模糊综合评价法在既有建筑节能改造评估中的应用

金佳平

内容摘要 基于对模糊综合评价法在既有建筑节能改造评估中应用的探讨研究，文章主要从节能综合评价指标体系的含义与原则，以及如何构建模糊数学综合评价模型这两方面入手，希望能够为有关人士提供帮助。

关键词 模糊综合评价 既有建筑 节能改造 评价指标

1 引言

近年来，由于人们节能环保意识的逐渐提升，建筑领域也逐渐明确了节能的重要性，但就国内建筑节能技术而言，基本上都只能应用于新建筑，相对来讲适用于既有建筑节能的技术少之又少。目前，虽然公共建筑节能改造工作，已然在政府越来越高的重视下逐步展开，但资金不足、技术不成熟等问题却依然严峻，这也是既有建筑节能改造的瓶颈所在。基于此，及时以改造评价指标体系为基点，充分发挥模糊综合评价法的作用已势在必行，希望能够在为既有公共建筑节能改造提供定量依据的基础上，推动改造质量的真正提升。

2 节能综合评价指标体系的含义与原则

2.1 节能综合评价指标体系

建筑节能作为一类系统性工程，节能改造评价的关键基础就是节能综合评价指标体系，体系建立的科学合理与否，將会对评价结果的准确性产生直接影响。而在创建既有建筑节能综合评价指标体系的时候，由于涉及指标较多且过程复杂性较强，因此需要对节能系统中含括的因素与相互关系合理进行分析，进而分解复杂系统，使其成为各不相同的指标，形成定量参数与定性参数共存的结果，确保各指标间能够起到相互制约的作用。另外，在指标不同的情况下，其归并的层次也不同，将支配关系作为根据进行分组，从而形成递阶层次结构并确保其有序性。实践证明，创建节能综合评价指标体系，不仅可用于衡量既有建筑在一定时期内，能源节约的效果与水平，也可在节能改造方案中用作定量或定性评价的尺度。

2.2 节能改造评价指标体系建立的原则

建筑节能改造评价指标十分复杂，很多方面也是不可量化的，因此，在创建既有建筑节能指标评价体系的时候，应遵循以下几点原则：

第一，需遵循精确性与模糊性共存的原则。可精确度量某些指标，但还有一部分指标只能指明方向或趋势。

第二，需遵循可操作性原则。评价指标体系应实现最简化，将重点放在增强实用性上;指标可量化性强即为可操作性强。

第三，需遵循层次性的原则。健全完善的既有建筑综合指标评价体系，具备不同层次评价处理的能力，同时具有极强的适应性，可适用于大类评价与全方位评价等。

严格遵循上述三点原则，改造评价指标体系创建的客观性与合理性也必然会有所保证，对既有建筑节能改造综合效果的评价非常有利[1]。

3 如何构建模糊数学综合评价模型

3.1 确定两级评价指标的权重

在已确定递阶层次结构的基础上，相关人员就需及时确定评价体系中各因素的重要程度，同时还需确认其是否选择了合适的值，这都是会对综合评价结果起决定性作用的重要因素。相关人员可将既有建筑节能综合评价体系的特征作为根据，应用层次分析法（AHP）达成确定权重的目的。AHP法的提出者是美国著名运筹学家萨蒂，简单来讲，相关人员需先分析结合定性与定量，从而得出层次权重决策。这种方法分层渐进的特征十分鲜明，同时凭借着自身复杂决策问题处理中有效性与实用性超强的优势，在世界范围内应用发展的范围也十分广泛。

为确定指标体系中各要素的相对重要性，需要运用两两比较法，同时采取模糊数学理论，将 1～9的阿拉伯数字与相应的倒数作为标度（见表1），达成构造评价矩阵的目的。

虽然 AHP 法能在帮助决策者将定性思维过程有效定量化，但受到评价对象复杂性强、领域内观点的多样性以及个人实践经验间差异的影响，九级标度也无法为各评价矩阵的完全一致性提供绝对保证。基于此，为使判断结果与实际状况存在极大偏差的现象得到规避，同时减弱其为计算结果带来的影响，对评价矩阵中每个权重值展开一致性检验也是非常必要。

