楊玉勝，尹雨秋

（長沙理工大學(xué) 交通運(yùn)輸工程學(xué)院，湖南 長沙410114，E-mail：yinyuqiu0125@163.com）

《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50378-2019）是中國建筑行業(yè)針對(duì)我國情，為了規(guī)范綠色建筑提出的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)建筑的“四節(jié)一環(huán)?！毙阅苓M(jìn)行了綜合評(píng)判，但缺少對(duì)綠色度的評(píng)判方法。綠色度是指建筑生產(chǎn)、經(jīng)營活動(dòng)對(duì)環(huán)境和節(jié)能等產(chǎn)生的影響程度，即對(duì)綠色施工的綜合效果評(píng)價(jià)，我國對(duì)此還沒有科學(xué)統(tǒng)一的評(píng)價(jià)體系和標(biāo)準(zhǔn)，阻礙建筑行業(yè)逐步向節(jié)能環(huán)保過渡[1]。

國內(nèi)外學(xué)者使用各種方法從各個(gè)領(lǐng)域?qū)G色施工進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，基于云模型，吳偉東等[2]等對(duì)西南地區(qū)高速鐵路綠色施工進(jìn)行了評(píng)價(jià)，基于云物元理論，王乾坤等[3]對(duì)裝配式建筑施工綠色度評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了研究。萬炳彤等[4]利用TOPSIS 模式，建立了適合于西北寒旱區(qū)的鐵路路基綠色建設(shè)評(píng)價(jià)模型。以上研究大多針對(duì)永久性建筑，而缺乏對(duì)于作為工程施工必須搭設(shè)的臨建設(shè)施綠色度的研究。建筑施工現(xiàn)場的臨建設(shè)施由多種應(yīng)用功能臨建設(shè)施構(gòu)成，對(duì)臨建設(shè)施綠色度進(jìn)行研究將有助于更好地推行綠色施工。

1 臨建設(shè)施綠色施工評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

1.1 臨建設(shè)施現(xiàn)狀

臨建設(shè)施是指為了維護(hù)工程建設(shè)與管理正常進(jìn)行而臨時(shí)建設(shè)的各類建筑物、構(gòu)筑物及其他設(shè)備，一般建筑工程施工的臨時(shí)設(shè)施包括建設(shè)項(xiàng)目施工場地圍擋、圍墻、施工人員進(jìn)出場通道、施工道路、洗車臺(tái)、沉淀池、施工場地排水設(shè)施等。為縮短臨建設(shè)施的施工周期，盡早開始結(jié)構(gòu)主體施工，臨建施工多數(shù)采用低強(qiáng)度的現(xiàn)澆混凝土或者磚砌體等做法。此類做法雖然速度快、工藝簡單，但會(huì)消耗大量的社會(huì)資源，并且項(xiàng)目完工后在后續(xù)的拆改過程中會(huì)產(chǎn)生大量建筑垃圾。以施工道路為例，目前在建工地的施工道路一般采用現(xiàn)澆混凝土硬化路面，承載力低，易破損，后期進(jìn)行路面破除時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的建筑垃圾，而建筑垃圾消解費(fèi)用高，造成工程成本增加。

作為大量消耗能源和資源的建筑業(yè)，應(yīng)當(dāng)努力解決投入大、消耗高、污染嚴(yán)重的問題，做到高效節(jié)能，降低環(huán)境污染，滿足綠色施工要求。

1.2 指標(biāo)體系的建立

現(xiàn)有的《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》側(cè)重于永久性建筑，較少考慮臨建設(shè)施，缺乏對(duì)臨建設(shè)施綜合效益和后續(xù)拆改的考慮。根據(jù)臨建設(shè)施的特點(diǎn)及國內(nèi)外學(xué)者在臨建設(shè)施綠色度評(píng)價(jià)方面的研究，結(jié)合《綠色施工導(dǎo)則》《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》和相關(guān)文獻(xiàn)，針對(duì)臨建設(shè)施的特點(diǎn)從施工建設(shè)管理、生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)成本、資源消耗4 個(gè)方面篩選數(shù)據(jù)并展開分析，結(jié)合專家訪談初步得到30 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，再將指標(biāo)形成問卷，通過微信、郵箱等方式對(duì)有經(jīng)驗(yàn)的施工人員和專家發(fā)放，進(jìn)行意見征詢，對(duì)問卷進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，再次根據(jù)征詢專家的意見對(duì)指標(biāo)進(jìn)行補(bǔ)充和刪減，得到最終的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。以臨建設(shè)施綠色度評(píng)價(jià)為目標(biāo)層，建立綠色施工管理協(xié)調(diào)、環(huán)境保護(hù)、資源節(jié)約消耗及經(jīng)濟(jì)成本合理4 項(xiàng)準(zhǔn)則層指標(biāo)及20 個(gè)二級(jí)指標(biāo)，真實(shí)地反映了各指標(biāo)之間的關(guān)系，具體如表1所示。

