一种新的绿色建筑评估体系权重确定方法

第３６卷第２期　２　Ｏ　ｌ　０年１月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸｌ　ＡＲＣＨＩＴＥ（　ＦＵＲＥ　Ｖ０Ｉ．３６　ＮＯ．２　Ｊａｎ．２０１０　・１・　・专家专稿・　文章编号：１００９—６８２５｛２０１０）０２—０００１—０３　一种新的绿色建筑评估体系权重确定方法＊　李智芸　刘　妍袁永博　摘　要：分析了现行的绝大部分绿色建筑评估体系的不足，针对性地提出了一种新的绿色建筑评估体系——权重确定方　法，并通过具体工程实例，详细介绍了权重确定方法及评估系统的应用。　关键词：绿色建筑，评估体系，动态权重，可变模糊　中图分类号：ＴＵ１１１．１９５　文献标识码：Ａ　０引言　我国的《绿色建筑评价标准》以及国外相对成熟的一系列绿　确定算法步骤如下：　１）ｋ＝０，Ａ　‘　＝（“　），对初始矩阵进行一致性检验，若ＣＲ之　则直接转步骤２），否则根据文献Ｅ３］［４］对不符合一致性检验　色建筑评估体系：如美国绿色建筑评估体系（ＬＥＥＤ），英国绿色建　０．１，的矩阵进行修正。　筑评估体系（ＢＲＥＥＡＭ），日本建筑物综合环境性能评价体系　（ＣＡＳＢＥＥ），多国发起的绿色建筑挑战（ＧＢＣ）等ｌｌ　Ｊ，均各自提供了　一２）利用规划问题，ｍｉｎＦ（∞）＝∑　∑∑　ｉ＝１　Ｊ＝１　套完善的评估框架并被广泛使用。然而，在笔者看来，尚有两　ｃｏｉ　５　２　点关键问题亟待优化与改进：１）权重的确定方法；２）配套的可视　化评估系统的开发。　１，　，＞。，　１，２’…，　，九＝　尚　，求出唯一解，即综　目前，各绿色建筑评估体系均给出了宽松的权重确定方法：　由专家讨论决定亦或是提供默认权重。前者的缺陷在于主观性　过于浓重，缺乏科学手段，而后者并没有考虑到不同使用对象的　不同情况，缺乏灵活性。另一方面，一套实用的可视化评估信息　系统能有效地整合评估体系中的所有关键信息，全部流程均依赖　　，优，Ａ）‘　）＝　合排序向量∞（　，并计算其相容　指标　ｓ，（∑　ＬＳＩ（Ａ　，ｗ）。　Ｉ　＝ｌ　３）若ｓｔ（　，”２，　）　≤ｓ．，．，则转第７）步，否则执行下一步。　４）计算各专家的偏差矩阵Ｅ　（　）＝（￡鲁（　），这里（￡　‘　）＝　（ｋ）　一　一　一　评估系统完成从而提高工作效率，并有利于绿色建筑评价标准的　推广，但至今发展缓慢。　本文针对以上两个问题给出解决方案。首先，提出～种动态　ｎ　Ｏ．Ｊ　，设ｅ　＝ｍａｘ（ｅ￣㈩），令ＥＬ㈨＝（ｓ　’）。　（　）　一　５）计算Ａ　¨）＝（ｎ　‘¨　）＝　，　ｅ　）。　的权重确定方法，在改进ＡＨＰ算法以满足其科学性的基础上，利　用案例的推理技术充分满足其灵活性，使不同条件下的建筑物均　能得到符合实际的指标权重。同时，本文结合三维ＷｅｂＧＩＳ实现　６）ｋ＝ｋ＋１，转步骤２）执行。　７）输出ｋ，Ａ　（　，ＳＪ（　，　，Ａ）‘　及ｏｊ（ｋ）。　文献［２］给出了步骤中关于相容性修正的收敛性证明，使算　了基于Ｂ／Ｓ架构的绿色建筑评估系统，使评估各参与方均可以在　法通过迭代得到一个合理的Ｓ．Ｊ．，同时通过计算可得出迭代次数　任何时间、任何地点操作系统并直观呈现。　与偏差距离，作为算法评价指标。　１　动态权重确定方法　１．１基于改进ＡＨＰ算法的权重确定方法　１．２基于案例推理技术的权重数据库　专家对指标权重进行打分时，应充分考虑各指标对于绿色建　应用ＡＨＰ算法，关键是建立合理、一致的判断矩阵。