书城建筑居住建筑节能成套技术研究开发与工程示范
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第3章 前言(2)

首先,在多指标的综合加权评价中确定各项指标的权重是非常关键的环节。目前,关于权系数的确定方法有数十种之多,根据计算权系数时原始数据的来源不同,确定权重的方法可大致分为主观赋权法与客观赋权法,这两类方法各有其优点和缺点。通常利用层次分析法确定权重可以弱化人为因素,将人们的主观判断用数量形式来表达和处理,较为成熟,当然其仍存在一定缺陷。因此,本研究引入了模糊一致矩阵:对传统的AHP进行改进,从而得到人们思维更加一致的模糊层次分析法(简称FAHP),使之条理化和科学化。应用模糊层次分析法,在保留层次分析法优点的基础上充分考虑分析问题的模糊因素,使方法的容错性提高,从而减少因主观判断而引起的各种判断差异;各指标评分采用模糊概念,更客观、更确切地反映了所研究的问题,最后定出的指标权重也更符合实际;采用最优传递矩阵,获得一致性的模糊判断矩阵,简化了计算,提高了层次分析法的有效性和准确性。综合比较,选择模糊层次分析法具有较强的可行性和科学性。

其次,综合评价技术是一个多学科交叉、相互渗透、多点支撑的新兴研究领域。最初的研究是从统计学、管理学和系统工程理论角度着眼的,近年来一些新兴学科如模糊数学、灰色系统理论、神经网络技术等也都被引入到综合评价的研究中来了。模糊综合评判(Fuzzy Comprehensive Evaluation,FCE)就是以模糊数学为基础,应用模糊关系合成原理将一些边界不清和不易定量的因素定量化,并进行综合评价的一种方法。模糊综合评判法的优点:一是隶属函数和模糊统计方法为定性指标定量化提供了有效的方法,实现了定性和定量方法的有效集合。二是在客观事物中,一些问题往往不是绝对的肯定或绝对的否定,涉及模糊因素,而模糊综合评判法则很好地解决了判断的模糊性和不确定性问题。三是所得结果为一向量,即评语集在其论域上的子集克服了传统数学方法结果单一性的缺陷,结果包含的信息量十分丰富。建筑节能的综合评价过程通常涉及大量的复杂现象和多种因素的相互作用,评价中存在大量的模糊现象和模糊概念,因此,评价时采用模糊综合评价法进行定量化处理,可以更准确地评价出建筑节能的等级。

②在本分项研究中主要完成了以下工作:构建浙江省居住建筑节能技术经济评价体系。根据节能评价的主要步骤,选择确定了建筑间距、体形系数、窗墙面积比等28个指标,构建了浙江省居住建筑节能技术经济评价体系。

确定各评价指标的权重。在比较现有主、客观赋权方法优缺点的基础上,最终选择了模糊层次分析法。应用这种方法,决策者通过将复杂问题分解为若干层次和若干因素,在各因素之间进行简单的比较和计算就可以得出不同方案的权重。

综合评价方法的选择。在遵循客观性、可操作性和有效性原则的基础上,选择了数学模型简洁、易于掌握、对多因素和多层次的复杂问题评判效果较好的模糊综合评判法。

属性识别方法研究。提出了一种将“最大隶属原则”和“置信度识别准则”相结合来确定评判结果所属等级的方法。

实证分析。应用以上居住建筑节能技术经济评价模型和方法,对示范工程——世贸协安“景上公寓”项目进行建筑节能技术经济综合评价,得出评价结果为“优良”。

(4)世贸协安“景上公寓”节能示范工程总结报告

“景上公寓”示范工程位于杭州市拱墅区京杭大运河畔,由7幢点式小高层住宅和4幢板式小高层住宅组成,工程总建筑面积85000多平方米。在示范工程实施过程中,项目课题组及时对工程所采用的多项节能技术进行梳理和总结,并与理论计算、检测测试结果等进行比较分析,对示范工程采用节能成套技术后的建筑节能进行综合评价,进一步对节能成套技术的技术经济可行性和存在的技术难点进行综合分析,为项目实施打下坚实基础。项目实施完成后,经现场检测,示范工程围护结构的热工性能指标符合或优于设计值,同时经建筑节能综合评价,其节能率大于设计值。项目于2008年6月顺利通过浙江省(杭州市)建筑节能示范工程专项验收。验收专家一致认为,该项目的建成实施与应用研究,对浙江省居住建筑节能工作起到了积极的示范作用。

