民用建筑室內(nèi)綜合環(huán)境評價方案設(shè)計

趙 陽 鮑玲玲 趙 旭 榮雅靜

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民用建筑室內(nèi)綜合環(huán)境評價方案設(shè)計

趙 陽 鮑玲玲 趙 旭 榮雅靜

（河北工程大學(xué) 邯鄲 056038）

民用建筑環(huán)境是最重要的人居環(huán)境，對人居環(huán)境綜合評價有重要意義，建筑環(huán)境綜合評價是采用客觀測量加主觀感受對建筑環(huán)境多因素的綜合評價體系，通過對西安某民用居室建筑環(huán)境進(jìn)行客觀測試和主觀問卷，分別得出評價結(jié)論，再主客觀相互結(jié)合得出民用居室環(huán)境多因素綜合評價結(jié)論，提出一種評價等級并進(jìn)行定量描述，最后得出一種可操作性強、通用且簡便的綜合評價方案和權(quán)重分配。

建筑環(huán)境；綜合評價方案；民用建筑；主客觀評價；權(quán)重分配

0 引言

室內(nèi)環(huán)境對人們的生活質(zhì)量和工作效率具有很大的影響，對建筑環(huán)境的評價有重要意義。建筑環(huán)境評價實際上就是按照一定的標(biāo)準(zhǔn)和方法對建筑環(huán)境質(zhì)量給予定性和定量的說明和描述，也可以進(jìn)一步確定建筑環(huán)境與人們所希望達(dá)到的理想的環(huán)境目標(biāo)之間的關(guān)系，為保護(hù)和改善人居環(huán)境及自然環(huán)境，使其更符合人們生活和工作的要求[1]。建筑室內(nèi)環(huán)境評價方案的設(shè)計與室內(nèi)功能區(qū)劃分、熱濕環(huán)境、室內(nèi)空氣品質(zhì)、光環(huán)境、聲環(huán)境、文化內(nèi)涵等因素有關(guān)，本文借鑒國內(nèi)外建筑環(huán)境評價理論，基于一套普通的居室環(huán)境，分別從客觀和主觀得出評價結(jié)論，對主客觀評價結(jié)果進(jìn)行融合得出民用居室環(huán)境最終評價結(jié)論，最后設(shè)計出針對民用建筑環(huán)境的一種可操作性強、通用且簡便的綜合的評價方案。

1 建筑環(huán)境評價方法及標(biāo)準(zhǔn)

1.1 建筑環(huán)境評價方法綜述

建筑環(huán)境評價方法要結(jié)合國家及國際相關(guān)評價指標(biāo)和規(guī)范，針對特定建筑環(huán)境，測定室內(nèi)空氣成分和濃度做出客觀評價，或者結(jié)合“可接受的感知室內(nèi)空氣品質(zhì)”的主觀評價，即表示“空氣中沒有已知的污染物達(dá)到公認(rèn)的權(quán)威機構(gòu)所確定的有害濃度，且處于該環(huán)境中的絕大數(shù)人（≥80%）沒有表示不滿”[2]。室內(nèi)環(huán)境的評價存在著明顯的模糊性和不確定性，為此吳碩賢、陳向榮提出了以層次結(jié)構(gòu)評價因子模型為基礎(chǔ)，利用多元統(tǒng)計分析法、層次分析法求權(quán)重；劉書賢以模糊數(shù)學(xué)為理論的模糊評價方法；以及根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)矩陣提供的豐富信息對室內(nèi)空氣品質(zhì)進(jìn)行綜合評價[3-5]。以上各種方法有其各自特點，如灰色評價方法計算過程簡單方便，能充分利用獲得的信息，其結(jié)果直觀可靠。在對其進(jìn)行綜合評價的時候要盡量的保證其客觀性和有效性，同時還要遵循環(huán)境性能評價方法制定的原則，使得環(huán)境性能評價體系或標(biāo)準(zhǔn)具有科學(xué)性、時間性、相對性、現(xiàn)實性和地區(qū)差異性等特征[6]。

1.2 建筑環(huán)境評價標(biāo)準(zhǔn)

建筑環(huán)境評價標(biāo)準(zhǔn)作為建筑環(huán)境評價的依據(jù)，但目前我國尚未制定明確的全面的建筑環(huán)境評價標(biāo)準(zhǔn)，《民用建筑室內(nèi)熱濕環(huán)境評價標(biāo)準(zhǔn)》[7]介紹了民用建筑室內(nèi)熱濕環(huán)境的等級劃分及評價方法、基本參數(shù)的測量條件及測點要求等主要技術(shù)內(nèi)容，為建筑環(huán)境評價提供標(biāo)準(zhǔn)支撐。2003年《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、《室內(nèi)建筑裝飾裝修材料有害物質(zhì)限量》和《民用建筑室內(nèi)污染物環(huán)境控制規(guī)范》與室內(nèi)空氣品質(zhì)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)也開始實施，要求建筑物工程驗收時室內(nèi)污染物濃度要滿足規(guī)范的要求。

