评价指标的筛选一般综合运用文献研究法、实例分析法和问卷调研法来进行。第一步，根据对实际案例的分析，初步得到评价指标。第二步，查阅文献，对比分析各国已建立的评价体系，分析评价指标内容的异同，归纳出在各大指标体系中均出现的一级评价指标，并与第一步得到的评价指标对应联系起来。第三步，询问有关专家意见，对指标框架进行修改，最终确定科学合理的指标框架，如图3－25所示。

图3－25　绿色建筑评价指标体系构建步骤

本书构建基于BIM技术的绿色建筑评价指标体系，将在已有评价体系的大框架上，结合BIM技术的分析特点，综合考量选择对建筑绿色程度影响较大的指标。运用Ecotect对目标建筑进行绿色建筑评价，分析结果分为围护结构的热工性能、自然通风、光环境、日照与遮挡、太阳辐射与太阳能利用五个方面。根据分析结果，遵循科学合理、客观公正的原则，对导致Ecotect这五类分析结果的原因进行探究，得到细化的二级指标，如图3－26所示。由于Ecotect是典型的绿色分析软件，但其着重分析建筑能耗，因此本书以节能评价为例，展开研究。

图3－26　基于BIM技术的绿色建筑节能评价指标体系

下文通过问卷调查的方式，以86位大学教授、房地产工作人员、政府工作人员为对象来发放问卷，选出12个最重要的影响因素，得票统计情况如表3－4所示。本节将对每一个指标进行细化研究，以确定不同的影响因子和各细化指标的评级标准。

表3－4　问卷调查统计结果

1）外窗的材质

从外窗的构成切入进行分析，外窗主要由玻璃和窗框材料组成。玻璃的基本功能是透光，然而相对于混凝土玻璃的保温隔热效果较差，为了实现较好的节能效果，穿过玻璃的太阳能需要引起我们的重视并得到合理控制。本书使用S表示玻璃的遮阳系数，U［W／（m2·K）］表示玻璃和窗框材料的传热系数［121］。

表3－5　常见外窗材料的遮阳系数和传热系数

目前市场上节能窗所用玻璃的主流品种是中空玻璃，从表3－5可知，Low－E中空玻璃比普通的白玻中空玻璃的传热系数U值减少了1．0 W／（m2·K），具有明显的节能效果。在技术层面上门窗的遮阳系数S达到0．4，传热系数U值达到2．0 W／（m2·K）即为可行［122］，由于还需考虑窗框材料的传热系数，故本书可设定综合传热系数达到2．8 W／（m2·K）为二级，设定传热系数比其高或低的玻璃为一级或三级。其中，一级至三级表示绿色度逐渐提高，下文同此。

2）屋顶的形式

建筑物外围护结构的组成之一就是屋顶，屋顶发挥着重要的节能作用。夏季在我国炎热地区，平屋顶表面的空气温度在60℃～75℃之间，屋顶下层的室内温度比屋顶低2℃～5℃，屋顶保温隔热性能的提高可明显提高顶层居住的舒适性。目前我国普遍采用的屋顶形式有：平屋顶、坡屋顶和绿化屋顶三种，见表3－6。

表3－6　各屋顶形式的特点和改善措施

根据测试，苏州经改造的坡屋顶相比于平屋顶的内表面平均温度在夏季能减少4．75℃，并能延迟最高温度出现的时间2．5小时左右，降低1℃的室内温度可节约空调能耗10%左右，相比于平屋顶，坡屋顶的保温隔热性更良好。绿化屋顶起源于欧美国家，是节能与绿化的有机结合，其相对于平屋顶和坡屋顶，具有可吸水的土壤层和可光合作用的植物，防水性和隔热性能都更好。试验表明，假设绿化屋顶实现某城市的全覆盖，会使这座城市空气里二氧化碳的浓度下降70%［123］。因此，本书设定平屋顶、坡屋顶和绿化屋顶分别为：一级、二级和三级。

