《069厨房卫生间环境综合评价模型及其应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《069厨房卫生间环境综合评价模型及其应用（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、厨房卫生间环境综合评价模型及其应用沈阳建筑大学李旭林、冯国会、王岳人、李刚摘要：厨房、卫生间是现代住宅中室内污染较严重的区域，其环境质量在人民生活中的作用越来越重要。笔者针对厨房卫生间环境特征，在合理确定评价指标体系的基础上，建立了基于层次分析法和模糊综合评价法为理论支撑的厨房卫生间综合评价模型，并进行了实例应用，证明了该评价模型的合理性，为厨房卫生间综合环境评价提供了具有指导意义的技术和方法。关键词：厨房卫生间；层次分析法；模糊综合评价法；综合评价厨房、卫生间是现代住宅中室内污染较严重的区域1;同时，厨房、卫生间已从原来的辅助空间上升为与起居室、卧室同样被居民所重视的空间。因为其具有很强的功
2、能性，故被称为住宅的“心脏”，它是功能多且使用频繁的空间，其合理性直接影响到居民的生活质量，成为体现一套住宅是否卫生、安全、舒适的一个重要因素。“室内环境综合评价”是认识室内环境的一种科学方法，是人们对室内环境重要性认识的不断加深所提出的新概念。它涉及：热湿环境、声环境、光环境、空气品质、安全评价，经济性能等一系列复杂要素。它反映在某个具体的环境内，环境要素对人群的工作、生活适宜程度，而不是合格不合格的判断。国内外对厨房卫生间综合环境的研究还处于起步阶段，还没有形成系统的理论，过去拘泥于工业污染和卫生防疫的框框，仅依据污染物的上限值，简单地判断室内环境品质是否合格的方法不能解决目前存在的问题。
3、1评价指标的选取因为中国人固有的生活烹饪习惯造成厨房空气污染严重，因此国内专家研究厨房环境时多注重空气品质研究，以往很多文献对厨房卫生间环境综合评价的研究中往往只对空气品质进行了重点研究，而对安全性能，能耗，厨房卫生间的功能性和适用性，探讨较少。笔者通过对厨房卫生间综合环境进行理论研究和调研分析，总结了影响厨房卫生间综合环境质量的主要因素，综合环境评价不仅应包含空气品质2Ci，选取厨房卫生间中对人体身理和心理影响最大的7个因素：甲醛、苯、苯并芘、挥发性有机物、氮氧化物、一氧化碳、二氧化硫。还应包含舒适性能C2,即温度、湿度、空气流速、噪声污染、照度、新风量。厨房卫生间管线纵横交错，有水管，电线
4、，煤气管电器设备等一系列安全要素，因此厨房卫生间综合环境中还应包含安全性能C3，包括防火安全、电器设备安全、排烟量、燃气使用安全、消防器材配备、电磁辐射、细菌、电气安全、放射性污染（氡）。随着国家对节能工作的大力推进，厨房卫生间作为能源消耗的主要区域，能耗评价自然应成为其综合评价的重要部分，能耗C4包括：建筑能耗、家电产品能效、照明节能、风机机组电能利用率、燥具热效率。厨房卫生间的功能性非常强，其合理的布局和厨卫设备尺寸也是影响综合评价的一个重要因素，因此厨房卫生间的适用性能C5包括：厨房卫生间的面积、布局、厨房家具及厨房设备模数、管线与设备的接口。厨房卫生间环境综合评价体系共计5个评价准则层
5、，30个评价因子。2评价方法概述因为厨房卫生间综合环境评价中各评价因子存在着不确定性，包括认识上的局限性，数据不充分性和不可靠性、环境质量本身的随机性，因此有时需要用模糊的语言来表达。模糊综合评价法就是用数学的方法来研究处理实际中存在的大量不确定的模糊的问题。借此本文定性分析部分采用模糊综合评价法”基金项目：国家“一五”科技支撑计划子课题（2006BAJ02A12）作者简介：李旭林（1982-），男，硕士研究生，主要从事建筑环境空气质量保障技术研究对厨房卫生间的环境质量进行评价；室内污染物种类繁多，但是室内环境评价不可能包括所有的方面，只能选择一些对人体健康危害比较大的污染物来进行评价。IAA
