本发明涉及一种可持续性评价方法，尤其是一种既有建筑屋顶绿化可持续性评价方法，属于屋顶绿化的可持续性研究领域。
背景技术：
目前，中国的城镇化进程已经发展到一定的阶段，超大城市及大城市地价普遍呈现出寸地寸金的现象。对此，面对增加城市绿地的命题，屋顶绿化可成为城市扩大绿地面积解决土地不足的有效方式。建筑的屋顶和墙面面积抵消其占地面积或增加几倍，若将其中一部分用做绿化，就可以成倍的增加城市绿化面积。若以成年人每天吸入750克氧气，排除900克二氧化碳为准，则可推算出人均至少要拥有10～15m2森林或25～30m2草坪，才能保持氧气新鲜，如果加上工业、交通的影响，所需绿地量更加大。
屋顶绿化是在非地面上进行的种植方式，除了在屋顶种植外，还有天台、阳台、露台、墙体、地下车库屋顶等特殊空间。可见其适用范围广，有建设的地方就可以做屋顶绿化，发挥城市遗忘空间的作用，节约了建设用地，真正的做到了有限的空间无限的利用，是提高城市绿化率，平衡生态有效补偿措施。
面对城市中存在的大量旧建筑，只要能合理加以屋顶绿化改造，就能大大的降低建筑能耗、提高房屋保温隔热性能、增加城市绿化空间、改善城市环境让城市向更加持续的方向发展。
现阶段中国对新建筑屋顶绿化的设计和施工有所提高，但大多数城市对屋顶绿化的意识不强，并且城市中缺乏绿地的地方正是那些人口密集的老城区，这些地方的旧建筑很多都适合做一定程度的绿化改造。在国外，对既有建筑进行屋面绿化十分普遍，许多城市也意识到对既有建筑进行屋顶绿化的诸多优点，并且潜力巨大，例如，本世纪初，上海的“平改坡”美化了城市，对房屋漏水、隔热起到了一定的作用。然而这项工程耗费巨资，并且对城市生态没有更多的益处，因此也有人提出了“平改绿”。但是在实际推广中却受到了很大的阻力，无论是从观念、认知，还是推广措施、施工技术、养护管理等方面，都存在较多需要改进的地方。通过调研发现，城市中大部分老建筑，也就是既有建筑，都能进行合理的屋顶绿化改造，并且能发挥直观可以感受的好处，存在巨大的潜能。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种既有建筑屋顶绿化可持续性评价方法，该方法不仅能对屋顶绿化的可持续性和环境友好型做出判别，还能对屋顶绿化的的设计与建造向更加节约适用、经济可行的方向指导，使屋顶绿化评价更加科学、实用和适用。
本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种既有建筑屋顶绿化可持续性评价方法，所述方法包括：
以屋顶绿化的理论研究为基础，结合国家和地方规范，通过对大量既有建筑代表性屋顶绿化的深入分析，归纳出既有建筑屋顶绿化的安全性、生态性、功能性、社会性和经济性方面的影响因子，初步构建既有建筑屋顶绿化评价指标库；
根据专家咨询法和主成分分析法，在既有建筑屋顶绿化评价指标库里选取更合适的因子，建立既有建筑屋顶绿化评价指标体系；
根据层次分析法，确定既有建筑屋顶绿化评价指标体系的各个权重；
确定既有建筑屋顶绿化评价依据和等级；
对既有建筑屋顶绿化进行评分，并给出相关建议。
进一步的，所述既有建筑屋顶绿化的评价指标体系分为目标层、准则层和指标层；其中，所述准则层包括安全性评价、生态性评价、功能性评价、社会性评价和经济性评价。
进一步的，所述根据层次分析法，确定既有建筑屋顶绿化评价指标体系的各个权重，并确定既有建筑屋顶绿化评价依据和等级，具体包括：
准则层对于目标层的权重计算；
指标层对于准则层的权重计算；
根据准则层对于目标层的权重以及指标层对于准则层的权重，计算出指标层对目标层的总排序权重；
对指标层中的排序进行一致性检验；
所述准则层对于目标层的权重计算，具体包括：
根据萨蒂标度法，将准则层的安全性评价、生态性评价、功能性评价、社会性评价和经济性评价进行两相比较，得到准则层对于目标层的判断矩阵，记为第一判断矩阵；
计算第一判断矩阵中每一行元素的乘积；
计算第一判断矩阵每一行元素乘积的n次方根；
对第一判断矩阵每一行元素乘积的n次方根进行归一化处理，得到权重向量；
计算第一判断矩阵的最大特征值；
对第一判断矩阵进行一致性检验；
所述指标层对于准则层的权重计算，具体包括：
根据萨蒂标度法，对安全性评价对应指标层的各个评价指标进行两相比较，得到指标层对于安全性评价的判断矩阵，记为第二判断矩阵；
计算第二判断矩阵中每一行元素的乘积；
计算第二判断矩阵每一行元素乘积的n次方根；
对第二判断矩阵每一行元素乘积的n次方根进行归一化处理，得到权重向量；
计算第二判断矩阵的最大特征值；
对第二判断矩阵进行一致性检验；
根据萨蒂标度法，对生态性评价对应指标层的各个评价指标进行两相比较，得到指标层对于生态性评价的判断矩阵，记为第三判断矩阵；
