CN103729810B

CN103729810B - 一种嵌入式绿色建筑可视化评价诊断方法

Info

Publication number: CN103729810B
Application number: CN201310670703.0A
Authority: CN
Inventors: 周建民; 于洪波
Original assignee: Tongji University
Current assignee: Tongji University
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2018-05-08
Anticipated expiration: 2033-12-10
Also published as: CN103729810A

Abstract

本发明涉及一种嵌入式绿色建筑可视化评价诊断方法，所述的方法包括以下步骤：a)数据采集设备对检测指标进行数据采集，并传输至控制终端；b)控制终端对采集到的检测指标原始数据进行预处理和存储；c)控制终端根据预处理后的检测指标数据和预先存储的非检测指标数据进行单指标模糊评价：d)判断各指标是否达标，若是，则执行步骤f)，若否，则执行步骤e)；e)控制终端将指标与诊断数据库进行匹配，获得诊断结果并显示；f)控制终端对根据单指标模糊评价结果进行综合评价，并显示综合评价结果。与现有技术相比，本发明具有自动化程序高、评价结果准确有效等优点。

Description

一种嵌入式绿色建筑可视化评价诊断方法

技术领域

本发明涉及一种建筑物绿色度评价方法，尤其是涉及一种嵌入式绿色建筑可视化评价诊断方法。

背景技术

绿色建筑在国内发展迅猛，如何判断一个建筑是否是绿色建筑或如何判断一个建筑“绿色化”的程度显然是发展绿色建筑首先应该解决的问题。当前，国内外已相继推出各类绿色建筑评价的标准和规范，如美国的LEED体系，英国的BREEAM体系以及中国的《绿色建筑评价标准》等，但是这些标准的执行都需要有相当丰富行业经验的专家进行参与，而且评价周期较长，流程繁琐，费用昂贵。

当前绿色建筑的评价流程从计算机参与程度上可分为人工和半人工的方式，前一种方式具体为对于各个指标有专家组成专家组，专家组根据经验和规范对各指标进行评价打分；半人工方式是采用专家和评价软件并行的方式，由于指标体系中存在大量的定量指标，可以直接编写程序进行评价，对于定性指标由专家组根据自身经验进行评价。上述两种方式，都依赖于专家的经验，而且评价周期长，流程繁琐。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种自动化程序高、评价结果准确有效的嵌入式绿色建筑可视化评价诊断方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种嵌入式绿色建筑可视化评价诊断方法，该方法包括以下步骤：

a)数据采集设备对检测指标进行数据采集，并传输至控制终端；

b)控制终端对采集到的检测指标原始数据进行预处理和存储；

c)控制终端根据预处理后的检测指标数据和预先存储的非检测指标数据进行单指标模糊评价；

d)判断各指标是否达标，若是，则执行步骤f)。若否，则执行步骤e)；

e)控制终端将指标与诊断数据库进行匹配，获得诊断结果并显示；

f)控制终端对根据单指标模糊评价结果进行综合评价，并显示综合评价结果。

所述的检测指标包括室内背景噪声指标、墙体热阻指标、室内风速指标、室内温湿度指标和室内有害气体含量指标。

所述的步骤b)中的预处理包括：

对室内噪音指标：根据采集到的一系列连续A计权的声压级数据L_Ai，按以下公式计算得到A计权的等效声压级：

式中，n为采集到的声压级数据个数；

对墙体热阻指标：根据下列公式计算围护结构的热阻：

式中：R——围护结构的热阻，θ_Ij——围护结构内表面温度的第j次测量值，θ_Ej——围护结构外表面温度的第j次测量值，C_j——热电偶的第j次电压测量值，E——热电偶的标定数值；

对于室内风速指标、室内温湿度指标和室内有害气体含量指标：计算各指标原始数据的平均值。

所述的步骤c)中的单指标模糊评价具体为：

c1)设定等级论域V＝{v₁，v₂，v₃，v₄，v₅}，其中，v_j为等级模糊子集，j＝1，2，...，5，v₁＝很差，v₂＝差，v₃＝一般，v₄＝好，v₅＝很好；

c2)根据如下等级隶属函数计算各指标u_i(i＝1，2，……，p)的等级隶属度：

a、b、c、d、e为设定常数，且a＜b＜c＜d，＜e，A₁(x)、A₂(x)、A₃(x)、A₄(x)、A₅(x)为分别对应于等级论域V中各等级模糊子集的隶属度，x为指标u_i的实际值，p为指标个数。

