CN103218759A - 一种木结构建筑居适环境的评价测试方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种木结构建筑居适环境的评价测试方法及装置。该评价测试方法包括：对木结构建筑居适环境的物理指标和处于木结构建筑居适环境中的被试者的生理指标进行同步检测，获得物理指标数据和生理指标数据，其中，所述物理指标包括噪音、照明、温度、湿度，所述生理指标包括被试者的心电、心率、呼吸、皮肤温度、皮导电和表面肌电；对所述物理指标数据和生理指标数据进行统计分析，得到评价测试结果。本发明还提供了一种评价测试装置。本发明所提供的评价测试方法建立了一套木结构建筑结构居适环境的评价和/或比较体系，为提升人类的居住环境、工作环境、生活质量，有利于深度挖掘不同种类木结构建筑的优越性。

Description

一种木结构建筑居适环境的评价测试方法及装置

技术领域

本发明涉及一种木结构建筑居适环境的评价测试方法及装置，属于建筑居适评价技术领域。

背景技术

随着时代的进步、经济和技术的发展、科学研究的深入，人们更加追求和创造建筑环境的不断进步和深化，更加科学有效地利用木质资源，同时有关建筑居适环境的评价测试的相关研究随时代的发展应运而生。国内外以往的研究大部分是对建筑的研究分门别类的各自展开，单一的从不同角度来反映建筑在某一方面的特征和特性，这样就造成对建筑缺失全面考虑和整体分析评价不足的问题。而且，建筑的居适环境的不同构造因子和特性参数，对人类生活的舒适性、宜居性、健康性等指标具体起到什么作用、怎样揭示其本质和发展规律、人们对建筑的认知等问题，目前尚未有科学而准确的定论，对建筑的人居性能的研究涉及较少。

木结构建筑有着它特定的文化背景，是传统建筑文化中的重要元素，并与人们生活环境、生活方式以及工作环境有着密切联系。木结构建筑的建筑技术、性能和空间的艺术形象等固然重要，但是最终的目的是为人类提供活动的场所，充分体现它的功能性，所以，木结构建筑营造的木质环境只有通过人们活动的检验、适合人类居住才有意义，一定要考虑到人与环境之间的心理互动关系。木结构建筑是一种综合的空间环境、是一个以人为中心的生态系统，人们对其环境的感知是通过人们行为方式和心理来反映的，它既包括物理环境，也包括心理环境。

对于木结构建筑居适环境的评价要综合自然科学和人文科学来阐述和评价木结构建筑所营造的生活工作环境的特性和意义，使这种绿色生态建筑能够更加适合人类居住，进一步挖掘木结构建筑的人居环境特性和人文科学内涵，使其能够与传统的木结构文化和现代的技术创新相结合，让木结构住宅优良的性能、美学价值和人文内涵等优点，得到充分发挥，并通过积极推广来实现建筑可持续发展的战略目标。

但是，目前还没有任何一种方法能够全面、合理地评价木结构建筑居适环境的优劣以及对于人类的影响，因此，开发一种能够对木结构建筑居适环境及其对人的影响进行检测的方法是本领域亟待解决的问题之一。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种木结构建筑居适环境的评价测试方法，该方法可以对木结构建筑居适环境的相关指标的测定并结合处于木结构建筑居适环境之中的被试者的相关指标的测定，以便为判断不同木结构建筑居适环境的优劣提供帮助。

本发明的目的还在于提供一种能够用于上述木结构建筑居适环境的评价测试方法的评价测试装置。

为达到上述目的，本发明提供了一种木结构建筑居适环境的评价测试方法，其包括以下步骤：

对木结构建筑居适环境的物理指标和处于木结构建筑居适环境中的被试者的生理指标进行同步检测，获得物理指标数据和生理指标数据，其中，所述物理指标包括噪音、照明、温度、湿度，所述生理指标包括被试者的心电、心率、呼吸、皮肤温度、皮导电和表面肌电；

对所述物理指标数据和生理指标数据进行统计分析，得到评价测试结果。

本发明提供的该评价测试方法通过对木结构建筑居适环境的物理指标进行检测，同时使被试者处于木结构建筑之中同步检测被试者的生理指标，这样能够更加准确地反应木结构建筑对于人的影响，从而为评价木结构建筑居适环境的优劣提供更加准确、完善、可靠的数据，即评价测试结果，这种同步检测的方法是在建筑领域中还没有出现过的，这种方法所获得的数据能够更加贴合人的实际情况，毕竟建筑的居适环境都是用来使人身处其中的。上述被试者选择18岁以上并且能够做出经济决策、无任何疾病的人即可。根据这些评价测试结果可以对不同的木结构建筑进行对比，以体现其相互之间的差异以及居适环境的优劣。

