建筑職稱論文綠色建筑主成分分析評價體系

所屬分類：建筑論文閱讀次時間：2016-07-15 15:48

本文摘要：綠色建筑是一個與時俱進，建筑職稱論文順應可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略而興起的概念，它會隨著技術(shù)的提高和社會的進步而不斷發(fā)展。本文將可持續(xù)發(fā)展理論運用到綠色建筑發(fā)展的整個全壽命周期，考慮了建筑物每個發(fā)展階段的綠色評價因素，使其評價過程貫穿建筑物整個生命周

　　綠色建筑是一個與時俱進，建筑職稱論文順應可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略而興起的概念，它會隨著技術(shù)的提高和社會的進步而不斷發(fā)展。本文將可持續(xù)發(fā)展理論運用到綠色建筑發(fā)展的整個全壽命周期，考慮了建筑物每個發(fā)展階段的綠色評價因素，使其評價過程貫穿建筑物整個生命周期。運用主成分分析方法構(gòu)建綠色建筑評價體系模型，將客觀權(quán)重和指標相結(jié)合，減小主觀評價影響，并適用于各個地區(qū)性綠色建筑評價，突出地域特點，有的放矢、有所側(cè)重地建立相應權(quán)重，最終能更加準確地進行系統(tǒng)全面的評價。

　　《中國建筑史論匯刊》是由清華大學建筑學院主辦，清華大學建筑學院建筑歷史與文物建筑保護研究所承辦，清華大學出版社出版的系列文集，以年輯的體例，集中并逐年系列發(fā)表國內(nèi)外在中國建筑歷史研究方面的最新學術(shù)研究論文。代建筑文化、古代建筑法式制度、明代建城運動與古代城市研究、建筑史學史、古代建筑案例復原研究.以蔸集發(fā)表國內(nèi)外中國建筑史研究論文為主旨。

　　摘要：在能源日益緊張和環(huán)境污染等問題日趨嚴重的背景下，如何科學準確地建立綠色建筑評價體系來衡量綠色建筑的建設(shè)水平，對于建筑業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。文章從規(guī)劃、設(shè)計、施工、驗收與運營管理四個階段建立評價指標，采用主成分分析方法構(gòu)建綠色建筑評價模型并對建筑進行評價，為我國綠色建筑評價提供新思路，為完善綠色建筑評價標準提供理論參考。

　　關(guān)鍵詞：綠色建筑綠色建筑評價體系主成分分析

　　根據(jù)2013年的環(huán)境狀況公報顯示：建筑用能排放的溫室氣體已占全國總量的27%，74個按空氣質(zhì)量新標準監(jiān)測的城市中，僅有4.1%的城市達標;未經(jīng)處理的城市垃圾總量年均增長3%，其中建筑活動產(chǎn)生的垃圾占總數(shù)的40%，超過1/3的中國城市被垃圾山包圍;4778個地下水監(jiān)測點位中，較差和極差水質(zhì)的監(jiān)測點比例為59.6%，相當于一半地下水源都已經(jīng)遭受到污染。除此之外，由于能源供應的壓力日益增加，目前我國已經(jīng)成為全球第一大資源消耗國。據(jù)統(tǒng)計，每年城鄉(xiāng)新建房屋的80%以上為高耗能建筑，其中建筑活動消耗的能源占自然資源的30%~40%，能源利用效率卻僅為33%。面對城市環(huán)境每況愈下，生態(tài)系統(tǒng)日益退化，資源快速枯竭的狀況，大力推廣綠色建筑已成為社會共識，是實現(xiàn)建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。因此，如何科學合理地建立綠色建筑評價體系等問題已成為建筑業(yè)關(guān)注的熱點。

　　近年來，國內(nèi)外學者對綠色建筑的理論內(nèi)涵和其評價體系構(gòu)建的方法進行了積極探索，并取得了一些理論成果。如美國的LEED、英國的BREEAM、德國的LNB、法國的ESCALE、日本的CASBEE以及加拿大聯(lián)合多國的GBTool等，都取得了良好的效果。我國的《綠色奧運建筑評估體系》和《綠色建筑評價標準》。然而，由于大多數(shù)綠色建筑評價方法研究都是采用層次分析法和模糊數(shù)學的方法，容易產(chǎn)生主觀人為因素的影響，不利于做出客觀、準確的評價。為完善我國綠色建筑評價指標、彌補以往評價方法的不足，本文將采用主成分分析法對綠色建筑評價體系進行研究，為推廣綠色建筑和實現(xiàn)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供建設(shè)性意見。