3.2 注重模糊评价矩阵的合理构建

将确定好的评语集作为依照，首先对第二级评价因素集中的Ki个因素，有效展开单因素评价，在实际评价的过程中，相关人员可通过对专家评分法的运用来评分。与此同时，由于建筑节能性能类属标准的不确定性比较强，因此需要专家根据设定等级，对有关的几种因素进行模糊评价，也属于模糊映射。在评价人员不同的情况下，即使评价因素是一样的，评价结果也会存在一定差异。

3.3 模糊综合评价结果与处理

相关人员需结合模糊数学的方法和基本原理，科学合成权重集合以及模糊关系矩阵，进而得出模糊综合评价指标Q，此时因为Q属于评语集V上的模糊子集，因此，应用中常称其为综合评价的结果，并在此基础上确定最终满意解。相关人员应选择最大隶属度法，也就是评价结果取V中与maxqj最贴近的元素。

3.4 实证分析

以某北方地区既有公共建筑为例，此学校建于20世纪中后期，总面积大概为3500 m2，建筑为砖混结构，楼层数统共为四层，大厅与多媒体教室在第一层，第二层主要为普通教室与教师办公室，第三层与第四层均为普通教室。因为教学楼建立至今已有40几年，所以木质外窗无法关严，导致室内温度无法维持，能源浪费的问题十分严峻;冬季教学楼内温度很低，是教学效率以及学生正常学习受到严重影响;由于教师与学生能源节约意识不强，部分教师的照明用具长期处于使用状态，从而造成能源浪费;部分教室照明设备老化或者未按照标准使用，导致其无法正常运行，难以为学生的日常学习创造舒适的光环境，此学校中学生近视率普遍偏高。此时学校想要向节能型的方向发展，但仍坚持校园中原有的建筑风格，不希望原本的建筑风貌遭到破坏，基于此，在节能改造教学楼的过程中，相关人员必须充分考虑到改造方案的节能效果。

第一，相关人员必须及时明确既有建筑节能改造评价指标体系构建的重要意义，同时认识到权重合理分配的关键性，充分结合既有建筑评价指标以及分层，通过对AHP法的应用来确定各层权重。根据综合专家咨询结果与两两比较的结果，权重一级指标评价矩阵，同时计算一致性指标并保证其准确性。

第二，按照评价的具体要求，并与既有建筑节能性能相结合，划分出优、良、合格以及不合格这四个评价等级标准，与此同时，对各二级评价指标的科学打分也不能忽略，求出各专家评委给出的每项得分的准确平均值，进一步得出二级指标评价集，此时相关人员再组合评价集，从而创造出评价矩阵Ri[2]。

观察分析结果可得出结论，就既有建筑节能改造水平而言，在模糊评价集的所有评语，优是得分最高的选项，在遵循最大隶属度原则的情况下，0.367即为范围内最大值，对应“优”的评语。简单来讲，案例中的既有建筑节能效果显著，各项指标综合评价也与理想中的效果相符。

4 结语

总而言之，现如今我国经济建设与能源消耗间的矛盾还在不断升级，建筑节能已然成为国家在经济发展过程中节能环保的重要手段，同时，既有建筑节能能够起到的作用与重要地位也都不容小觑，与社会经济可持续发展间的联系非常密切。由于既有建筑节能改造工程的系统性也极强，不仅节能改造技术需有效推广，公共资源配置的合理性以及利用率也要得到保障，在科学评价建筑节能改造效果的基础上，推动既有建筑的健康发展。另外，模糊综合评价法也是对既有建筑节能改造水平，客观、全面评价的重要方式，值得我们更加深入地去研究，使其在改造评估方面发挥出更好的效果，进而为我国健康发展作出更大的贡献。

（作者系浙江东设建筑有限公司湖州分公司 助理工程师）

【参考文献】

[1]吴云康.政府建筑节能管理绩效评估模型研究[J].现代物业（上旬刊），2015，14（7）：151-155.

[2]李秀芳，高轩能.基于改进模糊综合评价的厦门市公共建筑全寿命节能评估[J].数学的实践与认识，2013，43（24）：50-57.