根据本发明的具体实施方案，优选地，上述评价测试方法还包括以下步骤；

对不同木结构建筑居适环境的评价测试结果进行比较，判断不同木结构建筑居适环境的优劣。

在上述的评价测试方法中，优选地，木结构建筑居适环境的物理指标的检测按照绿色建筑评价标准GB/T 50378-2006的规定进行。更优选地，木结构建筑居适环境的物理指标按照绿色建筑评价标准GB/T 50378-2006的规定、采用Bappu便携式环境测试仪进行检测。

在上述的评价测试方法中，优选地，所述木结构建筑居适环境的物理指标和处于木结构建筑居适环境中的被试者的生理指标的检测通过Captiv行为观察分析同步系统和Bappu便携式环境测试仪进行。其中，Captiv行为观察分析同步系统又可以称为“INRS人机环境同步系统”，其可以检测处于木结构建筑居适环境中的被试者的生理指标，其是由法国国家安全研究所（INRS）和TEA公司合作研发生产的，是一个非常灵活的软件和硬件组合系统，它可以同步实时记录、呈现、处理各种测试结果和多视频序列。Bappu环境数据同步系统（Bappu便携式环境测试仪）可以实时检测木结构建筑居适环境的相关物理指标，其是由德国ELK GmbH公司生产的。该Bappu环境数据同步系统（Bappu便携式环境测试仪）可以与Captiv行为观察分析同步系统连接，将其检测得到的居适环境的相关物理指标输送到Captiv行为观察分析同步系统中并由其进行分析，所获得的分析结果可以提供给相关人员作为参考，例如根据分析结果对比不同木结构建筑居适环境的优劣。

在采用本发明的评价测试方法时，使被试者处于所需要检测的木结构建筑居适环境中，并将其与Captiv行为观察分析同步系统连接，同时，将Bappu便携式环境测试仪置于该木结构建筑居适环境中，然后同步进行检测，得到相关的指标，Captiv行为观察分析同步系统能够对得到的各项指标进行分析。

在上述评价测试方法中，对木结构建筑居适环境的物理指标数据和生理指标数据进行统计分析可以运用统计方法及与分析对象有关的知识，从定量与定性的结合上进行，例如对同步监测的数据运用描述统计、F检验等方法进行统计分析，主要考虑均值、标准差、方差分析这些指标，从而得到相关评价测试结果。

在上述评价测试方法中，对于不同木结构建筑居适环境的评价测试结果的比较可以包括：根据绿色建筑评价标准GB/T 50378-2006中的规定对不同木结构建筑的评价测试结果进行分析比较，从而判断木结构建筑居适环境的优劣。

在上述的评价测试方法中，优选地，该方法还包括对木结构建筑的各项指标进行模糊综合评价，该模糊综合评价包括对木结构建筑进行木结构建筑居适环境A的模糊综合评价；

该木结构建筑居适环境A包括木结构建筑环境质量B₁和木结构建筑环境性能B₂；

所述木结构建筑环境质量B₁包括室内环境C₁、室外环境C₂、服务质量C₃；所述室内环境C₁包括室内声环境D₁、室内光环境D₂、室内热环境D₃、室内空气品质D₄、室内振动环境D₅、绿色建筑设计D₆；所述室外环境C₂包括室外声环境D₇、室外光环境D₈、室外热环境D₉、绿化和景观D₁₀、区域基础设施D₁₁；所述服务质量C₃包括耐久性D₁₂、安全适应性D₁₃、环境卫生D₁₄、文化娱乐D₁₅、跟踪维护系统D₁₆；

所述木结构建筑环境性能B₂包括材料资源C₄、能耗C₅、宜居性C₆；所述材料资源C₄包括水资源D₁₇、土地资源D₁₈、低环境负荷材料D₁₉、生产力D₂₀、碳排放量D₂₁；所述能耗C₅包括建筑设备及系统的高效化D₂₂、可再生能源的利用D₂₃、建筑智能化D₂₄；所述宜居性C₆包括环境营造D₂₅、环境管理D₂₆、健康性D₂₇、舒适性D₂₈、经济性D₂₉、社会功能性D₃₀。上述各种指标可以以《木结构建筑环境的综合评价指标体系》的形式体现，如表1所示。

表1

在上述测试方法中，优选地，模糊综合评价是指采用模糊综合评价法（例如模糊多级评价方式）对木结构建筑居适环境A所包括的各项指标进行评价打分，并进行计算，根据计算结果评价建筑的优劣，根据分值的高低也可以对不同的木结构建筑进行比较。该计算结果可以作为评价所参考的结论的一部分。其中，所述计算可以按照以下步骤进行：