表1 臨建設(shè)施綠色度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

（1）施工現(xiàn)場會(huì)因施工產(chǎn)生大量的揚(yáng)塵、噪音。在臨建設(shè)施后續(xù)進(jìn)行拆改過程中會(huì)產(chǎn)生較多建筑垃圾[5]，并且現(xiàn)場施工過程中往往會(huì)造成水土流失，土壤污染等，針對(duì)這些問題建立生態(tài)環(huán)境保護(hù)指標(biāo)表，具體可分為大氣污染控制、噪聲控制、水污染控制、建筑垃圾控制和土壤保護(hù)5 項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)。

（2）臨建設(shè)施的現(xiàn)場施工會(huì)造成各類資源能源的消耗。施工過程中所需要的建筑材料多種多樣；現(xiàn)場工作面許多情況會(huì)存在缺水現(xiàn)象；由于用地資源限制，如何節(jié)省用地也十分關(guān)鍵；燃料的利用是否恰當(dāng)也是評(píng)價(jià)綠色施工的一項(xiàng)關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)。因此建立資源消耗節(jié)約指標(biāo)，選擇材料節(jié)約利用、用水節(jié)約率、土地節(jié)約利用和可再生能源消耗4 項(xiàng)做為二級(jí)指標(biāo)。

（3）臨建設(shè)施施工過程中一次性耗材消耗較多，一次性耗材建造費(fèi)用高，施工過程中所使用的材料在臨建設(shè)施后續(xù)拆改中產(chǎn)生大量廢棄物，而這些廢棄物多數(shù)沒有進(jìn)行二次回收利用，這些都會(huì)造成經(jīng)濟(jì)成本增加?？茖W(xué)合理地使用綠色建材可以減少處理廢棄物垃圾的成本。同時(shí)采取永臨結(jié)合措施，提高永臨結(jié)合率，通過避免重復(fù)設(shè)置減少消耗，對(duì)經(jīng)濟(jì)成本的控制有著重要的意義。因此建立經(jīng)濟(jì)成本指標(biāo)，選取一次性耗材建造費(fèi)用、機(jī)械設(shè)備的能源消耗、綠色建筑材料利用率、永臨結(jié)合率、廢棄物利用率、雨水利用率這6 個(gè)指標(biāo)做為二級(jí)指標(biāo)。

（4）建設(shè)并推行綠色施工一定要建立綠色施工管理體系，主要包括管理、措施、方式等，為綠色施工提出了規(guī)范與監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)，能有效地對(duì)其加以糾偏改進(jìn)等。具體表現(xiàn)施工現(xiàn)場防疫、生活環(huán)境健康、施工安全管理、綠色施工培訓(xùn)、綠色施工宣傳5 項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)。

2 基于組合賦權(quán)和模糊綜合評(píng)價(jià)的臨建設(shè)施綠色施工評(píng)價(jià)模型

2.1 組合賦權(quán)確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

評(píng)價(jià)臨建設(shè)施的施工綠色度，首先要對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)加以合理賦權(quán)。賦權(quán)方法通常包括二類，一類是主觀賦權(quán)法；另一類是客觀賦權(quán)法。主觀賦權(quán)法由于受到專家水平和偏好的影響，易產(chǎn)生信息丟失、一致性檢查不通過的問題；而客觀賦權(quán)法能夠克服這些弊端，但會(huì)模糊評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要性。AHP 是較為成熟的主觀賦權(quán)法，它能結(jié)合專家自身的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)合理地確定各指標(biāo)權(quán)重的排序，熵值法是常用的客觀賦權(quán)法，依靠數(shù)據(jù)間的內(nèi)在聯(lián)系確定指標(biāo)權(quán)重，客觀性強(qiáng)，減弱了專家主觀意識(shí)造成的影響，但對(duì)指標(biāo)之間可能存在信息重復(fù)的問題考慮不充分，獨(dú)立性權(quán)法為一種客觀賦權(quán)法，對(duì)指標(biāo)之間進(jìn)行橫向比較，考慮指標(biāo)間的相互聯(lián)系，可以克服指標(biāo)間具有關(guān)聯(lián)性，敏感度高的問題，將獨(dú)立性權(quán)法和熵權(quán)法結(jié)合，使評(píng)價(jià)結(jié)過更為準(zhǔn)確科學(xué)。因此采用AHP-熵權(quán)-獨(dú)立性權(quán)進(jìn)行組合賦權(quán)，并采用加法合成法，使權(quán)重更加合理。

