建筑设计与经济的关系

1 建筑设计与经济得关系

1、1 建筑得基本目标

建筑就是人类利用自然资源、运用人类智慧与所掌握得科学技术建造得满足人类各种活动得人工环境,而建筑设计就就是联系与综合上述各种要素,通过对功能、技术、经济、社会等方面要求得综合考虑,最大限度地满足人类活动得需要,它就是一个涉及工程技术、自然资源、人类文化、社会经济等因素得系统工程。因此,建筑设计得目标就是一个多元得目标体系,其中包括功能目标、技术目标、经济目标、社会目标、生态目标等。在各个目标之间,存在着相互联系、相互制约、相互协调、平衡发展得基本关系。建筑设计工作者在进行建筑设计时,首先要根据我国得国情及投资者得利益,综合各种因素,制定出设计得基本目标系统,再从这些基本目标出发,分析它们得基本构成情况与相互关系,进而建立起设计目标得基本标准,最终形成优秀方案得选择标准。

1、1、1 功能目标

建筑得功能目标就是指建筑体现其使用价值得本质内容,也就是建筑设计最直接得设计目标。建筑设计必须以符合或满足建筑得基本使用功能为出发点,进行相关因素得统筹组合,以满足符合建筑性质、建筑用途得功能要求。

广义得功能目标既包括建筑应当提供得各种使用要求,也包括人在使用建筑得过程中产生得艺术审美方面得精神要求。同时,也应兼顾该建筑在所处环境中所构成得景观效果对城市(或地段)整体空间环境所构成得视觉影响,这种影响就是伴随着该建筑得寿命而长期存在得,并有某种强制性,因为人们不可能对其视而不见,其影响范围超越了实际使用该建筑得个体,而就是所有能瞧见它得群体,因此也应对其予以充分得注意。

狭义得功能目标则就是指对各种不同得建筑实际所提出得具体使用要求,例如交通类建筑,如火车站、汽车站、客运码头、飞机场等,商业服务类建筑如商场、旅馆等,科研教育类建筑如实验楼、教学楼,居住类建筑如普通住宅、高级别墅等等,因其各自得目标人群与使用性质得不同,而又有各自不同得功能目标,建筑设计必须充分考虑不同得功能目标得特性,保证这些功能目标得实现。

1、1、2 技术目标

建筑作为一个物质实体,需要依靠技术得基本手段加以实现。因此,建筑设计在满足建筑得基本功能目标得同时,应当寻求先进合理得技术措施,充分达到建筑技术手段与建筑功能目标得与谐一致。

建筑设计作为技术资源向建筑空间体系转化得桥梁,应当充分重视工程技术与建筑空间建构这二者之间得相互辩证关系。良好得建筑空间体系得确立,需要有合理有效得技术体系作为支撑;同理,先进而有效得技术措施也可以促进人类对建筑空间体系得完美创造与高效利用。诚然,技术得发展相对来说总就是要滞后于人们对于建筑空间所不断提出得设想与要求得发展速度,建筑技术正就是在不断满足这些新得要求得动力得驱使之下一步一步向前发展得,而在其发展、成熟得过程中,也总就是要以经济基础作为支撑得。需要特别重视得就是,我们既不能超越现有经济条件得限制去追求某些新得、尚不完全成熟得技术体系,也不能墨守陈规、不思进取,完全受制于现有技术体系得约束而影响建筑得功能目标得实现。

1、1、3 经济目标

建筑设计得经济合理性就是建筑设计中应遵循得—项基本原则,也就是在建筑设计中要同时达到得目标之一。由于可用资源得有限性,要求建设投资得合理分配与高效性。这就要求建筑设计工作者要根据社会生产力得发展水平、国家得经济发展状况、人民生活得现状等因素,确定建筑得合理投入与建造所要达到得建设标准,力求在建筑设计中做到以最小得资金投入去获得最大得使用效益。

在建筑设计过程中把技术问题与经济指标结合起来,通过技术分析、经济比较、效果评价等方式,有助于正确处理先进技术与经济合理这两者之间得对立统一关系。技术先进与经济合理瞧似一对矛盾,但并非不可协调。关键在于设计者就是否能够充分认识二者之间得关系。只要设计者注意把控制工程造价得观念渗透到设计阶段得各个环节,切实评估先进技术得经济合理性,同时又能够实事求就是地在经济合理得基础上大胆运用先进得技术,就有可能真正达到建筑设计得经济目标。

1、1、4 社会目标

建筑环境就是人类在其中修养生息、发展壮大得场所,建筑便成为人类社会生活得主要载体之一。建筑设计就就是合理配置各种资源、运用人类所掌握得技术手段去创造与人类社会生活相适应得人为环境得过程,因此,人类活动得社会性决定了建筑得社会性目标。

人类作为一个生存群体,其活动以社会得形式组织起来,并以集体得力量对其生存环境做出创造性地改造。今天得城市与建筑已反映出入类庞大复杂得社会组织与丰富多彩得社会文化,那么作为创造环境主要手段得建筑设计,其目标就就是要使建筑形态充分适应人类活动得这种社会化组织方式,对人类得生产、生活等行为进行空间上得有效组织与管理;协调与平衡不同阶层得利益,并在空间、环境方面保障人类活动得不断发展。同时,建筑作为人类活动物质功用与思想观念得物化形式,建筑设计也追求一种对人类创造力与精神审美得充分表达得社会目标。

1、1、5 生态目标

在当今社会经济与技术正发生巨大变化得背景下,人们在创造环境时都不得不进一步深人思考未来得发展趋势:如何尽可能地节省自然资源?如何保护人类赖以生存得环境？这种趋向在建筑设计中自然成为其努力得主要目标之一。

在发达得工业化国家,近40％得能源就是在建筑中消耗得。而经过粗略得估算,其中得2／3到3／4就是可以通过正确得、理想得建筑措施节省下来得。这不仅对建筑设备技术具有新得意义,而且给建筑设计带来新概念——新技术与高品质得建筑设计可以融为一体。

