專利名稱：一種建筑部品綠色度的評價方法及評價裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑部品綠色度的評價方法及評價裝置，具體涉及一種基于不確定性理論對建筑部品的綠色度進行精確評價的方法及根據(jù)該方法進行評價的裝置。

背景技術(shù)：
建筑物在建造過程中，需要消耗大量的資源和能源，而在當(dāng)今社會資源、能源出現(xiàn)匱乏的情況下，綠色建筑更符合人類社會發(fā)展的趨勢，且能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能、節(jié)耗的要求，對建設(shè)一個環(huán)境友好型社會有相當(dāng)重要的意義。國外綠色建筑評價技術(shù)經(jīng)過十多年的推廣和發(fā)展，至今已形成了若干有影響力的綠色建筑評價預(yù)測體系，并有相應(yīng)的標準和配套評價模擬軟件，其中包括英國的BREEAM評估體系、美國的LEED綠色建筑評估體系、加拿大的GBTool、澳大利亞的建筑環(huán)境評價體系NABERS、德國的生態(tài)建筑導(dǎo)則LNB、挪威的ECO PROFILE、法國的ESCALE以及日本的CASBEE等。根據(jù)這些體系并制定了定量的評分體系，對評價內(nèi)容盡可能采用模擬預(yù)測的方法得到定量指標，再根據(jù)定量指標進行分級評分；而對于難以定量預(yù)測的內(nèi)容，則采用定性分析、分級打分的方法。這些評估體系在實踐中得到了較好的應(yīng)用，對各個國家在城市建設(shè)和住宅建設(shè)中倡導(dǎo)綠色概念，引導(dǎo)建造者和使用者注重可持續(xù)發(fā)展起到了重要作用。
中國綠色建筑起步晚，但發(fā)展較快。2001年建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化促進中心出臺了由其中心制定的《綠色生態(tài)住宅小區(qū)建設(shè)要點與技術(shù)導(dǎo)則》。2001年9月底，全國工商聯(lián)住宅產(chǎn)業(yè)商會聯(lián)合清華大學(xué)、建設(shè)部科技發(fā)展促進中心等單位，發(fā)布了《中國生態(tài)住宅技術(shù)評估手冊》第一版。評估手冊一經(jīng)推出，就在生態(tài)住宅建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。2002年發(fā)布了《中國生態(tài)住宅技術(shù)評估手冊》升級版(2002)。2002年10月底又出臺了《中華人民共和國環(huán)境影響評價法》。2002年10月由科技部組織清華大學(xué)、中國建筑科學(xué)研究院、北京市建筑設(shè)計研究院、中國建筑材料科學(xué)研究院等9家單位近40名專家共同開展工作，歷時14個月完成了《綠色奧運建筑評估體系》，這套體系為奧運建筑與園區(qū)建設(shè)的“綠色化”起到了積極的作用。2003年3月上海市人民政府制定了《上海市生態(tài)型住宅小區(qū)建設(shè)管理辦法》和《上海市生態(tài)型住宅小區(qū)技術(shù)實施細則》。2006年3月7日建設(shè)部公告第413號批準《綠色建筑評價標準》為國家標準，自2006年6月1日起實施。
但是，目前國內(nèi)外對于綠色建筑評價的內(nèi)容，基本上是以建筑材料為對象進行建筑物的綠色程度評價，而對于建筑部品的綠色度評價以及其在綠色建筑評價中的作用和關(guān)系尚未引起重視，也未建立一個科學(xué)的評價體系，這在很大程度上影響和制約了建筑物及建筑材料的綠色化發(fā)展。并且我國現(xiàn)階段對于建筑部品的綠色度評價還處于探索階段，即使是上述各種評估體系及評價標準對于綠色建筑的評價也仍采用人工的專家打分的方式，更沒有一套完整的針對建筑部品綠色度的評價方法。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種建筑部品綠色度的評價方法，其基于不確定理論科學(xué)、合理地對建筑部品的綠色度進行評價。
本發(fā)明的另一目的是提供一種對建筑部品的綠色度進行評價的裝置。
