基于全生命周期的建筑節(jié)能多級模糊綜合評價分析

王 瑞 芳

(山西省太原市建筑節(jié)能管理中心，山西 太原 030009)

基于全生命周期的建筑節(jié)能多級模糊綜合評價分析

王 瑞 芳

(山西省太原市建筑節(jié)能管理中心，山西 太原 030009)

討論了基于全生命周期的建筑節(jié)能多級模糊綜合評價的相關(guān)問題，以求為未來建筑節(jié)能設(shè)計提供理論支撐，分析了全生命周期建筑節(jié)能評價指標(biāo)體系的構(gòu)建方法，探討了全生命周期建筑節(jié)能評價指標(biāo)的相關(guān)內(nèi)容，最后建立多級模糊綜合評價模型，對建筑節(jié)能的相關(guān)問題進(jìn)行評述。

全生命周期，建筑節(jié)能，多級模糊綜合評價

在當(dāng)前建筑節(jié)能建設(shè)中，其重點主要集中在建筑設(shè)計與施工階段，在這種思想下，不可避免的會導(dǎo)致設(shè)計或施工向節(jié)能思想傾斜，增加了建筑質(zhì)量控制的難度。因此，需要一種有效的方式對建筑節(jié)能的相關(guān)問題進(jìn)行思考。全生命周期觀點屬于一種有效的問題處理方法，通過分析建筑規(guī)劃設(shè)計、建筑單體設(shè)計、工程施工、工程運營維護(hù)、報廢等多個階段，并建立相應(yīng)的評價指標(biāo)，保證能正確認(rèn)識到建筑節(jié)能的相關(guān)問題，為提高建筑節(jié)能水平奠定基礎(chǔ)。因此，需要加強對基于全生命周期的建筑節(jié)能多級模糊綜合評價相關(guān)內(nèi)容的分析，切實提高工程質(zhì)量。

1 構(gòu)建基于全生命周期建筑節(jié)能評價指標(biāo)體系

1.1 評價指標(biāo)體系的構(gòu)建思路

眾所周知，在建筑節(jié)能評價設(shè)計中，評價結(jié)果會受到多方面因素的影響，一般在選取評價指標(biāo)的過程中，工作人員通常會選取最小的變量去反映最全面的信息，并保證信息具有完整性與可解構(gòu)性。

一般在建立全生命周期建筑節(jié)能評價指標(biāo)過程中，需要綜合考慮不同地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境與自然環(huán)境，并在了解地區(qū)間經(jīng)濟(jì)差異性的基礎(chǔ)上，提出具有可行性的措施。從當(dāng)前先進(jìn)的建筑指標(biāo)體系來看，不論是英國的BREEAM評估體系，還是加拿大的GBTOOL評價系統(tǒng)，都是在充分了解專家建議的基礎(chǔ)上，對其進(jìn)行優(yōu)化。因此，在建立評價指標(biāo)體系的過程中，可以適當(dāng)引入專家篩選法的相關(guān)內(nèi)容，不斷豐富評價指標(biāo)，最終獲得易于了解、掌握的全生命周期建筑節(jié)能評價指標(biāo)體系。

1.2 全生命周期建筑節(jié)能指標(biāo)體系解讀

從不同地區(qū)的應(yīng)用情況來看，全生命周期建筑節(jié)能指標(biāo)基本涵蓋了建筑項目中環(huán)境、資金、能源等全部問題，從時間方面來講，其涵蓋了從建筑開始到建筑報廢的全過程。因此需要正確認(rèn)識到建筑節(jié)能評價的組成部分，并以明顯的層次體系來表明相關(guān)問題。表1記錄了建筑工程項目中規(guī)劃設(shè)計指標(biāo)的基本內(nèi)容與權(quán)重。

表1 建筑節(jié)能評價指標(biāo)與權(quán)重

由表1可知，在一級指標(biāo)下，還存在二級指標(biāo)、三級指標(biāo)，這些指標(biāo)對一級指標(biāo)的相關(guān)問題進(jìn)行了有效的細(xì)化，并基本反映了該工程項目的要求。而除建筑工程規(guī)劃設(shè)計外，相關(guān)人員還要考慮：建筑單體設(shè)計階段、施工階段、運營維護(hù)階段、建筑報廢階段的相關(guān)問題，并以表1的結(jié)構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)，對其進(jìn)行細(xì)化處理，保證結(jié)構(gòu)能真實反映整個建筑節(jié)能質(zhì)量控制要求。

2 建立多級模糊綜合評價模型

模糊綜合評價模型就是以應(yīng)用模糊變換原理為基礎(chǔ)，并在最大隸屬度原則的指導(dǎo)下，正確認(rèn)識到相關(guān)要素對所評價事物的影響，一般在評價過程中，主要建立一級評價模型或多級評價模型。與一級評價模型相比，多級評價模型能進(jìn)一步降低人為因素對建筑節(jié)能效果的影響，具備更高的應(yīng)用價值。

2.1 建立評價集

結(jié)合多級模糊評價方法的相關(guān)內(nèi)容確定因素子集。

而在評價過程中，也可以將指標(biāo)對目標(biāo)的滿意度作為評價標(biāo)準(zhǔn)。例如，在建筑節(jié)能評價中，可建立評價集：Y={優(yōu)秀(節(jié)能效果)，良好，一般，不合格}等。

