陳為公, 張 悅, 張 娜, 程 準(zhǔn)

(青島理工大學(xué) 管理工程學(xué)院, 山東 青島 266520)

既有建筑是指那些已經(jīng)建成投入使用的各類建筑物的總稱,包括既有居住建筑和既有公共建筑。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國近573億m2的既有建筑中,節(jié)能建筑所占的比例不到5%[1],為此對既有建筑實(shí)施節(jié)能改造成為當(dāng)前形勢下的必然選擇。作為節(jié)能改造項(xiàng)目實(shí)施的核心和關(guān)鍵,理想的節(jié)能改造方案可以大大提高既有建筑節(jié)能改造的效率,減少能源的消耗,促進(jìn)我國生態(tài)建設(shè)的發(fā)展。

既有建筑節(jié)能改造方案選擇的本質(zhì)是在多個(gè)備選方案評價(jià)的基礎(chǔ)上進(jìn)行擇優(yōu),在節(jié)能改造方案評價(jià)方面,孫麗[2]通過剖析既有居住建筑在氣候、經(jīng)濟(jì)、建設(shè)能力等方面的特點(diǎn),對評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分層次研究,基于分析對比的結(jié)果構(gòu)建了節(jié)能改造方案的評價(jià)指標(biāo)體系;王清勤等[3]以既有公共建筑作為研究對象,立足于指標(biāo)體系構(gòu)建的原則,依據(jù)既有建筑節(jié)能改造項(xiàng)目的特點(diǎn)及相關(guān)的節(jié)能改造標(biāo)準(zhǔn),從圍護(hù)結(jié)構(gòu)、通風(fēng)與空調(diào)、設(shè)備運(yùn)營與管理、環(huán)境影響、財(cái)務(wù)效益、節(jié)能改造效果的特點(diǎn)出發(fā),構(gòu)建了既有建筑節(jié)能改造方案的評價(jià)指標(biāo)體系;張利娟等[4]選取村鎮(zhèn)的既有建筑作為研究對象,從節(jié)能改造前后的能耗、性價(jià)比和動態(tài)投資回收期等指標(biāo)對既有建筑節(jié)能改造方案進(jìn)行評價(jià)。上述研究對既有建筑節(jié)能改造方案評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建進(jìn)行了初步分析,為既有建筑節(jié)能改造方案的選擇奠定了基礎(chǔ),但缺少對評價(jià)指標(biāo)關(guān)聯(lián)性的深入剖析,且選取的指標(biāo)多數(shù)為財(cái)務(wù)指標(biāo)和性能指標(biāo),缺乏對相關(guān)政策以及節(jié)能項(xiàng)目特點(diǎn)的考慮,未能從業(yè)主方的視角對評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行選取,導(dǎo)致構(gòu)建的指標(biāo)體系仍缺乏一定的合理性。在方案選擇方面,Kumbarolu等[5]以德國既有建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)作為研究對象,提出了利用實(shí)物期權(quán)方法對節(jié)能改造方案擇優(yōu),為既有建筑節(jié)能改造方案的選擇提供了決策指導(dǎo),但是期權(quán)評價(jià)方法在衡量較長期限方案的價(jià)值時(shí)容易產(chǎn)生誤差,導(dǎo)致選擇的節(jié)能改造方案不夠理想。為避免這種缺陷,王蘭體等[6]以寒冷地區(qū)的辦公建筑為研究對象,從節(jié)能服務(wù)公司的角度出發(fā),將技術(shù)選擇理論用于節(jié)能改造方案的選擇,為節(jié)能改造方案的選擇提供了借鑒,但其缺乏對技術(shù)參數(shù)的進(jìn)一步細(xì)化和完善,從而導(dǎo)致選擇的節(jié)能改造方案缺乏一定的合理性。趙延軍等[7]以住宅小區(qū)為研究對象,運(yùn)用層次分析法實(shí)現(xiàn)了對住宅小區(qū)節(jié)能改造方案的優(yōu)選,推動了節(jié)能改造的發(fā)展,但是層次分析法所得出的判斷矩陣是根據(jù)主觀經(jīng)驗(yàn)得出,客觀性相對較差。王永祥等[8]提出利用價(jià)值工程理論對既有建筑節(jié)能改造方案進(jìn)行優(yōu)選,為選擇科學(xué)合理的節(jié)能改造方案提供了建議指導(dǎo),但此種方式缺乏對評價(jià)指標(biāo)關(guān)聯(lián)性的考慮,具有一定的局限性。馬晨霞等[9]將灰色關(guān)聯(lián)投影法用于礦井通風(fēng)系統(tǒng)的方案優(yōu)選,不僅科學(xué)量化了指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)度,而且進(jìn)一步完善了方案優(yōu)選的方法。但在計(jì)算關(guān)聯(lián)度時(shí),缺乏對分辨系數(shù)的科學(xué)推算,按此方法得出的關(guān)聯(lián)度仍缺乏一定的合理性。

