楊玉蘭,李百戰(zhàn),姚潤(rùn)明,康寧

(1.浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院杭州310014;2.重慶大學(xué)城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院,重慶400045;3.英國(guó)雷丁大學(xué) 建筑管理與工程學(xué)院雷丁RG6 6AW;4.中國(guó)建筑西南設(shè)計(jì)研究院,成都610081)

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,建筑能耗在總能耗中所占的比例也在逐年上升。能源消耗不但加劇能源危機(jī),而且造成環(huán)境污染。建筑節(jié)能評(píng)價(jià)和能效標(biāo)識(shí)是提高中國(guó)建筑能效的最重要和最有效的措施之一。當(dāng)前,以中國(guó)《建筑能效測(cè)評(píng)與標(biāo)識(shí)技術(shù)導(dǎo)則》[1]為模板,一些地區(qū)結(jié)合自己特點(diǎn),也制定了適宜本地區(qū)的建筑能效測(cè)評(píng)與標(biāo)識(shí)方法,比如重慶市建設(shè)委員會(huì)頒布了《重慶市建筑能效測(cè)評(píng)與標(biāo)識(shí)管理辦法(渝文審[2008]4)》[2]和《重慶市建筑能效測(cè)評(píng)與標(biāo)識(shí)技術(shù)導(dǎo)則》。

以某種建筑運(yùn)行能耗計(jì)算方法或者建筑運(yùn)行能耗計(jì)算機(jī)模擬軟件為基礎(chǔ)的建筑能效評(píng)價(jià)方法是目前建筑節(jié)能評(píng)價(jià)的主要方法。歐盟建筑能效指導(dǎo)EPBD 2002/91/EC(Energy Performance of Buildings Directive)[3]框架下的建筑能耗證書(shū)制度以及中國(guó)的《建筑能效測(cè)評(píng)與標(biāo)識(shí)技術(shù)導(dǎo)則》都屬于該類(lèi)建筑能效評(píng)價(jià)方法。該類(lèi)方法最大的優(yōu)點(diǎn)是能為建筑能耗提供定量的比較和評(píng)價(jià),不足之處則是評(píng)價(jià)依賴(lài)于某一建筑能耗計(jì)算方法或計(jì)算機(jī)模擬軟件。任何一種建筑能耗計(jì)算方法或模擬軟件都是在一定的假定條件下對(duì)建筑能耗進(jìn)行計(jì)算或模擬,一方面建筑能耗計(jì)算方法和模擬的結(jié)果經(jīng)常與實(shí)際數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大出入,另一方面任何一種建筑能耗計(jì)算方法和模擬軟件都不能將影響建筑能效的各方面都包含進(jìn)去,并建立定量的能耗計(jì)算。

當(dāng)前中國(guó)尚缺乏具有說(shuō)服力的建筑節(jié)能綜合評(píng)價(jià)模型及方法;其次,建筑節(jié)能評(píng)價(jià)是比較復(fù)雜的課題,評(píng)價(jià)中存在主觀判斷與客觀判斷,主觀判斷中必然存在不確定信息和不完全信息,然而,尚未發(fā)現(xiàn)處理建筑節(jié)能評(píng)價(jià)中的不確定信息和不完全信息的文獻(xiàn)資料。

該文以證據(jù)理論和建筑節(jié)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),提出了一個(gè)建筑節(jié)能評(píng)價(jià)與能效標(biāo)識(shí)理論模型。將該模型應(yīng)用到夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能評(píng)價(jià),形成了一套夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能評(píng)價(jià)與能效標(biāo)識(shí)方法。在所提出方法的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)了一套夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能評(píng)價(jià)及能效標(biāo)識(shí)計(jì)算機(jī)軟件。為了驗(yàn)證夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能評(píng)價(jià)及能效標(biāo)識(shí)方法和軟件,應(yīng)用開(kāi)發(fā)的軟件對(duì)重慶一實(shí)例建筑進(jìn)行節(jié)能評(píng)價(jià)及能效標(biāo)識(shí),評(píng)價(jià)結(jié)果與即將頒布的《節(jié)能建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(征求意見(jiàn)稿)》評(píng)價(jià)結(jié)果趨于一致。

