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（中建三局基礎設施建設投資有限公司，武漢 430073）

隨著國家對環(huán)保要求不斷提高，“四節(jié)一環(huán)?！本G色施工理念受到越來越多重視。住房城鄉(xiāng)建設部印發(fā)的《建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展“十三五”規(guī)劃的通知》明確提出2020 年新建綠色建筑占比超50%，綠色建材應用比重超過40%，全國城鎮(zhèn)既有居住建筑中節(jié)能建筑所占比例超過60%［1］。國內(nèi)學術(shù)界從不同領域、運用不同方法對綠色施工進行評價與分析。王欣怡等［2］運用BIM 技術(shù)與綠色建筑分析軟件相結(jié)合對某教學樓進行綠色分析及評價。張麗君［3］在結(jié)合“壓力-狀態(tài)-響應”模型及模糊物元理論建立了一套適用于鐵路工程領域的評價模型。為優(yōu)選西北寒旱環(huán)境下鐵路路基綠色施工方案，萬炳彤等［4］運用TOPSIS 模型構(gòu)建了適應于西北寒旱地區(qū)鐵路路基綠色施工評價模型?；谥袊鴩?，閆志剛等［5］結(jié)合全壽命周期評價理論及突變級數(shù)法討論了綠色施工評價標準體系和方法。基于PSR 模型和目標分解方法，李邦武等［6］結(jié)合海南省旅游城市特點提出了綠色公路施工階段評價指標體系構(gòu)建方法，確定了指標權(quán)重的序關系分析法并提出了如何評價分值。姚立根［7］運用改進屬性識別模型創(chuàng)建了建筑工程綠色施工評價方法。

以上研究大多針對公路、建筑領域，而在市政領域研究較少。從研究方法來看，大多屬于采用不同的數(shù)學模型構(gòu)建綠色施工評價體系，對綠色施工經(jīng)濟效益相關方面鮮有報道。相比房屋建筑工程，市政工程施工區(qū)域往往呈現(xiàn)縱向帶形分布，里程長、工種多、跨越不同的自然地理區(qū)域，未知因素較多，其綠色施工要求勢必區(qū)別于房建工程，構(gòu)建適應于市政工程綠色施工評價體系或準則十分有必要，同時對其進行經(jīng)濟效益分析有助于復雜施工條件下綠色施工成本的動態(tài)管控。本文在綠色施工規(guī)范“四節(jié)一環(huán)?！钡脑u價體系基礎上構(gòu)建適合市政工程綠色施工評價體系，將層次分析法與熵權(quán)法相結(jié)合綜合確定評價指標權(quán)重，并借鑒安全經(jīng)濟學原理對綠色施工進行經(jīng)濟效益分析，基于最低合理可行準則，以“評價得分”為縱坐標，“資金投入成本”為橫坐標，嘗試構(gòu)建市政工程綠色施工可接受準則，為市政工程綠色施工效益最大化及評價提供思路。

1 評價體系的建立

隨著建筑業(yè)不斷發(fā)展與進步，傳統(tǒng)勞動密集型生產(chǎn)方式逐漸被摒棄，建筑業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展是未來的必然趨勢。早在2011 年住房和城鄉(xiāng)住建部就開啟了“全國綠色建筑創(chuàng)新獎申報工作”，在綠色施工評價體系中增加“創(chuàng)新與提高”指標十分有必要。在2018 年住房和城鄉(xiāng)建設部提出的《建筑工程綠色施工評價標準（征求意見稿）》中將“人力資源節(jié)約與保護”增加為獨立評價指標，形成“五節(jié)一環(huán)?！?，在本次評價體系中亦增加該指標以體現(xiàn)中國“以人為本”的核心科學發(fā)展觀。提出的評價體系共分3 個階段，每個階段均包括8 個二級指標，31 個三級指標，具體如圖1 所示。

