劉巍立，王 超，王瓊瓊，陶 毅

引言

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城鎮(zhèn)化水平的提高，逐年增加的碳排放量要求建筑業(yè)盡快的實(shí)現(xiàn)從建筑業(yè)到制造業(yè)的轉(zhuǎn)變，也要求建筑自身更加“綠色”且“可持續(xù)”，進(jìn)一步支撐“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)[1，2]的統(tǒng)計(jì)，建筑業(yè)的碳排放量占據(jù)了我國(guó)碳排放總量的30%以上，因此在不影響建筑使用功能的前提下，采用適宜的技術(shù)手段降低建筑能耗，從而減少源于建筑的碳排放，使其成為綠色建筑是建筑業(yè)的必然發(fā)展趨勢(shì)。

建筑結(jié)構(gòu)作為建筑骨架，支撐著建筑空間并且滿足著建筑安全性要求，其作為建筑的重要組成部分對(duì)建筑整體的碳排放量亦有顯著影響。對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的全壽命期評(píng)價(jià)目前主要針對(duì)其安全性、耐久性及適用性。為了轉(zhuǎn)換建筑業(yè)能源消耗模式，實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)“綠色低碳”，走可持續(xù)發(fā)展道路，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的全壽命期增加綠色性能評(píng)價(jià)可以在保證其自身壽命安全的同時(shí)，保證建筑結(jié)構(gòu)綠色、低碳、宜居，最小化建筑結(jié)構(gòu)對(duì)所處環(huán)境的消極影響，達(dá)到人與自然的和諧共生。

建筑結(jié)構(gòu)的全壽命期可以從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工建造、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、終壽四個(gè)階段進(jìn)行評(píng)價(jià)[3，4]。對(duì)建筑結(jié)構(gòu)各階段的綠色性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，建立針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)全壽命期的評(píng)價(jià)體系是做到建筑綠色節(jié)能的關(guān)鍵。我國(guó)現(xiàn)行綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)雖然覆蓋了設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、拆除等階段，但缺失了對(duì)建筑結(jié)構(gòu)延壽階段的評(píng)價(jià)，隨著建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)的不斷發(fā)展，采用合適的手段對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)延壽，可以緩解消納廢棄建筑結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的環(huán)境問(wèn)題。

隨著國(guó)家海洋開發(fā)建設(shè)力度的不斷加強(qiáng)，島嶼基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日益加快。尤其針對(duì)熱帶海島，其熱濕氣候、極端天氣及腐蝕環(huán)境使得熱帶海島建筑結(jié)構(gòu)的綠色評(píng)價(jià)體系與大陸區(qū)域建筑結(jié)構(gòu)有一定差別。與此相似，低溫嚴(yán)寒地區(qū)冬季寒冷干燥，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮建筑保溫性能，同時(shí)也考慮夏季通風(fēng)、遮陽(yáng)等問(wèn)題，從而要求建筑結(jié)構(gòu)具有較好的抗凍融性能、較好的主體結(jié)構(gòu)保溫設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)抗裂驗(yàn)算等。對(duì)位于這些極端氣候區(qū)內(nèi)的建筑結(jié)構(gòu)開展全壽命期綠色評(píng)價(jià)必然與一般大陸地區(qū)有所差別。

針對(duì)這些問(wèn)題，本文首先以建筑結(jié)構(gòu)全壽命期各階段為對(duì)象，分析了各階段所涉及的綠色評(píng)價(jià)指標(biāo)的設(shè)立依據(jù)及指標(biāo)屬性，在現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)全壽命期評(píng)價(jià)體系和綠色建筑評(píng)價(jià)體系的基礎(chǔ)上，提出了建筑結(jié)構(gòu)全壽命期綠色評(píng)價(jià)體系。進(jìn)一步面向熱帶海島和低溫嚴(yán)寒兩類極端氣候區(qū)內(nèi)的建筑結(jié)構(gòu)，依據(jù)其特殊性調(diào)整并完善了相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)而提出了一套極端氣候區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)綠色評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。進(jìn)一步參照現(xiàn)有綠色建筑評(píng)價(jià)指標(biāo)賦分方法，提出了一種簡(jiǎn)便的建筑結(jié)構(gòu)全壽命期綠色評(píng)價(jià)體系指標(biāo)的賦分方法。

1 建筑結(jié)構(gòu)全壽命期綠色評(píng)價(jià)體系

1.1 體系架構(gòu)