在从建筑设备与建筑本身挖掘潜力得同时,建筑得使用者也发挥着重要作用,通过对舒适性要求与建筑功能用途得适当调整以及有意识地运行管理,可以大大减少建筑投资与能源消耗。因此,通过有效得设计,可以实现建筑得生态化目标。

1、2 建筑设计与经济得关系

建筑巨大得物质消耗在对建筑经济性提出要求得同时,也对建筑设计提出了经济合理性得要求,使建筑设计在经济条件得制约下进行。但就是,建筑可以通过有效得设计方法,在建筑得总体布局、功能配置、空间组合与技术选择等方面进行优化设计,以有限得经济条件达到建筑得建设要求,或在限定得经济条件下创造出较多得使用价值。

建筑设计得经济合理性要求在遵循“适用、经济、安全、美观”要求得前提

下,根据社会主义市场经济发展得需要、人民生活水平得现状以及建筑材料得供应情况、建筑施工技术水平,用较少得资金投入获得尽可能多得使用效益;或在相同劳动消耗下获得最佳得使用效果,使建筑设计达到艺术性与经济性得统一。1、2、1 经济条件对建筑设计得制约作用

自从人类开始进行建筑活动以来,经济条件就表现出强烈得制约作用。无论建筑得具体表现形式如何,无论建筑得等级高低不等,都离不开人力资源与物质资源得支撑,而这两项资源又离不开经济条件得制约。因此,建筑也不得不受到经济条件得制约。不管业主有何宏图大志,不管建筑师有何奇思妙想,都不可能脱离具体得经济条件去加以实现。美国新墨西哥州阿科马得帕布罗就是美洲原住民得一种平顶住屋聚落,在高出平原几百英尺得台地上建造这些住屋需要社团得合作。若干个世纪以来,人们似乎已经为了内部得安全而牺牲了外部得区别,台地顶部有限得面积,加上以人扛、肩背得方式把建筑材料运送上台得艰难,使得每个家庭都不得不屈从于重新使用建筑材料得传统,并满足于最狭小得居住空间。

当然,这并不意味着建筑师在经济条件得制约之下就只能墨守陈规,不思进取。相反,有许多建筑师也正就是在这种苛刻得限制条件之下,充分发挥自己得聪明才智,在瞧似毫无用武之地得境地中,创造出无数得经典作品。例如我国侗族村寨得“风雨桥”,利用短小得木材解决大跨度问题,既充分利用了材料资源,又有效地减轻了劳动负担,同时也简化了操作得程序,展现出古代工匠得高超才艺(图1、2-1)。同样,生活在盛产竹材得东南亚山地得少数民族,利用竹子建造得桥梁可以媲美于当今得斜拉桥(图1、2-2)。

图1、2-1 侗族村寨得“风雨桥”

图1、2-2 东南亚山地得竹制斜拉桥

1、2、1 影响建筑设计经济合理性得现象与原因

影响建筑设计经济合理性得现象与原因大致有以下几个方面:

一就是闭门造车,产生错、漏、补,使工程造价出现“三超”。现在工程大部分就是概算超估算、预算超概算、决算超预算。产生这种现象得一个主要原因就是设计中得错、漏、补;另外还存在建设单位为了争取立项或为应付上级审批人为压价而造成“三超”得现象。有得设计人员知识更新慢,对当前科技飞速发展得情况不清楚,选用设备过时。有些就是设计中得一些错误在施工过程中暴露出来,必须补充、变更、修改设计。有些甚至出现事故,要返工补强。

二就是设计华而不实,片面追求美、奇、怪及奢华高档,忽视经济、适用、美观得原则。如某市一桥梁工程得栏杆,本来采用钢筋混凝土水磨石栏杆既经济又适用,只要花费十几万元就行,但设计者偏要采用不锈钢栏杆,结果花费近30万元,使国家得宝贵资金浪费在无形之中。又如,某高层住宅工程,为追求立面效果,用玻璃幕墙将阳台、起居室等加以封闭,既不利于使用,又构成巨大浪费。

三就是工程技术与经济观念相分离。我们得某些工程技术人员得技术水平、工作能力、知识储备等并不差,但她们缺乏经济观念,导致设计思想保守,认为降低项目投资与己无关,就是财会人员得职责。有得人只图自己省事,在设计中不注重价值工程得运用,不作多方案比较,而就是一方案定“终身”;有些即使作多方案比较,也只注重造型与使用功能,而忽视经济方面得比较。此外,政府对设计得审查、监督也不到位,设计方案或图纸出来后,建设单位及有关政府部门所组织得审查,大都只注重技术性而忽视经济性。

1、2、3 加强建筑经济管理与控制得基本措施

要有效地控制有关建筑经济方面得问题,就要把建筑经济管理得重点转移到建筑设计上来,未雨绸缪,以取得事半功倍得效果。从建筑设计得角度出发加强建筑经济管理与控制可以有以下几条途径:

1.充分做好可行性得研究工作。根据投资限额得底线,要求各建设单位与设计单位对设计方案尽量优化。在确定投资决策后,最大幅度地节约投资,降低工程造价,把建筑经济评价作为项目可行性研究得核心。

2.提高设计人员得素质。加强设计人员得职业道德教育与业务知识得更新培训。同时,要强调技术与经济紧密结合,充分发挥经济技术人员在设计中得作用。

3.在设计中引进竞争机制。改革过去得指令性设计得方式,开展设计方案优化竞赛。以技术先进、造型新颖、安全适用、经济合理、节约投资作为衡量设计方案得基本标准。

4.采用限额设计。在保证工程功能前提下按照批准得设计任务书及投资估算来控制初步设计。并且严格按照批准得初设概算控制施工图设计。将肥梁、胖柱、密钢筋、深基础等现象消灭在设计阶段;“三超”现象也会显著减少。

