恍惚理论在房间舒适性综合评价中的应用

模糊理论在房间舒适性综合评价中的应用摘要：本文介绍了模糊理论应用在房价舒适性评价的具体过程并且结合具体的例子解释了如何去进行模糊评价。而且针对隶属函数和权重的取值给出了一些做法，综合讨论了热环境，光环境，声环境，卫生环境。关键字：隶属函数模糊理论房间舒适性一.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AsHRAE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(PredicteMeanvote)与平均预测不满意率，即PPD(Predicatepercentdissatisfied)·1507730推荐:对某一热环境当室内环境保持舒适时有:PPD<10%，-0.5<PMv<+0.5以上讨论的每种方法都有实用性，也有局限性。其最大局限在于将人体热舒适感觉这个主观的、精神的模糊量当作精确量来处理。这样就会出现用精确数学处理热舒适反而不精确的现象，这样将模糊理论提出用来解释这些问题，随着各评判函数系数的确定，随着科学技术的发展，人体生理学家、心理学家、建筑师、建筑热物理工作者、空调技术人员等多学科专家合作的结果，使得这种模糊评判更加合理化。二.模糊评价和模型的建立2.1模糊评判原理所谓模糊评判，就是根据给出的评价标准和实测值，经过模糊变换后对事物作出评价的一种方法，这种方法特别适用于因素较多、相互影响难以定量确定的情况。模糊综合评判可归纳为以下几个步骤:①给出备择的对象集:X={x1，x2，…，xi};②找出因素集:u={u1，u2，…，un};③找出评语集:v={vl，v2，…..，vn};④确定评判矩阵R;⑤确定权矩阵A;⑥由A·R进行评判，按序择优，得评判结果。2.2细节说明脂在此对薯于上述昼步骤进般行说明查：撞①场且对象：爷此处对社象为室管内环境嫩。虹日②秋除因素集唤：涉及屠到舒适送指标的勿有室内富空气温殿度，湿固度，气疏流速度师，平均首辐射温正度，人也体代谢哈率，服劳装热阻具，噪声识，眩光偏，空气利新鲜度突。涉及借到空气摊质量的序有备C恋O刊，蹄CO滋2穿，剃CH浅4侵，吸入唇尘，菌睁落厌，层SO2倘距，龟NO拨2兔，等。因王昭俊蛾老师曾守在《住衣宅室内泛热环境包中影响赔人体热垂感觉特凤征选择玉》一文厉中提出智一种方舱法：为阴研究住教宅热环慎境中人佩体热感李觉，建拐立影响兆人体热识感觉的盆特征组鸽合优化茂模跃型尚.纠利用遗汽传算法虑并行计泄算的优忠点，晴用未“会优胜劣筋汰宪”关遗传算超法对影碗响人体贪热感觉劣的特征在变量进丹行选择乱，并且盗得出以扶下结缩论舒:话在严寒塑地区冬木季采暖扒期的居击住建筑饱热环境垒中，影僵响人体该热感觉版的最有增效特征竹变量是哪空气温撑度、平俘均辐射闪温度和拣服装热短阻及其马交互作振用的影乡响头.蜓因此可郑以根据迟上诉的肺方法针络对不同摆的类型省的情况吓也可以睁得出类浸似的结胖论，比晕如：炎李热地区犯夏季空胞调房间绣的人体哭热感觉兄因素为商室内空湾气温度粉，湿度鞠，气流企速度，合平均辐喜射温度眼。上述螺方法中亲把热感闸觉和舒城适感视碎为同一荡概念，届只考虑浩了有关颤热感觉洗方面的渔因素。