1)确定评价对象，即木结构建筑居适环境；

2)确定影响建筑居适环境的因素集，即U=｛u₁,u₂,u₃,…,u₆｝，每个因素又由多个子因素组成，即u_i=｛u_i1,u_i2,…,u_iki｝(i=1,2,3,…,6)；其中u_i中有Ki个因素，U中有

个因素指标；

建立一级评价指标因素集为：U=（木结构建筑环境质量B₁、木结构建筑环境性能B₂）；

建立二级评价指标因素集为：U₁=（室内环境C₁，室外环境C₂，服务质量C₃），U₂=（材料资源C₄，能耗C₅，宜居性C₆）；

建立三级评价指标因素集为：U₁₁=（室内声环境D₁，室内光环境D₂，室内热环境D₃，室内空气品质D₄，室内振动环境D₅，绿色建筑设计D₆），U₁₂=（室外声环境D₇，室外光环境D₈，室外热环境D₉，绿化和景观D₁₀，区域基础设施D₁₁），U₁₃=（耐久性D₁₂，安全舒适性D₁₃，环境卫生D₁₄，文化娱乐D₁₅，跟踪维护系统D₁₆），U₂₁=（水资源D₁₇，土地资源D₁₈，地环境负荷材料D₁₉，生产力D₂₀，碳排放量D₂₁），U₂₂=（建筑设备及系统的高效化D₂₂，可再生能源的利用D₂₃，建筑智能化D₂₄），U₂₃=（环境营造D₂₅，环境管理D₂₆，健康性D₂₇，舒适性D₂₈，经济性D₂₉，社会功能性D₃₀）；

3)确定评语集，对木结构建筑环境的评价采用5级记分的方法，即V=｛v₁,v₂,v₃,v₄,v₅｝=｛优，良，中，较差，差｝；例如，v₁=90-100，v₂=80-90，v₃=70-80，v₄=60-70，v₅=60分以下；

对评语集V的等级赋值，即E=(E1，E2，…，En)T=(95,85,75,65,55)^T表示评语集中各个元素的标准分值；

4)求权重向量，确定各因素对木结构建筑环境各个评价等级影响的重要程度。在一级模糊综合评价中木结构建筑的评价指标因素集U中取一模糊向量A=(A₁，A₂,...,An)∈F(U)作为权重集；并作归一化处理，满足

二级模糊评判中的评价指标因素集u_i的模糊向量Ai，即Ai=｛a_i1,a_i2,…,a_ik,...,a_in｝(i=1,2,…,6)，并作归一化处理，满足

三级指标也同上计算，并作归一化处理；该步骤是针对表1里面的各级指标进行打分，一级评价里面的B1和B2，总体的评价综合要满足100%；C1+C2+C3要满足100%，C4+C5+C6要满足100%，同理，D1+D2+D3+D4+D5+D6要满足100%，D7+D8+D9+D10+D11要满足100%，D12+D13+D14+D15+D16要满足100%，D17+D18+D19+D20+D21要满足100%，D22+D23+D24要满足100%，D25+D26+D27+D28+D29+D30要满足100%。

5)确定评判矩阵，即R=(r_ij)_m×n；

对每个单因素u_i进行评价，并确定评价指标对象评语集元素V_i的隶属度r_ij，所以，可以得到模糊矩阵R_i=(r_ij)_m×n；

6)选择适当的合成算法，进行复合运算，得到综合评价结果，即B=AR；

对于每个单因素u_i进行评价，相应权重A_i，模糊评价矩阵为R_i，则u_i的综合评价结果B_i=A_i×R_i=(b_i1,b₁₂,...,b_im)，(i=1,2,...,n)。

其中，模糊算子的选取很重要，相对而言积-或算子信息损失较小，因此，本发明在模型运算中选用积-或算，它也是主因素决定型算子（∧，∨）该算子只考虑主要因素。例如，计算b_i的模糊算子为（∧，∨），即：

由此得到，由U到V的模糊关系用模糊矩阵R表示为：

$R=\left[\begin{array}{c}{B}_1\\ B_2\\ \·\\ \·\\ \·\\ B_i\\ \·\\ \·\\ \·\\ B_n\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccccc}{b}_{11}& b_{12}& \·\·\·& b_{1j}& \·\·\·& b_{1n}\\ b_{21}& b_{22}& \·\·\·& b_{2j}& \·\·\·& b_{2n}\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ b_{i1}& b_{i2}& \·\·\·& b_{\mathrm{ij}}& \·\·\·& b_{\mathrm{in}}\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ b_{m1}& b_{m2}& \·\·\·& b_{\mathrm{mj}}& \·\·\·& b_{\mathrm{mn}}\end{array}\right]$

