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Rough Attribute Reduction with Application to the Fuzzy Evaluation of Comfort Level of Wood-Based Materials

木质材料舒适性属性的粗糙集约简与模糊评价


应用粗糙集模糊评价法对10种常见木质建材的"舒适性"属性进行指标约简和评价。首先初选出影响木质材料"舒适性"的14个因素指标; 其次针对所选因素构建粗糙集模型,将因素集约简至5个指标; 然后确定各种材料在各因素的隶属函数及隶属度,进行模糊综合评价,得出各材料的舒适性排序; 最后对评价结果进行雷达图分析和分组比较。结果表明: 这种方法能够为人们合理选择和利用木质材料提供科学依据。

Related to the building environmental quality and human health, the materials‘ comfort attribute and its scientific evaluation has of positive significance. The rough sets fuzzy evaluation method was introduced to evaluate the comfort level of ten kinds of common wood-based materials. First, the primary factor set that affect the comfort of wood-based materials was definited, and then it was minimized to a number of five by using the rough sets Skowron differential matrix. Fuzzy evaluation grade of all materials on comfort were achieved and sorted after the membership function and membership degrees were fixed. Finally, the final results were analyzed and grouped comparison with the radar chart aided. The combination of rough sets and fuzzy method provides a new evaluation method for better choosing and utilizing the wood-based materials according to whose comfort attributes.


全 文 :第 !" 卷 第 # 期
$ % & & 年 # 月
林 业 科 学
’()*+,)- ’)./-* ’)+)(-*
/012!"!+02#
-345!$ % & &
木质材料舒适性属性的粗糙集约简与模糊评价&
陈广胜6李广鹏6于海鹏6陈文帅
"东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室6哈尔滨 &?%%!%$
摘6要!6应用粗糙集模糊评价法对 &% 种常见木质建材的.舒适性/属性进行指标约简和评价& 首先初选出影响
木质材料.舒适性/的 &! 个因素指标# 其次针对所选因素构建粗糙集模型!将因素集约简至 ? 个指标# 然后确定各
种材料在各因素的隶属函数及隶属度!进行模糊综合评价!得出各材料的舒适性排序# 最后对评价结果进行雷达图
分析和分组比较& 结果表明’ 这种方法能够为人们合理选择和利用木质材料提供科学依据&
关键词’6木质材料# 舒适性# 粗糙集理论# 模糊评价
中图分类号! +B!?666文献标识码!-666文章编号!&%%& @"!##"$%&&#%# @%&$" @%"
收稿日期’ $%&% @&& @&&# 修回日期’ $%&& @%! @$&&
基金项目’ 国家自然科学基金"7%"%%A7%$ !国家科技基础性工作专项"$%%#)E%7%!%%$ &
&于海鹏为通讯作者&
!’0I*;%%/&,0%"!"201%&’(-&%*;++#&1$%&’(%’ %*"Q0WW= GK$#0$%&’(’5
6’45’/%S"K"#’5U’’273$)"2:$%"/&$#)
(KF< :3D<4OKF<46.=:3D<4GF<46C3 eD=GF<46(KF< IF"?-;;,)%/$1%’6YF1DSFR S0SKFJ3=1R=<4FOT=FT08P0;S1FWF10PSF< ]=JDOFR 8DSF;=D1OVDORFP=<=SFR! D8DS;=Q5[3\\MFWD13DS=0< 4;DRF0PD18DSF;=D1O0< T08P0;SVF;FDTK=FWFR D8F8JF;OK=G RF4;FFOVF;FP=QFR5[=D=RFR5,KFT08J=SKFV00RUJDOFR 8DSF;=D1ODTT0;R=<4S0VK0OFT08P0;SDS;=J3SFO5
<"= -’/2)’6V00RUJDOFR 8DSF;=D1O# T08P0;S1FWF1# ;034K OFSOSKF0;M# P3\\MFWD13DS=0<
66人们越来越关注自身的健康与舒适!这对建筑
装饰材料的微环境学特性提出了较高的要求& 微环
境学特性不但涉及材料性质对其围筑空间的建筑物
理条件以及居住环境学特性的影响!还关系到对人
体的心理感觉影响和生理健康质量!其核心是达到
环境安全%使人生理健康%心理满意的综合效果!即
可以用一个模糊概念.舒适性/来诠释"于海鹏等!