谁近来研界究表明初，除热跌因素外扑，眩光典、噪声幼、空气拘新鲜度告等都对酒人体舒钥适感有躬很大的偿影响。员也就是毁说，热无舒适仅括仅是人弹体总体量舒适感竭的一个凶方面。为因此必长须结合回具体的邻室内室坏外的环幻境做出握具体的港评价，摇对于因简素选取校将具体西考虑各剂种条件摄，最后燕参考王绩昭俊老库师提出炊的方法辜做出具头体某一抄室内环腔境的评渐价因素夹。在此雄为了区秤别，将俊上述因凉素划分汪为疗2恼级获，扇{尘空气温姿度，湿某度，气户流速度业，平均览辐射温邪度，人抖体代谢恢率，服归装热底阻途}性代表热苹因寄素首{C纱O衔，识CO依2鸭，宇CH哲4钥，吸入寿尘，菌妻落捷，戏SO2耀佳，竭NO2忘}坏代表空扁气质量象因素为罢第促2古级因素亏，然袭后乒{眯U炕热放，村U奋质量列，启U眼噪声病，烫U扯眩舒光辉}抚为第一龄级因素扬。探③烛节评语集皂：对于波热舒适既性采厉用絮Fan洁ge王r叠给出硬的海水7羡个级别洪，将评胞价集设浊定祥为忍:海V={戚V粥1绿，为V聪2胜，巩V附3桑，高V必4之，存V疑5关，掀V伴6器，养V7}蔑其灵中亡V讽1之为月-克3畜，五冷晶;V孟2汪为更-爬2芳，队凉柏;V鞠3滑为管-辱l岂，稍桨凉荡;V镜4锐为疾0究，舒栋适刃;V晶5亲为掏l膜，稍术暖括;V禁6途为仔2腹，掌暖些;V档7葬为钳3瞒，热。辽但王昭古俊老师管在《严证寒地区泥居室热慎环境模矿糊综合锄评价》捕中提出瞧：根据兽现场测照试的热储感觉试写验数据慢集中分专布爆在铅-1-捐---互-+步1轰，在其某他迁4尚个级雷别的试躲验数据庆较少，痒为增加优每种工死况下的的实验次择数，以量使得隶慕属频率耻更接近表于稳定荒隶属频爱率，将和热感觉娃为稳“系冷疫”晒(-3贡)复和糕“世凉首”独(-2停)丢合并，精记惭作不“烤冷县”淡(-2毛)条，将热煎感觉减为属“食热刺”白(+3玩)生和亿“陡暖食”苦(+2脱)潜合并，糟记侦作匆“盲热饥”障(+2华)龙。并且残按照中大国人的阅语言表袋达习惯询，记将土“索稍碗暖镇”蝶改犯为帝“暮暖递”债，籍将表“卷稍劣凉劣”警改饼为购“睬凉国”蓝，即匹将更7民个热感野觉分级壤改侍为衫5烤个，依竿次圾为丧:油冷笛(-2杆)肉、扁凉开(-1检)晃、中抱性嫂(0炕)英、狭暖锄(+1滩)洗、适热边(+2俭)超.引那种模痛式更加猴合理应李当根据盖实验的怖数据来糕确定。馒由于空撤气质量殊并不是护针对人正的感觉遣而言的广，空气链质量针横对人的更健康而柜言，一垮些发达椒国家都掌做出了辱相关的书标准，等因此对镰于室内露空气质乐量的评刻语集应械当结合菜相关的抄标准做喉出，而合不是靠让主观感认受决定碎。因此骑采用一织个标准尖然后根丢据隶属衡函数得阿出组0-桨1愤之间的狗一个数礼来说明舒与标准扣接近的效程度。鞭三帜.锦具体实烈例分析浩说肠明驱狼假设一消个冬天寒采暖的谢办公室禁，经测困定，室钢内环境均参数讲为抱:佛空气温运度宏为术2验4景℃楼，工作吃区风速汁为谁0.3个00肢m/荡s禽，相对洁湿度雄为监45溉%进，平均涛辐射温府度墓tm=下2俘8妥℃衡，室内枣人员着准普通服晓装爸(经热阻值柱约弹为邀0.5锁3c汗lo姻)罚，活动贯量息58w吴/m暖2令，眩蠢光绪G滔为脏120闭.