一般地，在對建筑系統(tǒng)的環(huán)境性能[1]進(jìn)行深入研究（如評價）之前，首先必須確定和表達(dá)這個被研究建筑系統(tǒng)的環(huán)境性能，這個過程就稱作建筑系統(tǒng)環(huán)境性能模擬。這就是說，建筑系統(tǒng)環(huán)境性能模擬是建筑系統(tǒng)環(huán)境性能研究的基礎(chǔ)，因此選用一個好的模擬方法可以起到事半功倍的效果。
1 模擬方法分析
1.1 清單式模擬和集成式模擬
同任何事物一樣，環(huán)境性能的模擬方法也經(jīng)歷了一個由簡單到復(fù)雜的發(fā)展過程，即由最初的清單式模擬向集成式模擬轉(zhuǎn)變。
（1）清單式模擬方法
清單式模擬方法是指對被研究對象的各類環(huán)境影響分別進(jìn)行模擬，其結(jié)果為一系列環(huán)境影響的列表，故被稱作為清單式模擬。清單式模擬方法的步驟簡單，計算方便，不需進(jìn)行各類環(huán)境影響的集成，因此其模擬結(jié)果的誤差較小。但在實際工作中，由于各類環(huán)境影響的危害性質(zhì)都大不相同，因此清單式模擬方法的使用范圍受到了很大限制，只能應(yīng)用于一些簡單的模擬研究中。
（2）集成式模擬方法
對于不同的研究對象，在其全壽命周期中，環(huán)境影響的種類和危害的程度都會不同，因此，當(dāng)對環(huán)境性能進(jìn)行某些研究時（如環(huán)境性能評價和優(yōu)化），則必須首先應(yīng)用一定的方法將被研究對象的所有環(huán)境影響集合成一個整體的環(huán)境性能指數(shù)，然后才能繼續(xù)進(jìn)行下一步的研究[3]。這就是集成式模擬方法。集成式模擬方法的適用范圍廣，模擬結(jié)果簡單，但由于其計算過程復(fù)雜，需要進(jìn)行環(huán)境影響的集成，因此可能出現(xiàn)較大的誤差。
為清單式模擬方法和集成式模擬方法的比較。在現(xiàn)階段的建筑系統(tǒng)環(huán)境性能模擬研究中，根據(jù)模擬目的的不同，采用的模擬方法也不同，例如，在建筑系統(tǒng)環(huán)境性能評價中，一般采用集成式模擬方法對建筑系統(tǒng)環(huán)境性能進(jìn)行模擬。
1.2 集成式模擬的量化方法
在集成式模擬進(jìn)行集成前，需要將各類環(huán)境影響進(jìn)行量化。常用的量化方法有以下兩種：基準(zhǔn)比較法和直接量化法。
（1）基準(zhǔn)比較法
基準(zhǔn)比較法首先將環(huán)境性能分為幾個大類，每個大類又分為多個子項，每個子項分別制定一個或一系列基準(zhǔn)，然后根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)對各個子項的表現(xiàn)進(jìn)行打分，將各大類中每個子項的得分累加，得出各大類的總分，最后，根據(jù)一定的權(quán)重系數(shù)對各大類的得分進(jìn)行集成。由于環(huán)境性能的子項一般都比較多，且現(xiàn)階段基礎(chǔ)研究資料非常匱乏，使得各子項之間的相對重要性很難科學(xué)地確定，因此很多時候開發(fā)者只好根據(jù)自己的主觀進(jìn)行，這就導(dǎo)致基準(zhǔn)比較法存在著較大的誤差。例如，在LEED 中，新建筑的能耗降低20%，可以得到2 個分值，而采用當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的建筑材料，也同樣可得到2 個分值[5]。但是，如果從對環(huán)境危害的后果來看，這兩項的得分應(yīng)該有較大的差別。另外，在基準(zhǔn)比較法中經(jīng)常采用定性的概念，如當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的建筑材料等，這又可能給模擬結(jié)果帶來較大的誤差。
（2）直接量化法
環(huán)境性能集成式模擬采用的另外一種量化方法為直接量化法，如荷蘭環(huán)境影響評價體系Eco-indicator[7]中采用的量化方法。與基于基準(zhǔn)的量化方法不同，直接量化法首先根據(jù)一定原則將被研究對象的環(huán)境影響進(jìn)行分類，并確定各分類的基本單位量，最后，根據(jù)這些基本單位量對各分類的環(huán)境影響進(jìn)行直接量化。由于各分類的基本單位量不同，因此在隨后的集成中，存在著較大的困難。例如，在Eco-indicator 中按危害對象的不同將環(huán)境影響分為對人類健康的危害、對生態(tài)環(huán)境的危害和對自然資源的危害三大類，各類的基本單位量分別為DALYs（Disability-Adjusted LifeYears）、PAF（Potentially Affected Fraction of species）和EER（Effort of Extracting Resources），由于這三類基本單位量的性質(zhì)根本不同，因此Eco-indicator 最后只好又采用分類與基準(zhǔn)進(jìn)行比較的方法對結(jié)果進(jìn)行分析。