目前关　筑的重要程度，然而，不同区域、不同类型以及不同特性的建筑物　于ＡＨＰ一致性的检验和修正方法较多，然而，随着ＡＨＰ在群组　均会对专家的判断产生影响。本文中所提出的权重数据库是将　决策中的广泛应用，仅仅对一致性进行检验和改进已无法满足权　过去所有评估案例的详细情况输入数据库，当出现新的待评估对　重排序精确度的要求，因此在矩阵符合一致性的前提下，其相容　象时，通过搜索权重数据库判断是否存在属性相似的建筑物，如　性的检验及修正同样值得考虑。在实际决策过程中，当专家无法　果存在，则该建筑物的指标权重即可以用在新案例中；如果不存　其结果同样输入数据　通过交流形成统一意见时，剔除或修正一些相容性不佳的判断项　在，则组织专家对该建筑物进行权重打分，要比勉强折衷综合更为合理，其结果也更可靠。由于现有多目标　库中作为今后比较案例。一个丰富的建筑物数据库能真实地反　规划问题多重视收敛速度而忽略了偏离度，本文所提出的改进算　映不同条件下的建筑物所呈现出的权重分配差异，而相似性的比　避免专家重复劳动。　法旨在平衡矩阵相容性与结果可信度之间的矛盾，使判断矩阵尽　对机制能够使建筑物迅速确定权重，权重数据库的使用关键在于判断建筑物之间的相似程度。　量通过最少次数的迭代获得偏离度最小的结果。　其主要思　假设某问题有　个评价指标Ｘ＝｛Ｘ１，Ｘ２，…，Ｘ　｝，由ｍ个　本文在可变模糊公式的基础上设计了一种相似度算法，进而计　专家打分，ｉｔ为各专家权重，在群组决策Ｊ（　，ｍ，　）中，设ｋ为迭　想是将建筑物拆分为若干属性的集合并对属性赋予权重，＝主差异度，差异值越小则证明相似性越高。其确定步骤如下：　代次数，Ｓ．，．为相容性指标临界值，则基于改进ＡＨＰ算法的权重　算屙ｆ收稿日期：２００９—０９　１７　刘＊：国家自然科学基金资助项目（项目编号：５０７０８０１３）；大连市建委建设科技计划项目　１１６０２４　作者简介：李智芸（１９８５一），女，大连理工大学土木水利学院管理与空间研究室硕士研究生，辽宁大连妍（１９８３一），女，大连理工大学土木水利学院管理与空间研究室博士研究生，辽宁大连１１６０２４　１１６０２４　袁永博（１９５７一），男，博士，博士生导师，教授，大连理工大学土木水利学院管理与空间研究室，辽宁大连・２・　第３６卷第２期　２　０　１　０年１月　山　西　建　筑　１）选取反映建筑物特点的若干关键属性并将它们分类为控　制属性与比较属性。难以量化的属性通常作为控制属性，如主体　（　）］，ａ＝２时为最小＝乘方优化准则，ａ＝１时为最，－乘方　、ａ／，　结构、基础类型等，只有控制属性与待评估项目全部相同的已有　优化准则，系统可根据小同需要选取ａ值。另外系统应当设定相　案例可以作为备选案例；可以量化的属性称为比较属性，如竣工　似度下限，如０．８５（８５％相似），当相似度计算结果不小于０．８５　否则判断两项目不相似，已有案例权重　日期、建筑物高度等，控制属性符合要求后，应对比较属性进行差　时，即可认定两项目相似，异性比较。　２）比较属性同样应根据其对项目相似性的影响程度进行赋　提供的算法确定。　１　不予使用。　当满足相似度下限的已有案例多于一件时，评估体系既可选　的若干案例权重平均后赋予新案例。　权，这类权重不受环境变化影响，基本上是静态的，可根据１．Ｉ所　择相似度最高的案例权重作为待评估项目权重，也可将排名靠前　３）计算比较属性向量问的距离。