張蒙

（江蘇城鄉(xiāng)建設(shè)職業(yè)學(xué)院，江蘇常州 213147）

2030年左右，我國建筑能耗將占總能耗的30%～40%，其中大型公共建筑的比例不斷增高，因?yàn)槠溆秒娒芏雀?，造成其用電能消耗的增加速度超過建筑總量的增加速度。因此降低公共建筑尤其是大型公共建筑能耗對建設(shè)能源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會具有極其重要的意義。

清華大學(xué)建筑學(xué)院的江億教授指出：“建筑節(jié)能的全面推廣與應(yīng)用，關(guān)鍵就是設(shè)置合理的節(jié)能評估指標(biāo)，并以此建立一套切合實(shí)際的評估體系”[4]。綠色建筑是未來建筑發(fā)展的必然趨勢，許多國家已經(jīng)形成了自己的綠色建筑評估體系。目前，在中國城市化快速發(fā)展的階段，亟需建立綠色建筑評估體系及其進(jìn)一步完善。中國地域遼闊，針對不同地區(qū)的氣候條件，建筑的能效評估指標(biāo)是有差異的，因地制宜的、科學(xué)的能效評估系統(tǒng)對建筑節(jié)能的引導(dǎo)來說是必不可少的，通過能效評估措施降低耗能，為節(jié)能減排工作提供借鑒和幫助。

1 公共建筑能效評估研究概述及關(guān)鍵問題

1.1 建筑能效評估研究概述

國際上已經(jīng)普遍將最早提出的“節(jié)能”用“能源效率”一詞所代替。建筑能效評估是反映建筑物可持續(xù)性的有效措施，有利于改善日趨惡化的環(huán)境。它包含“評”和“估”兩個(gè)流程，所謂的“評”是指運(yùn)用評估工具對建筑運(yùn)行中能源使用效率狀況進(jìn)行評估，通過比較結(jié)果判斷建筑的能效狀態(tài)。所謂的“估”是指通過評估工具對建筑能效狀況做出改良方案和預(yù)期成效，從而降低建筑能耗。

近年來，不少國家和地區(qū)通過探索，研究出能夠滿足當(dāng)?shù)貤l件的建筑能效評估標(biāo)準(zhǔn)。目前國際上著名且使用率較高的幾類評估指標(biāo)分別為：美國LEED（Leadership in Energy and Environmental Design）、英國 BREEAM（Building Research Establishment Environmental Assessment Method）、日本 CASBEE（Comprehensive Assessment System for Built Environment Efficiency）、 澳 大 利 亞NABERS（National Australian Built Environment RatingScheme）等[2]。

1.2 建筑能效評估關(guān)鍵問題分析

目前國內(nèi)外學(xué)術(shù)專家在公共建筑能效評估方面已經(jīng)做了很多基礎(chǔ)研究，大多是基于理論上的，因此在實(shí)際工程項(xiàng)目中仍存在較多問題點(diǎn)亟待解決，主要有公共建筑能效評估指標(biāo)體系缺乏宏觀與微觀分析、評估方法缺乏綜合性概述分析、評估后的能效優(yōu)化等幾個(gè)方面[3]。

公共建筑能效評估指標(biāo)體系研究方面，已有的指標(biāo)體系種類繁多，但少有對其進(jìn)行宏觀分類、微觀細(xì)化的文獻(xiàn)，使得讀者需要花大量時(shí)間去研究，也只是對整個(gè)指標(biāo)體系有個(gè)粗略的認(rèn)知；能效評估方法方面，各種評估算法都有研究者給出了詳細(xì)的闡述，但是在以往的文獻(xiàn)中很難找到對這些評估算法的多維度概述分析，在不同典型公共建筑適用性特點(diǎn)的總結(jié)上也存在不足；能效優(yōu)化方面，在對公共建筑能效評估后，缺少運(yùn)行管理和技術(shù)應(yīng)用兩個(gè)維度的優(yōu)化方案。

2 公共建筑能效評估體系

2.1 綠色奧運(yùn)建筑評估體系

綠色奧運(yùn)建筑評估體系GOBAS依據(jù)本國國情結(jié)合奧運(yùn)建筑的獨(dú)特性采用QL（質(zhì)量-負(fù)荷）雙指標(biāo)定性與定量結(jié)合進(jìn)行評估。GOBAS采用5級評分制，其中5分最好。參評建筑實(shí)際得分=∑（5分制得分×權(quán)重系數(shù)），權(quán)重系數(shù)依據(jù)評估項(xiàng)目在不同階段的重要性酌情指定，以此來保證奧運(yùn)建筑在最大限度內(nèi)消耗最少的能量資源提供優(yōu)良的環(huán)境舒適度[4]。

GOBAS的局限性在于其評估對象僅是奧運(yùn)建筑及其附屬建筑，而且該體系未涉及經(jīng)濟(jì)性評價(jià)。盡管如此，GOBAS作為我國第一部綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對未來的建筑生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)具有深遠(yuǎn)的意義。