基于此,本文提出需求-響應(yīng)-效果(Demand-response-effect,簡稱DRE)理念,依據(jù)DRE理念內(nèi)涵,對評價(jià)指標(biāo)的關(guān)系進(jìn)行分析,立足業(yè)主方視角構(gòu)建節(jié)能改造方案的評價(jià)指標(biāo)體系。考慮到分辨系數(shù)的選取影響灰色關(guān)聯(lián)投影法的精準(zhǔn)性,在深入剖析其內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,通過明確分辨系數(shù)的取值對灰色關(guān)聯(lián)投影法進(jìn)行改進(jìn),并結(jié)合C-OWA算子賦權(quán)法構(gòu)建既有建筑節(jié)能改造方案評價(jià)模型,為既有建筑節(jié)能改造方案的選擇提供了科學(xué)依據(jù)。

1 評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

1.1 DRE理念內(nèi)涵

人類的生產(chǎn)活動均是在一定的系統(tǒng)中進(jìn)行,需求是活動目標(biāo)產(chǎn)生的基礎(chǔ),響應(yīng)是目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要?jiǎng)恿?生產(chǎn)活動最終呈現(xiàn)出的滿足人類需求的效果即為活動的目標(biāo)。由此,需求、響應(yīng)、效果三者的關(guān)系可闡述為:需求是產(chǎn)生社會響應(yīng)的前提,響應(yīng)是滿足需求的重要?jiǎng)恿?效果是評判響應(yīng)成果的準(zhǔn)則,響應(yīng)是效果產(chǎn)生的途徑;需求是效果出現(xiàn)的本源,效果是剖析更深層次需求的根據(jù)。如此循環(huán)往復(fù),推動生產(chǎn)活動的發(fā)展。因此提出“需求-響應(yīng)-效果”理念,其中需求是基礎(chǔ),響應(yīng)是動力,效果是目標(biāo)。

1.2 DRE構(gòu)建評價(jià)指標(biāo)體系契合性分析

依據(jù)文獻(xiàn)[2-4]可知,評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建在方案評價(jià)類研究扮演重要的角色,然而目前評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建只是對評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行簡單地列舉,缺乏對指標(biāo)間關(guān)系的進(jìn)一步梳理。

通過對上述文獻(xiàn)的進(jìn)一步梳理,發(fā)現(xiàn)指標(biāo)體系創(chuàng)建的大致過程為:立足于評價(jià)選擇需求方的角度,找出需求方對評價(jià)主體的基本需求因素,并將其轉(zhuǎn)化為各類標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo),在此基礎(chǔ)上對指標(biāo)進(jìn)行篩選,構(gòu)建評價(jià)指標(biāo)體系。因此,評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建過程即為依據(jù)需求方要求進(jìn)行指標(biāo)選取,以此滿足需求方的利益需求,而DRE理念中響應(yīng)的出現(xiàn)是為了滿足某些需求,響應(yīng)出現(xiàn)的意義即為達(dá)到需求方要求的效果,最終的目的是服務(wù)于需求方,這與評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建過程相契合。其中需求方對評價(jià)主體的基本要求與DRE理念中的需求相對應(yīng),構(gòu)建評價(jià)指標(biāo)體系的行為與DRE理念中的響應(yīng)對應(yīng)。據(jù)此可知,DRE理念可用于指導(dǎo)評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建。

