论文范文:公共建筑建造过程集成绿色评价研究

来源: 未知 作者:paper 发布时间: 2022-06-30 11:22
论文地区:中国 论文语言:中文 论文类型:工程硕士
面对近年来日益严峻的环境问题,国家高度重视并将“绿色发展”、“生态文明建设”、 “美丽中国”写进党章和宪法,而建筑业作为高能耗高排放的行业,发展环境友好型、资 源节
面对近年来日益严峻的环境问题,国家高度重视并将“绿色发展”、“生态文明建设”、
“美丽中国”写进党章和宪法,而建筑业作为高能耗高排放的行业,发展环境友好型、资
源节约型的绿色建筑并对其绿色水平进行评价是其应尽之责,绿色建筑能改善能源过耗、
建筑扬尘、建筑垃圾、城市废热等问题,有利于保护生态环境更有利于建筑的使用者,而
现有的各类公共建筑项目绿色评价体系均是基于 06 版或 14 版的《绿色建筑评价标准》建
立的,与现在我国的绿色发展水平存在一定的差距,无法客观真实地反映出现阶段公共建
筑的所达到的节能减排效果和绿色水平,且目前房企对开发绿色建筑项目的积极性并不高,
建筑的建造各阶段对的绿色环保的关注度不够,环境污染僵局难以扭转,因此有必要对公
共建筑的建造过程的绿色水平进行更深入、更有针对性的评价。
首先本文对绿色建筑的发展背景和相关研究的现状进行了阐述,分析了本研究的目的
和意义,其次对可持续发展、绿色建筑等相关理论和概念进行了介绍,并分析本研究对象
的选择原因,在此基础上,以霍尔三维结构理论为基础,通过文献分析、问卷调查、专家
访谈等的方式,对公共建筑建造的决策阶段、设计阶段、施工及竣工验收阶段进行分析,
围绕能源及资源、环境负荷、健康舒适、绿色人文 4 个一级指标,构建了公共建筑建造过
程集成绿色评价指标体系。然后通过分析变权理论应用在公共建筑建筑过程集成绿色评价
当中的优势;将变权理论引入权重赋值过程中,并以此为基础建立模糊综合评价模型。最
后将建立的公共建筑建造过程集成绿色评价模型应用在某一绿色公共建筑项目 Y 中,得到
项目 Y 的绿色等级并根据结果分析了引入变权理论的效用。为未来项目建造过中各阶段的
绿色把控提供思路,帮助绿色建筑在我国的推广和发展。
该论文共有图 9 个,表 43 个,参考文献 100 篇。
关键词:公共建筑建筑;绿色评价;变权理论
I
Abstract
In the face of increasingly severe environmental problems in recent years, the state attaches
great importance to and writes "green development", "ecological civilization construction", and
"beautiful China" into the party constitution and constitution. The construction industry, as an
industry with high energy consumption and high emissions, is developing environmentally
friendly It is its responsibility to evaluate the green level of green buildings that are resource-
conserving and resource-saving. Green buildings can improve energy consumption, construction
dust, construction waste, urban waste heat and other issues, which are beneficial to protect the
ecological environment and are more beneficial to buildings. Users, and the existing green
evaluation systems for various public building projects are based on the 06 or 14 versions of the
"Green Building Evaluation Standards". There is a certain gap with the current level of green
development in China and cannot be objectively and truly Reflecting the energy-saving and
emission-reduction effect and the green level of public buildings in the emergence stage, and the
current housing enterprises are not very enthusiastic about developing green building projects, and
the attention to green environmental protection at each stage of the construction of the building is
not enough, and the environmental pollution deadlock is difficult Therefore, it is necessary to
conduct a deeper and more targeted evaluation of the green level of the construction process of
public buildings.
 First, this article describes the development background of green buildings and the status quo
of related research, analyzes the purpose and significance of this research, and secondly introduces
related theories and concepts such as sustainable development and green buildings, and analyzes
the selection of the research objects. The reason, on this basis, based on Hall's three-dimensional
structure theory, through literature analysis, questionnaire surveys, expert interviews, etc., analyze
the decision-making phase, design phase, construction and completion acceptance phase of public
building construction, focusing on energy And four first-level indicators of resources,
environmental load, health and comfort, and green humanities, constructing an integrated green
evaluation index system for the construction process of public buildings. Then it analyzes the
advantages of applying the variable weight theory in the integrated green evaluation of the public
building construction process; introduces the variable weight theory into the weight assignment
process, and establishes a fuzzy comprehensive evaluation model based on this. Finally, the
established public building construction process integrated green evaluation model is applied to a
green public building project Y, the green grade of project Y is obtained and the utility of
introducing variable weight theory is analyzed based on the result. Provide ideas for the green
control in all stages of future project construction, and help the promotion and development of
green buildings in my country.
II
The paper contains 9 figures, 43 tables, 100 references.
Keywords: public building construction; green evaluation; variable weight theory
III
目 录
摘 要............................................................................................................................................. I
目 录.......................................................................................................................................... IV
图清单....................................................................................................................................... VIII
表清单.......................................................................................................................................... IX
绪论.............................................................................................................................................1
1.1 研究背景..................................................................................................................................1
1.2 问题提出..................................................................................................................................5
1.3 研究目的和意义......................................................................................................................6
1.4 国内外发展与研究现状..........................................................................................................7
1.5 研究内容与方案....................................................................................................................15
1.6 本章小结................................................................................................................................17
相关概念与理论基础...............................................................................................................18
2.1 可持续发展理论....................................................................................................................18
2.2 绿色建筑理论........................................................................................................................20
2.3 本章小结................................................................................................................................24
公共建筑建造过程集成绿色评价指标体系构建...................................................................25
3.1 公共建筑概述........................................................................................................................25
3.2 绿色评价指标构建原则与构建思路....................................................................................26
3.3 评价指标体系的初步构建....................................................................................................28
3.4 评价指标体系的优化............................................................................................................32
3.5 本章小结................................................................................................................................37
公共建筑建造过程集成绿色评价模型建立...........................................................................38
4.1 评价指标权重确定................................................................................................................38
4.2 公共建筑建造过程集成绿色评价模型的构建....................................................................45
4.3 本章小结................................................................................................................................48