$%%7$& 目前对木质材料及其微环境学特性的评价
已在积极开展& C3 等"$%%A$%(KF< 等"$%%B$% 于
海鹏等"$%%BD# $%%BJ$采用层次分析法进行了木质
建材的优选评价和环境学影响特性的比较分析#
’TK01\等"$%%"$分析了木材树种对家具产品受消费
者喜爱性方面的影响# 孙启祥"$%%&$从生命周期环
境友好性角度对木质材料进行了评价# 龚平等
"$%%A$% 赵平等 "$%%"$都提出了建材产品 .绿色
度/的评价思想和方法& .舒适性/概念在建筑物理
和服装评价方面常被引用!但在木质材料的评价中
还不多见& 虽然无论是严谨的科学研究还是长期以
来人们形成的感性经验!都已说明木质材料在.舒适
性/方面具有很多的优良特性!但木质材料之间存在
着许多差异!有些木质材料性能接近%成本相当%环境
污染程度相似!而有些木质材料在一些指标上品质优
异!在另一些指标上却存在不足!这给木质材料.舒适
性/的综合评价造成了模糊性!也给决策选择带来较
大的困难& 木质材料.舒适性/的评价要综合考虑木
质环境学%建筑物理%心理学%生理学等方面的理论!
涉及的知识较多!应用的指标较广!分析计算相对复
杂!从全局角度提出一种科学易行的方法对木质材料
舒适性进行客观评价!仍然有待于解决&
粗糙集模糊评价法是将粗糙集理论与模糊综合
林 业 科 学 !" 卷6
评价相结合的一种评价方法!这种方法的特点是对
模糊概念进行定量化!并且运用粗糙集理论可以对
不必要的知识进行约简!提取出关键的知识!从而大
大减少了计算量!并且减少了决策的复杂性& 近几
年来!这种方法已在多领域得到广泛应用"L=R=F;-.
/%5! &BB%# (KD];DJD;SM-./%5! $%%%# ’V=<=D;O]=-./%5!
$%%7# :F1RF;8D<< -./%5! $%%%# 周勃等! $%%A$&
本文选择常见的木质材料!通过查阅相关文献
并征求有关学者意见!初选出木质材料.舒适性/的
因素集# 构建粗糙集模型!对不必要的因素进行约
简!确定约简后各因素的权重# 然后进行模糊综合
评价!确定各属性的隶属函数及隶属度!得出各材料
的得分# 最后对评价结果进行排序和分析&
&6舒适性的评价因素集与评语集
@?@A评价因素集的确定
因素集就是所选取的若干个指标的集合!有诸
多因素影响.舒适性/!选取适当的因素作为评价指
标至关重要& 如图 &!从视觉%听觉%触觉%嗅觉%室
内物理微环境等方面初选了 &! 个最具代表性的因
素作为评价指标!这些因素包括’ 颜色"由明度和色
调表示$%光泽度%纹理%吸声%隔声%冷暖感"由导热
系数表示$%粗糙感"由粗糙度表示$%软硬感"由硬
度表示$%芳香气味%/i(释放量%温度调节%湿度调
节"由 P!;!V表示$%光反射"由紫外反射率和红外
吸收率表示$%空气质量 "由氡放射量和空气中细
菌%霉菌和尘螨数量表示$&
根据实际使用习惯!所选取的木质材料除实木
与单板层积材外均经过涂饰处理& 涂饰对木质材料
的影响非常大!在吸声特性方面!漆膜能使木质材料
的吸声系数下降!甚至到可以忽略的水平# 同样是
由于涂饰的原因!木质材料的芳香气味也降到了很
低的水平!人的嗅觉基本感觉不到芳香气味的存在#
能抑制细菌和尘螨生长的可挥发性抽提物也一样被
涂层所遮盖!难以释放出来!所以木质材料抑制细菌
和尘螨的作用并不明显& 对于木质材料的温度调节
