Word版本，下載可自由編輯智能建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的研究本文從建造優(yōu)化設(shè)計(jì)的角度動(dòng)身,應(yīng)用層次分析法(AHP)構(gòu)建了智能建造優(yōu)化設(shè)計(jì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,在國(guó)內(nèi)外為首次大膽的探究,可供智能大廈設(shè)計(jì)計(jì)劃選優(yōu)時(shí)作為參考。

1前言

當(dāng)前,人類(lèi)已邁步進(jìn)入學(xué)問(wèn)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,為了適應(yīng)社會(huì)信息化與經(jīng)濟(jì)全球化的需要,智能建造(主要指智能辦公大樓或稱(chēng)“智能大廈”)作為現(xiàn)代高技術(shù)的結(jié)晶和全球信息高速馬路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn),將對(duì)新世紀(jì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)展起到不行估計(jì)的作用[1]。智能建造在我國(guó)雖起步較晚,但隨著加入WTO,我國(guó)經(jīng)濟(jì)開(kāi)頭進(jìn)入國(guó)際經(jīng)濟(jì)的大循環(huán),將跨上以金融、貿(mào)易、信息業(yè)為經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)主體的新臺(tái)階,它也必將成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施之一。因此,應(yīng)將智能大廈建設(shè)作為和住所建設(shè)同等重要的建造業(yè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)來(lái)看待,這既是對(duì)我國(guó)建造業(yè)的挑戰(zhàn),更是建造業(yè)進(jìn)展的重要機(jī)遇。

迄今為止,國(guó)內(nèi)外對(duì)智能建造的評(píng)價(jià)還停歇在僅僅評(píng)價(jià)“3A”(即辦公室自動(dòng)化OA;建造自動(dòng)化BA;先進(jìn)的通訊系統(tǒng)AT)或“4C”(計(jì)算機(jī)技術(shù);控制技術(shù);通信技術(shù);圖形顯示技術(shù))的優(yōu)劣程度上,而從建造設(shè)計(jì)的角度來(lái)評(píng)價(jià)智能建造目前還只能查閱到若干零散的講述[2]。實(shí)際上,建造的智能化必定要求相應(yīng)的建造設(shè)計(jì)與之相適應(yīng),而建造環(huán)境也必需支撐大樓的智能化。因?yàn)闃莾?nèi)大量使用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備以及其它各種自動(dòng)化高技術(shù)設(shè)施,因此提出了一系列不同于傳統(tǒng)常規(guī)建造設(shè)計(jì)的新要求。時(shí)代迫切召喚實(shí)現(xiàn)智能建造的優(yōu)化設(shè)計(jì),即在我國(guó)有限的資源條件下,以最低的成本,制造高效率、平安、宜人的智能化工作場(chǎng)所,并解決好智能建造開(kāi)發(fā)與社會(huì)、生態(tài)環(huán)境之間的最優(yōu)適應(yīng)和協(xié)調(diào)進(jìn)展問(wèn)題,于錯(cuò)綜復(fù)雜的多元化可變因素條件下,找到“愜意”的設(shè)計(jì)計(jì)劃。[3]

按照現(xiàn)代設(shè)計(jì)法的理論與工程實(shí)踐閱歷,建立科學(xué)的、全面的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是計(jì)劃優(yōu)化設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié),它的應(yīng)用貫通于系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)的全過(guò)程中,是系統(tǒng)分析階段尋求計(jì)劃的“非劣解集”與系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段最后選出最優(yōu)計(jì)劃的依據(jù)[4]。在對(duì)國(guó)內(nèi)外智能大樓舉行大量調(diào)研和應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計(jì)辦法的基礎(chǔ)上,大膽探究,構(gòu)建了“智能建造優(yōu)化設(shè)計(jì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。”

2智能建造優(yōu)化設(shè)計(jì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的AHP模型