计算第三判断矩阵中每一行元素的乘积；
计算第三判断矩阵每一行元素乘积的n次方根；
对第三判断矩阵每一行元素乘积的n次方根进行归一化处理，得到权重向量；
计算第三判断矩阵的最大特征值；
对第三判断矩阵进行一致性检验；
根据萨蒂标度法，对功能性评价对应指标层的各个评价指标进行两相比较，得到指标层对于功能性评价的判断矩阵，记为第四判断矩阵；
计算第四判断矩阵中每一行元素的乘积；
计算第四判断矩阵每一行元素乘积的n次方根；
对第四判断矩阵每一行元素乘积的n次方根进行归一化处理，得到权重向量；
计算第四判断矩阵的最大特征值；
对第四判断矩阵进行一致性检验；
根据萨蒂标度法，对社会性评价对应指标层的各个评价指标进行两相比较，得到指标层对于社会性评价的判断矩阵，记为第五判断矩阵；
计算第五判断矩阵中每一行元素的乘积；
计算第五判断矩阵每一行元素乘积的n次方根；
对第五判断矩阵每一行元素乘积的n次方根进行归一化处理，得到权重向量；
计算第五判断矩阵的最大特征值；
对第五判断矩阵进行一致性检验；
根据萨蒂标度法，对经济性评价对应指标层的各个评价指标进行两相比较，得到指标层对于经济性评价的判断矩阵，记为第六判断矩阵；
计算第六判断矩阵中每一行元素的乘积；
计算第六判断矩阵每一行元素乘积的n次方根；
对第六判断矩阵每一行元素乘积的n次方根进行归一化处理，得到权重向量；
计算第六判断矩阵的最大特征值；
对第六判断矩阵进行一致性检验。
进一步的，所述判断矩阵的一致性检验，具体包括：
计算判断矩阵的一致性指标，如下式：
其中，λmax为判断矩阵的最大特征值，A为判断矩阵，W为权重列向量Wi为权重向量的第i个分量，n为矩阵阶数；
引入判断矩阵的平均随机一致性指标RI，取CR＝CI/RI；
若CR<0.1，判断矩阵具有满意的一致性，否则，对判断矩阵进行修正，达到满意的一致性为止。
进一步的，所述指标层中排序的一致性检验，具体包括：
根据第一判断矩阵的权重W，指标层单排序一致性指标CI，以及指标层单排序平均随机一致性指标RI，计算和
利用公式计算CR的值；
若CR<0.1，指标层中的排序具有满意的一致性，否则，对指标层中的排序进行修正，达到满意的一致性为止。
进一步的，所述安全性评价，具体为：对屋顶绿化建筑的安全性、屋顶绿化自身结构的稳定性和使用者安全三大评价指标进行评价；其中，所述屋顶绿化建筑建筑的安全性包括屋顶承重性、屋顶防水性和屋顶排水性。
进一步的，所述生态性评价，具体为：对屋顶绿化本身的结构和生态功能发挥现状两大评价指标进行评价；其中，所述屋顶绿化本身的结构包括种植基质环保性和蓄水能力，所述生态功能发挥现状包括植物适应性、植物多样性、植被覆盖度、生物多样性和屋顶绿化植被面积比率。
进一步的，所述功能性评价，具体为：对屋顶绿化的观赏性、游憩性和疗愈性三大评价指标进行评价。
进一步的，所述社会性评价，具体为：以市民对屋顶绿化的认知度、认可度两大评价指标进行评价。
进一步的，所述经济性评价，具体为：对屋顶绿化建设费用、屋顶绿化后期养护管理费用、屋顶绿化产生的节能费用和屋顶绿化产生的直接经济效益四大评价指标进行评价。
本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：
1、本发明方法对已经建成的屋顶绿化建筑进行深入的调研和分析，针对既有建筑这样的特殊建造对象，对影响建造和建成后的各种因子进行评价，深入了解屋顶绿化在建造后长时间内的情况，评价该既有建筑建造的不足，分析既有建筑屋顶绿化中存在的问题以及可改进的措施，使屋顶绿化评价更加科学、实用和适用。
2、本发明方法将既有建筑屋顶绿化的评价指标体系分为目标层、准则层和指标层，其中准则层包括安全性评价、生态性评价、功能性评价、社会性评价和经济性评价，通过计算准则层对于目标层的权重，以及计算指标层对于准则层的权重，并且计算出指标层对目标层的总排序权重，在得到指标层对目标层的总排序权重后，可以确定既有建筑屋顶绿化评价依据和等级，实现对既有建筑屋顶绿化可持续性的深度评价。
附图说明
图1为本发明实施例1的既有建筑屋顶绿化可持续性评价方法的流程图。
图2为本发明实施例1的既有建筑屋顶绿化的评价指标体系结构图。
图3为本发明实施例1的各准则层在总目标中的占比图。
图4为本发明实施例1的各指标层在总目标中的占比图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
屋顶绿化的可持续性是指屋顶绿化的建造过程和建成效果在生态、经济、社会方面都可以长久维持。在城市中心城区建造屋顶绿化主要是在建筑密集的地方增加绿色空间，改善城市生态，同时服务于民，满足城市居民对绿地的向往。
