摘 要：為了全面評(píng)價(jià)建筑節(jié)能方案的各項(xiàng)性能指標(biāo)，文章建立了建筑節(jié)能方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用層次分析法確定了各項(xiàng)性能指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，運(yùn)用模糊綜合評(píng)判法對(duì)其各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。采用實(shí)例驗(yàn)證了層次分析法與模糊綜合評(píng)價(jià)相結(jié)合的合理性與有效性。

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能方案；模糊綜合評(píng)價(jià)；層次分析法

引言

近年來(lái)，資源嚴(yán)重短缺、能源極其緊張、環(huán)境加速惡化已成為我國(guó)可持續(xù)發(fā)展道路上的巨大挑戰(zhàn)，而建筑業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的耗能接近國(guó)民生產(chǎn)耗能的一半。為了節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，從可持續(xù)發(fā)展的角度提出的綠色建筑設(shè)計(jì)理念用于指導(dǎo)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)[1]。我國(guó)各地積極開(kāi)發(fā)了綠色建筑項(xiàng)目，并開(kāi)始了綠色生態(tài)城市規(guī)劃建設(shè)。建筑設(shè)計(jì)方案的優(yōu)選是建設(shè)項(xiàng)目前期決策的關(guān)鍵。文章基于層次分析法，構(gòu)建了一套建筑節(jié)能方案模糊綜合評(píng)價(jià)體系，促進(jìn)節(jié)能環(huán)保型建筑的快速發(fā)展。

1 建筑節(jié)能方案評(píng)價(jià)指標(biāo)

建筑節(jié)能方案評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建應(yīng)充分考慮建筑節(jié)能方案指標(biāo)構(gòu)建的原則，由此確定以技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和施工指標(biāo)為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)的建筑節(jié)能方案評(píng)價(jià)體系[2]。

1.1 技術(shù)指標(biāo)

技術(shù)指標(biāo)主要包括建筑設(shè)計(jì)的五大方面，即照明系統(tǒng)、供熱制冷系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)門(mén)窗、墻體。在不影響照明效果的情況下，不應(yīng)采用大能耗的照明產(chǎn)品而使用低功率而發(fā)光效率高的光源。此外光源的密度分布設(shè)計(jì)也是重要的節(jié)能設(shè)計(jì)；供熱制冷系統(tǒng)是耗電量最大的一個(gè)部分，提高供熱制冷系統(tǒng)的能效是建筑節(jié)能的重要途徑。鼓勵(lì)使用高效率主機(jī)和供熱制冷節(jié)能高新技術(shù)；給排水循環(huán)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)大多體現(xiàn)在別墅和酒店的綠化用水、景觀用水和泳池用水上。這需要對(duì)雨水貯藏系統(tǒng)、中水再利用系統(tǒng)和節(jié)水澆灌系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。對(duì)于普通家庭則應(yīng)采用節(jié)水型用水器具，這主要包括閥門(mén)和管道；門(mén)和窗是建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中重要的組成部分。除了密閉、采光、通風(fēng)、隔聲減噪、防水、防火等基本功能外，其在節(jié)能方面還應(yīng)做到保溫和隔熱。針對(duì)采用不同保溫材料制造的門(mén)窗，提出更詳細(xì)節(jié)能設(shè)計(jì)方案；對(duì)建筑墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)主要考慮其內(nèi)外部的保溫設(shè)計(jì)，特別是對(duì)外墻的保溫設(shè)計(jì)。保溫材料的選擇和保溫材料厚度的計(jì)算對(duì)建筑墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)至關(guān)重要。

1.2 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

經(jīng)濟(jì)指標(biāo)針對(duì)建筑節(jié)能方案的資金投入和效益進(jìn)行評(píng)價(jià)，這需要對(duì)建筑節(jié)能方案資金投入與產(chǎn)出的經(jīng)濟(jì)信息（如工程造價(jià)、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用、節(jié)能收益、拆除費(fèi)用）進(jìn)行收集和分析。