為了完整準(zhǔn)確的建立一套建筑結(jié)構(gòu)全壽命期綠色評(píng)價(jià)體系，首先需要確定指標(biāo)等級(jí)的劃分標(biāo)準(zhǔn)及劃分方法[5]。指標(biāo)等級(jí)劃分過(guò)少可能使問(wèn)題分解的不夠清晰,指標(biāo)等級(jí)劃分過(guò)多會(huì)影響評(píng)價(jià)方法的可操作性。本文提出一個(gè)四級(jí)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，依次分別為：項(xiàng)目、類別、條目、指標(biāo)。該評(píng)價(jià)體系的“項(xiàng)目”即全壽命期下的建筑結(jié)構(gòu)綠色性能，其對(duì)應(yīng)的“類別”依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的全壽命期各階段劃分為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工建造、運(yùn)營(yíng)維護(hù)以及建筑結(jié)構(gòu)終壽/延壽四個(gè)階段。以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這一“類別”為例，其下轄“條目”可以分為結(jié)構(gòu)選址、結(jié)構(gòu)選型、建材類型、結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能以及結(jié)構(gòu)隔聲等。“條目”進(jìn)一步深化到“指標(biāo)”，例如，能否就地取材既是影響其造價(jià)的關(guān)鍵，亦可作為建材類型是否綠色的“指標(biāo)”之一。本文提出的建筑結(jié)構(gòu)全壽命期綠色評(píng)價(jià)體系的指標(biāo)等級(jí)如圖1 表示。

圖1 建筑結(jié)構(gòu)全壽命期綠色評(píng)價(jià)體系指標(biāo)等級(jí)

1.2 指標(biāo)類型

根據(jù)指標(biāo)的約束效力及評(píng)定方法,可以分為強(qiáng)制性審核指標(biāo)和綜合評(píng)分指標(biāo)；按指標(biāo)的評(píng)定方式可分為定量指標(biāo)和定性指標(biāo)[6，7]。本文的評(píng)價(jià)指標(biāo)采用上述兩種指標(biāo)類型劃分,分為定量強(qiáng)制性審核指標(biāo)、定性強(qiáng)制性審核指標(biāo)、定性綜合評(píng)分指標(biāo)、定量綜合評(píng)分指標(biāo)四類。強(qiáng)制性指標(biāo)是指必須審查且得分不得為零分的關(guān)鍵指標(biāo)。

譬如建筑結(jié)構(gòu)高度這一指標(biāo),它反映了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否滿足充分利用日照條件、是否滿足結(jié)構(gòu)安全性要求,同時(shí)該指標(biāo)可以精確測(cè)量。故結(jié)構(gòu)高度指標(biāo)可作為定量強(qiáng)制性審核指標(biāo)。運(yùn)營(yíng)維護(hù)中社會(huì)滿意度指標(biāo),它體現(xiàn)了居民對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)運(yùn)營(yíng)維護(hù)的滿意度,該指標(biāo)只能通過(guò)社會(huì)調(diào)研和工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)定性判斷。故社會(huì)滿意度指標(biāo)可作為定性綜合評(píng)分指標(biāo)。

為了方便和現(xiàn)行綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 50378-2019）[8]進(jìn)行比較，指標(biāo)類型還按照該標(biāo)準(zhǔn)的分類，即按照綠色性能進(jìn)行了劃分。

1.3 指標(biāo)權(quán)重

指標(biāo)權(quán)重反映了指標(biāo)在評(píng)價(jià)體系中的相對(duì)重要程度以及影響程度。最終評(píng)價(jià)結(jié)果很大程度取決于評(píng)價(jià)體系各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。若建筑結(jié)構(gòu)存在某一部分的綠色性能極差，另一部分的綠色性能極好,但是由于缺少合理的指標(biāo)權(quán)重分配，從而不能合理體現(xiàn)出建筑結(jié)構(gòu)整體的綠色性能[9]。

指標(biāo)權(quán)重的確定可按照數(shù)據(jù)的來(lái)源劃分為以下兩類：主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法[10]。主觀賦權(quán)法的數(shù)據(jù)來(lái)源于專家咨詢，而客觀賦權(quán)法的數(shù)據(jù)來(lái)源于數(shù)據(jù)本身。雖然主觀賦權(quán)法建立在專家的主觀判斷上，但是通過(guò)增加專家的數(shù)量、選擇合適的統(tǒng)計(jì)方法等手段可以提升這一方法的準(zhǔn)確度。現(xiàn)階段主觀賦權(quán)法的研究已經(jīng)較為成熟，國(guó)內(nèi)外的綠色建筑評(píng)價(jià)體系也大多都采用該方法。故本文評(píng)價(jià)體系指標(biāo)權(quán)重的確定采用主觀賦權(quán)法。

2 建筑結(jié)構(gòu)全壽命期綠色評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建

按照使用用途，常見建筑可分為民用建筑和非民用建筑。這兩類建筑具有不同的使用功能、規(guī)模以及建筑形式。本文以民用建筑為切入點(diǎn)，構(gòu)建建筑結(jié)構(gòu)全壽命期綠色評(píng)價(jià)體系。本文根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)全壽命4 個(gè)階段的能耗情況，選取各自適合的綠色評(píng)價(jià)條目，如圖2 所示。本節(jié)將具體介紹每個(gè)條目及其所屬指標(biāo)。為了區(qū)分與更廣泛的綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，本文的指標(biāo)聚焦于能夠直接與建筑結(jié)構(gòu)建立聯(lián)系的指標(biāo)。