2.1.1 層次分析法確定主觀權(quán)重

運(yùn)用層次分析進(jìn)行主觀賦權(quán)，邀請(qǐng)專家對(duì)各層次指標(biāo)進(jìn)行打分，得出判斷矩陣，然后進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，通過檢驗(yàn)才可正常運(yùn)算求出權(quán)重[6]。設(shè)主觀權(quán)重為vi，則評(píng)價(jià)指標(biāo)主觀權(quán)重向量為v=[v1，v2，...，vm]。

2.1.2 熵值法確定客觀權(quán)重

利用熵值法客觀賦權(quán)。熵值代表一個(gè)事件的離散程度，熵值越大則離散程度越大，信息熵越小，該指標(biāo)包含的信息量越大，權(quán)重越大；反之，權(quán)重越小。具體步驟如下：

所有評(píng)價(jià)指標(biāo)的客觀權(quán)重：μ=（μ1，μ2，...，μm）。

2.1.3 獨(dú)立性權(quán)法確定客觀權(quán)重

獨(dú)立性權(quán)系數(shù)法利用多元回歸法計(jì)算出指標(biāo)之間的復(fù)相關(guān)系數(shù)，以此決定權(quán)重。復(fù)相關(guān)系數(shù)越大表示指標(biāo)間重疊信息越多，相應(yīng)指標(biāo)的權(quán)重就越小。將復(fù)相關(guān)系數(shù)的倒數(shù)作為指標(biāo)權(quán)重系數(shù)可以區(qū)分指標(biāo)所包含的不同于其他指標(biāo)的信息量，處理指數(shù)間信息重疊的問題[7]。

復(fù)相關(guān)系數(shù)：

Ri與權(quán)重α互為倒數(shù)，最終權(quán)重計(jì)算公式：

2.1.4 組合權(quán)重確定

在層次分析法、熵權(quán)法、獨(dú)立性權(quán)系數(shù)法分別確定指標(biāo)權(quán)重值v、μ、α后，通過組合權(quán)重的加法合成法[8]來確定第i項(xiàng)指標(biāo)的綜合權(quán)重值：

則所有指標(biāo)的綜合權(quán)重向量W為：W=(w1，w2，…，wn)。

2.2 臨建設(shè)施綠色度模糊綜合評(píng)價(jià)

模糊綜合評(píng)價(jià)法以模糊數(shù)學(xué)原理為基礎(chǔ)，將受多種因素影響的實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為由可量化的評(píng)價(jià)指標(biāo)組成的數(shù)學(xué)模型，最終得出對(duì)實(shí)際問題的整體性綜合評(píng)價(jià)數(shù)值，是系統(tǒng)進(jìn)行全面評(píng)價(jià)的多因素決策方法[9]。由建立的指標(biāo)體系可知，指標(biāo)體系中存在較多定性指標(biāo)，這類指標(biāo)存在一定的模糊性，采用模糊綜合評(píng)價(jià)可以對(duì)定性指標(biāo)進(jìn)行合理量化。但傳統(tǒng)的模糊綜合評(píng)價(jià)會(huì)因?yàn)椴煌燃?jí)的隸屬度值相近而導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果失真的情況。因此提出改進(jìn)模糊綜合評(píng)價(jià)：對(duì)最大隸屬度原則的有效性進(jìn)行檢驗(yàn)，判別其是否有效，提高結(jié)果的準(zhǔn)確度。若有效性檢驗(yàn)不通過，利用相對(duì)置信度原則進(jìn)行最終判別。

2.2.1 評(píng)價(jià)對(duì)象因素域的確定

構(gòu)建的臨建設(shè)施施工綠色度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的4個(gè)一級(jí)指標(biāo)對(duì)象集合為：U={U1，U2，U3，U4}，一級(jí)指標(biāo)下的n個(gè)二級(jí)指標(biāo)集合為：U=(U11，U12，…，U1n)。由此確定因素域?yàn)閁={U1，U2，U3，U4}={(U11，U12，…，U1n)，(U21，U22，…，U2n)，…，(U41，U42，…，U4n)}。