6、H可根据监测的污染物种类进行相应的模型运算，有很强的拓展性；定量分析部分采用层次分析模型法。层次分析模型(IAAH)法:IAAH的基本原理与数学模型i-nIAAH八pi*wi(1)iJ式中pi代表第i种污染物的超标倍数;wi为第i种污染物对应的权重。权重wi的确定有多种方法，如专家评估法、层次分析法。本文通过层次分析过程AHP(theAnalyticalHierarchyProcess)来获得。室内环境的好坏不仅与室内污染物的浓度有关，也与其自身属性和对人的危害程度有关。IAAH法综合考虑2方面的因素，应用室内污染物的超标倍数与其权重乘积的大小来表现室内污染状。模糊综合评价法基本原理与数学模型
7、4-5:模糊综合评价是借助模糊数学的一些概念，对实际的综合评价问题提供一些评价的方法，模糊综合评价是以模糊数学为基础，应用模糊关系合成的原理，将-些边界不清、不易定量的因素量化，从多个因素对被评价事物隶属等级状况进行综合性评价的一种方法。B*C=P(2)P是一个实数，它反映了等级模糊B和等级参数矢量C所带来的综合信息。B是对每个被评价对象综合状况分等级的程度描述.D,11r1,22,1r2,2B=WR=(w1,W2,，wm)|:srm,1rm,2r1,nIr2,n:=(b1,b2,，bn)(3)rm,n其中W为评价因子权重集，R为隶属度矩阵。3综合评价模型的建立3.1评价因子权重的确定综合18
8、0份问卷调查与专家打分的情况，对评价体系中相关指标按照层次分析法，在每一个层次，分别以其临近上一层的每个元素为准则，对该层元素两两比较，根据所比较的两元素的重要程度，按照标度定量化，形成判断矩阵6，运用MATLAB软件计算权重，并检验其一致性，最终获得其权重见表1。3.2评价等级构建通过分析厨房卫生间环境定性评价与定量评价相结合，提出厨房卫生间综合评价等级：i-nZ总=W1*Z什Wi*Zi(4)id其中W1为空气品质权重，Z1为空气品质评价值，Wi为运用模糊评价法的各指标权重，Z总为其综合评价值。表1厨房卫生间评价指标因子权重一级指标权重二级指标权重空气品质舒适性能安全性能能耗0.18640.
9、07910.27970.1027甲醛苯苯并芘挥发性有机物氮氧化物一氧化碳二氧化硫温度湿度空气流速噪声污染照度新风量防火安全电器设备安全排烟量燃气使用安全消防器材配备电磁辐射细菌电气安全放射性污染（氡）建筑能耗家电产品能效照明节能风机机组电能利用率燥具热效率厨房卫生间的面积、布局厨房家具及厨房设备模数管线与设备的接口0.39800.11190.08000.065390.086570.19340.064680.431410.092750.0569460.1985760.0651860.1551340.057820.12110.04520.06020.063730.21570.12210.20460
10、.49950.21520.087060.057090.14110.63690.25830.1047在评价系统运用模糊综合评价时，其结果常用非常好”很好”好”、一般”和极差”等不确定性的语言来表达。这是因为安全、节能和适应性能等评价都是相对的，具有亦此亦彼的过渡性质，即带有波动性。因此，要准确、客观地描述系统的综合等级十分困难，只能尽可能地使评价结果符合客观实际。究其原因是影响相关评价的因素众多而复杂，且具有模糊性。其次，在进行评价时，所获得的原始数据也具有模糊性。但是，不能排除在某些系统中，影响综合评价因素具有确定性，其评价等级也具有确定性的情况。因此本文将定性评价与定量评价相结合。采用模糊综