屋顶绿化不同于地面上的绿化形式，它对建造条件与环境有较高要求，对于旧建筑屋顶绿化，限制其建造方式、影响绿化效果的因素很多，包括建筑结构、屋顶形式、绿化建造技术等，涉及生态学、园林学、建筑学、景观学、社会学、经济学等多方面的内容。
本实施例提供了一种既有建筑屋顶绿化可持续性评价方法，该评价方法首先要考虑评价指标体系建立的原则，评价指标体系的确立是评价结果的基础，也决定着评价结果的合理性，制定评价指标建立的原则，对建立合理的评价指标体系，构建科学的评价模型具有指导作用。根据文献研究和既有建筑屋顶绿化的特点，主要包括以下几个原则：
1)科学性原则
评价指标体系的设计必须建立在科学合理的基础上，才能保证评价的正确性和客观性，增加可信度，如实地反映既有建筑屋顶绿化建设的综合情况。评价的理论基础应该与评价对象的特征想贴切，使得评价指标和评价目标一致。本实施例主要以生态学、园林学、景观学和经济学等作为理论基础和依据。
2)系统性原则
屋顶绿化的指标因子有很多，要全面的反应既有建筑屋顶绿化的总体特征，就必须考虑到建早过程中的各因素，避免指标重叠，又要相互关联，组成层次分明的而统一体。
3)可操作性原则
可操作性，一是要求所建构的评价模型易于理解，评价方式容易推广，操作性强，评价结果简单易懂；二是指标选取的资料和数据容易获取，以免使用大量人力物力。
4)开放性原则
开放性是指所建立模型应该是动态的，能够随实际情况提高应变能力，屋顶绿化的标准不是一直不变的，随着新技术和新理念的引进，评价标准应当进行不断完善。
如图1所示，本实施例的既有建筑屋顶绿化可持续性评价方法包括以下步骤：
S1、以屋顶绿化的理论研究为基础，结合国家和地方规范，通过对大量既有建筑代表性屋顶绿化案例的深入分析，归纳出既有建筑屋顶绿化的安全性、生态性、功能性、社会性和经济性方面的影响因子，初步构建既有建筑屋顶绿化评价指标库。
本实施例广州市内广东省实验中学、广州市林业和园林科学研究院、龙洞林场宿舍、广东省建筑设计院、华南理工大学、羊城创意园、翡翠皇冠假日酒店等八处，以及深圳、成都、重庆优秀屋顶绿化案例的深入分析，归纳出既有建筑屋顶绿化的安全性、生态性、功能性、社会性和经济性方面的影响因子，初步构建既有建筑屋顶绿化评价指标库。
S2、根据专家咨询法和主成分分析法，在既有建筑屋顶绿化评价指标库里选取更合适的因子，建立既有建筑屋顶绿化评价指标体系。
本实施例向五位专家、十位相关专业人士进行问卷调查(即专家咨询法)，并结合主成分分析法(针对要评价的案例)，在既有建筑屋顶绿化评价指标库里选取更合适的因子，建立既有建筑屋顶绿化评价指标体系。
本实施例整理的既有建筑屋顶绿化评价指标筛选专家意见如下：
1)首先明确评价对象是对已建成屋顶的评价，还是对施工养护过程的评价。
2)准则层指标不宜太多，其中，屋顶绿化的安全性尤为重要，是一个必选项，研究意图是在缺少绿地的老城区进行绿化，其体现了屋顶绿化在生态方面的功能，由此看屋顶绿化的生态意义占有较高的分值。屋顶绿化的功能除了生态方面，还有观赏、游憩等，可做说明分类出初生态功能以外的功能。此外，由于在既有建筑上进行屋顶绿化改造牵涉到当地居民，其社会影响和经济可行也是较大的影响因素，可具体分析各方面的指标再确定准则层的基本项。
3)建筑安全主要是承重、防水、排水防涝和耐根穿刺四个方面，此外还有屋顶绿化是否稳定、有无防火、有无防雷、是否防滑等会对使用者安全造成影响；
生态性评价包含多个方面，如蜗牛、小鸟、蝴蝶等动物多样性，植物品种的多样性，植物的景观丰富度，植物配置生态效果，工程材料的环保性，截流蓄水的能力。由于种植基质的厚度和环保性对植物的生长产生很大的影响，也希望考虑在内；
屋顶绿化的功能性中可达性概括不全，建议使用游憩性来表达，同时屋顶绿化还有观赏和疗愈等作用，此外屋顶绿化对建筑物能起到保护作用，可提升城市绿化面积，净化空气等，也应适当考虑；
社会性评价是对社会造成的正面或者负面的影响，还是说是类似客户体验的评价效果；
经济性评价除建造成本、养护管理成本、直接经济收入外，建议增加节能减排的效益。
4)请分析蓄水能力和排水能力如何辨析，如何定义各项指标的定义。
屋顶绿化评价的指标体系是由较多相互独立又相互联系和补充、具有层次性的指标构成，这些指标来自于屋顶绿化的理论和规范以及相关技术的总结和归纳。对于指标的筛选，并采用专家咨询法和主成分分析法相结合，以达到合理性的原则。根据专家咨询法，对一般指标体系进行调整，同时需进一步选择内涵丰富的指标，构成既有建筑屋顶绿化的具体指标体系。
评价指标选择应如实反映既有建筑屋顶绿化各方面，指标应繁简适中，不能太多太细太过累赘，也不能过少过简遗漏信息。制定指标选择原则，有助于指导评价指标的筛选和拟定，如下：
1)针对性原则