圖2 建筑結(jié)構(gòu)全壽命期各階段綠色評(píng)價(jià)條目

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段

2.1.1 結(jié)構(gòu)選址評(píng)價(jià)指標(biāo)

建筑結(jié)構(gòu)選址是建筑物能否長(zhǎng)期使用的根本也是影響周圍生態(tài)環(huán)境的重要因素。建筑結(jié)構(gòu)選址與開發(fā)范圍的氣候環(huán)境有著很大的關(guān)聯(lián)，同時(shí)建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)的主要目的就是使建筑結(jié)構(gòu)在冬季能夠利用自然得熱，同時(shí)減少熱量的損失，夏季可以利用自然通風(fēng)降溫。故建筑結(jié)構(gòu)選址采用開發(fā)范圍、結(jié)構(gòu)通風(fēng)、節(jié)地與室外環(huán)境三個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。選取開發(fā)范圍作為一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)是為了考慮建筑結(jié)構(gòu)對(duì)生態(tài)環(huán)境影響，確保建筑結(jié)構(gòu)與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)[11]。開發(fā)范圍為定性綜合評(píng)分指標(biāo)。結(jié)構(gòu)通風(fēng)主要是考慮場(chǎng)地內(nèi)的風(fēng)環(huán)境是否有利于室外行走、活動(dòng)舒適和建筑的自然通風(fēng)，盡量使用自然環(huán)境的條件達(dá)到舒適的室內(nèi)外環(huán)境，同時(shí)還需要考慮風(fēng)荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的致?lián)p致災(zāi)影響，因此，采用定量綜合評(píng)分指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)通風(fēng)。節(jié)地與室外環(huán)境是指建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)選址減少土地消耗和對(duì)室外環(huán)境的影響。結(jié)構(gòu)選址需要綜合考慮結(jié)構(gòu)抗震安全和土地節(jié)約，同時(shí)，盡量減少對(duì)環(huán)境的不可逆影響。建議采用定性綜合評(píng)分指標(biāo)評(píng)價(jià)節(jié)地與室外環(huán)境。

2.1.2 結(jié)構(gòu)選型評(píng)價(jià)指標(biāo)

結(jié)構(gòu)選型對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的能耗有著重要的影響。具體的參數(shù)有結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)朝向、窗墻比、結(jié)構(gòu)高度、層間位移角、建筑物間距和體型系數(shù)。結(jié)構(gòu)體系是既能按照使用的材料分為混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)，也可按照結(jié)構(gòu)體系是否屬于工業(yè)化建造劃分。按照結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)及屬性評(píng)分，將該指標(biāo)作為定性強(qiáng)制性審核指標(biāo)。朝向是建筑能否充分利用日照采光和實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的關(guān)鍵因素，為了最大程度的爭(zhēng)取日照,建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量南北朝向，避免東西向開大窗，據(jù)此必然影響結(jié)構(gòu)不同方向的抗側(cè)移性能。因此建筑朝向應(yīng)作為定量強(qiáng)制性審核指標(biāo)。窗墻比越大則說(shuō)明建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫薄弱部分越多,但有利于室內(nèi)外的熱交換。因此控制窗墻比是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,窗墻比亦對(duì)結(jié)構(gòu)剛度具有影響，是綠色建筑結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。故窗墻比設(shè)置為定量強(qiáng)制性審核指標(biāo)。結(jié)構(gòu)選型必然對(duì)結(jié)構(gòu)層間位移角有影響，而層間位移角是評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)抗震性能的關(guān)鍵指標(biāo)，因此層間位移角應(yīng)作為定量強(qiáng)制性審核指標(biāo)。結(jié)構(gòu)高度和建筑物間距同樣影響著建筑物的日照環(huán)境及宜居體驗(yàn),可采用建筑結(jié)構(gòu)最大高度、建筑間距作為定量強(qiáng)制性審核指標(biāo)。風(fēng)荷載對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)安全性具有重要影響，風(fēng)荷載體型系數(shù)則反應(yīng)了結(jié)構(gòu)選型階段風(fēng)荷載的影響，因此將這一指標(biāo)作為定量綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2.1.3 建材類型評(píng)價(jià)指標(biāo)

建材類型的選用可以劃分為就地取材、高性能材料、循環(huán)材料、預(yù)制構(gòu)件、綠色建材等指標(biāo)。

就地取材應(yīng)為定量綜合評(píng)分指標(biāo)，從而鼓勵(lì)選用當(dāng)?shù)亟ú模苊忾L(zhǎng)途運(yùn)輸導(dǎo)致的碳排放。高性能材料、循環(huán)材料、綠色建材主要是針對(duì)材料對(duì)環(huán)境影響方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，以這些材料的使用率作為定量綜合評(píng)分指標(biāo)。預(yù)制構(gòu)件的使用有利于促進(jìn)建筑工業(yè)化，該指標(biāo)以裝配化率作為定量綜合評(píng)分指標(biāo)。

2.1.4 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能指標(biāo)