3）外窗窗墙比

建筑围护结构热工性能的提高是建筑节能的关键，作为围护结构重要组成部分的外窗的保温隔热性能相比于外墙较差，传热系数通常高1～2倍。提高外窗窗墙比可降低建筑冬季取暖能耗，但同时会使夏季制冷能耗增加。因此，采用合适的外窗窗墙比很重要。实验表明，建筑能耗与窗墙比呈正向变化；对能耗影响最大的是南向窗墙比，其次是北向，最后是东西方向窗墙比；而改变体形系数对能耗影响较小［124］。

表3－7　外窗窗墙比的合理取值范围

由表3－7可知，分别对住宅建筑和公共建筑来说，0．3～0．5的窗墙比和0．4～0．6的窗墙比是影响建筑能耗的重要指标［125］，在此范围内，能耗量会随窗墙比的变化而缓慢变化，当超出此范围时则变化迅速。根据能耗和窗墙比的变化呈正比可设定外窗窗墙比在0．3～0．45之间为二级，窗墙比小于或等于0．3为一级，窗墙比大于或等于0．45为三级。

4）自然通风性能

自然通风可以提高室内空气的清新度和室内环境的舒适度，对居住者的身心健康有益处。通过调查可知，居住者通常在空调设备和自然风之间更偏向于选择自然风［126］，空调设备一般是在自然通风条件不足时，才会被使用。自然通风研究的关键点基本集中在：一是通过自然通风提高室内空气质量；二是通过自然通风在夏季部分替代或完全替代空调设备，实现节能，使室内环境更宜居。自然通风在现代建筑中的应用需要和建筑设计需求相结合，使自然资源的使用效率有所提高，创造节能、健康、舒适的室内环境。提高自然通风的措施见表3－8。

表3－8　各自然通风方式的特点及应用案例

考虑到自然通风设计的实用性和适用性，建议在建筑设计时予以充分地考虑。长远来看，自然通风的形式、风速的控制、自然通风和机械通风相结合等，都还仍需探索研究。本书结合自然通风的实际应用情况，如表3－8所示，建筑采用其中一种自然通风形式即为一级；同理，采用两种即为二级；采用三种及以上即为三级。

5）设备的通风支持

随着全球变暖，作为建筑生态技术的自然通风能在一定程度上缩短使用空调设备的时间，降低能耗。但是满足人对室内空间舒适度的要求，仅靠自然通风是不够的，必须引入设备通风。此外，在建筑顶部设置通风设备，利用热压原理，能有效改善通风效果，降低能耗［127］。

智能化通风设备具有自控系统，即可根据室外的温度和通风情况改变室内的通风模式，在满足使用者热舒适需求的前提下，实现能耗最大限度地节约。设备通风有两种方式：第一，热压设备通风作为自然通风的辅助方式，高效地实现室内空气的对流和换热；第二，根据空气直接蒸发冷却原理，实现室外空气的加湿、降温，并将处理后的空气引入室内。两种模式具有不同的室外温度转换值，热压设备通风的室外温度转换值小，当使用者在室内感到不舒服时，才会开启通风设备。设备开启后，室外温度转换值将提高1℃，平均温度是29℃，当对建筑湿度严格要求时，需开启空调系统。当对建筑湿度没有要求严格时，可根据直接蒸发冷却原理进行换气降温，此模式的室外温度转换值大，当室外温度达到33℃左右时空调系统才会开启。空调系统在亚热带地区运行时间长，能耗大，同时新风系统不全面，室内空气质量低。通风空调系统的出现则很大程度在降低能耗的同时提高了室内空气质量，具体见表3－9。

表3－9　机械通风系统的比较

通过在自然通风、空调和通风空调系统三种情况下，研究能耗和室内热环境的关系，研究结果表明在空调和通风空调系统都达到一样的室内热环境时，通风空调系统比空调系统每天能节约能耗20．93%～61%不等，均值为54．51%。本书设定建筑采用通风空调系统为三级，采用通风空调系统和空调系统混合为二级，采用空调系统为一级。