1.3 評價(jià)指標(biāo)體系

既有建筑節(jié)能改造是立足于業(yè)主方的角度,依據(jù)節(jié)能改造項(xiàng)目的特點(diǎn),基于相關(guān)政策的支持,對既有建筑中不符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、供熱系統(tǒng)等實(shí)施改造,以增加綜合效益為目標(biāo)的一項(xiàng)活動。既有建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的改造主要是指對其外墻、屋面、外窗等性能的改造,其熱工性能改造的效果為節(jié)能改造方案的選擇提供了參考依據(jù);既有建筑供熱系統(tǒng)的節(jié)能改造主要是指對各種供熱設(shè)備效率的改造,其運(yùn)行效率改造的效果為節(jié)能改造方案的選擇提供了建議指導(dǎo)?？紤]節(jié)能改造項(xiàng)目特征,滿足業(yè)主方對圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能、供熱系統(tǒng)效率的需求是選擇節(jié)能改造方案的基礎(chǔ);相關(guān)政策的扶持既是既有建筑節(jié)能改造的動力,也是響應(yīng)節(jié)能改造的表現(xiàn);節(jié)能改造后的綜合效果是評判節(jié)能改造方案成果的重要形式。

通過上述分析可得出,既有建筑節(jié)能改造方案評價(jià)指標(biāo)體系需立足于業(yè)主方的角度,對其利益需求進(jìn)行剖析,同時(shí)需探究業(yè)主方對節(jié)能改造方案的效果期許,以需求和效果為基礎(chǔ)對評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行選取。而DRE理念恰是從需求者的利益訴求出發(fā),通過剖析活動的效果作出最終的響應(yīng)。因此可運(yùn)用DRE理念指導(dǎo)既有建筑節(jié)能改造方案評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建。綜合上述對既有建筑節(jié)能改造的分析,基于DRE理念內(nèi)涵,參考文獻(xiàn)[7-8,10-12],構(gòu)建包括5項(xiàng)一級指標(biāo)和24項(xiàng)二級指標(biāo)的既有建筑節(jié)能改造方案評價(jià)指標(biāo)體系,如圖1所示。

圖1 既有建筑節(jié)能改造方案評價(jià)指標(biāo)體系Fig.1 Evaluation index system of energy-saving retrofit scheme for existing buildings

2 評價(jià)模型構(gòu)建

2.1 C-OWA算子賦權(quán)

在方案決策中,AHP法和德爾菲法等是較為傳統(tǒng)的賦權(quán)方法,賦權(quán)過程中會受到個(gè)人主觀因素的影響,從而導(dǎo)致得出的結(jié)果缺乏合理性。OWA算子賦權(quán)是Yager教授于1988年提出來的一種賦權(quán)方法,在此基礎(chǔ)上,徐澤水[13]繼續(xù)對OWA算子進(jìn)行探究,提出了C-OWA算子賦權(quán)法,并將其應(yīng)用到多屬性決策問題的解決過程中。C-OWA算子賦權(quán)法作為一種客觀賦權(quán)法,是基于組合數(shù)的賦權(quán)方法,能夠以直觀的方式衡量指標(biāo)的權(quán)重,對研究多指標(biāo)的既有建筑節(jié)能改造方案優(yōu)選問題有較好的切入性。依據(jù)賦權(quán)方法科學(xué)客觀的準(zhǔn)則,利用C-OWA算子賦權(quán)法對節(jié)能改造方案的評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán),減少了主觀因素對賦權(quán)結(jié)果的影響,使得賦權(quán)結(jié)果更加符合實(shí)際,保證了賦權(quán)的合理性,具體的步驟如下:

1) 對評價(jià)指標(biāo)的重要性進(jìn)行評估打分,得到評價(jià)指標(biāo)的決策數(shù)據(jù),對其按從大到小的順序排列,重新集結(jié)即可得到新的數(shù)據(jù)集合,用組合數(shù)對數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)權(quán)重,得出加權(quán)向量ω;