太陽(yáng)輻射是建筑得熱的主要來(lái)源，圍護(hù)結(jié)構(gòu)也是建筑結(jié)構(gòu)與外界環(huán)境進(jìn)行熱交換最頻繁的部件。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱過(guò)程主要包括了圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面的吸熱、放熱和建筑結(jié)構(gòu)本身的導(dǎo)熱三個(gè)基本過(guò)程。這些過(guò)程涉及熱傳導(dǎo)、對(duì)流以及輻射[12]。因此圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能是評(píng)價(jià)建筑結(jié)構(gòu)保溫隔熱水平的重要指標(biāo),是建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能的關(guān)鍵。圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能參數(shù)的選取主要參考綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 50378-2019）和建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范（GB/T 55015-2021）[13]。具體參數(shù)包括：圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)、遮陽(yáng)系數(shù)、窗墻比、保溫材料層熱阻、氣密性等級(jí)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)、太陽(yáng)得熱系數(shù)、天窗與屋面面積比，以及建筑體形系數(shù)等體現(xiàn)。其中保溫材料層熱阻、氣密性等級(jí)以及建筑體形系數(shù)作為定量強(qiáng)制性審核指標(biāo)，其余指標(biāo)為定量綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)以確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能良好，在建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能的同時(shí)擁有一個(gè)舒適的室內(nèi)環(huán)境。

2.1.5 結(jié)構(gòu)隔聲性能指標(biāo)

良好的建筑隔聲性能營(yíng)造良好的室內(nèi)環(huán)境。建筑結(jié)構(gòu)隔聲性能主要依據(jù)其隔聲性能和吸聲性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，將材料的隔聲效率、吸聲效率以及材料對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的覆蓋率作為定量強(qiáng)制性審核指標(biāo)。

2.2 施工建造階段評(píng)價(jià)指標(biāo)

2.2.1 能源系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)

施工建造階段會(huì)消耗大量的能源，主要有水資源、電力資源、燃料資源等。水資源可定為定量強(qiáng)制性審核指標(biāo)來(lái)推進(jìn)節(jié)水措施的實(shí)施。針對(duì)電力資源的消耗，應(yīng)設(shè)立定量強(qiáng)制性審核指標(biāo)鼓勵(lì)建筑結(jié)構(gòu)工業(yè)化生產(chǎn)，使用綠色裝配式結(jié)構(gòu)。為了優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)施工階段機(jī)械設(shè)備運(yùn)行、建筑材料運(yùn)輸消耗的燃油資源，應(yīng)設(shè)立定量強(qiáng)制性審核指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)燃料資源用量，以鼓勵(lì)使用裝配式結(jié)構(gòu)，另一方面盡量就地取材,減少長(zhǎng)途運(yùn)輸產(chǎn)生的燃油消耗。

同時(shí)鼓勵(lì)采用非傳統(tǒng)水資源或者提倡水資源循環(huán)利用，因此將非傳統(tǒng)水資源在水資源中的占比作為定量綜合評(píng)分指標(biāo)來(lái)鼓勵(lì)減少對(duì)水資源的消耗和提高水資源循環(huán)利用。同樣盡可能的在施工階段提高可再生能源的利用率，例如場(chǎng)地照明和生活用電可以采用太陽(yáng)能或風(fēng)能來(lái)供給。因此將可再生能源的占比作為定量綜合評(píng)分指標(biāo)。

2.2.2 施工噪音評(píng)價(jià)指標(biāo)

建筑施工往往伴隨著巨大的噪音污染，為了有效減少噪音污染，因此針對(duì)施工噪音應(yīng)設(shè)立定性綜合評(píng)分指標(biāo)。

2.2.3 施工現(xiàn)場(chǎng)管理評(píng)價(jià)指標(biāo)

提高施工現(xiàn)場(chǎng)管理水平及運(yùn)營(yíng)管理手段有利于優(yōu)化配置施工過(guò)程中的人力、物力、財(cái)力,以獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益?？紤]到目前綠色施工管理仍處于探索階段，將施工管理及運(yùn)營(yíng)管理兩個(gè)指標(biāo)設(shè)置為定性綜合評(píng)分指標(biāo)。

2.2.4 污染物排放評(píng)價(jià)指標(biāo)

建筑結(jié)構(gòu)施工階段會(huì)產(chǎn)生大量的固體廢棄物、廢氣、廢水等污染物。為了減少污染物的排放，對(duì)固體廢棄物應(yīng)采用“減量化、資源化、無(wú)害化”措施。所以將固體廢棄物回收率設(shè)為定量強(qiáng)制性指標(biāo)。針對(duì)施工過(guò)程中排放的廢氣和揚(yáng)塵,可將廢氣排放量作為定量強(qiáng)制性審核指標(biāo)。與廢氣相同，施工階段產(chǎn)生的污水,應(yīng)依照其排放量設(shè)置定量強(qiáng)制性審核指標(biāo)。

2.2.5 社會(huì)滿意度評(píng)價(jià)指標(biāo)

