绿色建筑设计方案优选中改进层次分析法的应用

李志勇

【摘要】如何在保持良好自然环境的基础上优化建筑方案，将可持续发展与建筑行业相结合，优选出绿色建筑设计方案，成为当前建筑行业亟待解决的能源性问题。

【关键词】绿色建筑；改进层次分析法；应用

社会的进步总是伴随着经济的发展和能源的消耗，自然环境和社会生活环境是两个不同领域的概念，但是却同样影响着人们的日常生活。现阶段，城市建筑的逐渐增多和建筑能源的大量投入应用，威胁着社会与自然环境的平衡发展和环保工作的顺利开展，对我国实行经济发展与自然环境和谐发展，坚持可持续发展观，建设节能型社会的环保工作是一个巨大的挑战。

1.绿色建筑设计方案优选

随着国际间交流融合进程的加快，绿色建筑设计理念逐渐在国际上发展传播，早前如英国的《环境评价法》、美国的《能源及环境设计导则》等多个国家的对绿色建筑做出具体的法律规范，并大力推广，美国的《能源及环境设计导则》，简称LEED，现已成为世界各国进行绿色建筑所遵行的标准规范，对各国的环保工作和绿色可持续建筑工作具有很重要的指导作用。我国在2006年依照国际标准和社会大众的要求，颁布了《绿色建筑评价标准（2006年版）》，作为我国首部规范建筑能源的法律体系，在我国的建筑行业起着至关重要的作用。但是，这种法律条例的规范范围大多都是对已建成的建筑进行建筑评估，对即将建设的和正在建设过程中的建筑施工却缺少主动的约束性，难以真正发挥法律效益。对于这种法治不完善的情况，需要根据我国建筑行业的具体情况，设置专业的绿色建筑评估体系，划定绿色建筑设计方案的边界，在建筑施工一开始的设计方案就主动的进行优化设计，甄选出最环保的绿色建筑设计方案。

1.1绿色建筑设计方案的划分边界

任何事物都具有两面性，建筑业也是如此，关系到生态环境和绿色建筑设计方案两方面的正负效应，对建筑的设计方案需要向绿色倾斜，划定一个合理的绿色建筑设计边界，以指导绿色建筑业的健康发展。

在国际上，美国、英国和加拿大等国家的评价体系主要针对的区域比较开放，容量界限比较大，难以指导小范围内的单项绿色建筑设计。所以我国的绿色建筑设计偏向于日本的GASBEE评价体系，将建筑用地的边界和高层建筑的最高点之间的假想空间，作为封闭空间内的建筑环境评价对象，利用这种建筑物与环境效率评价的思想为绿色建筑设计提供必要的假想空间，作为绿色建筑设计优选方案的边界。

1.2绿色建筑设计方案的具体评价指标

在有了绿色建筑设计方案的划分边界以后，究竟要在建筑施工中如何做才算达到绿色建筑的标准要求，也需要做出具体的评价指标，将建筑施工中的各要素都纳入“绿色建筑”这一概念中来。根据我国的《绿色建筑评价标准（2006年版）》规定，要做到绿色建筑指标，需要达到建筑地区与外部环境合理构建，充分利用并尽量节约建筑能源，保护水资源，节约木材资源，保持建筑室内环境质量优良，加强建筑企业的运营管理等多个方面的要求，既对建筑的规划、施工、管理和资源回收做出了明确评价指标，也强调了建筑业的“绿色”标准要求，将建筑和环保合二为一，建立起完善的绿色建筑设计方案评价体系。

2.改进的层次分析法

层次分析法讲究“层次”，即将一个复杂的总目标或者多目标任务简化，分成多个目标或工作环节，然后再根据指标、原则等因素进行层次划分，通过量化目标的手法进行层次的排序，达到细化目标，优化方案的一种系统方法。由于近年来出现多种判断矩阵不易确定的情况，经过人们多年的研究和进步，层次分析法逐渐衍生出改进层次分析法、模糊层次分析法、灰色层次分析法等多种分析方法，在建筑行业被运用最多的还是改进层次分析法。