实例分析...................................................................................................................................49
5.1 项目概况................................................................................................................................49
5.2 绿色评价................................................................................................................................50
5.3 模型效果评价结果分析........................................................................................................67
5.4 本章小结................................................................................................................................70
结论与展望...............................................................................................................................71
IV
6.1 研究结论................................................................................................................................71
6.2 创新点....................................................................................................................................71
6.3 研究不足与展望....................................................................................................................72
参考文献.......................................................................................................................................73
附录 1............................................................................................................................................79
附录 2............................................................................................................................................82
附录 3............................................................................................................................................86
作者简历.......................................................................................................................................89
学位论文原创性声明...................................................................................................................90
学位论文数据集...........................................................................................................................91
V
Contents
Abstract........................................................................................................................................II
Contents..................................................................................................................................... VI
List of Figures.......................................................................................................................... VIII
List of Tables............................................................................................................................... IX
Introduction ................................................................................................................................1
1.1Research Background.................................................................................................................1
1.2 Research Issue Proposed ...........................................................................................................5
1.3 Research Objectives and Significance ......................................................................................6
1.4 Development and research status worldwide............................................................................7
1.5 Research Content and Scheme ................................................................................................15
1.6 Chapter Summary....................................................................................................................17
Related concepts and theoretical foundations .......................................................................18
2.1 Sustainable Development Theory ...........................................................................................18
2.2 Green Building Theory............................................................................................................20
2.3 Chapter Summary....................................................................................................................24
Construction of Integrated Green Evaluation Index System for Public Building Construction Process...................................................................................................................25
3.1 Overview of public buildings..................................................................................................25
3.2 Principles and ideas for constructing green evaluation index.................................................26
3.3 Preliminary construction of evaluation index system .............................................................28
3.4 Optimization of evaluation index system................................................................................32
3.5 Chapter Summary....................................................................................................................37
Integrated Green Evaluation Model for the Construction Process of Public Buildings....38
4.1 Evaluation index weighting.....................................................................................................38
4.2 Construction of an Integrated Green Evaluation Model for the Construction Process of Public
Buildings .......................................................................................................................................45
4.3 Chapter Summary....................................................................................................................48
Case Analysis ............................................................................................................................49
5.1 Project Overview.....................................................................................................................49
5.2 Green evaluation .....................................................................................................................50
5.3 Analysis of model effect evaluation results.............................................................................67
5.4 Chapter Summary....................................................................................................................70
VI
Conclusion and Prospect..........................................................................................................71
6.1 Research Conclusion...............................................................................................................71
6.2 Innovation................................................................................................................................71
6.3 Limitation and Future research ...............................................................................................72
References ....................................................................................................................................73
Appendix 1 ...................................................................................................................................79
Appendix 2 ...................................................................................................................................82
