绿色建筑评估模型理论分析
摘要：随着绿色建筑的日益增多，绿色建筑评估模型更加受到相关学者的研究，关于绿色建筑评估模型，本文从实现方法、抗震能力评估、可持续性评估、风环境评估和功能评价方面对相关评估模型进行理论上的总结和分析。
关键词：绿色建筑；评估；模型；分析
绿色建筑是指为人类提供一个健康、舒适的工作、居住、活动的空间，同时实现最高效率地利用能源、最低限度地影响环境的建筑物。绿色建筑遵循可持续发展原则，体现绿色平衡理念，通过科学的整体设计，集成绿化配置、自然通风、自然采光、低能耗围护结构、太阳能利用、地热利用、中水利用、绿色建材和智能控制等高新技术，充分展示人文与建筑、环境及科技的和谐统一。它是实现“以人为本”、“人—建筑—自然”三者和谐统一的重要途径。
1.绿色建筑评估的实现方法
架构绿色建筑评估体系是一个高度复杂的系统工程，要实现这一工程，不仅需要环境工程师和建筑师运用可持续发展的设计方法和手段进行设计，还需要决策者、管理机构、社区组织
、业主和使用者都具备环境意识，共同参与营建。这种多层次合作关系的介入，需要在整个程序中确立一个明确的建筑环境评估结果，形成共识，使其贯彻始终。因而，绿色建筑评估体系迫切需要现代科学评估方法作为实施运作的技术支撑。
1.1.绿色建筑评估单指标的量化方法
1）资源消耗
建筑的资源消耗不能仅仅通过建材的简单累加而得到，本文引入资源稀缺因子的概念。资源的稀缺因子反映其稀缺程度，它与其储藏量成反比。根据国际上常用铁资源作为计算当量的方法，假设铁资源的稀缺因子为1，那么其它资源的稀缺因子可据此计算得出。根据含能数据库和资源稀缺因子，以及在设计阶段对建筑结构、装饰、设备材料的用量计算，便可计算出耗能量和耗资量。
2）环境载荷
根据目前国际上通用的由美国国家环保局(EPA)提出的影响评估分类和标准化方法，建筑的环境影响量化指标分为全球变暖潜值GWP(CO2当量下的质量)、酸化潜值AP(SO2当量下
的质量)、富营养化潜值EP(NO2当量下的质量)、可吸入颗粒物排放污染潜值TSP(质量)、固体废弃物污染潜值SW(质量)。从污染物排放量到各类环境影响潜值的计算过程均采用EPA的计算模型。对潜值计算结果进行标准化的目的是更好地认识所研究对象中每种环境影响的相对大小。
3）室内外环境品质
一些评估指标量化与室内外环境标准有关，并可具体到一个建筑内部的个别空间区域，例如，日光的质量和数量与方向有关，热环境与是否接近窗户有关。对于一个建筑的环境指标量化方法是要求为整个建筑制定完整而特定的操作准则，然而每个室内外结果有直接或间接的不同，这是因为操作是由个别的区域和空间组成。目前还没有一种确切的方法，使评估者能够收集到所有可以有代表性的和有意义的整个建筑操作水准和其后的评分。为使评估更接近客观和更全面，有时可选择一个有代表性的空间区域作为建筑评估的基础[1]。
2.绿色建筑的抗震能力评估
抗震能力评估既可评估已建的建筑，也可评估新建的建筑。目前基于结构性能的抗震设计
理论，其目的是设计出一种新型建筑物，当其遭受不同的地震作用时，具有不同的抗震性能。
2.1.影响抗震能力的主要因素
结构总体的布置，结构的选型，结构的整体性，强度、刚度、和延性的比例关系，材料的选用，建筑场地的选择，地震设计值的选取，施工质量，结构的使用时间、损伤程度和非设计预期的作用力等。
2.2.技术方法