2.2.2 確定評(píng)價(jià)等級(jí)

參考相關(guān)文獻(xiàn)和《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》等級(jí)分類，采取五分制法進(jìn)行等級(jí)分類，即結(jié)果的評(píng)價(jià)級(jí)別為5 個(gè)，依次為綠色度好、較好、中等、較差、差，記為Z=(Z1，Z2，Z3，Z4，Z5)。

2.2.3 改進(jìn)隸屬度

創(chuàng)建模糊關(guān)系矩陣R，確定等級(jí)模糊子集的隸屬程度（R/Ui），施工綠色度評(píng)價(jià)指標(biāo)分為定性和定量兩種[10]。定量指標(biāo)由具體的數(shù)據(jù)來評(píng)判其所屬等級(jí)，評(píng)價(jià)結(jié)果用1 和0 來表示，即某一指標(biāo)的某等級(jí)Vj（j=1，2，…，n）隸屬度為1 時(shí)，該指標(biāo)其他等級(jí)的隸屬度為0。評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)從兩個(gè)方面進(jìn)行考量：一是依據(jù)國內(nèi)現(xiàn)行的法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)數(shù)據(jù)，如《建設(shè)工程施工現(xiàn)場管理規(guī)定》《建筑工程安全生產(chǎn)管理?xiàng)l例》《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》等；二是若指標(biāo)無明確依據(jù)，則參考有關(guān)學(xué)者的研究數(shù)據(jù)[11～13]。具體如表2 所示。

表2 定量評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

定性指標(biāo)評(píng)價(jià)等級(jí)依據(jù)專家評(píng)判來確定，根據(jù)專家判斷的結(jié)果計(jì)算該指標(biāo)分布在每一等級(jí)的百分比，取各等級(jí)百分比作為隸屬度。

可以得到模糊關(guān)系矩陣：

式中，rij表示某個(gè)被評(píng)事物等級(jí)模糊子集的隸屬度。

2.2.4 評(píng)價(jià)因素的權(quán)向量

評(píng)價(jià)因素的權(quán)向量W=[w1，w2，…，wm]，wi是因素Ui對(duì)模糊子集的隸屬度，對(duì)其進(jìn)行歸一化處理，即：

2.2.5 模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

評(píng)價(jià)因素的權(quán)向量與評(píng)價(jià)指標(biāo)間的關(guān)系矩陣進(jìn)行運(yùn)算，得到模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果的總向量B，即：

根據(jù)最大隸屬度原則，計(jì)算出的向量B中，最大元素bj（j=1，2，…，n）所對(duì)應(yīng)的等級(jí)為該指標(biāo)的評(píng)價(jià)等級(jí)。

對(duì)模糊綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，計(jì)算最大隸屬度的有效度，當(dāng)有效度大于等于0.5 時(shí)，用最大隸屬度原則判斷評(píng)價(jià)等級(jí)是有效的；反之無效，此時(shí)利用相對(duì)置信度原則進(jìn)行最終等級(jí)判別。

計(jì)算最大隸屬度原則有效度：

式中，n為評(píng)價(jià)結(jié)果向量中的因素個(gè)數(shù)；β為最大隸屬度數(shù)值；γ為第二大隸屬度數(shù)值。

3 應(yīng)用實(shí)例

某城市一棚戶區(qū)改造工程項(xiàng)目中，北為高層保障房三號(hào)樓，南側(cè)東側(cè)西側(cè)為7～9 層的多層住宅?？偯娣e23470.99m2，包括地下室設(shè)備空間147.6 m2，地上面積23345.39 m2。本工程項(xiàng)目為鋼筋剪力墻結(jié)構(gòu)。該項(xiàng)目的臨建設(shè)施已完工，根據(jù)構(gòu)建的指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合該項(xiàng)目臨建設(shè)施具體數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行分析。

3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定

3.1.1 主觀權(quán)重確定

邀請(qǐng)施工領(lǐng)域的專家學(xué)者對(duì)該項(xiàng)目臨建設(shè)施的綠色施工情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，共選派出8 位專家組成評(píng)審專家小組。根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和各項(xiàng)措施實(shí)際推行情況，對(duì)表1 中的綠色施工評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行判斷，得到主觀權(quán)重。

以一級(jí)指標(biāo)為例，根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)及對(duì)判斷矩陣計(jì)算，整理后得到一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重分配表，如表3所示。

