建筑学中绿色建筑设计方案的综合评价研究

摘 要：本文以我国绿色建筑设计方案为研究对象，通过对其核心指标的剖析，并以典型案例为例，构建一种具有科学性、可操作性强的绿色建筑评价体系，为我国绿色建筑的发展与普及提供理论依据与技术指导。

关键词：建筑学；绿色建筑；设计方案；综合评价

1 前言

在全球环境保护意识不断增强以及可持续发展理念深入人心的背景下，绿色建筑作为一种能够显著减少能源消耗、降低环境污染并提升居住舒适性的建筑模式，已经成为建筑学研究的一个重要方向。对绿色建筑设计方案进行综合评价，不仅有助于甄选最佳方案，同时也促进了绿色建筑的进一步发展。

2绿色建筑的概念与特点

2.1绿色建筑的概念

绿色建筑是指在建筑全生命周期中，全面节约各类资源（如节能、节地、节水和节材），并致力于环境保护和减少污染的一种设计理念。它的主要目标在于创造健康、实用且高效的使用空间，促进建筑与自然环境之间的和谐共生。这一理念要求在建筑的规划、设计、施工及后续的运营维护过程中，始终遵循绿色与可持续发展的原则。

2.2绿色建筑的特点

从节能环保角度看，绿色建筑运用了先进的节能技术和装备，实现了对能源的高效节约，也实现了对可再生能源的大规模使用，从而减少了对传统能源的依赖。在资源利用方面，通过对用地进行科学合理的规划，提高用地利用率；对供水系统进行了优化设计，实现了节约用水以及回收水的目标。另外就是要有一个健康、舒适的室内环境，要通过改善设计方法来确保通风效果好，获得充足的自然光，同时还要有较好的空气质量。在进行绿色建筑设计时，也要注重与周边自然环境的协调，以达到建筑与自然风光的和谐。

3绿色建筑设计方案综合评价指标体系的构建

3.1评价指标选取原则

科学性原则：确定指标时需依据科学理论，确保指标能够客观、精确地反映绿色建筑的特点与性能，避免主观判断和片面评价。科学的指标体系为绿色建筑提供了可靠的评估基准，并引导其向更科学的方向进步；全面性原则：指标体系应当覆盖绿色建筑的所有关键方面，比如能源的有效利用、环境影响的正面作用、资源的高效利用及经济效益等。建立一个全面的指标体系有助于多角度评估绿色建筑的表现，确保没有忽略任何重要环节，从而为整体优化提供完整的参考；可操作性原则：所选定的指标应当便于量化和计算，并配有明确的操作程序。只有具备可操作性的指标才能在实际操作中得以执行，为绿色建筑的评估与改进提供有力工具；动态性原则：鉴于绿色建筑技术的持续演进，指标体系也应随之更新和完善。这有助于确保指标始终符合最新发展趋势和技术要求，及时反映出绿色建筑领域的变革和新需求，为绿色建筑的长远发展提供科学依据。

3.2评价指标体系的内容

3.2.1能源利用指标

能源利用指标覆盖了建筑内的多个关键区域，其中单位面积能耗反映了建筑物总体的能源使用密度，涵盖了办公区域、住宅单元等多个功能分区。通过对单位面积能耗的分析，可以明确不同区域的能源消耗状况，从而为实施节能措施指明方向。空调系统的能耗在现代建筑中占据相当大的比例，其效率受制于设备性能及运行管理方式。此外，照明系统的效能也不容忽视，优化的设计能够大幅度减少能耗。可再生能源的应用比例则衡量了太阳能、地热能、风能等替代能源在总能源消耗中的份额，体现了绿色建筑的可持续性，并减少了对常规能源的依赖。

3.2.2环境影响指标

二氧化碳排放量是评估建筑运行过程中产生的碳足迹的重要指标，建筑的能源消耗会释放大量的二氧化碳，对全球气候变化造成影响，因此监测并控制其排放量有助于制定有效的减排策略。水质污染则着眼于建筑排放的废水对周围水体的影响，未经妥善处理的废水排放可能会污染当地的水环境。另外，固体废弃物的数量统计了建筑施工和日常运行过程中产生的废弃物总量，妥善管理和处置这些废弃物对于减轻环境负担至关重要。