根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)對室內(nèi)空氣品質(zhì)進(jìn)行定量的客觀評價，客觀評價時直接采用建筑環(huán)境中檢測到的空氣污染物的種類和濃度，與國標(biāo)規(guī)定的該種污染物濃度限值相比較，可以評價室內(nèi)空氣品質(zhì)是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，常用式（1）：

式中，為某種污染物的摩爾濃度，mol/m3；為無量綱量，值越大，室內(nèi)空氣品質(zhì)越差，當(dāng)其小于1時，認(rèn)為該空氣品質(zhì)可接受，該方法也適用于其他因素的度量評價。

2 民用建筑居室建筑環(huán)境評價

建筑室內(nèi)環(huán)境評價方案的設(shè)計與室內(nèi)功能區(qū)劃分、熱濕環(huán)境、室內(nèi)空氣品質(zhì)、光環(huán)境、聲環(huán)境、電磁環(huán)境、陳設(shè)物品及用具的設(shè)置、文化內(nèi)涵、色彩搭配和材料質(zhì)感等因素有關(guān)。通常認(rèn)為影響建筑室內(nèi)環(huán)境的因素有室內(nèi)的熱濕環(huán)境、空氣品質(zhì)、光環(huán)境、聲環(huán)境和電磁環(huán)境等，對于民用建筑環(huán)境則主要關(guān)注的是熱濕環(huán)境、空氣品質(zhì)、光環(huán)境、聲環(huán)境。

被評價的建筑居室位于西安市某小區(qū)Ⅱ類建筑，該居室的建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)為鋼混結(jié)構(gòu)，共24層，進(jìn)行調(diào)查及測試的居室位于第10層。戶型為三室兩廳一廚兩衛(wèi)，總面積112.6m2，方位為坐北朝南，進(jìn)行測試的居室平面圖如圖1，建筑物周圍還有相同建筑兩幢，該建筑土建工程與2010年竣工交付使用，該業(yè)主于2012年裝飾完工，2013年初遷居，現(xiàn)已被使用4年多。該建筑室外環(huán)境綠化面積較好，道路及路燈布局合理，建筑臨街，晝間有交通噪音影響，該地區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向夏季為東南風(fēng)，冬季為西北風(fēng)，室外有風(fēng)壓可產(chǎn)生穿堂風(fēng)，自然通風(fēng)時熱濕環(huán)境參照當(dāng)?shù)氐臍庀髤?shù)，大氣質(zhì)量較差，冬季霧霾嚴(yán)重。

圖1 居室環(huán)境評價建筑平面圖

注：①為室內(nèi)風(fēng)機盤管（室內(nèi)機）；②為室外風(fēng)冷機組（室外機）

2.1 建筑室內(nèi)環(huán)境客觀評價

客觀評價主要是依據(jù)可量化的指標(biāo)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對照得出結(jié)論，根據(jù)以上相關(guān)規(guī)范及其測量方法、技術(shù)要求和評價標(biāo)準(zhǔn)對影響該居室環(huán)境中可量化因素進(jìn)行綜合評價。

（1）室內(nèi)熱濕環(huán)境及熱舒適性

在熱舒適環(huán)境中，影響人體熱舒適感的主要因素是室內(nèi)空氣的溫度和相對濕度、人體附近的空氣流速、圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面及其他物體表面的溫度。室內(nèi)照明、人員和設(shè)備的散熱散濕以及室外氣象參數(shù)等內(nèi)外擾量，通過對流、輻射和蒸發(fā)等換熱形式與人體周圍的空氣進(jìn)行熱濕交換，進(jìn)而影響人體熱舒適感[8]。使用TSI 7525室內(nèi)空氣品質(zhì)儀測試該居室的室內(nèi)空氣溫度、相對濕度、空氣流速，測試得該居室的空氣熱舒適參數(shù)見表1（測試時間為夏季某日12:00～15:00），測試時開啟分體式空調(diào)機，設(shè)置溫度24℃。

表1 居室的空氣熱舒適參數(shù)

若實測數(shù)據(jù)符合國家標(biāo)準(zhǔn)時計為1分，若數(shù)據(jù)未能符合國家標(biāo)準(zhǔn)時視為數(shù)據(jù)失效則計為0分，以下各因素均執(zhí)行該計分方法，統(tǒng)計該環(huán)境的溫度平均得分為1分，濕度平均得分為1分，空氣流速平均得分為0.8分。

（2）室內(nèi)空氣品質(zhì)