结构抗震能力的评估方法分为两大类：确定性评估方法和非确定性评估方法，其理论基础是结构动力学、随机振动理论及数值计算方法。确定性评估是指结构在确定性地震动作用下的反应评估，地震的运动时间历程可以用确定性函数来描述。非确定性评估一般指结构在随机地震动作用下的反应评估。由于随机振动理论本身不够成熟，建立的地震动随机模型与地震动实际情况差异较大，因此目前广泛使用的仍然是确定性评估方法。现有的确定性评估方法大致可以归纳为如下几类。
1）经验评估法
经验评估法是指通过对大量地震震害事例的分析，提出结构抗震性能的评估原则的方法。我国国家标准《建筑抗震鉴定标准》从编制原则上讲就属于经验评估法。
经验评估法的基本思路为：从结构抗震设防目标出发，根据建筑结构的地震震害分析成果，确定其结构布置、整体性及结构构件的连接是抗震评估的重点，对实际建筑的结构布置、构件形式、屋盖支撑、排架柱和柱间支撑、构件连接及围护墙连接构件等进行现场观察、观测，通过与震害事例的对比、判断结构所具有的抗震性能，必要时进行结构的抗震承载力验算。
经验评估法的主要步骤为：熟悉有关信息，包括设计方面、施工方面、使用方面、维修方面及其他；初步调查即宏观检查，包括外观、功能用途、构件和接点等；详细检查，包括缺陷的范围、严重程度及发展情况、断面尺寸、强度等；最后，结果分析及建议。
2）振动测量评估方法
振动测量评估法综合了振动评估过程和结构损伤的直接观测方法。
结构动力特性振动测试：
对于建筑结构这样一个多自由度系统，其动力特性的测试有多种方法：比如，利用激振器的方法、人工激振法、火箭推动法、悬索张拉法，以及环境脉动法等。环境脉动法是目前结构动力特性现场测试的一种简便实用的方法。即利用环境随机振动对建筑结构的激振，由结构振动信号分析结构的动力特性参数。现场测试是用微机化的多通道数字测振系统对结构的环境脉动进行多点同时测量。谱分析是识别结构动力特性的重要手段，通过对位移时程进行自谱、互谱、相位谱及相干函数等内容的分析，确定结构的自振频率、振型和阻尼，达到结构识别的目的。
结构抗震能力评估：
①通过对工程结构的环境脉动测试，得到其刚度分布。
②然后，由刚度与强度及抗震承载力之间的关系，得到结构强度及抗震承载力。
③最后，通过现场实测为基础得到的强度及抗震承载力值与设计所要求或破坏性实验得到的值的比较，对工程结构的抗震能力及使用安全性做出较客观的评估[2]。
3.可持续性评估方法
可持续性概念在北欧的建筑设计和城市规划中早已深入人心，多项主动或被动式生态技术在建筑设计和规划实践中得以应用。针对可持续性评估方法的认识，一些研究人员和环境评估工程师发展了针对建筑设计和城市规划可持续性评估方法和工具，并在实践中得以应用。
关于可持续性的定义有很多版本，但一般都以1987年联合国环境与发展委员会发表的《我们共同的未来》和其后的《21世纪议程》为基本准则，其环境观是综合的，包括环境、社会和经济三个维度。PICABUE可持续性定义即代表这样一种主流看法。可持续性评估试图呼应这一综合环境观，在传统的环境影响评估的基础上纳入社会和经济的维度，成为综合评价手段。
可持续性评估在辅助设计、评价监督、辅助决策、产品选择等方面有广泛的应用。它不仅具有实践意义，而且更重要的是其教育价值，对提高官员、业主、项目参与者和公众的环境意识具有重要意义，因此，在欧洲各国都有研究和开发，有的是政府或专业协会资助的。这些评估方法和工具由于带有政府色彩而更具有权威性，一般会在重要的政府项目中
