基于层次分析法的绿色建筑设计方案评价
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基于层次分析法的绿色建筑设计方案评价
发表时间:2019-07-25T10:43:53.423Z 来源:《建筑细部》2018年第27期作者:叶子庄龙珊
[导读] 怎样在建筑设计中坚持可持续发展观,切实做到节地、节能、节水、节材和环境保护,对于建设节约型社会,意义重大、影响深远。本文就基于层次分析法的绿色建筑设计方案评价展开探讨。
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摘要:人们生活水平的提高,人们逐渐意识到可持续发展的重要。随着城市化进程不断加快,建筑能耗越来越大,其能源消费总量在不断的上升,每一年新建和改建的建筑都会消耗大量的能源,在一定程度上加剧了自然环境的恶化。怎样在建筑设计中坚持可持续发展观,切实做到节地、节能、节水、节材和环境保护,对于建设节约型社会,意义重大、影响深远。本文就基于层次分析法的绿色建筑设计方案评价展开探讨。
关键词:绿色建筑;层次分析法;权重;方案优选
引言
随着人们对绿色建筑重要性的认识,绿色建筑不断的吸纳自然学科及社会学科等其他学科的研究成果,使得绿色建筑像一个多学科的综合体。然而由于国内对绿色建筑研究较晚,目前对其内涵还没有一个很清晰的认识。在这样的背景下,急需建立起一套科学的评价体系对绿色建筑进行正确定位,以促进绿色建筑的推广。
1绿色建筑设计方案评价体系的构建原则
(1)整体性原则。绿色建筑评价体系是由多个评价指标组成的完整系统,在建立行之有效的绿色建筑评价体系时,必须综合考虑其在前期策划,中期建造以及后期使用的各阶段所体现的价值和达到的效果,对是否达到绿色建筑标准进行评价,从而建立切实可行的评价体系,只有把握整体性原则,才能更加客观的对绿色建筑的评价体系做出正确的判断。(2)简明适用原则。在利用多层次分析方法进行评价的过程中,发现涉及到的影响因素很多,每一个因素对绿色建筑物评价结果都有很大的影响。但是,对每个因素都进行分析会有很大的工作量,因此,在实际工作中应该根据最终评价目的选取其中最主要的影响因素,简化评价体系。这样一方面减少工作量,另外一方面也能够提高评价结果的正确性。
2绿色建筑设计方案评价模型建立
(一)构造判断矩阵。运用已构建的绿色建筑设计方案评价指标体系的层次模型,按照每个层次的因子都以相邻上一层次各因子为基本准则,根据两两比较的判断原理,通过吸收众多业内知名专家的意见,对各方面、各层级的评价指标依次进行比对打分,构造出判断矩阵A。(二)计算各评价指标的权重向量。(三)判断矩阵的一致性检验。为了使最终评价结果在最大程度上与实际情况相吻合,有必要对所构造的判断矩阵A进行一致性检验。一致性检验公式为CR=CI/RI,其中CI为一致性检验指标,CI=(λmax-m)/(n-1)。其中,n表示判断矩阵的阶数,RI均随机一致性指标,具体取值详见表1。一般当CR<0.1时,则表示A可接受;若不可接受,则要对判断矩阵进程修正直至满足条件。
表1 平均随机一致性指标RI的取值
(四)建立模糊数学模型。由于上述确定的绿色建筑设计评价指标有些是难以被量化的,因此选用模糊数学模型来解决此类问题。详细计算步骤如下:(1)建立因子集U。首先令U={u1,u2,…,um},进而将每个因子细分为基础性要素,即U1={u11,u12,…,u1n},U2={u21,u22,…,u2n}…,Um={um1,um2,…,umn},m是评价因子的个数,n是每个评价因子的分类指标的数量。(2)建立U的多因子权重集A。选用AHP法根据重要性原则给各因子赋权,定义其权重分别为A1,A2,…,An,其中Ai>0,且∑ni=1Ai=1,则权重集为(A1,A2,…,An)。(3)建立U的评语集。通过聘请多名业内学者专家对绿色建筑设计性能按优、良、合格、不合格这4个等级分别进行评价打分,打分的范围在0~1区间内,总和为1,对打分后的每项指标取平均值得到最后的分数进而建立U的评语集。(4)对U中各因子进行评估,建立模糊评价矩阵R,R=(Rij)mn中Rij是专家对评价指标评分值。(5)对U进行评价,由Q=AR得出最终评价结论。
3层次总排序
相对于目标层而言,准则层Bi所包含的指标Cj,其层次总排序的权重值计算公式为:WCj×WBiW?(2)层次总排序结果:
C=0.0167,C2=0.0471,C3=0.0089,C4=0.0275,C5=0.0060,C6=0.0158,C7=0.0182,C8=0.0100,C9=0.0055,C10=0.0025,C11=0.0062,C12=0.0154,C13=0.0439,C14=0.0979,C15=0.0206,C16=0.2109,C17=0.0309,C18=0.1543;C19=0.1223,C20=0.0250,C21=0.0725,C22=0.0419。由上述数据可以看出,排在第一位的是施工与运营管理中的设备智能化指标,所占相对总指标的权重为0.2109,说明随着社会经济的快速发展,绿色建筑评价体系对施工与运营管理中设备智能化的要求越来越高。例如室温恒定设备,可以根据室温的变化自动控制开关,让室温维持在一个舒适的温度。排在第二位的是提高与创新中的节能环保创新设计,所占相对总指标的权重为0.1543,绿色建筑就是以节能环保的特点而被人们所认可,因此绿色建筑设计方案必须鼓励节能环保创新设计。排在第三位的是室内环境质量中的空气品质,所占相对总指标的权重为0.1223,自改革开放以来,我国的经济迅猛发展,但是产生的不良后果则是生存环境污染(尤其是空气污染)日渐严重,因此,绿色建筑设计方案中应以提供优质的空气质量为前提,让人们愉快、放心的呼吸。以上便是排在绿色建筑设计方案评价中权重前三也是权重值大于0.1的重要指标。
4绿色建筑设计方案评价体系的应用
绿色建筑设计一是要保证建筑本身的成本、功能以及质量达到要求;二是要保证评价体系能够评价整个绿色建筑物施工过程。以绿色建筑物的节能设计为例子,首先明确设计方案的总目标———节能,并确定绿色建筑节能设计方案从规划设计、节能技术、水资源利用技术和资源材料四方面进行评价;其次,确定影响此四大方面评分的基本因素,对于规划设计,其影响因素主要有三个:达到绿化环境的要求、合理设置地下综合功能室、合理利用废弃场地;关于节能设计,在整个设计过程中,需要计算建筑物的能源消耗情况,设计围护结