品噪研声胶70d嗽B验情况下撞的综合张评判术为庙CO2粥贺为召100建0pp让m井，收CO=祥1.9喜7pp沃m史,与吸入及尘别=10严5婚微毁克紧/戚立方米鲜，菌刻落垄=4.猾8CF白U/9绸C淹M倦，莫5mi闪n芦，爪CH4予=36程.9p阳pb,锅NO2犁=4.那41p勉pb,窝SO2埋=4.扎28p盲p礼b彩从事一假般性办撕公室工块作。现史对其室坛内热环云境进行嫁评判。冠解：援一荒.疗确定第塔二级因甚素集合委为养U避热流=替{鼠空气温紧度，风学速，相破对湿度贵，平均更辐射热瓣阻伯}狂U谊质碌量弱={C情O密，蜓CO懒2控，鼻CH非4软，吸入辫尘，菌树落丙，轿SO2掌戒，收NO2即}凤第一级经因贤素社{可U注热潮，停U喜质量街，蛛U辛噪声姻，迷U羊眩叶光爸}纽还二捷.义进行大孝量的人价体实验俗的基础棋上，通沸过模糊乎统计的盛方法来借确定各斜因素与于热感觉遵各级别溉间的隶浓属函数串下表选陕用上海压交大连浅之伟老唐师的实戏验。控根据实笑验数据庭特征选舍择将评颂价集设孝定离为免:拳V曾热踢={V毕1近，芬V削2桶，坦V3挖}拣其传中倍V麦1牲为百-坡l篇，稍秆凉详;V页2而为盐0爱，舒柔适爱;V古3欢为卡l序，稍样暖勒;闯根据条射件计算寸出隶属词函数值冻得出评玩判矩阵虏：滥根据专胜家评议披法得到满权系数驴Ａ除={0反.53腥,0.释27,于0.1屿4,0毒.06导}互分别为涉环境温覆度，空牧气流速朋，湿度约，平均咐辐射温亭度。欣=[0膝.53据6乎1喊，早0.4享31浆2买，肾0.0怀291帜]迫PMV文=-1婆*0.膜536技1+0司.02侨91*丈1=-巧0.5福07遗0毅介杨于侍Fra缸nge抚r惜的舒适烧和稍凉西之间。蜂对于室冰内环境枯质量，崖采用同肤济大学忘已经提发出的模能型得出盲下面的德隶属函续数，其鸡中妹X茅与候K引的值已火经根据漂因素的补标准值纵得出。浇相关因庙素标准击值可以衬从下表俯看出。爆隶属函由数：菌该式反较映某一设因素量峰隶属标阳准值的蔬程度。粥要说明珠的是有息害物名渣称最高辜允许浓按度驰甲箩醛缩0.0竹8mg辱/m3帝氨宫100克Bq/触m3屠(负新建赶房哄)2俘00B悉q/m他3遥(鱼已建逃房湾)冒氮氧化料物日平舅均舰0.1器0%斑二氧化对碳日平论均绢0.1榨0%(欲200险0mg放/m3成)五二氧化绘硫日平墓均牲0.1能5mg船/m样3符细菌总石数撞击涝法侨:40附00c访fu/屑m3颤岁沉降直法订:45果cfu穴/m菊3融可吸入读颗粒物震日平春均扔0.1茶5译雌妥/m膝3巷臭缴氧略:0念.1洞mg/学m3觉当室内忌某指标租超标时浇就没有错必要做炉出舒适螺性评价贞了。因夏此本文洒所有的疮评价均冶在安全段范围内糕进行佳的郑申。神在这些设因素中去对于办破公室而肢言影响告最大的届是二氧摇化碳和莫甲醛和岸吸入尘匙，所以瓣根据具帖体情况宽将权重枣设蹦为奴A=呼{2/有9厉，屯1/1甲2纵，啄2/竟9挤，绍1/1恐2谊，大2/慎9奶，坊1/1及2政，撤1/1施2漏}在依次为犬二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