為了實現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案 一種建筑部品綠色度的評價方法，包括以下步驟 步驟一、進行市場調(diào)查及資料查閱，將常用建筑部品分類； 步驟二、運用WBS法逐層分解評價指標，建立建筑部品評價指標體系，收集和計算典型建筑部品的原始數(shù)據(jù)，建立建筑部品信息庫，并將建筑部品評價指標體系保存至該建筑部品信息庫； 步驟三、錄入待評價建筑部品的數(shù)據(jù)信息； 步驟四、調(diào)整指標權(quán)重，根據(jù)建筑部品信息庫中的行業(yè)標準數(shù)據(jù)判斷是否調(diào)整指標權(quán)重，如需調(diào)整則進行調(diào)整并對調(diào)整后的數(shù)據(jù)進行存儲，確定待評價建筑部品綠色度的評價指標數(shù)據(jù)； 步驟五、建立指標效用函數(shù)，并將指標效用函數(shù)保存至指標效用函數(shù)庫，其中，該指標效用函數(shù)的建立包括以下子步驟 ①、引入三點估計和模糊效用理論，根據(jù)待評價建筑部品的數(shù)據(jù)信息測定其各評價指標，得到專家信息； ②、對專家信息進行一維擴散，確定信息擴散范圍、信息擴散監(jiān)控點及擴散系數(shù)，采用信息分配和信息擴散理論對專家信息中的非完備信息樣本進行拓展；信息擴散范圍由公式(1)確定，信息擴散監(jiān)控點由公式(2)確定，擴散系數(shù)由公式(5)確定； 公式(1)為ω＝x±3S，其中，x是樣本均值，S為樣本的方差， 公式(2)為uj＝xi±S′，其中，uj是信息擴散的第j個監(jiān)控點；xi是樣本值；x樣本均值；S′是按照四舍五入原則對S進行取整后的值； 公式(5)為 ③、對一維擴散后的信息進行仿真，將其仿真后的結(jié)果匯總，得到待評價建筑部品在不同指標值下的效用值； ④、對專家信息及仿真后的效用值分別進行二維信息擴散，得出信息矩陣Qjk，通過公式(7)得到模糊效用值；二維擴散的擴散系數(shù)由公式(6)確定，模糊效用值由公式(7)確定； 公式(6)為h＝σ(b-a)，(n≤11)； 公式(7)為 公式(7)的系數(shù)由模糊關(guān)系矩陣確定； ⑤、建立指標效用函數(shù)，對二維擴散后得到的模糊效用值進行曲線擬合，建立待評價建筑部品在各評價指標下的指標效用函數(shù)，為計算待評價建筑部品綠色度效用提供依據(jù)； 步驟六、調(diào)用指標效用函數(shù)，得到指標效用值； 步驟七、對待評價建筑部品的綠色度進行綜合評價，應(yīng)用下式綜合指標效用值和指標權(quán)重數(shù)據(jù)，對待評價建筑部品的綠色度進行綜合評價 其中，Vj為建筑部品綠色度，wi為指標權(quán)重，uij為指標效用值； 步驟八、得出評價結(jié)果，并將評價結(jié)果保存至建筑部品信息庫。
為了實現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案 一種建筑部品綠色度的評價裝置，包括 分類模塊，用于在進行市場調(diào)查及資料查閱的基礎(chǔ)上，將常用建筑部品分類； 建立建筑部品信息庫模塊，用于在調(diào)研和統(tǒng)計資料分析的基礎(chǔ)上，運用WBS方法逐層分解評價指標，建立建筑部品評價指標體系，收集和計算典型建筑部品的原始數(shù)據(jù)，建立建筑部品信息庫，建筑部品評價指標體系保存至建筑部品信息庫中； 錄入模塊，用于錄入待評價建筑部品的數(shù)據(jù)信息； 調(diào)整指標權(quán)重模塊，用于根據(jù)建立建筑部品信息庫模塊中的行業(yè)標準數(shù)據(jù)判斷是否調(diào)整相關(guān)內(nèi)容，確定待評價建筑部品綠色度評價指標的權(quán)重，如需調(diào)整則進行調(diào)整并對調(diào)整后的數(shù)據(jù)進行存儲，確定待評價建筑部品綠色度評價指標的權(quán)重； 建立指標效用函數(shù)模塊，用于建立指標效用函數(shù)并保存至指標效用函數(shù)庫，該建立指標效用函數(shù)模塊還包括以下子模塊 ①、專家信息子模塊，用于引入三點估計和模糊效用理論，根據(jù)待評價建筑部品的數(shù)據(jù)信息測定其各評價指標，得到專家信息； ②、一維信息擴散子模塊，用于對專家信息進行一維擴散，確定信息擴散范圍、信息擴散監(jiān)控點及擴散系數(shù)，采用信息分配和信息擴散理論對專家信息中的非完備信息樣本進行拓展； ③、仿真子模塊，用于對一維擴散后的信息進行仿真，將其仿真后的結(jié)果匯總，得到待評價建筑部品在不同指標值下的效用值； ④、二維信息擴散子模塊，用于對專家信息及仿真后的效用值分別進行二維信息擴散，得到模糊效用值； ⑤、建立指標效用函數(shù)子模塊，用于對二維擴散后得到的模糊效用值進行曲線擬合，建立待評價建筑部品在各評價指標下的指標效用函數(shù)，為計算待評價建筑部品綠色度效用提供依據(jù)； 調(diào)用指標效用函數(shù)模塊，用于調(diào)用指標效用函數(shù)，得到指標效用值； 評價模塊，用于綜合指標效用值和指標權(quán)重數(shù)據(jù)，對待評價建筑部品的綠色度進行綜合評價 數(shù)據(jù)保存模塊，用于將得到的評價結(jié)果保存至建筑部品信息庫； 上述分類模塊、建立建筑部品信息庫模塊、錄入模塊、調(diào)整指標權(quán)重模塊、建立指標效用函數(shù)模塊、調(diào)用指標效用函數(shù)模塊、評價模塊及數(shù)據(jù)保存模塊依次相連，其中，建立建筑部品信息庫模塊中建立的建筑部品信息庫分別與調(diào)整指標權(quán)重模塊、評價模塊及數(shù)據(jù)保存模塊相連，建立指標效用函數(shù)模塊中建立的效用函數(shù)庫與調(diào)用指標效用函數(shù)模塊相連； 該建立指標效用函數(shù)模塊中的專家信息子模塊、一維信息擴散子模塊、仿真子模塊、二維信息擴散子模塊及建立指標效用函數(shù)子模塊依次相連。