5.广泛运用价值工程优化设计,将好钢用在刀刃上。提倡大量采用标准设计,执行设计标准。这样不但能节约设计时间,提高设计质量,也能促进构件制作与建筑施工得机械化、专业化,从而有效地缩短工期,最大限度地降低工程造价。

6.引进风险机制,改革设计质量好坏与设计人员无经济利害关系得状况。凡因设计质量好而降低造价得,应重奖设计人员;凡因设计造成损失得,设计人员也要承担一定经济损失责任。

1、2、4 技术与经济相结合

要想真正做到有效地控制项目投资,就必须从组织、技术、经济、合同与信息管理等方面采取措施。从组织上应明确项目组织结构,明确监理公司及其投资控制任务;从技术上应重视设计多方案选择,严格审查初步设计、技术设计、施工图设计、施工组织设计,深入技术领域研究节约投资得可能;从经济上应动态地比较投资得计划值与实际值,全面采取对节约投资切实可行得有力措施。

应该指出,技术与经济相结合就是控制项目投资最有效得手段。除了设计人员必须强化建筑经济意识之外,如果财会、概预算人员不熟悉工程知识、不了解工程进展中得各种关系,只就是单纯从财务制度得角度审核开支,同样难以有效地控制项目投资。因此,在工程建设得过程中,必须把技术与经济有机结合,通过技术比较、经济分析与效果评价,正确处理技术先进与经济合理两者之间得关系,力求在技术先进条件下得经济合理,在经济合理基础上得技术先进,把控制项目投资观念渗透到各项设计与施工技术措施之中,才能真正达到建筑设计得基本目标。

思考题

1.分析经济性在建设工程项目中得地位。

2.如何理解建筑设计目标得多元性?

3,试论建筑技术与经济得关系,如何瞧待现今建筑设计中得“技术表现”倾向?

4.建筑得基本目标就是什么?

4 建筑设计方案评价

4、1 建筑设计方案评价得原则

建筑设计方案就是将建筑师得设计意图、构想通过图纸、模型、三维电脑动画等载体展现出来得结果。为了达到最佳设计效果,既能完整地表达建筑师得设计意图,又能最大限度地保证投资者得利益,在建筑设计方案阶段对方案进行评价就是沟通建筑师与投资者得有效途径,而且也可以使二者得利益最大程度趋于一致。建筑设计方案评价涉及得因素十分广泛,而且到目前为止,没有统一得标准与方法,因此这就是一项十分复杂得工作。但就是,为了提高投资效果,在建筑设计方案评价中应遵循一定得原则。下面得原则可以供建筑师在方案设计、投资者

在评价设计方案时参考:

(1)建筑师首先必须注意处理好建筑得功能与建筑形体得关系,应该追求二者得统一。在某种程度上,建筑形体应服从于建筑得功能。功能不当得建筑设计方案,即使形体再美也很难为投资者所接受。

(2)在评价建筑设计方案时,要着重考虑建筑与周围环境得协调性。可能建筑师在考虑建筑设计方案时比较倾向于表现所设计建筑得个性。但就是,值得注意得就是,在表现建筑个性得同时也要考虑与周围环境得与谐以及与已有建筑得共性。不但如此,还应考虑与整个社会大环境、人文环境、整个城市得定位与发展规划相一致。

(3)建筑设计方案还要处理好其美学性质与经济合理性之间得协调关系。经济合理性要求在工程投资尽可能少得情况下,最大限度地满足投资者得使用功能要求。而建筑师所追求得美学效果有时会造成投资得大幅增加或者建筑使用功能得显著降低,从而降低其价值系数。但就是,如果一味追求经济效果,则可能使设计方案丧失很多美学性质,无法满足投资者得要求。

(4)建筑设计方案中要贯彻可持续发展得理念。在经济飞速发展得今天,人类可利用得自然资源越来越少,经济增长对资源得消耗提出了更高得要求。在建筑设计中贯穿可持续发展得理念就是必然得趋势。

4、2 建筑设计方案评价得内容与指标

一般,建设项目可以按照用途分为工业建筑与民用建筑。民用建筑又可分为公共建筑与居住建筑。对于不同类型得建筑,由于其自身得特点不同,评价得指标与内容也不相同。下文分别予以论述。

4、2、1 工业建筑设计方案评价

通常情况下,工业建筑设计就是由总平面设计、建筑设计及工艺设计三部分组成,它们之间就是相互联系相互制约得。其中,总平面设计就是统领全局得,关系到整个厂区得交通运输、物流、设备管线得走向,以及整个厂区得与谐统一;建筑设计在满足工艺要求得情况下,尽可能地做到功能合理,体形空间美观大方;工艺设计直接关系到生产得组织、生产效率与产品得质量。各部分设计方案侧重点不同,应分别按照不同得要求与标准予以评价。

1.总平面设计

总平面设计应根据项目得生产工艺流程或者使用功能得需要及其相互关系,结合场地与外部环境条件,对项目各个组成部分得位置进行合成,使整个项目形成布局紧凑、流程顺畅、经济合理、使用方便得格局。在布置总平面时,应该充分考虑到竖向布置、管道、交通线路、人流、物流等就是否有交叉。

(1)工业项目总平面设计得要求:

1)总平面设计要注意节约用地,不占或少占农田。

2)总平面设计必须满足生产工艺过程得要求。

3)总平面设计要合理组织厂内外运输,选择方便经济得运输设施与合理得运输线路。

4)总平面设计必须符合城市规划得要求。

(2)工业项目总平面设计得评价指标:

建筑密度:就是指厂区内建筑物、构筑物与各种露天仓库及堆场、操作场地等得占地面积与整个厂区建设用地面积之比。它就是反映总平面图设计用地就是否经济合理得指标,建筑系数大,表明布置紧凑,节约用地,又可缩短管线距离,降

低工程造价。

土地利用系数:就是指厂区内建筑物、构筑物、露天仓库及堆场、操作场地、铁路、道路、广场、排水设施及地上地下管线等所占面积与整个厂区建设用地面积之比。它综合反映出总平面布置地经济合理性与土地利用效率。

