王 虹,蔡曉麗,萬(wàn) 影
(江西理工大學(xué)南昌校區(qū),江西南昌 330013)
在綠色建筑思潮的推動(dòng)和影響下,人類與自然和諧相處的生態(tài)世界觀日益加強(qiáng),可持續(xù)發(fā)展的新理念在建筑發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生了積極的影響,使人們對(duì)綠色建筑有了新的認(rèn)識(shí)和思考。系統(tǒng)工程、生態(tài)學(xué)、社會(huì)學(xué)等學(xué)科已向建筑領(lǐng)域進(jìn)行了拓展,使綠色建筑的世界更為廣闊。1994年我國(guó)發(fā)布了《中國(guó)21世紀(jì)議程——中國(guó)21世紀(jì)人口、環(huán)境與發(fā)展白皮書(shū)》,把“建立可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)體系、社會(huì)體系和保護(hù)與之相適應(yīng)的可持續(xù)利用的資源和環(huán)境基礎(chǔ)”作為可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。經(jīng)過(guò)近25年的快速發(fā)展,綠色、可持續(xù)發(fā)展已成為我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)。
在20世紀(jì)中葉,意大利最早提出了“綠色建筑”的概念。當(dāng)時(shí)世界著名的建筑師Paul Gryfen提出了具體的評(píng)價(jià)體系,通過(guò)建筑規(guī)劃、能源耗散等方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。美國(guó)的LEED綠色建筑評(píng)價(jià)體系、英國(guó)的BREEM評(píng)估體系等,這些評(píng)價(jià)體系基本上都是通過(guò)模擬和預(yù)測(cè)的方法,盡可能地對(duì)各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià)以獲得詳盡數(shù)據(jù),然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并評(píng)分分級(jí)。2001年我國(guó)出版了《綠色生態(tài)住宅建筑要點(diǎn)及技術(shù)細(xì)則》,并結(jié)合我國(guó)綠色建筑的特點(diǎn),在廣泛調(diào)研世界各國(guó)綠色建筑評(píng)價(jià)體系的基礎(chǔ)上,組織多家科研、設(shè)計(jì)單位的專家共同合作出臺(tái)了“中國(guó)生態(tài)住宅技術(shù)評(píng)估體系”,但其也存在一定的局限性。2019年我國(guó)發(fā)布的《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50378-2019)中指出,綠色建筑應(yīng)結(jié)合地形地貌進(jìn)行場(chǎng)地設(shè)計(jì)與建筑布局,且建筑布局應(yīng)與場(chǎng)地的氣候條件和地理環(huán)境相適應(yīng),并應(yīng)對(duì)場(chǎng)地的風(fēng)環(huán)境、光環(huán)境、熱環(huán)境、聲環(huán)境等加以組織和利用。本課題在系統(tǒng)工程方法論的基礎(chǔ)上,參照霍爾三維結(jié)構(gòu)體系建立了本綠色建筑評(píng)價(jià)體系。
美國(guó)學(xué)者Hall提出的霍爾三維結(jié)構(gòu)是由時(shí)間維、邏輯維、知識(shí)維組成的一個(gè)立體的跨學(xué)科的三維結(jié)構(gòu)圖,既保持了系統(tǒng)的整體性,又分別從進(jìn)度角度的時(shí)間維、流程角度的邏輯維和應(yīng)用角度的知識(shí)維三個(gè)維度進(jìn)行細(xì)節(jié)拓展,應(yīng)用定量分析的手段,求解問(wèn)題,是有效解決復(fù)雜系統(tǒng)的科學(xué)理論。
建筑全壽命周期分為規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)等階段,綠色建筑評(píng)價(jià)也應(yīng)貫穿于其中,故綠色建筑評(píng)價(jià)體系也可如霍爾三維結(jié)構(gòu)體系一樣,用知識(shí)維、邏輯維、時(shí)間維來(lái)組成三維結(jié)構(gòu)。其中,知識(shí)維是指按照一定建設(shè)程序的時(shí)間序列對(duì)建筑的逐層評(píng)價(jià)方法,邏輯維是指綠色建筑評(píng)價(jià)的步驟;時(shí)間維對(duì)應(yīng)建筑全壽命周期的各個(gè)階段。在這個(gè)理論的基礎(chǔ)上,我們建立三維結(jié)構(gòu)體系用于建筑評(píng)價(jià),如圖1所示。
圖1 綠色建筑評(píng)價(jià)三維結(jié)構(gòu)
評(píng)價(jià)體系中的評(píng)價(jià)指標(biāo)是針對(duì)項(xiàng)目中的某一個(gè)方面信息的客觀評(píng)價(jià)。但是作為評(píng)價(jià)指標(biāo)本身,它是具有很強(qiáng)的層次性和針對(duì)性的,幾個(gè)相互關(guān)聯(lián)的指標(biāo)可以形成一個(gè)綜合性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。同時(shí),一個(gè)綜合性的指標(biāo)可以分解成諾干個(gè)相關(guān)的子指標(biāo)。因此有必要構(gòu)建一套科學(xué)合理的綠色建筑評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。
1)可持續(xù)性發(fā)展原則。綠色建筑評(píng)價(jià)實(shí)質(zhì)上是對(duì)建筑可持續(xù)發(fā)展的評(píng)價(jià),應(yīng)在可持續(xù)發(fā)展的原則和目標(biāo)的基礎(chǔ)上進(jìn)行,既要滿足人們舒適、健康生活的需求,又要控制自然資源的使用。因此,綠色建筑評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇應(yīng)體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的原則,充分考慮影響可持續(xù)發(fā)展的因素。