良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)有助于人體的健康、提高工作效率和舒適感[9]，影響室內(nèi)空氣品質(zhì)的主要因素是室內(nèi)空氣污染物，其來源包括室內(nèi)燃料燃燒、紡織品的纖維絨毛、吸煙產(chǎn)生的煙塵及有害氣體成分、室內(nèi)電器設(shè)施氧化釋放的有害氣體、室外侵入的飛灰、人或?qū)櫸锏暮粑⑿玛惔x排出的氣體、室內(nèi)裝飾材料釋放的氣體、人類活動產(chǎn)生的廢棄物、空調(diào)系統(tǒng)中可能沉積的灰塵和滋生的病菌等污染源，這些污染物隨空調(diào)送風(fēng)誘導(dǎo)在室內(nèi)循環(huán)。使用TSI7525室內(nèi)空氣品質(zhì)儀測試二氧化碳濃度；AM510防爆型數(shù)字式測塵儀測試粉塵濃度；甲醛濃度采用PPM400甲醛檢測儀測量。測試該居室的空氣品質(zhì)污染物的參數(shù)，如表2所示。

表2 居室的空氣品質(zhì)測試參數(shù)

根據(jù)以上國家標(biāo)準(zhǔn)對室內(nèi)空氣品質(zhì)進(jìn)行定量的客觀評價，室內(nèi)空氣品質(zhì)平均得分為0.56分。

（3）室內(nèi)光環(huán)境和聲環(huán)境

室內(nèi)適當(dāng)?shù)恼斩群土炼取⒐庠春侠淼姆植肌⒐馍⒎姥９獯胧┑纫蛩赜绊懝猸h(huán)境舒適度。室內(nèi)照明電壓的穩(wěn)定性、照明用具的質(zhì)量等也會影響人們的視覺環(huán)境。測試使用DL1076數(shù)字式照度計，測量時取室內(nèi)2個水平面的照度平均值。

聲環(huán)境的影響因素主要來自室外交通運輸噪聲、建筑施工噪聲、公共場所噪聲等噪聲污染。使用AWA6218B型噪聲統(tǒng)計分析儀，按《聲學(xué)環(huán)境噪聲測量方法》的規(guī)定測量室內(nèi)聲光環(huán)境指標(biāo)如表3所示。

表3 居室內(nèi)聲光環(huán)境測試參數(shù)與室內(nèi)聲光環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)限值參照

通過測量值和參考值的對比室內(nèi)光環(huán)境平均得分為1分，聲環(huán)境平均得分為0.4分，該居室的光環(huán)境更滿足要求，而聲環(huán)境中還不能滿足要求，分析原因可能是中午室外影響較為嚴(yán)重。

2.2 建筑室內(nèi)環(huán)境主觀評價

建筑環(huán)境的主觀評價是利用人的感覺器官進(jìn)行的描述和評價，表達(dá)對不可量化性環(huán)境因素的感覺和環(huán)境對健康的影響。對民用建筑做主觀評價也能反映出空氣品質(zhì)及人體的舒適度。問卷由同一位置的室內(nèi)人員完成評價環(huán)境，對該居室的居住者和測試人員發(fā)放問卷，部分調(diào)查結(jié)果如表4所示。

表4 居室主觀評價

對以上每一問題的評價等級設(shè)為5級（如很好、較好、一般、較差、很差，且分別賦值1、2、3、4、5，逆向問題則逆向計分），對評價統(tǒng)分，按式（2）得到主觀評價的最后得分為3.83分。

2.3 客觀評價與主觀評價總結(jié)

對客觀評價的各項因素進(jìn)行平均，客觀評價各因素計分規(guī)則為百分率1分制，為了統(tǒng)一再化為5分制后得分為3.76分，與主觀評價結(jié)論相差不大，將舒適程度劃分為非常舒適、舒適、較舒適、一般舒適、不太舒適、可以接受、非常差難以接受7級，其舒適度等級與得分對照按表5執(zhí)行。

表5 舒適度等級與五分制得分對照表

因此客觀評價與主觀評價的得分都落在3.61～4.30內(nèi)，故認(rèn)為被評價的居室環(huán)境舒適。

3 民用建筑居室建筑環(huán)境評價設(shè)計

在對滿意度評價調(diào)查問卷中設(shè)置了判斷指標(biāo)重要性的問題，“您覺得****對室內(nèi)環(huán)境是否重要”，評價等級分為5級：很重要、較為重要、一般重要、不太重要、完全不重要（分別賦值5、4、3、2、1），對其統(tǒng)計排序如表6所示。

表6 主觀評價問卷中指標(biāo)重要性排序

調(diào)查統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，認(rèn)為最不重要的因素與最重要的因素得分區(qū)間[，]=[14，42]劃分為5個小區(qū)間，其重要性程度從弱到強分別以=1到=5之間的數(shù)字（精確到小數(shù)點后四位）表示，按等比例插值計算，如式（3）所示：

