民用建筑室内综合环境评价方案设计

赵 阳 鲍玲玲 赵 旭 荣雅静



民用建筑室内综合环境评价方案设计

赵 阳 鲍玲玲 赵 旭 荣雅静

（河北工程大学 邯郸 056038）

民用建筑环境是最重要的人居环境，对人居环境综合评价有重要意义，建筑环境综合评价是采用客观测量加主观感受对建筑环境多因素的综合评价体系，通过对西安某民用居室建筑环境进行客观测试和主观问卷，分别得出评价结论，再主客观相互结合得出民用居室环境多因素综合评价结论，提出一种评价等级并进行定量描述，最后得出一种可操作性强、通用且简便的综合评价方案和权重分配。

建筑环境；综合评价方案；民用建筑；主客观评价；权重分配

0 引言

室内环境对人们的生活质量和工作效率具有很大的影响，对建筑环境的评价有重要意义。建筑环境评价实际上就是按照一定的标准和方法对建筑环境质量给予定性和定量的说明和描述，也可以进一步确定建筑环境与人们所希望达到的理想的环境目标之间的关系，为保护和改善人居环境及自然环境，使其更符合人们生活和工作的要求[1]。建筑室内环境评价方案的设计与室内功能区划分、热湿环境、室内空气品质、光环境、声环境、文化内涵等因素有关，本文借鉴国内外建筑环境评价理论，基于一套普通的居室环境，分别从客观和主观得出评价结论，对主客观评价结果进行融合得出民用居室环境最终评价结论，最后设计出针对民用建筑环境的一种可操作性强、通用且简便的综合的评价方案。

1 建筑环境评价方法及标准

1.1 建筑环境评价方法综述

建筑环境评价方法要结合国家及国际相关评价指标和规范，针对特定建筑环境，测定室内空气成分和浓度做出客观评价，或者结合“可接受的感知室内空气品质”的主观评价，即表示“空气中没有已知的污染物达到公认的权威机构所确定的有害浓度，且处于该环境中的绝大数人（≥80%）没有表示不满”[2]。室内环境的评价存在着明显的模糊性和不确定性，为此吴硕贤、陈向荣提出了以层次结构评价因子模型为基础，利用多元统计分析法、层次分析法求权重；刘书贤以模糊数学为理论的模糊评价方法；以及根据灰色关联矩阵提供的丰富信息对室内空气品质进行综合评价[3-5]。以上各种方法有其各自特点，如灰色评价方法计算过程简单方便，能充分利用获得的信息，其结果直观可靠。在对其进行综合评价的时候要尽量的保证其客观性和有效性，同时还要遵循环境性能评价方法制定的原则，使得环境性能评价体系或标准具有科学性、时间性、相对性、现实性和地区差异性等特征[6]。

1.2 建筑环境评价标准

建筑环境评价标准作为建筑环境评价的依据，但目前我国尚未制定明确的全面的建筑环境评价标准，《民用建筑室内热湿环境评价标准》[7]介绍了民用建筑室内热湿环境的等级划分及评价方法、基本参数的测量条件及测点要求等主要技术内容，为建筑环境评价提供标准支撑。2003年《室内空气质量标准》、《室内建筑装饰装修材料有害物质限量》和《民用建筑室内污染物环境控制规范》与室内空气品质相关的标准也开始实施，要求建筑物工程验收时室内污染物浓度要满足规范的要求。

根据此标准对室内空气品质进行定量的客观评价，客观评价时直接采用建筑环境中检测到的空气污染物的种类和浓度，与国标规定的该种污染物浓度限值相比较，可以评价室内空气品质是否达到标准，常用式（1）：

式中，为某种污染物的摩尔浓度，mol/m3；为无量纲量，值越大，室内空气品质越差，当其小于1时，认为该空气品质可接受，该方法也适用于其他因素的度量评价。

2 民用建筑居室建筑环境评价

建筑室内环境评价方案的设计与室内功能区划分、热湿环境、室内空气品质、光环境、声环境、电磁环境、陈设物品及用具的设置、文化内涵、色彩搭配和材料质感等因素有关。通常认为影响建筑室内环境的因素有室内的热湿环境、空气品质、光环境、声环境和电磁环境等，对于民用建筑环境则主要关注的是热湿环境、空气品质、光环境、声环境。

