室內(nèi)環(huán)境評價方法現(xiàn)狀研究

王承霞 李云龍 米金玲 范金周

河南省建筑科學(xué)研究院有限公司（450053）

我國在2001及2002年分別制定了GB50325《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》及GB/T18883《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》，這標志著我國在室內(nèi)環(huán)境研究方面取得了長足的進展，室內(nèi)環(huán)境評價方法研究也是室內(nèi)環(huán)境研究的熱點，但至今并未制定室內(nèi)環(huán)境評價方法技術(shù)標準，對室內(nèi)環(huán)境評價方法進行研究，總結(jié)目前的研究成果，以期對我國室內(nèi)環(huán)境評價方法技術(shù)標準的制定奠定基礎(chǔ)。

1 評價方法分類

目前，室內(nèi)環(huán)境評價方法可分為主觀評價和客觀評價兩種方法[1]。

1.1 主觀評價

主觀評價方法是利用人自身的感覺器官進行描述和評判工作，一般都依靠某方面具有敏感器官及長期經(jīng)驗積累的專家。主觀評價有兩方面的任務(wù)：①表達對環(huán)境因素的感覺；②表達環(huán)境對健康的影響。室內(nèi)人員對室內(nèi)環(huán)境接受與否是屬于評判性評價，對空氣品質(zhì)感受程度則屬于描述性評判。主觀評價內(nèi)容主要歸納為四個方面，在室者和來訪者對室內(nèi)空氣不接受率;對不佳空氣的感受程度；在室者受環(huán)境影響而出現(xiàn)的癥狀及其程度；最后進行綜合評判。主觀評價方法也有一定的局限性，主觀評價方法是一種以人的感覺為測定手段（人對環(huán)境的評價）或為測定對象（環(huán)境對人的影響）的方法，誤差是不可避免的，有在室人員與來訪者對空氣品質(zhì)感受程度不一致情況存在。同時，有時侯利用人們的不滿作為改進和評價建筑物性能的依據(jù)，也是非常模糊的。因此，僅采用主觀評價的方法顯然是不夠的，應(yīng)結(jié)合客觀評價方法，進行綜合評價，方能得出可靠的結(jié)論。

1.2 客觀評價

客觀評價方法主要通過指標與數(shù)據(jù)來評價室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量,客觀評價的依據(jù)是各種污染物濃度、種類、作用時間與人體健康效應(yīng)之間的關(guān)系。根據(jù)目前的研究成果，客觀評價方法可分為基于灰色、模糊、可拓理論、熵權(quán)理論、以及層次分析法所建立的綜合評價方法。

1.2.1灰色理論

灰色理論是我國華中科技大學(xué)鄧聚龍教授在1982年提出的。它是系統(tǒng)思想的一種深化和發(fā)展，灰色系統(tǒng)理論主要研究的就是“外延明確，內(nèi)涵不明確”的“小樣本，貧信息”問題?；疑到y(tǒng)理論認為：1）系統(tǒng)是否會出現(xiàn)信息不完全的情況取決于認識的層次、信息的層次和決策的層次，低層次系統(tǒng)的不確定量是相當(dāng)?shù)母邔哟蜗到y(tǒng)的確定量，要充分利用已知的信息去揭示系統(tǒng)的規(guī)律。2）灰色系統(tǒng)理論在相對高層次上處理問題，其視野較為寬廣。3）認識事物應(yīng)從事物的內(nèi)部，從系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和參數(shù)去研究系統(tǒng)，灰色系統(tǒng)的內(nèi)涵更為明確具體。4）用灰色數(shù)、灰色方程、灰色矩陣、灰色群等來描述，突破了原有方法的局限，更深刻地反映了事物的本質(zhì)。

施式亮、湯廣發(fā)[2]等應(yīng)用灰色理論對室內(nèi)環(huán)境安全進行了研究，根據(jù)影響室內(nèi)環(huán)境狀況的主要因素：溫度、相對濕度、平均風(fēng)速、吸塵量、二氧化碳、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、甲醛、菌落等 10項因素,在合理確定評價指標體系的基礎(chǔ)上，建立了基于灰色關(guān)聯(lián)理論的室內(nèi)環(huán)境安全評價模型，并給予了實例驗證，為室內(nèi)環(huán)境安全評價提供了具有指導(dǎo)意義的技術(shù)和方法。