作用%红外吸收率和氡放射!几乎绝大部分室内木质
装饰材料在这 7 方面的差异都是很微小的!所以不具
有比较的意义& 对于湿度调节!由于 P!;和 V都可以
表示湿度调节!选用 P!;来代表湿度调节!舍弃 V&
最后筛选出以下 &% 个指标!并根据这些指标建立因
素集 :J+3&!3$!4!3&%,! 其中 3& 为色调!3$ 为明
度!37 为光泽度!3! 为纹理!3? 为导热系数!3A 为粗糙
度!3" 为硬度!3# 为 /i(释放!3B 为湿度调节!3&%为
紫外反射率&
图 &6初选的评价因素集
[=45&6Z;=8D;MFWD13DS=0< PDTS0;OOFS
@?>A对象集
对象集就是所选取的若干种材料的集合& 从市
场和消费者的角度考虑!并结合性能与用途!定义
&% 种室内装饰最常用的木质材料为对象集 RJ
+)&!)$!4!)&%,! 其中 )& 为实木!)$ 为涂饰实木!)7
为多层实木地板!)! 为胶合板!)? 为饰面刨花板!)A
为饰面纤维板!)" 为强化复合地板!)# 为防火装饰
板!)B 为单板层积材!)&%为木塑复合材&
@?BA评语集
按照选取的标准把所有指标按照舒适程度划分
为舒适%一般和较差 7 个等级!确定每种材料各属性
的等级&
$6基于粗糙集的木质材料舒适性评价指标
约简
>?@A建立最初评价指标信息表
根据所选材料各项指标实际值可以建立最初评
价指标信息表!如表 & 所示&
#$&
6第 # 期 陈广胜等’ 木质材料舒适性属性的粗糙集约简与模糊评价
表 @A@Z 种木质材料的最初及实际指标值
9$,E@AN(&%&$#$(2$1%0$#&(2"L K$#0")’5%"(-’’2&("))4$%"/&$#)
色调
e3F
明度
;^=4KS光泽度
:10OO=纹理
,FQS3;F
导热系数
,KF;8D1
T0粗糙度
Y034K硬度
eD;R/i(释放
/i(
F8=OO=0<
湿度调节
e38=R=SM
T0紫外反射率
q/
;FP1FTS=W=SM
实木 ’01=R V00R A&2"# A72" ?2$ A27 %2&$ #2$ ?&2$ %2%$ &?2%!!2% B!2A
实木 Zq
Zq1DTl3F;FR V00R
A?2#& A%2? A2& A27 %2$! $2? A!2A %2%$ 7B2%! ? B!2A
多层实木地板
E31S=1DMF;O01=R V00R P100;
A%2$7 A%27 A2A A2# %27$ $27 A!2B %27$ $?2%! &72% B72&
胶合板 Z1MV00R AA2A7 AB2A 72$ !2" %2$A &2" ?"2? %2?% 7$2?! &"2% B$2A
饰面刨花板
LFT0;DSFR GD;S=T1FJ0D;R
!$2"7 !#2" $2A !2& %27? &2? "A27 %2!? 772?! &A2% #A2A
饰面纤维板
LFT0;DSFR P=JF;J0D;R
?!2%" ?A2? 727 !27 %2!& &2B "72B %2!# 7!2?! &B2% #!27
强化复合地板
.D8=A!2?! "727 72? ?2? %27& $2! &A$2B %2!& 7?2?! &A2% #72"
防火装饰板
[=;FG;00PRFT0;DS=0< J0D;R
AB2%# !$2B A2A "2! %27# &2# "&27 %2?$ "$2%!$2? "A2?