1 建筑節(jié)能評(píng)價(jià)與能效標(biāo)識(shí)理論模型

構(gòu)建的建筑節(jié)能評(píng)價(jià)及能效標(biāo)識(shí)理論模型如圖1所示。

首先對(duì)被評(píng)建筑進(jìn)行建筑節(jié)能強(qiáng)制性條款檢查。如果被評(píng)建筑未通過(guò)強(qiáng)制性條款檢查,其能效等級(jí)被標(biāo)識(shí)為“差”。如果被評(píng)建筑通過(guò)強(qiáng)制性條款檢查,則進(jìn)入下一階段的能效標(biāo)識(shí)。能效標(biāo)識(shí)采用在證據(jù)理論和證據(jù)推理方法基礎(chǔ)上構(gòu)建的建筑能效標(biāo)識(shí)模型進(jìn)行。建筑能效標(biāo)識(shí)有2個(gè)主要步驟:首先,從各建筑節(jié)能評(píng)價(jià)指標(biāo)出發(fā),依據(jù)已經(jīng)建立的一套夏熱冬冷地區(qū)居住建筑評(píng)價(jià)指標(biāo)建筑能效等級(jí)信度分配原則,對(duì)被評(píng)建筑進(jìn)行建筑能效等級(jí)信度分配;然后,應(yīng)用結(jié)合能效標(biāo)識(shí)模型的證據(jù)合成算法將分項(xiàng)指標(biāo)信度綜合成為最后的建筑能效等級(jí)信度,最后根據(jù)綜合能效等級(jí)信度對(duì)被評(píng)建筑進(jìn)行能效標(biāo)識(shí)。

建筑節(jié)能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建及權(quán)重分配是很重要的內(nèi)容,通過(guò)結(jié)合理論分析及專(zhuān)家問(wèn)卷調(diào)查構(gòu)建出一套評(píng)價(jià)指標(biāo),并按照群體層次分析權(quán)重模型進(jìn)行專(zhuān)家問(wèn)卷調(diào)查,為各指標(biāo)分配了權(quán)重。建筑節(jié)能評(píng)價(jià)指標(biāo)的構(gòu)建及權(quán)重分配詳見(jiàn)參考文獻(xiàn)[4]。已經(jīng)構(gòu)建好的建筑節(jié)能評(píng)價(jià)指標(biāo)及權(quán)重如圖2所示:

建筑能效等級(jí)數(shù)量和名稱(chēng)確定也是該模型的重要步驟之一。雖然所提出的建筑節(jié)能評(píng)價(jià)模型能處理多個(gè)建筑能效等級(jí),但是,過(guò)多過(guò)細(xì)的建筑能效評(píng)價(jià)等級(jí)也是不必要的。為了避免采用星級(jí)和數(shù)字等級(jí)帶來(lái)理解上的混淆,采用文字等級(jí):“差”、“通過(guò)”、“銅牌”、“銀牌”和“金牌”。這5個(gè)等級(jí)具有含義清楚,等級(jí)數(shù)量合適、容易理解的特點(diǎn)。

1.1 強(qiáng)制性條款檢查

模型中的強(qiáng)制性條款檢查主要基于《JGJ 134-2001夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[5]和《GB 12021.3-2004房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能源效率等級(jí)》這2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行?！禞GJ 134-2001夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中3.0.3,4.0.3,4.0.4,4.0.7,4.0.8,5.0.5,6.0.2為強(qiáng)制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行。然而,考慮到第6.0.2條一般情況下不適用,所以未納入強(qiáng)制性條款檢查范圍。第3.0.3條評(píng)價(jià)的可操作性較差,所以,也未將該條款納入模型的強(qiáng)制性條款檢查。第3.0.3條是關(guān)于“采暖、空調(diào)能耗節(jié)能50%”的條款 ,正如《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(征求意見(jiàn)稿)》[6]中指出:“這種全年采暖和空調(diào)的能耗計(jì)算,只可能采用典型建筑按典型模式運(yùn)算,而實(shí)際建筑是多種多樣、相當(dāng)復(fù)雜的,運(yùn)行情況也是千差萬(wàn)別的,因此,設(shè)計(jì)時(shí)按照標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定去做就可以滿足要求,如果再花時(shí)間去計(jì)算分析所設(shè)計(jì)建筑物的節(jié)能率究竟是多少,可能就不值得了”。除了以上2條之外其余5條均納入評(píng)價(jià)方法的強(qiáng)制性條款檢查內(nèi)容。