進一步的，將建筑部品分為以下類別墻體圍護部品體系、門窗部品體系、管件部品體系、樓地面部品體系、屋面部品體系及墻面裝飾部品體系。
進一步的，建筑部品評價指標體系包括資源消耗指標、能源消耗指標、使用效能指標、環(huán)境影響指標及回收利用指標。
由以上可見，本發(fā)明通過建筑部品綠色度評價研究，進而規(guī)范綠色建材標準，實現(xiàn)綠色建筑整體評價，是連接綠色建材評價與綠色建筑綠色度評價的橋梁；并得出具有參考價值的部品綠色化數(shù)據(jù)，為以后的建筑設(shè)計的優(yōu)化配置和綠色建筑標準制定的研究工作提供了科學(xué)、有效的技術(shù)支持，從而盡早實現(xiàn)建筑物的節(jié)能、節(jié)耗的需求，加快我國環(huán)境友好型社會的建設(shè)。



圖1為根據(jù)本發(fā)明的方法得到的建筑部品分類構(gòu)成示意圖； 圖2為根據(jù)本發(fā)明的方法得到的建筑部品評價指標體系示意圖； 圖3為根據(jù)本發(fā)明的方法對普通粘土磚墻部品的綠色度評價的流程圖； 圖4為普通黏土磚墻部品的原始數(shù)據(jù)及根據(jù)本發(fā)明的方法評價的圖表； 圖5為普通黏土磚墻部品人力資源消耗指標為1工日/m3時的效用評定表； 圖6為普通黏土磚墻部品人力資源消耗指標為1工日/m3時的效用仿真評定表； 圖7為普通黏土磚墻部品人力資源消耗指標為1工日/m3時的效用仿真圖； 圖8為普通黏土磚墻部品人力資源消耗在不同指標值下的效用值表； 圖9為普通黏土磚墻部品人力資源消耗指標曲線擬合圖； 圖10為本發(fā)明裝置的組成結(jié)構(gòu)圖； 圖11為本發(fā)明裝置的建立指標效用函數(shù)模塊的組成結(jié)構(gòu)圖。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細地說明。

具體實施例方式 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
本發(fā)明的評價方法分為以下步驟 1、進行市場調(diào)查及資料查閱，將常用建筑部品進行分類，界定綠色建筑部品的概念，明確綠色建筑部品評價與綠色建筑評價及綠色建材評價之間的關(guān)系，本實施例中將建筑部品分為以下幾個體系墻體圍護部品體系、門窗部品體系、管件部品體系、樓地面部品體系、屋面部品體系及墻面裝飾部品體系，如圖1所示； 2、在調(diào)研和統(tǒng)計資料分析的基礎(chǔ)上，運用任務(wù)分解結(jié)構(gòu)(即WBS，WorkBreakdown Structure)法逐層分解評價指標，建立建筑部品評價指標體系，如資源消耗指標、能源消耗指標、使用效能指標、環(huán)境影響指標及回收利用指標，參照圖2，并對各個指標進行釋義和度量，同時收集和計算典型建筑部品的原始數(shù)據(jù)，建立建筑部品信息庫，并將建筑部品評價指標體系保存至建筑部品信息庫中； 3、錄入待評價建筑部品的數(shù)據(jù)信息； 4、調(diào)整指標權(quán)重，根據(jù)步驟2中建立的建筑部品信息庫中的行業(yè)標準數(shù)據(jù)判斷是否調(diào)整指標權(quán)重，如需調(diào)整則進行調(diào)整并對調(diào)整后的數(shù)據(jù)進行存儲，從而確定待評價建筑部品綠色度評價指標的權(quán)重；其中，綠色度評價指標權(quán)重的確定可應(yīng)用AHP專家主觀權(quán)重法和客觀熵權(quán)二者法綜合法； 5、建立指標效用函數(shù)，并將指標效用函數(shù)保存至指標效用函數(shù)庫； 6、調(diào)用指標效用函數(shù)，得到指標效用值； 7、綜合根據(jù)步驟4中建立的權(quán)重數(shù)據(jù)及步驟5中建立的用于評價綠色度的指標效用函數(shù)得到的數(shù)據(jù)，對如墻體維護部品、門窗部品、管件部品、樓地面部品、內(nèi)外墻裝飾部品等待評價建筑部品的綠色度進行綜合評價； 8、得出評價結(jié)果，并將評價結(jié)果保存至建筑部品信息庫。