Appendix 3 ...................................................................................................................................86
Author's Resume .........................................................................................................................89
Dclaration of Thesis Originality.................................................................................................90
Thesis Data Collection ................................................................................................................91
VII
图清单
图序号 图名称 页码
图 1-1 2019 年全球碳排放量地区分布 1
Figure1-1 Regionaldistributionofglobalcarbonemissionsin2019 1
图 1-2 2019 年我国建筑碳排放总量及强度 3
Figure1-2 Regionaldistributionofglobalcarbonemissionsin2019 3
图 1-3 技术路线图 17
Figure1-3 Technology Roadmap 17
图 2-1 绿色建筑及相似概念关系图 23
Figure2-1 Diagram of Green Building and Similar Concepts 23
图 2-2 我国建筑分类(按使用功能) 25
Figure2-2 Building classification in china (according to use function) 25
图 3-1 霍尔三维结构图 27
Figure3-1 Hall Three Dimensions Structure 27
图 3-2 公共建筑建造过程集成绿色评价三维体系结构 28
Figure3-2 Integrated green evaluation three-dimensional architecture of public building
construction process 28
图 4-1 层次结构模型 40
Figure4-1 Hierarchical Model 40
图 5-1 项目效果图 49
Figure5-1 Project renderings 49
VIII
表清单
表序号 表名称 页码
表 1-1 国家、行业绿色建筑标准 2
Table 1-1 National and industry green building standards 2
表 1-2 居住建筑与公共建筑特点对比分析 3
Table 1-2 Comparative analysis of the characteristics of residential buildings and public
buildings 3
 表 1-3 国内绿色建筑评价体系 8
Table 1-3 Green Building Evaluation System in China 8
 表 1-4 国外绿色建筑评价体系 9
Table 1-4 Green Building Evaluation System on abroad 9
 表 2-1 绿色建筑的不同定义 21
Table 2-1 Foreign Green Building Evaluation System 21
 表 2-2 绿色建筑与一般建筑的区别 23
Table 2-2 Foreign Green Building Evaluation System 23
 表 3-1 基于文献的主要指标汇总表 29
Table 3-1 Summary of Factor Frequency 29
 表 3-2 初步评价指标 31
Table 3-2 Preliminary evaluation index 31
 表 3-3 指标重要性评分标准 33
Table 3-3 Criteria for the importance of indicators 33
 表 3-4 调查对象基本信息 33
Table 3-4 Basic Information of Respondents 33
 表 3-5 评价指标得分统计分析表 33
Table 3-5 Statistical analysis table of evaluation index scores 33
 表 3-6 公共建筑建造过程集成绿色评价指标体系 36
Table 3-6 Integrated green evaluation index system for public building construction process 36
 表 4-1 标度含义 40
Table 4-1 Scale meaning 40
 表 4-2 RI 取值 41
Table 4-2 RI value 41
 表 4-3 评价方法比较分析表 45
Table 4-3 Evaluation method comparison analysis table 45
 表 4-4 绿色等级划分标准 46
Table 4-4 Green rating criteria 46
 表 4-5 不同算子类型比较 48
Table 4-5 Comparison of different operator types 48
 表 5-1 公共办公建筑项目 Y 绿色等级评价表 51
Table 5-1 Public office building project Y green rating evaluation table 51
 表 5-2 决策阶段重要性比较判断矩阵 54
IX
 表序号 表名称 页码
 Table 5-2 Comparison results of the importance of decision stage 54
 表 5-3 规划阶段重要性比较判断矩阵 54
 Table 5-3 Comparison results of the importance of planning stage 54
 表 5-4 施工阶段重要性比较判断矩阵 54
 Table 5-4 Comparison results of the importance of construction stage 54
 表 5-5 竣工验收阶段重要性比较判断矩阵 54
 Table 5-5 Comparison results of the importance of acceptance stage 54
 表 5-6 一级指标重要性比较判断矩阵 55
 Table 5-6 Comparison results of the importance of first-level indicators 55
 表 5-7 一级指标能源及资源层次总排序及一致性检验 56
 Table 5-7 Total ranking and consistency check of first-level index energy and resource level 56
 表 5-8 环境负荷(H)下决策阶段二级指标判断矩阵 57
 Table 5-8 Comparison results of the importance of acceptance stage 57
 表 5-9 环境负荷(H)下规划设计阶段二级指标判断矩阵 57
 Table 5-9 Comparison results of the importance of acceptance stage 57
 表 5-10 环境负荷(H)下施工阶段二级指标判断矩阵 57
Table 5-10 Comparison results of the importance of acceptance stage 57
 表 5-11 健康舒适(J)下决策阶段二级指标判断矩阵 57
 Table 5-11 Comparison results of the importance of acceptance stage 57
 表 5-12 健康舒适(J)下规划设计阶段二级指标判断矩阵 57
Table 5-12 Comparison results of the importance of acceptance stage 57
 表 5-13 健康舒适(J)下竣工验收阶段二级指标判断矩阵 57
Table 5-13 Comparison results of the importance of acceptance stage 57
 表 5-14 绿色人文(L)下决策阶段二级指标判断矩阵 58
Table 5-14 Comparison results of the importance of acceptance stage 58
 表 5-15 绿色人文(L)下规划设计阶段二级指标判断矩阵 58
Table 5-15 Comparison results of the importance of acceptance stage 58
 表 5-16 绿色人文(L)下施工阶段二级指标判断矩阵 58
Table 5-16 Comparison results of the importance of acceptance stage 58
 表 5-17 绿色人文(L)下竣工验收阶段二级指标判断矩阵 58
Table 5-17 Comparison results of the importance of acceptance stage 58
 表 5-18 公共建筑建造过程指标常权重计算结果及一致性检验 59
Table 5-18 constant weight calculation and consistency check of public building construction 59
 process indicators
 表 5-19 能源与资源(N)中各指标因素状态值 61
Table 5-19 The state value of each index factor in Energy and resources 61
 表 5-20 环境负荷(H)中各指标因素状态值 61
Table 5-20 The state value of each index factor in Environmental load 61
 表 5-21 健康舒适(J)中各指标因素状态值 62
Table 5-21 The state value of each index factor in Health and comfort 62
X
表序号 表名称 页码
表 5-22 绿色人文中各指标因素状态值 62
Table 5-22 The state value of each index factor in Green Humanities 62
表 5-23 公共建筑建造过程指标权重 63
Table 5-23 Index weight of public building construction process 63
表 5-24 项目 Y 指标权重与评价状态值 67
Table 5-24 Project Y index weight and evaluation status value 67
表 5-25 不同 α 值下变权结果与常权结果对比表 68
Table 5-25 Comparison table of variable weight results and constant weight results under 68
different α values
表 5-26 各一级指标的绿色评价值 69
Table 5-26 Green evaluation value of each level indicator 69
XI
1 绪论
绪论
Introduction
1.1 研究背景(Research Background)
近年来,地球生态环境由于全球经济的飞速发展频频出现问题,地球上空的臭氧层被
破坏、温室效应淹没海滨城市、酸雨腐蚀作物、极端天气等,人类的生存环境受到了严重
的威胁。建筑业的发展史是人类创造物质文明的里程碑,同时也是对自然环境的破坏史,
建筑在建造的过程中会产生大量的二氧化碳、消耗大量能源、建筑扬尘和垃圾等。有数据
显示建筑活动排放的二氧化碳已经达到所有行业二氧化碳排放量的一半,建筑扬尘和垃圾、
施工噪声等长期危害着城市居民的健康,影响了城市居民生活舒适度和幸福感。哈佛大学
的一项研究表明在绿色建筑中工作能够提高人们的思考能力和计划能力,提高人们的睡眠
质量[1]。在全球可持续发展和绿色健康理念逐渐深入人心的时代背景下,绿色建筑成为了
这个时代的主流趋势。
19.10% 中国
28.80%
美国
中南美洲 4.50%
欧洲
7.30%
中东
3.80%
6.30% 12.00% 3.70% 14.50% 非洲
印度
俄罗斯
 图 1-1 2019 年全球碳排放量地区分布
Figure 1-1 Regional distribution of global carbon emissions in 2019
 (数据来源:BP 世界能源统计年鉴 2020)
1.1.1 国内绿色建筑发展迅速
近年来,面对日益严峻的环境问题,国家高度重视绿色发展并将“绿色发展”、“生
态文明建设”、“美丽中国”写进党章和宪法。绿色发展是现代化经济体系构建的必要条
件,是改善污染问题的根本途径。党的十八届五中全会指明要坚持绿色发展;党的十九大
提出了创新、协调、绿色、开放、共享的五大发展理念,发展绿色建筑,是建筑业对绿色
发展理念的积极响应。发展绿色建筑已连续列入“十二五”和“十三五”规划纲要以及《国
家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》,“十三五”规划中不仅对城镇新建绿
色建筑的占比提出了目标,还明确了绿色建筑发展的核心任务和举措[2]。
为推进绿色建筑的发展国家针相关行业的具体情况颁布了一连串对应的政策和标准,
自 2006 第一版《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2006 出台以来,相关部门以此为基础根
1
工程硕士专业学位论文
据不同的建筑类型编制和出台了对应的绿色建筑标准、技术标准,详见表 1-1,丰富了我国
的绿色建筑理论体系。
表 1-1 国家、行业绿色建筑标准
Table 1-1 National and industry green building standards
序号 标准名称 标准编号 适用范围 级别
评价标准
1 《绿色工业建筑评价标准》 GB/T 50878-2013 工业建筑评价 国标
2 《绿色办公建筑评价标准》 GB/T 50908-2013 办公建筑专项评价 国标
3 《建筑工程绿色施工评价标准》 GB/T 50509-2014 施工阶段 国标
4 《绿色商店建筑评价标准》 GB/T 51100-2015 商店建筑专项评价 国标
5 《绿色医院建筑评价标准》 GB/T 51153-2015 医院建筑专项评价 国标
6 《既有建筑绿色改造评价标准》 GB/T 51141-2015 既有建筑改造 国标
7 《绿色饭店建筑评价标准》 GB/T 51165-2016 饭店建筑专项评价 国标
8 《绿色博览建筑评价标准》 GB/T 51148-2016 博览园建筑专项评价 国标
9 《绿色生态城区评价标准》 GB/T51255-2017 生态城区专项评价 国标
10 《绿色校园评价标准》 GB/T51356-2019 校园专项评价 国标
11 《绿色建筑评价标准》 GB/T 50378-2019 民用建筑评价 国标
设计施工及运维、改造标准
12 《民用建筑绿色设计规范》 JGJ/T229-2010 工程设计 国标
13 《建筑采光设计标准》 GB 50033-2013 节能采光 国标
14 《建筑工程绿色施工规范》 GB/T 50905-2014 绿色施工 国标
15 《既有建筑绿色改造评价标准》 GB/T51154-2015 绿色改造 国标
16 《公共建筑节能设计标准》 GB 50189-2015 节能设计 国标
17 《绿色建筑运行维护技术规范》 JGJ/T391-2016 建筑运维 国标
专项技术标准
18 《预拌混凝土绿色生产及管理技术规程》 JGJ/T328-2014 预拌混凝土 国标
19 《绿色照明检测及评价标准》 GB/T 51268-2017 照明评价 国标
20 《民用建筑绿色性能计算规程》 JGJ/T449-2018 性能计算 行标
通过政策的引导,我国绿色建筑的发展无论是从规模上来看还是从与过去的发展水平
来比较都得到了显著的提升,在全国省会以上城市中涉及公共利益的保障性住房、大型公
共建筑或政府参与投资的公益性建筑已经开始全面贯彻落实绿色建筑标准。根据调查数据
显示,2019 年我国绿色建筑累计建成面积逾 50 亿平方米,绿色建筑在总的城镇新建民用
