劉啟泓

摘要：結(jié)合陜西關(guān)中地區(qū)農(nóng)村自然環(huán)境及該地區(qū)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，根據(jù)農(nóng)村既有建筑的特點(diǎn)研究其節(jié)能改造的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題，以系統(tǒng)設(shè)計(jì)法為工具，以“社會(huì)一經(jīng)濟(jì)一自然”復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的理念為指導(dǎo)，并尋找具有代表性的、已進(jìn)行過(guò)節(jié)能改造的農(nóng)房作為典型代表，應(yīng)用層次分析法（AHP）構(gòu)建了具有代表性的“農(nóng)村既有建筑節(jié)能改造優(yōu)化設(shè)計(jì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系”，該綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系具有可操作性強(qiáng)的特點(diǎn)，可供同行參考、借鑒。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村既有建筑；節(jié)能改造；優(yōu)化設(shè)計(jì)；綜合評(píng)價(jià)；AHP法

中圖分類(lèi)號(hào)：TU201 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1674-9944（2016）06-0146-03

1 引言

所謂“優(yōu)化設(shè)計(jì)”是指研究問(wèn)題和尋求解決問(wèn)題的最優(yōu)方案，“最優(yōu)”兩字應(yīng)理解為在給定條件下得到盡可能滿(mǎn)意的結(jié)果。建立符合我國(guó)國(guó)情的有關(guān)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是農(nóng)村既有建筑筑節(jié)能改造優(yōu)化設(shè)計(jì)的最重要環(huán)節(jié)。

結(jié)合關(guān)中地區(qū)農(nóng)村自然環(huán)境的特點(diǎn)，進(jìn)行了居住實(shí)態(tài)調(diào)研和建筑環(huán)境測(cè)試，具體分析了普通農(nóng)宅的熱工環(huán)境、圍護(hù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀、能源使用狀況，結(jié)合該地區(qū)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，較深入地研究了農(nóng)村既有建筑存在的問(wèn)題及其節(jié)能改造優(yōu)化的途徑。筆者以系統(tǒng)設(shè)計(jì)法為工具，以“社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然”復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的理念為指導(dǎo)，并尋找具有代表性的、已進(jìn)行過(guò)節(jié)能改造的農(nóng)房作為典型代表，應(yīng)用層次分析法（AHP）構(gòu)建了具有代表性的“農(nóng)村既有建筑節(jié)能改造優(yōu)化設(shè)計(jì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系”，直觀地體現(xiàn)了優(yōu)化設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則，期望本研究成果對(duì)形成農(nóng)村既有建筑節(jié)能改造體系化的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與優(yōu)化設(shè)計(jì)方法作出貢獻(xiàn)。

2 農(nóng)村既有建筑節(jié)能改造優(yōu)化設(shè)計(jì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的AHP模型構(gòu)建

綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的模型共分四層，其層次結(jié)構(gòu)模型的簡(jiǎn)化框圖如圖1所示。

總目標(biāo)（A）層：農(nóng)村既有建筑節(jié)能改造優(yōu)化設(shè)計(jì)的綜合評(píng)價(jià)，此評(píng)價(jià)系從“社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然”復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的理念出發(fā)，結(jié)合我國(guó)國(guó)情和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，兼顧三大生態(tài)系統(tǒng)的平衡而做出的全面評(píng)價(jià)。

子目標(biāo)（B）層：包含B1：經(jīng)濟(jì)效應(yīng)；B2：技改措施；B3：社會(huì)效應(yīng)；B4：生態(tài)保護(hù)與促進(jìn)。四個(gè)子目標(biāo)是在充分考慮自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的前提下提出的，目的在于保證人類(lèi)活動(dòng)和農(nóng)村自然環(huán)境相協(xié)調(diào)，節(jié)約成本地創(chuàng)建舒適、健康的人居環(huán)境，優(yōu)化農(nóng)村既有建筑節(jié)能改造設(shè)計(jì)。

準(zhǔn)則層（C）共有9個(gè)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，具體如下。

C1：全壽命費(fèi)用。農(nóng)村既有建筑節(jié)能改造初始的造價(jià)與建成后的維護(hù)費(fèi)用應(yīng)充分考慮農(nóng)民經(jīng)濟(jì)承受能力，因地制宜地選擇投資成本低、節(jié)能效果明顯的方案。

C2：資源耗用。評(píng)價(jià)是否優(yōu)先選擇可再生能源替代燃媒、生物秸稈及電力等傳統(tǒng)的能源及其節(jié)約能耗的程度；建筑構(gòu)件和材料的使用是否充分考慮可再生性、本土化、易得性，應(yīng)盡量選用當(dāng)?shù)氐?、采集運(yùn)輸便利的、耐久性好的材料，并推廣使用新型節(jié)能型建材；節(jié)能改造設(shè)計(jì)與當(dāng)?shù)氐乩?、氣候條件是否協(xié)調(diào)將直接影響到節(jié)地、節(jié)能與可居住性、舒適性等各方面。

C3：適宜技術(shù)。根據(jù)當(dāng)?shù)卮迩f和住房改造規(guī)劃、地理位置、自然資源條件、傳統(tǒng)做法以及農(nóng)民的生產(chǎn)和生活習(xí)慣，因地制宜地采用技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的節(jié)能技術(shù)。