6）灯饰的节能性能

灯饰一方面消耗能量，另一方面也会散发出热量成为热源的一部分，照明、电视和电梯占建筑能耗量约14%［128］，因此需采用节能性能好的灯饰。《建筑照明设计标准》（GB 50034—2004）是国家2004年颁布的，标准中强制限定常用场合的照明功率密度限值，推动了建筑节能的发展。目前市场上灯饰按电光源的发展分类，常见的三个阶段见表3－10。

表3－10　常见灯饰的分类

从能耗量的角度出发，一方面要求电光源的灯光效率高，另一方面要求电光源的使用寿命长。灯光效率由发光效率决定，发光效率高表示电光源把电能转换成光能的能力高。节能是综合的概念，不仅包括节约电能还包括节省各种资源。因此以电光源光效、使用寿命为因子来评价电光源的节能效果较合理，表达式参见公式（3－12）和公式（3－13）。

即：

式中，η——电光源综合能效（lm·h／W）；

T——使用寿命（h）；

φ——光通量（lm）；

P——额定功率（W）。

从电光源综合能效公式可以看出白炽灯的电光源综合能效最低，LED灯的综合能效最高，荧光灯的综合能效居中。因此可以设定建筑使用白炽灯为一级，使用荧光灯为二级，使用LED灯为三级。

7）灯饰的数量(www.daowen.com)

根据我国《建筑照明设计标准》（GB 50034—2004）中的规定，住宅、商业、办公、工业、医院、学校、旅游等七种建筑形式共计108种常见场所、房间的室内照明设计节能标准，其中之一的评价指标是照明功率密度值（Lighting Power Density，简称LPD）。照明功率密度值的定义是：单位面积的建筑物房间、场所的照明功率（包含变压器、镇流器的能耗），单位是W／m2。照明功率密度值是照明节能效果整体评价值，即评价对象是照明的最终效果。同时，《建筑照明设计标准》（GB 50034—2004）还规定了相应能耗指标所对应的照度值。照明设计应根据建筑的档次和级别等采用相对应的照度标准，既不浪费资源也能够达标。住宅建筑、办公建筑和学校建筑的照明功率密度值参见表3－11、表3－12和表3－13。

表3－11　住宅建筑照明功率密度值

表3－12　办公建筑照明功率密度值

表3－13　学校建筑照明功率密度值

根据表格数据可知，照明功率密度值在不同建筑不同功能的场所或房间是不同的。表格中的目标值是参考发达国家的现行标准而设置的，是我国在未来几年内计划达到的照明功率密度；现行值是《建筑照明设计标准》中规定的照明功率密度值。因此，可设定住宅类建筑的照明功率密度值等于7时为二级；小于7时为三级；大于7时为一级。可设定办公类建筑和学校的照明功率密度值大于等于10且小于等于16时为二级；小于10时为三级；大于16时为一级。

8）建筑间距

建筑间距是两栋相邻建筑物相对外墙面之间的水平最小距离。根据我国的气候条件、地理位置和实践规划经验，建筑间距最重要的影响因素是日照。当前通常使用日照分析法和系数法计算建筑间距：①日照分析法使用日照分析软件计算建筑底层窗台每天最短日照时间来计算建筑间距，普遍用于高层建筑；②系数法是通过待建建筑高度系数来计算日照间距，简单快捷，是城市规划管理的常用方法。我国建设委员会于1980年第一次在《城市规划定额指标暂行规定》（建发城字492号）中对建筑间距进行规定：条状建筑呈行列式布置的日照间距，原则上按当地冬至日的住宅底层日照时间不少于1小时的要求计算房屋的间距。目前关于日照间距基本是各地区在国家统一规定的基础上，根据实际需求制定相应的建筑间距的地方法规——以南京为例，南京市在1998年出台，2004年和2007年分别进行修订的《南京市城市规划条例实施细则》，三版的日照间距系数对比见表3－14［129］。

