劉文宇，趙心月

(1.長(zhǎng)春工程學(xué)院 管理學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130103;2.水利部海委漳衛(wèi)南運(yùn)河德州河務(wù)局，山東 德州 253043)

1 引言

我國(guó)目前正處于由高速發(fā)展轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)刻，建筑業(yè)的發(fā)展增速開始逐漸放緩，城鎮(zhèn)化建設(shè)也逐步轉(zhuǎn)變?yōu)椤靶陆ńㄖ焙汀凹扔薪ㄖ辈⒅氐哪Ｊ?。在此背景下，過(guò)往對(duì)老舊建筑大拆大建的建造方式和縫縫補(bǔ)補(bǔ)的改造方式已經(jīng)不適合這個(gè)時(shí)代的發(fā)展[1]，為了保障建筑業(yè)的健康發(fā)展，國(guó)家出臺(tái)了一系列的政策，2021年10月份，國(guó)務(wù)院頒布了《關(guān)于推動(dòng)城鄉(xiāng)建設(shè)綠色發(fā)展的意見》[2]。截至2020年12月份，全國(guó)的綠色建筑面積只有59.84億m2，與670億m2的建筑面積相比不足10%，而且絕大多數(shù)的綠色建筑都是新建的，而大量既有建筑亟待綠色改造來(lái)適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。但我國(guó)目前缺少改造前評(píng)價(jià)，無(wú)法為業(yè)主或者投資者提供標(biāo)準(zhǔn)，這也導(dǎo)致我國(guó)既有建筑綠色改造市場(chǎng)低迷，現(xiàn)有的許多房屋都存在著能否改造的問題。

對(duì)于既有建筑綠色改造潛力評(píng)價(jià)方面的研究，我國(guó)學(xué)者大致經(jīng)歷了2個(gè)階段：前期主要集中于對(duì)既有建筑節(jié)能技術(shù)潛力的研究，后期主要對(duì)既有建筑綠色改造潛力評(píng)價(jià)進(jìn)行綜合研究。費(fèi)良旭等[3]通過(guò)對(duì)海南地區(qū)既有居住建筑節(jié)能現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研，利用建筑能耗軟件DeST-h進(jìn)行能耗計(jì)算，對(duì)既有建筑進(jìn)行診斷分析，得出降低外窗的綜合遮陽(yáng)節(jié)能潛力最大，郭洪旭等[4]采用情景分析法，通過(guò)設(shè)定不同情景分析預(yù)測(cè)廣東省未來(lái)的碳排放量，從而明確未來(lái)節(jié)能減排的重點(diǎn)，得出樓宇自動(dòng)化、熱泵、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和節(jié)能燈具等是最有節(jié)能潛力的技術(shù)，王艷麗[5]首先對(duì)既有建筑現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)地梳理，對(duì)綠色改造范圍進(jìn)行界定，總結(jié)了我國(guó)的綠色改造相關(guān)政策、標(biāo)準(zhǔn)。然后根據(jù)寒冷地區(qū)的建筑物特性，選取7個(gè)方面的指標(biāo)，分析其改造潛力，構(gòu)建綠色改造潛力評(píng)價(jià)體系。吳祺航[6]分析得出我國(guó)金融機(jī)構(gòu)對(duì)既有建筑綠色改造項(xiàng)目支持力度不夠，提出要引入綠色金融推動(dòng)綠色改造市場(chǎng)的發(fā)展，然后根據(jù)我國(guó)2019年的綠色建筑新評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，確定綠色改造潛力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用灰色系統(tǒng)評(píng)價(jià)法進(jìn)行評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建，并提出相應(yīng)的適宜性改造技術(shù)，為金融機(jī)構(gòu)提供科學(xué)決策。

本文以既有建筑的綠色改造潛力為對(duì)象，以目前我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)者采用的指標(biāo)為基礎(chǔ)，采用AHP—FUZZY法對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證。