1.2 指標(biāo)信度分配

為模型中的17個(gè)建筑節(jié)能評(píng)價(jià)指標(biāo)的能效等級(jí)分配信度,是本模型的關(guān)鍵內(nèi)容之一。結(jié)合中國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、考慮到各指標(biāo)的當(dāng)前技術(shù)發(fā)展水平、并參照某些發(fā)達(dá)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了一套為17個(gè)指標(biāo)分配信度的原則。以房間空調(diào)設(shè)備能效指標(biāo)為例,針對(duì)該指標(biāo)的信度分配方法如表1所示。其余指標(biāo)的信度分配原則可參見(jiàn)文獻(xiàn)[7]。

表1 房間空調(diào)器能效指標(biāo)信度分配原則

1.3 證據(jù)理論(DS理論)與證據(jù)推理方法(ER方法)

證據(jù)理論由Dempter[8-10]在20世紀(jì)的60年代年提出,由Shafer于20世紀(jì)70年代年推廣提煉形成證據(jù)理論,并于1976年發(fā)表著作“數(shù)學(xué)的證據(jù)理論(A Mathematical Theory of Evidence)”[11],因此證據(jù)理論又稱(chēng)D-S證據(jù)理論。該方法具有較完善的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),能充分地利用冗余信息及信息之間的互補(bǔ)性,獲得更可靠的信息,改善決策等優(yōu)點(diǎn)[12]。DS理論最大的局限和爭(zhēng)議在于:在使用證據(jù)理論進(jìn)行證據(jù)合成時(shí),當(dāng)證據(jù)具有較強(qiáng)的沖突時(shí)將導(dǎo)致合成結(jié)果有悖常理,Zadeh[13]引用2個(gè)醫(yī)生看病的例子是最好的例證。

證據(jù)推理方法(Evidential Reasoning Approach),簡(jiǎn)稱(chēng)ER方法,由 Yang Jian-bo和 Madan G Singh于1994年提出[14]。ER方法通過(guò)組合信度和權(quán)重以及歸一化組合后的基本信度函數(shù),獲得基本信度分配,從而改善了證據(jù)理論在證據(jù)沖突時(shí)的合成[15]。與DS理論的指數(shù)級(jí)計(jì)算復(fù)雜度相比,ER算法為線性復(fù)雜度,不但計(jì)算復(fù)雜度較低,并且易于編程。

1.4 基于證據(jù)理論與證據(jù)推理方法的建筑能效標(biāo)識(shí)理論模型

構(gòu)建的建筑節(jié)能評(píng)價(jià)理論模型如圖3所示。建模過(guò)程中,將評(píng)價(jià)等級(jí)視為證據(jù)理論中的辯識(shí)框,辨識(shí)框中的命題(即能效等級(jí))為互斥的和窮盡的。所謂互斥,即某一個(gè)能效等級(jí)完全確定后,則該能效等級(jí)的信任度為1,其它的能效等級(jí)的信任度必為0,所有能效等級(jí)的信度之和必須小于或等于1。所謂窮盡的,即辨識(shí)框包含所有的可能的能效等級(jí),不允許評(píng)價(jià)者用辨識(shí)框之外的能效等級(jí)來(lái)評(píng)價(jià)對(duì)象。

