论文部分内容阅读
摘要：目前所选用的评价方法都是工程建设项目后评价中一些现有的方法，每种方法都不可避免地有着自己的缺陷和限制，作为后评价的工具，也需要不断地创新和完善，使评价方法更加科学化。 对此，本文主要介绍了绿色建筑设计方案评价的相关内容，仅供参考。
关键词：绿色建筑；评价指标；灰色关联；综合评价
中图分类号：TU2文献标识码： A
一、绿色建筑设计
1、进行绿色建筑设计要考虑到应用环保节能材料和高新施工技术
绿色建筑是一个能积极地与环境相互作用的、智能的、可调节系统。因此，它要求建筑外层的材料和结构，一方面作为能源转换的界面，需要收集 转换自然能源，并且防止能源的流失；另一方面，外层必须具备调节气候的能力，以消除 减缓 甚至改变气候的波动，使室内气候趋于稳定，而实现这一理想，在很大程度上必须有赖于未來高新技术在建筑中的广泛运用。
2、绿色建筑是追求自然 建筑和人三者之间和谐统一
绿色建筑核心内容是尽量减少能源 资源消耗，减少对环境的破坏，并尽可能采用有利于提高居住品质的新技术 新材料：要有合理的选址与规划，尽量保护原有的生态系统，减少对周边环境的影响，并且充分考虑自然通风、日照、交通等因素要实现资源的高效循环利用，尽量使用再生资源 尽可能采取太阳能、风能、地、热 生物能等自然能源；尽量减少废水、 废气固体废物的排放，采用生态技术实现废物的无害化和资源化处理。控制室内空气中各种化学污染物质的含量，保证室内通风日照条件良好。
二、绿色建筑的评价标准
随着绿色建筑概念的提出，世界各国相应制定各类建筑环保评估、建筑可持续性评估、 绿色建筑评估等，其中美国的LEED标准被认为是最完美、最具影响力的评估标准。主要从可持续建筑场址、水资源利用、建筑节能与大气、资源与材料、室内空气质量等进行综合考察，分为白金、金、银和证书四个认证级别。中国的绿色建筑评价标准，主要从建筑物的节能与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量、 运营管理等方面进行评价，分为三个级别绿色建筑理念的提出是为了让人们对自然环境和社会生态系统抱着关心和尊重的态度去处理长期发展中存在的矛盾和问题。在建筑设计中树立绿色理念，从多方面出发，运用各种设计方法，达到绿色建筑设计标准，继而实现可持续发展的目标。
三、绿色建筑设计方案评价模型
1、评价指标体系
按照绿色建筑全寿命周期理论和综合评价理论[2]，建立绿色建筑设计方案的综合评价指标体系如表1所示。
2、指标评分
选取第二级评价指标作为对绿色建筑设计方案综合评价的基本指标。要获得第二级评价指标的得分，只有通过对第三级评价指标综合评价得到。对每个第三级评价指标确立评价标准，并针对每个指标专门进行评分。需要设计各方人员进行讨论，对指标进行具体量化，制定统一的评价标准。以采暖空调系统耗能的定量评价为例，如表2所示。
对第三级评级指标的权重确定采用比较评分法，最重要的指标权重值是10，其它指标评分以此为参照，按5～10分制的标度进行评分。这个过程中，项目决策者可以根据设计功能的要求对指标权重进行调节。如表3所示。
三级评价指标权重系数由单个指标权重值除以权重值总和得出。然后算出指标得分，相加得到二级评价指标得分，用于方案评价阶段。例如节能与能源利用指标得分的计算如表4所示。
3、方案评价
设 P 为 n 个绿色建筑设计方案的集合，Pn={P1，P2，…，Pn}；E 为 n 个评价指标集合，E={E1，E2，…，Em)；其中，N={1，2，…，n}，M={1，2，…，m)，i∈N，j∈M。设 yij为方案 P 对评价指标 Ei的属性值，则矩阵：
表示方案集 Pi对评价指标集 Ej的决策矩阵。由于各评价指标没有统一的评价标准，所以先对原始数据按照公式：
进行标准化处理。则对矩阵 Y 标准化处理后的矩阵为：