3) 進(jìn)行歸一化處理,計(jì)算指標(biāo)Xj的相對權(quán)重值ωj。

2.2 改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)投影法的介紹

既有建筑節(jié)能改造方案選擇不僅要立足于既有建筑節(jié)能改造自身的特點(diǎn),檢驗(yàn)方案優(yōu)選的指標(biāo),還需要考察涵蓋從方案編制到修正及運(yùn)行各個(gè)階段的相關(guān)指標(biāo),評價(jià)數(shù)據(jù)繁多,同時(shí)需要滿足業(yè)主方、節(jié)能服務(wù)公司等多個(gè)參與方的需求,因而使得節(jié)能改造方案的選擇具有多目標(biāo)的屬性。而灰色關(guān)聯(lián)投影法作為一種多目標(biāo)決策方法,對解決數(shù)據(jù)繁雜、多指標(biāo)屬性的既有建筑節(jié)能改造方案選擇問題具有良好的切入性,同時(shí)將余弦值和模的大小相結(jié)合,能夠全面準(zhǔn)確地衡量備選方案與理想方案的貼近程度,適于解決方案選擇類問題。將其應(yīng)用到既有建筑節(jié)能改造方案選擇中,能夠更為簡單直觀地衡量方案的理想程度,為編制節(jié)能改造方案提供依據(jù),進(jìn)一步推動社會的可持續(xù)發(fā)展。

考慮到灰色關(guān)聯(lián)投影法中的分辨系數(shù)影響決策結(jié)果的可信度,且能夠調(diào)節(jié)異常環(huán)境對系統(tǒng)的影響,需對其進(jìn)行深入分析。在闡述其內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,利用中心點(diǎn)三角白化權(quán)函數(shù)的特性,界定不同情況下分辨系數(shù)的取值,以此實(shí)現(xiàn)對灰色關(guān)聯(lián)投影法的改進(jìn)。改進(jìn)的灰色關(guān)聯(lián)投影法不僅削弱異常指標(biāo)值對整個(gè)關(guān)聯(lián)空間的不良影響,提高了評價(jià)的客觀性,而且科學(xué)量化了指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)度,增強(qiáng)了決策的合理性和有效性。改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)投影法的具體步驟如下:

評價(jià)指標(biāo)Xj是效益型指標(biāo)時(shí),

(1)

評價(jià)指標(biāo)Xj是成本型指標(biāo)時(shí),

(2)

式中,n為節(jié)能改造方案個(gè)數(shù)。

Y=(Yij)(n+1)×m為節(jié)能改造方案的集合對指標(biāo)集合的決策矩陣,其中m為評價(jià)指標(biāo)個(gè)數(shù)。為消除評價(jià)指標(biāo)量綱以及量綱單位不同帶來的差異,選用數(shù)值歸一化的方法對Yij進(jìn)行無量綱化處理,數(shù)值歸一化的公式為

(3)

式中λ為分辨系數(shù),通常取0.5,但是如此取值主觀隨意性太強(qiáng),得出的關(guān)聯(lián)度缺乏合理性。由式(4)、式(5)可知,λ的取值與評價(jià)指標(biāo)的觀測值有密切關(guān)系:當(dāng)灰色系統(tǒng)受到外界較強(qiáng)的干擾,即指標(biāo)的觀測值發(fā)生異常時(shí),λ應(yīng)取較小值,以此減少異常值對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響;當(dāng)灰色系統(tǒng)受到外界微弱的干擾,即指標(biāo)的觀測值無異常時(shí),λ應(yīng)取較大值,以此增強(qiáng)指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性。依據(jù)以上的分析可知分辨系數(shù)λ的取值步驟如下。

記Δv為所有差值絕對值的均值,即

(6)

記Δmax為所有差值絕對值的最大值,即

(7)

