装配式建筑施工阶段绿色度评价

郑吉星，田杰芳，张靖

(华北理工大学 建筑工程学院，河北 唐山 063210)

0 引言

每年我国城市生产的垃圾总量中有近四成是由建筑业产生的[1]，建筑业的传统生产方式也造成了严重的环境污染和资源浪费，伴随着社会节能减排意识的日渐增强，国家也对环境保护和资源节约提出了新的要求，建筑业的转型升级势在必行。国家在“十三五”规划里提出进一步关于建筑行业深化体制改革的发展方向，推动建筑业现代化，促进新型建筑生产方式的发展。

装配式建筑在我国建筑业的结构升级和产业调整中具有广阔的前景，装配式建筑的发展使得建筑领域的生产方式产生了巨大的变化，它不仅具有生态节能、绿色环保以及可持续发展的优势，还可以将工业化生产的先进模式引入建筑领域，装配式的生产方式能够降低对环境的影响程度，符合党的十八大以来的“五位一体”总体布局中生态文明建设的要求，因此，装配式建筑的推广势在必行。但由于装配式建筑的施工方式与传统建筑不同，工程情况也存在较大的差别，构建统一的绿色评价标准有助于提升装配式建筑的绿色化程度。

“绿色度”是指为衡量产品对环境的影响而设定的特定指标[2]。目前国内没有统一的定论，但最早的是在绿色制造领域相关研究中出现的这个概念，周胜[3]在研究中阐述绿色和绿色度之间的关系中时认为“绿色”是指与环境之间的关系的概念，而“绿色度”是衡量其产品符合环境友好的量化指标，指的是产品在生产、使用和回收阶段对环境保护的满足程度。程凯[4]等学者认为绿色度是衡量产品在全寿命周期内对环境的友好度，其中资源保护、能量输入和能量输出是其重要的衡量标准。

在建筑中引入绿色度的相关概念解释“绿色度”是指建筑在生产、建造、使用全过程中对环境的友好程度，也是衡量建筑是否符合环境保护特性的尺度[5]。装配式建筑的绿色度就是指装配式建筑在设计、生产、建造和运营中的绿色化程度和对环境的友好程度，因此评价装配式建筑的绿色度，需要综合评价多个维度和多个指标，以反映装配式建筑在各个阶段中的绿色度，为建筑的绿色升级提供理论和数据的支持。

目前，国内外专家学者对建筑绿色度运用了不同的方法去评价，Seongwon[6]构建了一套关于建筑物在从其建设到拆除整个过程中产生的CO2排放量模型，用来分析其对环境的影响程度；Scott[7]将建筑的资源节约和能源重复使用以及房屋寿命等作为评价指标去衡量建筑的绿色度；陈剑飞[8]从生态经济的水平、运营能力、社区协调度及制度绿色性方面建立绿色度评价模型评价寒冷地区建筑的绿色度；李万庆[9]建立了基于灰色关联度分析法的绿色施工评价模型，为绿色施工提供量化的指标和参考标准；程凯[4]结合定性定量方法在关于生态经济、社区文化、运行机制和绿色标准4个方面评价建筑的绿色度；陈伟亚[10]运用施工管理、环境保护、资源利用和节约3个目标衡量施工阶段的绿色度，评价施工阶段的绿色性；黄璐[11]结合DAGF算法从资源、技术、文化和管理4个方面对商业建筑进行绿色评价。

上述学者运用各种方法构建模型对建筑的绿色度进行评价，其方法主要集中于对建筑的绿色性能进行评价，但对于装配式建筑的绿色度系统性评价相对较少，完善装配式建筑的绿色度评价符合建筑业产业转型升级的需要。该研究根据相关评价标准和工程实践对装配式建筑在施工中的特点去构建评价指标体系，结合实际案例实现定性与定量结合，并验证评价模型的可行性，为装配式建筑的施工方案的构建提供新思路。

1 绿色度评价体系构建

1.1 评价指标建立的原则

选取装配式建筑施工阶段绿色度评价指标时要符合全面性的原则，综合考虑装配式建筑和绿色建筑以及施工评价标准等多方面元素；符合科学性原则，以科学性构建综合评价指标准确反映装配式建筑施工阶段的绿色度；符合可操作性原则，由于涉及的因素较多，应选取简单明了的指标衡量其绿色度，如百分率、效率比等，这样的指标在量化和评价中具有实际推广和应用的意义。