2 既有建筑綠色化改造發(fā)展現(xiàn)狀及問題

2.1 綠色建筑發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)綠色建筑研究已有多年，自2006年住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(gb/t50378-2006)，綠色建筑有了正式的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，也意味著我國(guó)的綠色建筑行業(yè)正式起步[7]。2008年，借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，啟動(dòng)綠色建筑標(biāo)識(shí)工作，先后發(fā)布《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)管理辦法》和《關(guān)于進(jìn)一步規(guī)范綠色建筑評(píng)價(jià)管理工作的通知》等文件，通過(guò)標(biāo)識(shí)管理，我國(guó)綠色建筑進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展，有效保證了綠色建筑的項(xiàng)目質(zhì)量[8]；其后，我國(guó)于2014年和2019年先后2次對(duì)2006年發(fā)布的《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行修訂和更新；在2019年3月份，我國(guó)住建部發(fā)布的新版《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》gb/t50378-2019，采用了全新的評(píng)價(jià)指標(biāo)，分別為：安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節(jié)約和環(huán)境宜居[9]。從指標(biāo)中可以看出，我國(guó)綠色建筑更加科學(xué)、更加堅(jiān)持以人為本的可持續(xù)發(fā)展觀念，并在此基礎(chǔ)上還發(fā)布了《綠色醫(yī)院評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》《綠色學(xué)校評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》等不同建筑類型的具體評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 我國(guó)綠色改造評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

我國(guó)綠色改造評(píng)價(jià)工作起步較晚，截至目前，我國(guó)只有一種《既有建筑綠色改造評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，該標(biāo)準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)和運(yùn)行評(píng)價(jià)，但不涉及對(duì)既有建筑改造的潛力評(píng)價(jià)，還尚無(wú)針對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的配套標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)，相較于西方國(guó)家，綠色改造體系并不完善。因此，應(yīng)對(duì)既有建筑進(jìn)行潛力評(píng)價(jià)，分析其是否具備改造可行性，然后做出科學(xué)決策，有針對(duì)性地進(jìn)行改造[10]。

2.3 存在的問題

目前我國(guó)存在大量的既有建筑，但不是所有既有建筑都適合進(jìn)行綠色改造，有些建筑是快要達(dá)到使用年限，甚至屬于“危房”的，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)還是社會(huì)角度考慮都沒有改造的意義；還有一些屬于古建筑，有特殊的文化價(jià)值，所有也不適合改造；還有一些近幾年達(dá)到節(jié)能建筑標(biāo)準(zhǔn)的或者最近進(jìn)行過(guò)改擴(kuò)建行為的建筑，雖然不是綠色建筑，但滿足我國(guó)現(xiàn)行的節(jié)能要求，也沒必要再去耗費(fèi)精力進(jìn)行綠色改造。另外，我國(guó)現(xiàn)行的《既有建筑綠色改造評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》屬于“改造后”評(píng)價(jià)，它屬于結(jié)果狀態(tài)評(píng)價(jià)，目前缺少對(duì)于既有建筑改造前的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

3 既有建筑綠色改造影響因素分析

《既有建筑綠色改造評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) GB/T51141-2015》中這樣界定了建筑的“綠色改造”：對(duì)現(xiàn)有建筑進(jìn)行維護(hù)、更新和加固，以節(jié)約能源、改善人居環(huán)境和提高使用功能為目的[11]。這為發(fā)現(xiàn)既有建筑是否具有改善人居環(huán)境、延長(zhǎng)建筑壽命、保證節(jié)能和環(huán)境保護(hù)等方面的潛在價(jià)值提供了評(píng)價(jià)基礎(chǔ)。因此，筆者通過(guò)調(diào)查走訪老舊小區(qū)的居民及老舊辦公樓的辦公人員，在參閱大量目前已改造成功的案例及參考《既有建筑綠色改造評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) GB/T51141-2015》《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)GB/T0378-2019》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，并結(jié)合既有建筑綠色改造的特性去挖掘綠色改造潛力影響指標(biāo)。

4 構(gòu)造綠色改造潛力評(píng)價(jià)體系

4.1 構(gòu)造潛力評(píng)價(jià)體系的原則

對(duì)既有建筑進(jìn)行綠色化改造是一項(xiàng)龐大且復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，因此在構(gòu)造評(píng)價(jià)體系時(shí)應(yīng)該遵循以下原則：①差異性原則：將綠色改造和新建建筑、節(jié)能改造等工程進(jìn)行區(qū)分；②綜合性原則：不能單獨(dú)從改造的某一階段或既有建筑的某一方面評(píng)價(jià)，要全面、綜合地對(duì)整個(gè)改造進(jìn)行評(píng)價(jià)；③科學(xué)性原則：在進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)要在科學(xué)理論的指導(dǎo)下，堅(jiān)持定性和定量結(jié)合的方法，運(yùn)用科學(xué)的思維方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。