建筑面积的占比超百分之五十,其中通过绿色建筑评价标识认证的项目超 1.3 万个[3]。在
人均建筑面积上,我国的人均住宅面积目前已经基本发达国家的人均住宅面积水平,但由
2
1 绪论
于我国人口基数大,我国目前的人均公共建筑面积仅为美国的 30%,约为德国、法国的
50%~60%,相比之下我国人均公共建筑面积还相对处在低位,未来随着经济的发展,国民
消费水平的提高,公共建筑规模存在一定的增长空间[4]。
1.1.2 公共建筑高能耗高排放
一个城市的城市风格和时代特征往往从公共建筑上就能看出来,公共建筑也承载着公
共服务和社会管理等多种社会功能,同时也驱动着对社会经济的发展。与普通的居住建筑
相比,公共建筑有以下特征:
表 1-2 居住建筑与公共建筑特点对比分析
Table 1-2 Comparative analysis of the characteristics of residential buildings and public buildings
对比内容 居住建筑 公共建筑
投资规模 非国家重点工程,投资额相对小且建造规模小 国家重点工程,外资或合资多见,投
资额大且建造规模大
功能 功能单一,大型设备少 功能复杂,现代化智能化设备多
资源消耗 可重复性高,建设资源可控,运行能耗小 可重复性低,建设资源消耗大,运行
能耗约为住宅的10倍
社会影响力 解决住房问题,社会影响力小 体现社会的发展水平,带动经济发展
9.00 60.00
8.00
7.00 50.00
6.00 40.00
5.00
4.00 30.00
3.00 20.00
2.00
1.00 10.00
0.00 0.00
公共建筑 北方城镇供暖 农村住宅 城镇住宅
(除北方地区供暖) (除北方地区供暖)
面积(100亿m2) 用电量(1000kWh)
总商品耗能(亿tce) 碳排放总量(亿tCO2)
耗能强度(kgce/ m2) 碳排放强度(kgCO2/m2)
图 1-2 2019 年我国建筑碳排放总量及强度
Figure 1-2 Regional distribution of global carbon emissions in 2019
近年来,“形象工程”、“政绩工程”在政府投资为主的工程中屡见不鲜,这些“工
程”往往投资规模大、绿色节能意识淡薄,对资源造成了巨大的浪费,给环境也带来的巨
大的负荷,违背了可持续发展的内涵。根据中国建筑节能年度发展研究报告(2020),见
图 1-2,公共建筑面积占建筑面积总量不到 1/5,但从能耗强度来看,公共建筑的用电量和
商品总能耗都是四种用能分类里面最高的,从碳排放比例来看,公共建筑的碳排放总量最
3
工程硕士专业学位论文
高,为 6.3 亿 tCO2 约占全国建筑碳排放总量的 30%,从单位面积的碳排放强度来看,由于
公 共建 筑的 各 类 终 端 设 备用 能 需 求大 ,其 单位 面积 的碳 排放 强度 稳居 第一 ,为
49.7kgCO2/m2,从图 1-2 可以发现无论是从总量还是单位面积的强度上来看公共建筑的能
耗、碳排放都是是四种建筑分类中占比最大的一类[4]。
由于公共建筑的投资规模巨大,建造公共建筑不仅能够刺激地区间经济发展还能够提
升区域 GDP,近几年公共建筑项目不断新增,累计竣工面积也随之增加。公共建筑能源消
耗量和碳排放量较大是由本身的聚集性和功能性的特点所决定的,其耗能和碳排放量也随
着建设面积的不断增多而愈加严重,这将持续对我国节能减排工作形成较大的压力,给我
国的经济发展带来了困扰。因此,推广节能型公共建筑并对其进行绿色评价是及其有必要
的。
1.1.3 公共建筑项目的绿色性能发挥着引领示范作用
随着经济和社会的快速稳定发展,我国不动产投资规模持续增长,中国已成为全世界
建造能力最强的国家之一,建设了诸如武汉火神山医院、港珠澳大桥、高速铁路、奥运和
亚运工程等一批非常有影响力的公建项目,改善了人民生活、促进了地区经济、加速了社
会发展。目前的我国建造水平已经能够满足建筑的安全性、美观性等基本要求,但以人为
本、文化传承、环境友好等更高层面的要求还亟待实现。
绿色住宅建筑在开发过程中,开发商仅将绿色理念作为营销的卖点,业主才是绿色理
念的最终收益人,在目前市场需求主要以刚需房为主的背景下,绿色住宅价格高于传统住
宅且并非为市场的主流需求,推广绿色住宅建筑很难带动开发商的积极性。与住宅建筑不
同,大部分公共建筑投入使用后仍然归开发商所有,从上一节的内容我们不难看出公共建
筑的大型设备,通风照明系统等能耗较高,绿色节能设计是开发商缓解运营压力,降低运
营成本的重要途径,相比之下推广绿色公共建筑更加符合开发商的需求。早在 2011 年的中
国大型公共建筑绿色节能减排高峰论坛上,就有学者提出绿色节能建筑先行必须从公共建
筑开始。公共建筑的投资主体以政府为主,体现了当地的社会发展程度以及财政收支状况,
且公共建筑范围广、数量多、节能潜力巨大,改造 1 方米公共建筑相当于改造 10-20 平方
米的居住建筑。推广绿色公共建筑是对生态文明建设的响应、是建设美丽中国的重要环节。
同时,公共建筑带头推广实施绿色发展,对于全体国民的树立正确的绿色环保意识,形成
良好的绿色环保社会风气,具有积极导向和示范作用,在全行业范围内推广绿色建筑具有
积极的示范带动作用。就建筑所涉及的利益主体和影响范围而言公共建筑比住宅建筑更为
广泛,综上,我国能否实现全面推广和发展绿色建筑的目标很大程度上依赖于绿色公共建
筑推行的力度和深度。
1.1.4 项目的建造过程应加强对绿色生态环保的关注
在建筑的全寿命周期中,建筑项目的建造过程对环境产生的负荷最大,根据中国建筑
4
1 绪论
节能年度发展研究报告(2020)对建筑业建造碳排放的核算分析结果显示,2004 年到 2018
年,中国建筑业建造相关的碳排放从接近 17 亿 tCO2 增长到 41 亿 tCO2,2018 年接近我国
碳排放总量的一半;对于公共建筑而言,由于其公共性质和较大的规模体量,建造和运行
阶段二氧化碳排放均高于普通住宅建筑。
为改善建筑业的高耗能、高排放的现状,鼓励绿色建造,推动绿色建筑发展,国家和
地方政府制定了一系列的优惠政策、方针、标准。但是,在项目的建设过程中由于各参建
单位对绿色建筑认知和能源节约意识比较淡漠,对绿色建筑产生优势和必要性理解不到位,
在项目的决策阶段未能树立绿色建筑理念、将绿色文化渗透到建设单位内部;规划设计阶
段没有融入项目所在地的历史文化,因地制宜,全面考虑绿色设计;施工阶段各参建单位
还是以质量、进度、成本三大传统目标作为其主要关注对象,忽视施工阶段的绿色生态环
保,在现有成熟技术和高新技术的采用上积极性不高,对建筑施工的可持续性关注度不够。
加之大多数开发商、设计单位、施工单位对绿色建筑的理解比较片面,对绿色建筑的认识
不足,重视程度不够,对绿色建筑的开发和建设比较被动和消极,绿色生态环保理念在项
目建造全过程没有得到充分的贯彻和落实,导致项目建造过程高耗能和高碳排放局面难以
扭转。
1.2 问题提出(Research Issue Proposed)
相比发达国家而言,我国绿色建筑的发展起步晚、发展时间较短,技术相对比较落后,
设计和施工水平不足,绿色理念也没有得到广泛的关注,绿色建筑的推行主要依赖政府自
上而下的单方面宣传;围绕绿色建筑所构建的评价体系也存在不足和欠缺。第一版《绿色
建筑评价标准》颁布距今仅 13 年,目前正处于边学、边做、边改进的状态,绿色建筑理论
体系有待进一步完善。2019 年绿色建筑评价标准 GB/T 50378-2019 更新后,不仅更新了绿
色建筑的定义,也重新构建了绿色评价体系,对绿色建筑的内涵也提出了新的要求,而现
有的各类公共建筑项目绿色评价体系均是基于 06 版和 14 版的《绿色建筑评价标准》建立
的,与现在我国的绿色发展水平存在一定的差距,无法客观真实地反映出现阶段公共建筑
的所达到的节能减排效果和绿色水平,绿色评价结果与真实的绿色水平存在一定的误差,
这将对我国绿色建筑的发展带来不利的影响
尽管现行的绿色建筑评价标准 GB/T 50378-2019 是从全生命周期角度出发建立的绿色
评价指标体系,但目前我国的绿色建筑标识的认证工作仍是将运营阶段与建造各阶段分开
进行的,在运营阶段除了参考绿色建筑评价标准中的相关指标外,还有绿色建筑运营后评
估标准 T/CECS 608-2019 和绿色建筑运行维护技术规范 JGJ/T391-2016 作为运营阶段绿色
认证工作的指导,且运营阶段的绿色节能相关数据获取难度大,建筑投入使用后,其所能
发挥的绿色节能效率(绿色运营)主要依赖于商管或物管人员的绿色管理水平,与建筑在
建造各阶段体现的绿色性能无太大关联,考虑到绿色评价标准的实际应用现状,本文仅以
5
工程硕士专业学位论文
建筑项目的建造阶段为研究对象。
如何对公共建筑项目建造过程的绿色性能进行科学评价,保障其建造各阶段绿色目标
的落地并从中梳理出不足之处的解决方法,为今后如何在其他公共建筑项目中更好的开展
管理工作,把握决策的优先级并分配资源提供帮助,作者以公共建筑建造过程中各阶段的
绿色性能评价,包括方法、评价指标、改进措施等开展研究,预期解决如下问题:
(1)公共建筑的建造过程中有哪些方面体现了其绿色性能,如何有效识别绿色评价指
标?
(2)如何对识别的绿色指标进行量化和评价?
(3)针对公共建筑的建造过程各个阶段的绿色性能改如何提升与改进?
1.3 研究目的和意义(Research Objectives and Significance)
1.3.1 研究目的
综上所述,我国对绿色建筑的推广力度很大,可以预测在未来一段时间内,我国绿色
建筑的比例将会进一步提高,尤其是公共建筑的比例,其作为绿色建筑的先行者,对绿色
建筑在全行业推广有着示范引领的作用。另一方面,与发达国家相比,我们绿色建筑的发
展还处于初级阶段,建造各阶段的实践工作仍在不断地探索学习当中,尚未形成健全完善
的绿色建筑评价体系。本文将围绕公共建筑建造过程的集成绿色评价进行研究,以期实现
以下目的。
(1)通过分析目前我国公共建筑绿色评价标准的现状,运用合理的指标识别及权重确
定方法,充分考虑公共建筑的特点,对绿色建筑的建造过程进行分析,构建适用于我国的
公共建筑建造过程集成绿色评价指标和评价体系。
(2)建立适合我国绿色发展水平的公共建筑的绿色评价模型,通过案例验证其绿色评
价结果的真实合理性,发现公共建筑在建造过程各阶段存在的绿色水平不足的源头,为今
后建造过中各阶段的绿色控制指明方向。
1.3.2 研究意义
鉴于建筑行业对我国环境污染的压力日渐增大,发展绿色建筑已经成为建筑行业义不
容辞的责任。公共建筑作为城市风貌的载体亦是绿色环保的主体。绿色建筑在各类型建筑
中的全面普及依赖于绿色公共建筑的发展。基于绿色建筑相关补贴政策不断出台的背景,
对公共建筑污染最为严重的建造过程展开绿色评价研究,具有一定的理论意义和实践意义。
(1)理论意义
从理论层面看,本文的研究主要针对公共建筑建造过程各个阶段的绿色性能的实现,
以可持续发展、霍尔三维结构等为理论基础,结合公共建筑的特点,通过文献分析、专家
访谈等方式,建立一套适合我国公共建筑建筑过程的集成绿色评价体系,一定程度上丰富
6
1 绪论
了原本以 06 版和 14 版《绿色建筑评价标准》为基础建立的各类公共建筑的绿色评价体系,
其次通过引入变权理论的模糊综合评价法构建的评价模型对公共建筑建造过程进行绿色
评价,改进了传统常权重固定不变,无法根据指标状态进行调整的缺点,分析出建造各环
节对建筑的绿色目标实现的影响,为各环节的绿色把控、及建造过程的绿色评价提供理论
参考。
(2)实践意义
目前大多数人对绿色建筑的认识存在误区,对公共建筑的建造全过程进行绿色评价研
究,对建造各个阶段进行深入的分析,能够加深项目建设各参与方对绿色建筑的认知,起
到一定的宣传作用;其次本文研究的体系能够更有针对性的把控公共建筑的建造过程各阶
段的绿色性能来保障其绿色技术的落地和绿色目标的实现。本文建立的公共建筑建造过程
集成绿色评价模型,能够衡量公共建筑的建造过程的各个环节的绿色水平,找到问题的出
处,为后续的改进提供思路,促进建筑行业的绿色可持续发展。最后本文所构建的评价体
系和评价模型可以为未来政府制定相关的标准、规范提供参考。
1.4 国内外发展与研究现状(Development and research status worldwide)
1.4.1 国内外绿色建筑研究现状
(1)国外绿色建筑研究现状
国外对绿色建筑的研究始于近半个世纪,从绿色理念、绿色评价体系等理论研究到绿
色施工技术、成本经济、智能化系统等实践研究,各国根据本国国情,因地制宜的形成了
适用于本国的全面的绿色建筑理论与实践体系,目前国外对绿色建筑的研究主要集中在以
下几个方面。
建筑生态经济方面,Assad(2015)等开发了一个可以通过对成本和能源进行分析从而自
动优化设计的模型,该模型最大程度的提升了建筑的生态经济性并加速当地绿色建筑的发
展[5];Seongwon Seo(2001) 从全生命周期的角度出发量化了不同供暖能源类型住宅建筑的
CO2 排放量,研究数据为建筑生态设计提供了基本理论支撑[6];Catro Lacouture(2009)认为
材料的绿色性能是保证绿色目标实现的重要影响因素,并提出了一种可以耦合设计和成本
的混合优化模型来研究绿色设计、建筑成本、绿色建材三者之间的关系,以期帮助决策着
选择合适的绿色建材[7];Bryce&Gilroy& Scott(2009) 提出了一种基于生态足迹的绿色建筑
进评价方法,结合建筑材料的可循环率和绿色设计,保障绿色建筑在运行阶段的使用寿命
和绿色效率,推动了建筑绿色化的进程[8]。
建筑节能方面,节能作为资源节约的重要途径,同时也是衡量绿色建筑的绿色性能的
重要指标之一,Uwe&Trenkner(2008)指出了使用太阳能在改善生态环境领域存在巨大的潜
力,并对太阳能产业在建筑市场的应用前景进行了分析和预估[9],Praene,Li D H W 等人
对可再生能源如太阳能、风能、地热能、潮汐能等的利用进行了研究,结果表明可再生能
7
工程硕士专业学位论文
源的利用有助于减少建筑能源消耗和排放[10]-[11]。Liu AM 从管理层面分析了其对建筑绿色
目标实现的影响,研究发现通过合理运用环境管理系统(EMS)来管理建筑可以减低百分之
九十的能源消耗,节约百分之七十的水资源,提高建筑的质量并降低安全事故的发生率。
[12]。Saghafi 等人提出了一种评估建筑材料节能率和回收潜力的方法用以衡量绿色建筑材料
的循环利用价值,帮助开发商选择合适的绿色建材,为建筑的绿色评估提供的另一种切入
点[13]。
(2)国内绿色建筑研究现状
我国绿色建筑的起步比国外发达国家晚,1992 年联合国在里约热内卢召开关于“环境
与发展”会议,绿色建筑开始走进中国政府的视野,1994 年“中国 21 世纪议程”发布,
绿色建筑的概念才第一次被使用。为了推广绿色建筑我国陆续出台了一系列相关办法和规
范性文件,与此同时各路专家学者也开始对绿色建筑的相关领域展开了研究,经过 20 多年
的努力我国的绿色建筑已经形成了一定的规模,在绿色设计、绿色施工、绿色运营、绿色
节能设备、绿色建材、经济效益、风险分析等相关领域进行积极的实践和探索的同时,我
国借鉴国外先进经验,与颁布的各项政策相结合,根据我国国情颁布了一系列的绿色建筑
评价体系,详见表 1-3,促进了绿色建筑事业全面健康发展。
表 1-3 国内绿色建筑评价体系
Table 1-3 Green Building Evaluation System in China
体系名称 首发时间
和单位 评价
对象 评价
指标 评价
等级
1 中国生态住宅
技术评估手册 2001 年
中国建设部 住宅 住区环境规划、能源与环境、室
内环境质量、住区水环境、材料
与资源 五大指标各 100
分,得分均在
60 分以上则认
2 绿色建筑
技术导则 2005 年
中国建筑科
学研究院 民用
建筑 绿色建筑规划、计技术要点、施
工技术要点、运营技术要点、智
能技术要点
场地质量、提供的服务与功能、 仅提供指
标体系
3 北京奥运建筑评估
体系 2008 年
清华大学等 体育建
室外物理环境、项目实施必要
性、对周边环境影响、能源消
耗、材料与资源、水资源 五级评分制
4 绿色建筑评价标准 2019 年
住房和城乡
建设部 单栋建
筑或建
筑群 安全耐久、健康舒适、生活便
利、资源节约、环境宜居 基本级、一星
级、二星级、
三星级
近年来,我国在绿色建筑领域的政策倾斜带动着有关绿色建筑的相关研究不断发展,
研究成果主要集中在既有建筑绿色改造、绿色建筑风险、绿色建筑技术、绿色建筑评价四
个方面。
既有建筑绿色改造方面,申玲基于利益相关者理论及社区参与理论,构建了绿色改造
三方合作伙伴模式,阐述了 PPP 模式在城市既有居住建筑绿色改造中的重要性并给出建议
[14]。张扬以大量的项目实例调研结果为基础,通过建立结构方程模型分析了绿色改造效果
8
1 绪论
受决策阶段影响的程度以及两者之间的关系,提高了工业建筑旧改的绿色效果[15]。李敬认
为既有建筑存在很大的绿色改造潜力,为合理地评估既有建筑的改造潜力,作者对权重的
重新分配并建立评价模型,最后引入实际案例对项目改造的绿色效果进行了比对分析和验
证[16]。
绿色建筑风险研究方面,为研究绿色建筑项目风险间的关联关系王淋等以社会网络分
析为切入点,借助 Pajek 等计算机程序对绿色建筑项目中的风险进行分析,来帮助管理层
识别出项目众多风险中的关键风险,并给出了风险防治的建议,降低风险损失[17]。杨昭以