所述的步骤e)中，诊断数据库中存储有故障诊断表，该故障诊断表包括指标名称、故障现象、故障原因及其对应的措施。

所述的步骤f)中，综合评价具体为：

f1)根据步骤c)获得的各指标的各等级隶属度建立模糊关系矩阵R

矩阵R中第i行第j列元素r_ij表示某个被评事物从指标u_i来看对v_j等级模糊子集的隶属度；

f2)设定评价因素的权向量：A＝(a₁，a₂，……，a_p)

f3)合成模糊综合评价结果向量：

f4)采用最大隶属度原则得出综合评价结果。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明绿色建筑综合评价方法，可根据采集数据自动实现评价过程，大幅度简化了综合评价过程并缩短了评价周期，且评价结果准确有效，具有很好的推广前景和使用价值；

2、本发明内嵌绿色建筑综合诊断程序与诊断数据库，可以自动分析特定指标的评价结果，通过与诊断数据库的结合，自动给出指标出现问题的可能原因以及解决方案；

3、本发明由于采用嵌入式开发系统，从而将整个综合评价和诊断过程浓缩到一台体积小巧的装置中，可以实现随身携带。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为单指标模糊评价的隶属度示意图；

图3为实现本发明的一种装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

图1所示为本发明嵌入式绿色建筑可视化评价诊断方法的具体流程。该方法包括以下步骤：

a)数抓采集设备对检测指标进行数据采集，并传输至控制终端。所述的检测指标包括室内背景噪声指标、墙体热阻指标、室内风速指标、室内温湿度指标和室内有害气体(包括甲醛、TVOC、甲苯、氨气、氡气等)含量指标。绿地率等不需现场检测的指标称为非检测指标。本发明考虑的指标包括节能、节水、节材、室内纠境等多个方面。

b)控制终端对采集到的检测指标原始数据进行预处理和存储。

步骤b)中的预处理包括：

对室内噪音指标：根据采集到的一系列连续A计权的声压级数据L_Ai，每隔5秒记录一次测量结果，按以下公式计算得到A计权的等效声压级：

式中，n为采集到的声压级数据个数；

对墙体热阻指标：采集到的数据是围护结构内表面温度值，外表面温度值以及热电偶所测得的电压值，根据下列公式计算围护结构的热阻：

式中：R——围护结构的热阻，θ_Ij——围护结构内表面温度的第j次测量值，θ_Ej——围护结构外表面温度的第j次测量值，C_j，——热电偶的第j次电压测量值，E——热电偶的标定数值；

c)控制终端根据预处理后的检测指标数据和预先存储的非检测指标数据进行单指标模糊评价。

d)判断各指标是否达标，若是，则执行步骤f)，若否，则执行步骤e)。

e)控制终端将指标与诊断数据库进行匹配，获得诊断结果并显示。诊断数据库中存储有故障诊断表，该故障诊断表包括指标名称、故障现象、故障原因及其对应的措施。

单指标模糊评价和综合评价具体包括以下步骤：

步骤一、设定等级论域V＝{v₁，v₂，v₃，v₄，v₅}，其中，v_j为等级模糊子集，j＝1，2，...，5，v₁＝很差，v₂＝差，v₃＝一般，v₄＝好，v₅＝很好，如图2所示，图中μ表示隶属度；

步骤二、根据如下等级隶属函数计算各指标u_i(i＝1，2，……，p)的等级隶属度：

a、b、c、d、e为设定常数，且a＜b＜c＜d＜e，A₁(x)、A₂(x)、A₃(x)、A₄(x)、A₅(x)为分别对应于等级论域V中各等级模糊子集的隶属度，x为指标u_i的实际值，p为指标个数。

步骤三、根据获得的各指标的各等级隶属度建立模糊关系矩阵R

矩阵R中第i行第j列元素r_ij，表示某个被评事物从指标u_i来看对v_j等级模糊子集的隶属度；

步骤四、设定评价因素的权向量：A＝(a₁，a₂，……，a_p)