其中决策　与优决策之问的　２算例　，　加权广义权距离（简称距优距离）为：　＝｛＼　［　（１　ｒｏ）］　｝ｐ，　，＝ｌ　本文结合建设部２００７年７月颁布的《绿色建筑评价技术细则　（试行）》评估体系［　，详细介绍权重确定方法及评估系统的应用。　２．１权重的确定　本算例中，共有五位专家针对某项目的六个一级指标权重进　其中，ｗｉ为属性权重；　为已有案例属性矩阵与待评估项目属性　向量之比归一化后的矩阵元素，亦即相对隶属度；　为距离参数，　当Ｐ：１时为海明距离，Ｐ：２时为欧式距离，评估体系可根据不　同需要选取Ｐ值。同理，决策ｊ与劣决策间的加权广义权距离（简　行打分，即节地与室外环境，节能与能源利用，节水与水资源利　用，节材与材料资源利用，室内环境质量及运营管理。专家间权　Ｓ．Ｊ．＝１．０１０，结果如表１所示。　　＝［　ｌ，　２，　３，Ａ　４，　５］＝［０．２，０．２，０．２，０．２，０．２］，又设　称距劣距离）为：　＝｛∑［ｕ７（ｒ０—０）］　｝　＝［∑（ｕ％）　］ｊ。　重相等，４）计算已有案例　与待评估项目的相似度：“　＝ｌ／［１　Ａ１　Ａ２　表１　完全判断矩阵下算法的运算结果　Ａ３　迭代次数　Ｓ，　叫（　）　ｒ　１Ｉ　３　１　／１　２３　２　３　１　４ｑ　３　　『１　／２：　／２：：Ｌ１／４　１／３　１　１　１／３　ｌ＿Ｊ　ＬＪ　３　１　３　５　１　２　Ｊ　１／３　１／４　１／３　１　１／２　ｌＪ　ＣＲ　『厂１　１／３　１　：｝　　１　１　１　１／３　３　　ｆ１　１　３　１　３　ｌ　｝１　Ｉ１／３　１／３　１　１　１／５　１　Ｊ　。　　ｌＩ　５　１　１　３　１　４　ｌ　ｒ　１　１　１　３　１／３．　３］　ｒ　１　３　３　３　１　１］　ｊ　１／３　１　１　２　１／３　１　　ｌｊ　１　３　２　１　４　１　２　ｌ　Ｌ　１　１　３　ｌ／２　１　０　０４０　５　修正后的Ａ５　１　ｌ／３　ｌ　２　７４ｌ　８　ｌ／４　　ｆ１／３　１　１　２　１　１／２　Ｉ　１／３　１／２　１／２　１　１／４　１／３　ｆ　厂ｏ．１６ｏ　３１　０　０４５　９　Ａ４　１　１／７　２－　ｒ　１　０　０５９　２　Ａ５　ｌ／３　１　３　１／４　１／２］　０．２２ｌ　９　４７　１／２—　１　ｏ０９　６　Ｏ．１１４　２　０．０８３　６　０．３ｌ２　７　ｌ　３　１　３　２　１／４　２　ｌ　３　Ｉ　３　３　２　　ｉＩ　１　ｌ　１／３　１　１　１／５　２　ｆ　１　１／３　１　１　１／３　１　ｆ　Ｉ　７１　１　４／　５２　１　６１　１　／１　９　Ｊ６　２　ｌ　１４　１／３　１／３２　１　３　ｌ　４　１　１／　１４　１／　ｊ３　Ｊ　Ｌ１／２　１／２　１／２　１／２　１／９　ｌ—　Ｌ　２　１　１　１　３　１　１　３　ｌ　３　３　１　１／３　ｌ　１　０　３４６　４　７　ｌ１／／３２　１　３　　４１　　—　２　１　２　１　１／３　１　ｌ／ｌ　４　００　　８４５３８２　３８　ｌ　—　＿ｏ．１０７　４一　ｌ　ｌ　ｌ９２　９　２　２０８　５　ｃＲ　１　０．０２１　８　０　１３Ｏ　７　０　０９６　ｌ　通过计算，五个判断矩阵均符合层次分析法的一致性检验。　离），ｎ＝２（最／Ｊ－，￣乘方优化准则）。在控制属性（大连地区、办公　最终针对该工程项目进行权重分配的结果为：节地与室外环境占　楼、框架结构）均相同的项目中，计算搜索得到３条符合要求的记　０．１６０　３，节能与能源利用占０．２２１　９，节水与水资源利用占０．１１４　２，节　录，相似度最高的项目所赋绿色建筑指标权重即为新项目权重，　材与材料资源利用占０．