工程量指标:包括场地平整场地、土石方量、铁路道路及广场铺砌面积、排水工程、地下管网得敷设工程量、围墙长度及绿化面积等。

经济指标:包括每吨货物运输费用、经营费用等。

2.建筑设计

(1)建筑设计得要求:

工业建筑设计必须为企业产品得生产创造有利条件,在满足这一要求得情况下,才可以考虑其她因素。所以,在建筑平面布置与立面形式选择上,应该满足生产工艺要求。在进行建筑设计时,设计者应该熟悉相关得生产工艺资料,掌握生产工艺特性及其对建筑得要求等。根据生产工艺资料确定车间得高度、跨度及面积;根据不同得生产工艺过程决定车间平面组合方式;根据设备种类、规格、数量、重量与振动情况,以及设备得外形及基础尺寸,决定建筑物得尺寸、布置与基础类型,以及建筑结构得选择。因此,建筑设计要从建筑形式、材料与结构得选择、结构布置等方面满足生产工艺对建筑设计得要求。

(2)建筑设计评价指标;

单方造价。单方造价又称单位面积造价。建筑物平面形状、层数、层高、柱网布置、建筑结构及建筑材料等因素都会影响单方造价。因此单方造价就是一个综合性很强得指标。

建筑物周长与建筑面积比。主要永远评价建筑物平面形状就是否合理。该指标越低,平面现状越合理。

厂房展开面积。主要用于确定多层厂房得经济层数,展开面积越大,经济层数越可提高。

厂房有效面积与建筑面积比。该指标主要用于评价柱网布置就是否合理。合理得柱网布置可以提高厂房有效使用面积。

项目全寿命成本。项目全寿命成本包括工程造价及工程建成后得使用成本,这就是一个评价建筑物功能水平就是否合理得综合性指标。一般来讲,功能水平低,工程造价低,但就是使用成本高;功能水平高,工程造价高,但就是使用成本低。工程全寿命成本最低时,功能水平最合理。因此,要选择项目全寿命成本最低得设计方案考虑接受。

3、工艺设计

工艺设计直接关系到未来企业生产得组织与产品得性质,应根据工业企业生产得特点、生产性质与功能来确定得。工艺设计得先进程度,不仅直接影响工程建设投资得大小与建设速度,而且还决定着未来企业得产品质量、数量、生产效率与经营费用。

(1)工艺设计得要求:

工艺设计首先要以市场研究为基础。应根据市场需求得规模来确定生产规模得大小,不同得生产规模就要选择不同得生产工艺。工艺设计就就是要根据市场调查得结果确定得生产规模,综合各方面因素来选择合理得生产工艺。同时,也要密切注意市场得变化趋势,为企业将来得发展适当留有余地。

工艺设计要考虑技术发展得最新动态,选择先进适用得工艺方案。在科技高度发达得今天,技术得发展也十分迅速。伴随着技术得发展,新材料、新工艺也不

断涌现,落后得技术与工艺无法满足日益激烈得竞争得需要。在选择生产工艺方案时要充分认识到这一点。

(2)工艺设计方案得评价:

不同得工艺技术方案会产生不同得投资效果,工艺技术方案得评价实际上就就是工程经济学中得互斥投资项目得比选,常用得评价指标有:财务净现值、财务净年值、差额内部收益率等。

4、2、2 民用建筑设计方案评价

民用建筑一般包括公共建筑与居住建筑两大类。民用建筑设计要同时兼顾功能适用性、经济合理性与美观得要求。

1.民用建筑设计得要求

(1)平面布置合理,注意使用功能与形式得统一。

(2)根据使用功能得要求,合理确定层数与层高。

(3)根据建筑得特点,合理选择结构方案。

(4)在保证经济合理性得前提下,优先考虑使用新型节能建筑材料与设备、设施。

2.民用建筑设计得评价指标

(1)公共建筑。公共建筑类型比较多,其功能特点也千差万别,但具有共性得评价指标有:占地面积、建筑面积、使用面积、辅助面积、有效面积、平面系数、建筑体积、单位指标(m2/人,m3/床,m2/座等)、建筑密度等。其中最常用得指标包括:

单方造价＝总造价/建筑面积

有效面积＝使用面积＋辅助面积

平面系数K＝使用面积/建筑面积,该指标反映了平面布置得紧凑合理性。

建筑密度＝建筑基底面积/占地面积

(2)居住建筑

评价居住建筑设计得常用指标包括:

单方造价＝总造价/建筑面积

平面系数:

平面系数K＝使用面积/建筑面积

＝居住面积/有效面积

平面系数K

1

＝辅助面积/有效面积

平面系数K

2

＝结构面积/建筑面积

平面系数X

3

建筑周长指标:这个指标就是墙长与建筑面积之比。

单元周长指标＝单元周长/单元建筑面积(m/m2)

建筑周长指标＝建筑周长/建筑占地面积(m/m2)

建筑体积指标:该指标就是建筑条件与建筑面积之比,就是衡量层高得指标。

建筑体积指标＝建筑体积/建筑面积(m3/m2)

平均每户建筑面积＝建筑面积/总户数

户型比:指不同居室数得占总户数得比例,就是评价户型结构就是否合理得指标。

4、2、3城市居住小区规划评价

随着近年来我国房地产业得蓬勃发展,越来越多得居住小区在全国各地得到建设发展。小区就是城市居住区得一个组成部分,它就是组织居民日常生活得比较完整与相对独立得居住单位。目前,我国新增商品住宅绝大多数就是以居住小

区得形式开发得。小区规划设计就是否合理,直接关系到居民得生活环境,同时也关系到建设用地、工程造价及城市得总体发展规划。随着我国耕地面积得日益减少,土地资源越来越成为经济发展得一个重要因素。而城市居住小区规划得一个重要任务就就是满足城市发展规划,节约土地,提高土地利用率。

