空調冷 熱源方案的數學評價 張明

2021-12-20 12:44:22 字數 1927 閱讀 1895

2.2權重

工程專案的客觀實際條件決定了因素集中各項對主體的作用不同,因此有必要建立模糊子集q,稱權重或權數分配集,q={q1, q2, …, qn},其中,qi≥0,且i=1。計算權重使用層次分析法,即權重集q的二次因素集k={k1, k2, …, kn}中各因素進行兩兩比較,根據各項因素對目標的貢獻大小對其打分,構成n階對比矩陣a=(aij)mxn,對矩陣求行和,得到權向量:

q={1j, 2j,…, mj,}進行歸一化處理後就得到與各因素對應的權重集。

對於條件要求相對寬鬆的工程專案,可以使用專家評測系統求出權重。專家組各成員分別對各因素的重要性打分,作出統計後平均各因素得分,歸一化後也可得到權重。

2.3模糊矩陣計算

對模糊子集[t]與[q]進行運算,就可得到各方案的評價值。模糊線性加權變換模型如下:

b=qt=( q1,q2,…,qn) = (b1,b2,…,bn)

其中,t為模糊關係矩陣;q為輸入的模糊向量,( q1,q2,…,qn)為因素的權重,要求滿足歸一化條件, i=1,qi [ 0, 1 ];b為輸出的模糊向量,bi=itij(j=1,2,…,m)。依據各方案所得評價值進行排序,可以選擇出優化方案。

3 實際工程應用

3.1冷熱源方案基本情況列表

一幢商業建築需要能製備冷量為200×104kcal/h的冷站及熱量為100×104kcal/h的熱站,初步擬定以方案:(1)直燃機;(2)水冷離心式製冷機組配燃氣鍋爐;(3)水冷螺桿式製冷機組配燃氣鍋爐;(4)風冷螺桿式製冷機組配燃氣鍋爐。在收集各方面資料和專家意見後,將比較情況列表如下:

表1 冷熱源方案各數值指標比較

表2 冷熱源方案各效能指標比較

3.2確定隸屬度函式與權重

根據實際情況,對投資、能耗費用、所需機房建築面積、裝置壽命四項分別建立隸屬度函式:

對於投資:u投資(u)=

對於執行費用:u費用(u)=

對於機房面積:u面積(u)=

對於機組壽命,u面積(u)=u/25

將表1資料代入函式,通過計算即可得到評價值;對於冷熱裝置效能、安全、環境保護、維護管理四項,根據表2評價結果進行賦值後與前四項評價值共同列表如下:

表3 冷熱源方案評價值

該工程例項受客觀條件限制,對初投資進行控制,在此專案計算中取權重集q={0.25,0.1,0.

15,0.15,0.08,0.

12,0.075,0.075}。

隸屬度函式和權重的確定是方案模糊評價過程的關鍵,隨著研究的深入,準確的隸屬度函式和權重將使評價結果更趨全面和科學。

3.3 計算評價結果

將表3數值組成模糊矩陣t,作為模糊變換器,權重集q為輸入向量,則輸出模糊向量為:

b=qt=( 0.25,0.1,0.

15,0.15,0.08,0.

12,0.075,0.075) = (0.

583,0.744,0.672,0.

606)

運算結果顯示,四種冷熱源方案的綜合評價值大小排列如下:方案(2)水冷離心式製冷機組配燃氣鍋爐》方案(3)水冷螺桿式製冷機組配燃氣鍋爐》方案(4)風冷螺桿式製冷機組配燃氣鍋爐》方案(1)直燃機,顯然方案(2)水冷離心式製冷機組配燃氣鍋爐為所選優化方案。

4. 結論

運用模糊數學方法進行方案評價比較,在其它領域應用較多,本文的目的是提供一種暖通空調專業在實際工程中進行方案比較的方法,將原先不易綜合在一起的因素進行量化比較,相對於一般的經濟技術比較具有清晰、明確、結論單一的特點。

通過完善因素集和權重,此方法還可以應用在工程專案裝置投資方案的評價比較過程中。實踐證明,運用模糊數學的概念、方法進行多因素的綜合評價是可行的。

參考文獻

1 吳乃誠,再談空調冷熱源的選擇. 陝西建築暖通空調專刊,2000,2(1):66-67.

2 陸耀慶,主編. 實用供熱空調設計手冊. 北京:中國建築工業出版社,1993.

3 王琦,編著. 實用模糊數學. 北京:科學技術文獻出版社,1992.

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