既有绿色办公建筑实际性能导向的综合评价体系.pdf
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1、 建 筑 技 术 Architecture Technology第 54 卷第 21 期 2023 年 11 月Vol.54 No.21 Nov.20232639随着我国建筑能耗在社会整体能耗中占比迅速增长,建筑节能从“措施导向”转变为“效果导向”,故实际能耗数据才是检验建筑节能工作最有力的衡量准则1。我国现行标准自 GB 501892015公共建筑节能设计标准2和 GB/T 503782019绿色建筑评价标准3落实后,节能工作重点着眼于建筑运行阶段的性能和实施效果,办公建筑以巨大的面积占比和差强人意的节能效果成为极具节能潜力的建筑类别之一,但整体性能优劣缺乏统一的量化评价标准,需要一套以实际
2、性能为导向的综合评价体系,让建筑运行阶段的调控作为衡量生命能力好坏的标准,避免绿色建筑成为聚集各种绿色措施手段的综合载体。考虑各项技术之间的耦合影响,建立绿色办公建筑运行使用阶段的综合评价体系,能够更好地展现绿色建筑较常规建筑的优越性。GB/T503782019绿色建筑评价标准3多用于绿标办和绿建委的评审认证工作,来贯彻国家绿色建筑行动方案,加强对绿色建筑实际落实情况的查验。仍有部分建筑仅关注评价执行期内的建筑运行效果,未考虑全寿命周期内建筑的实际性能和自身调控能力。本文系统回顾办公建筑评级的发展,结合最新版 JGJ/T 672019办公建筑设计标准4,以建筑实际运行数据为基础,确定评价基准,
3、筛选适用于绿色办公建筑的评价指标,分析内在关系,衡量关联性强弱,剔除关联性极强的指标,归纳出一套适用于绿色办公建筑的评价指标体系。该体系涵盖技术与能效指标、运行效果指标和效益指标三方面,细化出 18 项三级评价指标,利用德尔菲法与专家打分法共同确定指标分项权重。在国内现行GB/T 503782019绿色建筑评价标准3基础上进行细化,形成以“实际性能”为导向且适用于既有绿色办公建筑的综合评价模型。最后选取一栋典型的既有绿色办公建筑作为试评建筑,实测建筑一年既有绿色办公建筑实际性能导向的综合评价体系周倩楠1,2,刘 馨1,梁传志3,冯国会1,杨晓丹1,鄂 闯1(1.沈阳建筑大学市政与环境工程学院,
4、110168,沈阳;2.中国建筑节能协会,100831,北京;3.住房和城乡建设部科技与产业化发展中心,100835,北京)摘要:对照国家标准和设计规范,梳理并筛选绿色办公建筑性能指标,形成一套适用于既有绿色办公建筑的系统级(KPI)综合评价体系,涵盖技术、运行、效益三个方面 18 项评价指标,利用德尔菲法与专家打分法共同确定指标权重,构建适用于既有绿色办公建筑的综合评价模型。以严寒地区一栋典型绿色办公建筑为例进行综合评价,并与该绿色建筑星级评价结果进行对照分析,验证综合评价体系适用于绿色办公建筑评价。关键词:既有办公建筑;评价体系;性能指标;运行效果中图分类号:TU 1 文献标志码:A 文章
5、编号:10004726(2023)21263906research on practical performance orienteD comprehensive evaluation system of existing green office builDing ZhOu Qian-nan1,2,LIu Xin1,LIaNG Chuan-zhi3,FENG Guo-hui1,YaNG Xiao-dan1,E Chuang1(1.School of Municipal and Environmental Engineering,Shenyang JianZhu University,1101
6、68,Shenyang,China;2.China Association of Building Energy Efficiency,100831,Beijing,China;3.Center of Science and Technology and Industrialization Development,Ministry of Housing and Urbanrural Development,100835,Beijing,China)abstract:According to national standards and design specifications,sort ou