单板层积材
.D8=A72?" A$2? 72? ?2$ %2&" $2& A!2? %2!& &B2%!A2% B72&
木塑复合材
I00RUG1DOS=TT08G0O=SFO
??2A$ ?#2B "2$ !2& %27$ !2! &&%2? %2&? 7&2%! &A2% B$2A
>?>A建立各指标评价标准
为了进行属性约简!需要把各个指标划分为 7
级!其中 & 级代表 .舒适 / # $ 级代表 .一般 / #
7 级代表.较差/ & 通过查阅相关文献并征求专家
意 见 确 定 了 各 个 指 标 的 划 分 标 准! 如 表
$ 所示& 66
把表 & 中各指标实际值与表 $ 对照!建立最初
信息评价表!如表 7 所示&
表 >A各指标评价标准
9$,E>AGK$#0$%&’()%$(2$/2)’5K$/&’0)&(2"L")
等级
:;DRF
色调
e3F
明度
;^=4KS光泽度
:10OO=纹理
,FQS3;F
导热系数
,KF;8D1
T0粗糙度
Y034K硬度
eD;R/i(释放
/i(
F8=OO=0<
湿度调节
e38=R=SM
T0紫外反射率
q/
;FP1FTS=W=SM
& )A%2&!#%* )A%2&!"%* )72A!A2%* )?2%!"2%* "%!%2&?* "%!$2?* )?%2%!A?2%* "%!%2%#*
Pf7%
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)B%2%! &%%2%$
$ )!%2&!A%*
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)?2%!$!2B*,
)&"%2&!$!%2%*
)%2!#!%2B%*
P>#%
;>$%
"?%2%!"B2B*
表 BA最初信息评价表
9$,EBAN(&%&$#&(5’/4$%&’("K$#0$%&’(
色调
e3F
明度
;^=4KS光泽度
:10OO=纹理
,FQS3;F
导热系数
,KF;8D1
T0粗糙度
Y034K硬度
eD;R/i(释放
/i(
F8=OO=0<
湿度调节
e38=R=SM
T0紫外反射率
q/
;FP1FTS=W=SM
实木 ’01=R V00R & & & & & $ & & & &
实木ZqZq1DTl3F;FR V00R & & $ & $ & & & $ &
多层实木地板
E31S=1DMF;O01=R V00R P100;
& & $ & $ & & & & &
胶合板 Z1MV00R & & $ $ $ & & $ $ &
饰面刨花板 LFT0;DSFR GD;S=T1FJ0D;R $ 7 $ $ $ & $ $ $ $
饰面纤维板 LFT0;DSFR P=JF;J0D;R $ $ $ $ $ & $ $ $ $
强化复合地板 .D8=防火装饰板
[=;FG;00PRFT0;DS=0< J0D;R
& 7 $ $ $ & $ $ $ $
单板层积材 .D8=木塑复合材 I00RUG1DOS=TT08G0O=SFO $ $ $ $ $ $ $ $ $ &
B$&
林 业 科 学 !" 卷6
>?BA木质材料舒适性评价冗余指标的约简
采用基于 ’]0V;0< 差别矩阵的信息系统的属
性约简法!根据定义可得信息系统的差别矩阵
如下’
E&%N&% J
&
+/7 !/? !/A !/B , &
+/7 !/? !/A , +/B , &
+/7 !/! !/? !/A !/# !/B , +/! !/# , +/! !/# !/B , &
+/& !/$ !/7 !/! !/? !/A !/" !/# !/B !/&% , +/& !/$ !/! !/" !/# !/&% , +/& !/$ !/! !/" !/# !/B !/&% , +/& !/$ !/" !/&% ,
+/& !/$ !/7 !/! !/? !/A !/" !/# !/B !/&% , +/& !/$ !/! !/" !/# !/&% , +/& !/$ !/! !/" !/# !/B !/&% , +/& !/$ !/" !/&% ,
+/$ !/7 !/? !/A !/" !/# !/B !/&% , +/$ !/" !/# , +/$ !/" !/# !/B !/&% , +/$ !/! !/" !/&% ,
+/$ !/7 !/! !/? !/A !/" !/# !/B !/&% , +/$ !/! !/" !/# , +/$ !/! !/" !/# !/B !/&% , +/$ !/" !/&% ,
+/7 !/? !/A !/# , +/# !/B , +/# , +/! !/B ,
+/& !/$ !/7 !/! !/? !/" !/# !/B , +/& !/$ !/! !/A !/" !/# , +/& !/$ !/! !/A !/" !/# !/B , +/& !/$ !/A !/"
 ,
&
+/$ , &
+/& !/$ !/! , +/& !/! , &
+/& , +/& !/$ , +/$ !/! , &
+/& !/$ !/! !/" !/B !/&% , +/& !/$ !/! !/" !/B , +/$ !/" !/B !/&% , +/$ !/! !/" !/B , &
+/$ !/A !/&% , +/A !/&% , +/& !/! !/A !/&% , +/& !/$ !/A !/&% , +/& !/$ !/! !/A !/" !/B ,
&
&
66从该差别矩阵可以看出!所有单属性元素有’
"7$ g+/B,!"B7 g+ /# ,!"A? g+ /$ ,!"A# g+ /& ,!所以根
据定理可知!信息系统的核为(iY*"A$ g+/&! /$!
