丁晓欣,路文达
(吉林建筑大学 经济与管理学院,吉林 长春 130000)
全球变暖、空气污染和资源枯竭迫使建筑业面临巨大挑战。同时,它也带来了很多机会。在这些机遇和挑战的夹缝中,绿色建筑应运而生。
我国绿色建筑的发展仍处于起步阶段,消费者绿色意识仍需引导,随着我国建筑业的发展,一系列的经济、环境等问题不断出现,绿色建筑的可持续发展成为了我国尤为重要的研究课题,本文就基于“压力-状态-响应”概念框架构建绿色建筑可持续发展指标体系,并对其进行定量分析,对当地绿色建筑的发展水平做出评价。
绿色建筑的重点在于与自然的协调发展,它是“可持续发展建筑”的代名词,绿色建筑也称之为生态建筑、可持续建筑等,是一个比较复杂的概念。绿色建筑的可持续发展是我国可持续发展道路上的重要一部分,其不是一个简单的一般性建筑问题,也不是一个简单的城市建设和经济问题。它是将自然、生态、社会、经济等因素结合起来,创造出与自然和谐共处的建筑。绿色建筑不仅要满足当代人的不同需要,而且不能破坏后代人满足自身美好生活需要的发展方式。
绿色建筑基本内涵是节约环保、健康舒适、自然和谐、低能高效、耐久适用。其可持续发展原则是以下几方面:(1)整体优化原则;(2)以人为本原则;(3)经济型原则;(4)科技性原则;(5)自然和谐原则。
综合而言,绿色建筑可持续发展可以体现为以下几点:(1)绿色建筑可持续发展的核心是与自然和谐共生;(2)绿色建筑的发展涉及诸多方面,要从社会、经济、人口、自然、资源、环境等方面和谐全面的发展;(3)以生态环境平衡、人与自然和谐共处为前提,在绿色建筑发展中遵循大自然和人类社会的发展规律;(4)绿色建筑的发展不能以损害未来人口生活环境为代价。
发展绿色建筑的目的是应对能源、环境和气候变化的挑战,最大限度节约资源,建成与自然和谐共生的建筑。发展绿色建筑应当以节约资源、保护环境、健康适用三个方面同步推进,建成以自然和谐共生的生态建筑为目标,这就需要一个能将复杂问题明确化的指导方法,而“压力-状态-响应”概念的框架就提供了较好的研究工具。
人类的社会活动对大自然整体环境和资源之间不断相互作用,人类从自然中获取发展所必须的物质、能源、空间等,以此改变了自然环境和资源,而这些变化又反作用人类系统,人类又对此变化做出一系列的措施,企图实现人类与自然长期的和谐发展。如此循环往复,构成了“压力-状态-响应”关系。PSR模型突出了它们之间的内在联系,其中压力指标主要是指人类活动对自然环境造成的影响,反应人类活动对大自然的负荷。状态指标主要是环境、资源和自然的现状,反映的是一种趋势。响应指标主要是指社会或者个人采取的一些措施。
图1 基于PSR模型的绿色建筑可持续发展系统分析
“压力-状态-响应”概念模型反映了一种因果关系,社会的进步和发展对自然环境和资源产生了一定的压力,这种压力驱使人们改变以往的传统建筑模式,国家也因此出台绿色建筑相关激励优惠政策,建筑企业也开始建造绿色建筑来响应这一状态。基于此,本文运用PSR模型构建绿色建筑可持续发展指标体系,体现出绿色建筑的的内涵。基于PSR模型的绿色建筑可持续发展系统分析框架见图1。
要建立个多个角度、科学的绿色建筑可持续发展指标体系需要遵循以下原则。
(1)系统化和层次化相结合
要全面地反映绿色建筑发展的不同方面,还要反映出各因素层的客观性,而且要避免指标之间的重复,对不同指标进行归类,使指标结构体系清晰明了。
(2)科学性和可操作性相结合
绿色建筑可持续发展指标要科学地反映出绿色建筑的本质和其发展特点,而且各指标要具备一定的可操作性。
(3)系统性和典型性相结合
该体系作为一个整体,包含很多的相关指标,因此不能够完全列出所有的指标,但是所列指标要能够反映该指标体系的特征和一般状况,故选取的指标要具有代表性,且避免指标之间的重复。
(4)相对独立性原则
指标的选取应相对独立,不能相互解释。
绿色建筑可持续发展指标体系可由压力、状态、响应三大指标构成,该模型基于科学发展观构建的因素层回答了“出现了什么”、“为什么出现”、“政府和企业应该怎样做”这三个问题。
(1)因素层的状态回答了“出现了什么”的问题,该因素对应下的指标反映了我国绿色建筑的现有状态和绿色资源的现有状态;
