摘要
建筑行业是最大的能源消耗者，也是最大的碳排放源，因此建筑围护结构的可持续发展是不可避免的。在各种外墙系统当中，金属覆层材料具有高耐久性、建筑设计灵活性和可回收性等优势；然而，选择这些材料需要基于多个性能方面进行考虑。本研究结合建筑能源模拟和多属性决策分析（MADA）技术，提出了一种分析医疗建筑中金属覆层材料的新方法。以土耳其伊斯坦布尔的一家主要医疗机构作为案例研究对象，评估了八种金属覆层材料——钢、铝、铜、锌、钛、不锈钢、Corten钢和镁合金——与不同墙体和隔热材料的组合效果。评估指标包括能源消耗以及物理机械性能、热性能、声学性能和可持续性指标，如密度、导热系数、杨氏模量、阻尼能力、交通噪声隔离性能、使用寿命和可回收性。通过一系列建筑能源模拟，研究了外墙设计方案对年能耗的影响，并利用CRITIC、LOPCOW和ALPAS方法对结果数据进行了分析。该方法能够同时全面评估金属覆层材料在能源效率、结构强度、声学性能、耐久性和循环利用性方面的表现。研究结果为医疗建筑及其他高能耗建筑的可持续外墙材料选择提供了实用的决策支持框架。在CRITIC和LOPCOW两种权重体系中，钛都被认定为最优金属覆层材料，其优秀的导热系数低、阻尼能力强和可回收性高的特性尤为突出。通过对九种MADA方法（ρ = 0.932）的比较分析以及在70种情景下的敏感性测试，这一结论的可靠性得到了验证——在70种扰动情景中有64种情况下钛仍位列首位。这些成果为材料工程领域提供了见解，说明了结构金属和合金的机械、热学和耐久性特性如何转化为实际使用性能的差异，为外墙应用中的金属材料选择提供了基于证据的指导。所报告的结果针对的是伊斯坦布尔的一家医疗机构，展示了该新型分析框架在本案例中的适用性，但并不适用于所有建筑类型和气候区域，也不旨在提供普遍适用的材料排名。
