云南高校公共建筑绿色节能评价体系研究

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  摘要:根据高校公共建筑的特点以及云南的地域特征,本文构建由六大类二十六小类指标构成的云南高校公共建筑绿色节能评价体系。并采用APH层次分析法对高校公共建筑的绿色发展进行系统评价,根据评价结果进行等级划分,体现其绿色发展程度。应用此评价体系对云南大学图书馆展开实际评价,检验本文构建的评价体系的合理性,为高校公共建筑的绿色发展评价提供一定参考。
  关键词:公共建筑;绿色节能;评价体系;
  1 背景及目的
  1.1研究现状
  国外对绿色建筑的评价体系使用始于英国,是由英国建筑研究所1990年发表的BREEAM。BREEAM的评价对象涵盖建筑翻新、改造、运行以及可持续住宅。[1]随着 “绿色建筑”概念的诞生,世界各国接连开始建立了自己的绿色建筑评价体系。1993年加拿大制定了 BEPAC标准(建筑环境绩效评估标准),是其评估新办公楼和现有办公楼环境绩效的综合方法。LEED是美国绿色建筑委员会建立的绿色建筑评价标准,于2000年开始推行,主要用于指导商业建筑、办公建筑和科研建筑的设计。[2]评估对象类型多样,适用面广。更注重技术层面的系统化、运行功能的优化、建筑智能化等技术等问题。[3]项目设计开始到项目运营的全过程随着项目进行跟踪评价,采取一次性认证方式。其后,世界其他国家也发布了适合其本国的绿色建筑评估体系。[4]
  我国首次提倡建筑节能是在1994年发表的《中国21世纪议程》一文中贯彻的可持续发展思想,其后得到发展并对其提出了更高的要求标准和保障措施。1996年,中国香港率先建立了 HK-BEAM 体系,建立了具有地区针对性的绿色建筑评估体系。而后,随着建绿色筑的发展以及建筑能耗等方面的关注,绿色建筑评价体系的内容有所扩充发展。中国《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2006)于2006年首次发布,是我国对绿色建筑评价的标准体系,在这之后相继还发布了一些有关节能的规范性文件。《绿色建筑评价标准》( GB/T50378-2014) 是我国现行的绿色建筑评价标准,于 2015年发布实施。现行评价标准的对象包括居住类和公共类建筑,[5]缺少针对不同类型、不同用途的建筑而制定独立的评价标准。
  对比国内外的绿色建筑评价标准可知,我国公共绿色建筑评价体系已有较大发展,但仍有不足,尤其是针对高校公共建筑的绿色评价体系,更是缺乏。而高校公共建筑是教育建筑中一个重要的组成部分,属于能耗大户。因此,建立高校公共建筑的绿色评价体系势在必行。
  1.2存在问题
  (1) 我国目前针对高校公共建筑的绿色评价体系比较缺乏,更缺乏针对不同气候地区建立相应的不同标准。对高校建筑的绿色节能管理统一泛化,无法做到标准细化与精确评价,也无法完善对高校公共建筑绿色节能的监督管理。
  (2)目前存在的高校公共建筑绿色评价体系有待进一步深化。高校公共建筑的绿色评价除了对能耗进行评价,还应对建筑的适宜度、使用价值、可持续发展等方面进行评价。
  (3)目前已经建立的绿色评价体系多青睐于从人流量、能耗情况、建筑功能等维度进行分析,其分析的维度已经相对落后,不能完全适用于现代化的高校建筑。现代化高校,建筑功能更加多元,人员构成更为复杂,耗能因素更加多变,需要从更加细致更加分化的维度去分析。
  (4)现有的绿色建筑评价体系缺乏针对特殊情况下的评价。绿色建筑评价体系应考虑特殊情况下建筑的核心与附属功能,强调针对特殊情况的运行管理策略,针对突发事件的应急使用机制等。
  1.3研究目的
  我国的绿色建筑评价标准随着指标完善如今已得到较大发展,但由于某些原因评价体系仍存在一些不足。首先,云南地域具有一定的特殊性,云南省地处中国的西南方,位于东亚和南亚季风交汇区域[6],因此气候条件复杂多变云南的建筑地域性很强,而该体系缺少对地域经验的提取,更侧重于建筑能耗的定性評价。其次,由于高校大型公共建筑建筑功能较丰富,区别于其他建筑[7],如活动场馆、图书馆等公共建筑更加注重校园文化性与地域规划性,同时对使用功能的和其功能的复合化等因素有特殊要求,这就导致了现状评价体系的不适用。随着社会的经济的提升和文化内涵的扩充,创新匹配更加适合的绿色建筑节能体系的工作显得更加迫切,本文旨在构建适应云南高校公共建筑绿色节能评价体系,定性定量客观科学地评价云南高校公共建筑绿色节能系统,以促进云南高校公共建筑绿色发展。
