1、居住建筑節(jié)能評價體系的研究摘要本文將系統(tǒng)工程中著名的層次分析一模糊綜合評判法應(yīng)用于居住建筑節(jié)能評價體系中,并建立了一套關(guān)于居住建筑節(jié)能評價的指標(biāo)體系,通過層次分析法確定居住建筑節(jié)能體系中各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù),用模糊綜合評判法對復(fù)雜居住建筑節(jié)能進行評價,并對所建立地評價模型進行典型工程實例地評價驗證,旨在為類似工程地設(shè)計節(jié)能監(jiān)督提供探討與參考依據(jù)。 關(guān)鍵詞居??;建筑節(jié)能;評價層次分析法;模糊綜合評判法文章編號:2095-4085(2016)01-0053-03居住建筑已成為節(jié)能潛力巨大的用能領(lǐng)域,建筑節(jié)能成為社會可持續(xù)發(fā)展及生態(tài)環(huán)境建設(shè)的必然要求。然而,節(jié)能評價體系及評價方法的研究,與建立科學(xué)全面的
2、節(jié)能評價指標(biāo)體系目標(biāo)還相差甚遠。因此,居住節(jié)能評價體系及評價方法地研究是十分迫切且意義重大的任務(wù),亟需建立一套適合我國國情、科學(xué)并具有市場推廣性的居住建筑節(jié)能評價體系。1 節(jié)能評價體系的構(gòu)建圖1給出了居住建筑節(jié)能評價指標(biāo)體系的層次結(jié)構(gòu)圖,整個指標(biāo)體系分為四層,即總目標(biāo)層(A)、準(zhǔn)則層(B)、標(biāo)準(zhǔn)層(C)和基本指標(biāo)層(D)。其中,總目標(biāo)層(A)是定性與定量相結(jié)合的全面綜合評價;準(zhǔn)則層(B)是立足于工程項目的主流設(shè)計思路,從社會技術(shù)效應(yīng)(B1)、經(jīng)濟效應(yīng)(B2),環(huán)境效應(yīng)(B3)三個方面進行評價;標(biāo)準(zhǔn)層(C)闡述了居住建筑節(jié)能評價的關(guān)鍵因素;基本指標(biāo)層(D)是對標(biāo)準(zhǔn)層(C)中各因素的具體說明。1.
3、1 建筑規(guī)劃與總體平面布局(C11)如圖1所示,社會技術(shù)效應(yīng)(B1)是居住建筑節(jié)能評價指標(biāo)體系準(zhǔn)則層(B)中權(quán)重最大的,而對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)層中建筑規(guī)劃與總體平面布局對居住建筑節(jié)能的影響最為直接。其中,綠化率(D111)和建筑間距(D112)是建筑規(guī)劃與總體平面布局節(jié)能的主要因素,提高綠化率,加強空間綠化體系,可阻擋、吸收大部分太陽直射輻射,減小地面對建筑物的反射輻射,降低區(qū)域夏季環(huán)境溫度,減輕區(qū)域熱島現(xiàn)象。建筑群的總體布置與平面布局,嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑應(yīng)考慮冬季利用日照并避開冬季主導(dǎo)風(fēng)向,夏熱冬冷地區(qū)居住建筑則應(yīng)有利于自然通風(fēng)。1.2 建筑單體設(shè)計(C12)建筑單體設(shè)計是居住建筑節(jié)能設(shè)計的又一重
4、要因素。主要體現(xiàn)在建筑體形的選擇、建筑物朝向的選擇、建筑平立剖面設(shè)計以及局部構(gòu)造設(shè)計,其量化指標(biāo)有建筑物朝向、建筑體型系數(shù)、平均窗墻比等。體型系數(shù)(D122)的確定直接影響建筑能耗的大小。窗墻面積比(D123)則應(yīng)綜合考慮人們的生活習(xí)慣以及節(jié)能要求,對不同地區(qū),不同朝向加以分析研究。1.3 圍護結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(C13)圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能指通過改善建筑物圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能,減小室外溫度波動對室內(nèi)地影響,從而減少輔助設(shè)備(如采暖、制冷設(shè)備)的負荷,最終達到節(jié)能目的。因此,加強圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱,提高門窗氣密性是建筑節(jié)能的重要組成部分。1.4 空調(diào)、采暖及通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(C14)該標(biāo)準(zhǔn)層的九個基本指標(biāo)中(見圖