把U=（U₁，U₂,...,U_n）中但指标因素u_i的综合评价结果B_i看作是U中的n个单因素评价，模糊评价矩阵R=(B₁，B₂，...，B_n)^T=(b_ij)_m×n，则综合评价模型为B=AοR。

7)计算评价指标的综合分值，即Z=BE。

通过采用模糊数学对木结构建筑居适环境进行综合评价，可以实现对于木结构建筑居适环境的优劣对比，为木结构建筑的相关研究和生产提供良好的协助和参考。

本发明还提供了一种木结构建筑居适环境的评价数据采集装置，其包括相互连接的Captiv行为观察分析同步系统和Bappu环境数据同步系统，其中，所述Captiv行为观察分析同步系统设有用于与被试者连接的传感器。

在上述评价数据采集装置中，优选地，所述Bappu环境数据同步系统为Bappu便携式环境测试仪。

通过采用本发明所提供的上述评价数据采集装置可以很方便地实现木结构建筑居适环境的物理指标和处于木结构建筑居适环境中的被试者的生理指标的同步检测，以便用于对不同木结构建筑居适环境进行分析比较。

本发明还提供了一种木结构建筑居适环境的评价测试装置，其可以用于上述的评价测试方法。该评价测试装置可以包括相互连接的检测单元和分析单元，其中：

所述检测单元用于检测木结构建筑居适环境的物理指标并同步测量处于木结构建筑居适环境中的被试者的生理指标，该检测单元为上述的木结构建筑居适环境的评价数据采集装置；

所述分析单元用于分析所述检测单元检测得到的数据得到评价测试结果。

本发明所提供的上述评价测试装置优选还包括一评价单元，该评价测试装置的结构如图1所示，所述评价单元用于根据所述分析单元得到的评价测试结果进行评价以判断木结构建筑居适环境的优劣。

在上述评价测试装置中，检测单元可以是任何能够检测相关物理指标和生理指标的设备或装置，优选地，所述检测单元包括Captiv行为观察分析同步系统和Bappu环境数据同步系统。该Captiv行为观察分析同步系统是由法国国家安全研究所（INRS）和TEA公司合作研发生产的，其可以实现对于处于木结构建筑居适环境中被试者的各项指标的检测以及相关数据的分析、对比，同时，还可以对由Bappu环境数据同步系统（Bappu便携式环境测试仪）所获得的木结构建筑居适环境的物理指标数据进行分析。

在上述评价测试装置中，优选地，所述Bappu环境数据同步系统为Bappu便携式环境测试仪。该Bappu便携式环境测试仪具有相应的检测部件，能够实现对于包括噪音、照明、温度、湿度在内的木结构建筑居适环境的物理指标的检测。

在上述评价测试装置中，优选地，检测单元为Captiv行为观察分析同步系统中用于检测被试者的各项指标的部分以及Bappu便携式环境测试仪的组合。该Captiv行为观察分析同步系统包括相应的检测部件以及分析部件，检测部件（其包括一些传感器、记录仪等组件）能够实现对于被试者的心电、心率、呼吸、皮肤温度、皮导电和表面肌电等生理指标的检测，分析部件可以实现对于生理指标数据以及木结构建筑居适环境的物理指标数据段的分析。

在上述评价测试装置中，分析单元和评价单元可以是任何能够实现相关功能的设备或装置，例如带有相关功能或软件的计算机；优选地，分析单元为Captiv行为观察分析同步系统中具有相应功能的部分。

本发明所提供的评价测试方法建立了一套木结构建筑结构居适环境的评价和/或比较体系，为提升人类的居住环境、工作环境、生活质量，有利于深度挖掘不同种类木结构建筑的优越性。

通过采用本发明所提供的技术方案对木结构建筑居适环境的环境指标和处于木结构建筑中的被试者的心理生理数据进行同步测试、分析、比较，可以使建筑设计师、施工者、居住者等能够清楚地了解木结构住宅人居环境性能的影响，可以节约能源和资源，对人类健康、保护生态环境等具有深远影响，同时也是中国应对气候变化的挑战、实现可持续发展的重要手段，对于促进绿色建筑的发展具有重要作用。本发明的技术方案能够满足整体木结构建筑环境给居住者身体和精神带来的影响的评价检测要求，丰富了木结构建筑与人居环境特性的评价体系，对木结构建筑的发展具有一定的理论意义和实用价值，同时可满足人们对日益增长的环保需求，创造更加舒适、健康的人居环境。