AHP(層次分析法)是美國(guó)T.L.Saaty教授于20世紀(jì)70年月首先提出的一種定性與定量相結(jié)合的決策辦法,它把復(fù)雜問(wèn)題分解為若干有序?qū)哟?并按照對(duì)一定客觀事實(shí)的推斷,就每一層次的相對(duì)重要性賦予定量表示,通過(guò)數(shù)學(xué)辦法確定出表述每一層次的所有元素相對(duì)重要性次序的數(shù)值,并利用對(duì)各層次的分析導(dǎo)出對(duì)囫圇問(wèn)題的分析。[5]

我們通過(guò)AHP模型表述“智能建造優(yōu)化設(shè)計(jì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系”。囫圇模型共分四層,即總目標(biāo)層(A),準(zhǔn)則層(B),標(biāo)準(zhǔn)層(C),基本指標(biāo)層(D)。層次迭代框架圖見(jiàn)附圖?？偰繕?biāo)層(A):智能建造優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)劃綜合評(píng)價(jià)。這種評(píng)價(jià)是全面的綜合評(píng)價(jià),是定性與定量結(jié)合的評(píng)價(jià)。

準(zhǔn)則層(B):分為B1:經(jīng)濟(jì);B2:技術(shù);B3:環(huán)境。此三項(xiàng)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則的統(tǒng)一考慮能全面反映被評(píng)價(jià)對(duì)象的主要設(shè)計(jì)指標(biāo)的優(yōu)劣程度。

標(biāo)準(zhǔn)層(C):包含了9項(xiàng)評(píng)價(jià)因素。其中C1:全壽命費(fèi)用。下轄D1、D2二個(gè)基本指標(biāo),包含智能建造初建時(shí)的一次性投資以及建造生命期內(nèi)的運(yùn)行、維護(hù)、改造等費(fèi)用。C2:資源通過(guò)。下轄D3～D75個(gè)指標(biāo),系按照可持續(xù)進(jìn)展概念,以“協(xié)作應(yīng)用”概念取代過(guò)去的“消費(fèi)環(huán)境資源”概念。C3:結(jié)構(gòu)與構(gòu)造。針對(duì)智能大廈對(duì)建造環(huán)境的特別要求,從而在結(jié)構(gòu)、構(gòu)造方面表現(xiàn)出與傳統(tǒng)建造大為不同的設(shè)計(jì)特點(diǎn),下轄D8～D103個(gè)指標(biāo)。C4:室內(nèi)空間。從“以人為本”的理念動(dòng)身,要求符合人的生理、心理健康,形成既是高工作效率,又是舒服、親切的工作環(huán)境。下轄D11～D155個(gè)指標(biāo)。C5:平安功能。智能建造線路多、管井多,誘發(fā)災(zāi)難的機(jī)會(huì)大大地多于普通建造,因此對(duì)其平安性應(yīng)特殊注重。下轄D16、D17二個(gè)指標(biāo)。C6:選址。為體現(xiàn)智能大廈“都市化”的特點(diǎn),應(yīng)選在交通便捷的新興開(kāi)發(fā)區(qū)中,周?chē)幕A(chǔ)設(shè)施必需齊全,都市功能必需完備,且要考慮可持續(xù)進(jìn)展的余地。下轄D18～D203個(gè)指標(biāo)。C7:室外環(huán)境。主要涉及結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦?、地貌及地域氣候的合理建造布?有利于改善小氣候的綠化體系,合適的“三廢”處理等。下轄D21～D233個(gè)指標(biāo)。C8:室內(nèi)環(huán)境。智能大廈是智力勞動(dòng)場(chǎng)所,要力求制造方便、舒服、保健、節(jié)能的室內(nèi)環(huán)境,并使用戶(hù)有親近感,從而提升工作效率,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的“生活化”。下轄D24～D263個(gè)指標(biāo)。C9:人文景觀,主要評(píng)價(jià)智能建造是否融入地域以及代表企業(yè)形象的美學(xué)特征等。下轄D27～D293個(gè)指標(biāo)。