表3－14　三版《南京市城市规划条例实施细则》的对比

由表可知，2004年细则的日照间距系数相比于1998年细则有了较大的提高，2007年细则取消了折减系数，使得住宅偏角布置的日照标准进一步提高。以南京市为例，可选用两种方法进行评价：①系数法，设定日照间距系数大于或等于1．25且小于1．35的建筑为二级，设定日照间距系数大于或等于1．35的建筑为三级，日照间距系数小于1．25的建筑为一级；②日照分析法，根据《城市居住区规划设计规范》（GB 50180—93）的规定，每层住宅每个套间至少有1／2以上的房间能达到冬至日满窗日照大于或等于1小时［130］，即可设定冬至日满窗日照时间为1小时的建筑为二级，冬至日满窗日照时间大于1小时的建筑为三级，冬日满窗日照时间时间小于1小时的建筑为一级。

9）建筑朝向

正确的建筑朝向有利于在冬季增加光照，在夏季减少光照，降低能耗。结合我国的地理位置和气候条件，当建筑物处于南北朝向时，能耗较低，当建筑面积相同时，能耗随着主朝向面积的增大而减少。选择朝向需要注意以下几点：第一，日照方面，冬季具有适量的光照进入室内，夏季避免阳光直射外墙面和室内；第二，通风方面，冬季减少寒风穿透量，夏季具有良好的通风效果；第三，用地方面，考虑到地形因素，节约用地，并与周围建筑群联系到一起。根据我国《城市居住区规划设计标准》（GB 50180—93）2002年版的规定，不同方位间距的折减系数［131］见表3－15。

表3－15　不同方位的间距折减系数

表3－15中需要注明的是：0°方位是正南方向，L是当地标准正南方向住宅的日照间距，仅适用于无其他遮挡的平行条式住宅［132］。因此，可设定正南方向的建筑为三级，正南偏东或正南偏西0°～30°方向（包含30°）的建筑为二级，正南偏东或正南偏西30°～45°方向的建筑为一级。

10）太阳能光电板的材质

太阳能是理想的可再生清洁能源，是人类的能源利用的一项宝贵财富。利用太阳能有三种形式：光化学转换、光热利用和光伏发电利用。将太阳能技术与建筑设计相结合，发展绿色电力，符合绿色建筑的发展趋势。太阳能光电板可按照材质分为三类：非晶硅光电板、单晶硅光电板和多晶硅光电板，三种材质的光电板在发电效率上也不相同，区别如表3－16所示［133］。

表3－16　不同材质光电板的特点

根据表3－16可知，非晶硅光电板的光电转换效率低，单晶硅光电板和多晶硅光电板的光电转换效率高。因此，在实际应用方面，单晶硅光电板和多晶硅光电板更适合使用于高纬度地区建筑的外墙面和屋面上，使得光能能更多地转换成电能；而非晶硅光电板则更适合低纬度地区的建筑，因为夏季室外气温高，光电转换的效率随光电板表面温度降低而减少的幅度小，而其成本低廉，因此实用价值较高。综合考虑发电效率、成本和实际应用情况等因素，本书设定在低纬度地区，使用非晶硅光电板、多晶硅光电板和单晶硅光电板的建筑分别为三级、二级和一级；设定在高纬度地区，使用多晶硅光电板、单晶硅光电板和非晶硅光电板的建筑分别为三级、二级和一级。

11）太阳能光电板的分布

太阳能系统和建筑系统相互独立，二者的结合涉及建筑、结构等多方面的问题。光电板要成为建材，需要在强度、隔热、防水、透光等方面达到建材的设计标准，还需方便施工、外形美观。具体来说，光电板建筑设计有以下几点需要注意：第一，光电板的通风降温性能，当温度升高时，非晶硅光电板发电效率不会有明显改变，但晶体硅光电板的发电效率会降低，双层墙系统能有效提高光电板的通风降温性能。第二，在设计阶段充分考虑预留出后期运行维护、扩容的空间。第三，考虑光电板和建筑构件在电能使用上的配合。在实践中，光电板和建筑构件有两种联结形式，见表3－17。