(2)资源与环境压力能够回答“为什么出现”,该因素对应下的指标衡量了资源环境压力的标准和程度等;
(3)政策和科技响应回答了“怎样做”,该因素下的指标体现了政府和企业对绿色建筑的推行力度和财政补贴力度等,以此来响应所处的压力。
综上在把握构建原则的基础上筛选出对应的指标即可。绿色建筑可持续发展指标体系见表1。
表1 绿色建筑可持续发展指标体系及其对应权重
层次分析法是将需要解决问题的有关因素分为目标层(最高层)、准则层(中间层)、因素层(中间层)、方案层(最底层),在此基础上进行定性和定量分析的决策方法。模糊综合评价分析方法可以将模糊不确定因素进行量化,从而按照模糊数学的隶属原则进行评价,模糊综合评价结果在信息的质量上有优越性,故得到了广大研究者的广泛应用。
通过咨询资深专家,并结合所构建的指标体系,采用1-9标度方法,先对准则层对目标层进行对比,形成如下判断矩阵:
每一列归一化后近似响应权重公式为
代入数据得到上述矩阵λmax=3.02
为避免专家对矩阵赋值的主观性,接下来进行一致性检验,若通过一致性检验,则判断矩阵是合理的。
(2)随机一致性指标:RI,通常有实际经验给定,可查表获得数据。
计算该矩阵的CR=0.017<0.1,故可以继续分析判断矩阵。
同理计算因素层对准则层指标的权重如下:
WP=(资源压力,环境压力)=( 0.216,0.432)
Ws= (现有绿建状态,绿色资源状态)=(0.1018,0.0204)
WR= (科技响应,政策响应)= (0.1724,0.0575)
同理计算指标层对因素层指标的权重如下:
WP1=(单位建筑面积耗能, 能源消耗总量,土地资源利用率)=(0.5105,0.3893,0.1001)
WP2=(单位建筑面积碳排放量,环境空气达标率,人均居住用地面积)=(0.7313,0.1192,0.1495)
WS1=(节水率,节电率,节能率,节地率)=(0.1585,0.1715,0.3885,0.2814)
WS2=(可在再生能源利用率,建筑容积率)=(0.8333,0.1667)
WR1=(高新技术应用比重,科研经费支出,整体能源转换效率)=(0.2341,0.1865,0.5794)
WR2=(绿建补贴力度,信贷优惠力度,绿建评价体系)=(0.4429,0.3873,0.1698)
各层权重见表1。
绿色建筑可持续发展指标评价的主要因素就是以上提到的六个方面,故确定模糊综合评价的因素集就是S={资源压力,环境压力,现有绿建状态,绿色资源状态,科技响应,政策响应}。
根据模型中评价决策需要,将评判等级分为四个等级,分别是E={E1,E2,E3,E4}={优秀,良好,中等,差},假设这四个等级的分值分别是 a,b,c,d 然后由专家组对该地区绿色建筑可持续发展指标进行评判打分,有评判结果构造出各因素的评判和模糊矩阵。记第i个指标层的评判为(ri1,ri2,ri3,ri4)(i=1,2,…,m),则相应的因素层的模糊评价矩阵为
带 入 数 值 有 FPi=(a,b,c,d)*VPi;FSi=(a,b,c,d)*VSi;Fri=(a,b,c,d)*Vri,可 由 此分值判定其等级。
式中:i=1,2。故三个准则层的模糊评价矩阵为:
则相应的评语向量为:
带入数值有 FP=(a,b,c,d)*VP;FS=(a,b,c,d)*VS;Fr=(a,b,c,d)*Vr,
最后计算总体评价指标V=W*R=(V1,V2,V3,V4)
带入数值有 F=(a,b,c,d)*V
此时就能判断出整体等级。
从我国绿色建筑发展的实际情况来看,不同的地区由于经济、资源等条件的不同,发展的层次有所不同,上述指标体系只是总体的从宏观角度对绿色建筑可持续发展指标评价的一种思考。本文旨在对绿色建筑可持续发展指标进行定量分析,首先利用“压力-状态-响应”概念模型来确定其影响因素,使得各指标具有一定的科学性客观性等,再利用层次分析法确定各影响因素的权重,使得评价结果更具有逻辑性和实用性,最后利用模糊综合评价分析法对其进行整体评价,得出其等级范围。该体系可用于评价各地区绿色建筑可持续发展的水平,这样定量分析可以更直观地反映其发展状况,从而说明当地绿色建筑可持续发展的水平和状况,为其日后绿色建筑的发展提供理论指导依据。