以下對步驟5中的指標效用函數(shù)的建立過程作進一步的說明，指標效用函數(shù)的建立包括以下幾個子步驟 ①、引入三點估計和模糊效用理論根據(jù)待評價建筑部品的原始數(shù)據(jù)測定其各評價指標，得到專家信息； ②、對專家信息進行一維擴散，確定信息擴散范圍、監(jiān)控點及擴散系數(shù)，可應(yīng)用極大熵理論建立不同約束條件下的信息擴散系數(shù)，采用信息分配和信息擴散理論對專家信息中的非完備信息樣本進行拓展； ③、對一維擴散后的信息進行仿真，將其仿真后的結(jié)果匯總，得到在不同指標值下的效用值； ④、對專家信息及仿真后的效用值分別進行二維信息擴散； ⑤、建立指標效用函數(shù)，應(yīng)用曲線擬合技術(shù)對二維擴散后得到的模糊效用值進行曲線擬合，建立待評價建筑部品在各評價指標下的指標效用函數(shù)，為計算待評價建筑部品綠色度效用提供依據(jù)。
以下對信息擴散技術(shù)的擴散范圍、信息擴散監(jiān)控點及信息擴散系數(shù)的確定方法說明如下 a.信息擴散范圍的確定 對于正態(tài)分布函數(shù)來說，變量離中心位置μ的距離越近其信息濃度越大，越遠其信息濃度率越小。因此必然存在一個范圍，使得信息擴散函數(shù)在超出這個范圍以外部分的信息濃度微乎其微，對整體的影響不大。
由于令可得 P(|X*|≤k)＝φ(k)-φ(-k)＝2φ(k)-1 其中，φ(k)表示樣本值為k時的正態(tài)分布概率值，σ為標準差。
查正態(tài)分布表有 P(|X*|≤3)＝2φ(3)-1＝0.9974 即正態(tài)分布函數(shù)中，變量離中心位置μ的距離在3σ范圍內(nèi)的概率高達99.74％，超過3σ的概率卻不到千分之三。所以選取3σ作為正態(tài)信息擴散的范圍ω較為合理。但是在實際應(yīng)用時，由于樣本的不完備，很難知道母體的方差，所以通常采用樣本的無偏估計S來代替σ，則信息擴散范圍的計算公式為 ω＝x±3S(1) 其中，x是樣本均值， S為樣本的方差， b.信息擴散監(jiān)控點的確定 信息擴散時，監(jiān)控點越多，步長越小，擴散結(jié)果越精確。因此，選擇一個科學(xué)、合理的監(jiān)控點是在信息擴散時面臨的一個難題，通常采取人為主觀確定的方法?？墒怯捎谄渲饔^性太大，使得擴散結(jié)果以及擴散后獲得信息的精度受到很大的影響，為了解決這一問題，本發(fā)明給出下面計算信息擴散監(jiān)控點的公式。
uj＝xi±S′(2) 其中，uj是信息擴散的第j個監(jiān)控點；S′是按照四舍五入原則對S進行取整后的值；xi是樣本值；x的含義同上。
需要注意的是此時確定的監(jiān)控點，對于其邊界點，即監(jiān)控點的最大值和最小值，不一定完全滿足信息擴散的3σ法則。因此需要結(jié)合信息擴散范圍，對信息擴散的監(jiān)控點作補充。方法如下 將ωmin＝x-3S和ujmin進行比較，如果ujmin＜ωmin，則不需要補充監(jiān)控點的下限；反之，取小于ωmin的最大整數(shù)作為第一個監(jiān)控點，將ujmin作為第二個監(jiān)控點。
同理，將ωmax＝x+3S和ujmax進行比較。如果ujmax＜ωmax，取大于ωmax的最小整數(shù)作為最后一個監(jiān)控點，將ujmax作為倒數(shù)第二個監(jiān)控點；反之，則不需要補充監(jiān)控點的上限。
c.應(yīng)用極大熵原理的信息系數(shù)的確定 以一維正態(tài)分布信息擴散函數(shù)為例，方法如下 一維正態(tài)分布信息擴散函數(shù)為 根據(jù)極大熵理論，正態(tài)分布信息擴散函數(shù)的極大熵H為 定理1在n個樣本的實驗中，樣本的熵H(a)＝-p1lnp1-p2lnp2-…-pnlnpn，當(dāng)時，有 而由定理1可計算出最大熵H值。然后由式(3)可以得到式(4)，即 由于h＝σ·Δn，其中，Δn＝(b-a)/(n-1)為平均窗寬；n為樣本值的數(shù)量；b為樣本最大值，a為樣本最小值，即 故有 h稱為熵擴散系數(shù)。
經(jīng)驗算，當(dāng)n≤11時，熵擴散系數(shù)h近似為 h＝σ(b-a)，(n≤11)(6) 在步驟7中，綜合評價可應(yīng)用加法模型，即式綜合指標效用值和指標權(quán)重數(shù)據(jù)，分別對如墻體維護部品、門窗部品、管件部品、樓地面部品、內(nèi)外墻裝飾部品等待評價建筑部品的綠色度進行綜合評價，其中，Vj為建筑部品綠色度，wi為指標綜合權(quán)重，uij為指標效用值。
