基于多目标决策法的绿色空调采暖系统评价研究

基于多目标决策法的绿色空调采暖系统评价研究

郭惠娟

河北赢拓建筑工程有限公司河北保定071000

摘要：近年来，在可持续发展理念的指导下，我国的各行各业都开始倡导进行节能减排，建筑行业更是如此，根据国家出台的绿色建筑评价标准，绿色建筑的评价需要从建筑的室内环境、投资经费、能源消耗等各方面进行，绿色建筑必须做到在整个生命周期内最大限度的节约各方面资源的消耗，并保证不污染环境。这就要求对绿色建筑的评价采用多目标决策法，这样才能对建筑中的各系统进行优化配置，绿色空调采暖系统是绿色建筑中的一部分，本文就针对基于多目标决策法的绿色空调采暖系统评价进行了分析和研究。

关键词：多目标决策法；绿色空调采暖系统；评价

空调采暖系统是建筑中能源消耗比较大的一个组成部分，绿色空调采暖系统在传统空调采暖系统的基础上进行改进，使该系统的能源消耗大幅降低，有利于实现我国经济可持续发展的目标，在多目标决策法的指导下，我国的绿色空调采暖系统评价方法还存在一些问题，需要从多方面进行优化。

一、多目标决策法的产生和发展

多目标决策法是在20世纪70年代开始出现的，从性质上看，它属于一种分析过程的理论方法。运用该方法可以解决在设计、规划、建设中出现的各种问题，运用多目标决策的方法首先必须确定多个备选方案，且这些方案的目标都是不一致的，然后对各方案的优点和缺点进行比较，最终选择出一个最佳方案，现实生活中，我们经常会遇到一些多目标决策的问题，这些问题涉及的领域是很广的，包括经济、文化、环境、人口、水资源、能源消耗等各方面的问题。随着多目标决策方法的不断推行，其研究理论也逐渐走向成熟，目前，常用的多目标决策方法主要有分层序列法、层次分析法、多属性效用法、直接求非劣解法、目标规划法和化多为少法，对于分层序列法来说，该方法主要是根据目标的重要性来进行依次排序，最后求出各个目标的最佳值。层次分析法指的是通过展开目标体系结构，然后再求出目标与决策方案的计量关系的方法，该方法在目前应用得最广泛，多属性效用法指的是通过分析各目标的效用函数，根据其效用程度的大小组合成综合效用函数，最后运用综合效用函数来评价各方案。直接求非劣解法指的是首先制定一个评价标准，然后根据这个评价标准求出一组非劣解，最后再找出符合期望的值，目标规划法指的是首先确定系统的一个约束条件，然后对各目标给出一个固定的期望值，再找出与期望值之间差距最小的值。化多为少法主要应用于多目标问题的解决上，为了简化求解的过程，将多个目标转化成一个或者两个目标，再采用简单的决策法解决，化多为少法又可以分为多种类型，日常生活中常见的是线性加权合法。在选择空调供暖系统时，我们需要考虑空调的价格、能耗、使用年限、操作方便程度、环境影响等，这些因素之间难免会发生互相矛盾的现象，这就需要运用到多目标决策法，决策人员应根据实际情况选择适当的多目标决策方法。

二、基于多目标决策法的绿色空调采暖系统评价

（一）建筑设计比较

从传统空调采暖系统的选择来看，在进行建筑设计时通常没有考虑到方案的优化，由于建筑设计方案的清晰度和科学性不高，导致空调采暖系统方案的选择也不科学，根据我国《绿色建筑评价标准》，绿色建筑的评价应从负荷、节地、节能、节水、室内环境这几个方面进行考虑，对于建筑负荷来说，要求在建筑规划中对建筑选址、整体结构、地形地貌以及周围环境进行综合考虑。建筑的平面布局中应包括建筑的朝向、交通、日照情况等，其中、建筑朝向、日照情况都属于“负荷”类的指标。在建筑施工的过程中，人力、物力和财力等方面的消耗是比较大的，对于建筑的空调系统而言，其主要占用的是建筑的机房，因此，在考虑空调采暖系统在“节地”方面的情况时，主要应讨论各个方案中空调系统所占用的机房面积。节能是绿色空调采暖系统必须具备的一个重要功能，参考我国对空调系统节能的有关规定，在空调机组运行之前，首先应考虑各方案中是否采用了蓄能设备，以及对水源、热源等的利用技术是否科学有效等，节水也是绿色空调采暖系统应该具备的因素，在空调系统使用的整个生命周期内都离不开水资源，空调系统中需要用到水资源的主要有空调凝结水管道的充水试验、空调运行过程中冷却塔的补水等，在对各方案进行考虑时，应将以上需要用到水资源的部分都考虑进去。对于室内环境来说，室内环境质量主要包括风速、空气湿度、温度、风量等，一般通过人体舒适度来衡量室内环境的质量，从目前的空调系统来看，大多数空调的设计都是按照统一的标准来的，因此，在舒适度方面几乎没有什么差异。在对建筑设计指标进行评价时，应综合考虑到以上各项指标。