7、t and screen the performance indicators of green office buildings to form a systemlevel(KPI)comprehensive evaluation system suitable for existing green office buildings,covered 18 evaluation indicators in three aspects of technology,operation and benefit result.The index weight is determined by Delp
8、hi method and expert scoring method,creating a comprehensive evaluation model suitable for existing green office building.Taking a typical green office building in severe cold area as an example,the comprehensive evaluation is compared with the star evaluation results of the green building to verify
9、 that the comprehensive evaluation system is suitable for green office buildings.Keywords:existing office buildings;evaluation system;performance index;operation effect收稿日期:20231025基金项目:辽宁省教育厅重点项目“严寒地区零碳零能建筑多目标优化设计与关键技术研究”;沈阳市中青年科技人才支持计划项目“严寒地区多能耦合供热系统运行调控策略优化研究”作者简介:周倩楠(1998),女,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐人,硕士,e-m
10、ail:.建 筑 技 术第 54 卷第 21 期2640的能耗、室内空气参数、运行管理等数据,应用综合评价模型进行验证,揭示绿色办公建筑在各因素作用下建筑整体运行过程中影响较大的关键性能指标,为办公建筑运行效果提升提供数据支撑。1 综合评价模型的建立1.1 基准值选取依据为建立绿色办公建筑综合评价模型,挖掘节能潜力,选取全国范围内“十三五”期间至今竣工的绿色办公建筑作为研究对象,进行调研数据整合,结合建筑能耗、图纸资料、设备系统现场调查和检测结果,与国家评价标准比对,分析建筑本体及其用能设备系统存在的问题,评估建筑的节能潜力,从供暖、制冷、照明、室内空气品质、运行管理等易于实施、改造潜力较大的
11、方面进行评价指标筛选。建立现行节能评价标准与绿色建筑标准横向关联,进行各项参数设定,研究对应评价指标应符合以下 3 个基本原则:可操作性(可通过设计信息和运行数据及公式计算获得)、全面性(尽可能反映技术的综合有效性)、独立性(评价指标应简化,范围不重叠)。在满足以上 3 个基本原则基础上采用定性与定量相结合的方法,建立科学、严谨、完整的技术指标构架,评价建筑在运行期间内各项指标的优劣;定量评价中,对标准的规定达标值进行4 个等级区间划分,反映建筑整体运行效果。1.2 评价指标筛选为弥补在评价体系中由于标准更新和缺乏建筑物类别划分不清的弊端,定义了一套综合评价指标,将 GB/T509082013
12、绿色办公建筑评价标准5中适用于办公建筑的各项指标评价分数进行比例换算,对单项指标进行相关性分析,衡量变量之间的密切程度,两个变量X和Y的总体相关系数见式(1):Pxy=cov(X,Y)/(var(X)var(Y)(1)式中:cov(X,Y)是变量 X 和 Y 的协方差,var(X)和 var(Y)分别是变量 X 和 Y 的方差。构建相关性填充雷达如图 1 所示,圆心到外围数字变化范围是 0.050.25,表征各项适用于绿色办公建筑评价指标所占的比例。使用相关性分析来降维,用少数几个主成分来揭示多个变量间的内部结构,即在执行办公建筑评价规范和标准时剔除关联性较强的评价指标,再从原始变量中导出少数
13、几个主成分,形成新的综合指标,使它们尽可能保留原始变量信息,且彼此互不相关。以 GB/T 509082013绿色办公建筑评价标准5中涉及办公类建筑的评价指标项作为原始水泵运行效率噪声眩光光污染照度 湿度温度朝向绿地率地形设计PM2.5地下空间利用场地选址建筑容积率建筑体形系数外遮阳自然通风物业管理公共服务水质监测得热量取热量系统节能率外墙传热系数屋面传热系数外窗传热系数静态回收期CO2减排率监控计量系统运行管理照明系统运行管理冷热源系统运行管理指标比例CO2浓度图 1 指标相关性填充雷达示意(计算机截图)变量,包括节能与能源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量、运营管理,依次罗列出各项指标的