被评价的建筑居室位于西安市某小区Ⅱ类建筑，该居室的建筑物外围护结构为钢混结构，共24层，进行调查及测试的居室位于第10层。户型为三室两厅一厨两卫，总面积112.6m2，方位为坐北朝南，进行测试的居室平面图如图1，建筑物周围还有相同建筑两幢，该建筑土建工程与2010年竣工交付使用，该业主于2012年装饰完工，2013年初迁居，现已被使用4年多。该建筑室外环境绿化面积较好，道路及路灯布局合理，建筑临街，昼间有交通噪音影响，该地区主导风向夏季为东南风，冬季为西北风，室外有风压可产生穿堂风，自然通风时热湿环境参照当地的气象参数，大气质量较差，冬季雾霾严重。

图1 居室环境评价建筑平面图

注：①为室内风机盘管（室内机）；②为室外风冷机组（室外机）

2.1 建筑室内环境客观评价

客观评价主要是依据可量化的指标与相关标准进行对照得出结论，根据以上相关规范及其测量方法、技术要求和评价标准对影响该居室环境中可量化因素进行综合评价。

（1）室内热湿环境及热舒适性

在热舒适环境中，影响人体热舒适感的主要因素是室内空气的温度和相对湿度、人体附近的空气流速、围护结构内表面及其他物体表面的温度。室内照明、人员和设备的散热散湿以及室外气象参数等内外扰量，通过对流、辐射和蒸发等换热形式与人体周围的空气进行热湿交换，进而影响人体热舒适感[8]。使用TSI 7525室内空气品质仪测试该居室的室内空气温度、相对湿度、空气流速，测试得该居室的空气热舒适参数见表1（测试时间为夏季某日12:00～15:00），测试时开启分体式空调机，设置温度24℃。

表1 居室的空气热舒适参数

若实测数据符合国家标准时计为1分，若数据未能符合国家标准时视为数据失效则计为0分，以下各因素均执行该计分方法，统计该环境的温度平均得分为1分，湿度平均得分为1分，空气流速平均得分为0.8分。

（2）室内空气品质

良好的室内空气品质有助于人体的健康、提高工作效率和舒适感[9]，影响室内空气品质的主要因素是室内空气污染物，其来源包括室内燃料燃烧、纺织品的纤维绒毛、吸烟产生的烟尘及有害气体成分、室内电器设施氧化释放的有害气体、室外侵入的飞灰、人或宠物的呼吸、新陈代谢排出的气体、室内装饰材料释放的气体、人类活动产生的废弃物、空调系统中可能沉积的灰尘和滋生的病菌等污染源，这些污染物随空调送风诱导在室内循环。使用TSI7525室内空气品质仪测试二氧化碳浓度；AM510防爆型数字式测尘仪测试粉尘浓度；甲醛浓度采用PPM400甲醛检测仪测量。测试该居室的空气品质污染物的参数，如表2所示。

表2 居室的空气品质测试参数

根据以上国家标准对室内空气品质进行定量的客观评价，室内空气品质平均得分为0.56分。

（3）室内光环境和声环境

室内适当的照度和亮度、光源合理的分布、光色、防眩光措施等因素影响光环境舒适度。室内照明电压的稳定性、照明用具的质量等也会影响人们的视觉环境。测试使用DL1076数字式照度计，测量时取室内2个水平面的照度平均值。

声环境的影响因素主要来自室外交通运输噪声、建筑施工噪声、公共场所噪声等噪声污染。使用AWA6218B型噪声统计分析仪，按《声学环境噪声测量方法》的规定测量室内声光环境指标如表3所示。

表3 居室内声光环境测试参数与室内声光环境质量指标限值参照

通过测量值和参考值的对比室内光环境平均得分为1分，声环境平均得分为0.4分，该居室的光环境更满足要求，而声环境中还不能满足要求，分析原因可能是中午室外影响较为严重。

2.2 建筑室内环境主观评价

建筑环境的主观评价是利用人的感觉器官进行的描述和评价，表达对不可量化性环境因素的感觉和环境对健康的影响。对民用建筑做主观评价也能反映出空气品质及人体的舒适度。问卷由同一位置的室内人员完成评价环境，对该居室的居住者和测试人员发放问卷，部分调查结果如表4所示。

表4 居室主观评价

对以上每一问题的评价等级设为5级（如很好、较好、一般、较差、很差，且分别赋值1、2、3、4、5，逆向问题则逆向计分），对评价统分，按式（2）得到主观评价的最后得分为3.83分。