為了全方位評(píng)價(jià)建筑結(jié)構(gòu)的影響，設(shè)立社會(huì)對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)滿意度這一指標(biāo)，但這一指標(biāo)難以用定量的指標(biāo)評(píng)價(jià)，通常采用問(wèn)卷調(diào)查以及工程經(jīng)驗(yàn)的方法來(lái)評(píng)價(jià)，因此該指標(biāo)為定性綜合評(píng)分指標(biāo)。社會(huì)面調(diào)查及咨詢對(duì)象為設(shè)計(jì)評(píng)審及施工監(jiān)理等部門。

2.3 運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段評(píng)價(jià)指標(biāo)

運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段能源的消耗占到整個(gè)生命周期能源消耗的60%至98%，而低能耗建筑的這一比重也占到了54%至91%[14-16]。因此若能有效減少建筑結(jié)構(gòu)運(yùn)維階段的能耗，則將大大幅度提高建筑結(jié)構(gòu)可持續(xù)性。

2.3.1 日常運(yùn)行維護(hù)評(píng)價(jià)指標(biāo)

建筑結(jié)構(gòu)在運(yùn)維階段需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理和調(diào)整,以使其能持續(xù)滿足綠色建筑的指標(biāo)要求[7]。低能耗的建筑結(jié)構(gòu)日常運(yùn)維通常包括環(huán)境友好型的管理體系、節(jié)約能源的操作規(guī)范、定期檢查設(shè)施設(shè)備以及信息化結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)手段等，可采用定性綜合評(píng)分指標(biāo)來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

若能在建筑結(jié)構(gòu)運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段采用部分的清潔能源或可再生能源，則將大大降低該階段對(duì)生態(tài)環(huán)境的不利影響。能源綜合利用應(yīng)采用定性綜合評(píng)分指標(biāo)，以推進(jìn)運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段中清潔能源及可再生能源的使用，減少高排放、高污染能源的使用,促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2.3.2 綠色建筑宣教評(píng)價(jià)指標(biāo)

示范型綠色建筑對(duì)于低碳減排的宣傳及推廣有著十分積極并且很顯著的作用。在建筑結(jié)構(gòu)運(yùn)行維護(hù)階段,向居民普及各種節(jié)能設(shè)備以及智能化運(yùn)維保障技術(shù)，能夠進(jìn)一步推動(dòng)節(jié)能減排，營(yíng)造綠色宜居環(huán)境[12]。因此采取定性綜合評(píng)分指標(biāo)鼓勵(lì)綠色教育宣教工作的展開，形成良好的綠色氛圍。

與施工建筑階段一致，運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段也選用社會(huì)滿意度評(píng)價(jià)指標(biāo)。該階段社會(huì)面調(diào)查及咨詢對(duì)象為業(yè)主、社會(huì)服務(wù)提供商及物業(yè)管理等部門。

2.4 終壽/延壽階段評(píng)價(jià)指標(biāo)

根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)全壽命期的定義，建筑結(jié)構(gòu)的第四階段為終壽或延壽階段。建筑終壽可以分為拆除或遺棄,雖然建筑拆除施工在建筑全壽命期內(nèi)所占能耗較小（圖3）[15],但拆除后的建筑垃圾處理仍需消耗大量能源。建筑遺棄雖然不再新增能耗，但其對(duì)土地資源，周圍環(huán)境、社會(huì)影響的綜合能耗仍然保持不變。

圖3 建筑在不同階段的能耗比例

若建筑結(jié)構(gòu)仍有服役需求，但其結(jié)構(gòu)性能已經(jīng)嚴(yán)重退化，通過(guò)合適的加固和修復(fù)技術(shù)，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)壽命，使其能夠繼續(xù)服役，從而實(shí)現(xiàn)建筑能耗與建筑壽命的新協(xié)調(diào)。

雖然現(xiàn)行的GB/T 50378-2019《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》并沒(méi)有包含該階段，但是建筑結(jié)構(gòu)的終壽或延壽對(duì)降低環(huán)境污染和最大化資源循環(huán)利用有著重要影響。本文針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)終壽/延壽階段提出綠色評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2.4.1 終壽階段評(píng)價(jià)指標(biāo)

建筑結(jié)構(gòu)的終壽階段可以細(xì)分為拆除和遺棄。對(duì)建筑結(jié)構(gòu)拆除和遺棄的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，從能耗角度建議合適的終壽手段；并綜合上述設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)維三階段的評(píng)價(jià)結(jié)果，給出建筑結(jié)構(gòu)全壽命期的評(píng)價(jià)結(jié)果。

建筑結(jié)構(gòu)拆除主要從可再生資源回收利用、不可再生資源處理、場(chǎng)地處理、社會(huì)滿意度等方面進(jìn)行考慮，設(shè)立相應(yīng)評(píng)分指標(biāo)。建筑遺棄主要從綠色復(fù)原和社會(huì)滿意度兩方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，設(shè)立相應(yīng)評(píng)分指標(biāo)。

2.4.2 延壽階段評(píng)價(jià)指標(biāo)