  2 高校公共建筑节能评价体系的构建
  2.1评价原则
  高校公共建筑的节能评价必须要能真实反映出建筑的实际情况,由此构建高校公共建筑节能评价的原则如下:
  (1)符合法律法规和行业标准,体现科学性与合理性。评价体系应符合国家颁布的绿色建筑评价标准,指标体系要能够客观、真实地反映建筑的能源利用情况。
  (2)符合高校公共建筑能耗特点,体现适用性与可行性。高校内公共建筑是科研、学习的集中教学场所,与其他各类建筑存在显著差异,因此评价体系应具有明确指向。
  (3)符合建筑绿色发展及节能的未来发展趋势,体现系统性与层次性。合理组织评价体系的各个层次,在不同层次上设置相应的指标,使得评价体系满足系统性强,针对性强的特点。
  2.2评价指标
  根据评价的总目标和决策方案,APH层次结构一般可以分为目标层、准则层和指标层。[8]本文采用APH层次结构将高校公共建筑绿色发展作为目标层,将绿色室内环境、可持续发展场址、绿色材料与能源、绿色服务、绿色回收、绿色监管作为准则层统揽绿色建筑评价的核心内容;将室内空气质量、声学性能、采光和视野、通风和换气、运行效率、运行能耗、生态环境营造、与周边环境的协调、设施共享、基础设施荷载、场地与交通的接驳、绿色系统效率、节能设备、低排放材料(涂料和涂层、粘结剂和密封剂)、节水设备与漏水检测、自助设备、工作人员服务情况、使用者满意度、建筑废弃物管理、垃圾箱分布、垃圾分类、节能管理规定、节能宣传标语设置、人员巡逻情况作为指标层。整个评价指标体系共计26个指标,如表1所示。   准则层的绿色室内环境、可持续发展场址、绿色材料与能源在高校公共建筑绿色发展中承担着至关重要的作用,因此这三项赋分占比最高,为该评价指标体系核心部分。而绿色服务、绿色监管和绿色回收更贴切的反映了高校公共建筑的实际功能,为该评价指标体系的辅助部分。指标层是准则层的下设,结合绿色建筑评价标准和高校公共建筑特点设置了各分项指标,并根据其相对重要程度赋予各指标不同的分值。
  2.3评价方法
  考虑到各指标的重要度、影响力以及指标层的划分,本评价采用AHP层次分析法。此类方法为主观赋值法,通常需要由评价小组打分或问卷调查的方式,得到各指标相对重要性的分值。再利用专家打分的数字的相对大小信息进行指标的权重计算。[9]最后根据专家打分的分值以及权重值的乘积得出最终结果,用以评定高校公共建筑绿色发展等级。
  在本研究评价中,邀请公共建筑的绿色建设以及评价等方面的相关专家成立评价小组,人数5-10人。同时根据图书馆使用者使用情况,组织不少于80%的图书馆使用者填写问卷,反映图书馆绿色服务、绿色监管与绿色回收情况。绿色室内环境、可持续发展场址、绿色材料与能源的分值由专家打分所得;绿色服务、绿色监管与绿色回收准则层的分值由专家打分和使用者打分按1:1构成。此外由志愿者报名成立8-15人的监督小组。
  根据高校公共建筑的评价指标体系的指标层各指标的重要程度,评价小组的专家首先要对指标层进行指标相对重要程度的矩阵判断,得出各指标的权重,这样更具有针对性的反应不同地区实际情况。专家小组再对高校公共建筑进行实地调查研究,评价小组专家针对建筑进行各指标打分。其中绿色服务、绿色监管和绿色回收的分数由专家打分和使用者打分1:1组成。打分完成后计算指标层各指标的算数平均值,然后将计算出来的指标加和得到的准则层分值与各自的权重相乘,即为准则层各指标的最终得分。最后将准则层的各得分值相加即为评价高校公共建筑绿色发展的总分。
  2.4计算程序及方法
  评价的结果应分级判定,高校公共建筑绿色发展的等级主要用于描述各建筑绿色发展情况。本文根据评价打分的结果将高校公共建筑绿色发展程度划分为优秀、好、通过和不及格四个等级。划分出的高校公共建筑建筑绿色发展评价结果的等级,具体如表2所示。
  根据专家打分法以及问卷调查的结果,具体步骤如下:
  首先根据专家对评价指标体系的打分构造判断矩阵。评价小组对各准则的相对重要性进行比较由此构造判断矩阵。[10]由此得出各准则层的指标权重;
  一致性检验。一致性检验衡量构建的判断矩阵的评价结果的一致关系。随着一致性指标的值增加,矩阵的一致程度随之降低,两者呈现负相关关系。将一致性指标与随机一致性指标进行对比,当随机一致性比例小于0.1时,符合接受的范围,值大于0.1时需要重新调整矩阵的赋值;[11]
