基于层次分析法的绿色建筑设计方案评价

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
构，设计太阳能热水系统和安装空调系统等；关于水资源利用技术，一般在绿色建筑节能工程项目中建设人工湿地系统，还有生活污水再回收利用的系统，既能够节约水资源，又能够提升湿地水质量，并且湿地中的水用于清洁和植物生长；关于资源材料，严格按照国家要求选材和使用。

再次根据判断矩阵计算出各个因素相对应的权重。

基于这些影响因素，技术人员列举多个设计方案，然后聘请该领域的技术专家、业主、建筑商以及第三方人群对其中的评价指标进行打分（满分为10分），避免出现单一人群的主观偏好影响。

综合各方面的评分结果，确定最终的方案。

结语
在进行绿色建筑设计方案评价时，考虑到大量指标需要定性与定量分析，因此，在评价时以新修订的《绿色建筑评价标准》（GB/T50378—2014）为基准，运用简明、实用的层次分析法计算出绿色建筑设计方案各指标的权重，结合专家评分法，确定出最优的绿色建筑设计方案，不仅验证了层次分析法的科学性与实用性，而且为绿色建筑设计方案的优选提供了一种思路。

参考文献：
[1]胡国杰.基于创新驱动的辽宁经济转型升级的影响因素分析[J].科技管理研究，2017.
[2]许磊.灰色关联分析和层次分析法的绿色建筑技术方案评价[J].内蒙古师范大学学报（自然科学汉文版），2017.。