可持续性的工业化建筑体系模型的搭建

2020-11-14盛佳

合肥学院学报(综合版) 2020年5期

盛佳

(安徽新华学院土木与环境工程学院,合肥 230088)

0 引言

随着经济、环境、文化的不断发展，“绿色”及“可持续”概念已经成为我国很长一段时间内发展的主题。经济的高速增长，文化的繁荣昌盛，生态环境的维护必须遵循可持续发展的思想。建筑行业的发展也必须遵循绿色可持续的理念。工业化建筑体系模型是指导工业化建筑发展的基本纲领，搭建绿色建筑背景下的可持续性工业化建筑体系模型对于工业化建筑的未来发展具有举足轻重的作用。近年来，人类的居住环境随着经济水平的不断发展也得到逐步改善。现如今，工业化建筑的两个重点评判指标已成为：成本和质量。“绿色”“可持续”等一些新的概念逐步被引入到工业化建筑体系中来。因此，本文开展基于绿色背景的可持续性工业化建筑体系模型研究。

1 概述

1.1 建筑工业化的概述

建筑工业化主要有三个特点，分别是生产制造的集中化、自动化和顺序化。现已经逐步迈入后工业化时代，主要采用大生产的方式进行建筑的生产以及进行经营方式的组织，并以此种方式将建筑全寿命周期中如涉及、生产、施工、销售、售后等的所有环节纳入体系管理。[1]由于最终用户的需求不一致，加之施工基础不一致，因此建筑工业化无法形成统一的标准体系，但是每个工业化建筑案例是一个完整的产品。工业化建筑体系主要形式和各自的特点如表1所示。

表1 工业化建筑体系主要形式及特点

1.2 绿色建筑及其使用原则

绿色建筑是在工业建筑全寿命周期中资源节约量最大、环境保护最有效、造成污染程度最低，并为居住者提供安全、适宜的居住空间，遵循和谐的居住理念的建筑方式。与绿色建筑相关的理念主要有智能家居、BIM、工业化建筑体系、新能源技术等其他科学理念构成。其基本原则主要有保护环境和舒适健康，并在建设全寿命周期中融入绿色和可持续的理念，并且应该避免资源浪费，实现资源的合理配置和利用。同时应该遵循经济高效和节能的基本原则，实现能源的可持续利用。

绿色和可持续的思想是相辅相成的。随着人口的不断增加以及资源的不断减少，人均资源的占有率正飞速降低，鉴于此可持续发展的理念受到全球的广泛关注。国内外尽管没有对可持续建筑工业化形成统一的标准，但是总结起来其最终目标是一致的，如图1，从“三重底线”理论便可见一斑。[2]其最终目标是，利用最少的建筑材料和资源，建造最适宜、健康、安全的建筑，产生最少的浪费和污染。相关研究表明，全球每年新增的绿色建筑面积，其中有1/4来自中国。[3]

图1 三重底线

2 工业化建筑体系未来发展方向

基于中国社会发展的基本国情以及绿色建筑的背景要求，工业建筑体系的发展方向将逐步走向可持续发展的方向。基于此，新的概念模型被提出，其中绿色建筑背景下工业化建筑体系受到最为广泛的研究。以上模型的建立是基于新背景下的建筑工业化的基本要求。

2.1 绿色建筑工业化建筑体系发展新要求

在中国工业化发展初期阶段，为了满足国民日益增长的住宅需求，短期内建设大批量建筑的要求，很大程度上影响了中国住宅建设。进入新世纪以来，建筑工业化其基本目标已不单纯为了成本收益，在全寿命周期过程中采用各种技术手段，提升建筑质量和品质，以及在大规模定制和小品种个性化方面要取得突破。为了最大限度的降低生产制造的复杂程度，减少售后运维的简易程度，近年来“最小可施工单元”的理念被提出，更好的为质量和成本控制提供了很好的平台。因此，质量、经济、多元化、个性化是绿色建筑工业化建筑体系发展新要求。

2.2 绿色建筑工业化建筑体系未来发展趋势

随着人们居住环境的逐渐升级，除了质量和经济需求外，产品的个性化，居民的自身参与都是绿色建筑工业化建筑体系发展的新趋势。20世纪，由于工业建筑由于过分注重成本和建筑规模，因此，在居民的自身参与度和个性化需求未得到满足。长此以往，由此产生的各种问题逐步凸显，工业化建筑面临的各类挑战越来越多。鉴于此，本文将个性化和群众的参与度等因素纳入绿色背景下的可持续工业化建筑体系模型中。

现如今，绿色建筑工业体系发展过程中其主要问题是，住宅户型的灵活度较低，在建筑的设计阶段客户参与度低，并且很难参与至设计中来，在销售阶段用户可选择的空间较为有限。因此，客户在购买时，其某些个性化需求无法被满足。[4]以上问题的存在是导致工业化建筑进入可持续的主要原因。为了解决以上课题，提高产品设计的灵活性，划分最小可施工单元以及其组合型是最根本措施。可持续发展一个最主要的方向是，在设计规划初期阶段要做好可变性和未来的适应性，从而为降低成本，保护和改善自然环境打下基础。

3 基于绿色背景的可持续性工业化建筑体系模型

根据对中国近300个地级市绿色建筑及其影响因素的数据统计分析，本文对影响因素进行了收集和整理，总结出影响因素主要环境因素分为：经济、政治、技术和其他环境四类。经济环境可分为宏观经济和微观经济两个方面。宏观方面衡量经济的主要指标包括GDP，居民生活水平，微观方面指标是房地产发展水平；政策环境方面主要指标为引导和激励方面的政策、强制性法律法规两个方面考虑；技术环境方面主要为科技发展水平和绿色建筑技术的发展水平；其他环境主要指标为：城市人口、社会市场环境、绿色宣传教育。详细模型图如图2所示。

图2 基于绿色背景的可持续性工业化建筑体系模型

为了更好的搭建体系模型，分析其中每个影响因素的重要程度，本文研究了基于线性回归的模型搭建技术。[5-7]本文线性回归所采用的主要参数如表2所示。

表2 线性回归因素选择及数据来源

本文在模型搭建采用线性回归方法，线性回归的基本模型如式(1)所示。

y=β0+β1x1+β2x2+…+βnxn+l

(1)

其中n代表第n个变量，l代表随机数据误差。以上9个变量分别用X1-X9表示。

本文利用Matlab软件分析根据对以上数据采用全回归的方式进行数据回归分析，然后利用SPSS软件对自变量和因变量的关系进行了分析，得到本文的方差分析表、系数分析表分别如表3、4所示。

表3 方差分析表

表4 模型系数表

另外，常量β0值为-4.212。

由上表可知，Sig<0.05的变量分别为X1、X2、X4 、X5 、X6。其偏回归系数分别为0.276、0.216、0.222、0.068、0.044。以上变量均与最终目标变量呈现正相关的关系。其余变量与目标变量无明显正相关关系。同时，以上变量在绿色建筑体系模型中的占比大小排序为X1>X4>X2>X5>X6。

在模型的主要影响因素确定后，本文采用回归检验方法对模型进行了回归检验。详细情况如图3所示。[8-9]