/#! /B,& 经过运算!满足定理的只有 + /&! /$! /A!
/#! /B,!所以该信息系统的约简只有一个!即 Y*L
"A$ g+/&! /$! /A! /#! /B,& 因此约简后的指标包
括’ 色调%明度%粗糙度%/i(释放及湿度调节&
>?CA各指标权重的确定
各个权重指标的大小要根据定义来计算&
TD;R":$ g&%!
:K=+PA,!+P",!+P#,!+PB,!+P&%,,!
| :K=+H?,! +HA,! +H",! +H#,! +HB,! +H&%,,! 其中
TD;R"H&$ J4 JTD;R"H&%$ J&
:K=+PA!P",,!
| :K=TD;R"H$$ J$#
:K=P7!PB!P&%,,!
| :K=TD;R"H&$ J7!TD;R"H$$ J$!TD;R"H7$ J?#
:K=P"!P#!PB,,!
|:K=TD;R"H$$ J$!TD;R"H7$ JA#
:K=+P7!PB,,!
| :K=TD;R"H$$ J$#
:K=P"!P#!P&%,,!
|:K=TD;R"H$$ J$!TD;R"H7$ JA&
将上面各数据代入下列各式可得’
L"7$ J& ^ &
)TD;R":$* $"
&%
*J&
)TD;R"H*$*
$!
|L"7$ J& ^ &%
&%%
J B
&%
J%2B#
L"7^+/&,$ J& ^
&
)TD;R":$* $"
$
*J&
)TD;R"H*$*
$!
%7&
6第 # 期 陈广胜等’ 木质材料舒适性属性的粗糙集约简与模糊评价
|L"7^/&$ J& ^
A#
&%%
J #
$?
J%27$#
L"7^+/$,$ J& ^
&
)TD;R":$* $"
7
*J&
)TD;R"H*$*
$!
|L"7^/$$ J& ^
7#
&%%
J7&
?%
J%2A$#
L"7^+/A,$ J& ^
&
)TD;R":$* $"
7
*J&
)TD;R"H*$*
$!
|L"7^/A$ J& ^
!!
&%%
J&!
$?
J%2?A#
L"7^+/#,$ J& ^
&
)"/+0":$* $"
$
*J&
)"/+0"H*$*
$!
|L"7^/#$ J& ^
&%
&%%
J B
&%
J%2B%#
L"7^+/B,$ J& ^
&
)"/+0":$* $"
7
*J&
)"/+0"H*$*
$!
|L"7^/B$ J& ^
!!
&%%
J&!
$?
J%2?A&
66 |,L"7$ J? N%2B J!2?!"
?
5J&
L"7 +^/5,$ J
$27#& 将以上各结果带入计算公式!得 3& g%2$"!!
3$ g%2&7$!3A g%2&A%!3# g%2$"!!3B g%2&A%&
76基于模糊理论的木质材料舒适性综合
评价
B?@A确定隶属函数及隶属度
本文中所有因素的隶属函数均采用半梯形分布
与梯形分布& 当色调与明度的取值在中间时!给人
的舒适感比较强!因此选取中间型隶属函数# 粗糙
度%/i(释放与湿度调节的值越小给人的舒适感就
越强!因此选取偏小型隶属函数&
根据不同材料属性的原始数值进行隶属度计
算!最终可得诸因素的模糊综合评判!如表 !
