周成君

隨著社會的發(fā)展，人們對建筑在功能方面的要求越來越多，使得建筑的能耗水平也越來越高。為了減輕建筑能源消耗給環(huán)境帶來的壓力，國家加大了對資源節(jié)能型社會的建設(shè)力度，降低建筑能源消耗、積極開發(fā)節(jié)能材料、提高能源利用率以及推動建筑能源可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為人們?nèi)找骊P(guān)心的問題[1-2]。

無論是對于新建建筑還是對于已有建筑，節(jié)能改造都是重點研究方向。因此，首先要確定影響綠色建筑節(jié)能的關(guān)鍵因素，在符合節(jié)能要求的前提下，實現(xiàn)建設(shè)成本的最小化和經(jīng)濟效益的最大化。

王芳等[3]因此選擇利用可量化的軟件技術(shù)，實現(xiàn)對綠色建筑的節(jié)能減排。通過建立建筑能耗評估指標體系，利用Aho-Corasick 算法定量分析各評估指標，基于群體評價原理，通過拓展樣本庫、增強指標權(quán)重確定的穩(wěn)定性，采用信息熵的算法對各指標的權(quán)值進行調(diào)整，從而建立基于變量模糊基準法的綠色建筑節(jié)能評估方法，以達到節(jié)能減排的目的。數(shù)值模擬研究顯示，該模型能夠精確的預(yù)報綠色建筑的能量構(gòu)成及年均能量密度，并有效優(yōu)化了節(jié)能減排的效果。

基于以上研究背景，本文分析了影響綠色建筑能耗的因素，并提出節(jié)能對策，以期可以達到降低綠色建筑能耗的目的。

1 綠色建筑能耗影響因素分析

1.1 采集綠色建筑能耗影響因素

根據(jù)已有研究資料，本文篩選出影響綠色建筑能耗的因素，通過分類將建筑能耗影響因素歸為3 個一級指標，如表1 所示[4]。表1 給出了每個一級指標對應(yīng)的二級指標。

表1 建筑能耗影響因素的構(gòu)成

1.2 模型建立

在表1 的影響因素構(gòu)成中，利用Apriori 算法篩選出B2、B4、A8、B5、A7、A12、A11 及A10 這8 個 關(guān)鍵因素，分別用Y1、Y2、……、Y8表示。其中，節(jié)能政策因素用虛擬變量描述，其他7 個影響因素可以直接獲取[5]。將綠色建筑的能耗作為被解釋變量f，在建模過程中，對虛擬變量取對數(shù)，構(gòu)建了如式（1）所示的模型：

式中：λ0、λ2、…、λ8為每1 個影響因素對應(yīng)的回歸系數(shù)；φ為回歸模型的隨機擾動項。

1.3 樣本數(shù)據(jù)

本文在某小區(qū)的綠色建筑中選取20 個地點為研究樣本，依照Apriori 算法篩選出的8 個關(guān)鍵影響因素對其進行調(diào)查，并將結(jié)果量化，如圖1 所示[6]。

圖1 樣本數(shù)據(jù)（作者自繪）

從圖1 中可以看出，在20 個觀測值中，Y1～Y8的平均值分別為1.689、0.281、0.534、0.523、0.497、0.448、0.653、0.311。

1.4 回歸分析

利用最小二乘法對式（1）的模型進行因變量與自變量的共線檢測，利用式（2）構(gòu)建多元線性回歸模型[7]。具體表示：

式中：μi為多元線性回歸的隨機誤差；Wi為模型矩陣；ε^0和ε^1為共線檢測的參數(shù)向量，具體算法如式（3）所示：

式中：WT為模型轉(zhuǎn)置矩陣；W-1為模型逆矩陣；y為回歸模型的修正系數(shù)。

當式（1）的模型處于共線狀態(tài)時，WTW不可逆，即|WTW|=0，此時參數(shù)無法求出。利用SPSS 軟件對圖1 中數(shù)據(jù)的回歸分析，得到如表2 所示的結(jié)果。

表2 回歸分析結(jié)果

根據(jù)表2 的結(jié)果可知，綠色建筑能耗影響因素之間的回歸系數(shù)為0.998，具有比較高的擬合程度。各個自變量的VIF 值都在10 以下，說明各個自變量之間不存在共線性。綠色建筑能耗影響因素的F 統(tǒng)計量大于0.625，說明各個影響因素的回歸方程具有顯著性。

回歸模型如式（4）所示：

回歸分析結(jié)果顯示，Y1、Y2、Y3、Y5和Y6的相關(guān)系數(shù)均為正，說明這幾個影響因素會導(dǎo)致綠色建筑能耗增加。Y4、Y7、Y8的相關(guān)系數(shù)均為負，說明這幾個影響因素可以減少綠色建筑的能耗。

2 綠色建筑節(jié)能對策

通過回歸分析，確定了影響綠色建筑能耗的因素，根據(jù)不同因素對綠色建筑能耗的影響程度提出具體的節(jié)能對策。

2.1 改善建筑物的節(jié)能特性

以國內(nèi)超低能耗綠色建筑的實際案例為參照，通過歸納總結(jié)得出具體的節(jié)能設(shè)計方案[8]。第1，墻體施工時，可以使用加氣混凝土澆筑外墻墻體，并將起到絕熱作用的保溫層添加到墻體的主體結(jié)構(gòu)中。墻體表面的材料應(yīng)選擇保溫性能好、質(zhì)量輕、強度高及可以回收和降解的環(huán)保型磚塊。第2，利用功能化的裝潢材料裝飾墻體內(nèi)壁，從而提高房間內(nèi)部的空氣品質(zhì)。