圖3 建筑節(jié)能評(píng)價(jià)理論模型

假定有L個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo),構(gòu)成了L個(gè)證據(jù)信息源。從各指標(biāo)出發(fā),對(duì)建筑的能效評(píng)價(jià)將以信任度βn,j(n的方式表達(dá),βn,j表示從指標(biāo)Ej的角度提供的證據(jù),將建筑能效指派到能效等級(jí)Hn的程度,即從指標(biāo)Ej提供的信息,評(píng)價(jià)者以信度βn,j認(rèn)為建筑的能效屬于等級(jí)Hn的程度。信度βn,j滿足下式:?！?并且

以ER算法為基礎(chǔ),結(jié)合構(gòu)建的建筑節(jié)能評(píng)價(jià)模型,將各評(píng)價(jià)指標(biāo)信度合成為綜合信度的算法如式(1)-(14)所示:

首先,通過(guò)結(jié)合評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重和信度矩陣,建立證據(jù)理論中的基本信度分配函數(shù)。

并且

式中:mn,i為從評(píng)價(jià)指標(biāo)Ei的角度提供的證據(jù),將建筑評(píng)價(jià)到能效等級(jí) Hn的基本信度分配;為分配到等級(jí)的信度之外的信度,由和2部分組成;為Ei這個(gè)指標(biāo)之外的其它指標(biāo)對(duì)評(píng)價(jià)的作用,實(shí)質(zhì)上它是ER方法解決證據(jù)沖突的重要措施為Ei這個(gè)指標(biāo)的證據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)的不完全的程度。如果從Ei這個(gè)指標(biāo)的證據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)是完全的,則

根據(jù)ER的迭代算法,將各評(píng)價(jià)因素的基本概率分布函數(shù)集結(jié),用以下方法計(jì)算:

式中迭代初始條件為

βn和βH分別表示證據(jù)合并后的N個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)的信度和未分配的信度,

2 實(shí)例研究

以所提出的理論模型為基礎(chǔ),采用Delphi作為開(kāi)發(fā)工具,應(yīng)用軟件工程理論和方法指導(dǎo),開(kāi)發(fā)了一套基于Windows的夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能評(píng)價(jià)和能效標(biāo)識(shí)軟件。采用軟件對(duì)重慶龍湖?觀山水住宅小區(qū)6號(hào)樓進(jìn)行建筑節(jié)能評(píng)價(jià)及能效標(biāo)識(shí)。

2.1 強(qiáng)制性條款檢查

按照所構(gòu)建的方法對(duì)該建筑進(jìn)行強(qiáng)制性條款檢查,檢查結(jié)果為“通過(guò)”。

被評(píng)建筑屋面采用憎水珍珠巖保溫板保溫,根據(jù)施工圖中說(shuō)明,并采用《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》[16]的計(jì)算方法,經(jīng)過(guò)計(jì)算,被評(píng)建筑屋頂總熱阻為1.31 m2?℃/W,傳熱系數(shù)為0.76 W/(m2?℃),熱惰性為5.63;外墻總熱阻為1.2 m2?℃/W,總傳熱系數(shù)為0.83 W/(m2?℃),熱惰性為2.95;內(nèi)墻總熱阻為1.27 m2?℃/W,傳熱系數(shù)為0.79 m2?℃;樓板總熱阻為0.67 m2?℃/W,傳熱系數(shù)為1.49 m2?℃?？梢?jiàn),被評(píng)建筑屋面、外墻、分戶墻和樓板完全滿足《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》傳熱系數(shù)及熱惰性要求。

雖然缺乏住戶所安裝的鋼制防盜門(mén)的詳細(xì)熱工資料,然而目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的普通保溫鋼制門(mén)的傳熱系數(shù)值在1.5～1.6 W/m2?℃之間,保溫性能優(yōu)越的鋼制門(mén)傳熱系數(shù)可達(dá)0.95 m2?℃,所以,該項(xiàng)也通過(guò)強(qiáng)制性條款檢查。

被評(píng)建筑為一正南正北的住宅建筑,其東、南、西、北朝向的窗墻比分別為0.24、0.29、0.24、0.24。按照施工圖說(shuō)明,并查閱了中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)圖集92SJ713和02JZ603-1,并按照《GB 50176-93民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.1.1條,將被評(píng)建筑外窗的傳熱系數(shù)確定為3.7 K(W/m2?K),可見(jiàn),外窗傳熱系數(shù)滿足《JGJ 134–2001夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》表4.0.4的規(guī)定。