采用离差最大化法确定评价指标权重：若所有规划方案 Pi在评价因子 Ej下的属性值差异越小，则说明该属性值对评价对象与排序所起的作用越小；反之，如果评价因子 Ej能使所有评价对象的属性值有较大差异，则说明其对评价对象与排序将起到重要作用，因此，从对评价对象进行排序的角度考虑，评价对象属性值差值越大则其相应的权重值就越大。
设评价因子 Ej的权重为 ω=（ ω1，ω2，…，ωm），ωj≥0，j∈M，规划方案 Pi与其他规划方案关于评价因子 Ej之间的离差用 Dij（ω）表示，总离差用 Dj（ω）表示，则可定义：
根据上述分析，评价因子权重 ω 的选择应使所有属性对所有方案的总离差最大，因此，构造如下最优化模型：
用拉格朗日最小乘法解此最优化模型得最优解为：
由于（5）式计算出的加权向量一般满足于单位化约束
条件而不满足归一化约束条件，因此计算出单位化权重向
量 ωj之后，再对其进行归一化处理，可以得到：
将理想方案 Pj作为参考向量，方案 Pi作为被参考向量，则第 i 个评价方案对第 j 种指标因子与第 j 个最佳指标因子的灰色关联系数为：
式中：常数 ρ 为分辨系数，ρ∈[0，1]，通常取 ρ=0.5。因此得到灰色关联系数矩阵：
设 ωk（k=1，2，…，m）为第 k 个指标的权重,
ω= ω1，ω2，…，ωmΣ∈表示权重向量，则关联度,
表示第 i 个评价对象与最优方案的关联度。记一组新的评价因子权值矢量，称其为灰色关联投影权值矢量，且满足下式:
记决策方案 Pi在理想方案 P*上的投影为 Si，则有：
四、实例验证
根据上述评价指标体系，选取技术应用情况 E11，节地与室外环境 E21，节能与能源利用 E22，节水与水资源利用E23，节材与材料资源利用 E24，室内环境质量 E25，全寿命周期费用 E31，安全生产水平 E41这 8 个指标对下面 4 个绿色建筑设计方案进行评价。根据上述指标评分方法，得到评价指标得分值，汇总列表 5。
根据表 5 和公式（1）建立初始矩阵：
根据表 5 所给的数据，可知理想最优方案的因素指标为：P*=（9.1 8.2 8.3 7.2 7.2 8.3 7.4 8.1）根据公式（2）（3）构建标准化矩阵：
用离差最大化确定指标权重，根据公式（4）计算得出各归一化后的指标权重为：ω=（0.124 0.134 0.125 0.1220.106 0.134 0.128 0.128）T根据公式（5）（6）计算出灰关联度，并构建灰色关联系数矩阵：
根据公式（7）计算各决策方案μ=（0.043 0.051 0.044 0.042 0.031 0.051 0.046 0.046）T根据公式（8）计算各决策方案在理想最优方案上的灰色关联投影值 S，S=（0.225 0.261 0.207 0.212）因此这 4 个方案灰色关联投影值由大到小为：S2>S1>S4>S3。即说明方案 2 最接近理想最优方案，为最优方案。验证该模型时采用模糊综合评判方法，结果同样为P2>P1>P4>P3，即方案 2 为最佳决策方案，故本方法用于绿色建筑设计方案综合评价是可行的。
结束语
本文将全寿命周期理论及灰色关联投影法应用到绿色建筑设计方案的综合评价中，首先建立了绿色建筑设计方案的综合评价评价指标体系，扩展了传统建筑设计方案评价体系的维度，可实现对绿色建筑设计方案的全生命周期的总体评价。然后对最基础的第三级评价指标进行评分和权重确定，这一步可以根据不用的决策要求进行指标权重的调节。最后使用灰色关联分析投影法建立了绿色建筑设计方案选择综合评价模型，它能够避免只将各个决策方案的单个因素指标值进行比较而引起的偏差，从而可以系统地分析各个指标相互间的内在联系，反映了整个指标因素集的情况。通过模糊综合评判法验证，证明模型可行，可应用此项评价方法实现对具体绿色建筑工程项目设计方案的评价。
参考文献
[3]杨波.建筑工程投资决策模型 [J].西安科技大学学报,2013,26(4):485-489.
[4]朱宏伟.建筑设计方案评价选优的多目标决策系统研究[D].青岛理工大学,2012.