D1:一次性建造單位面積造價(jià)。包含了建造物建成時(shí)的各項(xiàng)建造費(fèi)用(土建、綠化、市政公用設(shè)施、交通設(shè)施、物業(yè)管理等投資)折合的造價(jià)。

D2:建造生命期運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用。指全壽命期間保證智能建造各項(xiàng)功能要求的日常運(yùn)行、維護(hù)、維修、更新、改造直至最后拆除的費(fèi)用。

D3:建造規(guī)模。一座智能大廈有最基本的設(shè)備和占有一定的面積、空間,規(guī)模大小將直接影響投資效益。美國(guó)的一份報(bào)告上提出,規(guī)模在20000m2以上的建造考慮智能功能,從經(jīng)濟(jì)效益的角度上看才較為合理,相反則不很經(jīng)濟(jì)[6]。

D4:節(jié)地。在我國(guó)人均耕地面積僅為世界平均水平的1/3狀況下,必需強(qiáng)調(diào)提升土地通過(guò)率,挑選對(duì)應(yīng)風(fēng)土特色又不影響智能功能的節(jié)地建造形式。

D5:節(jié)能。在規(guī)劃方面要注重朝向以取得最佳日照,可能場(chǎng)合下盡量通過(guò)自然光;充分通過(guò)太陽(yáng)能供熱;建造構(gòu)造要通過(guò)熱工性能優(yōu)良的材料組成復(fù)合墻體和層面;節(jié)水技術(shù)的運(yùn)用和控制、管理措施等。

D6:與當(dāng)?shù)氐乩?、氣候條件的適應(yīng)性。我國(guó)幅員遼闊,南北、東西差異客觀存在,建造設(shè)計(jì)能否與當(dāng)?shù)氐乩?、氣候條件相適應(yīng)將直接影響到節(jié)地、節(jié)能與舒服性等各方面。

D7:建造材料。盡量使用當(dāng)?shù)氐淖匀徊牧霞爱?dāng)?shù)亟ㄔ飚a(chǎn)品,避開(kāi)生產(chǎn)、建筑、運(yùn)送過(guò)程中的能源消耗及污染并可降低成本;使用耐久性強(qiáng)的建造材料,且便于對(duì)建造保養(yǎng)、修繕、更新的設(shè)計(jì),以實(shí)現(xiàn)建造的長(zhǎng)壽命化;使用對(duì)人體健康無(wú)害的建造裝點(diǎn)材料。

D8:結(jié)構(gòu)型式。智能大廈的管線多,占用空間大,如采納梁板體系,梁高部分的空間難以通過(guò),勢(shì)須要加大層高,如采納厚板體系,其板下的空間可以充分通過(guò),節(jié)省了空間,降低了層高,盡管單從結(jié)構(gòu)指標(biāo)來(lái)說(shuō)不很經(jīng)濟(jì),但綜合考慮下來(lái)不一定不經(jīng)濟(jì);另外建造結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于空間的重新分隔,從而為智能化的擴(kuò)充、更新提供較好的靈便性等。

D9:柱網(wǎng)尺寸。要求尋覓一個(gè)結(jié)構(gòu)上既合理可行,使用上又具有一定的靈便性的尺寸。例如9m柱網(wǎng),從結(jié)構(gòu)上講實(shí)現(xiàn)不很困難,仍可采納預(yù)應(yīng)力厚板體系,從使用上講9m的開(kāi)間不算小,有一定的靈便性。

D10:合理的地面、墻面、天花板構(gòu)造設(shè)計(jì)。建造物作為智能功能設(shè)備的載體,主要利用地面、墻面、天花板的構(gòu)造來(lái)實(shí)現(xiàn),應(yīng)評(píng)價(jià)是否挑選好合適建材,支配好諸多部件的位置,使得既美觀又不影響使用,且便于修理以及防水、吸音率好等。