2 本文提出的模擬方法
2.1 主要思路
通過以上對建筑系統(tǒng)環(huán)境性能模擬方法的分析，并借鑒Eco-indicator 中環(huán)境性能的量化過程，本文提出了一種新的建筑系統(tǒng)環(huán)境性能模擬方法——直接集成模擬法。與Eco-indicator 中的模擬方法不同，該方法不僅確定了各分類的基本單位量，而且還確定了各分類基本單位量的當(dāng)量值。新方法的主要思路如下：
（1）首先對建筑系統(tǒng)的環(huán)境影響進(jìn)行分類，確定各分類的基本單位量；
（2）定義一個建筑系統(tǒng)環(huán)境影響公共基本單位，確定出各分類基本單位量對這個公共基本單位的當(dāng)量值；
（3）最后根據(jù)各自的當(dāng)量值對各分類進(jìn)行模擬。
由于各分類全部采用公共基本單位，因此最后的模擬結(jié)果可以直接進(jìn)行集成。
2.2 新方法的優(yōu)點
與現(xiàn)階段建筑系統(tǒng)環(huán)境性能評價體系采用的模擬方法相比，本文提出的直接集成模擬方法具有以下優(yōu)點：
（1）誤差大幅減少
在本文提出的直接集成模擬方法中，只需對各大類環(huán)境影響的相對重要性進(jìn)行確定，因此可以采用比較科學(xué)的多因素決策方法[8]，這樣就明顯地減少了模擬過程中出現(xiàn)的系統(tǒng)誤差。
（2）過程簡單，更適合采用計算機(jī)處理
采用本文提出的直接集成模擬法，需要輸入的各項參數(shù)大大減少，因此適宜于采用計算機(jī)進(jìn)行處理，這樣就大大降低了使用過程的復(fù)雜程度，且有利于進(jìn)行全過程的研究。
（3）結(jié)果具有實際含義，易于理解
直接集成模擬法定義了一個具有實際含義的環(huán)境影響公共單位，這就使得模擬結(jié)果易于理解，還可以使得不同類型的建筑系統(tǒng)可以直接進(jìn)行環(huán)境性能比較。
（4）有利于推廣
與采用基準(zhǔn)比較法的集成方法相比，各國和地區(qū)使用時只需對方法中應(yīng)用的統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫進(jìn)行調(diào)整，而不再需要重新進(jìn)行基礎(chǔ)研究，且需調(diào)整的項目非常少。
（5）有利于后續(xù)工作的開展
直接集成模擬法的結(jié)果為定量結(jié)果，與定性的結(jié)果相比，它更適宜于后續(xù)工作的開展，如評價等。
1 模擬方法分析
1.1 清單式模擬和集成式模擬
同任何事物一樣，環(huán)境性能的模擬方法也經(jīng)歷了一個由簡單到復(fù)雜的發(fā)展過程，即由最初的清單式模擬向集成式模擬轉(zhuǎn)變。
（1）清單式模擬方法
清單式模擬方法是指對被研究對象的各類環(huán)境影響分別進(jìn)行模擬，其結(jié)果為一系列環(huán)境影響的列表，故被稱作為清單式模擬。清單式模擬方法的步驟簡單，計算方便，不需進(jìn)行各類環(huán)境影響的集成，因此其模擬結(jié)果的誤差較小。但在實際工作中，由于各類環(huán)境影響的危害性質(zhì)都大不相同，因此清單式模擬方法的使用范圍受到了很大限制，只能應(yīng)用于一些簡單的模擬研究中。
（2）集成式模擬方法
對于不同的研究對象，在其全壽命周期中，環(huán)境影響的種類和危害的程度都會不同，因此，當(dāng)對環(huán)境性能進(jìn)行某些研究時（如環(huán)境性能評價和優(yōu)化），則必須首先應(yīng)用一定的方法將被研究對象的所有環(huán)境影響集合成一個整體的環(huán)境性能指數(shù)，然后才能繼續(xù)進(jìn)行下一步的研究[3]。這就是集成式模擬方法。集成式模擬方法的適用范圍廣，模擬結(jié)果簡單，但由于其計算過程復(fù)雜，需要進(jìn)行環(huán)境影響的集成，因此可能出現(xiàn)較大的誤差。
為清單式模擬方法和集成式模擬方法的比較。在現(xiàn)階段的建筑系統(tǒng)環(huán)境性能模擬研究中，根據(jù)模擬目的的不同，采用的模擬方法也不同，例如，在建筑系統(tǒng)環(huán)境性能評價中，一般采用集成式模擬方法對建筑系統(tǒng)環(huán)境性能進(jìn)行模擬。
1.2 集成式模擬的量化方法
在集成式模擬進(jìn)行集成前，需要將各類環(huán)境影響進(jìn)行量化。常用的量化方法有以下兩種：基準(zhǔn)比較法和直接量化法。
（1）基準(zhǔn)比較法