[5]吕锋，多目标决策灰色关联投影法 [J]．系统工程理论与实践，2012，22(1)：103-107．
关键词：绿色建筑；评价指标；灰色关联；综合评价
中图分类号：TU2文献标识码： A
一、绿色建筑设计
1、进行绿色建筑设计要考虑到应用环保节能材料和高新施工技术
绿色建筑是一个能积极地与环境相互作用的、智能的、可调节系统。因此，它要求建筑外层的材料和结构，一方面作为能源转换的界面，需要收集 转换自然能源，并且防止能源的流失；另一方面，外层必须具备调节气候的能力，以消除 减缓 甚至改变气候的波动，使室内气候趋于稳定，而实现这一理想，在很大程度上必须有赖于未來高新技术在建筑中的广泛运用。
2、绿色建筑是追求自然 建筑和人三者之间和谐统一
绿色建筑核心内容是尽量减少能源 资源消耗，减少对环境的破坏，并尽可能采用有利于提高居住品质的新技术 新材料：要有合理的选址与规划，尽量保护原有的生态系统，减少对周边环境的影响，并且充分考虑自然通风、日照、交通等因素要实现资源的高效循环利用，尽量使用再生资源 尽可能采取太阳能、风能、地、热 生物能等自然能源；尽量减少废水、 废气固体废物的排放，采用生态技术实现废物的无害化和资源化处理。控制室内空气中各种化学污染物质的含量，保证室内通风日照条件良好。
二、绿色建筑的评价标准
随着绿色建筑概念的提出，世界各国相应制定各类建筑环保评估、建筑可持续性评估、 绿色建筑评估等，其中美国的LEED标准被认为是最完美、最具影响力的评估标准。主要从可持续建筑场址、水资源利用、建筑节能与大气、资源与材料、室内空气质量等进行综合考察，分为白金、金、银和证书四个认证级别。中国的绿色建筑评价标准，主要从建筑物的节能与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量、 运营管理等方面进行评价，分为三个级别绿色建筑理念的提出是为了让人们对自然环境和社会生态系统抱着关心和尊重的态度去处理长期发展中存在的矛盾和问题。在建筑设计中树立绿色理念，从多方面出发，运用各种设计方法，达到绿色建筑设计标准，继而实现可持续发展的目标。
三、绿色建筑设计方案评价模型
1、评价指标体系
按照绿色建筑全寿命周期理论和综合评价理论[2]，建立绿色建筑设计方案的综合评价指标体系如表1所示。
2、指标评分
选取第二级评价指标作为对绿色建筑设计方案综合评价的基本指标。要获得第二级评价指标的得分，只有通过对第三级评价指标综合评价得到。对每个第三级评价指标确立评价标准，并针对每个指标专门进行评分。需要设计各方人员进行讨论，对指标进行具体量化，制定统一的评价标准。以采暖空调系统耗能的定量评价为例，如表2所示。
对第三级评级指标的权重确定采用比较评分法，最重要的指标权重值是10，其它指标评分以此为参照，按5～10分制的标度进行评分。这个过程中，项目决策者可以根据设计功能的要求对指标权重进行调节。如表3所示。
三级评价指标权重系数由单个指标权重值除以权重值总和得出。然后算出指标得分，相加得到二级评价指标得分，用于方案评价阶段。例如节能与能源利用指标得分的计算如表4所示。
3、方案评价
设 P 为 n 个绿色建筑设计方案的集合，Pn={P1，P2，…，Pn}；E 为 n 个评价指标集合，E={E1，E2，…，Em)；其中，N={1，2，…，n}，M={1，2，…，m)，i∈N，j∈M。设 yij为方案 P 对评价指标 Ei的属性值，则矩阵：
表示方案集 Pi对评价指标集 Ej的决策矩阵。由于各评价指标没有统一的评价标准，所以先对原始数据按照公式：
进行标准化处理。则对矩阵 Y 标准化处理后的矩阵为：
采用离差最大化法确定评价指标权重：若所有规划方案 Pi在评价因子 Ej下的属性值差异越小，则说明该属性值对评价对象与排序所起的作用越小；反之，如果评价因子 Ej能使所有评价对象的属性值有较大差异，则说明其对评价对象与排序将起到重要作用，因此，从对评价对象进行排序的角度考虑，评价对象属性值差值越大则其相应的权重值就越大。