在选择指标时，要尽量针对屋顶绿化的特点，反应屋顶绿化在既有建筑屋顶建造后的效果，以便评价结果现实、可靠。
2)可量化原则
针对选择的评价指标最好能直接进行量化，或者对定性指标能间接赋值进行量化。
3)符合规范的原则
国家和地方性设计规范是指导屋顶绿化设计的重要准则，也是评价屋顶绿化的重要参考之一，选择的指标也需和设计规范相一致，才能使评价模型具有科学性和可信度。
4)多人参与性原则
既有建筑屋顶绿化评价的特点如下：
1)评价的特殊性
由于条件的限制，与其他绿化相比，既有建筑屋顶绿化的建造脱离了地面，并且是在已有的屋顶上建造，具有很大的特殊性。所以既有屋顶绿化评价指标的建立界定应根据适合既有建筑屋顶的建设方式来进行建立和修订。
2)评价的差异性
不同屋顶绿化类型，侧重点也不一样。例如，花园式屋顶绿化的评价重点除了生态功能以外，更重要的是景观效应、功能效应；而对于更加适合既有建筑屋顶的简单式屋顶绿化来说，其生态效应、安全效应和经济效应更加重要。因此，应该根据不同的屋顶绿化类型的功能和特点，选择关键因素。
3)评价的层次性
可持续性评价是分析各种影响因子对既有建筑屋顶绿化可持续性建设的影响。本实施例应用了层次分析法，对问题条理化、层次化，将复杂的问题按层级分解成若干元素，从高到低，上一层元素支配下一集元素，本研究分为最高层、中间层和最底层，具体为：在较多评价因子的情况下，不能一次性考虑所有因子，将其分成一定的层次，有利于进行综合考虑。在参考国家现有规范和景观综合评价研究的基础上，结合广州市既有建筑屋顶绿化现状，主要分为三个层次：目标层、准侧层、指标层，第一层为总的目标层，即最高层，为可持续性评价；第二层为准则层，即中间层，为生态学评价、安全性评价、功能性评价、社会性评价和经济性评价；第三次层为指标层，即最底层；通过层层分析，最终对总目标层——可持续性进行评价，如图2所示。
准则层的生态学评价、安全性评价、功能性评价、社会性评价和经济性评价，具体如下：
A、安全性评价
安全性是建造屋顶绿化最关键的基础，是其推广考虑的首要问题。安全性评价主要针对屋顶绿化建筑的安全性、屋顶绿化自身结构的稳定性和使用者安全三大评价指标进行评价：1)屋顶绿化对建筑的安全性主要是屋顶承重性、屋顶防水性、屋顶排水性，这些因素影响建筑的寿命和建筑整体的安全；2)屋顶绿化自身构造的稳定，是屋顶绿化寿命的基础，影响植被生长和景观效果；3)使用者安全性主要判断依据是设施小品的体量安全性、屋面是否有护栏、是否防雷、屋面是否防滑等基本安全措施。
B、生态性评价
生态性评价主要是从屋顶绿化降低社会能耗、缓解热岛效应出发，体现在对屋顶绿化本身的结构和生态功能发挥现状两大评价指标进行评价。
屋顶绿化的结构主要从种植基质环保性、蓄水能力两个方面进行判断：1)种植基质环保性，包括种植基质是否排水通畅、表土是否板结、基质是否轻质、基质耐用度、容重适中等判断标准；2)蓄水能力，包括基质蓄水能力、种植容器蓄水能力，以及其他雨水回收能力等。
生态功能发挥主要通过屋顶植物群落来表达：1)植物适应性，即选取植物对屋顶环境的是否具有耐性和抗性，在屋顶环境中生长是否健康；2)植物多样性，反应所使用屋顶绿化植被是单一还是丰富；3)植被覆盖度，反应的是植物在单位面积内生长的茂密程度；4)生物多样性，良好的绿地环境会吸引蜗牛、小鸟、蝴蝶等有益小动物的栖息，为它们提供一定的生存环境；5)屋顶绿化植被面积比率，绿化区域面积比率，相同条件下，绿化面积越大，生态性功能越强。
生态性评价可以为有效的屋顶绿化建造模式提供有利参考。
C、功能性评价
屋顶绿化从最开始为了休闲娱乐的“屋顶花园”到现在更为推广的“生态屋顶”，功能从美学的、装饰的，转而为生态的、适用的。在既有建筑上进行屋顶绿化建造时，要充分考虑其功能选择，因为荷载的限制，大部分屋顶只能种植简单式屋顶绿化和简单的屋顶菜园，因此功能倾向于上一条讲到的生态性方面，但是除此之外，具有观赏性、游憩性和疗愈性的屋顶绿化同样可以在简单式屋顶绿化上进行。因此功能性评价是对除去生态功能以外的功能进行评价，主要从屋顶绿化的观赏性、游憩性、疗愈性三大评价指标考虑。
观赏性是指屋顶绿化在感官上的完整度，植被的综合视觉效果；游憩性指屋顶绿化是否有游憩园路；疗愈性是指，屋顶绿化是否有给人操作的机会，例如屋顶菜园让使用者参与种植和收获的过程。
D、社会性评价
人在塑造环境时，环境也对人产生影响。屋顶绿化的建造不仅是设计师的智慧、领导者的功绩，更是市民的价值取向，屋顶绿化需要得到市民的认可才能有效的进行推广。因此社会性评价主要是市民对屋顶绿化的认知度、认可度两大评价指标进行评价。目的是了解市民对建造屋顶绿化的选择的倾向性及意见。
E、经济性评价