得到重要性程度x分別為5.0000、3.7143、3.0000、2.8571、1.5714、1.0000。

式中，為常數(shù)，表示權(quán)重因子；x表示分位數(shù)，在該建筑居室環(huán)境評價中按式（4）給出權(quán)重分配：熱濕環(huán)境29.2%、室內(nèi)空氣品質(zhì)21.7%、光環(huán)境17.5%、聲環(huán)境16.7%、電磁環(huán)境9.1%、文化內(nèi)涵5.8%。

據(jù)此權(quán)重對上述居室環(huán)境評價再進(jìn)行校核驗證，又因為該權(quán)重既包含主觀因素又含有客觀因素，所以用式（4）剔除主觀后得到校核權(quán)重：熱濕環(huán)境30.97%、室內(nèi)空氣品質(zhì)23.00%、光環(huán)境18.58%、聲環(huán)境17.70%、電磁環(huán)境9.73%，計算1-5得到5分制得分為3.68分，認(rèn)為居室環(huán)境為舒適等級，與上述結(jié)論一致。

使用該方案對居室環(huán)境進(jìn)行評價時一定要遵照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試數(shù)據(jù)，主觀評價時應(yīng)間歇避免觸覺疲勞，上述方案可根據(jù)需要自定義影響因素及其權(quán)重，也可參考上述方案直接使用，對于每次評價一般需要校核，以保證可靠性。

4 總結(jié)

居室環(huán)境是民用建筑環(huán)境最普遍的形式，對人居環(huán)境可靠的定性評價能為人們改善家居環(huán)境提供理論保障，建筑環(huán)境綜合評價方法是采用客觀測量加主觀感受對建筑環(huán)境多因素之間的綜合評價體系，對西安某民用建筑居室環(huán)境進(jìn)行主觀問卷評價和客觀測試評價并得出評價結(jié)論，再將主客觀相互結(jié)合得出綜合評價結(jié)論，設(shè)計了評價等級進(jìn)行定量描述，最后得出通用綜合評價方案和權(quán)重分配，案例中建筑居室綜合環(huán)境評價較好，這種綜合評價方法還為保障室內(nèi)環(huán)境的正常運營提供線索，簡單易操作。保持良好的家具居環(huán)境有助于家庭和睦，情感融合，工作學(xué)習(xí)有效，更有益于身心的健康，良好的居室環(huán)境也要靠業(yè)主自己的勤勞和創(chuàng)意維持。

[1] 黃晨.建筑環(huán)境學(xué)[M].北京:機械出版社,2007:352-371.

[2] ASHRAE. ASHRAE Standard 62.1-2007[S]. Atalanda: ASHRAE, 2007.

[3] 陳向榮,吳碩賢.基于主觀評價法的現(xiàn)代劇場滿意度評價——以廣州大劇院和湖南大劇院為例[J].華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2013,41(10):135-144.

[4] 劉書賢,朱智勇,張引,等.住宅建筑設(shè)計方案的模糊綜合評價[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2000, 19(3):259-261.

[5] 李念平,朱赤暉,文偉,等.室內(nèi)空氣品質(zhì)的灰色評價[J].湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2002,29(4):85-91.

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[8] FANGERPO. Thermal comfort[M]. Florida:Robert E Krieger Publishing Company, 1982:19-142.

[9] 朱穎心.建筑環(huán)境學(xué)（第三版）[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010:158-173.

Comprehensive Evaluation of Civil Building Environment Design

Zhao Yang Bao LingLing Zhao Xu Rong Yajing

( Hebei University of Engineering, HanDan, 056038 )

Civil construction environment is the most important living environment, has important significance for the qualitative evaluation of human settlements and reliable, comprehensive evaluation of architectural environment is a comprehensive evaluation system using objective measurement and subjective feeling to the multiple factors of the building environment, through an objective test and subjective questionnaire on the construction environment of a civilian living room in Xi'an, and respectively draw the conclusion of the evaluation, then subjective and objective combined with each other to draw a conclusion of multi-factor comprehensive evaluation of residential environment, put forward a class of evaluation and make a quantitative description, finally come to a comprehensive evaluation scheme and weight distribution with strong operability, generality and simplicity.

Building environment; Comprehensive evaluation; Construction; Subjective and objective evaluation; The weight distribution

1671-6612（2017）06-593-05

TU834

A

河北省研究生創(chuàng)新資助項目

趙 陽（1992.9-），男，碩士研究生，研究方向為建筑環(huán)境控制與節(jié)能，E-mail：zy_18700198554@foxmail.com

鮑玲玲（1982.2-），女，博士，副教授，研究方向為熱濕傳遞及可持續(xù)能源利用研究，E-mail：lingling5934@163.com

2017-04-18