网站原创摘 要：绿色建筑物对实现我国节能减排的目标,保护我国的环境有着非常深刻的意义.本文对《绿色建筑评价标准》中的条款进行了分析并提取出了所有涉及建筑材料的条款.同时,本文也对我国绿色建筑材料认证体系进行了分析,并建立了一个较为规范和实用的绿色建材库.文章通过结合对《绿色建筑评价标准》的分析结果建立了一个绿色建筑工程材料优化选择模型,并选择西安外国语学院15号高层住宅进行实证分析.
关 键 词：《绿色建筑评价标准》建筑材料优化选择
1概述
当今世界,各个国家都已经认识到了环境保护的重要性,我国已经在国际上做出了不少的承诺,要做出努力来减少温室气体的排放.国际的压力和严峻的国内现状要求我国大力发展绿色建筑.按照之前学者的研究,建筑物（包括民用建筑,商业建筑和工业建筑）的能源消耗已经占到全部能源消耗的60％到70%,因此考虑通过对建筑物的绿色化来实现我国节能减排的目标,来保护我国的环境有着非常深刻的意义.然而,我国仍是发展中国家,在资金有限的情况下实现建筑物的绿色化是一个矛盾的问题,本文的现实意义就是在于资金限制的情况下通过优选建筑材料让建筑物更加的绿色、环保与节能.理论上来说,将对我国绿色建筑评价标准的发展和绿色建筑评价标注的研究起到一定的推动作用.现实上来说,能够形成一个比较系统的基于绿色建筑评价标准的建筑材料优化选择方法.
2绿色认证体系
2.1绿色认证体系介绍
（1）中国环境标志
中国环境标志是一种的产品证中国环境标志（ChinaEnvironmentalLabelling）明性商标,图形的中心结构表示人类赖以生存的环境,的10个环紧密结合、环环相扣,表示公众参与共同保护环境；同时10个环的“环”字与环境的“环”同字,其寓意为“全民联合起来,共同保护人类赖以生存的环境”.获准使用标志的产品,不仅要质量合格,而且其生产、使用和处理过程均符合特定的环境保护要求,与同类产品相比,具有低毒少害、节约资源等优势.
中国环境标志计划诞生于1993年,2003年9月成立了国家环境保护总局环境认证中心,承接了中国环境标志产品认证委员会秘书处的职能,成为国家授权的唯一环境标志认证机构.目前,900多家企业18000多种产品通过了中国环境标志产品认证,产值近700亿元人民币.
（2）香港环保标志
香港环保标志计划由香港环境保护总会（HKFEP）主办.香港环保标志是一种附在产品或其包装上的标签,是产品的“证明性商标”.为避免形成地区性贸易壁垒,并尽量与国际接轨,香港政府及各行业一直避免制定本地标准.香港环保标志同样遵循这一精神,尽量等效采用国际标准；如无国际标准,则采用中国国家标准或其他具有国际水平的标准.
（3）台湾环保标志
台湾环保标志计划是1992年由台湾环境保护署（EPA）发起的自愿性环境标签计划,其主要目的是减少污染以保护自然资源,加强资源的循环利用；指导消费者购写绿色产品,鼓励制造商设计和提供有益于环境的产品,台湾环保标志目前由私有机构—环境和发展基金（EDF）管理.
2.2《绿色建筑标准》条款分析
在《绿色建筑评价标准》标准中对于民用建筑的评价指标条款一共有40条,分布在六个不同的类别中.并且绿色建筑评价标准还将绿色建筑分成三个级别,每个级别绿色建筑的要求不尽相同.本文已经对《绿色建筑评价标准》六个类别中的条款进行了分析,每个类别中只有一部分条款与建筑材料相关.如图2.1所示,在《绿色建筑评价标准》中涉及建筑材料的相关项在节材与材料利用、节能与能源利用两项分类中的条款包含了此类的所有条款,能够较好的反应被评价建筑的绿色程度,而与材料相关项在节水与水资源利用、室内环境、运营管理中所占的比例都略小,仅仅有不到1/3的比例.
《绿色建筑评价标准》是一个全寿命周期和全过程的绿色建筑评价标准,不光对建筑的建造和使用过程中的绿色程度提出了要求,而是从建筑前期选址开始,包括可行性研究、工程设计、工程施工、项目竣工后运营管理的绿色程度提出了具体要求.因此,在《绿色建筑评价标准》关于民用建筑的众多条款中,只有一部分与建筑材料相关.本文对七大类指标中的涉及建筑材料的条款进行了具体分析,参考《绿色建筑评价标准》做出了每个条款的详细解释,进一步列出此条款涉及的一些主要建筑材料,详见表2.1（为了节省篇幅,仅列出了节地与室外环境类别的条款）.
