面向灰色聚類法的綠色建筑設計方案評估

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摘要：本文主要分析了面向灰色聚類法的盧瑟建筑設計方案評估，闡述了在當前形勢下，加強綠色建筑設計方案評估的重要性。筆者通過研究，總結和歸納自身多年工作經驗，提出構建綠色建筑設計方案評價指標體系的方法。希望通過本文的分析能幫助相關綠色建筑設計單位提高設計方案評估工作水平和質量，能更好地應對工作中存在的問題。

關鍵詞：灰色聚類法；綠色建筑；設計方案評估

隨著社會經濟和科學技術不斷的發展，城市的建設步伐日益加快，建筑物的數量和高度也在不斷的增加，從而導致建筑消耗的數量也越來越多，因此，保護生態環境、提高綠色建筑的設計技術和施工技術的提高，已經成為現代社會主要的問題之一。但是如何評價一幢建筑物是否是綠色建筑已經成為所有問題中最重要的一個問題。綠色建筑建設是一項十分復雜且重要的工作，其設計水平和質量將直接影響著整個綠色建筑的質量。因此，探討、分析綠色建筑設計方案評估具有重要的作用和意義，只有建筑設計工作人員重視工作、研究工作中灰色聚類法的應用，最終，才能提高整個綠色建筑設計方案評估水平和質量。

一、綠色建筑評價體系的現狀

（一）國內外的綠色建筑評價體系的現狀

從90年代開始，國際上關于綠色建筑評價體系，主要經歷了三個階段，即：1、對綠色建筑產品、技術等進行一般性的評價；2、模擬和評價建筑物設計方案周圍環境的物理性能；3、審定和評價建筑物整體的環境綠色建筑評價體系。國際現行的評價體系，在西方一些發達國家已經發展的較為成熟。例如，美國的LEED（能源以及環境設計先導計劃），該計劃于1993年提出，是受英國的啟發，主要針對的是美國商業建筑整體的使用周期和使用壽命中的綠色生態表現，主要分為六個方面，其已經成為世界上其他國家設置的參考范本。英國的BREEAM（環境評價法），該計劃于1990年提出，是國際上首次實際應用于市場和管理之間的綠色建筑評價體系，因此，受到了國際上的廣泛關注。加拿大的GBC（綠色建筑挑戰），其核心內容主要是通過對綠色建筑評價工具的研究，從而構建全球化的綠色建筑性能評價標準。目前，我國針對綠色建筑評價方面，頒布了《綠色建筑評價標準》、《中國生態住宅技術評估手冊》、《綠色生態居住區建設要點與導則》等。

（二）綠色建筑評級體系存在的缺陷

上述評價體系都是在建筑物完工后對其的評價，而沒有實現在建筑過程中減少能源消耗以及建筑材料的浪費引發的環境問題。因此，目前綠色建筑評價體系主要研究的方向就是如何在建筑設計階段，就對其進行綠色評估。在建筑方案設計階段對其進行綠色評估，不僅可以有效控制整個施工過程的能源消耗，而且還能夠讓投資者選擇更為合理的綠色建筑方案。所以，在優選綠色建筑設計方案時，應該設置綠色建筑設計方案評價指標。

二、綠色建筑設計方案評價指標

綠色建筑設計主要是通過在原有設計基礎上對建筑物整個使用周期和使用壽命中的性能進行分析，結合科學的施工技術，為人們提供一個健康、舒適、環保的空間。本文主要在分析和借鑒國外綠色建筑評價體系的基礎上，結合《綠色建筑評價標準》中涉及的綠色建筑設計方案評價內容進行進一步的分析，然后構建出多層次評價指標體系，如下圖一所示：

圖一 綠色建筑設計方案的評價指標系統圖

三、綠色建筑設計方案評估方式

（一）評估方式的選擇

由于綠色建筑設計方案中的影響因素比較多且影響程度大多不確定，因此，我們可以利用灰色系統的理論評估綠色建筑設計方案，其中最科學、客觀、常用的方法就是灰色聚類法，灰色聚類法的應用步驟是：首先確定各聚類對象在不同聚類指標體系下的白化權系數，根據系數結果對其進行分類，從而確定不同聚類對象的灰類等級。因此，本文主要利用灰色聚類分析方法作為構建綠色建筑設計方案評價指標體系的基礎，從而實現對綠色建筑設計方案的評估。

（二）構建評價模型

確定評價指標權重主要的方法有頻數統計分析法、專家評判法、德爾菲法以及層次分析法等等。本文通過對綠色建筑方案評價特點的分析，各層次指標權重的確定主要采用專家評判法。

按照《綠色建筑評價標準》中的內容，將綠色建筑的設計方案分為四個灰類等級：。并且將設計方案中每個2級指標都設立平分制度，并且各個等級指標的打分區間在0～9分之間，并且最后根據評分結果建立方案評估的樣本矩陣，如下所示：

將灰類等級與評價指標4個評價指標評分的高低進行逐一對應，同時，設定歸類標準：設置第一灰類的標準為打分區間[9，7），設置第二灰類的標準為打分區間為[7，5），設置第三灰類的標準為打分區間[5，3），設置第四灰類的標準為打分區間[3，0），針對各個灰類，我們將其白化權函數設定為以下：

由上述可求2級指標的白化權函數評估矩陣，主要的方式是將2級評價指標設定為，表示第e灰類等級的白化權系數為，因此，得出以下公式：

同時其白化權系數向量為：

其中，。因此，我們可以得到：

因此，我們得到了評價指標的綜合評價，綜合評價指標的確定主要是將灰色評級向量、1級評價指標的灰色評價權重矩陣以及2級評級指標的