基于灰色聚类的绿色农房建造标准评价

  • 投稿九毛
  • 更新时间2015-09-22
  • 阅读量223次
  • 评分4
  • 64
  • 0

刘卉颖,苏义坤,公 婷

(东北林业大学土木工程学院,哈尔滨 150040)

摘要:针对村镇领域农房建造节能减排的客观要求,以绿色建筑构成原理为依据,从技术性、社会性和经济性三个方面构建绿色农房建造标准指标体系。选择灰色聚类评估法中的三角白化权(TWW)函数的灰色系统评价方法对绿色农房建造标准进行评价,设立评价等级,以实例通过对三角白化权函数的计算,验证了评价模型的有效性及可行性,为村镇地区推广绿色农房提供有效依据。

教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 :绿色农房;灰色聚类;三角白化权函数;指标体系;评价

中图分类号:F285 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)06-1528-05

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.06.062

Evaluation on Green Farmhouse Construction Based on Grey Clustering Method

LIU Hui-ying,SU Yi-kun,GONG Ting

(School of Civil engineering,Northeast Forestry University,Harbin 150040,China)

Abstract: Taking the objective construction requirement of the energy-saving farmhouse into consideration, we set up the standard index system based on green building principle in technical, social and economic aspects. By using the gray system evaluation of trigonal whitening weight (TWW) function of the Grey clustering method, we set up the ranking system for the green farmhous construction evaluation. The validity and the feasibility of the model are tested through the calculation of trigonal whitening weight function so as to offer provisions and suggestions for green farmhouse promotion in rural areas.

Key words: green farmhouse; grey clustering method; trigonal whitening weight; index system; evaluation

收稿日期:2014-12-02

基金项目:“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAJ19B00)

作者简介:刘卉颖(1990-),女,黑龙江哈尔滨人,硕士,主要从事管理科学与工程研究,(电话)13946113649(电子信箱)508454943@sohu.com。

公 婷(1989-),女,黑龙江哈尔滨人,硕士,主要从事管理科学与工程研究;通信作者,苏义坤(1972-),男,吉林长春人,教授,博士

主要从事工程管理研究,(电话)15945186730。

随着经济的飞速发展,能源短缺问题与环境恶化问题日趋严重,由于建筑界与环境问题有着密切的联系,所以近年来绿色建筑模式的发展与研究已然成为世界建筑领域研究的主流方向。我国是一个能源消耗大国,随着建筑事业的发展,节能与环保方面的压力已逐年增加,建筑业结合建筑材料的生产制造相关耗能比例已达到40%,而其中95%以上的建筑属高耗能建筑。因此,打造绿色建筑已刻不容缓。我国村镇建设规模正日益扩大,但是大部分农村住宅建设为自建房,没有明确的标准,这就导致了在农村住宅建设中存在很多耗能高、不环保的住宅。所以对绿色农房建造标准进行评价研究对我国环保事业的发展、建筑行业的节能环保以及推进我国农村住宅建设标准化进程有着重要意义。

本文以灰色聚类法中的三角白化函数为评价方法进行绿色农房建造标准评价研究,建立绿色农房建造标准评价模型,以实例验证评价模型的有效性及准确性,为村镇地区推广绿色农房提供有效依据。