BP 神经网络为理论基础建立了风险评价模型,对绿色建筑建造过程中的风险展开研究,形
成了合理的管理风险的模式并制定了可以有效的降低风险发生的概率和损失[18]。秦旋等人
以绿色建筑风险为研究对象,对我国绿色建筑市场的关键风险因素以及其一般分担原则的
展开了分析,对问卷结果中重点且影响较大的风险如何分担与管理提出了建议[19]。绿色建
筑技术方面,徐伟以费用效益理论为基础,探讨了为节约能源和资源而采用的特殊技术所
带来的增量成本及其能够为建筑的运行节省的成本,给出了能够帮助人们合理选择绿色建
筑节能技术的经济计算公式[20]。程志军统计分析了 2008—2010 年 3 年间的 113 个绿色建
筑标识项目的立体绿化、可再生能源、非传统水源、可调节外遮阳等四项适宜技术应用情
况,提出了基于“节流”的“开源”的理念[21]。张雷参照绿色建筑设计相关规范要求,提
出基于 BIM 的数据集成一体化管理,帮助设计人员衡量如何绿色设计过程中的最大限度的
利用现有技术实现节能减排目标[22]。
我国学者在绿色建筑评价方面的研究将在 1.4.2 国内外绿色建筑评价研究现状中详细
阐述。
1.4.2 国内外绿色建筑评价研究现状
(1)国外绿色建筑评价研究现状
国外绿色建筑评价的相关研究开始较早,至今许多发达国家都已经形成了一套适合本
国的、较为成熟和完善的绿色色建筑评价体系,如表 1-4 所示。除此之外,还有法国 ESCALE
体系、荷兰的 ECO-QUANTUM 体系、瑞典的 ECO-EFFECT 体系、挪威的 ECO PROFILE
体系等。这些评价体系客观定量地确定绿色建筑中节能减排的成效,为项目各参与方相关
人员的管理提供了思路,加快了绿色建筑的发展。
表 1-4 国外绿色建筑评价体系
Table 1-4 Green Building Evaluation System on abroad
序 首发时间 评价 评价 评价
 体系名称
号 和单位 对象 指标 等级
Building Research 1990年英国建 住宅、生态、 管理、能源、水、材 优异、优
1 Establishment 筑研究所 公共、工业建 料、生态、用地与生 秀、良好、
Environment 1998、2008、 筑等,新建和 态、交通、污染、健康 通过
9
工程硕士专业学位论文
体系名称 首发时间
和单位 评价
对象 评价
指标 评价
等级
Assessment Method 2011更新 既有建筑 舒适、创新
(简称BREEAM)
2 Green Building Tool
(简称GBTOOL) 1998年加拿大
等14国 住宅、办公、
学校,新建和
既有建筑 资源消耗、室内空气质
量、环境负荷、经济
型、环境的可持续、可
 维护性、运行管理 5级
评分制
Leadership in
Energy and
Environment Design
(简称:LEED) 1998年美国绿
色建筑委员会
2000、2009、
2013更新 住宅、公共建
筑,新建和既
有建筑 可持续场地、节水、能
源与大气层、材料与资
源、室内环境质量、趣
味与交通、创新性设
计、地区优先级
铂金级、金
3 级、银级、
认证级
4 Comprehensive
Assessment System
for Building
Environmental
Efficiency
(简称CASBEE) 2003年日本绿
色建筑委员会/
日本可持续建
筑协会2008、
2010更新 各类用途、规
模的建筑物 1.建筑环境性能质量:
室内环境、服务设施和
室外环境。2.建筑环境
负荷:能源、资源与材
料和场地外环境 五星(S)
四星(A)
三星(B+)
二星(B
-)
一星(C)
Green Star
Certification
(简称:GSC) 2005年澳大利
亚绿色建筑委
员会 工业、公共建
管理、室内环境质量、
能源、交通、水、材
料、用地与生态、排
放、创新
5 一星~六星
German Sustainable
Building Certificate
(简称DGNB) 2008年德国可
持续建筑委员
会 2010更新 办公、商业、
工业建筑,新
建和既有建筑 环境质量、经济质量、
社会与功能评价质量、
技术质量、过程质量、
场地质量
6 金、银、铜
国外绿色建筑评价的研究成果主要集中在评价体系的指标和权重的研究、全寿命周
期评价的研究、经济效益评价的研究、风险识别与评价的研究四个方面。
对评价体系的指标和权重的研究。目前世界上有多种绿色建筑评价体系且相对成
熟,但各国间的国情各异,其绿色建筑评估体系的智能化水平也存在一定的差别,指标
体系的构建原则和赋权的原理各不相同,无法适应不同地域差异性,导致绿色建筑评价
体系难以灵活的运用到全世界范围内的绿色建筑评价当中[23]。为此许多学者开展了地域
性转化的研究。WL Lee 等以香港为研究对象,通过分析香港的地区特色以问卷调查和专
10
1 绪论
家访谈的方式建立了基于 GBTOOL 体系的绿色建筑指标体系并确定了相应指标的权重,
将 GBTOOL 体系因地制宜的运用到本地的绿色评价研究当中[24]。Hikmat H.等集成
LEED、GBTOOL、BREEAM 等评价体系的框架分析发展中国家推广绿色建筑的难点,
提出一种基于层次分析法的适宜于约旦地区环境特征的绿色评价体系[25]。
针对全寿命周期评价的研究。Safaei 提出了一种利用热电联产、太阳能和常规能源
系统相结合的全寿命周期优化模型,将满足建筑能源需求的全生命周期成本降到最低
[26]。Rebecca 认为香港这类高度紧凑的城市中难以实现建筑的绿色可持续,但仍可以通过
建筑生命周期模式评估建筑的整体绿色程度帮助制定住房绿色发展政策[27]。Tsai W H 针
对碳排放相关技术和其于建筑全寿命周期成本之间的关系展开了研究,并建立了可以帮
助管理层对有限成本下的资源进行合理分配的 0-1 MIP 决策模型,丰富了建筑运营
(OR)方面的研究成果[28]。Kazunobu minami 为了掌握邮局建筑物整个生命周期成本的
特点对五个标准邮局的运营和维护成本进行了 20 年的监控,分析了如何将所获得的全寿
命周期成本知识用于设施投资的决策帮助降低投资成本[29]。E. Sterner 研究了建筑物的环
境绿色性能与全生命周期成本之间的相互影响,基于全生命周期成本和环境绿色性能构
建了投标评价模型,探讨了由于资金的时间价值、折旧和各类能源价格的浮动给全生命
周期成本带来的风险[30]。
针对经济效益评价的研究。有研究数据表明在能源消耗方面绿色建筑的表现优异,
能耗成本仅为传统建筑的七成,Davis Langdon 基于实际案例对建筑的各阶段成本进行了
研究,对比了传统的办公建筑和绿色办公建筑的一次性建设成本、运营和维护成本,发
现绿色办公建筑在运营和维护阶段节省的成本将有助于抵消初始建设成本[31]。Fowler K
M 等通过建模发现 LEED 认证的建筑其成本高出传统环保建筑 10%,但这类建筑在运营
维护阶段的能源节约率、节水率、运营成本等方面均表现出的传统环保建筑无法比拟的
优势[32]。Dwaikat 等针对绿色建筑的成本溢价进行了大量的文献研究,通过比较分析研
究的结论与方法发现超过 90%的研究的绿色成本溢价在-0.4%到 21%之间,绿色建筑的成
本比传统建筑高还是低尚未定论[33]。
针对风险识别与评价的研究。发达国家在这方面的研究开展的比较早也取得了不少
研究成果。Tulacz 通过研究绿色建筑风险如何影响保险公司业务发现目前没有新的保险产
品可以应对绿色建筑市场特有的风险。保险索赔最常见的风险主要包括未能获得预期的
绿色认证,绿色设计实施效果不佳,绿色产品和设计存在问题几个方面[34]。Robichaud 和
Anantatmula 研究发现,如果绿色技术团队和管理团队从项目建设前期就全程参与进项目
建设中对项目建设流程进行优化可以降低绿色建设成本,交付出业主可以接受的成本范
围内的绿色建筑[35]。Dewlaney 等通过专家访谈法量化为获得特定 LEED 中积分而实施的
设计手法和施工方法所导致的安全风险增加的百分比,结果表明这些为获得特定积分而
实施的设计会增加建筑工人暴露在高风险环境中的概率,增加有害物质被吸入的概率,
11
工程硕士专业学位论文
通过研究结果以期提升设计师和承包商的安全意识[36]。Patrick 等对澳大利亚绿色建筑供
应链上下游中风险的分布展开研究,通过问卷调查发现在绿色建筑在整个供应链中的风
险分布并不均,但供应链中缺乏绿色承诺和较高的投资成本是两个主要的风险源,并给
出了应对主要风险的建议[37]。
(2)国内绿色建筑评价研究现状
国内学者主要针对评价方法、评价对象、效益评价、风险评价四个方面做出了深入的
研究。
针对评价方法的研究。侯玲对绿色建筑的经济性评价进行了研究,将费用效益引入指
标体系,提高了评价的合理与有效性,使绿色评价体系既能反映建筑方案的绿色性能也能
反映其经济合理性[38]。支家强通过对比层次分析法和人工神经网络法的评价结果,发现人
工神经网络法应用于绿色建筑的评价,能有效降低主观因素带来的不利影响,使结果更具
有客观性[39]。范涌通过对国内外典型的生态建筑评价体系、评价方法的系统分析提出了一
种可以反映指标间相互影响、相互制约的新方法-离散型逼近理想解排序法(TOPSIS)[40]。
针对评价对象的研究。赵敬辛等结合豫西南地区的地理条件、气候环境、资源优势及
经济特色,以社会保障房的绿色性能为研究对象,提出更符合该地区保障方实际情况和更
能合理反映其绿色水平的绿色建筑评价体系[41]。隋立军利用重要性分析与变异系数分析相
结合的方法构建了一个完善且具有代表性的养老社区绿色化水平评价指标体系,丰富了养
老社区的绿色化发展理论体系[42]。何雯以公共建筑的绿色星级为对象进行了研究,利用区
间层次分析法确定指标权重值,为公共建筑的绿色评价提供了一种准确性较高、适用性较
强的灰色 Euclid 综合评价模型[43]。鲍学英考虑到西北寒冷、干旱地区的特殊环境运用雷达
分析法,以铁路路基施工的绿色性能为研究对象建立评价模型,为管理人员如何选择更加
经济合理的施工方案提供了解决方案[44]。
针对效益的评价研究。我国学者对效益评价的研究主要包括环境效益、经济效益和社
会效益三方面;孙鸣春为了分析绿色建筑的经济效益,以节电和节水为切入点探讨了绿色
建筑项目的在未来几十年甚至几百年所能产生的经济价值,为现阶段绿色建筑现的推广指
明了方向[45]。马睿从增量成本效益的角度,给出了绿色住宅建筑环境效益的组合评价定量
方法,为绿色建筑评价标准的推广提供理论参考[46]。丁古丽从经济效益、社会效益的角度
对出发绿色住宅建筑进行了评价,并给出了政府在绿色住宅的推广方面如何发挥其导向性
作用的建议[47]。许沛通过对增量成本与增量效益进行量化的基础上,提出了节能经济评价
量化模型,为绿色建筑在投资决策阶段预判其经济可行性提供帮助[48]。郭安利用终点破坏
法建立了绿色建筑的环境影响评价体系,通过将环境效应量化到影响链的末端更直观的突
出对环境危害程度,模型中的综合环境负荷指标也为绿色建筑评估提供了依据[49]。
针对风险的评价研究。万欣等研究了绿色建设过程中各参与主体的风险,建立了基于
长期贡献和长期效益的绿色评价理论模型;并给出了风险控制建议[50]。陈为公从系统的角
12
1 绪论
度对绿色建筑风险与脆弱性之间的关系进行了研究,建立了绿色建筑脆弱性评价模型和评
价指标体系,有利于提高对风险事故的可预测性[51]。除了主观人为因素对绿色建筑项目风
险高低有影响以外,客观的气候环境、地域特征和社会文化等因素也对绿色建筑项目风险
高低有影响,为研究客观因素的风险影响程度秦旋的团队以海西地区为例,给出了相应的
风险测度指标体系和风险评价函数,发现该地区宏观层级风险是三级风险层中对绿色建筑
的影响最大的层级[52]。为了准确识别既有建筑绿色改造的风险因素并评估风险损失刘晓君
建立了 ANP-Grey 合同能源管理风险评价模型,对政府和企业两个主要参与主体提出了切
实可行的风险管控建议[53]。满金萍就绿色建筑项目决策阶段存在的风险进行定性与定量分
析,并给出了科学清晰的评价标准,丰富了绿色建筑全寿命周期的风险管理依据[54]。
1.4.3 国内外绿色建筑的建造过程相关研究现状
(1)国外绿色建筑的建造过程相关研究现状
Edwin,H.W.Chan 以亚洲经济比较发达的城市为研究对象,利用问卷调查法对设计师进
行访问探索绿色建筑在这些城市发展受阻的原因,并从利益相关者的视角分析了绿色建筑
市场的投资的影响因素,并提出了推广绿色建筑的相关建议[55]。Zinah Yas 等研究了影响阿
联酋绿色建筑项目推广的因素。针对设计、施工和运营的阶段的影响因素在专业人员间展
开了问卷调查并收集数据,运用 SPSS 分析并得出可以应用于几乎所有的中东国家的研究
结果[56]。为了能够最大限度的实现建筑的绿色目标,Yong Han Ahn 开发了一个能够帮助所
有利益相关者在项目施工阶段落实绿色建筑策略和技术的综合施工流程模型,该模型按照
绿色施工的流程逐一对建筑设计师、承包单位、分包单位这三个主要利益相关者的权利和
义务进行了明确划分,从而促进了绿色目标的实现[57]。Hansen and Knudstrup 研究了一种绿
色建筑的集成设计 IPD 流程,通过整合工程数据和建筑学理论并建立对应的联系,帮助 IPD
流程实现对绿色建筑的集成设计评估,最后在一个虚拟的项目上对不同参数和设计间的相
互作用和影响进行了验证,并说明了其适用性[58]。Pearl 通过分析加拿大传统建筑在设计
和施工中存在的问题给出了集成设计在绿色建筑中的优势,并引入蒙特利尔的某公共建筑
在集成化设计流程方面的应用实例分析其 IPD 流程的特色如何更高效的实现绿色目标,如
以开发商的诉求来决定建筑的设计并转换设计师在项目开发过程的传统角色,让设计师作
为项目的管理者,结构工程师和暖通工程师及其他相关咨询人员全程参与设计,确保绿色
设计的合理性与可操作性[59]。为了帮助设计师选取互相独立的评价标准更好的开展绿色设
计工作 Weimin Wang 等提出了一种基于多目标遗传算法的多目标设计优化模型,通过概念
阶段确定的相关绿色参数和全寿命周期分析法来比选经济性更强、环境友好度更高的设计
方案,计算得出的最优解就是最佳设计方案[60]。Mohammadi S 认为建筑业现在的常规施工
管理模式与目前政府为推广绿色建筑所制定的政策存在一定的不适配,导致与绿色建筑相
关的索赔数量一直在增长,为此作者基于专家访谈的结果利用相对重要性指数法对施工合
13
工程硕士专业学位论文
同索赔因素进行了探索并给出了解决办法[61]。
(2)国内绿色建筑的建造过程相关研究现状
我国学者从绿色建筑的开发意愿、绿色设计、绿色施工三个方面对项目的建造全过程
开展了大量的研究,并取得了丰富的成果。
(1)针对开发意愿的研究。曾华华以计划行为理论为基础系统,从开发商自身角度出
发分析了影响开发绿色建筑积极性的因素,并对如何吸引开发商开发绿色建筑给出了相应
的解决方法[62]。刘俊颖通过数据分析发现目前我国房企对绿色建筑的开发积极性不高,为
了讨论其原因分析其影响因素,作者以计划行为理论为基础出发对影响企业开发绿色建筑
项目的因素进行了分析,得到外界环境的压力和企业自身能力是影响房企开发积极性的主
要因素[63]。马光红等对绿色建筑涉及的各利益相关者的行为从成本利益的视角进行了分析,
在此基础上给出了限制我国绿色建筑开发的最核心的因素,制度建设、税收减免、第三方
评价机构培育等方面给出了建议[64]。
(2)针对绿色设计的研究。谢晓欢等通过对建筑设计的主要从业人员逐一访谈后得出
了绿色设计市场存在的主要问题,即传统的建筑建设流程设计师并未全程参与且处于非主
导地位导致设计师无法适应绿色建筑的以设计为主导的发展模式[65]。孙璐认为随着设计进
程的展开,设计所能取得的节能效果是递减的,因此需要在设计初期建立“面向寿命周期
的绿色建筑设计”设计运作方法来提升建筑整体的绿色水平[66]。卢韵琴通过总结日本 2 个
绿色办公建筑实例的主要绿色技术亮点,对办公建筑的绿色设计技术进行了梳理和总结,
为我国绿色办公建筑设计提供参考[67]。左伟琛从中华建筑文脉传承的角度对建筑的绿色设
计评价进行研究。通过剖析现有评价标准的不足,补充文脉缺失部分的评价指标,构建了
包含文脉要素的绿色建筑设计评价体系[68]。
(3)针对绿色施工的研究。薛松以模糊物元理论为背景建立了绿色施工评价体系,缓
解了现有绿色施工评价缺乏固定指标的现状,确保绿色施工的实施效果并实现节能减排[69]。
申琪玉通过调查和分析,总结了我国绿色施工推进的现状和困难,并指出绿色施工的宗旨
受多方因素制约不能急于求成,需要循序渐进,击破各个难点。各地需制定因地制宜的发
展策略和激励政策,促进绿色施工的发展[70]。潘树杰等对设计施工一体化展开了相关研究,
通过分析新建筑在设计与施工全过程中绿色评价的核心要素,提出创新性和可操作性强的
绿色建筑评价体系,并成功的应用于将军澳消防训练学校项目当中[71]-[72]。
1.4.4 研究评述
从国外绿色建筑发展和评价体系研究现状可以看出,目前世界各国都根据其的国情制
定了相应的绿色建筑评价体系。并且随着绿色建筑市场现状的不断变化各国的评价体系也
在不断更新和修订。虽然国外绿色建筑的评价体系相对成熟,但依然存在如下问题:1. 缺
乏对社会和文化方面的评估指标,目前的一些评估多从能源、技术和环境的角度入手。2.
