绿色建筑技术的应用价值评价——以信阳E02住宅为例

许凯峰 XU Kai-feng

（中胜立达建筑工程设计有限公司，泉州 362000）

建筑行业一直是我国资源消耗性很高的行业，随着城镇化进程的加速推进，资源和能源的消耗将持续增加。在国家大力倡导“资源节约型”和“环境友好型”两大社会的大环境下，大兴绿色建筑、积极鼓励绿色施工是我国建筑行业可持续发展的重要方向。

在绿色建筑的规划、设计、施工、使用、运营维护等全寿命周期内，不仅要保证建筑的质量、安全和必要功能，同时还需要重视节约资源和环境保护等问题。在施工阶段必须要提高对于能源和资源的利用效率，减少环境保护负荷。运用价值工程理论对绿色建筑技术应用进行评价，帮助决策者选择合适的绿色建筑技术应用，有助于提高施工企业实行绿色施工的积极性。

绿色建筑定义，即在绿色建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源能源、保护环境和减少污染（即“四节一环保”），为人们提供健康、舒适和高效的使用空间，人与自然和谐共生的建筑。

1.1 确定功能系数

本文引入层次分析法确定功能指标权重，建立判断矩阵并对判断矩阵中的指标进行赋值，确定判断矩阵的最大特征值λmax和对应的权重向量W，并进行一致性检验。然后利用模糊综合评价法计算各绿色施工方案的综合权重，将此值作为功能系数。

1.2 层次分析法确定指标权重

层次分析法的一般步骤如下：

1.2.1 建立层次结构模型

根据上下层指标之间的隶属关系，建立层次结构模型。在这个模型中，同一层指标对上下两层中的某些指标都起到支配作用。层次结构模型一般分为三层：目标层、子目标层和指标层（A、B、C）。

绿色建筑技术应用价值评价指标层次结构模型的建立如图1。

图1 绿色建筑技术应用价值评价指标层次结构模型

1.2.2 构造判断矩阵及赋值

构造判断矩阵的实质就是对于某一层次来说，判断其下一层指标之间的相对重要性。具体实施步骤如下：

①根据层次结构模型构造判断矩阵。

以X、Y层次为例，假设第一层指标X对下一层的n个指标Y1、Y2、…Yn存在隶属关系，X作为该判断矩阵的第一因素填入矩阵左上方，将Y1、Y2、…Yn依次填入矩阵的第一行和第一列。比较第一行和第一列的各因素，即xij表示对于X层次来说，Yi对Yj的相对重要性。当i=j时，xij=1；
当xij>0时，xij=1/xji。

X-Y判断矩阵构造形式如表1。

表1 X-Y判断矩阵的表格形式

②判断各指标的相对重要性并赋值。

本文对判断矩阵内的指标相对重要性程度进行赋值，采用1-9比例标度赋值法进行赋值，判断矩阵的重要性标度如表2。

表2 判断矩阵的重要性标度及其定义

③层次单排序及一致性检验。

层次单排序是指对上一层某一指标所包含的下一层所有指标的重要程度进行排序，即计算各判断矩阵的指标权重。本文采用和法对判断矩阵进行层次单排序，以判断矩阵X-Y为例，计算步骤如下：

1）计算X-Y矩阵每一行元素相乘得

2）将Mi开n次方（n为矩阵的阶数）

4）求判断矩阵的最大特征值λmax

5）判断矩阵的一致性检验。

判断矩阵的一致性检验表达式为：

当CI=0时，判断矩阵具有完全一致性；
CI与一致性大小成正比。除此之外，还需要计算一致性检验系数CR，对判断矩阵实行进一步检验，以免出现偶然因素造成偏离一致性的情况，CR的计算表达式如下：

其中，RI是平均随机一致性指标。

RI是随判断矩阵阶数变化的固定值，Thomas L.Saaty给出的平均随机一致性指标RI见表3。

表3 1-10阶平均随机一致性指标

如果CR≤0.1，则一致性检验合格；
否则一致性检验不合格，需要进行调整。

2.1 确定成本系数

通过上文确定各部分施工成本，进而计算出绿色施工总成本，求得成本系数。公式如下：

Cd：直接成本；

Ci：间接成本；

Ce：环境成本；

Cj：第j个方案的施工总成本；

C′j：第j个方案的成本系数；

n：需要评价的施工方案个数。

2.2 确定价值系数

根据价值工程原理，价值系数的计算公式如下：

将上述计算得到的功能评价系数和成本系数带入，即可得到各方案的价值系数。价值系数最大且大于1的为最优方案。

3.1 工程概况

本文的研究项目是信阳E02住宅，本项目地块位于陈元光大道与长江河路西南地块，北领陈元光大道南临安平街（规划道路）西有春河路东有长江河路（规划道路）。项目规划总用地面积为62295平方米（约93.4亩）。

项目周边有公园、学校、医院、住宅等公共场所，环境较为复杂，应谨慎考虑施工场地的充分利用、施工作业对周边环境的影响等等问题。

根据项目实际情况，为实现绿色施工，施工单位从绿色施工管理、环境保护和资源能源的节约三个方面的指标制定了两套施工方案，并建立了层次结构模型。

3.2 计算价值系数

3.2.1 功能系数的确定

向施工项目经理、技术总工等10人进行指标重要性调查。经过数据的汇总和处理后，结果如表4-表8。

表4 A-B判断矩阵计算

表8 各施工方案的成本统计

3.2.2 价值系数的确定

根据价值工程原理，价值系数越高且大于1则说明方案越好。由计算结果得到V1＜V2，即方案二为最优的施工方案（如表9）。

表5 B1-C判断矩阵的计算

表6 B2-C判断矩阵的计算

表7 B3-C判断矩阵计算

表9 各方案的价值系数

3.2.3 评价结果分析

从功能方面来分析，如表10和表11所示，方案一绿色建筑技术应用综合管理、环境保护、资源能源的节约三个指标的等级分别为：良、良、合格；
方案二为：良、良、良。方案一最后的功能评价等级仍为及格，而方案二为良。说明了方案二在方案一的基础上对资源能源的节约和环境保护进行针对性的完善和改进，实现了功能的大幅提升。

表10 方案一的指标模糊综合评价表

表11 方案二的指标模糊综合评价表

从价值系数的结果上来看，虽然方案一成本低于方案二成本，但是其功能系数也较低，最后得到的价值系数V＜1，说明方案一的功能和成本不相匹配，资源没能得到很有效地利用，因此需要对方案一进行创新和改进。而方案二虽然绿色施工成本较高但是其功能得分也较高，最后得到的价值系数＞1，说明适当提高功能和成本有助于方案的价值大幅提升，即方案二为最佳方案。

本文在文献研究和理论基础的研究基础上，采用价值工程理论对绿色建筑技术应用进行价值评价，得出了以下基本结论：①本文从绿色建筑技术应用综合管理、环境保护和资源能源的节约三个方面建立了绿色施工功能评价体系。引入层次分析法和模糊综合评价法计算综合指标权重，此方法最大程度地降低了人为主观因素，使得指标权重赋值法更为科学和精准，为实际案例中指标权重的确定提供了理论基础。②本文建立了基于价值工程进行绿色建筑技术应用评价模型，通过价值工程原理均衡成本和功能之间的关系，实现对施工方案的评价和选择，帮助决策者选择最优的施工方案，有助于绿色建筑和绿色施工的发展。