一般来说，层次分析法主要依赖于人的主观经验，利用9标度法将定量的分析覆盖于判断决策上，过大估计了人的判断能力，容易出现主观因素的误差，降低事物判断的准确率，增加了判断难度。为了满足当前经济的发展和建筑行业不断增长的建筑需求，需要将这种传统的层次分析法简化，在此基础上重新构建一个新型的3标度法，也就是现在的改进层次分析法，从客观的角度对建筑设计中的因素进行具体的两两对比，实现对建筑方案设计的择优而取。

3.改进层次分析法在绿色建筑设计方案优选中的应用

改进层次分析法是当前我国建筑行业使用范围最广，覆盖面最全的层次分析法，主要是通过对绿色建筑设计方案的前期投标、施工中各要素的判断以及影响施工主要因素的指标权重进行具体分析，在绿色建筑设计方案优选中的应用主要表现在建立比较矩阵、构建判断矩阵和确定建筑指标权重等三个方面，优选出最佳绿色建筑设计方案，确保建筑施工中做到节约建筑能源，保护自然环境。

3.1建立比较矩阵

相比于传统的层次分析法，改进的层次分析法最大特点在于建筑设计中的两两间因素比较，采用对比法，对绿色建筑设计方案中的各项指标利用3标度法进行比较，优选出最优方案。依据我国颁布的《绿色建筑评价标准（2006年版）》，在建筑项目的投标阶段就建立比较矩阵，采用递阶层次结构，由负责的评估专家对各投标单位进行比较评判，通過3标度法对投标方各方面的施工条件、施工重点、施工技术、单位信誉等多个因素进行对比，为绿色建筑设计方案优选合适的施工单位。

3.2构建判断矩阵

经过3标度法在比较矩阵中的分析，确定绿色建筑的投标方，然后需要将绿色建筑施工中所需的如绿色能源、建筑材料、施工人员等多种建筑施工因素通过构建判断矩阵，正确排序，例如，在绿色建筑设计中，使用E=（优，较优，一般，较劣，劣）的判断尺度，赋值为1，01 85，01 70，01 55，01 40，然后使之与绿色建筑设计中的影响因素相对应，综合判断，得出绿色建筑影响因素的判断矩阵（可用R表示），如下表：

根据上表，能够判断出建筑施工单位中主要因素的影响尺度，然后对建筑施工设计进行调整和修改，以达到绿色建筑设计方案的优选目标。

3.3确定建筑指标权重

通过比较矩阵优出选建筑项目的施工单位，然后经过判断矩阵对绿色建筑设计中的主要影响因素进行优劣评判，在满足了建筑施工单位的内部要求之外，还需要协调绿色建筑与室外环境的契合度。采用改进层次分析法，对影响此项建筑工程的各种主要因素进行指标权重，得到绿色建筑与其室外环境的主要影响因素的各指标权重比例，操作方法主要是通过为矩阵R求解，然后观察矩阵R是否能够满足绿色建筑设计的具体要求，是否符合“绿色建筑”基本的标准尺度，达到节约建筑能源，保护自然环境的要求，做到建筑与环境的高度统一。

4.结语

中国《绿色建筑指标评价标准（2006年版）》的出台及应用，为我国的绿色建筑提供了政策支持，是响应“绿色环保”和“可持续发展”口号的重要法律支撑，为我国绿色建筑设计方案提供了明确的绿化指标，是保持社会经济与自然环境协调发展的重要保障。改进层次分析法使用3标度法确定了绿色建筑设计中的各指标权重，将建筑施工过程简化，在绿色建筑设计方案中注入科学性、简便性的理念，有利于专业评估人员优选出最佳施工方案，对建筑能源的合理利用和建筑业的健康发展具有重要作用。

参考文献：

[1]赵永香.基于层次分析法的绿色建筑综合评价体系研究[J].长江大学学报自然科学版：理工卷.2010，07（03）：647

[2]郭金玉，张仲彬，孙庆云.层次分析法的研究与应用[J].中国安全科学学报.2008：18（05）：149