表3－17　光电板与建筑构件的两种联结形式

建材安装型相比于独立安装型，光电板即是建筑构件，即建筑构件就可独立将光能转换成电能，符合绿色建筑的发展趋势［134］。光电板与建筑构件一体化，主要应用在屋顶、外墙体、天窗、雨篷、遮阳和阳台等，具体应用情况见表3－18。

表3－18　光电板不同分布的优缺点

根据表3－18可看出太阳能光电板在实际应用中的分布，但光电板具体将光能转换成电能的能力，还需结合光电板的倾斜角度等。因此，单从光电板分布的角度，本书可设定具有三处及以上光电板分布的建筑为三级，具有两处光电板分布的建筑为二级，具有一处或没有光电板分布的建筑为一级。

12）遮阳构件的分布

有效的遮阳构件可以为围护结构节约40%的能耗，同时有利于室内保持稳定的热舒适度。在现阶段的研究中，遮阳构件不仅仅起到阻挡阳光的作用，同时还应与通风、采光和太阳能的有效使用等问题联系起来，并兼具造型美观、可调节的功能。根据我国《公共建筑节能设计规范》中的规定，有外遮阳时，外窗的遮阳系数＝外遮阳系数×玻璃的遮阳系数；无外遮阳时，外窗的遮阳系数＝玻璃的遮阳系数。遮阳系数（SC）的定义是：在同等条件下，透过某种玻璃的太阳能辐射量与透过3mm玻璃的太阳能辐射量的比值［135］，外遮阳系数见表3－19。

表3－19　不同地区的外遮阳系数

遮阳系数越小，遮阳效果越好。由表3－19可知，遮阳系数与窗墙比成反比关系，越寒冷的地区，对遮阳系数的要求越高。遮阳构件按和窗户的位置关系分类，可以分成内遮阳、外遮阳和玻璃中间遮阳三种。其中，内遮阳即遮阳系统在窗户的内侧；外遮阳即遮阳系统在窗户的外侧；中间遮阳即遮阳系统在窗户的双层玻璃之间或者是遮阳系统在建筑的双层玻璃幕墙之间。三种遮阳构件的示意图如图3－27所示，其中椭圆形表示遮阳构件，长矩形表示围护结构，有太阳的一侧表示户外环境。

图3－27　遮阳构件分布示意图

以浅色遮阳百叶的遮阳效果为例，当其处于外遮阳时，遮阳系数为0．14；当其处于内遮阳时，遮阳系数是0．58；当其处于中间遮阳时，遮阳系数为0．33［136］。三种不同的遮阳方式产生了差异较大的遮阳效果，原因是遮阳构件在吸取或阻挡太阳辐射的同时会散发热量使环境温度升高，玻璃具有“透短留长”的特点，升高温度的空气只有一小部分能传到室内，绝大部分由气流带走。因此，外遮阳的遮阳效果最好，其次是中间遮阳，最后是内遮阳。三种遮阳方式的优缺点见表3－20。

表3－20　不同遮阳方式的优缺点

根据表3－20所示，三种遮阳方式各有利弊，综合考虑遮阳效果、使用维护的便捷程度、成本和未来的应用趋势，本书设定具有中间遮阳的建筑为三级，具有外遮阳的建筑为二级，具有内遮阳的建筑为一级。

综合以上12项细化指标分析结果，得到每一项指标细化的描述和所属的级别，在后期的评价过程中只要参照评价指标的描述，即可对建筑的这一评价指标进行定级，简单便捷，清晰明了，见表3－21。

表3－21　以绿色建筑节能评价为例的指标体系及分类级别

续表3－21