步骤五、合成模糊综合评价结果向量：

步骤六、采用最大隶属度原则得出综合评价结果。

以甲醛含量和绿地率两个指标的评价为例，结合图1对以下各步骤进行详细描述：

在步骤401中，装置通过数据采集装置对检测指标进行数据采集，甲醛含量为0.06ppm；

在步骤402中，装置将采集到的数据进行处理和存储；

在步骤403中，评价人员将非检测指标数据绿地率(10％)输入装置；

在步骤404中，装置对各指标进行单指标模糊评价，甲醛含量评价结果为达标，绿地率评价结果为不达标；

在步骤405中，绿地率指标未达标执行步骤406，甲醛含量达标执行步骤408，：

在步骤406中，装置自动对绿地率查询诊断数据库，得出诊断结果：项目绿化面积未达到《绿色建筑评价标准要求》，可增加绿化面积予以解决；

在步骤407中，装置控制打印诊断结果；

在步骤408中，装置对各指标的单指标评价结果进行汇总，并进行综合评价，得到最终评价结果：未达标。

在步骤409中，装置控制打印综合评价结果。

一种实现上述嵌入式绿色建筑可视化评价诊断方法的装置，包拈相连接数据采集设备和控制终端，所述的控制终端中嵌设有由嵌入式系统开发的实现嵌入式绿色建筑可视化评价诊断方法的软件。所述的数据采集设备包括风速采集器、噪声采集器、温湿度采集器、有害气体变送器和墙体热阻检测器等。所述的控制终端包括微处理器1以及与微处理器1连接的显示屏2和通信接口，所述的数据采集设备通过通信接口与微处理器1连接，如图3所示。本实施例中，控制终端采用1MB线性Flash(BIOS)3、16MBSDRAM(系统内存)4、32MB非线性Flash(硬盘)5和基于ARM构架的32位微处理器1，利用两个RS-232串行通信按口6与数据采集装置连接，采用14寸红外式触摸屏或外接键盘进行数据输入，通过USB接口7与打印机连接。

Claims

1.一种嵌入式绿色建筑可视化评价诊断方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a)数据采集设备对检测指标进行数据采集，并传输至控制终端，所述的检测指标包括室内背景噪声指标、墙体热阻指标、室内风速指标、室内温湿度指标和室内有害气体含量指标；

d)判断各指标是否达标，若是，则执行步骤f)，若否，则执行步骤e)；

e)控制终端将指标与诊断数据库进行匹配，获得诊断结果并显示，所述的诊断数据库中存储有故障诊断表，该故障诊断表包括指标名称、故障现象、故障原因及其对应的措施；

f)控制终端对根据单指标模糊评价结果进行综合评价，并显示综合评价结果；

所述的控制终端中嵌设有由嵌入式系统开发的实现嵌入式绿色建筑可视化评价诊断的软件；

所述的步骤b)中的预处理包括：

<mrow> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>e</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mn>10</mn> <mi>lg</mi> <mrow> <mo>(</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <msup> <mn>10</mn> <mrow> <mn>0.1</mn> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> </mrow> </msup> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mn>10</mn> <mi>lg</mi> <mi> </mi> <mi>n</mi> </mrow>

式中，n为采集到的声压级数据个数；

对墙体热阻指标：根据下列公式计算围护结构的热阻：

<mrow> <mi>R</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&theta;</mi> <mrow> <mi>I</mi> <mi>j</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&theta;</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>j</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <mi>E</mi> <mo>&CenterDot;</mo> <msub> <mi>C</mi> <mi>j</mi> </msub> </mrow> </mfrac> </mrow>

2.根据权利要求1所述的一种嵌入式绿色建筑可视化评价诊断方法，其特征在于，所述的步骤c)中的单指标模糊评价具体为：

c1)设定等级论域V＝{v₁,v₂,v₃,v₄,v₅}，其中，v_j为等级模糊子集，j＝1,2,...,5，v₁＝很差，v₂＝差，v₃＝一般，v₄＝好，v₅＝很好；

c2)根据如下等级隶属函数计算各指标u_i的等级隶属度，i＝1,2,……,p：

a、b、c、d、e为设定常数，且a＜b＜c＜d＜e，为分别对应于等级论域V中各等级模糊子集的隶属度，x为指标u_i的实际值，p为指标个数。

3.根据权利要求2所述的一种嵌入式绿色建筑可视化评价诊断方法，其特征在于，所述的步骤f)中，综合评价具体为：

f2)设定评价因素的权向量：A＝(a₁,a₂,……,a_p)

f3)合成模糊综合评价结果向量：

f4)采用最大隶属度原则得出综合评价结果。