D11:層高。因?yàn)楸姸嚯娎|線和管線要到位,智能大廈要有架空地板或吊頂空間,同時(shí)又應(yīng)保證一定的凈高,以免對(duì)人造成壓抑感。如保證辦公區(qū)有2.6～2.7m的凈高,局部如走道部分有2.4m的凈高等。因此普通來(lái)說(shuō),層高應(yīng)達(dá)4～4.5m左右。

D12:功能分區(qū)合理性。指應(yīng)支配好導(dǎo)入空間,通行和短暫停歇空間、業(yè)務(wù)空間、決策空間、余暇空間、設(shè)備空間等功能性空間劃分布局,以提升工作效率;尚需考慮智能大廈的獨(dú)特要求,諸如噪音的聲源、發(fā)熱的設(shè)備、修理管理及保密等問(wèn)題,應(yīng)實(shí)行相應(yīng)的處理措施和合理的平面布局,盡量削減對(duì)周?chē)h(huán)境的影響和干擾。如盡量將發(fā)生噪音部分和發(fā)熱量大的部分集中設(shè)置、單獨(dú)處理等。

D13:平面面積分協(xié)作理性。標(biāo)準(zhǔn)層做成大空間開(kāi)敞形式,由用戶(hù)自行隔斷和裝修。人員密度普通可按平均每人占有10m2可出租面積(NLA)考慮,主要功能空間平面面積應(yīng)無(wú)過(guò)大、過(guò)小現(xiàn)象,以適合人的心理健康。應(yīng)合理通過(guò)周邊區(qū)、中間區(qū)、內(nèi)區(qū)、核心區(qū),以提升建造面積的有效通過(guò)率。

D14:系統(tǒng)家具配置合理性。作為智能大廈的辦公家具已轉(zhuǎn)化為“工作站”的概念。工作站主要由一組具有系統(tǒng)化、彈性化、功能化且符合人體工程學(xué)原理的家具組件(包括活動(dòng)隔斷)裝配而成,它們互相依存,無(wú)法單一或個(gè)別使用。相同性質(zhì)的工作站經(jīng)由系統(tǒng)家具聯(lián)結(jié)成一個(gè)工作群,不同的工作群再經(jīng)由躲藏的網(wǎng)絡(luò)囫圇聯(lián)接起來(lái),以執(zhí)行一個(gè)共同的企業(yè)目標(biāo)。其配置合理性是智能建造特有些評(píng)價(jià)指標(biāo)。

D15:空調(diào)方式。考慮到智能大廈室內(nèi)的照明和設(shè)備發(fā)熱量遠(yuǎn)高于普通辦公樓,人員密度削減而設(shè)備增強(qiáng)等因素,近年來(lái)國(guó)外較多地采納冷輻射吊頂和冷輻射供冷形式;因?yàn)檗k公空間的平面布局常常調(diào)節(jié),國(guó)外較多地采納了下送風(fēng)或桌面送風(fēng)空調(diào)形式以便于調(diào)整,因?yàn)槭褂脮r(shí)光不固定,可實(shí)現(xiàn)集中空調(diào)的個(gè)別化,以滿(mǎn)足不同的使用需求。

D16:防火、防盜、防數(shù)據(jù)泄漏。主要評(píng)價(jià)監(jiān)控及報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備配置完美度,監(jiān)控室是否便利消防、保安人員的出入及能否準(zhǔn)時(shí)控制消防設(shè)備的起動(dòng)等。

D17:防災(zāi)疏散空間。主要評(píng)價(jià)在一旦災(zāi)難發(fā)生時(shí)疏散通道及空間設(shè)計(jì)的合理性。

D18:交通便捷度。指智能大廈所在地段交通組織合理,人員出行及到達(dá)公共空間的交通便捷程度。

D19:基礎(chǔ)設(shè)施完美度。周?chē)幕A(chǔ)設(shè)施必需齊全,智能大廈可就近與已有基礎(chǔ)設(shè)施連接,削減市政設(shè)施銜接長(zhǎng)度。

