模糊理论在房间舒适性综合评价中的应用.doc

模糊理论在房间舒适性综合评价中的应模糊理论在房间舒适性综合评价中的应用用 来源:中华园林网 发布日期：2007-06-02 浏览次数：15568 施工组织设计 施工现场管理制度 施工项目成本控制方法 道路施工组织设计 绿化养护承包合同 东海龙开元小区绿化工程 某住宅小区绿化养护管理 某公司住宅楼基坑开挖施 城市绿化工程施工及验收 施工现场管理制度 一一.引言引言 模糊数学是 1965 年美国加里福尼亚大学的控制论专家 Zadeh 提出的,它是研究和处理模糊性事物的一种新的数学方法.所谓模糊性事物,是指那些边界不清晰的事物,这种边界不清是由客观差异的中间过渡性所引起的划分上的不确定性所决定的。世界上的万物千差万别，形形色色，除了确定的性的事物或者概念外，更广泛的是不确定的事务和概念。比如本文中将要提到的热舒适就是个模糊的概念。对于一个房间室内环境的评价从两个方面入手：首先得考虑室内空气质量的问题，近年来由于各种装饰材料导致的各种建筑病症越来越严重，室内空气品质是必须在满足舒适性之前应该满足的，其次才是室内环境舒适性评价。目前室内空气品质的总体状况是否符合国家要求没有一个度，国内现在的做法是参考发达国家给出的一些室内空气品质的标准。目前世界上用于评价人体热舒适的方法主要有两种，第一种是利用人体生理客观反应的评价方法。但关于这种方法究竟用何种生理指标作为量度标准，一直存在较大的分歧。另一种方法是主观反应评价方法。即对受试者进行一定的训练，制定出一种用数值来表示不同热感觉反应程度的标准。大量实验表明人体主观反应的重复能力并不低于生理反应重复能力。在许多情况下，特别是涉及到建筑物内部热环境时，主观反应往往较某些客观的生理量度更具有重要意义。几种常用的舒适性评判指标如下:1.温度指标：温度指标给出保证人处于舒适时的温度范围或综合温度指标。它虽有一定的准确性，但总的看来，它仅仅考虑了温度对热感觉的影响作用，而忽略了其它因素对人体的影响，比如湿度，气流速度，等，太过于片面。2.有效温度(ET)：这是一个将干球温度、湿度、空气流速对人体冷热感的影响综合而成的一个单一指标。它在数值上等于产生相同感觉的静止饱和空气的温度。但在应用过程中，人们发现 ET 指标过高估计了湿度的影响。应用最广、并成为As H RAE 标准 55 一 74 中舒适指的是新有效温度 ET。ET指标被定义为一个相对湿度为 50%的等湿环境中的当量干球温度。3.Fanger 舒适方程该方程是组合了影响热舒适状态的 6 个因素，以平均皮肤温度和汗液分泌值为活动强度的函数，并利用传热理论建立人体热平衡而推导出来的该方程可以对任何活动强度、任何衣着的人，计算出空气温度、空气湿度、围护结构平均温度和空气速度的各种组合但它不能评价已给定的室内热环境，也不能直接给出在已偏离最佳气候状态中人的感觉部位的任何数据。4.PMv-PPD 指标这是目前世界上广泛应用的室内环境舒适性评价指标，也为国际标准化组织于 1984 年公布的 1507730 标准所采用。它是根据 Fanger 多年研究成果而制订的。Fanger 将热感觉分为 7 级(一 3,+3)，分别对应:冷、凉稍凉、舒适稍暖、暖、热。通过大规握人体舒适实验求得人们的预测平均反应值PMV(Predicte Mean vote)与平均预测不满意率，即 PPD(Predicate percent dissatisfied)150 7730 推荐:对某一热环境当室内环境保持舒适时有:PPD10%，-0.5PMv0。二 升半正态分布 三 降半正态分布 四 哥西分布 a0,为正偶数 五 升半哥西分布 ua,其中 a0,0.当 ua,其中 a0,0,=1 七 升半梯形分布 当 当，=0 当，=1 八 降半梯形分布 当 当，=1 当，=0 以上的公式其中对于 a，k 的值将会根据具体的实验数据来应用确定。二.对于室内空气品质的隶属函数的确定不同于舒适性指标，主要不同在于空气品质不能通过模糊统计的方法来确定各因素与评价集各级别间的隶属函数。在此假定根据这些常用的统计量都有正态分布的性质，而且给出了标准值，因此采用降半正态分布来做为隶属函数。当 u 取 Wi 标准对应的指标值时，使得0.9，由于 a 是1 和0.85,0.4,0.4 以下。那么可以得出 IQV的值为 1。上面对于一级因素给出了评价，下面将对二级因素进行计算。对于噪音和眩光的隶属函数同样可以建立在数理统计的基础上，隶属函数的得出与热环境的几个因素相同，由于没有具体实验，因此只做出过程说明。根据隶属函数可以计算出评价矩阵，然后得出光环境 LEV 和声环境 SEV 的值。三.现在已经计算出了热环境 PMV，卫生状况 IQV，光环境 LEV 和声环境 SEV 的参数值，因为它们的值范围为(-1,+1),确定一个权重集 A 即可得出对该房间的综合评价。Total=a1*PMV+a2*IQV+a3*LEV+a4*SEV 四.本例题中所有的试验数据均参考文献得到。四四.结论结论 权重的选取和隶属函数的选取是决定该模糊评价准确性的重点，从例题中可以看出权重的选取大多是依靠专家评价经过数学处理后得出的，隶属函数的选取是根据数理统计和经验来得到的，肯定有不准确之处。本文综合了室内环境的几乎所有影响舒适性的因素，试验是建立模糊评价的基础。本文提出了具体的做法，应到针对不同的房间类型选用不同的评价术语，该文只说明了冬天采暖的办公室内处理方案，相应还有夏季空调房间的办公室处理方案。以后的工作应该针对不同房间类型做出大量的试验，得到该房间类型模糊评价的具体的权重值和隶属函数，然后做成计算机模块，这样对于空调或者采暖的自动化有很大的推进，模糊评价才会有现实的意义。