3.2.3资源利用指标

在绿色建筑资源利用指标中，“中水利用率”作为资源节约的重要指标之一，指的是建筑单位面积用水量与再生水利用情况的结合指标。具体而言，中水利用率包括两个方面：一是单位面积用水量，即在建筑单位面积上实际消耗的水量，反映了建筑对水资源的需求密度；二是再生水利用率，指建筑通过收集、净化和回用中水（即经过处理后可重复使用的水源）以替代部分自来水。该指标意在推动绿色建筑充分利用有限的水资源，通过减少新鲜水资源的需求，达到节水的目的。

中水利用率高低直接影响建筑的水资源使用效率，在绿色建筑评价中至关重要。其提高不仅能有效节约水资源，还可以降低污水排放量，减轻对自然水体的负担。为了提升中水利用率，绿色建筑可以采用雨水收集系统、污水处理和循环利用技术，从而在单位面积内实现更高的水资源循环利用效率。这一指标的优化有助于建筑在运营过程中减少对外界水资源的依赖，成为一种环保且可持续的用水模式，进而推进绿色建筑的可持续发展。

3.2.4室内环境质量指标

室内环境质量指标主要包括室内空气质量、热舒适度和光照环境等方面。这些指标旨在通过对建筑内空气的清洁度、温湿度条件、光线质量的综合评价，保障居住者的健康与舒适性，提升整体生活与工作环境的质量。

在室内空气质量方面，重点关注有害气体（如甲醛、苯等）的浓度控制和新风系统的运行效果。优质的室内空气不仅需要通过使用环保材料、减少污染源来实现，更需要良好的通风系统，以确保污染物能及时排出，保持空气清新流通。

热舒适度是通过调节室内温度、湿度和空气流速来实现的。建筑设计中需考虑到不同季节和气候条件下的热舒适性，确保无论是炎热夏季还是寒冷冬季，室内温湿度都能在适宜范围内。通过高效的隔热、保温材料，以及智能温控设备的使用，可以实现更高的热舒适性，减少对空调等设备的依赖。

光照环境则评估自然采光的充足度和人工照明的均匀性，确保室内有良好的光线条件，既能满足日常工作和生活需求，又能减少人工照明的能耗。绿色建筑在设计时，常通过合理的窗户布局、遮阳系统以及高效的照明设计，确保不同区域的光照适度，以保护视力、提升室内空间的明亮感与舒适性。

3.2.5经济效益指标

建设成本包含了建筑设计、施工及设备采购的费用，有效地控制这些成本能够帮助管理项目的总投资额。运行成本则包括了能源消耗和维护管理的成本，降低这部分开销可以减少长期运营的财务压力。投资回收期是对绿色建筑与传统建筑投资差异的分析，确定达到成本回收的时间点，这对于评估项目的经济效益和指导投资决策具有重要意义。

4绿色建筑设计方案综合评价方法

4.1层次分析法

层次分析方法可以把问题进行分层，从而提高问题的清晰性和可操作性，是求解复杂问题的一种有效方法。提出了一种基于“目标层、准则层、指标层”这三个层次的“绿色建筑设计方案综合评估体系”。在目标层上，确定最佳的绿色建筑设计方案；在准则层上，确定了实现这些目标所需的主要方面，如能源使用效率、对环境的影响等；在指标层上，对其进行了细化，得到了具体的评价准则。采用专家打分法，将各项指标成对比对，确定其相对重要度，并以此为依据，对不同设计方案进行综合评判。

4.2模糊综合评价法

模糊综合评价法是一种基于模糊数学原理的综合评判方法，特别适用于解决绿色建筑评价中存在的模糊性和不确定性问题。该方法通过对各评价指标赋予权重并运用模糊隶属度函数，能有效反映出建筑设计方案的整体优劣。其评价过程可分为以下几个步骤：

首先，确定评价指标体系和权重。基于绿色建筑的核心评价维度，如能源利用、资源节约、环境影响等，建立完整的评价指标体系，并结合层次分析法（AHP）等权重分配方法，明确各指标的相对重要性。权重的合理分配是保证评价结果准确性的关键步骤。其次，计算各指标的模糊隶属度。通过模糊隶属度函数，将每个指标的评价结果转化为模糊隶属度，即反映出各评价指标在不同评价等级中的归属程度。这一过程可以量化不同方案在每个指标上的表现，从而为后续的模糊综合运算提供数据支持。再次，进行模糊综合运算。利用加权平均法或其他综合方法，将各指标的模糊隶属度和权重进行组合运算，以得到各设计方案的模糊综合评价值。这个综合值可以反映出每个设计方案在整体评价中的相对优势和劣势。最后，对评价结果进行排序和分析。根据模糊综合运算所得的评价值，对各设计方案进行排序，从而得出综合表现最优的方案。通过对结果的解读，可以明确各方案的优缺点，为绿色建筑设计方案的选择和改进提供科学依据。