根據(jù)施工圖說(shuō)明,該住宅的外門(mén)窗的空氣滲透性能小于1.5 m3/m?h。查閱分析了《JGJ 134-2001夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》第4.0.7條、《GB 7107建筑外窗空氣滲透性能分級(jí)及其檢測(cè)方法》的有關(guān)條款。該住宅建筑空氣滲透性能滿足《JGJ 134–2001夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》關(guān)于外門(mén)窗空氣滲透條款的規(guī)定。

按照施工圖進(jìn)行計(jì)算,被評(píng)建筑體形系數(shù)為0.30。達(dá)到《JGJ 134-2001夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》4.0.3關(guān)于建筑體形系數(shù)的規(guī)定。

由于被評(píng)建筑符合《JGJ 134-2001夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》第4.0.3條、第4.0.4條和第4.0.8條的規(guī)定,所以,不需要進(jìn)行節(jié)能綜合指標(biāo)的強(qiáng)制性條款檢查。又因?yàn)椤禛B12021.3-2004房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能源效率等級(jí)》從2009年才開(kāi)始實(shí)施,被評(píng)建筑的建成年代為2007年,所以,不宜對(duì)被評(píng)建筑的房間空調(diào)效率進(jìn)行強(qiáng)制性條款檢查。

2.2 基于各指標(biāo)對(duì)實(shí)例建筑進(jìn)行建筑能效等級(jí)信度分配

從17個(gè)指標(biāo)出發(fā),對(duì)被評(píng)建筑進(jìn)行基于施工圖的分析及計(jì)算、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試及問(wèn)卷調(diào)查,并根據(jù)已經(jīng)構(gòu)建的各指標(biāo)信度分配原則,對(duì)被評(píng)建筑的17個(gè)指標(biāo)進(jìn)行信度分配。

“建筑朝向”:被評(píng)建筑其東、南、西、北朝向的外墻面積分別為20%、30%、20%、30%。參照《JGJ 134-2001夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》第4.0.2條的規(guī)定,以及《節(jié)能建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(征求意見(jiàn)稿)》第4.1.5條的規(guī)定,將該條指標(biāo)的的信度分配如下 :=1.00。以上信度分配的含義為:從第 1個(gè)指標(biāo)(即:“建筑朝向”)出發(fā),該建筑的4個(gè)能效等級(jí)(即:“通過(guò)”、“銅牌”、“銀牌”、“金牌”)所獲信度分別為0.00、0.00 、0.00、1.00。而且說(shuō)明從該指標(biāo)出發(fā),對(duì)該建筑的節(jié)能評(píng)價(jià)是完全確定的,β4,1=1.0的含義是指從該指標(biāo)出發(fā),該建筑的節(jié)能評(píng)價(jià)獲得了“金牌”,說(shuō)明該建筑的朝向?qū)τ诮ㄖ?jié)能是很有利的。

“建筑體形系數(shù)”:被評(píng)建筑的體形系數(shù)為0.30。參照《JGJ 134-2001夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》第4.0.3條。將該條指標(biāo)的信度分配如下:

“建筑室外環(huán)境”:被評(píng)建筑東面距離另一高層住宅建筑的最小距離為13.0 m,西面距離另一住宅建筑的最小距離為13.0 m,南面距離另一高層住宅最小距離31.0 m,北向臨街,距離北向建筑的距離超過(guò)30 m,根據(jù)該樓盤(pán)的銷(xiāo)售宣傳,該小區(qū)室外綠地率達(dá)60%。參照《GB 50180城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》[20]第7.0.2.3和第5.0.2.3條的內(nèi)容,將該指標(biāo)的信度分配如下 :

“圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能”:參照以下資料,《GB/T 8484-2008建筑外門(mén)窗保溫性能分級(jí)及檢測(cè)方法》,《GB/T 8484-2002建筑外窗保溫性能分級(jí)及檢測(cè)方法》分級(jí)指標(biāo),《GB/T 16729-1997建筑外門(mén)保溫性能分級(jí)及檢測(cè)方法》,英國(guó)新建住宅建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限值[17],英國(guó)最佳能效住宅案例所推薦的圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)[18]。綜合考慮以上數(shù)據(jù),外墻和屋頂獲“銀牌”,樓板獲“銅牌”,內(nèi)墻和戶門(mén)獲“金牌”,外窗則屬于“通過(guò)”。再根據(jù)外墻、屋頂、戶門(mén)、外窗占總建筑外表面積的比例。該指標(biāo)的建筑能效等級(jí)信度分配下:

“圍護(hù)結(jié)構(gòu)的氣密性能”:參照以下資料,《JGJ 134-2001夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》第4.0.7條,《GB 7107建筑外窗空氣滲透性能分級(jí)及其檢測(cè)方法》,《GB/T 7106-2008建筑外門(mén)窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能分級(jí)及檢測(cè)方法》,《GB/T 7107-2002建筑外窗氣密性能分級(jí)及檢測(cè)方法》。將該指標(biāo)信度分配如下:

“建筑內(nèi)外遮陽(yáng)”:該建筑設(shè)有固定的外遮陽(yáng)設(shè)施,被調(diào)查的住戶家均設(shè)置內(nèi)遮陽(yáng)設(shè)施。參照《JGJ 134-2001夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》第4.0.6條規(guī)定,該指標(biāo)的信度分配如下:

“暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備能效”:問(wèn)卷調(diào)查和訪談結(jié)果顯示,平均每戶安裝房間空調(diào)器的臺(tái)數(shù)為3.5臺(tái)。被調(diào)查住戶安裝的空調(diào)設(shè)備能效等級(jí)如圖4所示。參照《GB 12021.3-2004房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能源效率等級(jí)》的等級(jí)劃分,將該指標(biāo)的信度分配如下：

圖4 被調(diào)查住戶所安裝空調(diào)器能效等級(jí)

“電氣與照明設(shè)備能效”:雖然缺乏用戶詳細(xì)的照明功率及燈具類(lèi)型數(shù)據(jù),但是通過(guò)與住戶的訪談,有約70%的住戶表示愿意采用2級(jí)節(jié)能燈,約30%的住戶表示愿意采用1級(jí)節(jié)能燈。參照《GB 50034-2004建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》等資料,該指標(biāo)的信度分配如下 :

“給水排水系統(tǒng)設(shè)備能效”:被評(píng)建筑給水系統(tǒng)共設(shè)3個(gè)給水分區(qū),城市給水管網(wǎng)直接給水區(qū)和2個(gè)“低位水箱+水泵聯(lián)合變頻”供水區(qū),給水系統(tǒng)采用鋼塑復(fù)合管,絲扣鏈接。室內(nèi)污廢水合流,采用硬聚氯乙烯排水管,粘接,所選潔具符合國(guó)家節(jié)水標(biāo)準(zhǔn)。參照《GB 50368-2005住宅建筑規(guī)范》第6.3.3條以及《GB 50015-2003建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》,該指標(biāo)的信度分配如下:

“電梯設(shè)備效率”:被評(píng)建筑共設(shè)電梯3部,全部采用小機(jī)房。參照《GB 7588-2003電梯制造與安裝安全規(guī)范》等資料。該指標(biāo)的信度分配如下:

“主要建筑設(shè)備運(yùn)行管理制度”:該小區(qū)物業(yè)管理單位定期檢查公用設(shè)施,妥善保管建設(shè)單位移交的資料,有業(yè)主維修上報(bào)制度。參照《物業(yè)管理?xiàng)l例(國(guó)務(wù)院第504號(hào))》第二十七條,第二十八條及第二十九條內(nèi)容,將該指標(biāo)的信度分配如下:

“物業(yè)管理人員資質(zhì)”:該小區(qū)物業(yè)管理公司的資質(zhì)為二級(jí)。參照《物業(yè)管理企業(yè)資質(zhì)管理辦法》[19]的有關(guān)內(nèi)容,該指標(biāo)的信度分配如下:

“建筑節(jié)能知識(shí)培訓(xùn)與宣傳”:該小區(qū)入住時(shí)間約為2 a,入住以來(lái)沒(méi)有進(jìn)行過(guò)建筑節(jié)能相關(guān)的培訓(xùn)和宣傳。所以將該指標(biāo)的信度分配如下：

“能耗統(tǒng)計(jì)與公示”:目前,由住宅和城鄉(xiāng)建設(shè)部科學(xué)技術(shù)司研究起草的《建筑節(jié)能信息公示管理辦法》處于公開(kāi)征求意見(jiàn)階段。所以,從該指標(biāo)出發(fā),對(duì)該建筑的節(jié)能評(píng)價(jià)是不確定的,或者說(shuō)目前還不具備開(kāi)展該項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)條件。該指標(biāo)的信度分配如下:

“室內(nèi)熱濕環(huán)境”:住戶室內(nèi)溫濕度現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試值如表2所示。參照《JGJ 134-2001夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》第3.0.2條及《GB/T 18883-2002室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)內(nèi)容。該指標(biāo)的信度分配如下 :

表2 住戶室內(nèi)溫濕度測(cè)試值

“室內(nèi)聲光環(huán)境”:雖然《GB 50034-2004建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》第5.1.1條對(duì)居室不同位置的照明標(biāo)準(zhǔn)值等做了規(guī)定,但是,考慮到在居民家中開(kāi)展各位置的測(cè)試對(duì)居民生活影響較大,所以,我們采用問(wèn)卷調(diào)查的方式獲得住戶對(duì)居室聲光環(huán)境的評(píng)價(jià),被調(diào)查住戶室內(nèi)聲光環(huán)境滿意度如圖5所示。根據(jù)調(diào)查結(jié)果,該指標(biāo)的信度分配如下:

圖5 被調(diào)查住戶室內(nèi)聲光滿意度

“室內(nèi)空氣品質(zhì)”:《GB/T 18883-2002室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)室內(nèi)16種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)值及測(cè)試方法做了詳細(xì)的規(guī)定,考慮到研究經(jīng)費(fèi)有限,選擇了CO2濃度和CO濃度這2個(gè)值進(jìn)行測(cè)試。為了彌補(bǔ)測(cè)試參數(shù)不完全這一不足,還在住戶中開(kāi)展了問(wèn)卷調(diào)查。住戶室內(nèi)CO2和CO濃度測(cè)試值如表3所示。被調(diào)查住戶室內(nèi)空氣品質(zhì)滿意度如圖6所示?？梢?jiàn),住戶CO2和CO濃度測(cè)試結(jié)果均在《GB/T 18883-2002室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》允許范圍內(nèi)。該指標(biāo)的信度分配如下:

按照建立的能效評(píng)價(jià)理論模型,以上指標(biāo)的權(quán)重及信度值確定后,應(yīng)用式(1)-(14)的迭代算法,可以算出被評(píng)建筑能效的綜合信度。由于手工計(jì)算量較大,采用開(kāi)發(fā)的軟件進(jìn)行計(jì)算,經(jīng)軟件計(jì)算,得出被評(píng)建筑能效綜合信度為圖7所示,根據(jù)綜合信度最大值,將被評(píng)建筑能效等級(jí)確定為“通過(guò)”。評(píng)價(jià)過(guò)程中出現(xiàn)了0.08的不確定信度,從以上信度分配過(guò)程可知,該不確定信度的產(chǎn)生主要來(lái)源于“能耗統(tǒng)計(jì)與公示”這一指標(biāo)的評(píng)價(jià)。