4.2 構(gòu)建潛力評(píng)價(jià)體系的步驟

基于AHP和Delphi相結(jié)合的模糊綜合評(píng)價(jià)方法構(gòu)建潛力評(píng)價(jià)模型并對(duì)指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行確定，其具體實(shí)現(xiàn)方法為：構(gòu)造層次模型，構(gòu)造比較矩陣，計(jì)算權(quán)向量，并進(jìn)行一致性驗(yàn)證。

4.2.1 構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型

通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外既有建筑綠色改造相關(guān)案例，閱讀相關(guān)參考文獻(xiàn)[12～16]結(jié)合我國(guó)現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)造三層評(píng)價(jià)模型，在該結(jié)構(gòu)中，最高層為目標(biāo)層，中間層為準(zhǔn)則層，起到承上啟下并對(duì)下層有支配作用，第三層為指標(biāo)層，是待評(píng)價(jià)指標(biāo)的所有集合，3個(gè)層級(jí)構(gòu)成了明確的層級(jí)結(jié)構(gòu)模式，運(yùn)用 AHP方法對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行專家評(píng)價(jià)，最終得出各指標(biāo)間的對(duì)應(yīng)權(quán)重[17]。

4.2.2 構(gòu)造成對(duì)比矩陣

將指標(biāo)層的評(píng)價(jià)指標(biāo)基于準(zhǔn)則層進(jìn)行兩兩比較評(píng)價(jià)并標(biāo)注出優(yōu)劣程度，并用數(shù)量化的相對(duì)權(quán)重aij進(jìn)行表示，其中aij是ai對(duì)aj的相對(duì)重要程度，通過(guò)建立矩陣A來(lái)對(duì)該指標(biāo)體系中兩個(gè)指標(biāo)的相對(duì)重要程度進(jìn)行判斷。

(1)

利用和積方法求解判定矩陣，得到被比較指標(biāo)在上層指數(shù)下的相對(duì)權(quán)重(表1)[18]。

表1 1-9比例標(biāo)度法

4.2.3 一致性檢驗(yàn)

對(duì)判斷矩陣A進(jìn)行一致性檢驗(yàn)：首先計(jì)算一致性指標(biāo)CI，其公式為：

(2)

式(2)中，n為矩陣的階數(shù)，λmax 是判斷矩陣的最大特征根。

一致性比率CR值由所得到的CI值決定，而CR值可以用來(lái)驗(yàn)證判定矩陣的一致性是否合格。

(3)

式(3)中，CI為一致性指標(biāo)值，CR為一致性比率，RI是固定值，當(dāng)矩陣階數(shù)不同時(shí)，該值不同，具體如表2所示。

表2 1-9階矩陣RI對(duì)應(yīng)值

利用CR的值可以確定判斷矩陣是否符合一致性指標(biāo)，判斷依據(jù)為當(dāng)CR≤ 0.1 時(shí)，表明該矩陣符合一致性，結(jié)果是合理可接受的，而當(dāng)CR> 0.1時(shí)，表示該矩陣不符合一致性，此時(shí)必須對(duì)指標(biāo)進(jìn)行重新評(píng)分，并按照之前的步驟建立一個(gè)新的判斷矩陣，然后進(jìn)行一致性檢查，直至檢驗(yàn)合格。

通過(guò)以上的計(jì)算，得出了各個(gè)層次中各個(gè)指標(biāo)與高層目標(biāo)之間關(guān)系的相對(duì)重要性權(quán)重和排序。表3為具體的結(jié)果。

表3 模型評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重及排序

4.2.4 確定評(píng)價(jià)集

首先，以既有建筑的綠色改造潛力作為一級(jí)評(píng)價(jià)目標(biāo)，并將其定義為U={U1、U2、U3、…、Un}，其中包括相應(yīng)的單個(gè)因子子集，將其表示為U1={U11、U12、U13}、U2={U21、U22、U23}、U3={U31、U32、U33}…，然后，確定一組評(píng)論值V={V1、V2、V3、Vn}，以表明不同的改造潛能。