由式(8)與式(9)可知:當(dāng)Δmax>3Δv時(shí),λ取較小值,削弱了Δmax對關(guān)聯(lián)度的影響;當(dāng)Δmax≤3Δv時(shí),λ取較大值,增大了Δmax對關(guān)聯(lián)度的影響。以此增強(qiáng)灰色系統(tǒng)各個(gè)指標(biāo)的聯(lián)系。但上述僅僅指出了λ的取值范圍,并沒有給出λ的具體值,λ的取值依舊具有一定的主觀性,不能合理衡量因子對關(guān)聯(lián)度的影響程度?？紤]到分辨系數(shù)的精確值影響決策方案的選擇,提出利用中心點(diǎn)三角白化權(quán)函數(shù)的特性界定分辨系數(shù)的值。中心點(diǎn)三角白化權(quán)函數(shù)是用來劃分灰類類別的函數(shù),中心點(diǎn)則是指某灰類的中心點(diǎn),代表某灰類程度最大的點(diǎn),即每個(gè)區(qū)間的中間值最能夠代表這個(gè)區(qū)間的可能性,結(jié)合此特性提出界定分辨系數(shù)的公式:

當(dāng)Δmax>3Δv時(shí),λ=1.25XΔ; 當(dāng)Δmax≤3Δv時(shí),λ=1.75XΔ。

(10)

式(10)依據(jù)指標(biāo)觀測值的動態(tài)變化明確了分辨系數(shù)的具體取值,不僅使得分辨系數(shù)λ的取值具備一定的客觀依據(jù),而且衡量了因子對關(guān)聯(lián)度的影響,減少了各種不確定因素對灰色系統(tǒng)的干擾程度,增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,使得出的決策結(jié)果更加合理。

4) 構(gòu)造正負(fù)理想加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)決策矩陣。設(shè)評價(jià)指標(biāo)間的加權(quán)向量為ω=(ω1,ω2,…,ωm)T,則將加權(quán)向量帶入M+與M-中構(gòu)造而成的增廣型矩陣為正負(fù)理想加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)決策矩陣,其能更全面準(zhǔn)確地判斷各個(gè)指標(biāo)在方案優(yōu)選過程中發(fā)揮的作用,保證決策的公正性。

5) 計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)投影值并選擇最優(yōu)的節(jié)能改造方案。將每個(gè)決策方案看成一個(gè)行向量,則稱每個(gè)備選的節(jié)能改造方案Ai與理想節(jié)能改造方案A0分別為Ai=(ω1Mn1,…,ωmMnm),A0=(ω1,…,ωm)。設(shè)備選的節(jié)能改造方案Ai與理想節(jié)能改造方案A0之間的夾角為θ,θ稱為灰色關(guān)聯(lián)投影角。

計(jì)算備選節(jié)能改造方案Ai與理想節(jié)能改造方案A0之間的夾角余弦值為

(11)

計(jì)算各個(gè)備選方案的模數(shù)di,

(12)

由式(11)可知,θ越小,夾角余弦值越大,投影值的關(guān)聯(lián)度就越大,備選節(jié)能改造方案Ai的指標(biāo)值越接近理想節(jié)能改造方案的指標(biāo)值,計(jì)算節(jié)能改造方案Ai與理想節(jié)能改造方案A0的灰色關(guān)聯(lián)投影值Di,

(13)

(14)

根據(jù)求得的灰色關(guān)聯(lián)投影值進(jìn)一步可計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)投影系數(shù)Ei,

(15)

Ei值越大,表示備選節(jié)能改造方案越接近理想的節(jié)能改造方案;Ei值越小,表示備選方案越遠(yuǎn)離理想的節(jié)能改造方案。

3 案例分析

3.1 案例背景

青島市邢臺路居民區(qū)節(jié)能改造項(xiàng)目建筑面積約30.8萬m2,共100棟居民樓,居民5 300余戶。本項(xiàng)目針對屋面、外墻、外窗的保溫性能和供熱設(shè)備的效率等進(jìn)行了改造,并在節(jié)能改造過程中邀請到了某節(jié)能服務(wù)公司與其進(jìn)行合作。經(jīng)過雙方的協(xié)商并結(jié)合實(shí)際,一共討論出4種節(jié)能改造方案C1、C2、C3、C4,如表1所示。