譚杰、許敏[3]通過對人們主觀感受的調(diào)查統(tǒng)計，運用灰色關(guān)聯(lián)度的分析方法對室內(nèi)環(huán)境進行安全評價，找出室內(nèi)空氣污染物指標與人員主觀感受之間的關(guān)系，推斷出最佳入住時間；張甫仁[4]的研究方法是先對雷達理論進行分析，并對存在的缺陷進行改進，在此基礎(chǔ)上引入灰色理論，建立一種新的基于灰色雷達圖理論的室內(nèi)環(huán)境評價方法，并給出了分級標準，與其他方法對比，驗證了此方法的科學(xué)可靠。

1.2.2模糊理論

模糊概念是指這個概念的外延具有不確定性，或者說它的外延是不清晰的，是模糊的。模糊理論是在美國加州大學(xué)伯克利分校電氣工程系的L.A.zadeh教授于1965年創(chuàng)立的模糊集合理論的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,主要包括模糊集合理論、模糊邏輯、模糊推理和模糊控制等方面的內(nèi)容，模糊理論應(yīng)用最有效、最廣泛的領(lǐng)域就是模糊控制。謝東坡、秦華鋒[5]等針對溫度、濕度等影響室內(nèi)環(huán)境舒適度的主要因素,基于模糊理論完成了溫度、濕度數(shù)值-符號轉(zhuǎn)換以及舒適度合成,最后探討了在考慮室外環(huán)境參數(shù)以及人的心情等主觀因素的情況下，舒適度合成方法的改進思路。系統(tǒng)既可以實現(xiàn)對室內(nèi)環(huán)境舒適度的實時監(jiān)測，又可以為室內(nèi)舒適度控制提供依據(jù)。

1.2.3可拓理論

可拓學(xué)是以廣東工業(yè)大學(xué)的蔡文研究員為首的中國學(xué)者創(chuàng)立的新學(xué)科，研究事物拓展的可能性和開拓創(chuàng)新的規(guī)律與方法,并用以解決矛盾問題，有別于生物學(xué)、機械學(xué)，電工學(xué)等縱向?qū)W科，是與數(shù)學(xué)、系統(tǒng)論、信息論、控制論等相類似的橫斷學(xué)科。可拓學(xué)是一門交叉學(xué)科,它的基本理論是可拓論，特有的方法是可拓方法?？赏貙W(xué)可以定位于如同信息論、控制論和系統(tǒng)論那樣的橫斷學(xué)科?；碚?、可拓集合理論和可拓邏輯是可拓論的三大支柱。其中，基元理論用物元、事元與關(guān)系元描述被研究對象；可拓集合理論是在康托集合與模糊集合之后的一項創(chuàng)造,它對實變函數(shù)中距離的概念加以拓展，引入描述客觀事物性質(zhì)變化的關(guān)聯(lián)函數(shù)工具，為表達矛盾問題的轉(zhuǎn)化提供了定量手段；可拓邏輯則是辨證邏輯和形式邏輯的科學(xué)集成可拓學(xué)是以矛盾問題為研究對象、以矛盾問題的智能化處理為主要研究內(nèi)容、以可拓方法論為主要研究方法的一門新興學(xué)科。

張甫仁、楊昭[6]等進行了室內(nèi)環(huán)境評價物元模型及可拓評價方法的研究，通過對影響室內(nèi)環(huán)境(熱環(huán)境、光環(huán)境、聲環(huán)境和空氣品質(zhì))各因素的分析,建立了評價指標體系。在此基礎(chǔ)上,引入可拓學(xué)理論,建立了室內(nèi)環(huán)境的評價物元模型，給出了基于關(guān)聯(lián)函數(shù)的可拓評價方法。在實際應(yīng)用中同其他方法所得結(jié)果進行了比較，驗證了其所得結(jié)果的可靠性和正確性，該計算結(jié)果將為改善室內(nèi)環(huán)境狀況提供參考和依據(jù)，刁景華、陸海翔[7]等也做了相似的研究。