表3 施工綠色度

3.1.2 客觀權(quán)重確定

對(duì)各指標(biāo)重要程度進(jìn)行專家打分，以5 分制打分，1～5 分別代表各指標(biāo)重要程度。同樣，以一級(jí)指標(biāo)為例，將專家打分結(jié)果整理后形成原始評(píng)價(jià)矩陣。評(píng)價(jià)矩陣如表4 所示。

表4 一級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)矩陣

根據(jù)前述公式計(jì)算得到客觀權(quán)重μ1=0.2579，μ2=0.3595，μ3=0.2579，μ4=0.1248，α1=0.2953，α2=0.2239，α3=0.2207，α4=0.2601，α5=0.0934，α6=0.2262

3.1.3 綜合權(quán)重確定

綜上，對(duì)建筑工程施工綠色度評(píng)價(jià)各級(jí)指標(biāo)的主觀權(quán)重、客觀權(quán)重和綜合權(quán)重進(jìn)行匯總，如表5所示。

表5 各指標(biāo)權(quán)重

3.2 模糊綜合評(píng)價(jià)

邀請(qǐng)了8 名施工、節(jié)能環(huán)保等方面的專家對(duì)本工程的施工綠色度進(jìn)行了評(píng)價(jià)，對(duì)定性指標(biāo)進(jìn)行打分，打分結(jié)果如表6 所示。

表6 二級(jí)指標(biāo)打分表

對(duì)定量指標(biāo)等級(jí)進(jìn)行評(píng)定：數(shù)據(jù)主要采用現(xiàn)場調(diào)查獲取的數(shù)據(jù)、查詢檢驗(yàn)結(jié)果報(bào)告、詢問工作人員等方法，將各定量指標(biāo)的數(shù)據(jù)與表2 的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)應(yīng)評(píng)判，從而得到各指標(biāo)的評(píng)價(jià)等級(jí)。結(jié)合8 名專家對(duì)定性指標(biāo)評(píng)價(jià)的結(jié)果，確定C1～C4模糊評(píng)判矩陣為：

由表5 可知，一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重為W=（0.3418，0.2374，0.2577，0.1631）。

各二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重為W1=（0.1620，0.1664，0.2065，0.2334），W2=(0.2317，0.2199，0.2127，0.3357)，W3=（0.1649，0.1902，0.1725，0.2098，0.1281，0.1345），W4=（0.1283，0.2520，0.2780，0.1991，0.1426）。

將表5 中確定的權(quán)重與模糊評(píng)判矩陣進(jìn)行模糊合成運(yùn)算，即B=W×R，以C1指標(biāo)為例，計(jì)算過程如下：

同理得到總評(píng)價(jià)矩陣為：

進(jìn)而得到模糊綜合評(píng)價(jià)等級(jí)結(jié)果：Q=W×B=（0.2555，0.5586，0.1632，0，0）

計(jì)算最大隸屬度檢驗(yàn)數(shù)ε，整理后得到最大隸屬度有效性結(jié)果如表7 所示。

表7 有效性檢驗(yàn)結(jié)果

由上表結(jié)果顯示，“環(huán)境保護(hù)”“資源節(jié)約與消耗”“經(jīng)濟(jì)成本合理”“綠色施工管理”指標(biāo)數(shù)均大于0.5，可直接使用最大隸屬度原則來確定最終等級(jí)。對(duì)于該項(xiàng)目而言，根據(jù)模糊綜合評(píng)價(jià)中最大隸屬度原則max(Q)=q2=0.5586，該臨建設(shè)施的施工綠色度評(píng)價(jià)等級(jí)為較好。

4 結(jié)語

為臨建設(shè)施綠色度評(píng)價(jià)提供理論依據(jù)，促進(jìn)綠色施工推廣，本文得到以下結(jié)論：針對(duì)國內(nèi)外對(duì)臨建設(shè)施綠色度研究不足，從環(huán)境保護(hù)、資源節(jié)約與消耗、經(jīng)濟(jì)成本合理與綠色施工管理4 個(gè)方面針對(duì)臨建設(shè)施的特點(diǎn)構(gòu)建了綠色度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。采取AHP-熵權(quán)-獨(dú)立性權(quán)的組合賦權(quán)法使權(quán)重賦權(quán)更加合理，對(duì)定量和定性指標(biāo)進(jìn)行分類評(píng)價(jià)并利用改進(jìn)模糊綜合評(píng)價(jià)驗(yàn)證隸屬度使結(jié)果更加可靠。

通過案例，驗(yàn)證了該方法的可行性，為臨建設(shè)施綠色度的綜合評(píng)價(jià)提供了理論依據(jù)，有利于綠色施工的推廣。