３１２　７，室内环境质量及运营管理占０．１０７　４。　搜索相似性结果如表３所示。　将各专家的排序向量与改进前后两种算法分别求出的排序向量　进行偏差模计算，结果如表２所示。　表２不同算法比较结果　求解方法　一表３申请项目与相似项目信息　项目名称　建筑面积　造价／万元　基础　高度／ｍ　竣工日期　相似度／％　环保局检测中心后侧办公楼　５　４００　３　０００　桩基　３（）　２伽８．１２　２７　１００　大连某绿色食品厂办公楼　５　４５０　２　８ｏ０　桩基　２５　２０１１７　９．３０　８８．７２　排序向量　［ｏ．１６ｏ　３，ｏ　２２１　９，０　Ｉ１４　２，０　０８３　６，０　３Ｉ２　７，０　１０７　４　偏差的模　０　０３４　０　大连某乳品厂办公楼　大连某水产有限公亓］办公楼　权重　５　ｌＯ０　４　３５０　Ｏ　２５　２　４９９　桩基　２８　２００７　９　１０　８６　２０　２００７．Ｉ】１５　８１．６３　０．１５　致性修正与　本文算法　２　３ｌ４　桩基　２２　０　３　０　ｌ　０　２　一致性修正与几何平　均综合判断矩阵法　［０．１６１　４，０　２００　６，０　１３２　３，０　０８３　２，０　３０２　８，０　１１９　７　１　０　０６ｌ　ｌ　如果未能搜索出相似度超过８０％的项目，则系统应邀请专家　重新确定该项目权重。　一致性修正与算术平　均综合判断矩阵法　［０　１６５　３，０．２０９　Ｉ，０　ｌ２６　６，０　０７８　７．０　３（１２　３．０　ｌｌ８　３　０　０６０　９　由此可见在群组决策中，当专家的意见、偏好不一致且无法　进一步通过交流进行统一时，对相容性进行检验及修正是ＡＨＰ　模型应用于群组决策排序的关键所在。本算法对随机因素造成　的误差进行了过滤，更好地体现了判断矩阵中蕴含的真实信息。　２．３三维ＷｅｂＧＩＳ可视化效果　建ａ舫　；ｌ玉＿’鹎　釉峰　静　２．２权重数据库的应用　项目负责人在线申请绿色评估的同时，也提交了一系列项目　属性，提交后系统将自动从权重数据库中搜索相似项目。本算例　中，控制属性为：所在地区、项目用途及主体结构，申请项目为“环　保局检测中心后侧办公楼”，设置相似度下限为８０％，Ｐ＝２（欧式距　图１三维ＷｅｂＧＩＳ可视化效果　第３６卷第２期　２　０　ｌ　０年１月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸｌ　ＡＲＣＨＩＴＥ（　ｒＵＲＥ　Ｖ０１．３６　ＮＯ　２　Ｊａｎ．２０１０　・３・　文章编号：１００９　６８２５（２０１０）０２—０００３—０４　水中基础隔震结构地震反应分析　汪德敏　张亚旭　龚维明　摘要：建立了考虑动水压力作用下，利用砂垫层隔震的海上基础隔震模型和运动方程，基于运动方程求解，应用有限元　软件ＡＮＳＹＳ对希腊Ｒｉｏｎ—Ａａ￣ｔｉｒｉｏｎ桥悬索塔进行模拟，通过多种隔震方案的分析比较，得出隔震层存在一最优隔震刚　度，同时还发现，不同形式地震波输入对基础隔震结构的地震反应存在区别，并得出砂垫层隔离地震能量效果明显的结论。　关键词：基础隔震，砂垫层，动水压力　中图分类号：ＴＵ３５２　文献标识码：Ａ　０　引言　以Ｍｏｒｉｍｎ万程为基础，把水等效为附加质量来考虑水对结构　目前，国内隔震技术主要应用于多层框架结构或砌体结构，　的影响。为便于计算，本文采用简化的Ｍｏｒｉｍｎ．ｈ－￣，该方程忽略　但将隔震技术应用于海上结构的却不多。