①示范工程选择了无机保温砂浆外墙外保温系统、胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统和自保温结合辅助保温等三种外墙节能技术体系,并进行了两个季节的围护结构传热系数现场检测,用于比较研究。

②对夏热冬冷地区居住建筑65%节能设计标准进行了探索研究。基于项目的研究思路与方法,采用现有先进节能技术和常用节能技术的优化组合,居住建筑可以达到节能65%的要求,这为今后进一步提高居住建筑节能率做了技术准备;在制定65%节能标准时应根据本地区的气候特点进行,不能简单地依靠降低墙体、门窗、屋面等的传热系数以及增加保温隔热材料来达到节约能耗的目的。

③归纳了适合当前阶段不同节能率条件下的浙江省居住建筑围护结构节能成套技术,分别为:节能50%时建议采用。

外墙:无机保温砂浆外墙外保温系统;

屋顶:XPS板屋面保温隔热系统;

外窗:断热铝合金中空玻璃门窗;

架空楼板:保温砂浆架空楼板系统;

户门:节能户门。

基于本项目的研究思路达到节能65%时建议采用

外墙:自保温结合无机保温砂浆外墙外保温系统;

屋面:XPS板屋面保温隔热系统;

门窗:断热铝合金中空玻璃门窗(局部Low‐E玻璃);

架空楼板:保温砂浆架空楼板系统;

户门:节能户门;

遮阳措施:活动外遮阳。

④进行了活动外遮阳系统和太阳能热水系统的试点。根据夏热冬冷地区的气候特点,该地区的节能措施应重点关注通风、活动外遮阳技术和成熟的太阳能利用技术等。

⑤通过对不同节能率条件下的居住建筑节能成套技术进行经济分析,得出以下结论:虽然达到节能要求后工程造价有所增加,但与其所产生的综合效益相比,此项成本增加可以接受。此外,还结合示范工程对现有节能技术存在的技术难点进行了总结。

(5)项目研究的主要创新点

通过教育部科技查新工作站的科技查新,得到结论如下:国内公开发表的中文文献及因特网相关中文报道中,除此查新项目组成员发表的文章外,已见有关运用模糊综合评价法的西安地区住宅建筑节能指标综合体系及建筑节能效果评价指标体系的文献报道,所构建的建筑节能综合评价体系与此查新项目的有所不同,未见有关浙江省居住建筑节能技术经济评价体系的文献报道。已见北京、天津、山东、重庆等省市居住建筑节能65%设计标准的文献报道,未见有关浙江省居住建筑节能65%设计标准及其实施的文献报道。仅见1篇有关对建筑节能设计体形系数定义进行修正的文献报道,未见有关在采用对比评定法进行居住建筑节能设计过程中,通过针对不同的建筑类型,规定不同的体形系数的方法来进行体形系数超标修正的文献报道。

(6)项目研究结论

本项目结合世贸协安“景上公寓”示范工程的建设实践,通过系统研究得出如下结论:

①采用现有节能技术的优化组合,浙江省居住建筑可以达到节能50%的标准要求,且所采用的节能技术经济合理,易为市场接受。

②基于项目65%节能设计标准的研究思路与方法,采用现有先进节能技术和常用节能技术的优化组合,可以达到节能65%的要求,为今后进一步提高居住建筑节能率做好了技术准备;虽然就目前而言其实现成本相对较高,但随着节能技术和节能市场的不断发展成熟,节能技术成本总体上也将不断下降,从而得以推广应用。

③通过本项目研究提出的建筑节能技术经济评价体系,对“景上公寓”示范工程进行评价,综合评价结果为“优良”。

④在建筑节能对比评定法中,采用新的体形系数超标修正方法,既能有效控制建筑能耗,又具有现实可行性。

项目研究完成了预期目标,成果达到了国内同类研究的领先水平。

由于我国建筑节能起步较晚,还存在大量技术及管理问题,需要进一步加大产学研合作,及时制定完善建筑节能标准体系,大力开发节能新技术、新材料和新产品,同时进行积极的政策引导,并配套激励措施。此外,通过系统的技术集成和工程示范,形成具有浙江特色的建筑节能核心技术的研究开发基地和技术创新体系,从而为保障浙江省建筑节能工作的深入开展提供有力的技术支撑,推动浙江省居住建筑节能工作的可持续发展。