2.2 綠色建筑評估體系

《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》通過決策層次分析法確定了各級指標(biāo)的權(quán)重。根據(jù)模糊數(shù)學(xué)理論，將不同層次的指標(biāo)納入評價(jià)因子集，同時(shí)以三星級、兩星級、一星級和不合格指標(biāo)作為評價(jià)集，建立綜合評價(jià)模型[5]。該標(biāo)準(zhǔn)考慮了建筑全壽命周期整個(gè)過程的評價(jià)，做到定性和定量的結(jié)合。但是這套評價(jià)體系更適用于新建筑，對現(xiàn)有建筑的綠色改造稍顯局限性。

圖1綠色建筑評價(jià)指標(biāo)體系

3 公共建筑能效評估方法

3.1 權(quán)重分析法

目前權(quán)重分析的方法概況起來有主觀賦權(quán)法、客觀賦權(quán)法和組合賦權(quán)法三類。主觀賦權(quán)法主要是依據(jù)決策專家們的主觀意見對建筑指標(biāo)的重要程度進(jìn)行量化，當(dāng)參與決策的專家達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，最終的權(quán)重結(jié)果會最大限度貼近實(shí)際；客觀賦權(quán)法權(quán)重比例的來源主要取決于各指標(biāo)實(shí)際運(yùn)行中的真實(shí)數(shù)據(jù)，目前運(yùn)用較多的有熵權(quán)法、標(biāo)準(zhǔn)離差法和CITIC（Criteria Importance Through Intercriteria Correlaiton）法[7]；組合賦權(quán)法兼顧了專家群體對體系中權(quán)重比例的側(cè)重，同時(shí)又降低主觀賦權(quán)法中專家主觀因素的影響程度，提高所評體系對客觀環(huán)境的適應(yīng)性與合理性，改善客觀賦權(quán)法只注重實(shí)際域的問題，該方法獲得的結(jié)論是主、客觀相結(jié)合的評估結(jié)果，更具有科學(xué)性，但是需要依賴較為復(fù)雜的算法，目前乘法合成的歸一化方法和線性加權(quán)組合法運(yùn)用比較廣泛。

3.2 專家調(diào)查法

專家調(diào)查法即特爾斐法，即通過郵件函詢方式收集相關(guān)專家們的反饋意見。調(diào)研表采取表格的形式讓專家群體去評判各指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)度。專家群體的基數(shù)越大，結(jié)果越可靠。在進(jìn)行專家調(diào)研的過程中，調(diào)查表應(yīng)簡潔、明了，針對范圍較廣的指標(biāo)應(yīng)備注該指標(biāo)評估側(cè)重點(diǎn)，調(diào)研指標(biāo)要有側(cè)重點(diǎn)，一般情況下，25個(gè)及以下的指標(biāo)數(shù)量較為適當(dāng)。

3.3 層次分析法

層次分析法是將所要評估的體系分解為若干個(gè)層次，由決策者（專家）群體逐層對不同指標(biāo)間的重要對比程度做出評判，然后通過計(jì)算得出的，各判斷矩陣的歸一化的特征向量以及最大特征根，從而得出各層元素指標(biāo)的權(quán)重比例。文獻(xiàn)[8]建立層次分析模型對空調(diào)設(shè)備管理進(jìn)行綜合評價(jià)，首先是將綜合評價(jià)體系劃分為五種不同的層次結(jié)構(gòu)，分別是：目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層、方案層、措施層，然后利用判斷矩陣將所有元素之間的關(guān)聯(lián)程度由定性轉(zhuǎn)化為定量的相對值，最后進(jìn)行一致性的檢驗(yàn)，研究表明層次分析法相對比較適用于暖通空調(diào)設(shè)備管理綜合評價(jià)。

4 建筑能效評估方法改進(jìn)案例分析

在美國，資產(chǎn)得分是建筑能效的國家標(biāo)準(zhǔn)化評估系統(tǒng)和工具。運(yùn)用基于web的工具為標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行條件下建筑能耗建模，從而評估建筑能效，并對建筑資產(chǎn)進(jìn)行水平比較。利用用戶輸入的建筑指標(biāo)特征，該工具可以創(chuàng)建簡化的EnergyPlus建筑模型以支持評級分析。文獻(xiàn)[9]則提出了將回歸模型與實(shí)時(shí)仿真結(jié)合在一起，允許用戶輸入少至七個(gè)建筑參數(shù)，以便在進(jìn)行全面分析之前快速評估建筑能效?；诖罅康慕ㄖＰ湍M，使用隨機(jī)森林方法為不同類型的建筑開發(fā)了一套回歸模型。通過用戶建筑參數(shù)的輸入，在回歸分析的基礎(chǔ)上為建筑創(chuàng)建能源使用強(qiáng)度分布，還可以將回歸模型轉(zhuǎn)換為用于全面能源模擬的建筑能源模型，并且簡化后的資產(chǎn)分?jǐn)?shù)預(yù)覽讓建筑能效評估結(jié)果更直觀。用戶運(yùn)用該工具可以篩選建筑物并確定優(yōu)先級，從而無須進(jìn)行大量數(shù)據(jù)收集就可以獲得更詳細(xì)的建筑能效評估。