一方面，现代隔震理论　了结构对水运动的影响，认为水对结构的作用分别由未受扰动的　和技术研究主要针对支座隔震形式，海上结构基础尺寸巨大，支　加速度场和速度场引起的沿水运动方向作用于结构上的惯性力　座隔震形式不适合于海上结构，而其他形式隔震研究还不成熟。　和阻力造成的，同时假设桥梁处于静水当中，即水的绝对加速度　另一方面，海水的动水压力对海上结构地震反应的影响不可忽　和绝对速度为０，此时水对柱体结构的动水压力计算公式为：　略。本文运用大型基础隔震，采用大粒径粗砂作为隔震层，ＮｔＮ　震层的刚度及阻尼难以确定，所以考虑隔震海上结构地震反应亦　Ｆｗ…（ＣＭ　１）ｐｖ（　＋　ｓ）一０・５Ｃｆ　ｌ（ｊ’＋　ｇ）Ｉ　＋．ｒｇ１］　（１）　不好分析，成为海上基础隔震的一大难题。本文采用有限元软件　其中，１０为水的密度；Ｖ为柱体水下部分体积；Ａｐ为柱体截　ＡＮｓＹＳ求解，考虑动水压力作用对基础隔震体系进行地震反应　面面积；ｊ，ｊ分别为结构的相对加速度和相对速度；ｊｓ为地面运　分析，分析过程中不断调整隔震层的刚度、阻尼和输入不同形式　动加速度；ＣＭ为动水惯性力系数；ＣＤ为动水粘性阻尼系数。　的地震波，得出不同刚度和阻尼的地震反应、最优隔震刚度及地震　波形式对隔震结构的影Ⅱ向，为海上基础隔震提供理论依据。　式（１）右端第二项为非线性项，将该项进行线性化处理得到　新的线性Ｍｏｒｉｓｏｎ方程：　１　隔震体系的地震反应理论分析　１．１　动水压力计算　采用ＭｏｒｉｓＯｎ方程来分析地震动水压力对深水桥墩的影响，　一（　一１）ｌＤ　（　其中，　ｓ）一０・５Ｇ￣ｏａｅ，；一　￣／８　（　十　）　（２）　；　为结构绝对速度的标准差。　三维ｗｅｂＧＩＳ可视化效果图见图１。　ａＮｓｅ＆ｓｉＴｌｅＩ１ｔ　ｔｏｏｌ　ｆｏｒ　ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ　ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ－Ｃａｓｅ　ｏｆ　Ｊｏｒｄａｎ【Ｊ　Ｊ．　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２００９，４４（２）：１０５３—１０６４．　３结语　许维胜，吴启迪．群组决策中残缺判断矩阵的相容　绝大部分绿色建筑评估体系之所以选择模糊处理权重甚至　［２］孙靖，性修正及排序新算法［Ｊ］．系统工程理论与实践，２００６，１０　要求自行确定权重，通常是考虑到不同情况下权重的不确定性以　及权重确定方法的主观性。而本文所给出的解决方案，一方面将　专家的主观意见科学地量化，既控制了计算时『日】又最大限度地保　留了专家的原始信息；另一方面，权重数据库的引入使权重根据　建筑物不同条件产生变化，最大程度地真实反映了各个绿色评价　指标在不同环境、不同类型建筑物中的权重分配。同时，与三维　（５）：８８—９４．　『３１　王传玉．改进ＡＨｆ　中判断矩阵一致性的一种新方法［Ｊ］．安　徽机电学院学报，２００１，４（８）：４７—５０．　［４］　Ｍｏｎｔｉ　Ｓ，Ｃａｒｅｎｉｎｉ　Ｇ．Ｄｅａｌｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｔ　ｉｎｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ　ｉｎ　ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ　ｅｌｉｃｉｔａｔｉｏｎ［ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　ａｎｄ　Ｄａｔａ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０００，１２（４）：４９９—５０８．　ＷｅｂＧＩＳ等先进技术的结合也向绿色建筑评估体系注入了新的活　力，是一种有益的尝试。　参考文献：　［５］　建科［２００７１２０５号，绿色建筑评价技术细则［Ｓ］．　［６］牛铮铮，张有恒．绿色建筑技术［Ｊ］．山西建筑，２００７，３３（２）：　５５—５６．　［１］Ｈｉｋｍａｔ　Ｈ．ＡＩｉ，Ｓａｂａ　Ｆ．ＡＩ　Ｎ￣ｉｒａｔ．Ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ　ａ　ｇｒｅｅｎ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｏｎ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｆｏｒ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗｅｉｇｈｔ　ｏｆ　ａ　ｎｅｗ　ｇｒｅｅｎ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ＬＩ　Ｚｈｉ－ｙｕｎ　ＬＩＵ　Ｙａｎ　ＹＵＡＮ　Ｙｏｎｇ－ｂｏ　Ａ￣ｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｐｏｉｎｔｓ　ＯＵｔ　ｔｈｅ　ｓｈｏｒｔａｇｅ　ｏｆ　ｍｏｓｔ　ｇｒｅｅｎ　ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ’ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ，ｉｎｄｉｃａｔｅｓ　ａ　ｎｅｗ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｎｑ　ｗｅｉｇｈｔ　ｏｆ　ｇｒｅｅｎ　ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ，ｔｈｒｏｕｇｈ　ｃｏｎｃｒｅ［ｅ　ｐｒｏｊｅｃｔ，ａｎｄ　ｉｎｔｒｄｕｃｅｏｓ　ｔｈｅ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｔｈｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｇｒｅｅｎ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ，ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ，ｄｙｎａｍｉｃ　ｗｅｉｇｈｔ，ｆｕｚｚｉｎｅｓｓ　ａｎｄ　ｃｈａｎｇｅａｂｉｌｉｔｙ　收稿日期：２００９一（１９—２１　作者简介：汪德敏（１９８３一），男，东南大学土木［程学院硕士研究生，江苏南京张亚旭（】９８６一），男，东南大学土木工程学院硕士研究生，江苏南京龚维明（１９６４一），男，教授，东南大学土木工程学院，汀苏南京２１００９６　２１００９６　２１００９６