　　一、綠色建筑

　　綠色建筑又稱為可持續(xù)發(fā)展建筑、生態(tài)建筑、節(jié)能環(huán)保建筑等，是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，與自然和諧共生的建筑，既對環(huán)境無害，又能充分利用環(huán)境自然資源并且在不破壞環(huán)境基本生態(tài)平衡的條件下最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、減少污染，為人們提供健康、適用和高效的生存空間。與傳統(tǒng)建筑技術(shù)相比較，綠色建筑技術(shù)更加注重低耗、高效、經(jīng)濟、環(huán)保、集成與優(yōu)化，創(chuàng)造良好、健康的居住環(huán)境的同時，盡可能地控制和減少對自然環(huán)境的破壞。

　　首先，我國建筑與綠色建筑標準存在很多差距，例如選址規(guī)劃不合理，導致建筑周邊交通、配套設(shè)施不完善，空置率極高。為了減少土地開發(fā)成本，一些開發(fā)商盡可能提高建筑容積率，而致使小區(qū)內(nèi)的樓層增高，出現(xiàn)綠地比例減少、樓間距過近、日照陽光不足、小區(qū)內(nèi)道路狹窄、停車位置不足等諸多問題，從而影響居住區(qū)內(nèi)的生活環(huán)境與品質(zhì)。其次，裝修過程中油漆、涂料、膠及其材料中甲苯、甲醛等有害物質(zhì)的排放，建設(shè)過程中噪聲、粉塵的排放、大量建筑垃圾的廢棄、資源能源的消耗等現(xiàn)象也是當下建筑普遍存在的狀況。屋面漏水、墻皮脫落，甚至倒塌等嚴重的工程質(zhì)量問題，這些都困擾著我國綠色建筑發(fā)展。因此，綠色建筑是真正能與周邊環(huán)境相融合，合理使用資源和能源，與環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一并能提高生活質(zhì)量，延長建筑壽命且質(zhì)量合格的建筑。

　　二、綠色建筑評價體系的構(gòu)建

　　1.綠色建筑評價體系指標的建立。綠色建筑評價體系，是應用在綠色建筑整個壽命周期內(nèi)的一套明確的評價及認證系統(tǒng)，以一定的準則來衡量建筑在各個階段達到的“綠色”程度。本文通過建立一系列指標體系和綜合評價模型為綠色建筑提供具體清晰的標準，以指導和鑒定綠色建筑的發(fā)展水平。

　　綠色建筑評價指標建立的原則：

　　(1)可持續(xù)發(fā)展原則。推廣綠色建筑的最終目標是實現(xiàn)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，既要考慮到人們的需求，又不能傷害自然生態(tài)環(huán)境。指標要體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵。

　　(2)壽命周期原則。將綠色建筑整個全壽命周期作為考量的對象，涉及建筑發(fā)展的各個階段，做到準確合理的綠色評價。

　　(3)定量優(yōu)先原則。結(jié)合定性指標，盡量將定性指標轉(zhuǎn)化為可以量化的指標，用客觀的數(shù)據(jù)科學地評價，準確地反映出評價對象的“綠色”程度。

　　(4)可操作性性原則。評價體系中的指標要簡明清晰，數(shù)據(jù)獲取方便快捷，性能判斷要簡單明了，指標數(shù)量要適中，可以廣泛應用于各個區(qū)域，便于推廣使用。

　　綜合以上原則及分析國家頒布的《綠色建筑評價技術(shù)細則》和《綠色建筑評價標準》基礎(chǔ)上，為了更加全面地衡量綠色建筑不同發(fā)展階段所達到的“綠色標準”，本文按照綠色建筑整個壽命周期分為規(guī)劃階段、設(shè)計階段、施工階段、驗收與運營使用管理階段共四個一級指標，然后對應每個發(fā)展階段相關(guān)內(nèi)容又分為多個二級指標，一共22個，具體指標體系如圖1所示。

　　2.綠色建筑評價模型的構(gòu)建。

　　(1)主成分分析。主成分分析法也稱主分量分析法，旨在利用降維的思想，通過數(shù)學變換的方法將多指標問題轉(zhuǎn)化為較少的綜合指標的一種重要統(tǒng)計方法。它能將高維空間的問題轉(zhuǎn)化到低維空間去處理，使問題變得比較簡單、直觀，而且這些較少的綜合指標之間互不相關(guān)，又能提供原有指標的絕大部分信息。