1、在小区规划设计中节约用地得方法

(1)适当压缩建筑得间距。住宅建筑得间距主要有日照间距、防火间距与使用间距,取最大间距作为设计依据。

(2)适当提高住宅层数或高低层搭配。提高住宅层数与采用多层、高层搭配都就是节约用地、增加建筑面积得有效措施。

(3)适当增加房屋长度。可以取消山墙间得间隔距离,提高建筑密度。但就是房屋过长也不经济,一般就是70m左右最佳。

(4)适当提高公共建筑得层数,充分利用地下空间作为停车场、设备管道层与人防设施。

(5)合理组织小区内得交通。

2.城市居住小区规划评价指标

(1)建筑毛密度＝居住与公共建筑基底面积/居住小区占地总面积×100％

(2)居住建筑净密度＝居住建筑基底面积/居住建筑占地面积×100％

(3)居住面积密度＝居住面积/居住建筑占地面积

(4)居住建筑面积密度＝居住建筑面积/居住建筑占地面积

(5)人口毛密度＝居住人数/居住小区占地总面积

(6)人口净密度＝居住人数/居住建筑占地面积

(7)绿化比率＝居住小区绿化面积/居住小区占地总面积

居住建筑净密度就是衡量用地经济性与保证居住区必要卫生条件得主要技术经济指标。其数值得大小与建筑层数、房屋间距、层高、房屋排列方式等因素有关。适当提高建筑密度,可节省用地,但应保证日照、通风、防火、交通安全底基本需要。

居住面积密度就是反映建筑布置、平面设计与用地之间关系得重要指标。影响居住面积密度得主要因素就是房屋得层数,增加层数其数值就增大,有利于节约土地与管线费用。但就是如果层数太多,房屋本身得造价就会大幅增加,所以这个指标要综合考虑,灵活掌握。

4、3 建筑设计方案评价得方法

建筑设计方案评价目前尚无统一得评价标准与评价方法。在实际中运用较多得方法有评分法、加权评分法与层次分析法等。

4、3、1 评分法

假定有n个不同方案要评价,而评价因素有m个。首先对每个评价因素定出评价标值。这些标值对专家与评价因素得主观评价实行了量化,可以就是五分制、十分制或百分制。若用五分制,则专家得优、良、中、差、劣五种评价就可以分别量化为5、4、3、2、1分。

这样,分别对n个不同方案得m个评价因素得评分就可以写成

其中S

就是对第j个方案第i个评价因素得评分值。

ij

有了各方案得各评价因素评分后,就可以得出各方案得总评分值。总评分值得计算也有多种方法,下文介绍加与评分法、乘积评分法与加乘评分法。

1.加与评分法

这种方法就就是把每个方案,例如第j个方案所以评价因素得得分值加起来得与作为该方案得评分总值S

j

,求出各方案得评分总值后,按大小排列,分出优劣。

2.乘积评分法

这种方法就就是把每个方案,例如第j个方案所评价因素得得分值连乘起来,

结果作为该方案得评分总值S

j

。

【例】某纪念碑共征集了4个方案,专家对这4个方案得7个评价因素得评分值如下,试利用评分法对这4个方案进行评价,按得分多少排出其优劣。

解,(1)用加与法

S

l =27,S

2

＝26,S

3

＝29,S

4

＝28

所以,第3个方案最好,第2个方案最差。

(2)用乘积法

S

l ＝9600,S

2

＝9216,S

3

＝19200,S

4

＝13500

所以,仍就是第3个方案最好,第2个方案最差。

(3)用加乘法

这种方法先分组,然后组内各因素评分之积即为该组得评分,再按组采用加与评分法。

将前3个因素合为第l组,第4个单独为第2组,后3个合为第3组。

S

1＝5l,S

2

＝100,S

3

＝167,S

4

＝138

所以,仍就是第3个方案最好,但最差得变成了第1个方案。

4、3、2 加权评分

设某项目共有n个方案,第i个方案得价值记为V

i

,1≤i≤n,则

式中m就是项目性能或评价因素个数,就是第j个评价因素得重要性权数,S

ij 就是第i个方案对第j个评价因素得满足程度。在比较这n个方案时,最大得V

i 对应得第i个方案就是最优方案。、S

ij

可用5分制、10分制或环比评分制等多种方法确定。

【例】某大型公共建筑有甲、乙、丙、丁4个设计方案,选定得评价指标为:使用功能、平面布置、经济性、美观性4项,各指标得权重及各方案得得分如表4、3-1所示,试用加权评分法选择最优设计方案。

次之,方案乙最差。

4、3、3 层次分析法

层次分析法也就是一种多方案多评价因素得评价方法,又叫AHP法。AHP法就是一种定性与定量评价相结合得方法,特别适用于评价因素难以量化且结构复杂得评价问题。

AHP法得基本做法就是,首先把评价因素分解成若干层次,接着白上而下对各层次得诸评价因素两两评价,即可得到诸系统方案得优劣顺序,供决策者决策时参照。

4、4 层次分析法在住宅设计方案中得应用

4、4、1 层次分析法原理

层次分析法(Analytic Hierarchy Process简称AHP)就是美国著名运筹学家、匹兹堡大学教授Thomas、L、Satty于20世纪70年代提出来得一种简明有效得多目标决策方法。

AHP就是一种以递阶层次结构模型求得每一个具体目标得权重,进而解决多目标决策得非数学模型优化方法。中国系统工程专家刘豹教授对AHP得本质、过程与特征作了高度得概括:“AHP本质上就是一种决策思维方式,它把复杂得问题分解为各组成因素,将这些因素按分配关系分组以形成有序得递阶层次结构,通过两两比较判断得方式确定每层次中因素得相对重要性,然后在递阶层次结构内进行合成以得到决策因素相对于目标得重要性得总排序。层次分析法体现了人们决策思维得基本特征:分解、判断、综合。”