附图说明

图1为木结构建筑居适环境的评价测试装置的结构示意图；

图2为实施例1提供的木结构建筑居适环境的评价数据采集装置的结构示意图；

图3为实施例2提供的木结构建筑居适环境的评价测试装置的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。

实施例1

本实施例提供了一种木结构建筑居适环境的评价数据采集装置，其结构如图2所示，该装置包括相互连接的Captiv行为观察分析同步系统和Bappu便携式环境测试仪，其中，所述Captiv行为观察分析同步系统设有用于与被试者连接的传感器。

实施例2

本实施例提供了一种木结构建筑居适环境的评价测试装置，其包括检测单元、分析单元和评价单元，其结构如图3所示，其中：

检测单元为Captiv行为观察分析同步系统的检测部件和Bappu便携式环境测试仪，用于检测木结构建筑居适环境的物理指标并同步检测处于木结构建筑居适环境中的被试者的生理指标；

所述分析单元用于分析所述检测单元检测得到的数据得到评价测试结果，其为Captiv行为观察分析同步系统的数据分析部件；

所述评价单元用于根据所述分析单元得到的评价测试结果进行评价以判断木结构建筑居适环境的优劣。

实施例3

本实施例提供了一种木结构建筑居适环境的评价测试方法，其是对原木结构建筑房屋、胶合木结构房屋、钢混结构房屋的居适环境进行评价检测以获得评价测试结果以及根据评价测试结果进行比较两部分，采用实施例3提供的评价测试装置进行。

该评价测试方法按照以下步骤进行：

1、对不同年龄、性别的被试者（年满18岁，有经济能力，身体健康，无任何疾病即可）进行抽样，在被试者身体的相应部位固定无线传感器，然后让被试者分别在不同结构类型的建筑（原木屋、胶合木屋、钢混屋）中随意走动或休息，同时通过Captiv行为观察分析同步系统和Bappu环境系统实时监测不同结构类型建筑的居适环境的物理指标和被试者的生理指标，测试结果如表2、表3、表4、表5所示；

对所述物理指标数据和生理指标数据进行统计分析，得到评价测试结果；生理指标的统计分析结果见表6所示。

表2 不同建筑的物理指标测试结果

	原木结构房屋	胶合木结构房屋	钢混结构房屋	精确度
					温度	21.1℃	21.9℃	22.1℃	+/-0.5℃
湿度	57%	58%	59%	+/-5%rF
					照度	89.2Lux	90.5Lux	84.7Lux	+/-20Lux
噪声	39.8dB(A)	40.5dB(A)	32.9dB(A)	+/-2.0dB(A)

对不同建筑的居适环境的评价测试结果进行比较，判断不同建筑的居适环境的优劣，通过对比可以发现木结构房屋的居适环境较好，大部分指标显示原木结构房屋和胶合木结构房屋要优于钢混结构房屋。

本实施例共选择了十名被试者，所有被试者的视力或矫正视力正常、听力正常，无其他神经精神疾病。

表3 处于原木屋中的被试者的生理指标测试结果

表4 处于胶合木屋中的被试者的生理指标测试结果

表5 处于钢混屋中的被试者的生理指标测试结果

表6 生理指标在房屋类型上的多重比较统计分析

^*:P<0.05

从表6的多重比较的统计分析中可以看出，生理指标心率与性别没有差异性，但是在房型上有差异性。生理指标呼吸与性别和不同房屋类型都呈现显著性差异。而且原木屋心率显著小于胶合木屋和钢混屋，胶合木屋显著小于钢混屋。从这两个生理指标上可以显现出木结构房屋在某些人体的生理指标反应中是优于钢混结构房屋的。

实施例4

本实施例提供了一种木结构建筑居适环境的评价测试方法，其是对木结构建筑进行模糊评价，其包括以下的步骤：

1)确定评价对象，即原木屋的建筑居适环境；

2)确定影响建筑居适环境的因素集，即U=｛u₁,u₂,u₃,…,u₆｝，每个因素又由多个子因素组成，即u_i=｛u_i1,u_i2,…,u_iki｝(i=1,2,3,…,6)；其中u_i中有Ki个因素，U中有