表1 既有建筑節(jié)能改造方案特征分布Table 1 Distribution of energy-saving retrofit schemes for existing buildings

3.2 初始數(shù)據(jù)的獲取

為了對既有建筑節(jié)能改造方案進(jìn)行選擇,邀請5位青島市邢臺路居民區(qū)業(yè)主、3位建筑節(jié)能領(lǐng)域?qū)＜摇?位節(jié)能技術(shù)人員組成打分小組,打分小組結(jié)合實(shí)際情況對4個(gè)既有建筑節(jié)能改造方案的評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行打分,分值為0～100,取分?jǐn)?shù)的平均分,得出初始數(shù)據(jù)。

3.3 基于C-OWA算子賦權(quán)法的權(quán)重計(jì)算

調(diào)研專家對既有建筑節(jié)能改造方案的指標(biāo)重要度進(jìn)行評價(jià),獲得指標(biāo)重要性的評估數(shù)據(jù)。為了保持?jǐn)?shù)據(jù)的規(guī)范性與標(biāo)準(zhǔn)性,數(shù)據(jù)區(qū)間為[0,10],分?jǐn)?shù)越高,表示指標(biāo)重要程度越大?；诖蚍?jǐn)?shù)值,依據(jù)C-OWA算子賦權(quán)法計(jì)算過程得出二級評價(jià)指標(biāo)權(quán)重ω2,如表2所示。

表2 既有建筑節(jié)能改造方案二級評價(jià)指標(biāo)權(quán)重Table 2 Secondary Evaluation Index Weight of existing building energy-saving renovation scheme

3.4 基于改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)投影法的既有建筑節(jié)能改造方案選擇

1) 明確標(biāo)準(zhǔn)化的正負(fù)決策矩陣Y′+與Y′-。在影響節(jié)能改造方案的一系列指標(biāo)中,除了屋面的傳熱性、外窗結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、能源消耗量是成本型指標(biāo)外,其他指標(biāo)均是效益型指標(biāo)。依據(jù)初始數(shù)據(jù)及式(3)得出標(biāo)準(zhǔn)化的正負(fù)決策矩陣Y′+與Y′-。

3) 計(jì)算節(jié)能改造方案的正負(fù)理想灰色關(guān)聯(lián)投影值及節(jié)能改造方案的投影系數(shù)并排序。由表2中的ω2,根據(jù)式(14)即可得出4種節(jié)能改造方案的正負(fù)理想灰色關(guān)聯(lián)投影值,根據(jù)式(15)可得出灰色關(guān)聯(lián)投影系數(shù),依據(jù)灰色關(guān)聯(lián)投影系數(shù)的大小可實(shí)現(xiàn)這4種方案的排序,灰色關(guān)聯(lián)投影系數(shù)越大,節(jié)能改造方案越優(yōu)?；疑P(guān)聯(lián)投影值、灰色關(guān)聯(lián)投影系數(shù)以及排序結(jié)果如表3所示。

表3 既有建筑節(jié)能改造方案排序結(jié)果

由表3可見,節(jié)能改造方案C4的灰色關(guān)聯(lián)投影系數(shù)最大,說明節(jié)能方案C4所使用的膠粉聚苯顆粒和聚苯板等保溫材料保溫隔熱性能好,具有良好的節(jié)能功效,圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能較為完善,供熱系統(tǒng)的運(yùn)作效率符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),能產(chǎn)生符合人們期望的綜合效益,是最理想的節(jié)能改造方案。為了進(jìn)一步驗(yàn)證改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)投影法的普適性,選取文獻(xiàn)[6]中濱州辦公樓案例進(jìn)行分析,亦能夠通過改進(jìn)的灰色關(guān)聯(lián)投影法對此既有公共建筑進(jìn)行方案決策。由此得出改進(jìn)的灰色關(guān)聯(lián)投影法能夠?qū)崿F(xiàn)對既有建筑節(jié)能改造方案的優(yōu)選,推動既有建筑可持續(xù)發(fā)展。