若對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固修復(fù)從而恢復(fù)或提升其性能,使其能夠繼續(xù)服役,該過(guò)程即為建筑結(jié)構(gòu)的延壽階段。

建筑結(jié)構(gòu)延壽階段可分為延壽設(shè)計(jì)、延壽施工兩個(gè)階段。其中延壽設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)可以從延壽目標(biāo)和延壽技術(shù)兩方面進(jìn)行考慮。延壽目標(biāo)分為結(jié)構(gòu)性能恢復(fù)或結(jié)構(gòu)性能提升。結(jié)構(gòu)性能恢復(fù)指標(biāo)和結(jié)構(gòu)性能提升指標(biāo)應(yīng)為定性強(qiáng)制性審核指標(biāo)，即必須達(dá)到加固修復(fù)目的，保證結(jié)構(gòu)延期服役。加固修復(fù)技術(shù)主要受加固材料的影響。加固材料的綠色性能可依據(jù)其用量采用定量綜合評(píng)分指標(biāo)。延壽施工階段的評(píng)價(jià)指標(biāo)和前述建筑結(jié)構(gòu)施工建造階段一致。

3 極端氣候區(qū)建筑結(jié)構(gòu)全壽命期綠色評(píng)價(jià)體系

前述章節(jié)主要介紹了建筑結(jié)構(gòu)全壽命期綠色評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建，考慮到極端氣候區(qū)嚴(yán)苛的環(huán)境對(duì)建筑結(jié)構(gòu)帶來(lái)的更多約束條件，有必要依據(jù)極端氣候區(qū)建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)提出的評(píng)價(jià)體系進(jìn)行調(diào)整和完善。本文選取的極端氣候區(qū)分為熱帶海島和低溫嚴(yán)寒兩類，以期提出的建筑結(jié)構(gòu)綠色評(píng)價(jià)體系具有更廣的適用性。

3.1 熱帶海島建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

熱帶海島由于其高溫、高濕、高鹽、雨量充沛、常風(fēng)較大、極端天氣較為常見的特殊性，且海島的生態(tài)系統(tǒng)相比大陸地區(qū)更加脆弱，對(duì)其建筑的綠色評(píng)價(jià)指標(biāo)與大陸區(qū)域有顯著區(qū)別[17]。同時(shí)，海島環(huán)境的高腐蝕性，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的耐久性也提出了更高要求。本文以我國(guó)海南島為例分析綠色評(píng)價(jià)指標(biāo)的特殊性。

結(jié)合海南島的地理位置和氣候條件，其建筑結(jié)構(gòu)在綠色性能方面相對(duì)于大陸建筑結(jié)構(gòu)存在著差異。因此需要對(duì)所提出的建筑結(jié)構(gòu)綠色評(píng)價(jià)體系中部分指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整和完善[18]。例如,結(jié)構(gòu)通風(fēng)指標(biāo)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能條目下的所有指標(biāo)、就地取材指標(biāo)。

3.2 熱帶海島建筑結(jié)構(gòu)全壽命期綠色評(píng)價(jià)體系的特殊性

3.2.1 結(jié)構(gòu)通風(fēng)指標(biāo)

海南島全年日照充裕、雨量充沛，氣候條件為高濕高熱，且夏季臺(tái)風(fēng)頻發(fā)，故綜合上述氣候條件，其建筑結(jié)構(gòu)在滿足通風(fēng)需求的同時(shí)，還需保證其在季風(fēng)季節(jié)的安全性。因此，建議以夏季作為主要的測(cè)評(píng)時(shí)間，將建筑結(jié)構(gòu)通風(fēng)指標(biāo)從定量綜合評(píng)分指標(biāo)調(diào)整為定量強(qiáng)制性審核指標(biāo)，以保證結(jié)構(gòu)安全性。

3.2.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能評(píng)價(jià)指標(biāo)

現(xiàn)行的GB/T 50378-2019《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定海南島圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能以JGJ 75-2012《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行評(píng)定[19]。由于海南島全年陽(yáng)光充足，全年溫度較高，因此其圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能的要求更高，以減少建筑結(jié)構(gòu)室內(nèi)外熱量的交換。故將圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能指標(biāo)全部設(shè)為定量強(qiáng)制性審核指標(biāo)，要求海南島建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能需優(yōu)于現(xiàn)行JGJ 75-2012《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定。

3.2.3 就地取材評(píng)價(jià)指標(biāo)

針對(duì)就地取材指標(biāo)，可從兩個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果及實(shí)際效果進(jìn)行選擇。一是放寬就地取材的區(qū)域半徑，由于海島建筑的地域特點(diǎn)，建材運(yùn)輸能耗在建筑全壽命期能耗的占比將增加。GB/T 50378-2019《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)距離施工現(xiàn)場(chǎng)一定距離內(nèi)生產(chǎn)的建筑材料比例設(shè)置了定量綜合評(píng)分指標(biāo)，考慮到海南島的實(shí)際情況,可放寬就地取材的區(qū)域半徑，但這一辦法并未能消減實(shí)際產(chǎn)生的運(yùn)輸能耗。

