模糊綜合評(píng)價(jià)法在既有建筑節(jié)能改造評(píng)估中的應(yīng)用

金佳平

內(nèi)容摘要 基于對(duì)模糊綜合評(píng)價(jià)法在既有建筑節(jié)能改造評(píng)估中應(yīng)用的探討研究，文章主要從節(jié)能綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的含義與原則，以及如何構(gòu)建模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)模型這兩方面入手，希望能夠?yàn)橛嘘P(guān)人士提供幫助。

關(guān)鍵詞 模糊綜合評(píng)價(jià) 既有建筑 節(jié)能改造 評(píng)價(jià)指標(biāo)

1 引言

近年來(lái)，由于人們節(jié)能環(huán)保意識(shí)的逐漸提升，建筑領(lǐng)域也逐漸明確了節(jié)能的重要性，但就國(guó)內(nèi)建筑節(jié)能技術(shù)而言，基本上都只能應(yīng)用于新建筑，相對(duì)來(lái)講適用于既有建筑節(jié)能的技術(shù)少之又少。目前，雖然公共建筑節(jié)能改造工作，已然在政府越來(lái)越高的重視下逐步展開，但資金不足、技術(shù)不成熟等問(wèn)題卻依然嚴(yán)峻，這也是既有建筑節(jié)能改造的瓶頸所在?；诖耍皶r(shí)以改造評(píng)價(jià)指標(biāo)體系為基點(diǎn)，充分發(fā)揮模糊綜合評(píng)價(jià)法的作用已勢(shì)在必行，希望能夠在為既有公共建筑節(jié)能改造提供定量依據(jù)的基礎(chǔ)上，推動(dòng)改造質(zhì)量的真正提升。

2 節(jié)能綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的含義與原則

2.1 節(jié)能綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

建筑節(jié)能作為一類系統(tǒng)性工程，節(jié)能改造評(píng)價(jià)的關(guān)鍵基礎(chǔ)就是節(jié)能綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，體系建立的科學(xué)合理與否，將會(huì)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生直接影響。而在創(chuàng)建既有建筑節(jié)能綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的時(shí)候，由于涉及指標(biāo)較多且過(guò)程復(fù)雜性較強(qiáng)，因此需要對(duì)節(jié)能系統(tǒng)中含括的因素與相互關(guān)系合理進(jìn)行分析，進(jìn)而分解復(fù)雜系統(tǒng)，使其成為各不相同的指標(biāo)，形成定量參數(shù)與定性參數(shù)共存的結(jié)果，確保各指標(biāo)間能夠起到相互制約的作用。另外，在指標(biāo)不同的情況下，其歸并的層次也不同，將支配關(guān)系作為根據(jù)進(jìn)行分組，從而形成遞階層次結(jié)構(gòu)并確保其有序性。實(shí)踐證明，創(chuàng)建節(jié)能綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，不僅可用于衡量既有建筑在一定時(shí)期內(nèi)，能源節(jié)約的效果與水平，也可在節(jié)能改造方案中用作定量或定性評(píng)價(jià)的尺度。

2.2 節(jié)能改造評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立的原則

建筑節(jié)能改造評(píng)價(jià)指標(biāo)十分復(fù)雜，很多方面也是不可量化的，因此，在創(chuàng)建既有建筑節(jié)能指標(biāo)評(píng)價(jià)體系的時(shí)候，應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)原則：

第一，需遵循精確性與模糊性共存的原則?？删_度量某些指標(biāo)，但還有一部分指標(biāo)只能指明方向或趨勢(shì)。

第二，需遵循可操作性原則。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)實(shí)現(xiàn)最簡(jiǎn)化，將重點(diǎn)放在增強(qiáng)實(shí)用性上;指標(biāo)可量化性強(qiáng)即為可操作性強(qiáng)。

第三，需遵循層次性的原則。健全完善的既有建筑綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，具備不同層次評(píng)價(jià)處理的能力，同時(shí)具有極強(qiáng)的適應(yīng)性，可適用于大類評(píng)價(jià)與全方位評(píng)價(jià)等。

嚴(yán)格遵循上述三點(diǎn)原則，改造評(píng)價(jià)指標(biāo)體系創(chuàng)建的客觀性與合理性也必然會(huì)有所保證，對(duì)既有建筑節(jié)能改造綜合效果的評(píng)價(jià)非常有利[1]。

