室內環境評價方法現狀研究

王承霞 李云龍 米金玲 范金周

河南省建筑科學研究院有限公司（450053）

我國在2001及2002年分別制定了GB50325《民用建筑工程室內環境污染控制規范》及GB/T18883《室內空氣質量標準》，這標志著我國在室內環境研究方面取得了長足的進展，室內環境評價方法研究也是室內環境研究的熱點，但至今并未制定室內環境評價方法技術標準，對室內環境評價方法進行研究，總結目前的研究成果，以期對我國室內環境評價方法技術標準的制定奠定基礎。

1 評價方法分類

目前，室內環境評價方法可分為主觀評價和客觀評價兩種方法[1]。

1.1 主觀評價

主觀評價方法是利用人自身的感覺器官進行描述和評判工作，一般都依靠某方面具有敏感器官及長期經驗積累的專家。主觀評價有兩方面的任務：①表達對環境因素的感覺；②表達環境對健康的影響。室內人員對室內環境接受與否是屬于評判性評價，對空氣品質感受程度則屬于描述性評判。主觀評價內容主要歸納為四個方面，在室者和來訪者對室內空氣不接受率;對不佳空氣的感受程度；在室者受環境影響而出現的癥狀及其程度；最后進行綜合評判。主觀評價方法也有一定的局限性，主觀評價方法是一種以人的感覺為測定手段（人對環境的評價）或為測定對象（環境對人的影響）的方法，誤差是不可避免的，有在室人員與來訪者對空氣品質感受程度不一致情況存在。同時，有時侯利用人們的不滿作為改進和評價建筑物性能的依據，也是非常模糊的。因此，僅采用主觀評價的方法顯然是不夠的，應結合客觀評價方法，進行綜合評價，方能得出可靠的結論。

1.2 客觀評價

客觀評價方法主要通過指標與數據來評價室內環境質量,客觀評價的依據是各種污染物濃度、種類、作用時間與人體健康效應之間的關系。根據目前的研究成果，客觀評價方法可分為基于灰色、模糊、可拓理論、熵權理論、以及層次分析法所建立的綜合評價方法。

1.2.1灰色理論

灰色理論是我國華中科技大學鄧聚龍教授在1982年提出的。它是系統思想的一種深化和發展，灰色系統理論主要研究的就是“外延明確，內涵不明確”的“小樣本，貧信息”問題。灰色系統理論認為：1）系統是否會出現信息不完全的情況取決于認識的層次、信息的層次和決策的層次，低層次系統的不確定量是相當的高層次系統的確定量，要充分利用已知的信息去揭示系統的規律。2）灰色系統理論在相對高層次上處理問題，其視野較為寬廣。3）認識事物應從事物的內部，從系統內部結構和參數去研究系統，灰色系統的內涵更為明確具體。4）用灰色數、灰色方程、灰色矩陣、灰色群等來描述，突破了原有方法的局限，更深刻地反映了事物的本質。

施式亮、湯廣發[2]等應用灰色理論對室內環境安全進行了研究，根據影響室內環境狀況的主要因素：溫度、相對濕度、平均風速、吸塵量、二氧化碳、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、甲醛、菌落等 10項因素,在合理確定評價指標體系的基礎上，建立了基于灰色關聯理論的室內環境安全評價模型，并給予了實例驗證，為室內環境安全評價提供了具有指導意義的技術和方法。

譚杰、許敏[3]通過對人們主觀感受的調查統計，運用灰色關聯度的分析方法對室內環境進行安全評價，找出室內空氣污染物指標與人員主觀感受之間的關系，推斷出最佳入住時間；張甫仁[4]的研究方法是先對雷達理論進行分析，并對存在的缺陷進行改進，在此基礎上引入灰色理論，建立一種新的基于灰色雷達圖理論的室內環境評價方法，并給出了分級標準，與其他方法對比，驗證了此方法的科學可靠。

1.2.2模糊理論

模糊概念是指這個概念的外延具有不確定性，或者說它的外延是不清晰的，是模糊的。模糊理論是在美國加州大學伯克利分校電氣工程系的L.A.zadeh教授于1965年創立的模糊集合理論的數學基礎上發展起來的,主要包括模糊集合理論、模糊邏輯、模糊推理和模糊控制等方面的內容，模糊理論應用最有效、最廣泛的領域就是模糊控制。謝東坡、秦華鋒[5]等針對溫度、濕度等影響室內環境舒適度的主要因素,基于模糊理論完成了溫度、濕度數值-符號轉換以及舒適度合成,最后探討了在考慮室外環境參數以及人的心情等主觀因素的情況下，舒適度合成方法的改進思路。系統既可以實現對室內環境舒適度的實時監測，又可以為室內舒適度控制提供依據。