1 国内外相关研究基础

1.1 绿色建筑研究现状

20世纪60年代,美国建筑师首次把建筑理论与综合性的生态系统概念进行整合,创造性地提出了“生态型建筑”的新兴理念[1]。20世纪90年代,我国首次提出了“绿色建筑”的概念。2012年在国家“十二五”绿色建筑科技发展专项规划中明确提出发展绿色建筑是“以人文本”的思想下转变我国城镇发展模式的战略选择[2]。绿色建筑的标识工作也在近几年得到了飞速的发展,截至2011年,全国共有353项绿色建筑标识项目,在全国范围内,取得绿色建筑标识的建筑共计2 674栋,总面积达到3 488万m2。随着绿色建筑的兴起,国内的学者也对绿色建筑做了深入研究。李道增[3]认为绿色建筑的发展应注重实效性,要结合中国自身的国情,应主要从节能、减少资源的利用、场地影响最小化、艺术与空间形式的新主张、智能化、可持续等几个方面进行定义。高升[4]总结了绿色建筑发展的主要趋势,提出在建筑发展中必须遵循可持续发展原则,努力实现向环境友好型发展模式的转变。理想的绿色建筑不仅是资源和能源节约型的,而且也应该把能源节约和可再生能源的利用结合起来,使其具备一定自我恢复能力和再生能力。Edwin等[5]建立基于价值工程理论的绿色建筑投资决策模型,并采用模糊识别计算出了目标成本与功能系数,为绿色建筑实际实施方案的优选提供了评价标准。侯玲[6]基于费用效益理论,应用层次分析法确定了指标权重,并应用灰色聚类法进行评估,提高了评价的效率与准确度。姚润明等[7]论述了绿色建筑的发展背景和发展要点,回顾了国内外绿色建筑的发展历程,介绍了发达国家发展绿色建筑的技术措施、评估方法、激励政策等,展望了绿色建筑在中国的发展前景。

1.2 绿色农房建造研究现状

我国在农村和乡镇的新建住宅中,绿色建筑的实践较少,相关的理论研究也还处于初级阶段。2005年,金虹等[8]从建筑设计和技术手段的角度对比评价了传统的住宅和“生态屋”的各项指标,为绿色农房的建设作了早期探索。2006年,孙佳媚等[9]介绍了绿色村镇住宅从节约用地规划和住宅单体设计的角度进行建设节能、低价、环保的实践情况,为大规模的绿色村镇住宅建设打下了良好的基础。2010年,吴庆驰[10]对乡村绿色建筑的国内外研究进行了综述,指出了乡村的绿色建筑在我国仍然处于概念炒作阶段,工程理论研究多,建设实践相对较少。

目前,国内外的研究主要集中在绿色建筑的研究、绿色建筑标准的制定和实施以及绿色建筑标准体系的评价等方面,虽然取得了一定的研究成果,但依然存在着局限性。绿色建筑的理论在我国已经开始发展并逐渐趋于成熟,但由于绿色建筑的建设技术要求较高,导致适用于村镇的绿色建筑少,有关绿色农房的相关研究就更少。因此,本文基于灰色聚类法中的三角白化函数对绿色农房建造标准进行研究,建立绿色农房建造标准评价模型,以实例为基础,为村镇地区推广绿色农房提供有效依据,使得绿色农房建造标准得以实施。

2 评价指标体系的构建

2.1 评价指标的选取

要对绿色农房建造标准进行评价首先要建立评价指标体系,构建评价指标体系首先要进行指标的选取。本文以我国现行的法律法规以及已经发布的《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2006)等相关规范为参考对象选取评价指标。根据绿色农房建造过程中的影响因素,从绿色农房的技术性、社会性和经济性三大方面出发,对绿色农房建造标准的评价指标进行筛选和决定,形成了评价指标的集合。通过专家打分法进行评价指标的预处理,以调查问卷的形式对评价指标进行打分。发放80张调查问卷,其中选择20位农房建造方面专家,20位标准体系设立研究专家,20位绿色建筑方面专家,20位经济研究方面专家。要求各专家对现有评价指标的集合进行打分,通过计算各指标的综合得分高低,选择绿色农房建造标准评价指标。在筛选指标时依据时效性和适用性原则,最终得到综合得分较高的40项评价指标。

2.2 评价指标体系建立

本文在建立评价指标体系时,以全寿命周期理论、系统工程理论、可持续发展理论、人居环境科学理论、循环经济理论为基础,依据科学性、系统性、可操作性、可持续发展、生态性、技术合理性以及与国内外评价指标相结合的原则,最终得出我国绿色农房建造标准评价指标体系,如表1所示。

3 绿色农房建造标准评价模型的构建

3.1 绿色农房建造标准评价方法选择

灰色系统评价可以对被研究对象的相应样本观测值进行灰色聚类,通过计算被研究对象关于灰类k的综合聚类系数判断被研究对象的优劣,实现对被研究对象的评价。绿色农房建造标准评价系统是一个典型的灰色系统,其中的每一项指标都是一个灰数,其评价因素的TWW函数具有线性变化的特征,采用由梯形分布函数简化而成的三角形分布函数,并通过白化权函数的选取使得模型定量化,从而增强了评价模型的可操作性,因此选用灰色系统评价方法对其进行评价。