14
1 绪论
但各国间的国情各异,其绿色建筑评估体系的智能化水平也存在一定的差别,指标体系的
构建原则和赋权的原理各不相同,不利于在不同国家之间开展实践和共享。
从我国绿色建筑发展现状和评价体系研究成果可以看出,虽然绿色建筑发展处于初级
阶段,但由于国家和政府的高度重视,发展十分迅速。目前国内绿色建筑评价体系研究和
相关实践工作都还在摸索前进当中,绿色建筑理论体系有待进一步健全和完善,虽然通过
学习国外先进经验技术结合我国的地域特征和国情建立了一些绿色建筑评价体系,但国外
技术在我国的绿色建筑实践中仍存在许多水土不服的情况,要想建立一套完善健全的绿色
建筑评价体系仍有许多工作要做。目前国内关于绿色建筑评价的研究主要集中在评价方法、
评价对象、效益评价、风险评价等方面。
从绿色建筑的建造过程的相关研究可以看出,国外学者大都从绿色设计出发,对集成
化设计、设计优化、一体化建造模式等方面进行了大量研究,这也与国外以设计单位为主
导的一体化建造模式相契合。我国学者针对绿色建筑的开发意愿、绿色设计、绿色施工三
个方面做了大量研究,有部分研究涉及设计与施工体系和一体化设计,但缺少针对决策、
设计和施工集成方面的研究,这也间接反映出我国目前建造过程一体化程度低的问题。
综上所述,虽然我国绿色建筑的相关研究成果丰富,但我国绿色建筑的评价体系和相
关实践工作仍有许多问题亟待解决,为推进绿色建筑的进一步发展,考虑到公共建筑的绿
色性在绿色建筑中的“领头羊”作用,针对公共建筑项目,构建建造过程的集成绿色评价
模型和评价指标体系,更加深入、更有针对性的对决策、设计、施工与竣工验收等各个建
设阶段的绿色水平进行评价,对发展符合我国国情的公共建筑绿色评价体系具有重要意义,
是值得研究的课题。
1.5 研究内容与方案(Research Content and Scheme)
1.5.1 研究内容
本文以公共建筑项目为研究对象,从决策阶段、设计阶段、施工阶段三个方面出发,
构建公共建筑建造过程集成绿色评价指标体系和评价模型,对公共建筑的建造过程进行集
成绿色评价。
第一章,绪论。主要阐述促使绿色建筑发展的背景和国家对绿色建筑的发展的支持等
政策背景、通过分析绿色建筑在国内外研究成果中的主要方向和现状给出本文研究的意义
和目的、并介绍本文拟采用的研究方法和文章的技术路线。
第二章,介绍与本文研究对象相关的概念及理论基础。界定绿色建筑、公共建筑的概
念,分析本文研究对象的选择原因,并对相关理论和方法进行分析阐述。
第三章,公共建筑建造过程集成绿色评价指标体系的构建,分析指标体系的建立原则
及思路,以霍尔三维结构理论为基础,通过文献分析、问卷调查、专家访谈等的方式,对
公共建筑建造的决策阶段、设计阶段、施工阶段进行分析,提取初级指标,运用专家调查
15
工程硕士专业学位论文
法筛选优化指标体系,确定最终的公共建筑建造过程集成绿色评价指标,构建公共建筑建
造过程集成绿色评价指标体系。
第四章,公共建筑建造过程集成绿色评价模型。并分析传统权重的优势和不足,给出
变权理论应用在公共建筑建筑过程集成绿色评价当中的必要性;建立模糊综合评价模型对
公共建筑建造过程进行集成绿色评价。
第五章,实证研究。利用公共建筑建筑过程集成绿色评价模型对某一绿色公共建筑项
目的建造过程进行集成绿色评价,并分析引入变权理论的效果。
第六章,结论与展望。归纳本文的研究成果并分析文章的创新点,指出文章有待进一
步完善的地方并给出今后可能的完善方向和要点。
1.5.2 研究方法
本文主要利用文献研究法、专家访谈法、调查问卷法、变权理论、层次分析法、模糊
综合评价法对公共建筑建造过程集成绿色评价进行研究。
(1)文献研究法。充分利用图书馆的纸质和电子资源、各大官方网站查阅大量相关文
献,明确绿色建筑的概念,可持续发展相关理论、公共建筑的特点,梳理绿色建筑的国内
外的发展现状及公共建筑绿色评价方面目前研究的不足和前人研究中较少涉及的层面,以
期为公共建筑建造过程集成绿色评价相关研究工作的开展提出理论支持。
(2)专家访谈法、调查问卷法。本文在对绿色建筑现有评价标准、规范和研究成果的
梳理的基础上,对评价指标进行了初步识别,再结合专家访谈法、调查问卷法对初步指标
中不合理的、重复的、多余的指标进行优化,得出最终的评价指标体系。
(3)变权理论、层次分析法、模糊综合评价法。在利用层次分析法确定常权重的基础
上引入变权理论对传统常权重以“不变”应“万变”的不足之处进行优化,建立模糊综合
评价模型对公共建筑建造过程进行集成绿色评价。
(4)案例分析。针对无锡市某绿色公共办公建筑项目,引入实际案例,运用本文建立
的评价指标体系和评价模型对案例进行集成绿色评价,分析变权理论运用在绿色评价中的
优势,验证模型的可行性和合理性。
1.5.3 技术路线
本文运用文献研究法、专家调查法、变权理论法、模糊综合评价法等研究方法,对研
究对象进行分析,构建了针对公共建筑建造过程的集成绿色评价指标体系和评价模型,并
用实际案例进行了验证,由此确定本文研究路线如图 1-3 所示。
16
1 绪论
绪论
提出问题 研究背景 研究问题 研究目的及意
 义
研究现状 研究方法
文献分析
公共建筑建造过程集成绿色评价研究
分析问题
可持续发
 展理论 绿色建筑
 理论 公共建筑
 概述 权重及评
价的方法 文献分析
公共建筑建造过程集成绿色评价指标体系
文献分析
解决问题 构建初级评价
 指标体系 评价指标优化 确定最终评价
 指标体系 专家访谈
问卷调查
公共建筑建造过程集成绿色评价指标模型
变权理论法
组合定权法 计算各级评价
 指标的权重 模糊综合评价法 模糊综合
评价模型
层次分析法
实证 案例分析
结论与展望
图 1-3 技术路线图 Figure 1-3 Technology Roadmap
1.6 本章小结(Chapter Summary)
本章主要论文的研究背景的阐述,梳理了国内外有关绿色建筑、绿色评价、建筑的建
造过程三个方面的主要研究方向和研究成果,对已有研究的主要关注点以及未尽事宜进行
总结。分析了本文的研究方向以及研究的目的和意义。最后,简要描述了本文的研究方法、
技术路线。
17
工程硕士专业学位论文
相关概念与理论基础
Related concepts and theoretical foundations
2.1 可持续发展理论 (Sustainable Development Theory)
2.1.1 可持续发展理论的兴起
最初,环境资源的危机催生了可持续发展,人类经过 300 多年的工业化进程,物质生
产力已达到人类文明史上最繁盛时期,资源的消耗越来越多,环境污染越来越严重,一系
列始料不及的环境和资源问题以及重大公害事件接踵而至,在人口持续增长的背景下,人
们不得不开始反思:我们的地球承受极限和人类未来的发展方向。
19 世纪 70 年代末,为应对人口增长、工业发展、粮食生产、资源耗费和环境污染这
五大威胁人类生存和未来发展的问题,一百余位来自世界各国的专家组成了一个研究小组,
由于研究组诞生于罗马,于是该研究组被成为“罗马俱乐部”。俱乐部成立第 4 年后发表
了名为《增长的极限》的研究报告并引起了人类对未来前途的大辩论,以麻省理工 D.L.梅
多斯为代表的悲观派认为单靠技术上的手段很难摆脱当下增长与污染的恶性循环,停止地
球上人口增长和经济发展是改变现状的唯一途径;而以美国赫德森学院美国未来研究所所
长 H.康恩为代表的乐观派则认为无论是对能源、原料、粮食,还是其他方面的资源都足够
养活地球上 150 亿人口至少两百年。无论乐观派与悲观派的观点正确与否,这场辩论都引
起了人们对世界未来前途的关注,激发了人们的危机意识,可持续发展的思想也因此逐步
形成。
其实可持续发展理论是基于可持续发展的思想一个系统工程,它不是简单意义上的减
少水资源或能源的利用或者口头上流传的环保口号。可持续发展理论是同科技、教育、消
费、全球化、创新、战略等联系在一起的。马世骏先生就曾提出过从复合生态系统(社会
-经济-自然复合生态系统)的角度来分析可持续发展及解决经济增长和环境退化的矛盾[73],
基于他的理论并结合广泛讨论得到了一个大致统一的结论,即经济可持续必须考虑经济发
展对可持续生态的无法替代的依赖性,否则经济的发展很难持续长久。因此,必须将可持
续经济与可持续生态视为一个统一的整体,来讨论人类社会的可持续发展(可持续社会)。
19 世纪 90 年伊始,国际自然保护同盟制定的《世界自然保护大纲》第一次提到“可
持续发展”,这个概念的初衷是从战略层面出发对有限资源进行有效管理。随着新的内涵
不断引入这个概念在多个领域中普及开来。在《我们共同的未来》报告中,“可持续发展”
被定义为“既满足当代人的需求又不危害后代人满足其需求的发展”,是一个综合自然环
境、经济、文化、社会和技术等领域的不断发展变化的概念。可以看出这个概念在理论上
与马世骏提出的复合生态系统具有一致性,即经济的可持续发展离不开自然资源的可持续
发展,两者互相作用,相辅相成,共同促进,互为因果。
18
2 相关概念与理论基础
2.1.2 可持续发展的基本原则
从上一节的介绍可知持续发展是一种集经济、文化与自然等领域为一体的系统的发展
观,是这个系统内各要素之间互相作用,相辅相成,共同促进的协调发展的过程,是全人
类肩上共同责任,不受地域和时间的约束和限制,人类发展的质量和效率也因此获得整体
提升。可持续发展围绕着资源的公平分配、需求的合理满足、人与自然的和谐共生以及资
源的临界性四大原则展开,具体如下:
1.公平性原则
公平性原则,即为机会选择的平等性。包括 “代际公平”和“代内公平”,公平性原
则是可持续发展的根本动力,离开公平性原则可持续发展就无从谈起。
“代际公平”是指当代人与后代人拥有平等的发展机会。人类几千年以来的传统的发
展模式都未曾将子孙后代的利益纳入考虑范围,而是以满足当代人的需求而生产。与传统
发展模式的最大的不同就在于可持续发展需要同时考虑如何满足当代人和未来各代人的
需求,如对可再生资源的耗竭速率不超过其再生和增长速率;节约并提高不可再生资源利
用率,或者寻找不可再生资源的替代新资源。
“代内公平”,即当代人之间享有平等的发展机会。在不同的国家和地区之间由于地
理位置和发展水平的差异,资源占有量及其消耗水平在不同国家之间也存在很大的差异。
尽量减少这种差异的存在范围就是代内公平的主要目的。即人们希望通过可持续发展保障
不同国家都享有平等的发展权、平等的资源使用权,进而缩小各国间的贫富差距。
2.合理需求性原则
传统的发展模式是唯经济增长论的,这样的发展模式忽略了资源和生态环境所承受的