所示&
表 CA舒适性隶属度表
9$,ECA:"4,"/)*&+2"I/"")’5-’’2= 4$%"/&$#1’45’/%
色调
e3F
明度
;^=4KS粗糙度
Y034K/i(释放
/i(F8=OO=0<
湿度调节
e38=R=SMT0实木 ’01=R V00R %2#" & %2? & &
实木 ZqZq1DTl3F;FR V00R & %2#B %2B7 & %27"
多层实木地板 E31S=1DMF;O01=R V00R P100; %2#& %2## %2B! %2A" %2#7
胶合板 Z1MV00R & %2B? %2BB %2!$ %2?#
饰面刨花板 LFT0;DSFR GD;S=T1FJ0D;R %2&& %27# & %2!B %2??
饰面纤维板 LFT0;DSFR P=JF;J0D;R %2?A %2"$ %2B" %2!! %2?$
强化复合地板 .D8=防火装饰板 [=;FG;00PRFT0;DS=0< J0D;R %2B? %2&7 %2B# %27B %
单板层积材 .D8=木塑复合材 I00RUG1DOS=TT08G0O=SFO %2A$ %2#$ %2"B %2B% %2A7
B?>A综合评价
可以根据公式计算 V
j
! 本文采用模型 E"-! M$
进行运算!最后得出
V
j
J7
j
-1J"%2$"!!%2&7$!%2&A%!%2$"!!%2&A%$ N
6
%2#" & %2#& & %2&& %2?A %2B# %2B? %2B! %2A$
& %2#B %2## %2B? %27# %2"$ %2A& %2&7 %2B# %2#$
%2? %2B7 %2B7 %2BB & %2B" %2B7 %2B# %2BA %2"B
& & %2A" %2!$ %2!B %2!! %2?! %27B %2?! %2B%

& %27" %2#7 %2?# %2?? %2?$ %2!# % & %2A7
J
"%2##!!%2#"7!%2#%!!%2"AA!%2!?B!%2A%"!%2"$7!%2?$"!%2#7"!%2"?$$&
66因此!所选木质材料的最终.舒适性/评分结果
依次为’ 实木"%2##!$ >实木 Zq"%2#"7$ >单板层
积材"%2#7" $ >多层实木地板 " %2#%! $ >胶合板
"%2"AA$ >木塑复合材 " %2"?$ $ >强化复合地板
"%2"$7 $ >饰面纤维板 " %2A%" $ >防火装饰板
"%2?$7$ >饰面刨花板"%2!?B$&
B?BA建立雷达图分析
经过模糊综合评价得到了最后评价结果!并且
对各种材料做出了排序!但仅从排序结果还不能直
观地看出排序靠前的材料为什么好!排序靠后的材
料为何差!究竟是只有某种指标差还是指标普遍差!
需要进一步分析& 由于雷达图具有可以使评价结果
&7&
林 业 科 学 !" 卷6
一目了然的优点!所以以雷达图形式进行结果分析
"李昕等! $%%!$& 如图 $ 所示!雷达图中有 ? 条轴!
其中 P& 轴代表色调!P$ 轴代表明度!P7 轴代表粗糙
度!P! 轴代表/i(释放!P? 轴代表湿度调节& 每个指
标所占的权重系数由该指标在圆上逆时针方向的角
度与 7A%_之比来表示!如色调的权重是 %2$"!!那么与
之对应的.P&ZP$ g7A%_9%2$"! gB#2A!_!依此类推!
每条轴上的Z+("( g&!$!7!!!?$的长度与所在轴长度
的比值代表某指标对.舒适性/的隶属度!如图 $ 中
Z+& 与 ZP& 之比等于 %2#"!则代表实木的色调对舒适
性的隶属度是 %2#"& 实际上雷达图就是使数据变得
形象化了!易于理解!同时有利于分析&
图 $6木质材料各项指标雷达图
[=45$6YDRD;8DGO0PWD;=03OV00R=B?CA不同舒适性指标轴方向上的比较分析
72!2&6视觉舒适性坐标轴 P& 和 P$6综合色调与明
度来比较各材料的视觉舒适性& 其中实木%实木
Zq%多层实木地板%胶合板和单板层积材的色调与
明度对舒适性的隶属度都在 %2# 以上!这些材料的
视觉舒适性都是优秀的!因为木质材料表面的天然
纹理和色泽并没有被遮盖# 相比之下其他材料的天
然纹理被材料表面装饰所遮盖!所以视觉表现较差&
考虑到视觉舒适性所占权重 " %2$"! p%2&7$ g
%2!%A$较大!因此消费者在考虑购买木质材料时!
