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绿色工业建筑论文范文

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绿色工业建筑论文

1模糊综合评价方法

在实践过程中,特别是工程实践中,大量的决策问题具有模糊性,这样的模糊性可以体现在决策问题的方方面面。如何描述这些模糊概念或者模糊量便成了模糊决策的一个基本问题。由于实际决策问题的复杂性及不确定性,利用模糊技术进行决策分析与评价来解决难以量化的复杂问题就具有明显优势。模糊理论是在美国学者(Zadeh)教授于1964年创立的模糊集和理论基础上发展起来的。它主要概念是渐变的隶属关系,通过模仿人的思维方式来表示和分析不确定、不精确信息,处理一些非随机、不精确和不确定概念更加符合实际。基于模糊逻辑的决策方法在解决决策问题时起着越来越重要的作用[5]。模糊集理论与多目标多人决策的有机结合已成为决策科学、运筹学、系统科学等交叉学科的活跃研究领域,模糊多目标决策也是模糊集理论诞生以来应用最为成功的领域之一,模糊多目标决策理论代表了决策科学发展的方向,它比经典多目标决策更具有实际应用价值。所谓模糊综合评价,就是要对某一对象进行多因素、多层次、全面的评价。多层次的评价,要考虑许多因素,这些因素的重要程度是有差别的,评级标准和自然状态也是模糊的。根据给出的评价标准和实测值,经过模糊变换,对待评价对象给出总的评价。运用模糊数学模型开展综合评判的优点是:数学模型简单,容易掌握,对多因素、多层次的复杂问题评判效果比较好,用别的数学分支和模型难以代替,在实际工程中,采用模型综合评判法往往能够得到较为合理和全面的评判结果。

2模糊评价方法在工业建筑评价中的应用优势

根据我国绿色工业建筑的实际情况和特点,采用模糊综合评价的方法对其评价,具有较强的适用性和优势,具体体现在以下几个方面。

2.1影响因素的模糊性绿色工业建筑评价影响因素中,有很多因素,例如,对绿色工业建筑的优化管理、绿色工业建筑对当地文化的影响等。这些影响因素,难以给予直接的定量评价,具有明显的模糊性。对于这类因素的处理,正是模糊评价优势之一。模糊综合评价法既可用于主观因素的综合评价,又可用于客观因素的综合评价。在实际生活中,“亦此亦彼”的模糊现象大量存在,所以应用范围很广,特别是在主管因素的综合评价中,由于主观因素的模糊性很大,使用模糊综合评价可以发挥模糊方法的优势,评价效果优于其他方法[6]。

2.2评价因素处理评价因素可大体分为定量影响因素和定性影响因素两大类。在对民用建筑能耗、水耗等定量影响因素进行评价时,评价结果与其具体能耗、水耗量有关。但与民用建筑不同,工业建筑在这些方面差别非常大。民用建筑的使用性质虽有差别,但都是人在使用和居住,因此,其室内环境控制、能耗、污染物排放等方面差异不太大。但在工业建筑领域,行业太多,各行业在建筑能耗、污染物排放、室内环境控制等方面存在较大差异。例如,纺织工业中有温湿度要求的厂房,仅其空调能耗指标可达200~400W/m2,是普通民用建筑的3~4倍,并且一般都是全年运行,所以能耗更大。另外,工业建筑对室内环境控制的精度要求差异也较大。如某军用光束车间,对温度要求控制在±0.1℃以内。车间环境控制精度的不同,也会造成工业建筑在某些评价因素方面差距较大。对于这些定量评价因素,如果仍采用民用绿色建筑评价中的根据影响因素数值大小打分方法,会存在较大的不合理性。具体而言,在工业建筑评价中,对于可以定量的影响因素,由于各行业差距太大,各因素的评价得分与因素的数值大小不再是简单的线性关系。例如,高精度电子厂房耗能极高,即使在环境保护等其他方面做的非常好,但因为其高耗能一项得分过低,就很难使其得到合理的评价。而对于定性的影响因素,如果仅用“通过”和“不通过”来简单评价,这种“非此即彼”的评分方法不仅可能存在“信息丢失”问题,还在实践中不易操作。模糊综合评价结果以向量的形式出现,提供的评价信息比其他方法丰富。首先,模糊综合评价结果本身是一个向量,而不是一个单值点,并且这个向量是一个模糊子集,较为准确地刻画了对象本身的模糊状况。所以本身在信息的质和量上都具有优越性。其次,模糊综合评价结果经进一步加工,又可提供一系列的参考综合信息。如按照最大隶属度原则,取隶属度最大的评价等级,就可确定被评价对象的最终等级评语;后根据加权平均法,将评价结果作为权数,给各评语等级赋以适当的分数,就可算出一个等级分数值向量。