以下通過一個具體實施例對本發(fā)明的評價方法做詳細說明，本實施例以“普通粘土磚墻部品”的綠色度評價為例，同時參照圖3作說明，圖3為本發(fā)明的較佳實施例流程圖。在本具體實施例的流程說明中，分類步驟及評價指標體系、建筑部品信息庫的建立步驟為各建筑部品評價的通用步驟，在流程圖中未示出，以下流程的說明從待評價建筑部品數(shù)據(jù)信息的錄入步驟開始 評價人員通過錄入或采集裝置錄入待評價建筑部品的數(shù)據(jù)信息，如普通粘土磚墻部品的數(shù)據(jù)分別為人力資源消耗1.608工日，材料資源消耗105.98元，機械資源消耗1.87元，單位部品能源消耗4793MJ，隔聲性44Rw，保溫隔熱性(傳熱系數(shù))3.2，可靠性(耐火極限)5.5h，放射性核素限量(比活度)0.8，施工噪音70分貝，CO2排放40.53kg，固體廢棄物排放(優(yōu)劣系數(shù))0.118，建筑部品回收利用率0.4，建筑部品回收價值率0.2(參照圖4)；確定定量指標的指標值或者定性指標的優(yōu)劣系數(shù)。對于定量指標，其指標值為已知，參考綠色建筑部品評價指標原始數(shù)據(jù)采集與計算；對于定性指標，可先用層次分析法判斷出各方案的優(yōu)劣系數(shù)； 根據(jù)建筑部品信息庫中的行業(yè)標準數(shù)據(jù)判斷是否調(diào)整相關(guān)內(nèi)容，如應(yīng)用AHP專家主觀權(quán)重法和客觀熵權(quán)二者法綜合法判斷，若需調(diào)整則修改指標權(quán)重，并將數(shù)據(jù)存儲到建筑部品信息庫；否則執(zhí)行下一步； 建立指標效用函數(shù)，并將指標效用函數(shù)保存至指標效用函數(shù)庫； 從指標效用函數(shù)庫中調(diào)用指標效用函數(shù)，得到指標效用值； 綜合指標效用函數(shù)的指標效用值和建筑部品信息庫中的部品指標權(quán)重數(shù)據(jù)進行評價； 得出評價結(jié)果，并同時保存評價結(jié)果至建筑部品信息庫中。
其中，本實施例中指標效用函數(shù)的建立過程包括如下步驟 ①、根據(jù)普通粘土磚墻部品的原始數(shù)據(jù)測定其各評價指標，得到專家信息，如圖5所示； ②、對普通粘土磚墻部品專家信息的最樂觀效用a、最可能效用m、最悲觀效用b分別進行一維擴散，依次求出它們的a、m、b值；應(yīng)用極大熵原理可以證明，采用計劃評審技術(shù)中的三點估計值，即最樂觀效用a、最可能效用m、最悲觀效用b在總體上服從β分布。但是單獨來看，最樂觀效用a、最可能效用m、最悲觀效用b各自的效用值卻服從正態(tài)分布。因此，普通粘土磚墻部品的人力資源消耗為1工日/m3時，采用一維正態(tài)擴散的方法分別對a、m、b進行擴散； 最樂觀效用a，用A＝{0.9，1.0，0.9，0.9，1.0}表示樣本集合，根據(jù)公式(1)和公式(2)，確定樣本集A的監(jiān)控離散論域為UA＝{0.7，0.8，0.9，1.0}。進而根據(jù)公式(5)計算h＝1.2099(1.0-0.9)＝0.1210，因此擴散函數(shù)為 擴散后可得最樂觀效用a的加權(quán)平均值為a＝0.8981 同理可得最可能效用m的加權(quán)平均值為m＝0.7695 最悲觀效用b的加權(quán)平均值為b＝0.7000。
③、應(yīng)用計算機仿真技術(shù)，對普通粘土磚墻部品的專家信息經(jīng)過一維信息擴散，提高樣本數(shù)字特證趨進母體的精度；對于普通粘土磚墻部品的人力資源消耗指標為1工日/m3，取置信度為95％，通過試算，取仿真次數(shù)N＝20000，仿真后的結(jié)果如圖6，相應(yīng)的仿真結(jié)果圖如圖7所示，將其仿真后的結(jié)果匯總，得到普通粘土磚墻部品的人力資源消耗在不同指標值下的效用值，如圖8所示，本實施例中采用水晶球仿真軟件對數(shù)據(jù)進行仿真； ④、進行二維信息擴散以獲得更多人力資源消耗指標的信息，即對普通粘土磚墻部品的人力資源消耗量和仿真后的指標效用值分別進行信息擴散； 設(shè)人力資源消耗指標為x，對應(yīng)的效用值為y，可得人力資源消耗指標的監(jiān)控空間 Uj＝{1，2，3，4，5，6，7，8，9，10} 效用值的監(jiān)控空間 Vk＝{0，0.1385，0.1664，0.2640，0.3804，0.4358，0.4664，0.4906，0.5377，0.5640，0.6804，0.7664，0.7906，0.8377，0.9804，1.0} 用公式(4)和公式(6)，可得擴散系數(shù) hx＝β(b-a)＝7.2591 hy＝β(b-a)＝1.0190 故得，二維正態(tài)擴散函數(shù)為 由二維信息擴散得到的信息矩陣Qjk構(gòu)造模糊關(guān)系矩陣Rf 再由公式(7)即得構(gòu)造點的模糊效用值。