一般都优先考虑视觉方面的舒适性&
72!2$6触觉舒适性坐标轴 P7 6经过指标筛选和属
性约简!触觉方面的指标只剩下粗糙度& 所选取的
木质材料除实木和单板层积材外均经过表面装饰!
装饰后的表面比较光滑!因此经过装饰的材料粗糙
舒适隶属度均在 %2B 以上!表现优秀# 而未经表面
处理的材料则表现一般& 由于粗糙度所占权重
"%2&A%$较小!并且绝大多数室内木制装饰材料都
经过了表面处理!因此消费者在选择材料时可以把
粗糙度放在后面考虑&
72!276嗅觉舒适性坐标轴 P! 6从雷达图中可以明
显看出’ 木质材料在甲醛和 /i(释放方面表现普
遍中等偏差!只有实木和实木 Zq表现优秀& 木质
材料的生产过程普遍使用胶黏剂!因此释放甲醛和
/i(也很难避免& 甲醛释放所占权重 "%2$"! $较
大!并且如果释放量过大还会对人体生理健康产生
很严重的影响!因此嗅觉舒适性方面是消费者必须
重点考虑的因素&
72!2!6湿度调节舒适性坐标轴 P? 6同其他材料相
比!木质材料具有非常好的湿度调节性能!可以使室
内湿度变化加以缓和!但由于材料表面的装饰阻断
了木质材料与外界的水分交流!因此木质材料的湿
度调节性能下降很多& 湿度调节性能所占权重
"%2&A%$较小!并且绝大多数室内用的木质装饰材
料都是经过表面装饰过的!湿度调节性能都一般&
因而消费者不必对木质材料湿度调节性能要求太
多!除非是要重点强调对室内微环境的调节作用&
B?DA不同木质材料组合的比较分析
72?2&6实木与实木 Zq6从雷达图中可以明显看
出’ 对于实木!只有粗糙度的舒适性相对而言比较
差!其他指标均表现优秀& 粗糙度舒适性较差的原
因在于实木没有经过涂饰!尽管经过刨切或砂磨!但
是由于细胞裸露在切面上!木材表面不是完全光滑&
若是把实木作为木质工程材料来使用!可以不考虑
粗糙度直接使用!但是作为其他用途使用!如家具%
地板%桌椅等就必须进行涂饰& 实木 Zq的粗糙度
$7&
6第 # 期 陈广胜等’ 木质材料舒适性属性的粗糙集约简与模糊评价
舒适性得以上升!但湿度调节能力却大幅下降& 这
是因为材料的吸湿或放湿过程是通过材料表面进行
的!当表面涂饰遮蔽了材料表面水分进出的通道时!
将会大大影响材料的湿度调节性能& 目前室内装饰
使用的实木都是经过涂饰的!涂饰后的木材可以在
很大程度上防磨%防划%防烫!并提高实木的使用寿
命!因此虽然整体舒适性略有下降!但与延长使用期
限相比!消费者一般还是会选择经过涂饰的实木&
72?2$6多层实木地板与强化复合地板6多层实木
地板从总体上说各指标均比较优秀!只有 /i(释放
指标相对稍差一些& 对于使用胶黏剂的木质材料而
言!肯定是会释放一些 /i(的& 多层实木地板对
/i(的封闭比较好!相对于胶合板和饰面刨花板!