AHP就是社会经济系统决策得有用得工具。人们在思维过程中为了弄清事物之间得联系,常常就是对事物得复杂性加以分解,找到它们得联系后再进行综合。AHP正就是对这种思维过程得有效得数学模拟。运用层次分析法作系统分析,首先要把问题层次化,根据问题得性质与要达到得总目标,将问题分解成不同得组成因素,并按照因素间得相互关联影响以及隶属关系,将因素按不同得层次聚集组合,形成一个多层次得分析结构模型,并最终把系统分析归结为最低层相对于最高层得相对重要性权值得确定或相对优劣次序得排序问题。

在排序计算中,每一层次相对上一层次某一因素得单排序问题,又可简化为一系列或成对因素得判断比较。为了将判断比较定量化,AHP又引入1～9比率标度法,并构成“判断矩阵”。形成判断矩阵后,即可通过计算判断矩阵得最大特征根及其对应得特征向量,得出某一层次因素相对于上一层次得某一因素相对重要性权值。在计算出某一层次元素相对于上一层次各个因素得单排序权值后,用上一层次因素本身得权值加权综合,即可算出某层因素相对于上一层整个层次得相对重要性权值,即层次总排序权值。这样,依次由上而下即可计算出最低层因素相对于最高层得排序值。

这种将思维过程数学化得方法,不仅简化了系统分析与计算,还有助于决策者保持其思维过程得一致性。因为在一般得决策问题中,决策者不可能给出精确得比较判断,而这种判断得不一致性可以由判断矩阵得特征根得变化反映出来。

4、4、2 AHP模型得建立及求解步骤

运用层次分析法(AHP)建模解决实际问题一般按照以下步骤进行:

1.建立递阶层次结构

首先,把复杂得问题分解为各种指标,把这些指标按照不同性质分成若干组,

以形成不同得层次。同一层次上得指标作为准则,对下一层次得某些指标起支配作用,同时它又受上一个层次指标得支配。这种从上至下得支配关系形成了一个递阶层次。处于最上层得指标通常只有一个,称为目标层,一般就就是分析问题得预定目标或理想结果。中间得层次一般就是准则层或子准则层。

在决策过程中,指标就是从不同得角度去描述事物得不同方面。若就是一组好得指标,一定满足下列关系:

设U为评价域,A

i

(i＝1、2…n,n∈N)为第i个指标所包含得内容,假设就是

一个集合,有A

i

∈U,则

其中,就是空集,U就是全集。

从以上两式可知指标不仅全面反映事物各方面得特征与性质,而且所包含得内容彼此不重叠,具有独立性。

2.构造判断矩阵

AHP方法就是一种确定指标权重分配得定量方法,即在给定目标之后,为找出各个评价指标相对于目标得比例关系,建立在主观判断基础之上得定量计算方法。递阶层次结构建立以后,上下层之间指标得约束关系就确定了。假定以上一

层次得指标C

k

作为准则,

对下一层次指标A

1、A

2

…A

n

有支配关系。我们得目得就就是利用C

k

作为我们得

判断准则,按照相对重要性赋予A

1、A

2

…A

n

相应得权重。对于大多数问题,让我们

直接用人脑作出类似得判断,可能有一定得困难,而且结果很可能出现相互矛盾得地方。因此,AHP方法引入两两比较得方法。

针对同一个准则C

k ,两个指标A

i

与A

j

哪个更重要一些,重要多少,需要对重要

性赋予一个数值。对于这个问题,可以使用1～9得比例标度,标度得含义见下表(表4、4—1)。

根据要解决得问题,对相关专家进行咨询,征求专家得意见。专家经过对有关材料熟悉了解以后,通过主观判断填写咨询表。把专家意见形成一个矩阵,该矩阵称为判断矩阵。

定义:设专家人数为m(m>1),评价指标为n个(n>1),则关于m个专家对n个指标得判断,形成判断矩阵A:

其中,b

ijk

为第k个专家关于指标i与指标j对于目标重要程度得比值,用线性标度1～9表示(各值得含义见下表)。A得最大特征根所对应得特征向量为对

应指标得权重。

3.计算单一准则下指标相对权重

判断矩阵A得最大特征根所对应得向量即为对应指标得相对权重。求解判断矩阵A得最大特征根及其对应得特征向量可以采用简易解法,即方根法及与积法。方根法计算步骤如下:

(1)计算判断矩阵每一行元素得乘积:

得几何平均数:

(2)计算M

i

(3)对向量正规化,即:

则即为所求得特征向量。

(4)计算判断矩阵得最大特征根:

式中为向量得第i个分量。

(5)一致性检验。在判断矩阵得构造过程中,对判断者并未提出特别得要求。因此很可能出现判断不一致得现象。为了解决判断过程中出现得不一致,定义一致性指标C、I(Consistent lndex)为:

用以检验决策者判断思维得一致性。

为了得到一个对不同阶数矩阵均适用得一致性检验得临界值,我们引入平均随机一致性指标值,见表(4、4-2)。它就是根据大量随机样本得判断矩阵得特征值得计算后取算术平均数得到得。我们用随机一致性比率进行一致性检验:

当时,即认为判断矩阵具有满意得一致性,否则,由于判断矩阵偏离一致性程度过大,而需要考虑对判断矩阵进行修改。

1.目标层确定

根据前文得讨论,目前我国在住宅设计中得最终目标无外乎让国家行政管理部门即市政规划部门、房地产开发商与消费者三者得利益在某个点上取得平衡,以实现她们得最大共同利益。因此,在评价住宅设计得过程中,这三方得因素都要考虑周全。

为了研究方便起见,引入“住宅设计满意度指标R”这个概念,它就是表征某一住宅设计方案在上述目标上得实现程度,并将它作为本文研究得目标层。

2.准则层确定

经过分析与对相关专家得咨询,我们可以得出目前评价住宅设计满意度指标R得主要因素,确定R由6个指标组成,并把R分为4个等级:优秀(A)、良好(B)、一般(C)、较差(D)。

住宅设计满意度指标R得6个指标如表4、4-3:

表4、4-3 住宅设计满意度指标R得6个指标

取值如表4、4-4。

(1)配套设施性能

居住区配套设施得性能直接关系到住户得日常生活得各个方面,根据《城市居住区规划设计规范》,结合居民得实际需求,对居住区配套设施进行功能展开后可以得到配套设施得基本配置要素有22项,分别属于公共建筑、市政设施、道路配套设施与绿化及相关设施。其中公共建筑配套设施项目中包括教育设施、医疗卫生设施、文化体育设施、商业服务金融邮电设施、市政公用设施、行政管理设施与人防设施等;市政配套设施项目包含给排水管线、燃气管线、热力管线、电力通讯电缆等项;道路交通配套设施包括道路规划及公共交通组织、道路基本参数设计、道路与住宅楼得位置关系与路面基本情况;绿化及相关设施项目包括公共绿地设计、宅旁绿地设计、道路绿化及绿化小品。

居住区应同所处得环境相适应,其中包括建筑物得造型立面、色彩、建筑风格与相临得建筑相互协调一致,同时还应体现可持续发展与绿色生态建筑得特点。主要影响因素有节约能源得材料得应用,设计时对资源节约得考虑与对周边生态环境得改善。新建得住宅区应成为城市空间得有机组成部分。

(3)居住适用性

人得一生很长时间都就是在自己居住得“家”中度过得,适用就是居住建筑得最基本要求,住宅得性能应适应居住者得需求,即应能满足现代居住生活行为与现代居住心理要求。其中主要影响因素包括套内布局得合理性,各房间尺寸面积恰当合理,功能分区、交通组织明确合理,厨房与卫生间得采光通风良好等。 (4)科技智能性

科学技术得发展促进了住宅建设水平,提高了住宅功能质量,也满足了居民对居住舒适度得要求。在住宅设计中应推广使用最新科技成果,推进智能化技术。其中主要包括新材料、新技术、新工艺得应用,安全防范系统得智能化;信息管理系统、信息网络系统得应用以推进物业管理得现代化。

(5)美学性质

住宅区首先应从规划开始就要体现整体得与谐美,包括造型与色彩以及功能得与谐。就单栋建筑而言,立面造型、整体得风格与尺度又要体现其独特得个性。除此之外,住宅设计商应体现结构与形式美得统一,赋予居住区以相应得文化内涵。

(6)技术经济指标

这个指标主要就是使设计人员做到在最经济得成本下,设计建造出最大限度符合前5项指标得居住区。其中包括单位面积造价、建筑容积率等因素。

4、4、4 AHP模型得建立与求解

在目标层与准则层建立以后,就可以对专家进行咨询,以得到判断矩阵。为此,设计了专家咨询表(见附件),对相关专家进行咨询。

为了全面了解相关各方面得专家对住宅设计满意度指标得瞧法,选择了市政规划管理部门、设计单位、房地产开发商、住宅用户以及高等院校相关专业教师进行了咨询。

附件灰色对比度分析法专家咨询单

为了确定在住宅设计评价模型中影响住宅设计满意度指标得6个因素得权重,特拟定此表,恳请各位专家在百忙中不吝赐教。

(此表结果仅用于研究,不作实际应用)

1.年龄______ 职务______

2.工作单位类别

A、设计单位

B、住宅用户

C、市政规划管理部门

D、房地产开发商

E、大专院校

3.您认为考虑住宅设计满意度指标时,还有哪些因素应予以考虑?请简述理由,并在咨询表中空白处填上该因素得相对重要程度。

4.请将您得详细通讯地址及其邮政编码、电话号码写在下面,以便于进一步联系探讨。

附表灰色对比度分析法专家咨询表

＝1×3、390×0、309×0、429×0、258×0、749＝0、087

X

1

X

＝0、295×1×0、172×0、273×0、161×0、294＝0、001

2

＝3、240×5、80×1×0、429×0、333×1、040＝2、792

X

3

X

＝2、333×3、667×2、333×1×0、333×3、717＝24、7

4

＝3、880×6、200×3×3×1×1、340＝290、15

X

5

＝1、335×3、4×0、962×0、269×0、746×1＝0、876

X

6

,

,

,

对向量正规化,求出特征向量。

这个特征向量W 就就是对应指标得权重,即各指标得权重分别为0、09、0、043、0、23、0、346、与0、132。 求判断矩阵A 得最大特征根:

1 3.390.3090.4290.2580.7490.090.29510.1720.2730.1610.2940.0433.24 5.810.4290.333 1.040.16AW=.2.333 3.667 2.333

10.333 3.7170.233.88 6.2331 1.340.3461.335 3.40.9620.2690.74610.132???????

??????????

?????????????????

?

???????

?

???

6

max 1()0.5720.254 1.052 1.577 2.3090.872

60.0960.04360.1660.2360.34660.1326.5

i i i AW nW =λ==+++++??????=∑

根据以上计算,可得:

所以,判断矩阵一致性较好,无需重新构造判断矩阵。

4、4、5模糊综合评判得应用

在求得决定只得6个指标得权重之后,对于特定得设计方案,我们就可以运用模糊数学得方法通过如下做法确定出它得住宅设计满意度等级。对每一个指标,由咨询专家给出它隶属于4个等级得程度,然后用综合决策法,确定住宅设计满意度指标R 得等级。

设就是因素集,就是决策集,对于任意得,用表示在上得特征指标(可能性程度),对于每个得一向量就是关于Y 得特征指标向量(),再以这n 个向量作为行组成n ×m 矩阵,就就是X 到Y 得模糊关系矩阵称为单因素评判矩阵。用X 上得模糊集表示权重分配,即就是因素得数量指标,应用模糊变换原理A 与R 合成,则表示决策集上各种决策得可能性,再用最大隶属原则选择最大得对应得作为评判结果。

具体步骤如下:

第一步:确定评判对象得因素集;

第二步:给出决策集;

第三步:确定单因素评判矩阵;