或者在現(xiàn)行規(guī)范的條件下，鼓勵(lì)將本地材料和新型材料組合應(yīng)用，例如，將海水、海砂、珊瑚等本地原材料與新材料組合制備海水、海砂混凝土或珊瑚骨料混凝土，增加就地取材評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。為了真正做到綠色節(jié)能，后者的即鼓勵(lì)了創(chuàng)新型綠色建材的應(yīng)用，還降低了運(yùn)輸能耗。

3.3 低溫嚴(yán)寒地區(qū)建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

據(jù)GB50178-1993《建筑氣候區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》劃分，寒冷地區(qū)主要包括東北三省、河北、山西、陜西部分地區(qū)及內(nèi)蒙中北部、西部區(qū)域、甘肅及新疆的大部分地區(qū)。該區(qū)低溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，年溫差、日溫差波動(dòng)大，太陽(yáng)輻射較強(qiáng)以及降水集中稀少導(dǎo)致寒冷干燥，全年的主導(dǎo)風(fēng)向呈季節(jié)性變化，極端天氣常見。這些氣候特點(diǎn)導(dǎo)致對(duì)寒冷地區(qū)建筑結(jié)構(gòu)的綠色評(píng)價(jià)指標(biāo)與一般建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大區(qū)別，建筑結(jié)構(gòu)耐久性較大陸地區(qū)更為嚴(yán)苛。

本文以我國(guó)低溫寒冷區(qū)域的典型區(qū)域遼寧省為例分析綠色建筑結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)指標(biāo)的特殊性，對(duì)所提出的建筑結(jié)構(gòu)綠色評(píng)價(jià)體系中部分指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整和完善。例如，圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能條目下的所有指標(biāo)、預(yù)制構(gòu)件指標(biāo)。

3.4 低溫嚴(yán)寒地區(qū)建筑結(jié)構(gòu)全壽命期綠色評(píng)價(jià)體系的特殊性

3.4.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能評(píng)價(jià)指標(biāo)

由于該區(qū)低溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，溫差大，太陽(yáng)輻射強(qiáng)，為提高建筑保溫性能，減少室內(nèi)外熱量交換，因此對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能的要求更高。現(xiàn)行的GB/T50378-2019《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定遼寧圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能應(yīng)優(yōu)于GB50189-2015《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，并符合JGJ26-2018《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》。故將維護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能條目下的所有指標(biāo)設(shè)為定量強(qiáng)制性審核指標(biāo)。

3.4.2 建材類型評(píng)價(jià)指標(biāo)

該地區(qū)越冬時(shí)間長(zhǎng)，因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要防止凍脹破壞。同時(shí)，除冰鹽的使用亦對(duì)結(jié)構(gòu)材料的耐久性有重要影響。除了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需滿足相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，采用高性能建筑材料也是解決嚴(yán)寒地區(qū)建筑結(jié)構(gòu)環(huán)境致災(zāi)問(wèn)題的有效手段，因此，建議將高性能材料的使用設(shè)為定量強(qiáng)制性審核指標(biāo)。

由于該地區(qū)寒冷干燥，全年主導(dǎo)風(fēng)向季節(jié)性變化，極端天氣常見，為提高建筑保溫性能，同時(shí)考慮夏季通風(fēng)、遮陽(yáng)等問(wèn)題，因此要合理選擇保溫墻體結(jié)構(gòu)，預(yù)制裝配式的保溫墻體結(jié)構(gòu)可以較好的同時(shí)滿足綠色低能耗及結(jié)構(gòu)保溫?fù)Q氣需求。因此建議將預(yù)制構(gòu)件設(shè)為定量強(qiáng)制性審核指標(biāo)，這也契合我國(guó)目前正在鼓勵(lì)推行的建筑工業(yè)化。

根據(jù)本文提出的建筑結(jié)構(gòu)全壽命期綠色評(píng)價(jià)體系框架，并結(jié)合熱帶海島及低溫嚴(yán)寒地區(qū)建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，將兩者特殊的指標(biāo)疊加，建立了如表1 所示的極端氣候區(qū)建筑結(jié)構(gòu)全壽命期綠色評(píng)價(jià)體系。

4 綠色建筑結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建

在完成了上述極端氣候區(qū)綠色建筑結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建的基礎(chǔ)上，即完成了具體評(píng)價(jià)指標(biāo)的遴選與屬性定義，可以進(jìn)一步的構(gòu)建綠色建筑結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

參照GB/T50378-2019《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》的評(píng)分辦法，先給每項(xiàng)指標(biāo)打分，之后依據(jù)屬性歸類求和，并根據(jù)百分制下的得分來(lái)評(píng)定綠色建筑的星級(jí)。但該評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)從屬不是按照建筑生命周期來(lái)劃分的，而是按照綠色建筑的屬性來(lái)劃分的，具體包括安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節(jié)約、環(huán)境宜居五類。參照GB/T50378-2019《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的安全耐久、健康舒適、生活便利、環(huán)境宜居四類的分值為滿分100 分，資源節(jié)約的分值為滿分200 分，控制項(xiàng)基礎(chǔ)分值400，總分為1100 分。本文將具體指標(biāo)按照建筑結(jié)構(gòu)生命周期進(jìn)行劃分，分為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段、施工建造階段、運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段、終壽階段和延壽階段等。