5、1),管網(wǎng)水力平衡度(D144)和自然通風(fēng)(D149)在設(shè)計中容易忽略。在實際工程中,供熱系統(tǒng)水力不平衡現(xiàn)象依然很嚴重,而水力不平衡是造成供熱能耗浪費的主要原因之一。我國多數(shù)地區(qū),住宅的自然通風(fēng)設(shè)計是降低能耗和改善室內(nèi)熱舒適的有效手段,過渡季完全可以通過自然通風(fēng)來消除熱負荷,改善室內(nèi)熱舒適狀況。因此,居住建筑設(shè)置機械通風(fēng)或空調(diào)系統(tǒng),應(yīng)優(yōu)先利用居住建筑的自然通風(fēng)。2 節(jié)能評價體系的評價方法2.1 層次分析法(AHP)層次分析法是一種定量與定性相結(jié)合的決策法。其主要是根據(jù)問題的特有性質(zhì)及將要達到的總目標(biāo),將問題逐一分解為不同組成因素,并按照各因素之間相互關(guān)聯(lián)和影響及其隸屬關(guān)系按不同層次聚集組合,形
6、成多層次的分析結(jié)構(gòu)模型,并最終把系統(tǒng)分析歸結(jié)為最底層(基本指標(biāo)層)相對于最高層(總目標(biāo)層)的相對重要性權(quán)值確定或相對優(yōu)劣次序的排序問題。本評價指標(biāo)體系所建層次結(jié)構(gòu)見圖1。2.2 模糊綜合評判法(FCE)(1)建立評價子目標(biāo)集u:U=(U1,U2,Us) (1)(2)根據(jù)上述層次分析法計算的結(jié)果建立子目標(biāo)權(quán)重分配集A:(3)各子目標(biāo)Ui受各指標(biāo)ui1,ui2,uik的影響,則指標(biāo)集為ui:(4)根據(jù)層次分析法的計算結(jié)果,確定各指標(biāo)ui的權(quán)重分配集wi:(5)選擇若干評價集組成一個評價集合V:本文用“優(yōu)、良、中、可、差”五個等級評價居住建筑節(jié)能體系,即構(gòu)成評語集V=優(yōu)、良、中、可、差,并賦值Q=(
7、10080604020)。(6)建立評價矩陣Ri(7)求得各子目標(biāo)的綜合評價向量Bi(8)綜合矩陣評價B=(B1B2BS)T(9)子目標(biāo)評價形成后據(jù)此求得總目標(biāo)評價向量C=A?B(10)取其最大隸屬度,以得到評價等級。3 工程實例驗證為了檢驗上述居住建筑節(jié)能評價體系的可信度,筆者以北京某一住宅小區(qū)工程項目為對象,對其節(jié)能性進行綜合評價。表1為工程項目部分設(shè)計信息。該小區(qū)總平面圖如圖2所示,熱源由城市熱網(wǎng)提供,經(jīng)熱交換機房換熱后提供二次采暖水,戶內(nèi)設(shè)置低溫地板輻射采暖系統(tǒng)和戶式顯熱回收式新風(fēng)換氣機;兩居室(含)以上采用變制冷劑流量的多聯(lián)機系統(tǒng),一居室(含)以下采用分體空調(diào)。工程案例的各指標(biāo)權(quán)重如圖1中數(shù)據(jù),由圖1中各指標(biāo)權(quán)重和評價矩陣可計算得到總評價矩陣式(9):自該小區(qū)正式投入使用后,其運行系統(tǒng)持續(xù)保持良好狀態(tài),用戶普遍反映居住舒適,物業(yè)公司提供的能耗數(shù)據(jù)也表明該小區(qū)能耗指標(biāo)低于行業(yè)平均值20%左右,驗證了評價結(jié)果的可信度。4 結(jié)論(1)居住建筑節(jié)能評價體系可以采用層次分析一模糊綜合評判法,此方法是通過層次分析法以確定指標(biāo)體系中各層指標(biāo)的權(quán)重關(guān)系,并用模糊綜合評判法對既有建筑的節(jié)能性進行評價。(2)用居住建筑節(jié)能評價體系對一典型工程案例進行評價,評價等級為良,綜合評價得分為78.01分,這與實際相符。說明該評價體系具有一定的可信度。