屋顶绿化是一种可选择性绿化形式，建造费用多少的是影响其推广的重要因素，本次研究主要针对直接产生的经济进行评价，包括四大评价指标：屋顶绿化建设费用、屋顶绿化后期养护管理费用、屋顶绿化产生的节能费用和屋顶绿化产生的直接经济效益。对潜在的经济效益，因为同时涉及生态效益和功能效益等因素，为避免重复评估，在经济性评价中不予过多讨论。
上述的评价指标如下表1所示，A代表目标层，B代表准则层，U代表指标层，共五个准则层和二十一个指标层。
表1既有建筑屋顶绿化可持续性评价指标体系层次结构
如下表2所示，根据萨蒂(Saaty)制定的1-9标度两相比较法，通过五位专家和十位业内人士对准则层和指标层进行判断。
表2萨蒂制定的标度原则
S3、根据层次分析法，确定既有建筑屋顶绿化评价指标体系的各个权重，并确定既有建筑屋顶绿化评价依据和等级。
本实施例的准则层对于目标层的权重计算，具体包括：
1)根据萨蒂标度法，将准则层的安全性评价、生态性评价、功能性评价、社会性评价和经济性评价进行两相比较，得到准则层对于目标层的判断矩阵，记为第一判断矩阵，如下表3所示。
表3准则层对于目标层的判断矩阵
2)计算第一判断矩阵中每一行元素的乘积。
利用公式计算第一判断矩阵中每一行元素的乘积Mi：
M1＝1×2×5×5×5＝250.000
M2＝1/2×1×5×4×3＝30.000
M3＝1/5×1/5×1×1×1/3＝0.013
M4＝1/5×1/4×1×1×2＝0.100
M5＝1/5×1/3×3×1/2×1/0.100
3)计算第一判断矩阵每一行元素乘积的n次方根。
利用公式计算Mi的n次方根
4)对第一判断矩阵每一行元素乘积的n次方根进行归一化处理，得到权重向量。
利用公式对进行归一化处理，即得到权重向量Wi：
5)计算第一判断矩阵的最大特征值
算得：
AW1＝1×0.452+2×0.296+5×0.063+5×0.095+5×0.095＝1.211
AW2＝1/2×0.452+1×0.296+5×0.063+4×0.095+3×0.095＝1.502
AW3＝1/5×0.452+1/5×0.296+1×0.063+1×0.095+1/3×0.095＝0.339
AW4＝1/5×0.452+1/4×0.296+1×0.063+1×0.095+2×0.095＝0.446
AW5＝1/5×0.452+1/3×0.296+3×0.063+1/2×0.095+1×0.095＝0.521
利用公式计算第一判断矩阵的最大特征值λmax：
6)对第一判断矩阵进行一致性检验
计算判断矩阵的一致性指标，如下式：
其中，A为判断矩阵，W为权重列向量Wi为权重向量的第i个分量，n为矩阵阶数；
通过上式计算得到，
引入判断矩阵的平均随机一致性指标RI，平均随机一致性指标RI如下表4所示，取CR＝CI/RI，即
表4平均随机一致性指标RI
若CR<0.1，判断矩阵具有满意的一致性，否则，对判断矩阵进行修正，达到满意的一致性为止，本实施例的CR＝0.065，因此具有满意的一致性。
计算得到既有建筑屋顶绿化的第一判断矩阵和准则层对于目标层的权重如下表5所示。
表5第一判断矩阵和准则层对于目标层的权重
本实施例的指标层对于准则层的权重计算，具体包括：
1)采用上述的计算方法，得到指标层对于安全性评价的判断矩阵以及指标层对于安全性评价的权重，将指标层对于安全性评价的判断矩阵记为第二判断矩阵，第二判断矩阵和指标层对于安全性评价的权重如下表6所示。
表6第二判断矩阵和指标层对于安全性评价的权重
2)采用上述的计算方法，得到指标层对于生态性评价的判断矩阵以及指标层对于安全性评价的权重，将指标层对于生态性评价的判断矩阵记为第三判断矩阵，第三判断矩阵和指标层对于生态性评价的权重如下表7所示。
表7第三判断矩阵和指标层对于生态性评价的权重
3)采用上述的计算方法，得到指标层对于功能性评价的判断矩阵以及指标层对于安全性评价的权重，将指标层对于功能性评价的判断矩阵记为第四判断矩阵，第四判断矩阵和指标层对于功能性评价的权重如下表8所示。
表8第四判断矩阵和指标层对于功能性评价的权重
4)采用上述的计算方法，得到指标层对于社会性评价的判断矩阵以及指标层对于安全性评价的权重，将指标层对于社会性评价的判断矩阵记为第五判断矩阵，第五判断矩阵和指标层对于社会性评价的权重如下表9所示。
表9第五判断矩阵和指标层对于社会性评价的权重
5)采用上述的计算方法，得到指标层对于经济性评价的判断矩阵以及指标层对于安全性评价的权重，将指标层对于经济性评价的判断矩阵记为第六判断矩阵，第六判断矩阵和指标层对于经济性评价的权重如下表10所示。
表10第六判断矩阵和指标层对于经济性评价的权重