1.2.4熵權(quán)理論

信息熵是信息論中用于度量信息量的一個概念。一個系統(tǒng)越是有序，信息熵就越低；凡是導(dǎo)致隨機事件集合的肯定性，組織性，法則性或有序性等增加或減少的活動過程，都可以用信息熵的改變量這個統(tǒng)一的標尺來度量。王珂、郭進平[8]等進行了基于熵權(quán)理論的室內(nèi)環(huán)境評價研究，以室內(nèi)環(huán)境的空氣品質(zhì)以及聲、光、熱環(huán)境為研究對象,根據(jù)實測數(shù)據(jù),建立不滿意百分比指標,基于熵權(quán)理論對整個室內(nèi)環(huán)境進行評價。在多因素的室內(nèi)環(huán)境評價過程中,該方法在以實測數(shù)據(jù)確定評價指標的相對重要程度后，根據(jù)各評價對象之間某些評價指標重要度的差異,自動調(diào)節(jié)各種差異對評價過程的影響,合理的優(yōu)化了評價過程。以某小區(qū)6戶人家家庭環(huán)境的物理、化學(xué)因素測試的數(shù)據(jù)進行綜合評價,其結(jié)果與實際情況相吻合。說明該方法所得到的評價結(jié)果具有說服力。

1.2.5層次分析法

層次分析法是美國運籌學(xué)家匹茨堡大學(xué)教授薩蒂于20世紀70年代初提出來的，是指將一個復(fù)雜的多目標決策問題作為一個系統(tǒng)，將目標分解為多個目標或準則,進而分解為多指標（或準則、約束）的若干層次，通過定性指標模糊量化方法算出層次單排序（權(quán)數(shù)）和總排序，以作為目標（多指標）、多方案優(yōu)化決策的系統(tǒng)方法。層次分析法是將決策問題按總目標、各層子目標、評價準則直至具體備投方案的順序分解為不同的層次結(jié)構(gòu)，然后用求解判斷矩陣特征向量的辦法，求得每一層次的各元素對上一層次某元素的優(yōu)先權(quán)重，最后再加權(quán)和的方法遞階歸并各備擇方案對總目標的最終權(quán)重，此最終權(quán)重最大者即為最優(yōu)方案。資雪琴、劉剛[9]應(yīng)用層次分析法 ,建立室內(nèi)空氣品質(zhì)的模糊綜合評判的權(quán)重向量，對室內(nèi)空氣環(huán)境進行評價，也提供一條新得評價思路。

2 結(jié)論

綜上所述,室內(nèi)環(huán)境進行主觀評價是定性評價，是客觀評價的基礎(chǔ),任何一種客觀評價方法的結(jié)論，應(yīng)以主觀舒適為起點，客觀評價方法主要通過指標與數(shù)據(jù)來評價室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，是定量評價，更科學(xué)、客觀。當(dāng)前，由于新裝飾、裝潢材料的大量應(yīng)用，造成室內(nèi)空氣污染趨嚴重，室內(nèi)環(huán)境評價是認識室內(nèi)環(huán)境的一種科學(xué)方法,目前僅依據(jù)污染物的上限值，簡單地判斷室內(nèi)空氣品質(zhì)是否合格的方法是不完善的,迫切需要建立合理的評價室內(nèi)環(huán)境的方法，保證其結(jié)果的公正性、權(quán)威性和可比性，以有助于解決目前室內(nèi)空氣污染日益嚴重的問題，確保室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，為人們的健康提供技術(shù)支持。

[1]戴萍.室內(nèi)空氣品質(zhì)評價方法的研究進展[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2004(2)：64～66.

[2]施式亮,等.建筑室內(nèi)環(huán)境安全灰色評價模型及應(yīng)用[J].中國安全科學(xué)學(xué)報,2004，14（1）：22～24.

[3]譚杰,許敏.灰色理論在室內(nèi)環(huán)境安全評價中的應(yīng)用工業(yè)安全與環(huán)保[J].2008（10）41～43.

[4]張甫仁.基于灰色雷達圖理論的室內(nèi)環(huán)境評價[J].建筑科學(xué),2007(12)：52～54.

[5]謝東坡,秦華鋒.基于模糊理論的室內(nèi)環(huán)境舒適度監(jiān)測系統(tǒng)研究[J].中國測試技術(shù),2008(4)：126～128.

[6]張甫仁,楊昭,等.室內(nèi)環(huán)境評價物元模型及可拓評價方法[J].天津大學(xué)學(xué)報,2005(4)：307～312.

[7]刁景華,陸海翔.基于物元分析的室內(nèi)環(huán)境污染可拓評價[J].價值工程,2010(6)：145～146.

[8]資雪琴,劉剛.層次分析法在室內(nèi)空氣品質(zhì)綜合評價中的應(yīng)用[J].陜西能源與節(jié)能,2005(1)：33～34.