2)全壽命周期原則。我們從綠色建筑全壽命周期范圍的目標(biāo)出發(fā),把建筑的建設(shè)過(guò)程劃分為規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)四個(gè)階段,選取指標(biāo)并進(jìn)行評(píng)價(jià),有利于全過(guò)程控制,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。從全壽命周期的角度來(lái)劃分綠色建筑的建設(shè)過(guò)程,可以有利于指導(dǎo)綠色評(píng)價(jià),并且對(duì)有限的自然資源和生態(tài)系統(tǒng)起到保護(hù)作用。
3)可操作性原則。如果綠色建筑評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)置過(guò)于繁瑣,很可能造成操作上的不便。同時(shí),如果評(píng)價(jià)過(guò)程過(guò)于復(fù)雜,需要收集大量的數(shù)據(jù),就會(huì)大大增加評(píng)價(jià)的成本。因此在選取評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí),盡量選擇一些對(duì)建筑環(huán)境影響較大的指標(biāo),并且評(píng)價(jià)方法要求簡(jiǎn)單、具有可操作性。
4)動(dòng)態(tài)性原則。由于綠色建筑評(píng)價(jià)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的評(píng)價(jià)過(guò)程,會(huì)體現(xiàn)出時(shí)間與空間的結(jié)合,并與社會(huì)條件和技術(shù)水平緊密聯(lián)系。為適應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求,當(dāng)建筑技術(shù)水平有所改善、生態(tài)要求也提高時(shí),評(píng)價(jià)指標(biāo)集也應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的修訂。
我國(guó)綠色建筑評(píng)價(jià)指標(biāo)體系一共由六大部分組成,分別是:節(jié)能與能源利用、節(jié)材與材料資源利用、節(jié)地與室外環(huán)境、節(jié)水與水資源利用、運(yùn)營(yíng)管理及室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量。課題組參照中國(guó)綠色奧運(yùn)建筑評(píng)估體系,按照全壽命周期監(jiān)控、分階段評(píng)估的指導(dǎo)思想,按照霍爾三維結(jié)構(gòu)的時(shí)間維度分為規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)4個(gè)階段,劃分評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的結(jié)構(gòu)層次,選取評(píng)價(jià)指標(biāo),如表1所示。
綠色建筑全壽命周期涉及能源利用、材料資源、環(huán)境質(zhì)量、生態(tài)保護(hù)等多方面的問(wèn)題,評(píng)價(jià)指標(biāo)層次多,綜合評(píng)價(jià)必須考慮多個(gè)相關(guān)因素,而且評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)或自然狀態(tài)模糊,用傳統(tǒng)數(shù)學(xué)方法難以完成評(píng)價(jià)工作。如以往大多數(shù)評(píng)價(jià)都是借助數(shù)據(jù)累積的形式進(jìn)行計(jì)算得出總評(píng)結(jié)果。但是,實(shí)踐證明,這種方式在多數(shù)情況下存在不合理或可操作性不強(qiáng),如在建筑全壽命期的四個(gè)階段中,能源消耗、節(jié)水、水資源利用、二氧化碳排放、生態(tài)保護(hù)等都會(huì)有相應(yīng)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生,但是其中某些數(shù)據(jù)的收集存在一定的難度或無(wú)法收集,這些項(xiàng)目的評(píng)價(jià)都難以用數(shù)據(jù)計(jì)算的形式來(lái)完成。
表1 各階段評(píng)價(jià)指標(biāo)
模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法,指的是利用模糊數(shù)學(xué)理論與最大隸屬度原則,通過(guò)全面統(tǒng)籌與被評(píng)價(jià)對(duì)象有關(guān)的各個(gè)指標(biāo),對(duì)評(píng)價(jià)事物得出的總的評(píng)價(jià)。綠色建筑按照時(shí)間維度劃分規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)4個(gè)階段,其指標(biāo)體系具有層次性、指標(biāo)多、較復(fù)雜等特點(diǎn),且各階段的評(píng)價(jià)因素具有模糊性。所以選擇模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法來(lái)對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià),充分考慮評(píng)價(jià)綠色建筑的相關(guān)因素,進(jìn)而做出綜合性評(píng)價(jià),此種評(píng)價(jià)方法可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)綠色建筑評(píng)定手段和方法的一些不足,是合適而可行的。同時(shí)評(píng)價(jià)涉及的數(shù)據(jù)多、某些評(píng)價(jià)因素在每個(gè)階段會(huì)有一定的重復(fù),如節(jié)水、水資源利用、能源消耗等,在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)階段都會(huì)涉及,在評(píng)價(jià)時(shí)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行分析,可使綠色建筑評(píng)價(jià)更具科學(xué)性。