　　本文利用綠色建筑發(fā)展的整個壽命周期構(gòu)建了22個數(shù)據(jù)指標，由于這些指標體系中涉及的變量較多，并且彼此之間存在一定的相關(guān)性，使得觀測數(shù)據(jù)會發(fā)生部分信息的重疊。因此采用主成分分析法提取能夠涵蓋較多信息量的較少主成分，降低變量維數(shù)，剔除重疊信息，突出數(shù)據(jù)變異的方向，最后歸納重要指標。將精練后的主成分指標賦以一定的客觀權(quán)重，構(gòu)造相應的綜合評價模型。

　　(2)綠色建筑評價模型的技術(shù)路線。綠色建筑評價指標體系是由大量的定性和定量的指標構(gòu)成的復雜體系，要從這些22個指標中得到主要影響因素，即確定主成分指標，然后根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)的計算得到客觀權(quán)數(shù)，進而建立綜合評價模型，得出最終評價結(jié)果。整個模型過程如圖2所示。

　　(3)指標的量化和評價的實現(xiàn)。首先明確各指標的重要性，并將其量化，獲得基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本文使用德爾菲法將各二級指標的重要性用5分法表示，按照 “幾乎不重要、不太重要、一般重要、很重要、非常重要”5個級別，并依次賦予分數(shù)1、2、3、4、5，將其發(fā)放給有關(guān)專家進行打分。由于這里采用專家打分法構(gòu)成原始數(shù)據(jù)，沒有單位之間的差別，直接可以利用。

　　一是求各標準化后指標兩兩相關(guān)系數(shù)，然后計算樣本數(shù)據(jù)的協(xié)方差矩陣即相關(guān)系數(shù)矩陣：

　　在確定綠色建筑綜合評價函數(shù)方程式基礎(chǔ)上，參考各指標的評價準則和行業(yè)標準，結(jié)合觀察法、問卷法、專家訪談法對某綠色建筑進行實地分析，得到待評價的綠色建筑的變量數(shù)據(jù);最后取各指標數(shù)據(jù)的平均值，帶入綜合評價函數(shù)等式中便可得到該綠色建筑的最終評價值，據(jù)此判斷該建筑是否符合綠色建筑基本標準。

　　現(xiàn)從60份有效調(diào)查問卷中獲得原始數(shù)據(jù)輸入spss統(tǒng)計軟件中進行綠色建筑綜合評價分析，得到相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果如表1所示。

　　從表1中，可以看到特征值大于1的主成分共有8個，累計貢獻率達到74%。而前5個主成分的累計貢獻率已達到54%，可以很好地概括所有信息，因篇幅限制，我們將采用前5個作為主成分來構(gòu)造綜合評價模型，根據(jù)前5個主成分的成分矩陣數(shù)據(jù)進一步計算得到該主成分的表達式為：

　　F1=-0.2X1+0.09X2-0.18X4-0.31X5+0.27X6+0.28X7-0.1X8-0.04X9

　　-0.29X10-0.28X11+0.01X12+0.26X13+0.45X14-0.15X15+0.21X16

　　+0.12X17+0.14X18+0.33X19-0.07X20-0.1X21+0.05X22

　　F2=- 0.08X1+0.32X2+0.07X3-0.28X4×4+0.354X5-0.21X6-0.34X7-0.31X8+0.05X9-0.16X10+0.12X11+0.05X12-0.05X13+ (下轉(zhuǎn)第176頁)(上接第174頁)0.05X14-0.23X15

　　-0.07X16-0.17X17+0.21X18+0.34X19+0.37X20+0.01X21-0.02X22

　　F3=-0.12X1+0.33X2+0.18X3+0.27X4-0.05X5+0.01X6-0.17X7+0.04X8

　　+0.37X9+0.14X10-0.15X11+0.18X12+0.29X13+0.07X14-0.08X15+0.1X16

　　-0.4X17-0.4X18+0.06X19-0.2X20+0.18X21-0.16X22

　　F4=-0.34X1+0.1X2-0.16X3-0.16X4+0.06X5+0.2X6-0.01X7-0.11X8

　　-0.06X9+0.24X10+0.28X11+0.32X12+0.11X13-0.08X14-0.01X15