基準(zhǔn)比較法首先將環(huán)境性能分為幾個大類，每個大類又分為多個子項，每個子項分別制定一個或一系列基準(zhǔn)，然后根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)對各個子項的表現(xiàn)進(jìn)行打分，將各大類中每個子項的得分累加，得出各大類的總分，最后，根據(jù)一定的權(quán)重系數(shù)對各大類的得分進(jìn)行集成。由于環(huán)境性能的子項一般都比較多，且現(xiàn)階段基礎(chǔ)研究資料非常匱乏，使得各子項之間的相對重要性很難科學(xué)地確定，因此很多時候開發(fā)者只好根據(jù)自己的主觀進(jìn)行，這就導(dǎo)致基準(zhǔn)比較法存在著較大的誤差。例如，在LEED 中，新建筑的能耗降低20%，可以得到2 個分值，而采用當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的建筑材料，也同樣可得到2 個分值[5]。但是，如果從對環(huán)境危害的后果來看，這兩項的得分應(yīng)該有較大的差別。另外，在基準(zhǔn)比較法中經(jīng)常采用定性的概念，如當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的建筑材料等，這又可能給模擬結(jié)果帶來較大的誤差。
（2）直接量化法
環(huán)境性能集成式模擬采用的另外一種量化方法為直接量化法，如荷蘭環(huán)境影響評價體系Eco-indicator[7]中采用的量化方法。與基于基準(zhǔn)的量化方法不同，直接量化法首先根據(jù)一定原則將被研究對象的環(huán)境影響進(jìn)行分類，并確定各分類的基本單位量，最后，根據(jù)這些基本單位量對各分類的環(huán)境影響進(jìn)行直接量化。由于各分類的基本單位量不同，因此在隨后的集成中，存在著較大的困難。例如，在Eco-indicator 中按危害對象的不同將環(huán)境影響分為對人類健康的危害、對生態(tài)環(huán)境的危害和對自然資源的危害三大類，各類的基本單位量分別為DALYs（Disability-Adjusted LifeYears）、PAF（Potentially Affected Fraction of species）和EER（Effort of Extracting Resources），由于這三類基本單位量的性質(zhì)根本不同，因此Eco-indicator 最后只好又采用分類與基準(zhǔn)進(jìn)行比較的方法對結(jié)果進(jìn)行分析。
2 本文提出的模擬方法
2.1 主要思路
通過以上對建筑系統(tǒng)環(huán)境性能模擬方法的分析，并借鑒Eco-indicator 中環(huán)境性能的量化過程，本文提出了一種新的建筑系統(tǒng)環(huán)境性能模擬方法——直接集成模擬法。與Eco-indicator 中的模擬方法不同，該方法不僅確定了各分類的基本單位量，而且還確定了各分類基本單位量的當(dāng)量值。新方法的主要思路如下：
（1）首先對建筑系統(tǒng)的環(huán)境影響進(jìn)行分類，確定各分類的基本單位量；
（2）定義一個建筑系統(tǒng)環(huán)境影響公共基本單位，確定出各分類基本單位量對這個公共基本單位的當(dāng)量值；
（3）最后根據(jù)各自的當(dāng)量值對各分類進(jìn)行模擬。
由于各分類全部采用公共基本單位，因此最后的模擬結(jié)果可以直接進(jìn)行集成。
2.2 新方法的優(yōu)點
與現(xiàn)階段建筑系統(tǒng)環(huán)境性能評價體系采用的模擬方法相比，本文提出的直接集成模擬方法具有以下優(yōu)點：
（1）誤差大幅減少
在本文提出的直接集成模擬方法中，只需對各大類環(huán)境影響的相對重要性進(jìn)行確定，因此可以采用比較科學(xué)的多因素決策方法[8]，這樣就明顯地減少了模擬過程中出現(xiàn)的系統(tǒng)誤差。
（2）過程簡單，更適合采用計算機(jī)處理
采用本文提出的直接集成模擬法，需要輸入的各項參數(shù)大大減少，因此適宜于采用計算機(jī)進(jìn)行處理，這樣就大大降低了使用過程的復(fù)雜程度，且有利于進(jìn)行全過程的研究。
（3）結(jié)果具有實際含義，易于理解
直接集成模擬法定義了一個具有實際含義的環(huán)境影響公共單位，這就使得模擬結(jié)果易于理解，還可以使得不同類型的建筑系統(tǒng)可以直接進(jìn)行環(huán)境性能比較。
（4）有利于推廣
與采用基準(zhǔn)比較法的集成方法相比，各國和地區(qū)使用時只需對方法中應(yīng)用的統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫進(jìn)行調(diào)整，而不再需要重新進(jìn)行基礎(chǔ)研究，且需調(diào)整的項目非常少。
（5）有利于后續(xù)工作的開展
直接集成模擬法的結(jié)果為定量結(jié)果，與定性的結(jié)果相比，它更適宜于后續(xù)工作的開展，如評價等。