3 如何構(gòu)建模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)模型

3.1 確定兩級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重

在已確定遞階層次結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，相關(guān)人員就需及時(shí)確定評(píng)價(jià)體系中各因素的重要程度，同時(shí)還需確認(rèn)其是否選擇了合適的值，這都是會(huì)對(duì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果起決定性作用的重要因素。相關(guān)人員可將既有建筑節(jié)能綜合評(píng)價(jià)體系的特征作為根據(jù)，應(yīng)用層次分析法（AHP）達(dá)成確定權(quán)重的目的。AHP法的提出者是美國(guó)著名運(yùn)籌學(xué)家薩蒂，簡(jiǎn)單來(lái)講，相關(guān)人員需先分析結(jié)合定性與定量，從而得出層次權(quán)重決策。這種方法分層漸進(jìn)的特征十分鮮明，同時(shí)憑借著自身復(fù)雜決策問(wèn)題處理中有效性與實(shí)用性超強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，在世界范圍內(nèi)應(yīng)用發(fā)展的范圍也十分廣泛。

為確定指標(biāo)體系中各要素的相對(duì)重要性，需要運(yùn)用兩兩比較法，同時(shí)采取模糊數(shù)學(xué)理論，將 1～9的阿拉伯?dāng)?shù)字與相應(yīng)的倒數(shù)作為標(biāo)度（見表1），達(dá)成構(gòu)造評(píng)價(jià)矩陣的目的。

雖然 AHP 法能在幫助決策者將定性思維過(guò)程有效定量化，但受到評(píng)價(jià)對(duì)象復(fù)雜性強(qiáng)、領(lǐng)域內(nèi)觀點(diǎn)的多樣性以及個(gè)人實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)間差異的影響，九級(jí)標(biāo)度也無(wú)法為各評(píng)價(jià)矩陣的完全一致性提供絕對(duì)保證。基于此，為使判斷結(jié)果與實(shí)際狀況存在極大偏差的現(xiàn)象得到規(guī)避，同時(shí)減弱其為計(jì)算結(jié)果帶來(lái)的影響，對(duì)評(píng)價(jià)矩陣中每個(gè)權(quán)重值展開一致性檢驗(yàn)也是非常必要。

3.2 注重模糊評(píng)價(jià)矩陣的合理構(gòu)建

將確定好的評(píng)語(yǔ)集作為依照，首先對(duì)第二級(jí)評(píng)價(jià)因素集中的Ki個(gè)因素，有效展開單因素評(píng)價(jià)，在實(shí)際評(píng)價(jià)的過(guò)程中，相關(guān)人員可通過(guò)對(duì)專家評(píng)分法的運(yùn)用來(lái)評(píng)分。與此同時(shí)，由于建筑節(jié)能性能類屬標(biāo)準(zhǔn)的不確定性比較強(qiáng)，因此需要專家根據(jù)設(shè)定等級(jí)，對(duì)有關(guān)的幾種因素進(jìn)行模糊評(píng)價(jià)，也屬于模糊映射。在評(píng)價(jià)人員不同的情況下，即使評(píng)價(jià)因素是一樣的，評(píng)價(jià)結(jié)果也會(huì)存在一定差異。

3.3 模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果與處理

相關(guān)人員需結(jié)合模糊數(shù)學(xué)的方法和基本原理，科學(xué)合成權(quán)重集合以及模糊關(guān)系矩陣，進(jìn)而得出模糊綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)Q，此時(shí)因?yàn)镼屬于評(píng)語(yǔ)集V上的模糊子集，因此，應(yīng)用中常稱其為綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果，并在此基礎(chǔ)上確定最終滿意解。相關(guān)人員應(yīng)選擇最大隸屬度法，也就是評(píng)價(jià)結(jié)果取V中與maxqj最貼近的元素。