4.2.5 建立模糊矩陣

通過(guò)對(duì)各因素集中的各因子進(jìn)行具體指標(biāo)因素的模糊評(píng)判，確定各指標(biāo)因素與被評(píng)估目標(biāo)之間的模糊程度，從而得到模糊評(píng)判矩陣：

(4)

4.2.6 模糊綜合合成模型

將各個(gè)層次指標(biāo)的權(quán)重矢量定義為Wi，將模糊評(píng)判矩陣定義為Ri，用Fuzzy綜合方法求出最終的潛力程度大小，用Bi=Wi×Ri(i=1、2、…、n)進(jìn)行計(jì)算。

5 實(shí)證分析

選取北京首創(chuàng)家園某辦公樓進(jìn)行具體分析，該建筑原先是北京醫(yī)用射線機(jī)廠辦公用房，總建筑面積2500 m2，原結(jié)構(gòu)類型為框架混凝土結(jié)構(gòu)，其在改造前存在建筑體型大，運(yùn)行能耗高，場(chǎng)地綠化率低，人車混流，停車不便等問題，周圍居民及國(guó)家對(duì)其改造意愿較高。該項(xiàng)目在改造過(guò)程中利用大量綠色技術(shù)，增加綠化面積、增強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱功能，采用新風(fēng)熱回收等節(jié)能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能65%以上，將原有舊建筑改造為高檔辦公樓，使老舊建筑物得到了再利用，達(dá)到了當(dāng)前綠色建筑節(jié)能、綠色、舒適的目標(biāo)。

5.1 構(gòu)建具體層次結(jié)構(gòu)模型

筆者通過(guò)總結(jié)歸納相關(guān)學(xué)者的研究、參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確定人為指標(biāo)、技術(shù)指標(biāo)、政策指標(biāo)、環(huán)境指標(biāo)、成本效益5種一級(jí)指標(biāo)，相應(yīng)二級(jí)指標(biāo)共15種，具體層次及內(nèi)容見圖1。

圖1 既有建筑綠色改造潛力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

5.2 具體指標(biāo)內(nèi)容

(1)人為指標(biāo)：我國(guó)目前的主要矛盾是人民日益增長(zhǎng)的美好需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾，這對(duì)建筑業(yè)的發(fā)展提出了新的要求。無(wú)論是新建建筑還是既有建筑綠色改造都應(yīng)該堅(jiān)持“以人為本”的原則，人民的改造意愿、改造需求以及對(duì)現(xiàn)建筑物的滿意度是重要影響指標(biāo)。

(2)技術(shù)指標(biāo)：既有建筑當(dāng)前的技術(shù)指標(biāo)直接影響到改造過(guò)程中的成本及難易程度。安全耐久性是衡量一個(gè)建筑物結(jié)構(gòu)可靠性的重要指標(biāo)，如果該既有建筑結(jié)構(gòu)已經(jīng)失去安全耐久性，就沒必要再去進(jìn)行改造升級(jí)了；外圍欄結(jié)構(gòu)是影響建筑能耗的重要指標(biāo)，并且有實(shí)例發(fā)現(xiàn)，對(duì)外圍欄進(jìn)行改造不僅可以顯著提升節(jié)能效率，而且造價(jià)較少；采暖及通風(fēng)主要有冷熱源、換熱系統(tǒng)，每年在采暖及通風(fēng)上耗費(fèi)的能源占建筑的30%～50%，所以該指標(biāo)有較大的改造潛力；給排水技術(shù)直接影響到建筑物的節(jié)水性能，影響到水資源的利用，對(duì)給排水系統(tǒng)進(jìn)行改造可以有效促進(jìn)節(jié)水性能；其他節(jié)能技術(shù)如照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)等，都會(huì)對(duì)建筑物的節(jié)能率產(chǎn)生影響，所以屬于綠色改造的重要指標(biāo)之一。

(3)政策指標(biāo)：無(wú)論是國(guó)家推行的相關(guān)政策還是當(dāng)?shù)鼐G色改造政策及補(bǔ)貼都會(huì)直接影響業(yè)主的投資意愿以及改造過(guò)程中的困難程度。