1.2.3可拓理論

可拓學是以廣東工業大學的蔡文研究員為首的中國學者創立的新學科，研究事物拓展的可能性和開拓創新的規律與方法,并用以解決矛盾問題，有別于生物學、機械學，電工學等縱向學科，是與數學、系統論、信息論、控制論等相類似的橫斷學科。可拓學是一門交叉學科,它的基本理論是可拓論，特有的方法是可拓方法。可拓學可以定位于如同信息論、控制論和系統論那樣的橫斷學科。基元理論、可拓集合理論和可拓邏輯是可拓論的三大支柱。其中，基元理論用物元、事元與關系元描述被研究對象；可拓集合理論是在康托集合與模糊集合之后的一項創造,它對實變函數中距離的概念加以拓展，引入描述客觀事物性質變化的關聯函數工具，為表達矛盾問題的轉化提供了定量手段；可拓邏輯則是辨證邏輯和形式邏輯的科學集成可拓學是以矛盾問題為研究對象、以矛盾問題的智能化處理為主要研究內容、以可拓方法論為主要研究方法的一門新興學科。

張甫仁、楊昭[6]等進行了室內環境評價物元模型及可拓評價方法的研究，通過對影響室內環境(熱環境、光環境、聲環境和空氣品質)各因素的分析,建立了評價指標體系。在此基礎上,引入可拓學理論,建立了室內環境的評價物元模型，給出了基于關聯函數的可拓評價方法。在實際應用中同其他方法所得結果進行了比較，驗證了其所得結果的可靠性和正確性，該計算結果將為改善室內環境狀況提供參考和依據，刁景華、陸海翔[7]等也做了相似的研究。

1.2.4熵權理論

信息熵是信息論中用于度量信息量的一個概念。一個系統越是有序，信息熵就越低；凡是導致隨機事件集合的肯定性，組織性，法則性或有序性等增加或減少的活動過程，都可以用信息熵的改變量這個統一的標尺來度量。王珂、郭進平[8]等進行了基于熵權理論的室內環境評價研究，以室內環境的空氣品質以及聲、光、熱環境為研究對象,根據實測數據,建立不滿意百分比指標,基于熵權理論對整個室內環境進行評價。在多因素的室內環境評價過程中,該方法在以實測數據確定評價指標的相對重要程度后，根據各評價對象之間某些評價指標重要度的差異,自動調節各種差異對評價過程的影響,合理的優化了評價過程。以某小區6戶人家家庭環境的物理、化學因素測試的數據進行綜合評價,其結果與實際情況相吻合。說明該方法所得到的評價結果具有說服力。

1.2.5層次分析法

層次分析法是美國運籌學家匹茨堡大學教授薩蒂于20世紀70年代初提出來的，是指將一個復雜的多目標決策問題作為一個系統，將目標分解為多個目標或準則,進而分解為多指標（或準則、約束）的若干層次，通過定性指標模糊量化方法算出層次單排序（權數）和總排序，以作為目標（多指標）、多方案優化決策的系統方法。層次分析法是將決策問題按總目標、各層子目標、評價準則直至具體備投方案的順序分解為不同的層次結構，然后用求解判斷矩陣特征向量的辦法，求得每一層次的各元素對上一層次某元素的優先權重，最后再加權和的方法遞階歸并各備擇方案對總目標的最終權重，此最終權重最大者即為最優方案。資雪琴、劉剛[9]應用層次分析法 ,建立室內空氣品質的模糊綜合評判的權重向量，對室內空氣環境進行評價，也提供一條新得評價思路。

2 結論

綜上所述,室內環境進行主觀評價是定性評價，是客觀評價的基礎,任何一種客觀評價方法的結論，應以主觀舒適為起點，客觀評價方法主要通過指標與數據來評價室內環境質量，是定量評價，更科學、客觀。當前，由于新裝飾、裝潢材料的大量應用，造成室內空氣污染趨嚴重，室內環境評價是認識室內環境的一種科學方法,目前僅依據污染物的上限值，簡單地判斷室內空氣品質是否合格的方法是不完善的,迫切需要建立合理的評價室內環境的方法，保證其結果的公正性、權威性和可比性，以有助于解決目前室內空氣污染日益嚴重的問題，確保室內環境質量，為人們的健康提供技術支持。

[1]戴萍.室內空氣品質評價方法的研究進展[J].中國環境監測,2004(2)：64～66.

[2]施式亮,等.建筑室內環境安全灰色評價模型及應用[J].中國安全科學學報,2004，14（1）：22～24.

[3]譚杰,許敏.灰色理論在室內環境安全評價中的應用工業安全與環保[J].2008（10）41～43.

[4]張甫仁.基于灰色雷達圖理論的室內環境評價[J].建筑科學,2007(12)：52～54.

[5]謝東坡,秦華鋒.基于模糊理論的室內環境舒適度監測系統研究[J].中國測試技術,2008(4)：126～128.

[6]張甫仁,楊昭,等.室內環境評價物元模型及可拓評價方法[J].天津大學學報,2005(4)：307～312.

[7]刁景華,陸海翔.基于物元分析的室內環境污染可拓評價[J].價值工程,2010(6)：145～146.

[8]資雪琴,劉剛.層次分析法在室內空氣品質綜合評價中的應用[J].陜西能源與節能,2005(1)：33～34.