在得到准则层对于目标层的权重以及指标层对于准则层的权重后，利用公式计算出指标层对目标层的总排序权重，如下表11所示，各准则层的在总目标中的占比如图3所示，各指标层在总目标中的占比如图4所示。
表11既有建筑屋顶绿化评价指标总权重表
通过上述计算得，准则层安全性、生态性、功能性、社会性、经济性五项因素的权重为：
W＝(0.444,0.291,0.065,0.100,0.100)
指标层单排序一致性指标为：
CI＝(0.019,0.065,0.052,0.000,0.064)T
指标层但排序的平均随机一致性指标为：
RI＝(1.12,1.41,0.58,0.00,0.58,0.90)T
所以，
由公式得出符合CR<0.1，指标层中排序具有满意的一致性，可以对既有建筑屋顶绿化进行评价。
确定既有建筑屋顶绿化评价依据和等级，如下：
1)既有建筑屋顶绿化评价依据
为了对既有建筑屋顶绿化展开评价，除了建立综合评价体系之外，还要制定各评价指标的评价标准，由于目前对屋顶绿化的评价较少，本研究在对等级划分时主要参考与园林景观相关的其他领域的研究。主要的等级划分依据有：
A、国家和地方现有屋顶绿化相关标准和法规
依据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)、《种植屋面工程技术规程》(JGJ 155-2013)、《屋面工程技术规范》(GB50345-2012)、《屋顶绿化技术规范(广州)》(DB440100T 111-2007)等相关标准和规范，将规范中对屋顶绿化建造的标准作为评价的重要依据。
B、实地调研
在理论指导下，屋顶绿化有基本的建造方法，但是针对于不同地区、不同建筑，以及市民的不同要求，每个屋顶绿化都有其特殊性，例如植物、基质。特别是对于既有建筑这样的对象，通过大量调研才能总结其特殊的评价标准。
C、资料借鉴
借鉴《绿色建筑评价体系的研究》、《屋顶绿化综合评价模型的建立和应用研究》、《背景居住区室外园林景观评价指标体系初探》。
D、专家咨询
借助从事屋顶绿化设计和建造相关行业多年的研究员和工程师的经验之谈，有针对性的研究屋顶绿化中的关键要点。
2)建立既有建筑屋顶绿化评价等级及指标评分标准
将既有建筑屋顶绿化评价等级划分为四个，分别是等级Ⅰ(优)、等级Ⅱ(良)、等级Ⅲ(中)、等级Ⅳ(差)。各自相应的评价得分如下表12所示。
表12评价得分与评价结果对照表
2.1)安全性评价各指标评分办法
安全性评价包括屋顶承重性、屋顶防水性、屋顶排水性、绿化结构层稳定性、人员使用安全性五项评价指标。
2.1.1)屋顶承重性
根据《种植屋面工程技术规程》(JGJ 155-2013)，强制性条文要求，既有建筑在做屋顶绿化前必须对原始结构进行鉴定。根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009)规定，不上人屋面活荷载标准值为50kg/m2，上人屋面活荷载的标准值为200kg/m2。简单式种植屋面荷载不应小于1.0kN/m2，花园式种植屋面荷载不应小于3.0kN/m2。荷载计算时应该在种植土在饱和水状态下，也包括植物生长期可能增加的荷载。分析得知一般既有建筑屋面只适合做荷载相对轻的简单式屋顶绿化。该指标为定性指标，根据实际调研和专家意见，得出如下表13所示的评价分级标准。
表13既有建筑屋顶绿化屋顶承重性评价分级标准
2.1.2)屋顶防水性
屋顶绿化防水性是根据种植植物的特性从防水等级和防水材料上进行评分，按照《种植屋面工程技术规程》(JGJ 155-2013)要求，种植屋面应该满足一级防水等级，并且必须至少设置一道耐根穿刺性能的防水材料。对于既有建筑，首先是对屋面原有的防水层进行有效性判定或测定，有效的则按规范再加一层耐根穿刺防水层。无效则要对原有的防水层拆除重做。
但是在实际调研中发现，部分简单式屋顶绿化采用的植被根系柔弱，不会对防水层产生破坏，加之耐穿刺防水层成本较高，所以在评价时应根据植被性质选择性选择合理的防水系统。该指标为定性指标，根据实际调研和专家意见，得出如下表14所示的评价分级标准。
表14既有建筑屋顶绿化屋顶防水性评价分级标准
2.1.3)屋顶排水性
美国生态绿色建筑LEED评价体系中规定，在对场地进行规划设计，应该促进雨水渗透保持自然雨水流动，使用可透水石块露面以最大限度减少不透水地面的面积。我国《绿色建筑评价标准》(GB50378-2006)在排水方面也规定，需设计合理的排水系统，保证暴雨1小时内排完雨水，并在排水口设置过滤结构。
良好的排水系统有助于植物健康的生长，减轻屋顶压力。在排水性评价时，主要结合当地情况，根据排水方式、排水沟、排水孔、防堵装置、排水板等排水系统的设计以及现状排水情况判断排水系统的合理性。该指标为定性指标，根据实际调研和专家意见，得出如下表15所示的评价分级标准。