巨大压力。对此可持续发展提出要以保护自然为前提,在生态所能承受的范围内来满足人
类需求,将发展的落脚点放在人类需求的合理性上,协调人类需求、生态环境的承受范围、
发展三者之间的关系。这是可持续发展模式与传统发展模式的根本区别,把人类对资源和
环境的索取进行了约束,使得人类活动更加节制。
3.和谐性原则
人类的文明史是在与自然界持续不断的的较量建立起来的,人类通过向自然界无限制
的掠夺创造了丰富的物质生活条件和精神文明,与自然界关系错误的看成人定胜天的对立
关系,由此引发了严峻的环境污染和生态紊乱等问题,给人类社会可持续发展带来了前所
未有的危机。可持续发展思想将人与自然的关系重新划定,认为人是自然的一部分,两者
是一个有机的整体必须共同协调以保证持续的生存和共同发展。可持续发展旨在统筹人和
地球上所有物种的福祉,促进自然界整个系统及其中全部个体之间的和谐。和谐性原则可
以促使自然界整个系统及其中全部个体之间形成一种互利共生的良性关系。
4.持续性原则
持续性是指生态系统在受到某种干扰时能保持其生产力与自我恢复的能力。人类无法
离开自然界而生存,这是人类为什么开始思考如何保护大自然、维持生态系统稳定的根本
19
工程硕士专业学位论文
原因,可持续发展提出人类应该以生态系统可承受范围为基础进行资源获取并调整相应的
生活方式,以维持系统稳定为目标规划自己的消耗标准,而不是盲日的、过度的生产和消
费,把资源本身视为人类的财富。
2.2 绿色建筑理论(Green Building Theory)
2.2.1 绿色建筑的产生与发展
20 世纪 30 年代,美国建筑师 Fuller 基于生态学的循环利用理念提出“more with less”
(少费多用)原则[74]。19 世纪 70 年初,可持续发展思想的启蒙著作《寂静的春天》发表,
19 世纪 70 年末,美籍意大利建筑师保罗首次把生态学(Ecology)与建筑学(Architecture)
这两个独立概念相结合提出“生态型建筑(Arcology)”的概念,推动绿色建筑理论体系的
初步形成[75]。 1978 年爆发的石油危机催生了一场具有里程碑意义的绿色革命,人们开始
意识到建筑业目前对自然资源和能源过度耗用的发展模式必须改变,绿色生态建筑、节能
建筑开始受到各种研究机构和团队的关注[76]。1992 年,在“绿色建筑”概念的在“联合国
环境与发展大会”首次被提出。自此之后绿色建筑在各个国家之间传播并不断的发展,形
成了一股建筑业的绿色浪潮。1998 年,在加拿大召开“绿色建筑挑战”(Green Building
Challenge)国际会议,就居住环境展开探讨,各国学者分享了自己的研究成果[77]。2005 年
2 月,《京都议定书》正式生效。自 2000 年以后,绿色建筑的市场环境不断变化其绿色内
涵也不断扩展,随着理论研究不断深入并在实践领域得到了应用。
在我国绿色建筑的理念起源于几千年前,那时的建筑材料大部分都是从自然界砍伐的
木材制成的,经过特殊工艺处理后不仅经久耐用而且不会对环境造成污染,建筑设计方面
形成了许多因地制宜、独具特色的建筑类型,比如黄土高原的窑洞式住宅,不仅防风防暴,
防尘防震而且隔音好;南方潮湿地区的干阑式建筑,不仅防洪隔湿,通风良好而且温度和
湿度条件都得到了改善。这样的传统建筑一直在中国的大地上延续了数千年,直到新中国
成立以后建筑业的发展才迎来了全新的阶段,随着西方现代建筑思想与技术的传入,建筑
业飞速发展,高楼大厦平地起,城市化进程就像是按了快进键,然而一味的追求经济增长,
各种污染横生,资源破坏严重,生存的环境越来越差。
20 世纪 90 年代起能源和环境问题成为人们最担忧的话题,1995 年,建设部制定了《建
筑节能“九五”计划和 2010 规划》,限定我国未来的建筑采暖能耗需要达到的节能降耗程
度,并将其分为三个步骤来实现,对于每一步该做到什么程度都给出了相应的回答。2001
年,中国第一个关于绿色建筑的科研课题完成。同年,牡丹江市北方寒冷地区公共建筑综
合节能试验工程项目落地,对我国公用建筑节能课题进行了有益的探索。2004 年,中国建
设部启动“绿色建筑创新奖”,极大的刺激了绿色建筑与技术的研究与实践工作的推进[78]。
2006 年,中国住房和城乡建设部正式颁布第一版《绿色建筑评价标准》,为绿色建筑的评
价从此有了可供参考的、科学的准绳,自此绿色建筑的发展开启了新的篇章。2010 年,我
国住建部依据我国的实际情况在总结国外绿色办公建筑评价标准的基础上制定《绿色办公
20
2 相关概念与理论基础
建筑评价标准》,从此办公建筑的绿色水平也有了可供参考的、科学的准绳[79]。2012 年,
财政部和住建部联合发布《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》,对如何奖励绿
色建筑的参建单位给出了方案,带动了企业的开发积极性[80]。2013 年国家发改委和住建部
联合制订了《绿色建筑行动方案》,明确之处当前的重点任务是加强公共建筑节能管理,
加快绿色建筑相关技术推广,大力发展绿色建材[81]。2014 年第二版《绿色建筑评价标准》
GB50378-2104 发布,2019 年第三版《绿色建筑评价标准》GB50378-2019 发布,进一步提
高了我国绿色建筑评价标准体系的水平。
2.2.2 绿色建筑的定义
提起“绿色”我们最容易联想到大自然中的绿色植物,而植物之所以呈现绿色是因为
植物细胞中存在一种可以无机物转化成有机物名的质体-叶绿体,我们的生命也因此得以
延续,所以绿色有生命不息的寓意,代表着人与自然的和谐共生。基于“绿色”一词的丰富
内涵,建筑领域用其来命名一种旨在构建人与自然和谐共生的人居环境的建筑类型-绿色
建筑,通过最大限度地减少资源消耗、降低环境负荷,维持地球生态系统的完整性和稳定
性,这种理念迎合了现今生态环境退化、资源消耗殆尽、生活环境不断恶化的时代需求,是
专属于我们这个时代的产物。
有些人认为绿色建筑是高成本、高科技堆砌的生活建筑,也有些人认为绿色建筑是基
于大自然的“陶渊明”式的理想建筑,还有些人认为绿色建筑就是绿化率高的建筑,其实
关于什么是绿色建筑这个问题目前国际上还没有一个统一的表述,世界上不同国家和地区
的专家学者基于本国和本地的具体情况有着不同的看法:
表 2-1 绿色建筑的不同定义
Table 2-1 Foreign Green Building Evaluation System
界定单位 具体定义
美国国家
环境保护局 在整个建筑物的全生命周期(建筑材料的开采、加工、施工、运营维护及拆
除的过程)中,从选址、设计、建造、运行、维修及拆除等方面都要最大限
度地节约资源和对环境负责。
英国研究建筑生态
的 BSRIA 中心 一个健康的建筑环境的建立和管理应基于高效的资源利用和生态效益原则。
绿色建筑环境的设计是一个建筑物的整体设计,要综合考虑到所有资源,
无论是材料、燃料或使用者本身,绿色建筑涉及许多需要解决的问题和矛
 盾,设计的每一环节都会对环境造成影响。
香港大学建筑节能
研究所(BEER)
中华人民共和国住 在全寿命周期内,节约资源、保护环境、减少污染,为人们提供健康、适
房和城乡建设部 用、高效的使用空间,最大限度地实现人与自然和谐共生的高质量建筑[2]
对于绿色建筑的定义各国根据自身情况给出了不同的阐述,通过总结它们的共同特点
可以发现这些定义都始终围绕着:消耗最小的能源和资源、减少对地球资源与环境的负荷
和影响、创造健康和舒适的生活环境以及与周围自然环境相融合这三个核心主题在进行阐
21
工程硕士专业学位论文
述。可以看出绿色建筑理念的核心主题与上文提到的可持续发展理论是保持一致的。而这
三个基本主题也为世界各国发展绿色建筑提供了一个标准。
2.2.3 绿色建筑与其他相似概念的辨析
随着绿色建筑的发展各种相似概念层出不穷,如节能建筑、生态建筑、低碳建筑、可
持续建筑等,这些概念基于不同的时代背景,从不同的角度阐述了同一个问题,即最大限
度地实现建筑资源的最佳配置,以对环境最小的损害实现建筑的目的,追求人、建筑与自
然的和谐共生的理想状态。
节能建筑的主要关注点是建筑对能源的节约程度,在国家相关规范的基础上,设计师
根据建筑场地的实际情况合理的规划不同区间功能、调整出最适宜的通风采光角度和楼栋
间的距离,借助各种科技手段在保证建筑使用者的健康舒适的同时实现建筑的节能目标。
低碳建筑是指从材料在工厂加工开始到工地现场的建造过程再到投入使用乃至改造
拆除为止的整个周期内,尽可能提高水和电等能源的利用率,减少因为使用化石能源而产
生的二氧化碳,使用可能的技术和手法减少二氧化碳的产生,同时保障建筑内部拥有宜人
的工作和生活环境。低碳建筑是针对碳排放对气候变化的影响而提出的,通过一定的技术
手段和方法来减少建筑在全寿命周期内二氧化碳排放量以达到缓解全球气候变暖的目的。
生态建筑,是生态学与建筑学的共同产物,受到自然界中生物间的互利共生关系的启
发,通过生态学、建筑学基本原理和科学技术手段等对建筑所在地的自然生态环境进行分
析,对建筑与其他生态因素进行科学合理的安排,赋予建筑内部健康宜人的环境和类似生
态系统的自我调节系统来满足人类的健康舒适的居住需求生活。这类建筑效仿生态系统的
自我循环、自产自销,实现了建筑的生态友好目标。
可持续性建筑是可持续发展观在建筑领城中的体现,是以可持续发展理论为基础,在
可持续发展原则指导下设计和建造的建筑,侧重于建筑本身从材料开采开始到拆除改造为
止的全生命周期内各个阶段对全球与地区的生态环境及建筑整体环境的负荷,简而言之,
就是在创造舒适健康的室内环境的同时最大限度的降低对大自然的干扰从而达到保护外
部的生态环境的目的。
从以上阐述我们可以把绿色建筑与其他几个概念的关系归纳成图 2-1,绿色建筑是其
他几个概念在现阶段的延伸与发展,其内涵和外延更为丰富、宽广。它不仅包含了节能建
筑、生态建筑、低碳建筑、可持续建筑的主要内容和要求,还包含了建筑与人类社会经济、
技术、人文等多方面的和谐。
22
2 相关概念与理论基础
绿色建筑
可持续建筑
生态建筑
低碳建
 筑 节能建
 筑
图 2-1 绿色建筑及相似概念关系图
Figure 2-1 Diagram of Green Building and Similar Concepts
2.2.4 绿色建筑与一般建筑的区别
绿色建筑与一般建筑的区别可以概括为建筑结构、建筑设计、能源消耗、环境影响、
利益目标、建筑文化六个方面,具体区别见表 2-1,从表中内容可以看出无论是建筑层面还