改進(jìn)的灰色關(guān)聯(lián)投影法不僅能夠?qū)?jié)能改造方案進(jìn)行優(yōu)選,而且還可以對各個(gè)節(jié)能改造方案的評價(jià)指標(biāo)值與理想評價(jià)指標(biāo)值的差距進(jìn)行分析,找出各個(gè)節(jié)能改造方案存在的不足,并作出相應(yīng)的改進(jìn)。根據(jù)正理想灰色關(guān)聯(lián)矩陣?yán)L制出各個(gè)節(jié)能改造方案指標(biāo)數(shù)據(jù)的折線圖(圖2),以此對4個(gè)節(jié)能改造方案評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行研究。由圖2可知,方案C4在屋面的傳熱性、外窗結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、鍋爐的運(yùn)行效率、供熱管網(wǎng)的運(yùn)行效率等多方面優(yōu)于其他方案,是最為理想的節(jié)能改造方案,由此可以看出改進(jìn)的灰色關(guān)聯(lián)投影法不僅實(shí)現(xiàn)了對節(jié)能改造方案的選擇,而且能夠?qū)Ω鱾€(gè)方案存在的優(yōu)勢進(jìn)行分析,具有一定的可行性。

圖2 既有建筑節(jié)能改造評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)對比分析Fig.2 Comparative analysis chart of evaluation index data of existing building energy-saving renovation

3.5 分辨系數(shù)的對比分析

考慮到關(guān)聯(lián)度的分布區(qū)間與分辨系數(shù)的取值緊密相關(guān),通過對比分析λ=0.5、λ=1.25XΔ時(shí)的關(guān)聯(lián)度,進(jìn)一步說明改進(jìn)的分辨系數(shù)在灰色關(guān)聯(lián)投影法評價(jià)模型的有效性和可行性,實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證改進(jìn)分辨系數(shù)合理性的目的。經(jīng)測算,λ=0.5、λ=1.25XΔ時(shí)的關(guān)聯(lián)度平均值分布如表4所示。

表4 正負(fù)理想決策矩陣關(guān)聯(lián)度分布Table 4 Correlation degree distribution of positive and negative ideal decision matrix

由表4可知,λ=1.25XΔ時(shí)正負(fù)理想決策矩陣關(guān)聯(lián)度分布區(qū)間總是大于λ=0.5時(shí)的分布區(qū)間。表明改進(jìn)的分辨系數(shù)相較于傳統(tǒng)的分辨系數(shù)不僅能夠降低異常值對決策的影響,使得出的決策結(jié)果更加準(zhǔn)確、更加符合實(shí)際,而且更好地抑制了Δmax對整個(gè)關(guān)聯(lián)空間的影響,維持了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與完整性。

4 結(jié) 論

1) 考慮到各個(gè)評價(jià)指標(biāo)之間的相互關(guān)系和相互影響,提出DRE理念構(gòu)建評價(jià)指標(biāo)體系,構(gòu)建了基于改進(jìn)的灰色關(guān)聯(lián)投影法與C-OWA算子賦權(quán)法相結(jié)合的方案評價(jià)模型。

2) 分辨系數(shù)作為灰色關(guān)聯(lián)投影法的重要組成部分,影響著系統(tǒng)的穩(wěn)定性。依據(jù)分辨系數(shù)取值的內(nèi)涵,并結(jié)合中心點(diǎn)三角白化權(quán)函數(shù)的特性,明確分辨系數(shù)的取值,實(shí)現(xiàn)對傳統(tǒng)灰色關(guān)聯(lián)投影法的改進(jìn)。

3) 不僅應(yīng)從圍護(hù)結(jié)構(gòu)、供熱系統(tǒng)性能方面提高既有建筑節(jié)能改造方案綜合效果,而且需考慮相關(guān)政策及節(jié)能項(xiàng)目自身特征的影響,切實(shí)提高節(jié)能改造水平,推進(jìn)既有建筑的可持續(xù)發(fā)展。