1.3 施工指標(biāo)

建筑節(jié)能方案除考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)類指標(biāo)外，還應(yīng)考慮施工指標(biāo)。施工指標(biāo)指把建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方案中采用的節(jié)能技術(shù)的成熟程度和由此帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。施工指標(biāo)主要包括施工難度、建設(shè)工期和耐久化設(shè)計(jì)。

2 建筑節(jié)能方案綜合評(píng)價(jià)體系

模糊綜合評(píng)判法是利用模糊數(shù)學(xué)中模糊變換原理和最大隸屬度原則，考慮與被評(píng)價(jià)事物相關(guān)的各個(gè)因素或主要因素，對(duì)其所做的綜合評(píng)價(jià)[3]。

2.1 因素集

因素集F是以影響評(píng)判對(duì)象的各種因素為元素組成的集和。建筑節(jié)能方案評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分為兩個(gè)層次。第一層為總目標(biāo)因素集，即：F=（F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3）。F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3分別代表技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和施工指標(biāo)。第二層為子目標(biāo)因素集。F1=（F11，F(xiàn)12，F(xiàn)13，F(xiàn)14，F(xiàn)15）。F11，F(xiàn)12，F(xiàn)13，F(xiàn)14，F(xiàn)15分別代表照明系統(tǒng)、供熱制冷系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、門(mén)窗和墻體。F2=（F21，F(xiàn)22，F(xiàn)23，F(xiàn)24）。F21，F(xiàn)22，F(xiàn)23，F(xiàn)24分別代表工程造價(jià)、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用、節(jié)能收益和拆除費(fèi)用。F3=（F31，F(xiàn)32，F(xiàn)33）。F31，F(xiàn)32，F(xiàn)33分別代表施工難度、建設(shè)工期和耐久化設(shè)計(jì)。

2.2 評(píng)價(jià)集

評(píng)價(jià)集E是評(píng)價(jià)人員對(duì)各層次指標(biāo)所給出的評(píng)語(yǔ)集和。根據(jù)建筑節(jié)能方案各項(xiàng)性能指標(biāo)的特點(diǎn)，給出評(píng)價(jià)集E=（E1，E2，E3，E4，E5）。E1，E2，E3，E4，E5分別代表優(yōu)秀、良好、中、一般和較差。相應(yīng)的評(píng)分為T(mén)=（10，8，6，4，2）。

2.3 權(quán)重系數(shù)向量

文章采用層析分析法來(lái)確定各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)。針對(duì)每層每項(xiàng)的各個(gè)因素進(jìn)行兩兩比較，確定矩陣中各元素的值，其賦值標(biāo)準(zhǔn)按元素i相對(duì)元素j的重要性比例尺度uij給出。相應(yīng)地，元素j相對(duì)于元素i的重要性比例尺度為uji=1/uij。這樣便可以構(gòu)成一個(gè)以重要性標(biāo)度為元素的兩兩比較判斷矩陣U。文章的判斷尺度標(biāo)度從1到5。它們的含義分別是：1代表兩元素同等重要；2代表元素i稍微重要；3代表元素i明顯重要；4代表元素i重要得多；5代表元素i極其重要。根據(jù)得出的判斷矩陣，采用特征根法求出判斷矩陣的最大特征根和相應(yīng)的特征向量，然后將所得特征向量歸一化處理即可作為權(quán)重系數(shù)向量W。

2.4 評(píng)價(jià)矩陣

為得到各個(gè)因素與評(píng)價(jià)集的隸屬程度，需要單獨(dú)對(duì)每個(gè)因素進(jìn)行評(píng)判。采用歸一化處理，每一因素與各個(gè)評(píng)價(jià)集的隸屬程度之和應(yīng)等于1?？梢缘玫较鄬?duì)應(yīng)的單因素模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣M。