个因素指标；

建立一级评价指标因素集为：U=（木结构建筑环境质量B₁、木结构建筑环境性能B₂）；

建立二级评价指标因素集为：U₁=（室内环境C₁，室外环境C₂，服务质量C₃），U₂=（材料资源C₄，能耗C₅，宜居性C₆）；

建立三级评价指标因素集为：U₁₁=（室内声环境D₁，室内光环境D₂，室内热环境D₃，室内空气品质D₄，室内振动环境D₅，绿色建筑设计D₆），U₁₂=（室外声环境D₇，室外光环境D₈，室外热环境D₉，绿化和景观D₁₀，区域基础设施D₁₁），U₁₃=（耐久性D₁₂，安全舒适性D₁₃，环境卫生D₁₄，文化娱乐D₁₅，跟踪维护系统D₁₆），U₂₁=（水资源D₁₇，土地资源D₁₈，地环境负荷材料D₁₉，生产力D₂₀，碳排放量D₂₁），U₂₂=（建筑设备及系统的高效化D₂₂，可再生能源的利用D₂₃，建筑智能化D₂₄），U₂₃=（环境营造D₂₅，环境管理D₂₆，健康性D₂₇，舒适性D₂₈，经济性D₂₉，社会功能性D₃₀）；

3)确定评语集，对木结构建筑环境的评价采用5级记分的方法，即V=｛v₁,v₂,v₃,v₄,v₅｝=｛优，良，中，较差，差｝，v₁=90-100，v₂=80-90，v₃=70-80，v₄=60-70，v₅=60分以下；

对评语集V的等级赋值，即E=(E1，E2，…，En)T=(95,85,75,65,55)^T表示评语集中各个元素的标准分值；

4)求权重向量，确定各因素对木结构建筑环境各个评价等级影响的重要程度。在一级模糊综合评价中木结构建筑的评价指标因素集U中取一模糊向量A=(A₁，A₂,...,An)∈F(U)作为权重集；并作归一化处理，满足二级模糊评判中的评价指标因素集u_i的模糊向量Ai，即Ai=｛a_i1,a_i2,…,a_ik,...,a_in｝(i=1,2,…,6)，并作归一化处理，满足

三级指标也同上计算，并作归一化处理；该步骤是针对表1里面的各级指标进行打分，一级评价里面的B1和B2，总体的评价综合满足100%；C1+C2+C3满足100%，C4+C5+C6满足100%，同理，D1+D2+D3+D4+D5+D6满足100%，D7+D8+D9+D10+D11满足100%，D12+D13+D14+D15+D16满足100%，D17+D18+D19+D20+D21满足100%，D22+D23+D24满足100%，D25+D26+D27+D28+D29+D30满足100%；木结构建筑居适环境综合评价指标权重如表7所示。

5)确定评判矩阵，即R=(r_ij)_m×n；

对每个单因素u_i进行评价，并确定评价指标对象评语集元素V_i的隶属度r_ij，所以，可以得到模糊矩阵R_i=(r_ij)_m×n；

表7 木结构建筑居适环境综合评价指标权重

表8为综合评价指标中的统计结果，评价等级的数值代表各占的评分比重，并且总体评价指标满足100%，由20名被试者对木结构建筑的相关指标进行评价，评价结果如表8所示，评价等级的数值代表各占的评分比重，并且总体评价指标要满足100%。

表8 木结构建筑居适环境三级指标综合评价

6)选择适当的合成算法，进行复合运算，得到综合评价结果，即B=AR；

对于每个单因素u_i进行评价，相应权重A_i，模糊评价矩阵为R_i，则u_i的综合评价结果B_i=A_i×R_i=(b_i1,b₁₂,...,b_im)，(i=1,2,...,n)。

其中，模糊算子的选取很重要，相对而言积-或算子信息损失较小，因此，本发明在模型运算中选用积-或算，它也是主因素决定型算子（∧，∨）该算子只考虑主要因素。例如，计算b_i的模糊算子为（∧，∨），即：

由此得到，由U到V的模糊关系用模糊矩阵R表示为：

$R=\left[\begin{array}{c}{B}_1\\ B_2\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ B_i\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ B_n\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccccc}{b}_{11}& b_{12}& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& b_{1j}& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& b_{1n}\\ b_{21}& b_{22}& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& b_{2j}& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& b_{2n}\\ \&CenterDot;& \&CenterDot;& \&CenterDot;& \&CenterDot;& \&CenterDot;& \&CenterDot;\\ \&CenterDot;& \&CenterDot;& \&CenterDot;& \&CenterDot;& \&CenterDot;& \&CenterDot;\\ \&CenterDot;& \&CenterDot;& \&CenterDot;& \&CenterDot;& \&CenterDot;& \&CenterDot;\\ b_{i1}& b_{i2}& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& b_{\mathrm{ij}}& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& b_{\mathrm{in}}\\ \&CenterDot;& \&CenterDot;& \&CenterDot;& \&CenterDot;& \&CenterDot;& \&CenterDot;\\ \&CenterDot;& \&CenterDot;& \&CenterDot;& \&CenterDot;& \&CenterDot;& \&CenterDot;\\ \&CenterDot;& \&CenterDot;& \&CenterDot;& \&CenterDot;& \&CenterDot;& \&CenterDot;\\ b_{m1}& b_{m2}& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& b_{\mathrm{mj}}& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& b_{\mathrm{mn}}\end{array}\right]$

