基于灰色系統(tǒng)理論的室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法

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1、基于灰色系統(tǒng)理論的室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法摘要　室內(nèi)空氣品質(zhì)的影響因素很多，涉及多個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)，而且室內(nèi)室內(nèi)空氣品質(zhì)的等級(jí)是一個(gè)模糊概念，因此如何根據(jù)所測(cè)的各個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)值對(duì)室內(nèi)空氣品質(zhì)做出綜合評(píng)價(jià)是急需解決的重要問(wèn)題。評(píng)價(jià)方法應(yīng)能夠反映多個(gè)因子共同作用于室內(nèi)空氣品質(zhì)的綜合效應(yīng)。本文利用灰色系統(tǒng)理論的灰色關(guān)聯(lián)分析方法，根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)矩陣提供的豐富信息對(duì)室內(nèi)空氣品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。通過(guò)比較分析，灰色評(píng)價(jià)方法計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單方便，充分利用了獲得的信息。結(jié)果直觀可靠，是多因子綜合評(píng)價(jià)較好的方法?！　￡P(guān)鍵詞　室內(nèi)空氣品質(zhì)灰色系統(tǒng)理論灰色關(guān)聯(lián)分析灰色關(guān)聯(lián)

2、矩陣　　隨著社會(huì)的進(jìn)步和生活水平的提高，人們對(duì)居住環(huán)境提出了越來(lái)越高的要求，除了提供一個(gè)為大多數(shù)室內(nèi)人員認(rèn)可的舒適的熱環(huán)境外，還應(yīng)該提供清新宜人、激發(fā)活力并且對(duì)健康無(wú)負(fù)面影響的室內(nèi)空氣環(huán)境。因此室內(nèi)空氣品質(zhì)問(wèn)題引起了人們?cè)絹?lái)越廣泛的關(guān)注，而建立一種能客觀地評(píng)價(jià)空氣品質(zhì)的數(shù)學(xué)模式，一直是室內(nèi)空氣品質(zhì)研究中的重要課題。因?yàn)槭覂?nèi)空氣品質(zhì)受到多種因素的影響，評(píng)價(jià)方法應(yīng)能夠反映多個(gè)因子共同作用于室內(nèi)空氣的綜合效應(yīng)，目前已提出的方法有：評(píng)價(jià)指數(shù)法[1]、模糊綜合評(píng)判法[2]等。本文將運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論的灰色關(guān)聯(lián)分析方法對(duì)室內(nèi)空氣品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，根

3、據(jù)分析和比較，這種方法是多因子綜合評(píng)定理想的方法?！　　　?評(píng)價(jià)因子的選擇　　　　室內(nèi)污染物種類(lèi)繁多，可分為顆粒（固體、液體或生物顆粒）、氣體和蒸汽，它們當(dāng)中有的會(huì)引起某種不愉快的感覺(jué)，有的被認(rèn)為對(duì)健康有害，還有一些目前還不為人類(lèi)所認(rèn)識(shí)。就其來(lái)源來(lái)講，有的來(lái)自室內(nèi)的材料、設(shè)備以及生物活動(dòng)，有的來(lái)自室外空氣的滲透，還有的來(lái)自暖通空調(diào)系統(tǒng)，這些物質(zhì)的存在是室內(nèi)空氣品質(zhì)不良的重要原因[3]。　　由于種類(lèi)繁多，不可能對(duì)每種污染物都進(jìn)行檢測(cè)，需要從中挑選有代表性的，對(duì)人體感覺(jué)和健康有重要影響的因子作為室內(nèi)空氣品質(zhì)檢測(cè)和評(píng)價(jià)的內(nèi)容。幾十年來(lái)人

4、們對(duì)各種污染物的發(fā)生源、散發(fā)強(qiáng)度、對(duì)健康的影響、控制策略進(jìn)行了深入的研究，獲得了大量非常有用的資料。目前國(guó)內(nèi)外普遍關(guān)注的室內(nèi)污染物有：甲醛、CO、CO2、NO2、SO2、懸浮顆粒、浮游微生物、氡氣，這其中的每一種物質(zhì)都代表了一組污染物的信息，反映室內(nèi)空氣的現(xiàn)狀。但有　　3．2評(píng)價(jià)實(shí)例　　以表3所示的室內(nèi)空氣品質(zhì)實(shí)測(cè)值[1]進(jìn)行等級(jí)評(píng)價(jià)和優(yōu)劣排序?！　　　　　　∷臈澊髽堑氖覂?nèi)空氣品質(zhì)實(shí)測(cè)值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表31棟2棟3棟4棟二氧化碳（ppm）721.9854.4740.7953.6一氧化碳（ppm）1.9

5、73.401.903.51吸入塵（mg/m3）0.1050.0890.0540.051菌落（CFU/9cm·5min）4.85.15.793.52甲醛（ppb）36.972.965.780.7二氧化氮（mg/m3）0.00840.0390.0240.031二氧化硫（mg/m3）0.01220.01450.01270.01323．2．1原始序列的預(yù)處理　　如前所述，在灰色評(píng)價(jià)中各原始序列含有不同物理量，它們量綱不同，在數(shù)值上也相關(guān)較大，應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理，使原始序列中各元素成為數(shù)值上相關(guān)不大的無(wú)量綱值?！　∮身f伯-費(fèi)希納定律：R=klog

6、S，可知反應(yīng)的大小與刺激量的對(duì)數(shù)成正比，因此我們可對(duì)各污染物濃度的數(shù)值進(jìn)行處理，使之能反映人體感覺(jué)的大小，且能在不同的污染物之間進(jìn)行比較。依照噪聲單位分貝的定義，提出如下計(jì)算式[9]：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?。?）　　式中：n----實(shí)測(cè)的濃度值；　　　　　n0----作為比較的濃度值；　　我們將n0取各污染物的背景值，并且將清潔級(jí)別的計(jì)算值取為0，輕污染級(jí)別的計(jì)算值取為2，這樣就可得到對(duì)應(yīng)污染物的k值?！　∥覀儾捎檬剑?）對(duì)原始序列進(jìn)行處理，得到如表4、5所示的預(yù)處理后的評(píng)價(jià)序列。　　　　　　　　無(wú)量鋼化處理

7、后的室內(nèi)空氣品質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)序列　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4清潔未污染輕污染重污染二氧化碳01.0623.28一氧化碳01.1622.97吸入塵01.2322.95菌落01.422.89甲醛01.0122.98二氧化氮01.222.95二氧化硫01.1922.74　　　　　　　　　無(wú)量鋼化處理后的室內(nèi)空氣品質(zhì)實(shí)測(cè)值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表51棟2棟3棟4棟二氧化碳1.2891.6571.3451.896一氧化碳0.2870.8630.2490.892吸入塵1.6021.4170.860.796菌落

8、0.3470.3920.4860.118甲醛0.7611.6071.4781.734二氧化氮-0.1511.1820.760.983二氧化硫0.1470.2740.1770.205　　3．2．2計(jì)算過(guò)程與評(píng)價(jià)結(jié)果　　在這個(gè)評(píng)價(jià)實(shí)例中M={1，2，3