C4：圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造更新。根據(jù)既有建筑的建成年代、類(lèi)型、建筑現(xiàn)有立面形式和外裝飾材料確定采用何種保溫技術(shù)。外圍護(hù)的建筑構(gòu)造應(yīng)充分利用熱工性能優(yōu)良的材料組成復(fù)合墻體和層面等，還應(yīng)大力推廣應(yīng)用新型墻體和屋面保溫材料、節(jié)能門(mén)窗等節(jié)能新技術(shù)。故評(píng)價(jià)：外墻、屋頂、地面、門(mén)窗等外圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造更新改造的不同措施的性?xún)r(jià)比及優(yōu)缺點(diǎn)。

C5：物理環(huán)境改造。評(píng)價(jià)改造后室內(nèi)外小氣候變化情況，在方便農(nóng)民的生產(chǎn)和生活的基礎(chǔ)上，能否滿(mǎn)足居住的舒適性，保證適宜的溫度、濕度，有充足的日照，有良好的通風(fēng)等。其中，采暖宜根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源條件，優(yōu)先選擇利用可再生能源的采暖方式，鼓勵(lì)農(nóng)民優(yōu)先選擇改良火炕、吊炕、火墻、燃池等采用生物燃料的采暖設(shè)施；優(yōu)先選擇節(jié)能柴灶和以秸稈等為燃料的節(jié)能爐具作為主要炊事設(shè)施，它們應(yīng)能適應(yīng)多種燃料、具有良好的炊事功能，最大可能地減少煙氣等污染物排入室內(nèi)。另外，應(yīng)重視對(duì)原有住宅室外場(chǎng)地進(jìn)行改造，如將原有水泥地面適當(dāng)減小，加設(shè)滲水混凝土地面，既可以減少夏季太陽(yáng)光強(qiáng)烈反射，又可以在下雨時(shí)及時(shí)將雨水滲入地下，改善小氣候。

C6：改造滿(mǎn)意度。主要評(píng)價(jià)農(nóng)民對(duì)節(jié)能改造的心理感受及改造后的舒適度、安全性等。既有建筑節(jié)能改造的需求主要體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)是否合適及舒適度的提升上，如改造費(fèi)用性?xún)r(jià)比是否合適；改造后有無(wú)良好的空間尺度、室內(nèi)裝飾、戶(hù)外景觀構(gòu)成的視覺(jué)環(huán)境，且保證生活所需要的安全性、私密性；室內(nèi)衛(wèi)生環(huán)境是否改善，室內(nèi)空氣質(zhì)量是否得到提高；節(jié)能改造結(jié)構(gòu)的抗震性能應(yīng)符合規(guī)范；防止或減輕改造可能發(fā)生的自然及人為災(zāi)害；要求盡量選用安全環(huán)保的天然材料，減少輻射、有害氣體的污染，創(chuàng)造安全小環(huán)境。

C7：文脈繼承。既有建筑節(jié)能改造設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧地區(qū)文化的和諧發(fā)展以及歷史風(fēng)貌的保護(hù)，考慮到和當(dāng)?shù)丨h(huán)境的親和性、適應(yīng)性和當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)建筑文化的傳承性，做到結(jié)合傳統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)繼承與創(chuàng)新的結(jié)合，體現(xiàn)建筑風(fēng)格上的時(shí)代性、民族性和地方性。既能充分體現(xiàn)生態(tài)觀，又能保持多姿多彩的建筑風(fēng)格。

C8：自然生態(tài)。包括評(píng)價(jià)對(duì)原有植被及景觀的保護(hù)，綠化的補(bǔ)償及擴(kuò)大、廢舊材料再利用等。

C9：環(huán)境保護(hù)措施。節(jié)能改造應(yīng)最大限度地防止對(duì)環(huán)境的污染，包括三廢處理、噪聲防治、防止視覺(jué)污染等。

基本指標(biāo)層（D）是對(duì)準(zhǔn)則層（C）的細(xì)化，共有26個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，因篇幅有限，筆者不再贅述。

3 結(jié)語(yǔ)

在利用AHP模型構(gòu)建了“農(nóng)村既有建筑節(jié)能改造優(yōu)化設(shè)計(jì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系”后，可在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行單排序及總排序計(jì)算，從而得到各基本指標(biāo)相對(duì)于總目標(biāo)的組合權(quán)重值。然后，可參照各設(shè)計(jì)方案（或節(jié)能改造已完成的評(píng)價(jià)對(duì)象）對(duì)應(yīng)的各有關(guān)指標(biāo)所得“評(píng)價(jià)值”，利用“模糊綜合評(píng)價(jià)程序”或“改進(jìn)的TOPSIS方法程序”等進(jìn)行計(jì)算，即可直觀地得出各待評(píng)價(jià)對(duì)象的優(yōu)劣程度。

此研究成果曾應(yīng)用于關(guān)中地區(qū)的西安、寶雞、渭南所屬若干農(nóng)村既有建筑節(jié)能改造方案的綜合評(píng)價(jià)，由于可操作性強(qiáng)，獲得了有關(guān)領(lǐng)域?qū)＜壹霸O(shè)計(jì)人員的充分肯定，認(rèn)為符合本地區(qū)實(shí)際情況，也得到了農(nóng)民的廣泛認(rèn)同。