2.3 客观评价与主观评价总结

对客观评价的各项因素进行平均，客观评价各因素计分规则为百分率1分制，为了统一再化为5分制后得分为3.76分，与主观评价结论相差不大，将舒适程度划分为非常舒适、舒适、较舒适、一般舒适、不太舒适、可以接受、非常差难以接受7级，其舒适度等级与得分对照按表5执行。

表5 舒适度等级与五分制得分对照表

因此客观评价与主观评价的得分都落在3.61～4.30内，故认为被评价的居室环境舒适。

3 民用建筑居室建筑环境评价设计

在对满意度评价调查问卷中设置了判断指标重要性的问题，“您觉得****对室内环境是否重要”，评价等级分为5级：很重要、较为重要、一般重要、不太重要、完全不重要（分别赋值5、4、3、2、1），对其统计排序如表6所示。

表6 主观评价问卷中指标重要性排序

调查统计发现，认为最不重要的因素与最重要的因素得分区间[，]=[14，42]划分为5个小区间，其重要性程度从弱到强分别以=1到=5之间的数字（精确到小数点后四位）表示，按等比例插值计算，如式（3）所示：

得到重要性程度x分别为5.0000、3.7143、3.0000、2.8571、1.5714、1.0000。

式中，为常数，表示权重因子；x表示分位数，在该建筑居室环境评价中按式（4）给出权重分配：热湿环境29.2%、室内空气品质21.7%、光环境17.5%、声环境16.7%、电磁环境9.1%、文化内涵5.8%。

据此权重对上述居室环境评价再进行校核验证，又因为该权重既包含主观因素又含有客观因素，所以用式（4）剔除主观后得到校核权重：热湿环境30.97%、室内空气品质23.00%、光环境18.58%、声环境17.70%、电磁环境9.73%，计算1-5得到5分制得分为3.68分，认为居室环境为舒适等级，与上述结论一致。

使用该方案对居室环境进行评价时一定要遵照相关标准进行测试数据，主观评价时应间歇避免触觉疲劳，上述方案可根据需要自定义影响因素及其权重，也可参考上述方案直接使用，对于每次评价一般需要校核，以保证可靠性。

4 总结

居室环境是民用建筑环境最普遍的形式，对人居环境可靠的定性评价能为人们改善家居环境提供理论保障，建筑环境综合评价方法是采用客观测量加主观感受对建筑环境多因素之间的综合评价体系，对西安某民用建筑居室环境进行主观问卷评价和客观测试评价并得出评价结论，再将主客观相互结合得出综合评价结论，设计了评价等级进行定量描述，最后得出通用综合评价方案和权重分配，案例中建筑居室综合环境评价较好，这种综合评价方法还为保障室内环境的正常运营提供线索，简单易操作。保持良好的家具居环境有助于家庭和睦，情感融合，工作学习有效，更有益于身心的健康，良好的居室环境也要靠业主自己的勤劳和创意维持。

[1] 黄晨.建筑环境学[M].北京:机械出版社,2007:352-371.

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

[3] 陈向荣,吴硕贤.基于主观评价法的现代剧场满意度评价——以广州大剧院和湖南大剧院为例[J].华南理工大学学报(自然科学版),2013,41(10):135-144.

[4] 刘书贤,朱智勇,张引,等.住宅建筑设计方案的模糊综合评价[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版),2000, 19(3):259-261.

[5] 李念平,朱赤晖,文伟,等.室内空气品质的灰色评价[J].湖南大学学报(自然科学版),2002,29(4):85-91.

[6] 喻李葵,张国强,阳丽娜.建筑系统环境性能评价方法研究[J].建筑热能通风空调,2004,23(4):6-10.

[7] 中华人民共和国住房和城乡建设部.GB/T 50785-2012，民用建筑室内热湿环境评价标准[S].北京: 中国建筑工业出版社，2012,10.

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

[9] 朱颖心.建筑环境学（第三版）[M].北京:中国建筑工业出版社,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

河北省研究生创新资助项目

赵 阳（1992.9-），男，硕士研究生，研究方向为建筑环境控制与节能，E-mail：zy_18700198554@foxmail.com

鲍玲玲（1982.2-），女，博士，副教授，研究方向为热湿传递及可持续能源利用研究，E-mail：lingling5934@163.com

2017-04-18