通過二維擴散可得人力資源消耗指標二維正態(tài)信息擴散的結(jié)果，如圖8所示； ⑤、根據(jù)上述二維信息擴散結(jié)果進行曲線擬合求得普通粘土磚墻部品的建筑部品評價指標效用函數(shù)。曲線擬合方法的目的是尋找一條光滑曲線，它在某種準則下能夠最佳地擬合數(shù)據(jù)。由于曲線擬合的數(shù)學(xué)模型有許多，所選函數(shù)不同會產(chǎn)生不同的擬合效果，因此曲線擬合時，在繪出已有數(shù)據(jù)散點圖的基礎(chǔ)上，首先要選擇類似繪出散點形的幾種函數(shù)，然后運用這些類似函數(shù)進行擬合，從擬合結(jié)果中選出最優(yōu)擬合函數(shù)。
以人力資源消耗指標為例，類似模糊效應(yīng)值散點形的是哥西函數(shù)，根據(jù)圖8應(yīng)用origin軟件得到哥西函數(shù)擬合結(jié)果，如圖9所示； 擬合得到的哥西函數(shù)公式為 該公式即為墻體維護部品的指標效用函數(shù)。
根據(jù)給定的普通粘土磚墻部品的原始數(shù)據(jù)，通過指標效用函數(shù)求出指標效用值，結(jié)合指標權(quán)重數(shù)據(jù)進行評價得到該部品綠色度評價結(jié)果，本方法的評價結(jié)果是綠色度約為0.498。
在以上的說明中，是以普通粘土磚墻部品為例闡述本發(fā)明的評價過程，對于其它部品的評價過程和流程與此類似，不同的是各建筑部品指標的原始數(shù)據(jù)不同，另外隨著建筑行業(yè)標準的變化，可能需要對指標的權(quán)重和指標效用函數(shù)進行部分參數(shù)的調(diào)整，其余評價過程完全相同。
參照圖10，使用本發(fā)明方法對建筑部品的綠色度進行評價的評價裝置包括 分類模塊，用于在進行市場調(diào)查及資料查閱的基礎(chǔ)上，將常用建筑部品分類； 建立建筑部品信息庫模塊，用于在調(diào)研和統(tǒng)計資料分析的基礎(chǔ)上，運用WBS方法逐層分解評價指標，建立建筑部品評價指標體系，同時收集和計算典型建筑部品的原始數(shù)據(jù)，建立建筑部品信息庫，并將建筑部品評價指標體系保存至建筑部品信息庫中； 錄入模塊，用于錄入待評價建筑部品的數(shù)據(jù)信息； 調(diào)整指標權(quán)重模塊，用于根據(jù)建立建筑部品信息庫模塊中的行業(yè)標準數(shù)據(jù)判斷是否調(diào)整相關(guān)內(nèi)容，確定待評價建筑部品綠色度評價指標的權(quán)重，如需調(diào)整則進行調(diào)整并對調(diào)整后的數(shù)據(jù)進行存儲，確定待評價建筑部品綠色度評價指標的權(quán)重； 建立指標效用函數(shù)模塊，用于建立指標效用函數(shù)并保存至指標效用函數(shù)庫； 調(diào)用指標效用函數(shù)模塊，用于調(diào)用指標效用函數(shù)從而得到指標效用值； 評價模塊，用于根據(jù)指標效用值和指標權(quán)重數(shù)據(jù)對待評價建筑部品的綠色度進行綜合評價； 數(shù)據(jù)保存模塊，用于將得到的評價結(jié)果保存至建筑部品信息庫。
其中，該建立指標效用函數(shù)模塊還包括以下幾個子模塊 ①、專家信息子模塊，用于引入三點估計和模糊效用理論，根據(jù)待評價建筑部品的原始數(shù)據(jù)測定其各評價指標，得到專家信息； ②、一維信息擴散子模塊，用于對專家信息進行一維擴散，確定信息擴散范圍、信息擴散監(jiān)控點及擴散系數(shù)，采用信息分配和信息擴散理論對專家信息中的非完備信息樣本進行拓展；信息擴散范圍由公式(1)確定，信息擴散監(jiān)控點由公式(2)確定，擴散系數(shù)由公式(5)確定； 公式(1)為ω＝x±3S，其中，x是樣本均值，S為樣本的方差， 公式(2)為uj＝xi±S′，其中，uj是信息擴散的第j個監(jiān)控點；S′是按照四舍五入原則對S進行取整后的值；xi是樣本值；x樣本均值； 公式(5)為 ③、仿真子模塊，用于對一維擴散后的信息進行仿真，將其仿真后的結(jié)果匯總，得到待評價建筑部品在不同指標值下的效用值； ④、二維信息擴散子模塊，用于對專家信息及仿真后的效用值分別進行二維信息擴散，二維擴散后的信息得到信息矩陣Qjk，通過公式(7)得到模糊效用值；二維擴散的擴散系數(shù)分別由公式(6)確定，模糊效用值由公式(7)確定； 公式(6)為h＝σ(b-a)，(n≤11)； 公式(7)為 公式(7)的系數(shù)由模糊關(guān)系矩陣確定； ⑤、建立指標效用函數(shù)子模塊，用于根據(jù)二維擴散后得到的模糊效用值應(yīng)用曲線擬合技術(shù)，建立待評價建筑部品在各評價指標下的指標效用函數(shù)，為計算待評價建筑部品綠色度效用提供依據(jù)； 評價模塊中應(yīng)用以下公式綜合指標效用值和指標權(quán)重數(shù)據(jù)，對待評價建筑部品的綠色度進行綜合評價 其中，Vj為建筑部品綠色度，wi為指標綜合權(quán)重，uij為指標效用值。