这种方法通过逐步分析和综合评价，将复杂的绿色建筑设计方案分解为可量化、可比较的指标体系，最终为绿色建筑的发展提供了有效的评价工具。

5案例分析

5.1项目概述

杭州世纪中心坐落于钱江世纪城，是一个由两座高度约为310米的塔楼及与其相连的商业裙楼构成的大型综合体，总面积达到了约53万平方米。作为杭州亚运会的关键配套设施以及浙江省的重点工程项目，该中心融合了办公、商业、酒店等多种功能。

5.2设计方案说明

方案A：这是一种传统的建筑设计方式，使用常规建筑材料和设施，未涉及特别的绿色建筑技术。该方案注重基础的建筑功能，但对节能、环保等绿色理念的关注相对有限；方案B：该方案中部分应用了绿色建筑技术，有太阳能系统和节能设备的引入，提升了部分能源利用率和环境适应性。该方案在整体节能和资源优化方面还有待进一步提升；方案C：参照杭州世纪中心实际采用的设计方案，全面应用了绿色建筑技术。这包括使用高效的保温隔热材料以降低建筑能耗，安装地源热泵系统来提高能源利用效率，以及采用雨水收集与再利用系统以实现水资源的循环利用。此外，还配备了智能控制系统，可根据室内外环境的变化自动调节照明和空调设备，从而进一步减少能源消耗。同时，设计上还特别注重自然采光与通风，提升了室内环境的质量。

5.3设计方案评价

评价考察了能源利用效率、环境影响、资源节约及室内环境质量等多个维度，结合绿色建筑的核心理念进行综合分析。方案A满足了基本的建筑功能需求，在能源使用、资源消耗以及环境保护方面表现较为一般。方案B引入了部分绿色建筑技术，提升了建筑的能源利用效率，采用太阳能热水系统及节能照明设备，在降低能耗的同时改善了室内环境质量。该方案在整体上仍存在节能潜力不足、可再生能源利用率不高的不足的问题，尚未达到全面绿色建筑标准。方案C全面应用了绿色建筑技术，展现出显著的节能、环保和资源优化效果。该方案采用了高效的保温隔热材料，结合地源热泵系统、大规模雨水收集与再利用系统，最大限度地减少了对自然资源的消耗。

5.4评价结果分析

A方案作为一种传统的设计方案，它在节约能源、利用资源等方面都是比较落后的。绿色建筑的可持续发展理念未能得到充分体现，尽管其初始建造成本较低，但长期运营成本较高，对环境的负面影响更为显著。B方案在某些方面进行了改进，特别是相对A方案而言，在能效和室内环境舒适度方面得到了显著提高。但总体节能效果和可再生资源利用率仍不理想，未能实现显著的资源优化和环保效果，部分绿色技术的应用深度和广度受到限制。C方案在建筑全生命周期内，即使能耗和碳排放大幅降低，又使室内环境在资源回收和品质上达到了最佳平衡。尽管初期建设成本略高于其他方案，但其长期运营成本较低，经济效益和环境效益较好。综合评估结果表明，C方案领先于另外两个方案，无论是在技术应用方面，还是在可持续发展方面。

6结论

本文提出一种适合我国国情的绿色建筑设计方案综合评估方法，并以实例验证，这套研究成果将为我国绿色建筑规划的制定和实施提供有力的理论依据和实际指导。在绿色建筑技术不断发展的今天，若要对其进行全面的评估，就需要进行不断的改进和创新。今后的研究需要在评估指标体系中加入更多能反映绿色建筑特点与表现的指标，从而对其进行改进。随后在此基础上探讨更为科学合理的评估方法，提升评估结果的准确度与可信度，并从设计、建设到运营等各个阶段，强化对绿色建筑寿命周期的全面评估。另外，还可以采用大数据和人工智能等先进技术，对绿色施工方案进行智能评估，既有理论意义，又有很强的实际应用价值，是一个值得不断探索和实践的课题。

参考文献

[1]杨康.浅议绿色建筑对建筑学设计发展[J].居舍，2019（8）：76.

[2]蒋小磊，赵豪.建筑学设计中的绿色建筑设计的发展趋势[J].饮食科学，2019（2）：189.

[3]李雷.建筑学设计中的绿色建筑设计的发展趋势[J].居业，2018（4）：17-18.

[4]魏传涛.建筑学设计中的绿色建筑设计的发展趋势[J].现代物业（中旬刊），2018（4）：100.