為了提高綠色建筑的能效，在節(jié)能設(shè)計階段，應(yīng)適當規(guī)劃綠色建筑的方向和間距，并有效利用自然風和光線，盡量降低對諸如空調(diào)、人造燈光等消耗能源設(shè)備的依賴[9]。在綠色建筑中，還應(yīng)保留較大的露臺，以達到控制樓層高度的目的。綠色建筑的施工階段，可將施工主體與裝潢材料整合到一起，達到節(jié)省建材的目的。

2.2 加強BIM技術(shù)的應(yīng)用

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，BIM技術(shù)已經(jīng)成為一種新興的工程技術(shù)，對建筑業(yè)的發(fā)展具有促進作用。BIM技術(shù)可以集成各個專業(yè)的圖紙，檢驗建筑設(shè)計圖紙的完整性，優(yōu)化管路布置，還可以分析建筑室內(nèi)的凈空高度，優(yōu)化建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計，從而滿足人們對生活環(huán)境舒適度的需求。

BIM 技術(shù)應(yīng)用于工程造價的全過程管理，可以對建筑及基礎(chǔ)設(shè)施的物理屬性和功能屬性進行數(shù)字表示，還可以模擬建筑物的建設(shè)過程，幫助建設(shè)單位大致了解項目的建設(shè)費用，從而對其進行有效控制，達到提高建筑經(jīng)濟效益的目的。將BIM 技術(shù)引入綠色建筑的節(jié)能設(shè)計，對于促進建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著十分重大的現(xiàn)實意義[10]。

2.3 精細化管理綠色建筑增量成本

在綠色建筑的規(guī)劃、圖紙設(shè)計、施工及運營等全生命周期的各個環(huán)節(jié)中，要追蹤環(huán)保技術(shù)的引入、使用及新增的施工行為和過程，分攤并計算施工過程中人力、材料、機械、管理費用和稅金，從而對綠色建筑工程的增量成本有一個完整的認識，并以此為依據(jù)，實現(xiàn)增量成本的精細化管理。

利用可視化的方式表述綠色建筑的增量成本，可以清晰展現(xiàn)綠色建筑的成本組成，便于施工單位精細化管理各個環(huán)節(jié)的成本，同時有助于消費者對綠色建筑的環(huán)保投資形成一個完整的認識，提升人們對綠色建筑的認知程度，推動綠色建筑的發(fā)展。此外，對建筑增量成本的細化還有助于在設(shè)計時對相應(yīng)的費用進行建模，以達到節(jié)約能源的目的。

2.4 充分利用可再生能源

全世界都面臨著能源短缺的問題，可再生能源的開發(fā)在一定程度上可以緩解不可再生能源短缺的現(xiàn)象。其中，以太陽能為代表的可再生能源的開發(fā)，給建筑行業(yè)帶來了新的機遇。

太陽能作為一種新興的可再生能源，已經(jīng)在太陽能熱水器、太陽能電池等領(lǐng)域獲得了長足發(fā)展。太陽能也可以應(yīng)用于取暖、制冷等領(lǐng)域。從目前的發(fā)展趨勢來看，在今后的節(jié)能設(shè)計中，太陽能將是一種主要的能量來源，有助于提高綠色建筑的節(jié)能效率。

此外風能、熱能和生物能等可再生能源的廣泛利用，與綠色建筑的理念和可持續(xù)發(fā)展的需要相一致，也能夠在其中發(fā)揮十分關(guān)鍵的作用。

2.5 加強節(jié)能建材選用的宣傳工作

運用多種宣傳媒介，進行節(jié)能建材選用方面知識的普及和傳播，培養(yǎng)人們的環(huán)保意識。在進行室內(nèi)裝修前，要確定裝修建材的制造企業(yè)，查看裝修材料中甲醛、苯等有害物質(zhì)的含量是否符合規(guī)定。

裝修結(jié)束后，需要正規(guī)的室內(nèi)環(huán)境檢測機構(gòu)進行測試，然后再根據(jù)專業(yè)人士的建議確定入住的時機。在入住房間后，要經(jīng)常開窗增強空氣流通，加快房間內(nèi)有害物質(zhì)及氣體的排出。若入住后出現(xiàn)不適癥狀，應(yīng)立即到醫(yī)院體檢，并進行化驗，以盡快發(fā)現(xiàn)和解決導(dǎo)致疾病的源頭。

3 結(jié)語

本文主要研究綠色建筑能耗影響因素及節(jié)能對策，利用Apriori 關(guān)聯(lián)規(guī)則，篩選出影響綠色建筑能耗的8 個因素，通過回歸分析確定不同因素對綠色建筑能耗的影響關(guān)系，并提出節(jié)能對策。

本文研究雖取得一定成果，但還存在很多不足，在今后的研究中，希望可以通過BIM 技術(shù)繪制綠色建筑施工的3D 模型，從而設(shè)計合理的體形系數(shù)，降低綠色建筑的能耗。