得以应用推广。如英国的BREEAM，芬兰的PIMWAG；有的则是公司联合研究机构自发开展的，相对比较符合市场需求，在一定的经营操作下能很好地推向市场，如荷兰的BEE，EcoQuantum等。
可持续评估方法种类繁多，按照应用层次将这些工具分为三类：
①产品比较工具（如BEES、绿色导则）；
②整体建筑设计或设计辅助决策工具（如EcoQuantum、Envest、PIMWAG）；
③整体建筑评估框架体系（如BREAM、GBC、EcoProp）。
如果从方法论角度去分类，可以分为：
①打分系统工具（如BREAM、GBC）；
②以LCA（产品生命周期评估）为平台开发的方法和工具（如EcoQuantum、EcoEffect）；
③以指标体系为基本方法的工具（如CRISP、INDI）；
④综合体系（如PIWAG）。
由于关于建筑环境的评估手段和方法的种类过于繁多，欧盟于1998年-2001年间推进了示范性项目BEQUEST，试图帮助评估人员和决策者在系统框架内认识评估工具，从而更好地指导决策。其后，欧盟于2004年又制定了可持续性社区评估方法的指导手册，对主流的建筑和规划方面的可持续性评估方法和工具进行分类梳理，指导一般用户根据项目和需求正确选择评估工具和方法[3]。
4.建筑物风环境评估技术
建筑物设计的主要气象因素之一，一座有足够抗风强度的高层建筑需要考虑到风对结构体的动态载重效应、建筑外墙的风压、建筑物在强风作用下的摆动等结构安全性问题。影响建筑物四周气流形态及速度的因素相当多，包括有逼近风的特性、风向、风速、建筑物本身的大小、几何外型以及邻近的建筑群等。
大楼周边风场变化情形的方法，常可利用数值计算或风洞物理模拟试验。然而由于一般都市地形、地况过于复杂以及流场的高度三维性，得数值模拟在应用上有其极大的局限性与
困难度。因此以风洞物理模拟实验，配合现场的气象资料来做风场的预估，目前较为可行及可信的方法。
4.1.风洞试验
可以选定要进行试验的建筑物在风洞内进行各种风向和风速的试验，将测试结果生成特定坐标系内的图表或表格。并将测试结果进行各种设定环境条件下的分析。
4.2.舒适度评估准则
所谓风环境，简而言之，就是建筑物对局部的环流造成的影响，尤其是对行人活动造成的后果，从而引发出建筑物“舒适度”的概念。在建筑物“舒适性”的评估判定中，扮演主要角色的“无法接受的不舒适”的这一个概念，可以下述方式来定义它：在任何一个已知的设计情况下，可以预期，因为风而导致的不等程度的不舒适，视不舒适的程度、设计用途以及当地的风观测资料而会有一些不同的发生频率(次数)。如果这些发生的频率(次数)被判定为过高(过多)，那么这些“不舒适性”就被认为是“无法接受”。界定这个不等程度的不舒适性的最高可接受的发生频率即是通常所说的“舒适性评估准则”[4]。
5.绿色住宅建筑功能评价模型
5.1.因素集的建立
住宅建筑功能包括住宅的适用性、安全性、美观性、经济性及其他性能。因此，将适用性能、安全性能、美观性能、经济性及其他性能四分项，作为评价因素对住宅建筑功能进行模糊综合评判。
5.2.评语集的建立
住宅建筑功能的评价为优良、合格和不合格，本文采用语言变量将评语集确定为：V={v1(优)， v2(良)， v3(合格)， v4(不合格)}。
5.3.权系数的确定
要对住宅建筑的功能进行模糊综合评价，权系数的确定是重要一步。本文采用多比例评分法确定权系数。多比例评分法适用9∶1，8∶2，7∶3，6∶4，5∶5，10∶0等多种比例。功能重要性相等记为5∶5，一方比另一方略微重要记为6∶4，差距很大记为10∶0。