合理的指標(biāo)權(quán)重計(jì)算方法是保證綠色建筑結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)結(jié)論可靠的重要因素，本文提出的指標(biāo)首先與GB/T50378-2019《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行交叉比對(duì)，若表1 中的某項(xiàng)指標(biāo)與《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中某指標(biāo)完全一致，則得出該指標(biāo)的滿分分值，既為表1 中賦分方法1。若表1 中的某項(xiàng)指標(biāo)與《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中某指標(biāo)或評(píng)價(jià)對(duì)象相似，則也直接得出該指標(biāo)的滿分分值。剩余未包含的指標(biāo)，采用同一條目下指標(biāo)的平均分值作為該指標(biāo)的滿分值。這一方法易于操作，針對(duì)新增指標(biāo)采用的平均分賦分法可以保證在建筑某個(gè)壽命期內(nèi)各指標(biāo)影響接近。但是各指標(biāo)權(quán)重的設(shè)計(jì)需要大量的數(shù)據(jù)分析和綜合論證。因此指標(biāo)體系確定后，各指標(biāo)的權(quán)重賦分需要逐步完善并依據(jù)社會(huì)和技術(shù)進(jìn)步動(dòng)態(tài)調(diào)整。

使用該標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，每一項(xiàng)指標(biāo)的具體得分則根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況打分，各項(xiàng)指標(biāo)得分累加所得總分則為該建筑結(jié)構(gòu)的綠色評(píng)價(jià)評(píng)分。從表1 中，可以得出各個(gè)階段指標(biāo)的分?jǐn)?shù)值如表2。在表2 中，將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段、施工建造階段、運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段、終壽階段的總分值設(shè)為100 分，則可求出每階段的百分制分值。參照GB/T50378-2019《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，分值在60-70 為一星綠色建筑結(jié)構(gòu)、70-80 為兩星綠色建筑結(jié)構(gòu)、80 分以上為三星綠色建筑結(jié)構(gòu)。若采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工建造、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、延壽階段四個(gè)階段，該生命周期滿分為131分，按照等比例原則換算，分值在78-92 為一星、92-105 為兩星、105 分以上為三星。從表2 中可以看出若采用合理的延壽技術(shù)使建筑結(jié)構(gòu)能夠繼續(xù)服役，可以顯著提高綠色建筑結(jié)構(gòu)的安全耐久性能，并且節(jié)約資源。所以針對(duì)極端氣候區(qū)進(jìn)行綠色建筑結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)時(shí)，建議先行評(píng)估結(jié)構(gòu)的延壽可行性，以最大程度的提高結(jié)構(gòu)全壽命期的綠色性能。

表1 極端氣候區(qū)建筑結(jié)構(gòu)全壽命期綠色評(píng)價(jià)體系

表2 綠色建筑結(jié)構(gòu)壽命各階段分值

結(jié)語(yǔ)

本文圍繞建筑結(jié)構(gòu)全壽命期,從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工建造、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、建筑結(jié)構(gòu)終壽/延壽等四個(gè)階段,構(gòu)建了建筑結(jié)構(gòu)全生命周期綠色評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并詳細(xì)闡述了各條目下的指標(biāo)設(shè)立依據(jù)和類型。其中，建筑結(jié)構(gòu)拆除或遺棄對(duì)環(huán)境改善和資源循環(huán)利用的促進(jìn)作用有限，但采用合適的延壽手段增加結(jié)構(gòu)壽命，則可最大化降低環(huán)境污染和資源循環(huán)利用水平。本文首次針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的延壽階段提出了相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

本文分析了熱帶海島和低溫嚴(yán)寒區(qū)域的建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，明確了影響綠色建筑結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)的因素，優(yōu)化調(diào)整了相應(yīng)指標(biāo)的屬性，最終提出了極端氣候區(qū)建筑結(jié)構(gòu)綠色性能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

對(duì)照現(xiàn)有綠色建筑評(píng)價(jià)規(guī)范，按照指標(biāo)評(píng)價(jià)對(duì)象一致的原則，確定各指標(biāo)的滿分分值，最終構(gòu)建了綠色建筑結(jié)構(gòu)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)將所有指標(biāo)按照不同的權(quán)重進(jìn)行賦分，并依據(jù)總分評(píng)定建筑結(jié)構(gòu)的綠色等級(jí)。

圖、表來(lái)源

圖1、2：作者依據(jù)第2 節(jié)信息繪制。

圖3：作者基于對(duì)參考文獻(xiàn)[15]的信息進(jìn)行整理繪制。

表1、2：作者基于第4 節(jié)信息整理。