1.2 确定评价指标及其权重

以装配式建筑与绿色建筑评价标准为切入点，根据《绿色建筑评价标准》和《建筑工程绿色施工评价标准》，结合当前国内绿色施工管理和施工技术水平以及建筑工程绿色施工相关标准、规范的内容，分析建筑工程绿色施工评价指标体系，包括节材与材料资源利用，节能与能源利用，节水与水资源利用，节地与土地资源保护和施工环境保护等，确定装配式建筑在施工阶段应关注“节材”、“节能”、“节地”、“节水”和“环境保护”等因素，构建评价标准如表1所示。

邀请装配式建筑领域内知名专家学者共15名，对装配式建筑在施工阶段的绿色度指标依次进行评分并归一化处理得到的分数，构造判断矩阵。

通过对判断矩阵的一致性检验，由一致性指标与一致性指标的比值得到权衡因素中的一致性比率。对进行检验，若，则通过检验；反之，继续调整矩阵直至满足条件[12]。

综上所述，计算得到指标体系的各指标权重如表1所示。

表1 装配式建筑施工阶段绿色度评价指标

1.3 构建模糊综合评价模型

(1)构建评价集

评价集是评审人关于评价对象在各层次指标中的评价结果的总和[13]。评价中对于装配式建筑在施工阶段的绿色度进行划分等级，将其分为5级，具体的评价集为：

v=(v1,v2,v3,v4,v5)={优，良，中，及格，不及格}

等级从优到不及格的得分依次为5分、4分、3分、2分和1分。

(2)构造隶属度矩阵

挑选具有丰富工程经验的专家和国内装配式建筑领域的学者组成评审团，将单因素进行评价，对U中元素进行评价并整理结果，得到U×V的隶属度矩阵R：

(1)

其中，rij反映了影响元素i对评语j的隶属度。

(3)模糊综合评判

依据评价结果，将各层次和隶属关系依次评判。用主观权重赋权法中的权重集W与模糊评判矩阵R构建模型：

T=W×R=(t1,t2,…,tm)

(2)

(4)综合评价

评价完各个因素以后，将各层次和隶属关系依次评判。由于单因素评价结果对应下一级的低层次多因素综合评价，这种评价层次得到多级的综合评价体系。通过模糊矩阵的评测得到评分结果,将评价因素的权重与模糊评价矩阵相乘，得到模糊综合评价的结果。

B=W×T

(3)

(5)确定绿色度

计算综合评分值：S=BTV

根据得到的综合评分，通过隶属度计算，得到装配式建筑施工阶段绿色度的结果。

2 实例分析

长春万科柏翠园项目，建筑面积29.13 km2，共10栋楼，5栋7层，5栋11层，项目总投资23 394.19万元。该项目是“长春市首栋住宅产业化试点工程”，并达到全国住宅产业化领域的先锋，使用装配式剪力墙框架体系，具有节能减排和产品设计-生产-装配一体化的特点，缩短施工周期，优化施工管理，节省施工场地，减少资源浪费，符合四节一环保的绿色建筑标准。

(1) 组织20位装配式建筑领域内的权威专家对项目绿色度评价指标体系的指标元素进行打分，得到评价结果如表2所示。

表2 项目单因素评价的打分结果统计表

(2)构造二级指标判断矩阵Ri

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(3)单级综合评判Ti=Wi×Ri

则，

T2=W2×R2=(0.194,0.333,0.298,0.025,0.025)

T3=W3×R3=(0.324,0.249,0.291,0.045,0.045)

T4=W4×R4=(0.276,0.350,0.279,0.031,0.031)

T5=W5×R5=(0.316,0.406,0.188,0.016,0.016)

(4)高层次的综合评判B=W×T

=[0.259,0.325,0.280,0.032,0.032]

(5)求项目绿色度

项目综合评分为：S=BTV=[0.259,0.325,0.280,0.032,0.032]T×[5,4,3,2,1]=3.531

该项目绿色度约为71%，绿色度为良。

3 结论

(1)利用主观赋权法确定装配式建筑在施工阶段的指标权重。经比对指标的权重，确定施工方法管理的比重较高，应加强装配式建筑施工中对于施工方法管理的投入以提高施工的先进性。

(2)在装配式建筑绿色度评价中，注重环境保护和节约资源并循环利用资源的同时，重点关注施工现场管理和运营管理，增加装配式建筑施工阶段的绿色度。对长春万科柏翠园项目进行绿色度评价，为装配式建筑的绿色施工提供新思路，证明该绿色度评价体系具有可行性。