表15既有建筑屋顶绿化屋顶排水性评价分级标准
2.1.4)绿化构造层稳定性
屋顶绿化构造层稳定性包括构造层设计合理性、结构稳定性、使用工程材料耐久性、能经受风吹雨打，并且无强穿刺性根系植物，如竹类、芦苇、偃麦子草等。该指标为定性指标，根据实际调研和专家意见，得出如下表16所示的评价分级标准。
表16既有建筑屋顶绿化绿化构造层稳定性性评价分级标准
2.1.5)使用安全性
使用者安全包括防护安全和农药安全。屋顶绿化应做好安全防护措施，设施小品支撑牢固，防止构件老化造成高空坠物，屋面设置护栏、防雷、防滑装置，乔木好、灌木、花盆与墙边保持一定距离，以免对流天气造成坠落；农药安全，是指植物病虫害以生物防治为主，禁止使用高毒性农药。该指标为定性指标，根据实际调研和专家意见，得出如下表17所示的评价分级标准。
表17既有建筑屋顶绿化人员使用安全性评价分级标准
2.2)生态性评价各指标评分办法
屋顶绿化生态性评价指标包括：植物适应性、植被多样性、植被覆盖度、生物多样性、屋顶绿化植被面积比率、种植基质环保性、蓄水能力七个方面。
2.2.1)植物适应性
考虑到屋顶的特殊性和安全要求，应选择耐旱、耐贫瘠、生长缓慢、方便维护的植物。植物适应性是指某种植物被种植到屋顶上后的的生长状态，包括植物健康状况、有无病虫害、根茎冠幅和陆地上生长比较等，该指标为定性指标，根据实际调研和专家意见，得出如下表18所示的评价分级标准。
表18既有建筑屋顶绿化植物适应性评价分级标准
2.2.2)植物多样性
植被多样性是指在屋顶环境条件下，尽可能丰富植物种类，但是禁止使用入侵物种，适宜的植物多样性可以更好的发挥屋顶绿化的生态效益。该指标为定量指标，根据文献、实际调研和专家意见，得出如下表19所示的评价分级标准。
表19既有建筑屋顶绿化植物多样性评价分级标准
2.2.3)植被覆盖度
植被盖度反应了植被生长的稀疏程度，针对既有建筑屋顶绿化形式常采用简单式屋顶绿化，本条评价主要针对简单式屋顶绿化。同时参考草坪盖度达到80％为成坪标准，该指标为定量指标，根据文献、实际调研和专家意见，得出如下表20所示的评价分级标准。
表20既有建筑屋顶绿化植被覆盖度评价分级标准
2.2.4)生物多样性
屋顶绿化可以为部分动物例如鸟类、蝴蝶、蜜蜂提供良好的栖息地和食物，瑞士科学家研究发现设计得当的屋顶绿化能为不同类型的鸟类高达254种甲虫提供栖息地。该指标为定性指标，根据实际调研和专家意见，得出如下表21所示的评价分级标准。
表21既有建筑屋顶绿化生物多样性评价分级标准
2.2.5)屋顶绿化种植面积比率
屋顶绿化种植面积占比是指屋顶上绿化面积占屋顶总面积的大小。美国LEED评价体系中规定，将屋顶面积的50％设计成屋顶绿化，并保证植被占屋面中面积的75％。根据《种植屋面工程技术规程》(JGJ 155-2013)规定简单式绿化屋顶面积占屋顶总面积应该≥80％，绿化种植面积占绿化屋顶面积≥90％。《粤建城〔2015广东省立体绿化技术指引-s》中也建议简单式屋顶绿化绿化屋顶面积占屋顶总面积的≥80％，绿化种植面积占绿化屋顶面积≥85％。
该指标为定量指标，综合考虑各类型条例对顶，根据调研，同时咨询相关专家，确定屋顶绿化种植面积比率分级评价办法，得出如下表22所示的评价分级标准。
表22既有建筑屋顶绿化生物多样性评价分级标准
2.2.6)种植基质环保性
屋顶绿化种植基质不宜采用自然土壤，应该根据种植植物的特殊性，选择适宜的基质配方和基质厚度，基本原则使选用成分多样、不板结、排水好、寿命长、容重中、闹冲刷、养分足的基质。该指标为定性指标，根据实际调研和专家意见，得出如下表23所示的评价分级标准。
表23既有建筑屋顶绿化种植基质环保性评价分级标准
2.2.7)蓄水能力
屋顶绿化的蓄水能力主要来至于植被层植物蓄水、种植层基质蓄水、蓄水容器蓄水，有效的蓄水设计可以缓解降雨时的径流峰值，同时为植物储蓄平时的生长用水。该指标为定性指标，根据实际调研和专家意见，得出如下表24所示的评价分级标准。
表24既有建筑屋顶绿化蓄水能力评价分级标准
2.3)功能性评价各指标评分办法
功能性评价是对除去屋顶绿化生态功能以外的功能进行评价。主要包括光赏性、游憩性和疗愈性三个方面。
2.3.1)观赏性
观赏性包括三个方面：第一，屋顶绿化与周边建筑的协调性，不能有突兀感；第二，植物季相、色相丰富，层次丰富；第三，绿化区域完整度高，其评价分级标准如下表25所示。
表25既有建筑屋顶绿化观赏性评价分级标准
2.3.2)游憩性
游憩性是指屋顶绿化空间的可达性和停留性，反映了屋顶绿化是否有景可观，观赏者是否容易接触，其评价分级标准如下表26所示。
表26既有建筑屋顶绿化游憩性评价分级标准
2.3.3)疗愈性