把U=（U₁，U₂,...,U_n）中但指标因素u_i的综合评价结果B_i看作是U中的n个单因素评价，模糊评价矩阵R=(B₁，B₂，...，B_n)^T=(b_ij)_m×n，则综合评价模型为B=AοR。

因此，由前面公式计算得，

同理可得到其他评价等级的综合评价模型，

B₁₂=A₁₂οR₁₂=（0.225,0.225,0.2,0.1,0）

B₁₃=A₁₃οR₁₃=（0.32,0.3,0.2,0,0）

B₂₁=A₂₁οR₂₁=（0.25,0.22,0.2,0.16,0）

B₂₂=A₂₂οR₂₂=（0.39,0.3,0.27,0.1,0）

B₂₃=A₂₃οR₂₃=（0.25,0.2,0.175,0.18,0）

所以，可计算得到，

$R_1=\left[\begin{array}{c}{B}_{11}\\ B_{12}\\ B_{13}\end{array}\right],$ $R_2=\left[\begin{array}{c}{B}_{21}\\ B_{22}\\ B_{23}\end{array}\right]$

B₁=A₁οR₁=（0.32,0.325,0.2,0.1,0）

B₂=A₂οR₂=（0.25,0.23,0.23,0.18,0）

所以，可以得到木结构建筑居适环境指标对于评语集的隶属度向量为：

B=AοR=（0.32,0.325,0.23,0.18,0）

7)计算评价指标的综合分值，即Z=BE。木结构建筑居适环境的综合：Z=BE=(0.32,0.325,0.23,0.18,0)(95,85,75,65,55)^T=86.975；

对于不同的木结构建筑均可以按照上述方式进行评价，然后根据得到的Z值进行比较，由此来判断不同木结构建筑相互之间的优劣，Z值大的建筑相对于Z值小的建筑的居适环境要好。并且，该比较结果可以与根据木结构建筑居适环境的物理指标和木结构建筑之中的被试者的生理指标得到的评价结果相结合来评价木结构建筑居适环境的优劣。

从最终的评价结果中可以看到，木结构建筑居适环境的综合评价结果处于评价等级“良好”以上，这说明木结构建筑居适环境适合人类居住，木结构建筑具有良好的性能，这些也说明木结构建筑产业应该快速发展。

Claims (10)

1.一种木结构建筑居适环境的评价测试方法，其包括以下步骤：

对木结构建筑居适环境的物理指标和处于木结构建筑居适环境中的被试者的生理指标进行同步检测，获得物理指标数据和生理指标数据，其中，所述物理指标包括噪音、照明、温度、湿度，所述生理指标包括被试者的心电、心率、呼吸、皮肤温度、皮导电和表面肌电；

对所述物理指标数据和生理指标数据进行统计分析，得到评价测试结果。

2.根据权利要求1所述的评价测试方法，其中，该评价测试方法还包括以下步骤：

对不同木结构建筑居适环境的评价测试结果进行比较，判断不同木结构建筑居适环境的优劣。

3.根据权利要求1或2所述的评价测试方法，其中，所述物理指标按照绿色建筑评价标准GB/T 50378-2006的规定进行检测；优选地，所述物理指标按照绿色建筑评价标准GB/T 50378-2006的规定、采用Bappu便携式环境测试仪进行检测。

4.根据权利要求1-3任一项所述的评价测试方法，其中，所述木结构建筑居适环境的物理指标和处于木结构建筑居适环境中的被试者的生理指标的检测通过Captiv行为观察分析同步系统和Bappu便携式环境测试仪进行。

5.根据权利要求1或2所述的评价测试方法，其中，该方法还包括对木结构建筑的各项指标进行模糊综合评价，该模糊综合评价包括对木结构建筑进行木结构建筑居适环境A的模糊综合评价；