  计算指標的平均值。去掉指标层专家打分的最大值和最小值,计算专家评价小组对指标层内同一指标打分Xi(i=1,2…n)的算数平均值(其中涉及绿色服务和绿色监管的分数计算专家打分和使用者打分的算术平均值);
  
  计算指标层各指标的最终得分值分别将各指标的打分平均值乘以各指标的权重系数得出指标的最终分数;
  计算目标层的得分值。将指标层所知有指标的最终得分相加得出图书馆绿色发展的得分。
  
  根据上述计算的目标层与表2进行比较,得出高校公共建筑绿色发展评价结果的结果。
  3 评价实例与分析——云南大学图书馆
  云南大学图书馆位于云南大学呈贡校区的中心地带,毗邻桦苑学生住宿楼和经济学院学院楼。建筑于2014年8月建成落地,是云南大学呈贡校区的一所标志性建筑物。这座建筑以中庭的穹顶为中心,将室内空间划分为多个功能分区,提供了供个人学习或资料查阅的空间以及小组讨论、朗诵的协作空间。东区和西区为主要学习空间设置了电源和桌灯,方便使用,建筑内网络全覆盖。
  表3 云南大学图书馆
  地点 云南大学呈贡校区
  方案和版本 图书馆建筑绿色发展评价模型
  认证阶段 最终认证
  评分 好
  总体得分 17.22
  建筑设计公司 中国西南设计研究院有限公司
  根据上述评价原则以及评价方法指标体系,选取云南大学呈贡校区图书馆进行实例分析与评价。首先组建评价人员队伍。邀请图书馆、环境与艺术设计、建筑与规划相应专业的6位专家组建专家评价小组;同时由图书馆公众号发放图书馆使用情况的问卷组织使用者填写,收集使用者对绿色服务方面的满意程度,再组织10个志愿者成立检查小组,保证评价结果的公平公正。其次构建权重体系。提前一周发放图书馆的建设情况等基本资料以及构建的公共建筑绿色发展评价模型给评价小组,评价小组经过商讨后决定对于云南大学图书馆来说评价模型中各准则的相对重要程度来确定权重。最后组织评价小组的专家对云南大学图书馆展开为期两天的实地调研,依据图书馆绿色发展评价表对各指标打分,计算汇总得出最后的分值。
  从表4可知,根据指标的相对重要程度得出的准则层权重中,绿色材料与能源的准则层的指标最重要;绿色室内环境与可持续发展场址准则层的指标比较重要;绿色回收准则层的指标一般重要;绿色服务和绿色监管准则层的指标比较不重要。此结果与高校公共建筑绿色发展评价体系的最高值赋分吻合,针对云南大学图书馆一致性较好。
  从表5可知,云南大学图书馆的绿色发展评价的最终得分为17.22,与表3对比后可知云南大学图书馆绿色发展等级为好,处于中等绿色发展水平,距离绿色图书馆还有改进空间。在准则层的指标中,评分最高的的是绿色室内环境,这与实际建设与使用情况相符。评分最低的准则层为绿色监管,因此在图书馆绿色发展中不仅要注重材料与能源等刚性指标的选择与控制,也要注重监管与服务等方面。这与目前高校公共建筑的现状比较相符,因为高校公共建筑对于节能减排的监管和服务比较欠缺。   4 结语
  由于高校公共建筑、云南地域等特殊性导致了现状评价体系的不适用,本文根据云南气候特点与高校公共建筑能耗特点建立了云南高校公共建筑绿色节能评价体系。本评价中邀请公共建筑和绿色建设以及评价等方面的相关专家成立评价小组,根据高校公共建筑的评价指标体系的指标层各指标的重要程度求得权重值。同时由图书馆公众号发放问卷组织使用者填写,收集使用者对绿色服务方面的满意程度,综合计分分析了云南大学图书馆绿色发展等级。一方面,构建的高校公共建筑节能评价模型反馈了高校公共建筑绿色发展等级,依据建筑未来的发展趋势在不同层次上设置相应的指标,评价体系系统性强,针对性强;另一方面,考虑了建筑、地域特殊性,提高评价结论的精确性,定性定量客观科学地评价云南大学图书馆绿色节能系统,促进云南高校公共建筑绿色节能评价体系发展。未来,高校建筑设计需要各方面的创新与完善,努力建设地域性、文化性、时代性和谐统一的可持续发展绿色校园。
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  作者简介:李银凤(2000-),女,汉族,云南大学城乡规划专业2017级本科生。
  基金项目:云南大学大学生创新创业训练计划项目(项目编号:202004110)
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