農村既有建筑節能改造優化設計綜合評價指標體系探研

劉啟泓

摘要：結合陜西關中地區農村自然環境及該地區社會、經濟發展狀況，根據農村既有建筑的特點研究其節能改造的優化設計問題，以系統設計法為工具，以“社會一經濟一自然”復合生態系統的理念為指導，并尋找具有代表性的、已進行過節能改造的農房作為典型代表，應用層次分析法（AHP）構建了具有代表性的“農村既有建筑節能改造優化設計綜合評價指標體系”，該綜合評價指標體系具有可操作性強的特點，可供同行參考、借鑒。

關鍵詞：農村既有建筑；節能改造；優化設計；綜合評價；AHP法

中圖分類號：TU201 文獻標識碼：B 文章編號：1674-9944（2016）06-0146-03

1 引言

所謂“優化設計”是指研究問題和尋求解決問題的最優方案，“最優”兩字應理解為在給定條件下得到盡可能滿意的結果。建立符合我國國情的有關綜合評價指標體系是農村既有建筑筑節能改造優化設計的最重要環節。

結合關中地區農村自然環境的特點，進行了居住實態調研和建筑環境測試，具體分析了普通農宅的熱工環境、圍護結構現狀、能源使用狀況，結合該地區社會、經濟發展狀況，較深入地研究了農村既有建筑存在的問題及其節能改造優化的途徑。筆者以系統設計法為工具，以“社會-經濟-自然”復合生態系統的理念為指導，并尋找具有代表性的、已進行過節能改造的農房作為典型代表，應用層次分析法（AHP）構建了具有代表性的“農村既有建筑節能改造優化設計綜合評價指標體系”，直觀地體現了優化設計的準則，期望本研究成果對形成農村既有建筑節能改造體系化的建設標準與優化設計方法作出貢獻。

2 農村既有建筑節能改造優化設計綜合評價指標體系的AHP模型構建

綜合評價指標體系的模型共分四層，其層次結構模型的簡化框圖如圖1所示。

總目標（A）層：農村既有建筑節能改造優化設計的綜合評價，此評價系從“社會-經濟-自然”復合生態系統的理念出發，結合我國國情和可持續發展的戰略目標，兼顧三大生態系統的平衡而做出的全面評價。

子目標（B）層：包含B1：經濟效應；B2：技改措施；B3：社會效應；B4：生態保護與促進。四個子目標是在充分考慮自然環境、經濟和社會發展的前提下提出的，目的在于保證人類活動和農村自然環境相協調，節約成本地創建舒適、健康的人居環境，優化農村既有建筑節能改造設計。

準則層（C）共有9個評價準則，具體如下。

C1：全壽命費用。農村既有建筑節能改造初始的造價與建成后的維護費用應充分考慮農民經濟承受能力，因地制宜地選擇投資成本低、節能效果明顯的方案。

C2：資源耗用。評價是否優先選擇可再生能源替代燃媒、生物秸稈及電力等傳統的能源及其節約能耗的程度；建筑構件和材料的使用是否充分考慮可再生性、本土化、易得性，應盡量選用當地的、采集運輸便利的、耐久性好的材料，并推廣使用新型節能型建材；節能改造設計與當地地理、氣候條件是否協調將直接影響到節地、節能與可居住性、舒適性等各方面。

C3：適宜技術。根據當地村莊和住房改造規劃、地理位置、自然資源條件、傳統做法以及農民的生產和生活習慣，因地制宜地采用技術經濟合理的節能技術。

C4：圍護結構改造更新。根據既有建筑的建成年代、類型、建筑現有立面形式和外裝飾材料確定采用何種保溫技術。外圍護的建筑構造應充分利用熱工性能優良的材料組成復合墻體和層面等，還應大力推廣應用新型墻體和屋面保溫材料、節能門窗等節能新技術。故評價：外墻、屋頂、地面、門窗等外圍護結構構造更新改造的不同措施的性價比及優缺點。

C5：物理環境改造。評價改造后室內外小氣候變化情況，在方便農民的生產和生活的基礎上，能否滿足居住的舒適性，保證適宜的溫度、濕度，有充足的日照，有良好的通風等。其中，采暖宜根據當地資源條件，優先選擇利用可再生能源的采暖方式，鼓勵農民優先選擇改良火炕、吊炕、火墻、燃池等采用生物燃料的采暖設施；優先選擇節能柴灶和以秸稈等為燃料的節能爐具作為主要炊事設施，它們應能適應多種燃料、具有良好的炊事功能，最大可能地減少煙氣等污染物排入室內。另外，應重視對原有住宅室外場地進行改造，如將原有水泥地面適當減小，加設滲水混凝土地面，既可以減少夏季太陽光強烈反射，又可以在下雨時及時將雨水滲入地下，改善小氣候。

C6：改造滿意度。主要評價農民對節能改造的心理感受及改造后的舒適度、安全性等。既有建筑節能改造的需求主要體現在經濟負擔是否合適及舒適度的提升上，如改造費用性價比是否合適；改造后有無良好的空間尺度、室內裝飾、戶外景觀構成的視覺環境，且保證生活所需要的安全性、私密性；室內衛生環境是否改善，室內空氣質量是否得到提高；節能改造結構的抗震性能應符合規范；防止或減輕改造可能發生的自然及人為災害；要求盡量選用安全環保的天然材料，減少輻射、有害氣體的污染，創造安全小環境。

C7：文脈繼承。既有建筑節能改造設計應兼顧地區文化的和諧發展以及歷史風貌的保護，考慮到和當地環境的親和性、適應性和當地傳統建筑文化的傳承性，做到結合傳統，實現繼承與創新的結合，體現建筑風格上的時代性、民族性和地方性。既能充分體現生態觀，又能保持多姿多彩的建筑風格。

C8：自然生態。包括評價對原有植被及景觀的保護，綠化的補償及擴大、廢舊材料再利用等。

C9：環境保護措施。節能改造應最大限度地防止對環境的污染，包括三廢處理、噪聲防治、防止視覺污染等。

基本指標層（D）是對準則層（C）的細化，共有26個評價指標，因篇幅有限，筆者不再贅述。

3 結語

在利用AHP模型構建了“農村既有建筑節能改造優化設計綜合評價指標體系”后，可在計算機上進行單排序及總排序計算，從而得到各基本指標相對于總目標的組合權重值。然后，可參照各設計方案（或節能改造已完成的評價對象）對應的各有關指標所得“評價值”，利用“模糊綜合評價程序”或“改進的TOPSIS方法程序”等進行計算，即可直觀地得出各待評價對象的優劣程度。

此研究成果曾應用于關中地區的西安、寶雞、渭南所屬若干農村既有建筑節能改造方案的綜合評價，由于可操作性強，獲得了有關領域專家及設計人員的充分肯定，認為符合本地區實際情況，也得到了農民的廣泛認同。