3.4 實(shí)證分析

以某北方地區(qū)既有公共建筑為例，此學(xué)校建于20世紀(jì)中后期，總面積大概為3500 m2，建筑為磚混結(jié)構(gòu)，樓層數(shù)統(tǒng)共為四層，大廳與多媒體教室在第一層，第二層主要為普通教室與教師辦公室，第三層與第四層均為普通教室。因?yàn)榻虒W(xué)樓建立至今已有40幾年，所以木質(zhì)外窗無(wú)法關(guān)嚴(yán)，導(dǎo)致室內(nèi)溫度無(wú)法維持，能源浪費(fèi)的問(wèn)題十分嚴(yán)峻;冬季教學(xué)樓內(nèi)溫度很低，是教學(xué)效率以及學(xué)生正常學(xué)習(xí)受到嚴(yán)重影響;由于教師與學(xué)生能源節(jié)約意識(shí)不強(qiáng)，部分教師的照明用具長(zhǎng)期處于使用狀態(tài)，從而造成能源浪費(fèi);部分教室照明設(shè)備老化或者未按照標(biāo)準(zhǔn)使用，導(dǎo)致其無(wú)法正常運(yùn)行，難以為學(xué)生的日常學(xué)習(xí)創(chuàng)造舒適的光環(huán)境，此學(xué)校中學(xué)生近視率普遍偏高。此時(shí)學(xué)校想要向節(jié)能型的方向發(fā)展，但仍堅(jiān)持校園中原有的建筑風(fēng)格，不希望原本的建筑風(fēng)貌遭到破壞，基于此，在節(jié)能改造教學(xué)樓的過(guò)程中，相關(guān)人員必須充分考慮到改造方案的節(jié)能效果。

第一，相關(guān)人員必須及時(shí)明確既有建筑節(jié)能改造評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建的重要意義，同時(shí)認(rèn)識(shí)到權(quán)重合理分配的關(guān)鍵性，充分結(jié)合既有建筑評(píng)價(jià)指標(biāo)以及分層，通過(guò)對(duì)AHP法的應(yīng)用來(lái)確定各層權(quán)重。根據(jù)綜合專家咨詢結(jié)果與兩兩比較的結(jié)果，權(quán)重一級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)矩陣，同時(shí)計(jì)算一致性指標(biāo)并保證其準(zhǔn)確性。

第二，按照評(píng)價(jià)的具體要求，并與既有建筑節(jié)能性能相結(jié)合，劃分出優(yōu)、良、合格以及不合格這四個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，與此同時(shí)，對(duì)各二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的科學(xué)打分也不能忽略，求出各專家評(píng)委給出的每項(xiàng)得分的準(zhǔn)確平均值，進(jìn)一步得出二級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)集，此時(shí)相關(guān)人員再組合評(píng)價(jià)集，從而創(chuàng)造出評(píng)價(jià)矩陣Ri[2]。

觀察分析結(jié)果可得出結(jié)論，就既有建筑節(jié)能改造水平而言，在模糊評(píng)價(jià)集的所有評(píng)語(yǔ)，優(yōu)是得分最高的選項(xiàng)，在遵循最大隸屬度原則的情況下，0.367即為范圍內(nèi)最大值，對(duì)應(yīng)“優(yōu)”的評(píng)語(yǔ)。簡(jiǎn)單來(lái)講，案例中的既有建筑節(jié)能效果顯著，各項(xiàng)指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)也與理想中的效果相符。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，現(xiàn)如今我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與能源消耗間的矛盾還在不斷升級(jí)，建筑節(jié)能已然成為國(guó)家在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中節(jié)能環(huán)保的重要手段，同時(shí)，既有建筑節(jié)能能夠起到的作用與重要地位也都不容小覷，與社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展間的聯(lián)系非常密切。由于既有建筑節(jié)能改造工程的系統(tǒng)性也極強(qiáng)，不僅節(jié)能改造技術(shù)需有效推廣，公共資源配置的合理性以及利用率也要得到保障，在科學(xué)評(píng)價(jià)建筑節(jié)能改造效果的基礎(chǔ)上，推動(dòng)既有建筑的健康發(fā)展。另外，模糊綜合評(píng)價(jià)法也是對(duì)既有建筑節(jié)能改造水平，客觀、全面評(píng)價(jià)的重要方式，值得我們更加深入地去研究，使其在改造評(píng)估方面發(fā)揮出更好的效果，進(jìn)而為我國(guó)健康發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。

（作者系浙江東設(shè)建筑有限公司湖州分公司 助理工程師）

【參考文獻(xiàn)】

[1]吳云康.政府建筑節(jié)能管理績(jī)效評(píng)估模型研究[J].現(xiàn)代物業(yè)（上旬刊），2015，14（7）：151-155.

[2]李秀芳，高軒能.基于改進(jìn)模糊綜合評(píng)價(jià)的廈門市公共建筑全壽命節(jié)能評(píng)估[J].數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)，2013，43（24）：50-57.