对学生宿舍设计方案的评价2010高教社杯09.12.doc
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1、对学生宿舍设计方案的评价摘要为了综合评价学生宿舍的设计,本文考虑了宿舍楼的经济性、舒适性、安全性等相关指标。经济性主要和建设成本、运行成本、收费标准有关;舒适性主要和人均面积、使用方便、互不干扰、采光和通风有关;安全性主要和人员疏散和防盗有关。对于这些指标,我们一一进行量化,用具体的数学表达式衡量各个指标,最后采用层次分析法对综合性指标进行了判断,并得出最优的宿舍设计方案。在模型改进中,我们采用了等级赋分法使分析结果更加有说服力。关键词:层次分析法;等级赋分法;量化;综合性指标问题重述学生宿舍与学生的学习生活息息相关,对于学生宿舍的使用面积、布局和设施配置既要让学生舒适,也要方便管理,同时要考
2、虑建设成本与收费的平衡,所以学生宿舍的设计必须考虑经济性、舒适性、安全性等问题。就学生宿舍经济性、舒适性、安全性等问题,用数学建模的方法做出综合量化的评价和比较。模型假设假设所有同类建筑单位面积造价相同。问题分析 学生宿舍的综合性指标主要包括经济型、舒适性、安全性。经济性主要与建设成本、运行成本、收费标准有关;所以我们选取这三个主要指标作为计算指标,先计算出总成本,然后求出最低收费标准,用两者的比值来衡量四座宿舍楼的经济性。舒适性主要与人均面积、使用方便、互不干扰、采光通风面积有关;互不干扰可以用人均居住面积来衡量,即人均居住面积越大,其干扰程度就会越小,故这是一个可以与人均面积类似的指标,可
3、以忽略计算。舒适性的量化我们引用了国家定制的舒适住房标准(人均居住面积不少于),将其与人均居住面积统一起来来衡量舒适度指标。互不干扰可以用人均居住面积来衡量,即人均居住面积越大,其干扰程度就会越小,故这是一个可以与人均面积类似的指标,可以忽略计算。安全性主要与人员疏散、防盗、防坠、防火等有关。首先我们已知学生人数和每幢楼楼梯总的实际长度,人员疏散可以用人均占有楼梯宽度来衡量,人均楼梯宽度越大越容易疏散,防盗和宿舍人数有关,宿舍人数越多防盗性越强。最后根据问题的特性,即多准则决策问题,选择用层次分析法来定量分析、评价四座宿舍楼的综合指标,给出合理的结果。模型建立与求解1、模型一1.1 经济性经济
4、性是指用最少的成本获得最大建筑面积。我们以建设成本、运行成本、收费标准三个主要指标衡量经济性。我们设宿舍楼的造价为元/,物业费为每年元/,其使用年限为年,居住学生数为,大楼的建设面积为。则宿舍楼的建设成本为 运行成本为 总成本为 按成本收费,设每个学生应交的费用: 我们在研究了多层宿舍楼的造价、使用年限、物业费等相关资料后,得到:、,以及附件中四种设计方案的相关数据代入上式得到下表:Design1Design2Design3Design4建设成本79.0239.4200.6169.8运行成本52.6159.6133.7113.2总成本 131.6399.0334.3283.0学生数 18422
5、0228132成本收费标准143.1362.7293.3428.8我们定义:经济性=即 (单位:)Design1Design2Design3Design4经济性6.257.147.694.551.2、舒适性我们用人均居住面积、人均公共设施面积、人均阳台面积分别衡量人均面积、使用方便、采光和通风这三个指标。分别表示人均居住面积、人均公共设施面积、人均阳台面积和人均总面积。则:人均公共设施面积包括人均卫生间面积,人均盥洗室面积,人均自习室活动室面积。在对附件中给出的各宿舍楼的数据分析计算后可得: (单位:)Design1Design2Design3Design4人均居住面积3.196.254.48
6、7.38人均公共设施面积0.451.452.021.32人均阳台面积00.540.780人均总面积3.648.257.288.70国家定制的舒适住房标准为人均居住面积不少于,所以我们定义:舒适性=计算结果如下:Design1Design2Design3Design4舒适性0.461.030.911.091.3、安全性我们用人均占有楼道宽度、每个宿舍人数来分别衡量人员疏散和防盗这两个因素。由于每幢楼楼梯数量不同,且楼梯的实际宽度不同,根据附件设计方案中的数据将每个楼梯的实际宽度相加得。人均占有楼道宽度,越大越容易疏散。 Design1Design2Design3Design4学生人数184220
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- 学生宿舍 设计方案 评价 2010 高教 09.12