多层实木地板的 /i(释放量还是比较少的& 强化
复合地板由于价格便宜%各方面性能良好!是消费者
选择比较多的室内用地板# 但从实际评价结果来
看!其舒适性的评价略微靠后!比多层实木地板差&
若是消费者对舒适性的要求比较高%而价格贵些并
不计较!那么在选购地板时就应选择多层实木地板#
反之则可选择强化复合地板&
72?276胶合板$饰面刨花板与饰面纤维板6这 7 种
人造板在生产过程中都使用了胶黏剂且又经过饰面
处理!所以它们的湿度调节性能以及 /i(释放方面
都属中等偏差!粗糙度中等偏好!视觉效果一般& 在
舒适性评价的 ? 个指标上!胶合板只是在 /i(释放
方面存在不足!其他指标尚可# 饰面刨花板除了粗
糙度外!其他指标的舒适性明显偏差# 饰面纤维板
除了粗糙度好一些外!其他指标均表现中等&
72?2!6单板层积材和木塑复合材6单板层积材的
综合性能与实木相近! 但由于在生产过程中使用了
胶黏剂!所以不可避免地会释放 /i(!因此嗅觉舒
适性没有实木好& 木塑复合材总体上舒适性中等!
由于加入的塑料比例较大!虽然不会释放甲醛!但木
材本身所拥有的优良性能也减弱了&
72?2?6防火装饰板与饰面刨花板6防火装饰板表
面经过特殊处理!同多数饰面刨花板一样!虽然色泽
多彩多样!但在视觉舒适性上相对具有木材天然纹
理的材料要差一些# 同时!由于表面的特殊处理!使
其丧失了作为木质材料能带给人的许多舒适性能!
舒适性评价较差&
!6结论
从木质材料自身属性%对人体心理感觉影响%生
理健康影响%对围筑空间的建筑物理条件以及居住环
境学特性影响等方面!选取了 &! 个因素初步构建了
木质材料.舒适性/的评价因素集!应用粗糙集理论
将因素集指标约简至 ? 个!具体指标和权重分别是色
调"%2$"!$%明度"%2&7$$%粗糙度"%2&A%$%/i(释放
"%2$"!$及湿度调节"%2&A%$& 利用.舒适性/的粗糙
集约简指标对 &% 类应用比较广泛的木质建材进行模
糊评价!得出它们的 .舒适性/排序结果为’ 实木
"%2##!$ >实木 Zq"%2#"7$ >单板层积材"%2#7"$ >
多层实木地板"%2#%!$ >胶合板"%2"AA$ >木塑复合
材"%2"?$$ >强化复合地板 "%2"$7$ >饰面纤维板
"%2A%"$ >防 火 装 饰 板 " %2?$7 $ >饰 面 刨 花 板
"%2!?B$& 本文归纳和约简了木质材料的.舒适性/
因素集!从全局角度%主客观相结合地提出一种木质
材料.舒适性/评价方法!为人们根据.舒适性/而合
理利用木质材料提供了依据&
参 考 文 献
龚6平!彭家惠2$%%A2墙体材料绿色度评价模型研究 2新型建筑
材料! &#"B$ ’ $# @7&5
李6昕!康健楠!洪文学!等5$%%!5基于图表达原理的室内舒适度
评价方法研究及其应用5传感技术学报! &B"!$ ’ &%B? @&%B"5
孙启祥5$%%&5从生命周期角度评估木材的环境友好性5安徽农业
大学学报! $#"$$ ’ &"% @&"?5
于海鹏!陈文帅5$%%B5木质建筑材料的层次分析模型构建与优选
综合评价5建筑材料学报!&$"$$ ’ #& @#"5
于海鹏!陈文帅5$%%B5应用 -eZ评价建筑装饰材料的微环境学特
性5建筑材料学报!&$"?$ ’ ?"7 @?"#5
于海鹏!刘一星!张显权5$%%75木质环境的科学评价5华中农业大
学学报!$$"?$ ’ !BB @?%!5
赵6平!同继锋!马眷荣5$%%"5我国绿色建材产品的评价指标体系
和评价方法5建筑科学! $7"!$ ’ &B @$75
周6勃!费朝阳!兰信颖!等5$%%A5基于粗糙集理论的室内环境模
糊评价方法5暖通空调!7A"!$ ’ $& @$!5
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