2.3评价因素的影响繁多复杂绿色建筑的概念具有综合性,而对工业建筑的评价影响因素更是繁多,并且复杂。这些评价影响因素既衡量建筑对外界环境的影响,又涉及建筑内部环境的质量;既包括建筑的物理性能,如建筑外围及材料、能源消耗、污染排放、室内环境等,也可能涵盖部分人文及社会的因素,如规划、管理手段、经济效益等。在常见的绿色建筑评价方法中,评价因素都有些简单化。建筑的生态评估是一项高度复杂的系统工程,目前的一些评价方法仅从技术的角度入手,回避了此类问题[3]。对于此类问题,选用模糊综合评价方法进行处理可谓是得心应手。首先,可把影响绿色工业建筑评价的所有因素列出,这些因素可能会很多,并且对评价结果的影响大小也不同。为了更科学的处理这些评价因素,模糊综合评价可将这些评价因素根据其对评价结果影响性质、类别等进行划分为几个层次,即由一级评价指标体系中的各指标构成一级评价因素集F,F={f1,…,fn},其中f1,…,fn为影响绿色施工评价性能的一个个因素。而其中fi有可能又由几个二级评价指标构造,而每个二级评价指标又可由若干个三级评价指标构成。这样,虽然绿色工业建筑评价因素繁多,但模糊综合评议形成全面的、多因素、多层次的评价因素集。这样多层次的处理有两方面的好处。一方面符合复杂系统的状况,有利于最大限度的客观描述被评价对象;另一方面,还有利于尽可能准确地确定权数。在从因素对被评价对象的重要程度出发确定权数时,通常把整个评价因素体系的权数看成一个整体,即满足∑ni=1ai=1。这样,当复杂系统包含评价因素较多时,必然使每个因素的权数减小,因素间的重要程度差异将不易体现出来。但是,如果将复杂系统分层,则每个层次内的因素将变少,因素对被评价对象的隶属度和重要程度会较容易确定。因此,被评价对象越是复杂,结构层次越多,应用多层次模糊综合评价的效果就越理想。根据以上原因及我国工业建筑的现状,笔者认为,可将模糊数学引入到我国绿色工业建筑的评价过程中。由于模糊数学克服了经典数学“非此即彼”的局限性,描述了影响因素由优到差逐渐变化的模糊特性,评价结果更具有科学性,也更接近于客观实际。因此,采用模糊综合评价方法对工业建筑进行评价较为合适。

3结语

绿色工业建筑的评估体系实质上是一个相对合理的量化指标体系,它包括对生态环境效益和经济效益的评估。绿色工业建筑的评估要符合物理规则的科学性,准确的量化数据是评估系统的灵魂。模糊综合评价是建立在模糊数学基础上的一种评价模式,它是应用模糊变换原理和最大隶属度原则,对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价。它具有结果清晰,系统性强的特点,已在许多领域里得到了广泛应用。绿色工业建筑评价的影响因素的模糊性、复杂性、非线性等特点,以及我国的工业化国情,决定了我国绿色工业建筑必须根据我国工业建筑的基本特点和实际情况,选择合适的评价方法进行科学的评价。而模糊综合评价的独特优势,则使其非常适合于我国绿色工业建筑的评价。

作者:李洪欣沈超于小婷刘祝雄单位:郑州大学土木学院海军航空工程学院人文社科系机械部第六设计研究院