表3 住戶室內(nèi)CO2和CO濃度測(cè)試值

圖6 被調(diào)查住戶室內(nèi)空氣品質(zhì)滿意度

圖7 被評(píng)建筑的建筑能效等級(jí)綜合信度

為了驗(yàn)證提出的夏熱冬冷地區(qū)建筑節(jié)能評(píng)價(jià)及能效標(biāo)識(shí)方法,采用《節(jié)能建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(征求意見(jiàn)稿)》對(duì)實(shí)例建筑進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)結(jié)果為“B”。可見(jiàn)2種方法對(duì)同一棟建筑的評(píng)價(jià)結(jié)果趨于一致。說(shuō)明提出的建筑節(jié)能評(píng)價(jià)模型基本正確。

3 結(jié)論

以證據(jù)理論、證據(jù)推理方法、建筑節(jié)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),提出了居住建筑節(jié)能評(píng)價(jià)與能效標(biāo)識(shí)理論模型。將該模型應(yīng)用到夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能評(píng)價(jià),形成了一套夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能評(píng)價(jià)與能效標(biāo)識(shí)方法。所構(gòu)建的建筑節(jié)能評(píng)價(jià)模型為多指標(biāo)建筑節(jié)能綜合評(píng)價(jià)模型,相對(duì)于基于計(jì)算機(jī)建筑能耗模擬的建筑節(jié)能評(píng)價(jià)方法來(lái)說(shuō),考慮的因素更加全面,而且還能獲取及處理評(píng)價(jià)中的不確定信息。為了便于該方法的使用和推廣,以提出的夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能評(píng)價(jià)方法為基礎(chǔ),開(kāi)發(fā)出了一套夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能評(píng)價(jià)及能效標(biāo)識(shí)計(jì)算機(jī)軟件。通過(guò)對(duì)重慶地區(qū)實(shí)例建筑的評(píng)價(jià)和標(biāo)識(shí),評(píng)價(jià)結(jié)果與中國(guó)《節(jié)能建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(征求意見(jiàn)搞)》的評(píng)價(jià)結(jié)果趨于一致,從而驗(yàn)證了提出的方法的正確性。

(致謝 該文相關(guān)研究得到國(guó)家科技支撐計(jì)劃子課題“建筑節(jié)能技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與評(píng)價(jià)方法研究”(子課題任務(wù)書(shū)編號(hào)2006BAJ0113-02)以及浙江工業(yè)大學(xué)高層次引進(jìn)人才科研啟動(dòng)專(zhuān)項(xiàng)基金“減少暖通空調(diào)系統(tǒng)使用造成的二氧化碳排放量研究”(項(xiàng)目編號(hào):106004329)資助,作者在此一并表示衷心的感謝。)

[1]關(guān)于征求《建筑能效測(cè)評(píng)與標(biāo)識(shí)管理辦法》和《建筑能效測(cè)評(píng)與標(biāo)識(shí)技術(shù)導(dǎo)則》意見(jiàn)的函[EB/OL].2006-10-25.http://www.cin.gov.cn/zcfg/jswj/jskj/200611/t20061101_158522.htm.

[2]重慶市建筑能效測(cè)評(píng)與標(biāo)識(shí)管理辦法(渝文審[2008]4)[EB/OL].2008-02-13.http://www.cq.gov.cn/zwgk/gfxwj/dengji/94009.htm.

[3]Directive 2002/91/EC of the European parliament and of the council of 16 December 2002 on the energy performance of buildings[EB/OL].http://europa.eu.int/smartapi/cgi/sga_doc?smartapi！ celexapi！ prod！CELEXnumdoc&lg = EN&numdoc =32002L0091&model=guichett.

[4]楊玉蘭,李百戰(zhàn),姚潤(rùn)明.居住建筑能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及權(quán)重的確定[J].暖通空調(diào),2009,39(5):48-52.

[5]JGJ 134-2001夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2001.

[6]關(guān)于征求《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(征求意見(jiàn)稿)》意見(jiàn)的函(建標(biāo)標(biāo)函[2006]46號(hào))[EB/OL].2006-08-14.http://www.mohurd.gov.cn/zcfg/jswj/bzde/200611/t20061101_156699.htm.

[7]楊玉蘭.居住建筑節(jié)能評(píng)價(jià)與建筑能效標(biāo)識(shí)研究[D].重慶:重慶大學(xué)城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院.2009.

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