圖1 市政工程綠色施工評價體系

2 權(quán)重的確定

權(quán)重的計算方法有多種，現(xiàn)將層次分析法與熵權(quán)法相結(jié)合進行綜合賦權(quán)，結(jié)合主觀與客觀以提高權(quán)重結(jié)果的準確性［8］。熵權(quán)組合確定權(quán)重的計算流程按以下步驟：①層次分析法計算權(quán)重；②熵權(quán)法計算熵權(quán)；③根據(jù)向量距離最短求出分配系數(shù)；④求出組合權(quán)值。

層次分析法與熵權(quán)法計算流程可參照文獻［9］，這里主要說明二者綜合確權(quán)方法。假設層次分析法的計算權(quán)重結(jié)果為，由熵權(quán)法的計算權(quán)重結(jié)果為，使用公式進行組合計算，其中α、β表示權(quán)重的分配系數(shù)，且二者符合α+β=1。α和β的確切值通過構(gòu)造距離函數(shù)方程的方法獲得，這樣可以使之間的差異與α和β之間的差異盡量保持一致。根據(jù)向量距離算法，可得w′和w′′的距離函數(shù)為

分配系數(shù)之間的差異用α、β表示為

構(gòu)造方程組并求得系數(shù)為

3 綠色施工風險可接受準則

3.1 評價得分

設C、D級各指標權(quán)重為wc、wd，D級各指標得分為Gd，則第i個C級指標及權(quán)重分別為

B級指標表示工程施工的不同階段，2010 年規(guī)范中建筑工程3 個階段權(quán)重分別為0.5、0.3 和0.2［10］，市政工程異于建筑工程，往往呈現(xiàn)縱向線性發(fā)展，同時在施工過程中由于施工線路長，劃分的不同工區(qū)、工作面之間可平行作業(yè)，不同施工階段在單位工程中往往并存，為了契合實際，這里不同階段權(quán)重取值均為1/3，即

根據(jù)式（1）～式（5），可以得出市政工程綜合得分為

3.2 綠色施工經(jīng)濟效益分析

風險可接受準則（risk acceptance criteria）指工程項目在某段時間內(nèi)或系統(tǒng)的某一行為階段內(nèi)可接受或可管理的風險等級水平，反映了工程、人員及社會第三方等主體對風險的接受程度［11］。圖2 中將風險分為3 個區(qū)域，不同區(qū)域?qū)煌目刂拼胧?，風險處置的態(tài)度也有顯著差異［12］。借鑒風險可接受準則結(jié)合2010 版規(guī)范評價得分將得分80≤G≤100劃分為可接受區(qū)，60≤G＜80 劃分為ALARP 范圍，0≤G＜60 劃分為“不可接受”，如表1 和圖2 所示。

圖2 ALARP 準則

表1 等級評價

根據(jù)成本-效益分析［13］，構(gòu)成綠色施工的總體經(jīng)濟功能可用綠色施工功能函數(shù)F(S)表示為

式中：S為綠色施工效果；E（S）為綠色施工效益函數(shù)；L（S）為損失函數(shù)；I（S）為增值函數(shù)；C（S）為成本函數(shù)，它們之間的函數(shù)關系如圖3 所示。由圖可看出，在S0點處有效益最大值Emax，此時S0點對應效益函數(shù)導數(shù)為0，即

圖3 經(jīng)濟效益分析

根據(jù)“最大效益原理”，可將綠色施工效果取值劃分為以下3 個范圍：

1）費用C∈(0，C1)階段，該階段對應S∈(0，S1)，,此階段投入的費用較少但綜合效益差，邊際效益大于零，邊際產(chǎn)出是遞增的，投入費用改善施工技術(shù)、更新機械或材料等措施將增加綠色施工的效益。將a點所對應的費用水平Cmin設為投入資本下限，即風險水平高于R上限，將是不能被接受的。