2.2 確定指標(biāo)權(quán)重

在評價過程中，要將確定因素重要程度α作為工作重點。在設(shè)計過程中，可根據(jù)本體系的特點，依靠層次分析法確定權(quán)重。一般情況下，主要是通過分析各種復(fù)雜因素，并確定其相互關(guān)系，在分解不同因素之后，將這些要素劃分為不同層次，按照不同支配關(guān)系，將其劃分為多個矩陣；再通過兩兩比較的方法，在眾多因素中確定相對重要的因素。在判斷重要因素合理性的過程中，可以采用Matlab語言編程的方法，確定要素是否滿足一次性檢驗的要求。

以子集U的評價為例，在評價過程中，隨機(jī)抽取兩個元素ui，ug(i,g代表任意常數(shù))，采用1～9標(biāo)度法，判斷ui對ug的重要性，經(jīng)兩兩比較后得到矩陣P，并根據(jù)矩陣P確定最大特征根所對應(yīng)的特征向量。

2.3 確定模糊矩陣

設(shè)評判集V的集合表現(xiàn)形式為：

再確定第二因素子集Ui，其表現(xiàn)形式為：

在上述兩個子集的過程中，確定模糊矩陣，其基本結(jié)構(gòu)為：

?

在此過程中，確定模糊映射方法：邀請建筑節(jié)能專家或研究小組，以打分的方式確定單因素評價矩陣。例如，在評價建筑選址過程中，約53.2%的成員認(rèn)為該選址方案優(yōu)秀，約20%的成員認(rèn)為該方案良好，13.6%的成員認(rèn)為該方案合格，約13.2%的成員認(rèn)為該方案不合格，據(jù)此可以判斷該方案各等級隸屬度為：(0.532，0.20，0.136，0.132)，以此類推，分別得到不同項目的等級隸屬度。

2.4 多級模糊綜合評價

結(jié)合第二因素子集Ui的表現(xiàn)形式，采用M=(+，°)模型，可得到公式：

在上述公式中，i=1，2，3，…；j=1，2，3，…，n。

在該模型中，所有因素均受到權(quán)重代銷的影響，此時將每個元素u作為1個因素，就可以通過bij的計算公式確定其評價等級隸屬度。

若在建筑節(jié)能評價過程中，發(fā)現(xiàn)所要分化的因素過多，導(dǎo)致權(quán)重分配效果不明顯，則可以在原有因素層的基礎(chǔ)上，將其提升(例如，將三級指標(biāo)提升為二級指標(biāo))；再按照相關(guān)公式進(jìn)行計算?？傮w而言，多級綜合模糊評價模型主要是由最底層開始，逐漸向上開始模糊運算，最終得到評價集。

2.5 實例分析

結(jié)合我國南方某城市建筑節(jié)能設(shè)計的多級模糊評價內(nèi)容，其主要應(yīng)用方法為：

1)建立評價集。根據(jù)本工程的實際要求，確定評價集U={優(yōu)秀，良好，一般，不合格}。

2)確定指標(biāo)權(quán)重。根據(jù)工程指標(biāo)體系的基本特點，采用層次分析法確定不同指標(biāo)權(quán)重，再按照德爾菲法判斷矩陣，其基本流程為：成立專家小組→向所有專家提出問題→專家根據(jù)材料提出意見→綜合處理專家意見→確定單因素模糊評價矩陣→模糊綜合評價。

3)效果評定。經(jīng)計算得出，在該項目的評價中，“良好”的隸屬度最大，其結(jié)果雖略低于受眾評價指標(biāo)，但依然處于合理控制范圍內(nèi)。因此，判定該建筑節(jié)能效果為良好。

3 結(jié)語

主要討論了基于全生命周期的建筑節(jié)能多級模糊綜合評價內(nèi)容。對相關(guān)工作人員而言，在建立多級模糊綜合評價目標(biāo)的過程中，需要正確認(rèn)識到多級模糊綜合評價理論的相關(guān)內(nèi)容，再結(jié)合全生命周期的相關(guān)內(nèi)容，對其評價指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，以確保其具有良好的應(yīng)用價值。

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Multi-level fuzzy comprehensive evaluation of building energy saving on the basis of full life-cycle

Wang Ruifang

(ShanxiTaiyuanBuildingEnergySavingAdministrationCenter,Taiyuan030009,China)

The paper mainly discuses multi-level fuzzy comprehensive evaluation of building energy saving on the basis of full life cycle, so as to provide theoretical support for future building energy saving design. It analyzes construction methods of multi-level fuzzy comprehensive evaluation system of building energy saving on the basis of full life cycle, explores relevant building energy saving evaluation indicators, establishes multi-level fuzzy comprehensive evaluation model, and finally discusses relevant building energy saving issues.

full life-cycle, building energy saving, multi-level fuzzy comprehensive evaluation

2015-04-08

王瑞芳(1985- )，女，助理工程師

1009-6825(2015)17-0213-02

TU201.5

A