（二）初投资比较

绿色空调采暖系统的初投资费用主要涵盖管道系统费、设备投资费、安装调试费、保温材料费、机房土建费等，设备投资费主要指的是空调制冷机组、冷却塔、循环泵、锅炉、风机盘管、多用换气扇等主要的空调采暖设备，在选择这些设备时，应对市场价格进行调查和对比。在管道投资费用的评价上，正常情况下，其所占比例一般为设备投资费用的7.3%左右，安装调试费也应当按照投资费用的一定比例进行计算，其中，热泵系统和直燃机系统应占15%，锅炉应占25%。对于机房土建费来说，一般应该按照每平方米机房3000元进行计算。

（三）经营费用比较

绿色空调采暖系统的经营费用主要包括固定费和运行费。固定费指的是空调系统空间的占用费、设备折旧费、利息等费用，空调系统的运行费主要包括热源系统、风机、冷却塔、空调末端等在空调系统运行期间的费用，从费用来源的不同，可将运行费分为人工费、能源消耗费和设备维修费，其中设备维修费一般是由设备投资费、管道系统费和保温材料费组成，设备维修费用应不超过设备费的6%。

（四）运行管理比较

空调采暖系统的正常运行需要能源监管系统、楼宇设备控制系统、运行管理系统和运行人员等的协调配合，绿色空调采暖系统也是如此。能源监管系统指的是对建筑内各种能源的消耗量、运行参数等进行实时监控、统计的仪器仪表，它主要包括水、电、天然气等的计量，空调采暖系统在运行的过程中主要消耗的是水能和电能。楼宇设备控制系统包括配电监控系统、照明监控系统、暖通空调冷热源系统和给排水系统监控系统等，其中，暖通的专项能源监管系统主要包括制冷剂、冷热源系统、热水机组、水泵等的监控，监控的内容是基本参数测量、能量调节、设备的起停和保护。此外，在对绿色空调采暖系统运行管理进行评价时还应当考虑到该系统的量化指标，即是指空调系统的管理难度，管理难度越大的评分就越低。

（五）能源消耗比较

传统的空调采暖系统在各方面能源的消耗上都是比较大的，绿色空调采暖系统通过对系统的改进，在能源的消耗方面降低了许多，空调的冷热源系统在运行的过程中消耗的电力、水等比较多，因此，在对绿色空调采暖系统的能源消耗进行评价时，应注重在对两方面能源消耗的评价，能源消耗越低，评分也就越高，空调系统的设计方案也就越科学。

结语

综上所述，根据我国绿色建筑的评价标准，基于多目标决策法的绿色空调采暖系统评价应从初投资、经营费、运行管理、能源消耗等各方面进行综合考虑，这样才能选出最佳的绿色空调采暖系统设计方案，绿色空调采暖系统最突出的特点是“绿色”，其“绿色”主要体现在能源消耗和环境影响方面，因此，在对系统进行评价时，应注重对这两个方面的考虑。

参考文献：

[1]周灿.基于多目标决策法的绿色空调采暖系统评价[D].武汉科技大学，2013.

[2]董孟能，冷艳锋，吕忠等.重庆市居住建筑节能65%设计标准系列研究之一提高空调采暖系统能效比对实现重庆市居建节能65%目标的影响分析[J].重庆建筑，2007，（12）：10-12.

[3]齐艳红.住宅采暖系统节能设计浅析[J].科学与财富，2013，（9）：192.

作者简介：

郭惠娟（1976.7-）女，汉族，本科，工程师，研究方向：空调节能。