分類模塊、建立建筑部品信息庫模塊、錄入模塊、調(diào)整指標權(quán)重模塊、建立指標效用函數(shù)模塊、調(diào)用指標效用函數(shù)模塊、評價模塊及數(shù)據(jù)保存模塊依次相連，其中，建立建筑部品信息庫模塊中建立的建筑部品信息庫分別與調(diào)整指標權(quán)重模塊、評價模塊及數(shù)據(jù)保存模塊相連，建立指標效用函數(shù)模塊中建立的效用函數(shù)庫與調(diào)用指標效用函數(shù)模塊相連。
參照圖11，建立指標效用函數(shù)模塊中的專家信息子模塊、一維信息擴散子模塊、仿真子模塊、二維信息擴散子模塊及建立指標效用函數(shù)子模塊依次相連。
本發(fā)明的評價裝置的核心部分是建立及調(diào)用指標效用函數(shù)模塊和評價模塊，通過建立及調(diào)用指標效用函數(shù)提供的效用函數(shù)統(tǒng)一解析方法，可以實現(xiàn)指標效用函數(shù)的動態(tài)變化，方便指標體系的擴展；評價模塊綜合經(jīng)由指標效用函數(shù)產(chǎn)生的指標效用值和指標權(quán)重最終得出所評價建筑部品的綠色度。
本發(fā)明是從建筑部品的全生命周期出發(fā)，采用定量分析與定性分析相結(jié)合，最終實現(xiàn)建筑部品綠色化評價體系方法的建立。
權(quán)利要求
1、一種建筑部品綠色度的評價方法，其特征在于，包括以下步驟
步驟一，進行市場調(diào)查及資料查閱，將常用建筑部品分類；
步驟二，運用WBS法逐層分解評價指標，建立建筑部品評價指標體系，收集和計算典型建筑部品的原始數(shù)據(jù)，建立建筑部品信息庫，所述建筑部品評價指標體系保存至建筑部品信息庫中；
步驟三，錄入待評價建筑部品的數(shù)據(jù)信息；
步驟四，調(diào)整指標權(quán)重，根據(jù)建筑部品信息庫中的行業(yè)標準數(shù)據(jù)判斷是否調(diào)整指標權(quán)重，如需調(diào)整則進行調(diào)整并對調(diào)整后的數(shù)據(jù)進行存儲，確定待評價建筑部品綠色度的指標權(quán)重數(shù)據(jù)；
步驟五，建立指標效用函數(shù)，并將指標效用函數(shù)保存至指標效用函數(shù)庫，其中，所述指標效用函數(shù)的建立包括以下子步驟
①、引入三點估計和模糊效用理論，根據(jù)待評價建筑部品的數(shù)據(jù)信息測定其各評價指標，得到專家信息；
②、對所述專家信息進行一維擴散，確定信息擴散范圍、信息擴散監(jiān)控點及擴散系數(shù)，采用信息分配和信息擴散理論對所述專家信息中的非完備信息樣本進行拓展；所述信息擴散范圍由公式(1)確定，所述信息擴散監(jiān)控點由公式(2)確定，所述擴散系數(shù)由公式(5)確定；
所述公式(1)為ω＝x±3S，其中，x是樣本均值，S為樣本的方差，
所述公式(2)為uj＝xi±S′，其中，uj是信息擴散的第j個監(jiān)控點；xi是樣本值；x樣本均值，S′是按照四舍五入原則對S進行取整后的值；
所述公式(5)為(n≥11)；
③、對一維擴散后的信息進行仿真，將其仿真后的結(jié)果匯總，得到待評價建筑部品在不同指標值下的效用值；
④、對所述專家信息及仿真后的效用值分別進行二維信息擴散，得出信息矩陣Qjk，通過公式(7)得到模糊效用值；所述二維擴散的擴散系數(shù)由公式(6)確定，所述模糊效用值由公式(7)確定；
所述公式(6)為h＝σ(b-a)，(n≤11)；
所述公式(7)為
所述公式(7)的系數(shù)由模糊關(guān)系矩陣確定；
⑤、建立指標效用函數(shù)，對二維擴散后得到的模糊效用值進行曲線擬合，建立待評價建筑部品在各評價指標下的指標效用函數(shù)，為計算待評價建筑部品綠色度效用提供依據(jù)；
步驟六、調(diào)用指標效用函數(shù)，得到指標效用值；
步驟七、對待評價建筑部品的綠色度進行綜合評價，應(yīng)用下式綜合指標效用值和指標權(quán)重數(shù)據(jù)，對待評價建筑部品的綠色度進行綜合評價
其中，Vj為建筑部品綠色度，wi為指標權(quán)重，uij為指標效用值；
步驟八、得出評價結(jié)果，并將評價結(jié)果保存至建筑部品信息庫。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟一中將建筑部品分為以下類別墻體圍護部品體系、門窗部品體系、管件部品體系、樓地面部品體系、屋面部品體系及墻面裝飾部品體系。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟二中的建筑部品評價指標體系包括資源消耗指標、能源消耗指標、使用效能指標、環(huán)境影響指標及回收利用指標。
4、一種建筑部品綠色度的評價裝置，其特征在于，包括
分類模塊，用于在進行市場調(diào)查及資料查閱的基礎(chǔ)上，將常用建筑部品分類；