设评价因子 Ej的权重为 ω=（ ω1，ω2，…，ωm），ωj≥0，j∈M，规划方案 Pi与其他规划方案关于评价因子 Ej之间的离差用 Dij（ω）表示，总离差用 Dj（ω）表示，则可定义：
根据上述分析，评价因子权重 ω 的选择应使所有属性对所有方案的总离差最大，因此，构造如下最优化模型：
用拉格朗日最小乘法解此最优化模型得最优解为：
由于（5）式计算出的加权向量一般满足于单位化约束
条件而不满足归一化约束条件，因此计算出单位化权重向
量 ωj之后，再对其进行归一化处理，可以得到：
将理想方案 Pj作为参考向量，方案 Pi作为被参考向量，则第 i 个评价方案对第 j 种指标因子与第 j 个最佳指标因子的灰色关联系数为：
式中：常数 ρ 为分辨系数，ρ∈[0，1]，通常取 ρ=0.5。因此得到灰色关联系数矩阵：
设 ωk（k=1，2，…，m）为第 k 个指标的权重,
ω= ω1，ω2，…，ωmΣ∈表示权重向量，则关联度,
表示第 i 个评价对象与最优方案的关联度。记一组新的评价因子权值矢量，称其为灰色关联投影权值矢量，且满足下式:
记决策方案 Pi在理想方案 P*上的投影为 Si，则有：
四、实例验证
根据上述评价指标体系，选取技术应用情况 E11，节地与室外环境 E21，节能与能源利用 E22，节水与水资源利用E23，节材与材料资源利用 E24，室内环境质量 E25，全寿命周期费用 E31，安全生产水平 E41这 8 个指标对下面 4 个绿色建筑设计方案进行评价。根据上述指标评分方法，得到评价指标得分值，汇总列表 5。
根据表 5 和公式（1）建立初始矩阵：
根据表 5 所给的数据，可知理想最优方案的因素指标为：P*=（9.1 8.2 8.3 7.2 7.2 8.3 7.4 8.1）根据公式（2）（3）构建标准化矩阵：
用离差最大化确定指标权重，根据公式（4）计算得出各归一化后的指标权重为：ω=（0.124 0.134 0.125 0.1220.106 0.134 0.128 0.128）T根据公式（5）（6）计算出灰关联度，并构建灰色关联系数矩阵：
根据公式（7）计算各决策方案μ=（0.043 0.051 0.044 0.042 0.031 0.051 0.046 0.046）T根据公式（8）计算各决策方案在理想最优方案上的灰色关联投影值 S，S=（0.225 0.261 0.207 0.212）因此这 4 个方案灰色关联投影值由大到小为：S2>S1>S4>S3。即说明方案 2 最接近理想最优方案，为最优方案。验证该模型时采用模糊综合评判方法，结果同样为P2>P1>P4>P3，即方案 2 为最佳决策方案，故本方法用于绿色建筑设计方案综合评价是可行的。
结束语
本文将全寿命周期理论及灰色关联投影法应用到绿色建筑设计方案的综合评价中，首先建立了绿色建筑设计方案的综合评价评价指标体系，扩展了传统建筑设计方案评价体系的维度，可实现对绿色建筑设计方案的全生命周期的总体评价。然后对最基础的第三级评价指标进行评分和权重确定，这一步可以根据不用的决策要求进行指标权重的调节。最后使用灰色关联分析投影法建立了绿色建筑设计方案选择综合评价模型，它能够避免只将各个决策方案的单个因素指标值进行比较而引起的偏差，从而可以系统地分析各个指标相互间的内在联系，反映了整个指标因素集的情况。通过模糊综合评判法验证，证明模型可行，可应用此项评价方法实现对具体绿色建筑工程项目设计方案的评价。
参考文献
[3]杨波.建筑工程投资决策模型 [J].西安科技大学学报,2013,26(4):485-489.
[4]朱宏伟.建筑设计方案评价选优的多目标决策系统研究[D].青岛理工大学,2012.
[5]吕锋，多目标决策灰色关联投影法 [J]．系统工程理论与实践，2012，22(1)：103-107．