11、合评价方法进行综合评价时，所得结果是对应于综合评价等级的隶属度，然后按照最大隶属原则、最大接近度原则或加权平均原则确定系统的综合等级。要评定系统的相关性能，首先需要确定一个评判的标准一一等级数。此外，为了最终量化评定的需要，还要对各等级进行赋值。本文利用语义学标度将综合环境的好坏程度分成了5个测量等级：很好、较好、一般（临界）较差、差（分别赋上分值1，2，3,4,5，以转化为评价的定距测量层次）。值得注意的是，因为各指标权重的影响，很少有可能使最终评价结果的分值为一个确定整数。因此，对于最终的评价结果来说，其取值应该属于某一区间范围，这也符合模糊数学原理的基本意义原则。基于以上原因，本文采用各
12、测量等级的中间值作为最终评价定级取值的分界点，戈U分为5个取值区间2。评价的定量标准如下表：表2模糊综合评价等级级别评价值I(V1)n(V2)xwvXW2.5山(V3)IV (V4)V (V5)2.5x3.53.5vx4.5表3推荐的空气品质评价等级由式4可推导出厨房卫生间综合环境评价等级，见表4IAAH法（指数）评价值I(V1)n(V2)山(V3)V (V4)V (V5)IAAHC0.5清洁0.5IAAHW1未污1IAAHC2轻度污染24严重污染表4综合环境评价等级综合评价级别评价值ILK1.3n1.3LK2.2山（临界）2.2LK3.13V3.13LK4.4V4.4U4.实例应用在建立厨房
13、卫生间评价体系，确定评价方法的基础上，对沈阳某小区10户居民厨房卫生间实测相关数据，运用前文总结的评价方法，根据其特点进行综合评价，现选取其中标号为1#的住户进行重点介绍。4.1空气品质评价本次测量主要是对厨房卫生间中的甲醛、挥发性有机物、苯、苯并芘、一氧化碳、二氧化硫等污染物，所用的仪器如下：甲醛一便携型自动吸收式甲醇气体检测仪XP一308ID。苯一TN310分析检测仪苯并芘一HPLC-荧光检测器挥发性有机物一pGM一7240型ppbRAEVOC检测仪一氧化碳一CTH1000检测报警仪二氧化硫一EC9852检测分析仪氮氧化物一EC9841型氮氧化物分析仪按照相关规范要求，进行了相关污染因素的
14、测量，数据如表5表5现场测得空气品质相关数据空气品质（C1）评价指标标号评价因素实测值标准限值D4挥发性有机物30.52mg/m30.60mg/mD5氮氧化物30.20mg/m0.10mg/mD6一氧化碳4.3mg/m35.0mg/m3D7二氧化硫1.8mg/m31.0mg/m3根据前文提到的运用层次分析模型对空气品质进行定量评价:i出Ul=vPi*wi(5)i4Ui=(0.23/0.12)*0.3980+(80/90)*0.1119+(0.15/0.1)*0.08001+(0.52/0.6)*0.06539+(0.2/0.1)*0.08657+(4.3/5.0)*0.1934+(1.8/1.
15、0)*0.06468Ui=1.494874对照评价等级列表3可知：该厨房评价等级为三级，属轻度污染。4.2其它因素评价1#住宅，建筑面积104平方米，一厨一卫，其中厨房面积9.3平方米，卫生间面积8.5平方米。厨房类型为单排型，尺寸2.5*3.7，橱柜高度850mm，进深520mm，电器能效标识均为1级。根据10位相关领域的专家对该住宅厨房卫生间舒适性、安全性、适用性能和能耗进行评价打分，见表6。1)“舒适性能C2”的二级层次综合评价由“室内温度D8”、“空气湿度D9”、“空气流速De”、“噪声污染D11”、“照度D12”和“新风量D13”的权重构成了“舒适性能C2”的模糊矢量C2*。C2*=(0.431406,0.092752,0.056946,0.198576,0.065186,0.155134)(6)S.3,0.6,0.1,0,00,0.2,030.