14、相关性权重占比,权重加和为1。鉴于现行绿建评价指标个数是43项,因此选取50%指标数量为初步筛选目标(21项),根据指标相关性数值进行大小排序,降维合并后的指标整体相关性占比在0.03之上,故划分0.03作为合并基准线。占比大于0.03的指标属于评价体系中的强支撑,完全保留,占比小于0.03的指标在同类别下寻求相关性最大的强支撑进行整合,并加和两项指标权重,如建筑体形系数和容积率的关系较紧密,进行归纳处理后,一同划分至二级指标建筑被动技术中。最终从建筑技术与能效、运行效果、经济和环境效益三方面量化分析建筑全寿命周期内的运行效果,建立 3 项一级指标,6 项二级指标,18 项三级指标,等级跨越分
15、布为 3 级的评价指标体系,见表 1。表 1 既有办公建筑评价指标框架一级指标 二级指标三级指标技术与能效指标 A能效指标 A1机组能效比 COP A11水泵耗电输热(冷)比 EH(C)R A12水泵运行效率 b(%)A13被动技术 A2外墙传热系数 A21屋面传热系数 A22外窗传热系数 A23建筑体形系数 A24运行效果指标 B室内空气品质 B1温度 B11湿度 B12照度 B13CO2浓度 B14噪声 B15PM2.5 B16管理指标 B2冷热源系统运行管理(存在项数/总项数)B21照明系统运行管理(存在项数/总项数)B22监控计量系统运行管理(存在项数/总项数)B23效益 指标 C经济
16、效益C1静态回收期(年)C11环境效益C2CO2减排率 C212641周倩楠,等:既有绿色办公建筑实际性能导向的综合评价体系1.3 评分点确定为使建筑评价体系既能反映设计要求,又能反映实际应用性能,参考 VDI 3807 评分方法形式(建筑物特征消费值6由德国建设部和德国工程师学会制订和颁布)。其通过将建筑总能耗与参考值(包括指导值、标准值和平均值)进行比较来评估建筑能耗水平。指导值是指在全部建筑中按比例筛选25%低能耗建筑,并计算其平均能耗值。平均值是建筑能耗频率分布模型中最密集区域对应平均值,不易受到异常值影响。指导值也可作为下一阶段建筑节能目标,虽然25%建筑能耗水平较高,但可实现。本文
17、所叙述系统级评价指标也需要反映建筑实际运行水平,为标准改进提供指导,故将评价结果区间赋分为较好、好、一般和较差 4 个层次。参照VDI 3807 重点分类方法,“较好”区间(100 分)是样本中最大值。“一般”区间(80 分)是待评估的指标中恰好满足现行规范或标准要求的参考建筑综合评估值,因其两个区间范围较大故分三档以和中间“好”区间(60 分)量化平均。“较差”区间(40 分)则具有统计意义,其为未达到国家标准规范指标数值,对比其他指标需要进一步从各个方面挖掘其节能潜力。结合实地测试调研结果,确定评价体系标准值,以此建立评价的量化指标体系。1.4 赋权原则对于综合评价模型中指标的权重,采用德
18、尔菲法并以问卷调查的形式确定。根据所属单位类型从科研院校、设计单位、施工单位、建筑运营管理 4个方面,汇总不同年龄段的专家,专家数量呈现出随工作年限的增长而减少的规律。正式问卷发放历时 4 个月,采取面对面、网络及微信等方式共发放调查问卷 290 份,剔除无效问卷后,保留有效问卷 245 份,有效回收率为 84.5%,将首次整理好的权重计算结果反馈给有效问卷专家,经过征询和结果反馈,并进行一致性判断排除逻辑矛盾情况。后续补发问卷 50 份,确定补录有效问卷 35 份,共计280 份有效问卷作为样本数据。为了使打分结果最大程度上准确,需要对不同专家的专业水平和隐性知识能力合理区分,故划分了不同级
19、别专家的权威性。专家的权威性采用权威性指数来表征,见表2。算法如下:设专家总人数为m,其中一级专家 n1人、二级专家 n2人、三级专家 n3人。取 E=2n3+3n2+5n1。则一、二、三级专家的权威指数分别为 5n1/E、3n2/E、2n3/E。采用一系列成对因素的判断比较,来建立相对比表 2 专家分级及权威性指数专家级别分级细则人数权威性指数1 级(殿堂级)相关领域的设计大师、院士;相关领域的资深教授或一、二级别教授n15n1/E2 级(资深级)工作 15 年以上的高级职称科研人员;工作 10 年以上的高级职称技术人员n23n2/E3 级(普通级)工作 10 年以上的高级职称科研人员;工作
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