可持续性层面上：应用以参数化三维模型为核心的BIM，整合工程项目设施实体和功能的基本信息，使建设全过程的信息数字化、参数化、可视化表达，提供实时数据，可以很好地满足绿色建筑在运营管理阶段对项目信息的需求。

针对项目的实际情况向10位专家进行问卷调查，汇总评审意见，得到模糊评价矩阵：通过计算得到该项目的可持续性综合评价结果为中级。从具体数据来看，生态可持续性对决策目标层权重为0.6279，其次是经济可持续性为0.1582和社会可持续性为0.1401，应该重点提高该公共绿色建筑的工程设计上全寿命周期的综合性能。该项目在“节能与能源利用、室内环境质量、交通设施与公共服务配套”得分较高，在“节地与室外环境、智能系统、绿色物业管理”等方面也应该提高完善。

结论：通过实例分析证明使用该指标体系对公共绿色建筑可持续性评价具有可行性，为相关决策提供理论依据和数据支持。

参考文献：

[1]刘攀，毛亮.基于模糊层次分析法的保障性住房政府风险评价研究[J].价值工程，2015，（3）：8-10.

[2]张建新.大型公共绿色建筑可持续性评价研究[J].建筑经济，2015，（3）：99-103.

[3]住房和城乡建设部.绿色建筑评价标准（GB/T50378-2014）[M].北京：中国建筑工业出版社，2014.

责任编辑：王远陈晓雁

On Sustainable Evaluation of Public Green Building

——Based on Fuzzy Analytic Hierarchy Process

ZHANG Yuan-yuan1，MENG Qing-bo2

（1.2.Zhonghuan Information College Tianjin University of Technology, Tianjin 300380）

［Abstract］In order to evaluate the sustainability of public green building, this paper sets up the evaluation index by analyzing the sustainable factors. Then based on analytic hierarchy process to construct the judgment matrix and fuzzy analytic hierarchy process, it proves the feasible nature of this index in the case of evaluation program of the administrative service center in the town of Dawangguzhuang in Tianjin.

［Key words］fuzzy analytic hierarchy process; public green building; sustainability; empirical evaluation

［作者简介］1.张媛媛（1984—），女，汉族，天津市人，天津理工大学中环信息学院讲师，硕士。研究方向：工程经济学，工程项目可持续建设。2.孟庆铂（1980—），男，汉族，天津市人，天津理工大学中环信息学院工程师，硕士。研究方向：工程心理学，工程设备管理与维修。

［收稿日期］2015-03-19

［文章编号］2095－5537（2015）04－00016－03

［文献标识码］A

［中图分类号］TU242