屋顶绿化在一定程度上弥补城市绿化空间不足，局调查，居民建造屋顶绿化在一定程度上是为了平时休闲和载种的过程。疗愈性是指屋顶绿化有没有制造参与过程给使用者，并使其心情愉悦，其评价分级标准如下表27所示。
表27既有建筑屋顶绿化疗愈性评价分级标准
2.4)社会性评价各指标评分办法
社会性评价是指市民对屋顶绿化的认知度和认可度，反应屋顶绿化的推广程度以及市民的价值取向问题，这部分主要通过访谈记录的形式进行调查。
2.4.1)市民认知度
市民对屋顶绿化的认知度，是了解普通居民对屋顶绿化的定义、类型、功能、基本建造方法等的了解情况，其评价分级标准如下表28所示。
表28既有建筑屋顶绿化市民认知度评价分级标准
2.4.2)市民认可度
市民认可度是市民对屋顶绿化的基本看法、接受程度等使用满意情况，其评价分级标准如下表29所示。
表29既有建筑屋顶绿化市民认可度评价分级标准
2.5)经济性评价各指标评分办法
经济性评价指标包括建设费用、养护费用、节能费用及供应食材节省费用。此项评价是在调研结果的基础上，计算出不同类型屋顶绿建造和管理费用，作为评价等级的标准。
2.5.1)建设费用
建设费用为屋顶绿从设计到施工完毕的所有的费用，以平方米计算。评价中数据的来源使依据市面上普通屋顶绿化的建造成本而定，其评价分级标准如下表30所示。
表30既有建筑屋顶绿化建设费用评价分级标准
2.5.2)养护费用
屋顶绿化的养护费用的评价等级是依据养护的频率进行判断，其评价分级标准如下表31所示。
表31既有建筑屋顶绿化维护费用评价分级标准
2.5.3)节能费用
节能费用主要指使用降低空调使用度节约下来的费用，依据上海市农业科学院研究对轻型屋顶绿化技术节能降耗的定量分析可知，70万m2屋顶绿化在100天内减少8750万度电量的使用，每平方米每天可节约1.25元用电成本，其评价分级标准如下表32所示。
表32既有建筑屋顶绿化节能费用评价分级标准
2.5.4)直接经济收入
供应食材节省的费用是指，部分屋顶被用作小型菜场，这种情况下产生的经济效益，数据来源为调研中对屋顶菜园普遍满意的收获，以及实际收获的蔬菜节约费用的综合，其评价分级标准如下表33所示。
表33既有建筑屋顶绿化直接经济收入评价分级标准
S4、对既有建筑屋顶绿化进行评分，并给出相关建议。
本实施例以广州市林业和园林科学研究院屋顶绿化为例，其评分结果如下表34所示，其准则层评价结果如下表35所示。
表34广州市林业和园林科学研究院屋顶绿化评分结果
表35广州市林业和园林科学研究院屋顶绿化准则层评价结果
可以看到，广州市林业和园林科学研究院屋顶绿化的生态性评价和社会性评价较高，为Ⅰ级，安全性评价和经济性评价较低为Ⅲ级，其产生这样结果的主要原因为：1)由于专业优势，被调查人员对屋顶绿化的认知度和认可度较高，对植物的种植和养护效果较好，能达到较好的生态效果，并且设置了雨水回收系统；2)在安全性方面，由于建筑建成年代较早，且结构单薄，存在一定的危险性，并且在植物方面选择了强根系的竹类，对屋顶绿化构造层稳定性产生不良影响；3)在经济性评价方面，采用了先进的灌溉方式和驱虫方式，造成一定的经费，但是能在一定程度上节约水资源。
基于上述评分结果，可以从屋顶绿化设计造型创新、植物选择与配置、种植容器选择、屋顶排水、养护管理这五个方面提出易操作实施、简单实用的参考性建议。
上述实施例对屋顶绿化的发展趋势、理论和建造方法进行了系统的研究，建立了既有建筑屋顶绿化可持续评价理论框架。主要有以下结论：
1)从国内外屋顶绿化发展脉络总结出屋顶绿化有从权贵到普通、从美观到生态、从随机带规划、从高费用到公益性，这样的发展趋势，以此确定综合的评价的原则为可持续性的、对城市环境友好的屋顶绿化。
2)影响既有建筑屋顶绿化的因素很多，根据指导原则，最主要的是安全性和生态性，兼顾功能性、社会性和经济性共五个目标。
3)根据案例和评价目标，获得对既有建筑屋顶绿化评价的指标因素为：屋顶承重性、屋防水性、屋顶排水性、绿化构造层稳定性、人员使用安全性、植物适应性、植被多样性、植物覆盖度、生物多样性、绿化场地面积比率、种植基质环保性、蓄水能力、观赏性、游憩性、疗愈性、市民认知度、市民认可度、建设费用、养护管理费用、节能费用、直接经济收入，共二十一个指标，建立评价指标体系。
4)采用层次分析法、专家咨询法、主成分分析法和统计分析法，对建立的屋顶绿化初步评价体系进行筛选、修正，最终确定了相应的评价等级和分值。
以上所述，仅为本发明专利优选的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明专利构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。