(4)環(huán)境指標(biāo)：居住環(huán)境的顯著提升是綠色建筑與節(jié)能建筑的主要區(qū)別之一，因此無(wú)論是場(chǎng)地綠化還是室內(nèi)環(huán)境都是可以通過(guò)改造來(lái)滿足當(dāng)前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和人們的健康需求，配套設(shè)施的完善度也直接關(guān)系到綠色建筑的評(píng)級(jí)，因此該指標(biāo)對(duì)于綠色改造有重要影響。

(5)成本效益：成本效益直接關(guān)系到政府和業(yè)主對(duì)建筑物的改造判斷和改造意愿，政府部門希望通過(guò)改造節(jié)約資源保護(hù)環(huán)境，響應(yīng)國(guó)家政策，而業(yè)主單位則希望通過(guò)改造，降低運(yùn)營(yíng)成本，以最小成本取得最大效益，因此該指標(biāo)對(duì)改造潛力也有較大影響[19]。

5.3 AHP法的應(yīng)用

向既有建筑綠色改造相關(guān)領(lǐng)域的項(xiàng)目專家、高校教師、研究生等人員發(fā)放調(diào)查問卷，讓他們對(duì)列出的各指標(biāo)采用1～9比例標(biāo)度法進(jìn)行重要程度打分12，然后根據(jù) AHP 法確定各個(gè)層次指標(biāo)的權(quán)重如下：

W=(0.1762，0.5318，0.0628,0.0429,0.1833)；

W1=(0.0951,0.0523,0.0288)；

W2=(0.258,0.0395,0.0567,0.1321,0.0455)；

W3=(0.0157,0.0471)；

W4=(0.0072,0.0114，0.0273)；

W5=(0.1222,0.0611)，具體結(jié)果見表3。

5.4 模糊綜合法的應(yīng)用

根據(jù)查閱相關(guān)文獻(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)確定常用潛力評(píng)語(yǔ)集合為V={V1，V2，V3，V4}={ 改造潛力大， 改造潛力一般， 改造潛力較小，無(wú)改造潛力 }，風(fēng) 險(xiǎn) 等 級(jí) 范 圍 分 別 是V1∈[80,100]，V2∈[60,80]，V3∈[50,60]，V4∈[0,50]。分別對(duì)應(yīng)GB/T50378-2019綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中的三星級(jí)、二星級(jí)、一星級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[20]。

根據(jù)調(diào)查問卷數(shù)據(jù)建立模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣，具體如下：

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

根據(jù)模糊評(píng)價(jià)法的公式可得：B=W×R=(0.473，0.295,0.173,0.060)，具體結(jié)果見表4。

表4 權(quán)重計(jì)算結(jié)果

根據(jù)表4的計(jì)算結(jié)果，在該建筑的綠色改造潛力評(píng)價(jià)中，可以清晰地得出處于“改造潛力大”的隸屬度為0.473，處于“改造潛力一般”的隸屬度為0.295，處于“改造潛力較小”的隸屬度為0.173，處于“無(wú)改造潛力”的隸屬度為0.060，根據(jù)最大隸屬度的原則，最終評(píng)定該建筑的改造潛力為大。最終，項(xiàng)目獲得三星級(jí)綠色建筑標(biāo)識(shí)，符合計(jì)算結(jié)論。

6 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)當(dāng)前我國(guó)既有建筑綠色改造評(píng)價(jià)體系不夠完善的情況進(jìn)行潛力評(píng)價(jià)研究，利用AHP法確定潛力評(píng)價(jià)的權(quán)重，并用模糊綜合評(píng)價(jià)及最大隸屬度原則對(duì)其進(jìn)行分析，在潛力評(píng)價(jià)中做到定性與定量相結(jié)合，體現(xiàn)評(píng)價(jià)的科學(xué)性，最后用實(shí)例驗(yàn)證該潛力評(píng)價(jià)模型的可行性，但本文權(quán)重的確定及隸屬度的權(quán)重均通過(guò)對(duì)相關(guān)專家調(diào)查問卷得出，存在樣板數(shù)據(jù)量較小且主觀性太強(qiáng)的不足，因此，需要進(jìn)一步結(jié)合國(guó)內(nèi)外專家的相關(guān)方法及最新研究結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)充，以期為我國(guó)的既有建筑綠色改造評(píng)價(jià)體系領(lǐng)域提供相應(yīng)參考。