该木结构建筑居适环境A包括木结构建筑环境质量B₁和木结构建筑环境性能B₂；

所述木结构建筑环境质量B₁包括室内环境C₁、室外环境C₂、服务质量C₃；所述室内环境C₁包括室内声环境D₁、室内光环境D₂、室内热环境D₃、室内空气品质D₄、室内振动环境D₅、绿色建筑设计D₆；所述室外环境C₂包括室外声环境D₇、室外光环境D₈、室外热环境D₉、绿化和景观D₁₀、区域基础设施D₁₁；所述服务质量C₃包括耐久性D₁₂、安全适应性D₁₃、环境卫生D₁₄、文化娱乐D₁₅、跟踪维护系统D₁₆；

所述木结构建筑环境性能B₂包括材料资源C₄、能耗C₅、宜居性C₆；所述材料资源C₄包括水资源D₁₇、土地资源D₁₈、低环境负荷材料D₁₉、生产力D₂₀、碳排放量D₂₁；所述能耗C₅包括建筑设备及系统的高效化D₂₂、可再生能源的利用D₂₃、建筑智能化D₂₄；所述宜居性C₆包括环境营造D₂₅、环境管理D₂₆、健康性D₂₇、舒适性D₂₈、经济性D₂₉、社会功能性D₃₀。

6.根据权利要求5所述的评价测试方法，其中，所述模糊综合评价是指采用模糊综合评价法对木结构建筑的建筑居适环境A所包括的各项指标进行评价打分，并进行计算。

7.根据权利要求6所述的评价测试方法，其中，所述计算按照以下步骤进行：

1)确定评价对象，即木结构建筑居适环境；

2)确定影响木结构建筑居适环境的因素集，即U=｛u₁,u₂,u₃,…,u₆｝，每个因素又由多个子因素组成，即u_i=｛u_i1,u_i2,…,u_in｝(i=1,2,3,…,6)；

建立一级评价指标因素集为：U=（木结构建筑环境质量B₁、木结构建筑环境性能B₂）；

建立二级评价指标因素集为：U₁=（室内环境C₁，室外环境C₂，服务质量C₃），U₂=（材料资源C₄，能耗C₅，宜居性C₆）；

建立三级评价指标因素集为：U₁₁=（室内声环境D₁，室内光环境D₂，室内热环境D₃，室内空气品质D₄，室内振动环境D₅，绿色建筑设计D₆），U₁₂=（室外声环境D₇，室外光环境D₈，室外热环境D₉，绿化和景观D₁₀，区域基础设施D₁₁），U₁₃=（耐久性D₁₂，安全舒适性D₁₃，环境卫生D₁₄，文化娱乐D₁₅，跟踪维护系统D₁₆），U₂₁=（水资源D₁₇，土地资源D₁₈，地环境负荷材料D₁₉，生产力D₂₀，碳排放量D₂₁），U₂₂=（建筑设备及系统的高效化D₂₂，可再生能源的利用D₂₃，建筑智能化D₂₄），U₂₃=（环境营造D₂₅，环境管理D₂₆，健康性D₂₇，舒适性D₂₈，经济性D₂₉，社会功能性D₃₀）；

3)确定评语集，对建筑环境的评价采用5级记分的方法，即V=｛v₁,v₂,v₃,v₄,v₅｝=｛优，良，中，较差，差｝；

对评语集V的等级赋值，即E=(E1，E2，…，En)T=(95,85,75,65,55)^T表示评语集中各个元素的标准分值；

4)求权重向量，确定各因素对建筑环境影响的重要程度，即Ai=｛a_i1,a_i2,…,a_in｝(i=1,2,…,6)，并作归一化处理；

5)确定评判矩阵，即R=(r_ij)_m×n；

6)选择适当的合成算法，进行复合运算，得到综合评价结果，即B=AR；

7)计算评价指标的综合分值，即Z=BE。

8.一种木结构建筑居适环境的评价数据采集装置，其包括相互连接的Captiv行为观察分析同步系统和Bappu环境数据同步系统，其中，所述Captiv行为观察分析同步系统设有用于与被试者连接的传感器。

9.根据权利要求8所述的评价数据采集装置，其中，所述Bappu环境数据同步系统为Bappu便携式环境测试仪。

10.一种木结构建筑居适环境的评价测试装置，其包括相互连接的检测单元和分析单元，其中：

所述检测单元用于检测木结构建筑居适环境的物理指标并同步测量处于木结构建筑居适环境中的被试者的生理指标，所述检测单元为权利要求8或9所述的木结构建筑居适环境的评价数据采集装置；

所述分析单元用于分析所述检测单元检测得到的数据得到评价测试结果；

优选地，该评价测试装置还包括一评价单元，所述评价单元用于根据所述分析单元得到的评价测试结果进行评价以判断木结构建筑居适环境的优劣。

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