3.2 三角白化权函数评价域的确定

根据上文已经建立的绿色农房建造标准评价指标体系,将其分为三个灰类,也就是s=3,分别为一星级、二星级和三星级,每个级别的具体含义如表2所示。

所对应的等级灰类k(一星级、二星级、三星级)则为所评价对象——绿色农房建造标准的等级。根据绿色农房建造标准的等级情况,可看出所评价的农房在初期选址、设计、施工以及后续的运营管理中对各项指标和要求的实施情况,并给出相关的对策建议。

4 三角白化权函数评价的实证研究

根据已建立的评价指标体系,以某地区绿色农房建设情况为研究对象,根据已有的《绿色建筑评价等级》、《绿色农房建设导则》(试行)以及《中国生态住区技术评估手册》对各项因素划分具体的评价等级标准。得出绿色农房建造标准评价等级标准的具体情况。列出各项指标的评价等级标准后,根据来自节能、环保、建筑等不同领域的多位专家的打分情况,得出各项评价指标的现实值,并标出其所属等级,如表3所示。

根据公式(5)计算各项指标的三角白化函数,将各指标的实现值带入三角白化函数,算出最后结果。根据计算所得出的各项指标的三角白化权函数值以及公式(6)求得该项目关于灰类k的综合聚类系数,经过计算所得结果如下:

通过对该项目的各项指标的白化函数计算得到的结果可看出该项目的技术性指标和社会性指标得分较高,充分体现了“绿色、环保”的可持续发展理念。通过该项目得知通过三角白化函数对绿色农房建造标准进行评价是合理的、可行的。

5 结论

随着我国村镇建设的迅猛发展,以及村镇建设规模的日益扩大,对村镇建筑降低能源消耗和节能环保提出了现实要求,基于此绿色农房建造标准评级研究刻不容缓。以此为背景,本文对绿色农房建造标准进行评价研究,构建了建造标准评价模型,为我国村镇地区建设绿色农房的工作提供可行的理论依据及技术路径,具有一定的理论及实践的参考价值。但是绿色农房建设领域是一个富有挑战性的新兴领域,因此,如何建设一个绿色农房建造的全面的标准体系,完善评价模型将是下一步研究的目标。

教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献

[1] HIKMAT H A,SABA F AL NSAIRAT. Developing a green building assessment tool for developing countries-Case of Jordan[J]. Building and Environment,2009,44(5):1053-1064.

[2] 燕军委.我国绿色住宅评价体系研究[D].西安:西安建筑科技大学,2012.

[3] 李道增.21世纪生态建筑与可持续发展[J]. 城市管理世纪论坛2011会议文集,2011:55-69.

[4] 高 升.绿色建筑发展和推广的国外经验借鉴[J].青岛农业大学学报,2010:53-57.

[5] EdwinH.W.Chan,Queena K.Qian.The market for green building in developed Asian cities——the perspectives of building designers[J].Energy Policy,2009,37(8): 3061-3070.

[6] 侯 玲.基于灰色聚类法的绿色建筑全寿命周期评价[J].安徽农业科学,2011:9939-9941.

[7] 姚明润,李百战,丁 勇. 绿色建筑的发展概述[J].暖通空调,2006(11):27-32.

[8] 金 虹,赵 华.严寒地区乡村绿色住宅设计研究[J].绿色建筑与建筑物理,2007:43-46.

[9] 孙佳媚,张玉坤.绿色建筑评价体系在国内外研究现状[J].建筑技术,2008:63-65.

[10] 吴庆驰.乡村绿色住宅研究进展及发展建议[J].现代农业科技,2010(3):264-265.

[11] 袁智敏.一种新的综合评价方法[J].理论新探, 2005:25-26.

[12] 王克夷,刘玉峰.辽宁可持续发展评价与对策研究[J].大连理工大学学报(社会科学版),2003,24(4):7-13.

[13] DIANAURGE-VORSATZ DANNY HARVEY, SEVASTIANOS MIRASGEDIS. Mitigating CO2 emissions from energy use in the world′s bulidings[J]. Building Research & Information,2007,35(4):292-393.