2）費用C∈(C1，C2)階段，該階段對應S∈(S1，S2)，S0點附近有較好的綠色施工綜合效益，最佳投入費用C0可根據(jù)運籌學目標規(guī)劃求解。

3）費用C∈(C2，∝) 階段，該階段對應，數(shù)值越來越小且邊際效應趨向于零，邊際產(chǎn)出遞減。投入大量的成本，綠色施工效果越來越不明顯，需要進行綠色施工措施投資的成本-效益分析，以保持綠色施工效果E1的下限。若想繼續(xù)大幅增加綠色施工效益，則只能對本生產(chǎn)系統(tǒng)進行技術(shù)或管理上的升級，到了一定程度，技術(shù)或管理又相對滯后，此時若想再次大幅增加綠色施工效益，則需第二次“技術(shù)管理”刺激，“激活”效益，如此循環(huán)。

4 ALARP 準則的制定

綠色施工最終效果可從最終專家評價得分體現(xiàn)，但投入到綠色施工中的成本或費用也是另一個值得考慮的關鍵指標，只有在合理的費用區(qū)間內(nèi)達到可以讓人接受的程度才能體現(xiàn)真正的“綠色”。參考安全風險級別判斷公式R=P×C［14］，將綠色施工綜合得分和投入成本作為兩個判別因素構(gòu)建綠色施工ALAPR 準則二維矩陣，見表2。同時以綜合得分為縱坐標，以投入成本為橫坐標得到圖4 綠色施工可接受準則函數(shù)關系。綜合得分以60 分和80 分為閾值，投入成本根據(jù)3.2 節(jié)分析中C1、C2為閾值。在實際綠色施工中必然會投入一定的資金，確保工程達到最基本的“綠色”，滿足規(guī)范等要求，對應綠色施工功能函數(shù)F(S)為零的點，設為Cmin。綜合得分60 分以下均為不合格，不論投入多少資金均“不可接受”，若投入較少的費用達到了綠色施工的要求甚至有較好的綜合得分，這是“可接受”的；當投入成本費用在C1、C2之間，同時綜合得分也較高，效益較好，“可接受”，若綜合得分相對較低，則有提升“性價比”的空間，可進行效益分析求得最佳投入成本C0；當投入成本大于C2時，根據(jù)3.2 節(jié)分析，投入的成本對改善綠色施工的綜合效益效果不明顯，若此時綜合得分還相對“較低”，則“難以接受”，若得分較高，進行效益分析或“技術(shù)創(chuàng)新與提高”得到較為合理的投入費用，提高“性價比”，則“可接受”。根據(jù)以上分析得到ALARP區(qū)間范圍為C∈(C1，C2)和G∈(60，80)，不可接受區(qū)間為C∈(C2，Cmax) 和G∈(0，100)或C∈(Cmin，C2) 和G∈(0，60)；可接受區(qū)間為C∈(Cmin，C1)和G∈(60，100)或C∈(C1，C2)和G∈（80，100），如表2 和圖4 所示。

圖4 市政工程綠色施工ALARP 準則

表2 綠色施工ALAPR 準則二維矩陣

5 結(jié)論和建議

在原綠色施工規(guī)范的“四節(jié)一環(huán)?！痹u價體系基礎上增加了“科技創(chuàng)新與提高”指標并將“人力資源節(jié)約與保護”單獨列項，構(gòu)建了市政工程綠色施工評價體系。提出將層次分析法與熵權(quán)法相結(jié)合綜合確定各指標權(quán)重，綜合了主觀意見與客觀實際提高了權(quán)重結(jié)果的準確性，借鑒安全經(jīng)濟學原理對綠色施工進行經(jīng)濟效益分析，分析了最佳投入資金成本區(qū)間范圍，基于最低合理可行（ALARP）準則，以“評價得分”為縱坐標，“資金投入成本”為橫坐標，將綠色施工劃分為“可接受”“ALARP”及“不可接受”3 個分布區(qū)間并給出各區(qū)間閾值，為綠色施工效益最大化及其評價提供思路。

本文僅提出市政工程綠色施工經(jīng)濟效益概念公式，未給定Cmin、C1、C2及C0等閾值精確值，需進一步深入探討綠色施工投資效益最優(yōu)化和模型的構(gòu)建；同時“綜合得分”與“投入成本費用”之間存在的具體函數(shù)關系也是值得深入的問題，它同樣體現(xiàn)了“投資”與“效益”的關系，這需要大數(shù)據(jù)的有力支撐。