建立建筑部品信息庫模塊，用于在調(diào)研和統(tǒng)計資料分析的基礎(chǔ)上，運用WBS方法逐層分解評價指標，建立建筑部品評價指標體系，收集和計算典型建筑部品的原始數(shù)據(jù)，建立建筑部品信息庫，所述建筑部品評價指標體系保存至建筑部品信息庫中；
錄入模塊，用于錄入待評價建筑部品的數(shù)據(jù)信息；
調(diào)整指標權(quán)重模塊，用于根據(jù)所述建立建筑部品信息庫模塊中的行業(yè)標準數(shù)據(jù)判斷是否調(diào)整相關(guān)內(nèi)容，確定待評價建筑部品綠色度評價指標的權(quán)重，如需調(diào)整則進行調(diào)整并對調(diào)整后的數(shù)據(jù)進行存儲，確定待評價建筑部品綠色度的指標權(quán)重數(shù)據(jù)；
建立指標效用函數(shù)模塊，用于建立指標效用函數(shù)并保存至指標效用函數(shù)庫，所述建立指標效用函數(shù)模塊還包括以下子模塊
①、專家信息子模塊，用于引入三點估計和模糊效用理論，根據(jù)待評價建筑部品的數(shù)據(jù)信息測定其各評價指標，得到專家信息；
②、一維信息擴散子模塊，用于對所述專家信息進行一維擴散，確定信息擴散范圍、信息擴散監(jiān)控點及擴散系數(shù)，采用信息分配和信息擴散理論對所述專家信息中的非完備信息樣本進行拓展；
③、仿真子模塊，用于對一維擴散后的信息進行仿真，將其仿真后的結(jié)果匯總，得到待評價建筑部品在不同指標值下的效用值；
④、二維信息擴散子模塊，用于對所述專家信息及仿真后的效用值分別進行二維信息擴散，得到模糊效用值；
⑤、建立指標效用函數(shù)子模塊，用于對二維擴散后得到的模糊效用值進行曲線擬合，建立待評價建筑部品在各評價指標下的指標效用函數(shù)，為計算待評價建筑部品綠色度效用提供依據(jù)；
調(diào)用指標效用函數(shù)模塊，用于調(diào)用指標效用函數(shù)，得到指標效用值；
評價模塊，用于綜合指標效用值和指標權(quán)重數(shù)據(jù)，對待評價建筑部品的綠色度進行綜合評價
數(shù)據(jù)保存模塊，用于將得到的評價結(jié)果保存至建筑部品信息庫；
所述分類模塊、建立建筑部品信息庫模塊、錄入模塊、調(diào)整指標權(quán)重模塊、建立指標效用函數(shù)模塊、調(diào)用指標效用函數(shù)模塊、評價模塊及數(shù)據(jù)保存模塊依次相連，所述建立建筑部品信息庫模塊中建立的建筑部品信息庫分別與所述調(diào)整指標權(quán)重模塊、所述評價模塊及所述數(shù)據(jù)保存模塊相連，所述建立指標效用函數(shù)模塊中建立的效用函數(shù)庫與所述調(diào)用指標效用函數(shù)模塊相連；其中，所述建立指標效用函數(shù)模塊中的專家信息子模塊、一維信息擴散子模塊、仿真子模塊、二維信息擴散子模塊及建立指標效用函數(shù)子模塊依次相連。
5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的評價裝置，其特征在于所述分類模塊將建筑部品分為以下類別墻體圍護部品體系、門窗部品體系、管件部品體系、樓地面部品體系、屋面部品體系及墻面裝飾部品體系。
6、根據(jù)權(quán)利要求4所述的評價裝置，其特征在于所述建立建筑部品信息庫模塊中的建筑部品評價指標體系包括資源消耗指標、能源消耗指標、使用效能指標、環(huán)境影響指標及回收利用指標。
全文摘要
一種建筑部品綠色度的評價方法及使用該評價方法的評價裝置，該方法包括以下步驟進行市場調(diào)查及資料查閱，將常用建筑部品分類；運用WBS方法逐層分解評價指標，建立綠色建筑部品評價指標體系，并收集和計算典型建筑部品的原始數(shù)據(jù)，建立建筑部品信息庫；錄入待評價建筑部品的數(shù)據(jù)信息；調(diào)整及修改指標權(quán)重，即根據(jù)行業(yè)標準數(shù)據(jù)判斷是否調(diào)整相關(guān)內(nèi)容，確定建筑部品綠色度評價指標的權(quán)重；建立及調(diào)用指標效用函數(shù)；對待評價建筑部品的綠色度進行評價；得出評價結(jié)果，并將評價結(jié)果進行數(shù)據(jù)保存。本發(fā)明是從建筑部品的全生命周期出發(fā)，采用定量分析與定性分析相結(jié)合，最終實現(xiàn)建筑部品綠色化評價方法的建立。
文檔編號E04H1/00GK101582154SQ20091002262
公開日2009年11月18日 申請日期2009年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月21日
發(fā)明者閆文周, 惠彥濤, 同繼鋒, 平 趙, 芊 李, 李慧民, 朱亮亮 申請人:西安建筑科技大學(xué)