层次分析法在绿色建筑设计方案中的应用

层次分析法在绿色建筑设计方案中的应用

龙珊胡楚

广州宝贤华瀚建筑工程设计有限公司广东广州510095

摘要：近年来，随着可持续发展理念的不断深入，绿色建筑工程逐渐在建筑行业中也日益兴起。近年来，绿色建筑及其评价体系也开始出现并迅速发展。在美国等发达国家已经构建了较为完善的绿色建筑试剂评价体系，我国也于2015年1月推出并开始实施新版《绿色建筑评价标准》（GB/T50378—2014），由此可知，我国支持绿色建筑物发展，并且给予政策上的支持。我国现有的评价体系只能够评价已经完工的建筑物，对正在施工的建筑物无法碱性详细且科学的评价，尤其是不能评价建筑物使用材料消耗对生态环境的破坏能力。为解决这一问题，相关人员应该查阅资料、大量实践构建绿色建筑的勘察、设计阶段进行评价办法，为改善绿色建筑整体生态、环境及社会效益做出一点贡献。本文就层次分析法在绿色建筑设计方案中的应用展开探讨。

关键词：绿色建筑；层次分析法；权重；方案优选

引言

用层次分析法对绿色建筑的影响因素进行分析，并确定各因素所占权重，然后综合对各影响因素进行相对性的总排序。克服了各影响因素无序排列、增强了各影响因素对绿色建筑中科学性和实用性。

1简述层次分析法

层次分析法是逐层分析上层与下层的关系，最终确定终极目标与最底层因素之间的联系，确定因素的权重和优劣排序。此外，设计方案的技术经济分析办法也可以参照层次分析法。最高层次是解决问题的目的也是整个计划的总目标，中间层次是表示实现预定目标可能涉及到的中间环节，例如策略、约束和准则等。这些环节较多，可以有多个层次。最低层次是指解决问题可以用到的各种措施、方法和方案等，分析设计方案的总目标就是在这些众多目标方案中选出最优方案，可以在最低成本和最低能耗的基础上完美解决问题。换言之，最高层次的总目标也是选择最优方案，最优方案必须符合国家各项标准和准则要求，符合国家的建设方针等。使用层次分析法分析绿色建筑设计方案，首先该方案达到的标准是实用、经济和美观，这是层次分析模型中间层的主要标准要求；其次是制定指标，对比各个方案的定性和定量指标，根据要求的主次科学合理制定指标参数；根据参数类型制定工作方案，以此建立设计方案城市分析模型，以备后续使用。设计层次分析模型建成后，分析各个方案的优点和缺点，根据要求将方案进行排序，根据重要性由高到低进行排序；层次总排序是将这一层次的因素相对于上一层次的总体要求而从高到低进行排序。层次排序是对上层次单一因素的重要性由高到低完成的排序，计算过程较为简单。现在一般使用1—9比率标度法完成，在计算过程中会组成相应的判断矩阵，根据算法计算出判断矩阵的最大特征值及特征向量最终换算出各个因素对上一层次某一因素的相对重要性权值，权值由高到低进行排序，其对应的因素即为对上一层次因素的重要性排序。计算出单排序权值后，乘以上一层次各个因素对应的权值即可得到层次总排序，通过上述运算过程反复进行运算就可以推得相对重要性的排序结果。判断矩阵中的最大特征根不作为一致性标准，其他特征根可以作为一致性标准，如公式（1）：

2绿色建筑设计方案评价指标分析

根据我国2014年出台的《绿色建筑评价标准》（GB/T50378—2014）和2015年1月1日正式执行的新版绿色建筑评价标准，在国内对绿色建筑评价标准研究的现有基础之上，通过借鉴国外绿色建筑发展较为先进国家的评价体系架构与内容，着重针对绿色环保层面分析建筑物的设计参数，最终构建出如下指标体系，共包括6大方面、17个具体评价指标，见表3。

表3绿色建筑设计方案评价指标

3界定绿色建筑设计方案评价范围

绿色建筑物对生态环境的影响与评价体系对各个因素界定的范围有关，界定范围中，负面效应占据比例越大对生态环境危害越大；负面效应占据比例越小对生态环境危害越小。因此，要合理界定绿色建筑设计方案评价范围，尽可能减少负面因素占据比例，科学建立评价边界。

4绿色建筑设计方案评价指标权重的确定

4.1改进的层次分析法

层次分析法是一种定性分析与定量分析相结合的系统分析方法。其基本原理是：首先将问题层次化，按照因素间的相互关系和隶属关系将其分层聚类组合，然后对各层的因素进行对比分析，引入1～9比率标度法构造出判断矩阵，通过求解判断矩阵的特征向量得到各因素的相对权重；最后计算待选方案相对于最终目标的相对重要性排序，通过权重分析，找出其所对应的各因素的排序。由于层次分析法主要是依赖于人的经验对评价对象进行评判，而传统的层次分析法采用9标度法将人的判断定量化，从心理学角度来看，9个标度的分级超越了人们的判断能力，既增加了判断的难度，又容易因此而提供不真实的数据。因此，将传统的层次分析法进行简化，构建3标度判断矩阵，可以使专家很容易对两两因素做出相对重要的比较，从而实现对方案进行比选的需要。

4.2评价步骤

首先，建立比较举证C（如式1），相关人员对影响因素两两比较，对评价指标的重要性进行排序。其次，根据比较矩阵计算出各个因素的排序

5绿色建筑设计方案评价体系的应用

某绿色建筑工程在勘察设计阶段，要求设计单位按照《绿色建筑评价标准》（GB/T50378—2014）完成设计方案，最终备选设计方案共4个，聘请该领域的技术专家，对绿色建筑设计方案的评价指标进行打分（满分为10分），将上述排序确定的指标权重分别与各个备选方案的得分相乘再相加，计算出各个备选方案的综合得分，分数最高的方案为最优方案。通过计算四个方案专家评分分别为：6.8235；7.7037；7.7068；7.8061。根据上述计算结果可知，方案四的综合得分为7.8061，大于其他三个方案得分，因此方案四为现有设计方案中最符合绿色建筑特点的设计方案。通过以上实例可以说明层次分析法为绿色建筑设计方案的优选提供了一种简单实用的方法，它克服了单一专家主观偏好的影响，由于已经得到绿色建筑各项评价指标的权重，可以请更多相关领域的专家以及业主、建筑商、群众等第三方人群参与评分，综合考虑各方面因素，最终选取综合得分最高的设计方案即为最优设计方案。

结语

综上所述，层次分析法主要是从定性和定量两个方面对绿色建筑设计方案进行评价，在评价过程中主要根据我国新修订的《绿色建筑评价标准》（GB/T50378－2014）完成，改变传统的1—9标度法，选择构建3标度判断矩阵计算出各个因素对应的权重，结合专家评分得出最优方案，结果真实有效，为我国绿色建筑物项目评选绿色建筑设计方案提供新思路，加快我国绿色建筑发展速度，也为保护生态环境的做出一定贡献。

参考文献：

［1］胡国杰．基于创新驱动的辽宁经济转型升级的影响因素分析［J］．科技管理研究，2017（23）.

［2］许磊．灰色关联分析和层次分析法的绿色建筑技术方案评价［J］．内蒙古师范大学学报（自然科学汉文版），2017，46.