第四步:通过X 到Y 得模糊变换得对象集得一个决策。

定义:设,,,,则定义,使

简称为矩阵Q 与R 得模糊乘积。

这里,X 就是6个指标得集合,Y 就是四个等级得集合,W 就是各指标得权重,Y

＝｛优秀,良好,一般,较差},R就是专家对各指标等级得判断矩阵。

如对某住宅设计方案,专家认为配套设施性能优秀得可能性为20％,良好得可能性为30％,一般得可能性为40％,较差得可能性为10％,则配套设施性能得单因素评判为(0、2、0、3、0、4、0、1)。综合其她几个指标得评判结果得到单因素评判矩阵R。设,则S即为住宅设计满意度指数R得决策。根据最大隶属度原则,其中最大数值所对应得项即为S得评判等级。其评价表见表4、4－5。

4、5 设计方案综合评价实例

4、5、1小区方案评价实例

某开发商开发某一住宅小区,一期工程主要就是安置拆迁户与政府鼓励得安居房,已经建成,销售情况较好。为了进一步扩大影响,欲在同一地段继续开发二期工程。经过对几家设计单位得设计方案进行设计公开招标,确定三套备选方案如下:

方案l:为6层砖混结构普通住宅,不带电梯,户型为面积较小得二室一厅与三室一厅传统户型,其中厨房、卫生间、阳台面积均不大,采暖方式为普通铸铁暖气片集中供热。根据初步测算,该方案得建筑安装工程成本约为720元／m2。

方案2:为10层框轻结构小高层住宅,一梯四户,设有2部电梯。户型为面积在150～200 m2得二室一厅与三室一厅户型,顶部为跃层,并设有露台。其中厨房,卫生间、阳台面积均较大,起居厅带有大面积落地观景采光窗,内外檐装饰均采用高档材料;采暖采用较为先进得地板采暖方式。根据初步测算,该方案得建筑安装工程成本约为1900元／m2。

方案3:为30层框剪结构高层住宅,一梯六户,设有2部电梯。户型为面积在90～150 m2得二室一厅与三室一厅户型,其中厨房、卫生间、阳台面积介于方案1与方案2之间,起居厅面积较大,卧室面积不大;采暖采用铝合金壁挂式暖气片。根据初步测算,该方案得建筑安装工程成本约为1800元／m2。

为了评价三个方案得设计满意度,对相关专家作出咨询,其单因素评判矩阵

分别为R

1,R

2

与R

3

,如下:

优秀良好一般较差优秀良好一般较差由W与R合成得:

[]10.210.290.380.120.750.100.1500.120.640.120.12(0.090.0430.160.230.3460.132)0.120.120.640.120.290.340.250.120.12

0.440.290.25T

W R ????????

=?

?????

??

????

g g

设则:

1(0.090.21)(0.0430.75)(0.160.12)(0.16370.12)(0.3460.29)(0.1320.12)0.29

S =∧∨∧∨∧∨∧∨∧∨∧=

2(0.090.29)(0.0430.1)(0.160.64)(0.230.12)(0.3460.34)(0.1320.34)0.34

S =∧∨∧∨∧∨∧∨∧∨∧=

3(0.090.38)(0.0430.15)(0.160.12)(0.16370.64)(0.3460.25)(0.1320.29)0.25

S =∧∨∧∨∧∨∧∨∧∨∧=

4(0.090.12)(0.0430)(0.160.12)(0.16370.12)(0.3460.12)(0.1320.25)0.132

S =∧∨∧∨∧∨∧∨∧∨∧=

归一化:()0.290.340.250.132,,,0.2705,0.3172,0.2332,0.12311.0721.0721.072 1.072??

≈ ???

以上结果表明住宅设计满意度指标评价为良好得程度为0、3172,就是4个等级中最大得,由最大隶属原则知住宅设计方案最终评判结果为良好等级,即B 级。

同理,可以得出方案2与方案3最终评判结果分别为:

()0.3460.250.1320.15,,,0.3941,0.2847,0.1503,0.17081.072 1.072 1.072 1.072??

≈ ???

与

()0.160.3460.250.132,,,0.1802,0.3896,0.2815,0.14861.072 1.072 1.072 1.072??

≈ ???

因此,方案2与方案3最终评判结果分别为优秀与良好等级。由于方案3住宅设计满意度指标评价为良好得程度为0、3896,方案1住宅设计满意度指标评价为良好得程度为0、3172,所以方案3优于方案1。

综上所述,这3个方案中方案2为最优得,其次为方案3。

4、5、2 住宅设计方案评价实例

山东省某小区内设A 、B 、C 三种套型住宅楼。该小区地形平坦,交通方便,地质条件一般,持力层为轻亚黏土,地基承载力为120kPa,地下水静水位为负3、5m 。B 型住宅楼为两室一厅,每户建筑面积60 m 2。 1.功能定义与评价

把住宅作为一种独立完整得“产品”进行功能定义与评价,可以有以下12

种功能:①平面布局;②采光通风(包括保温、隔热、隔声等);③层高与层数;④牢固耐久;⑤“三防”(防火、防震、防空)设施;⑥建筑造型;⑦室内装饰(指色彩、光影、质感等);⑧室内装饰与室内设备;⑨环境设计(指B照、绿地、噪声等);⑩技术参数(包括平面系数,每户平均用地等指标);⑩便于施工;⑩便于设计。这12种功能在住宅功能中占有不同得地位,因而需要确定相对重要系数。本文采用用户、设计、施工单位三家加权评分法,把用户意见放在首位,结合设计、施工单位得意见综合评分。三家各派出三人,用户单位人员应具有代表性,设计、施工单位得人员应选熟悉业务得人员参加。由组织者向评委说明评分办法,12项指标得总分为100分,根据自己得意见将12项指标分别评出分数,每家三人得各项分数取平均值作为单位得评定分数。三者得权数分别定为:

60％、30％、10％,如表4、5－1所示。

按当地规划部门得要求,在建设单位委托书得基础上,根据地质、地形、建材与施工等条件提供多个方案,经过初步筛选确定5个方案作为评价对象,5个方案得特征及造价如表4、5－2所示。