是文化层面绿色建筑是唯一能缓解资源约束,改善环境恶化,构建促进人与自然和谐相处
的理想建筑体系。
表 2-2 绿色建筑与一般建筑的区别
Table 2-2 Foreign Green Building Evaluation System
区别项 一般建筑 绿色建筑
建筑结构 结构封闭、与自然环境完全隔离、室内
环境品质差 内部与外部采取有效连通、对气候变化
自动进行自适应调节、室内环境品质高
 标准化程度高、建筑形式单一、千城一 融入当地的文化氛围中,继承当地历
建筑设计
面 史、考虑当地自然资源和环境条件
能源消耗 能源消耗高、污染大 广泛利用可再生能源、追求“零能耗”
和“零排放”
环境影响 仅在建设阶段和运营阶段实施有限的环
境保护措施 从循环经济出发,主动创造环境丰富
性、减少对资源需求
 追求利润最大化、片面追求或盲目迎合 在广泛的领域获得最大利益、对环境产
利益目标
市场即期消费 生最小的直接负荷
人与自然二元对立、把人的需求放在绝 人与自然和谐共生、地球生态系统的内
建筑文化 对首位、追求“新”“奇”“特”的形 在价值、追求自然之“大美”、“真
式之美、人工之美 美”和人工美的有机统一。
我国作为世界上最大的发展中国家,同时也是二氧化碳排放总量最大的国家,在遏制
全球气候变暖改善环境危机的工作中有着义不容辞的责任,建筑行业理应协同全国各行各
23
工程硕士专业学位论文
业,遵循联合国“共同但有区别的责任”原则,为全中国人民、全人类及子孙后代的生存
和发展负责。大力发展绿色建筑是缓解城市环境危机的重大举措,是人类建筑文化的一次
深刻变革,也是保护生态环境、减少环境污染、保障人民身体健康的迫切需要。
2.3 本章小结(Chapter Summary)
本章首先对催生绿色建筑的可持续发展理论进行了概述,接着介绍了绿色建筑的产生
背景和发展状况,并对可持续发展理论、绿色建筑的概念进行了界定,并分析了绿色建筑
与生态建筑等其他相关概念的异同,介绍了以公共建筑建造过程的绿色水平做为本文研究
的原因,为后续章节的展开提供理论支撑。
24
3 公共建筑建造过程集成绿色评价指标体系构建
公共建筑建造过程集成绿色评价指标体系构建
 Construction of Integrated Green Evaluation Index
System for Public Building Construction Process
3.1 公共建筑概述(Overview of public buildings)
3.1.1 公共建筑的定义
根据《民用建筑设计统一标准》(GB50352-2019),公共建筑指除住宅建筑外为居民
提供公共活动场所的建筑,是人类物质文明发展到一定阶段的成果,其种类极为丰富,公
共建筑的丰富程度、面积大小、所能提供的服务质量都代表着一个国家现代化发展程度。
公共建筑一般指办公、商旅、科教文卫建筑、通信建筑以及交通运输用房,如机客运站、
酒店、商场、办公楼等。
3.1.2 公共建筑的分类
根据《中国大百科全书·建筑、园林、城市规划》,“中国传统公共建筑”便有丰富
类型,如①行政办公建筑:衙署、殿。②文教卫生建筑:藏书楼、戏场、会馆。③商业建筑:
市、仓廩、府库、店肆、酒楼、旅邸。④交通通信建筑:驿。随着社会的进步,人们开展的
公共活动不断丰富,供人们进行各种公共活动的建筑种类也在不断增加,具体分类详见图
2-2。相较于传统的公共建筑,现代公共建筑的类型增加了旅游建筑:旅馆饭店、娱乐场所
等;纪念性建筑:纪念堂、纪念碑、陵园等。这两种使用功能建筑的增加体现了现代精神
文明生活的丰富多彩、承载了优秀的历史文化。
建筑
工农业生产建筑 民用建筑
居住建筑 公共建筑
宿舍建筑 住宅建筑 行政建筑
 商业建筑
通信建筑
科教文卫建筑
旅游建筑
交通运输建筑
园林建筑 纪念性建筑
图 3-1 我国建筑分类(按使用功能)
Figure 3-1 Building classification in china (according to use function)
由于公共建筑包含的种类繁多,限于作者的研究水平,考虑到不同公共建筑之间的
差异性,本文所研究的对象不包括公园、纪念碑、陵园等开放性公共建筑,研究对象为
具有封闭的使用空间和围护结构的单体式公共建筑,如商场、图书馆、写字楼等。
25
工程硕士专业学位论文
3.2 绿 色 评 价 指 标 构 建 原 则 与 构 建 思 路 ( Principles and ideas for
constructing green evaluation index)
3.2.1 评价指标体系的构建原则
公共建筑承载了一般建筑不具备的特殊社会属性,其建造过程是一项意义重大且庞
大的系统工程,包括了公共建筑的决策、规划、设计、施工及竣工验收等阶段。在构建
公共建筑建造过程集成绿色评价指标体系时,为保证评价结果合理有效,我们应当遵循
以下原则。
(1)系统性原则
正如前文所言公共建筑的建造过程是一项系统工程,相应的在构建绿色评价指标体
系时,选取的指标要能全面的反映评价对象的绿色性能并形成具有逻辑关系的完整系
统。
(2)科学性原则
科学合理的指标体系是真实有效的评价结果的重要保障,遵循科学性原则即运用科
学合理的方法和理论结合工程实际的需求,选取合适的指标用以客观、真实、全面的反
映研究对象的绿色性能。
(3)定量与定性指标相结合原则
遵循科学性原则选取的评价指标必然会存在一部分无法进行量化的指标,这类指标
可以通过定性分析的方法来解决且仅占整个指标体系的一小部分,同时兼顾定量与定性
分析使评价体系最大程度的反映出其工程的实际情况。
(4)可操作性原则
在评价指标筛选的过程中,要兼顾全部的指标是不现实的,对于一些难以量化或者
难以获得的指标,可以考虑舍弃,因为这些指标不仅不便于我们的理论研究,也难以在
实际的工程应用中推广。
3.2.2 评价指标体系构建思路
(1)霍尔三维结构理论
系统工程方法论发展至今已经形成了成熟的理论体系,其中出现最早、产生影响最大
的方法论叫做霍尔三维结构理论,该理论是 1968 年由美国贝尔电话公司、IEEE 高级会员
霍尔(A. D. Hall)所提出,在他看来,无论什么工程在时间上、逻辑上和知识上都有一个
合理的序列,这三者构成了“三维结构—Hall Three Dimensions Structure”。从三维结构图
(如图 3-1 所示)中可以明确的看到在不同的时间阶段可以运用不同的理论知识解决不同
的工作内容。由于该理论能够将涉及众多要素的庞大而繁复的系统工程问题简单化,并为
其提供一套分析和解决问题的一般思维和方法,一直以来被大量运用在系统工程实践活动
中[97]。
26
3 公共建筑建造过程集成绿色评价指标体系构建
知识维
社会科学
工程技术
计算机科学
管理科学
经济
法律
规划
方案
分析
运筹 逻辑维
 实施
运行
更新
时间维
图 3-2 霍尔三维结构图
Figure 3-2 Hall Three Dimensions Structure
时间维表示系统工程的工作阶段或进程。任何一个系统都有一个生命周期,起始于规
划,终止于更新、改造和报废。因此,我们可以按时间顺序把系统工程的全生命周期分为
七个阶段:规划、方案、分析、运筹、实施、运行、更新。任何研究工作都可以包含在其
中的某一个或几个阶段,且每一阶段都有对应的研究任务。
逻辑维是指系统工程的每个阶段工作所应遵循的逻辑顺序和工作步骤,按照“做什么
-怎么做”的思路可以把问题的解决步骤分为 7 步,分别是明确问题、选择目标、系统综
合、系统分析、方案优化、做出决策、付诸实施。
知识维是指时间维每阶段的工作可能用到的知识,由于系统工程问题的复杂性导致所
要用到的知识涵盖了从人文科学到自然科学的各个学科领域的理论与实践知识,在每个各
阶段、各步骤中根据其实际情况选择运用哪部分知识,不同阶段有不同的侧重。
(2)评价指标体系构建思路
本文公共建筑建造过程集成绿色评价也是由时间维、逻辑维、知识维所构成的三维结
构,于是参考霍尔三维结构体系的思维可以建立公共建筑建造过程集成绿色评价三维体系
结构,如图 3-2,具体如下:
时间维即公共建筑建造过程的决策、规划设计、施工、竣工验收各个阶段;
知识维即进行绿色评价过程中所用到的相关理论基础,如权重确定的方法、评价模型
等;
逻辑维即公共建筑建造过程各个阶段所对应的绿色指标;
对于逻辑维的指标选取,首先从公共建筑建造过程的四大阶段出发,通过对已有的绿
色建筑研究成果和已颁布的绿色建筑评价标准分析、归纳和总结,梳理得到各阶段的初步
评价指标,再通过专家访谈法进行优化调整,去掉不合理的指标,增加更科学的指标,为
形成最终的指标体系做准备。
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工程硕士专业学位论文
知识维
模糊综合评价法
 能
变权理论法
层次分析法
绿
规划
设计
逻辑维 施工
竣工验收
时间维
图 3-3 公共建筑建造过程集成绿色评价三维体系结构
Figure 3-3 Integrated green evaluation three-dimensional architecture of public building construction process
3.3 评价指标体系的初步构建(Preliminary construction of evaluation index
system)
3.3.1 评价指标体系的选取依据
通过第一章的文献研究,作者发现目前国内基于绿色建筑评价的研究大多参照现有
的国内外绿色建筑评价标准中相关内容进行指标体系的建立,再根据各自的研究对象的
不同对部分指标进行增删或替换,因此,本文在构建公共建筑建筑过程集成绿色评价指
标体系时也遵循此逻辑,围绕建筑的建造过程分析建筑的绿色性能相关指标,同时也要
考虑建筑的公共性能相关指标。
根据前文研究可知近年来由于政策的倾斜,绿色建筑的相关研究在我国蓬勃发展,相
关文献数量不断增加而质量参差不齐,为了建立系统科学的评价指标体系,首先采用文献
分析法对绿色建筑、公共建筑和建设各阶段绿色评价研究的现有评价指标进行梳理和总结,
在知网数据库中利用“可持续性评价”、“绿色公共建筑”、“绿色评价”等关键词进行
文献检索,并利用文献的被引次数、出处、影响因子等因素筛选出相关文献 30 余篇,通
过,并进行阅读、分析、合并字面不同但语义表达相同的指标,总结得到基于文献的主要
指标汇总表 3-1。
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