3绿色建筑材料优化方法选择
根据对《绿色建筑评价标准》条款的分析,对条款中涉及的材料指标变量建立函数变量.L为材料种类个数,根据实证分析中的实际案例进行排序,那么L等于(a,b,c.....n).Km,m∈L为每类备选材料个数,根据实证分析中的实际案例进行排序,那么Km等于(1,2,3),m等于a.Dij；i∈L,j∈Km为具体每种材料使用的需求量,Cij；i∈L,j∈Km；为具体每种材料的.Pij,i∈L,j∈Km为某种具体材料的使用比例.Sij；i∈L,j∈Km为某种具体材料节水率或节能率.Wij；I∈L,j∈Km为某种具体材料单位重量.Rij；i∈L,j∈Km规定了某种具体材料是否为再循环材料,若为再循环材料则Rij等于1否则Rij等于0.Mij；i∈L,j∈Km规定了某种具体材料是否为以废物为原料,若以废弃物为原材料则Mij等于1,否则Mij等于0.Uij；i∈L,j∈Km规定了某种具体材料是否可以再利用,若可以再利用则Uij等于1,否则Uij等于0.Qij；i∈L,j∈Km规定了某种具体材料是否可以再利用,若可以再利用则Qij等于1,否则Qij等于0.根据以上函数变量体系的函数变量,可以建立本文的函数规划模型包括目标函数和约束条件,具体如下：
（8）
公式（1）是目标函数,通过函数可以将建筑中的绿色建筑材料的成本和费用保持在最小.公式（2）规定了每个绿色建筑材料的使用百分比都在0％－100％的范围内.公式（3）规定了每一个大类的建筑材料中具体的每种建筑材料使用比例之和必须为100％.公式（4）满足率对某些整体节能或者节水的条款进行的具体规定,如《绿色建筑标准》中条款4.3.3规定整体节水率需要达到80％,通过公式（4）可以确保在节水率达到80％的情况下尽量的降低建筑费用成本.公式（5）保证了在所有选用的绿色建筑材料中可以再循环的建筑材料重量占所有建筑材料重量的10％以上.公式（6）保证了在所有选用的绿色建筑材料中以废物为原材料的建筑材料重量占所有建筑材料重量的30％以上.公式（7）保证了在所有选用的绿色建筑材料中可以再利用的建筑材料重量占所有建筑材料重量的5％以上.公式（8）保证了在所有选用的绿色建筑材料中距离施工现场500km以内的建筑材料重量占所有建筑材料重量的70％以上.
4实证分析
4.1建筑材料优化选择
本文选择了西安外国语学院15号32层住宅楼进行实证分析.在具体实施过程中对每个类别的材料提供了3种具体材料方案（为了节省篇幅,仅列出了前两项材料）.
根据上表中提供的数据进行运算,便能够最终确定出所需要的建筑材料.在实际运算过程中,顺利计算出了西安外国语学院15号高层住宅的建筑材料需求表.
在所有的材料类别中都产生了最优的材料选择方案,根据当前结果,项目适用当前材料的费用一共是17,786,484.2元,而如果选择经过优化的建筑材料所产生的费用则为24,768,741.78元,使用绿色建筑材料会产生6,982,257.58的费用增加,比当前建筑总造价多出了10.60％,取得了15分的绿色得分.
4.2敏感性分析
通过实证分析看出,项目为了满足所有条款的要求,获得15分的绿色得分需要多支出6,982,257.58的费用.在资金有限的情况下,并不能完全满足所有的这些选项,因此我们需要对每一项对费用和绿色得分的敏感度进行分析,本文对所有被选择材料的费用增长敏感度（费用增长敏感度＝选用绿色建筑材料增加的费用/当前项目使用材料费用）,绿色费用敏感度（绿色费用敏感度＝使用绿色建筑材料增加的费用/此项目获得的绿色得分）进行了计算.
不同材料获得的打分有较大的差异.根据绿色费用敏感图曲线和费用增加敏感度曲线可以看出,负离子材料的绿色费用名感度最高,为了获得此项绿色得分,需要支出较高的成本代价.其它各项指标在绿色费用敏感度中的排名均比负离子材料低很多.并且通过图标可以看出,如果选用植草砖作为建筑材料不仅可以获得绿色得分,而且可以通过使用植草砖为建筑材料来降低项目的总体成本费用,因此是优先选项.
5结论
本文通过对《绿色建筑评价标准》各个条款的分析,提取了涉及建筑材料条款.运用数学方法建立了基于《绿色建筑评价标准》的函数变量体系和数学运算模型.本文在得出使用绿色建筑工程材料成本占项目建造总成本的比重可能在30％左右；进一步把采暖、制冷、给排水等设备成本占项目建设总成本计算在内,比重在50％到60%之间.绿色建筑材料采购管理是企业进一步实现可持续增长的必然要求.,我国传统建筑进行绿色化后获得相当于一级绿色建筑的绿色得分.通过实证分析发现,传统建筑进行绿色化后成本上升10％左右.敏感性分析后发现,对传统建筑进行绿色化并不会导致成本的大幅度上升.对某些项目对成本影响较大的项目,可以放缓对此项目的绿色化.