D20:現(xiàn)有場(chǎng)地的通過(guò)。挑選在對(duì)生態(tài)影響最小的地段上建筑,與周邊關(guān)系協(xié)調(diào),考慮環(huán)境承載力(用地情況、性質(zhì)、規(guī)模、人口密度等);充分考慮現(xiàn)有場(chǎng)地日照、風(fēng)力、陰影等實(shí)際狀況,舉行合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)。

D21:建造布局。充分通過(guò)原有地形、地貌,不破壞或少破壞自然景觀;適當(dāng)?shù)娜照臻g距,以充分通過(guò)太陽(yáng)能和自然光照;個(gè)體與群體布局滿(mǎn)足良好的通風(fēng)和避開(kāi)視線干擾;布局有利于災(zāi)難防備;污染源的下風(fēng)原則。

D22:綠化體系。綠地配置合理,位置和面積適當(dāng);綠化布置與周邊綠化體系形成系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化關(guān)系,利用綠化體系調(diào)整小氣候。

D23:三廢(廢氣、廢水、廢渣)處理。盡量實(shí)現(xiàn)廢棄物的無(wú)害處理及再通過(guò),例如:污水的再生通過(guò);合理地支配廢棄物收集裝置及其位置、間距等。

D24:視覺(jué)環(huán)境。處理好水平和垂直面的最佳照度;處理好亮度和閃耀的關(guān)系;推舉間接照明與局部照明相結(jié)合的方式;顏色不宜過(guò)分劇烈;室內(nèi)設(shè)計(jì)優(yōu)雅得體,無(wú)視覺(jué)污染。

D25:防噪音措施。主要評(píng)價(jià)聲源控制、聲音傳揚(yáng)途徑的控制,用裝點(diǎn)材料降低噪音等措施的得力程度。

D26:室內(nèi)衛(wèi)生環(huán)境。使用對(duì)人體健康無(wú)害的建造裝點(diǎn)材料,削減VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)的含量;對(duì)危害人體健康的有害輻射、電波、氣體等的有效抑制;室內(nèi)空氣質(zhì)量要符合健康標(biāo)準(zhǔn);有適當(dāng)?shù)臐穸?防止室內(nèi)噪光污染等。

D27:與當(dāng)?shù)匾?guī)劃協(xié)調(diào)。充分考慮建造與所在地段已有或規(guī)劃中的輪廓線、街道尺度和睦全都。D28:形式美。即評(píng)價(jià)形狀的美觀性,包括均衡與穩(wěn)定、對(duì)照與微差,統(tǒng)一與變化、韻律感等。D29:移情與氣質(zhì)。包括溫雅親切、安靜樸實(shí)、時(shí)代感、民族與地方風(fēng)格等。

3本模型使用的途徑

上面我們構(gòu)建了“智能建造優(yōu)化設(shè)計(jì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系”的AHP模型,只要利用調(diào)研、計(jì)算、征求專(zhuān)家看法等綜合后,即可得到各層次因素間兩兩相比數(shù)值的“推斷矩陣”(采納9級(jí)定標(biāo)法),然后應(yīng)用已有些AHP程序上機(jī)解算,即可得到各層因素相對(duì)于總目標(biāo)的相對(duì)重要性量度———“權(quán)重”值。因?yàn)槲覈?guó)幅員遼闊,各地區(qū)經(jīng)濟(jì)、文化進(jìn)展水平差異較大以及歷史傳統(tǒng)、地理氣候、人文民俗也大相徑庭,若使用本模型制定全國(guó)統(tǒng)一、通用的設(shè)計(jì)指標(biāo)“權(quán)重值”體系,則因不切合實(shí)際而無(wú)有用價(jià)值。因此可先利用對(duì)有關(guān)城市的經(jīng)濟(jì)、文化進(jìn)展水平以及歷史人文、地理氣候等重要特征舉行抽象,按照其區(qū)分或相像程度,通過(guò)聚類(lèi)辦法及程序,在計(jì)算機(jī)上解算,將它們劃分成若干類(lèi),然后針對(duì)每類(lèi)城市(有不同