2.5 綜合評(píng)判

當(dāng)各個(gè)一級(jí)指標(biāo)和二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)向量W和評(píng)價(jià)矩陣M為已知時(shí)，便可做模糊變換來(lái)進(jìn)行綜合評(píng)判。利用矩陣相乘C=W·M可以得到一級(jí)指標(biāo)和二級(jí)指標(biāo)的評(píng)判向量C。從而綜合評(píng)判一級(jí)指標(biāo)和二級(jí)指標(biāo)與評(píng)價(jià)集的隸屬程度。

3 實(shí)例分析

文章以西安市長(zhǎng)安區(qū)一座辦公大樓為研究對(duì)象，運(yùn)用二級(jí)模糊綜合評(píng)判法對(duì)其性能指標(biāo)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。

3.1 指標(biāo)權(quán)重向量

采用專家打分法對(duì)一級(jí)和二級(jí)指標(biāo)中的各個(gè)因素進(jìn)行評(píng)價(jià)。本次調(diào)查選取了建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的專業(yè)人員共8人。各位專家根據(jù)建筑節(jié)能方案各性能指標(biāo)的重要程度并結(jié)合判斷尺度標(biāo)度給出了判斷矩陣中各個(gè)元素的值，得到了判斷矩陣和最大特征根所對(duì)應(yīng)的特征向量。將所得的特征向量進(jìn)行歸一化處理得到權(quán)重向量：W，W1，W2和W3。

3.2 判斷矩陣及綜合評(píng)判

為了建立單因素模糊評(píng)價(jià)矩陣，我們同樣采用了問(wèn)卷調(diào)查法。專家依次對(duì)二級(jí)指標(biāo)中的各個(gè)因素進(jìn)行打分。通過(guò)對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行平均處理，最終得到二級(jí)指標(biāo)單因素判斷矩陣M1、M2和M3。根據(jù)文章所求得的二級(jí)指標(biāo)權(quán)重向量，由評(píng)判計(jì)算公式Ci=Wi·Mi，即可求得一級(jí)指標(biāo)模糊綜合評(píng)判結(jié)果C1，C2和C3。在一級(jí)的模糊評(píng)判計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上，構(gòu)建一級(jí)單因素判斷矩陣M=（C1，C2，C3）。由一級(jí)綜合評(píng)判計(jì)算公式C=W·M，得一級(jí)指標(biāo)的綜合評(píng)判結(jié)果為：C=（0.2139，0.2714，0.3637，

0.1127，0.0383）。結(jié)果表明：對(duì)此辦公大樓節(jié)能方案的綜合評(píng)價(jià)，最終得到綜合評(píng)分為K=C·T=7.0198。

4 結(jié)束語(yǔ)

建筑節(jié)能方案評(píng)價(jià)是一個(gè)多因素綜合評(píng)估問(wèn)題，通過(guò)應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)的處理方法就可以得到一個(gè)模糊評(píng)判結(jié)果。文章采用層次分析法與模糊綜合評(píng)判相結(jié)合的方法建立了建筑節(jié)能方案模糊綜合評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型。通過(guò)對(duì)某辦公大樓節(jié)能方案的綜合模糊評(píng)價(jià)，驗(yàn)證了采用層次分析法與模糊綜合評(píng)判相結(jié)合進(jìn)行建筑節(jié)能方案模糊綜合評(píng)價(jià)的合理性與可靠性。模糊綜合評(píng)判法具有較高的科學(xué)性與客觀性，決策者可以根據(jù)實(shí)際情況給出不同評(píng)測(cè)指標(biāo)和權(quán)重，快速有效地評(píng)價(jià)建筑節(jié)能方案，具有一定的理論意義和實(shí)踐意義。

參考文獻(xiàn)

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[3]尹文浩.基于灰色系統(tǒng)理論的住宅建筑節(jié)能評(píng)估綜合研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2008.

作者簡(jiǎn)介：雷寧（1986，8-），女，籍貫：江西省豐城縣，現(xiàn)職稱：助理工程師，學(xué)歷：本科，研究方向：建筑。