韓 梅

(甘肅工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 甘肅 天水 741000)

由于傳統(tǒng)建筑在諸多方面表現(xiàn)出的弊端,如對(duì)資源的過(guò)度消耗、對(duì)環(huán)境的污染及破壞、對(duì)人工作業(yè)的過(guò)度依賴等突出問(wèn)題,已經(jīng)與國(guó)家提倡和大力發(fā)展的綠色、節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展的理念背道而馳。

我國(guó)在2016年出臺(tái)了《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)》,之后我國(guó)各地包括上海、廣州、成都等,都紛紛推出了多項(xiàng)有針對(duì)性的扶持政策。與此同時(shí),越來(lái)越多的裝配式建筑企業(yè)也逐漸涌現(xiàn),其目的就是為了大力支持和推進(jìn)我國(guó)裝配式建筑的發(fā)展。

相較于發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)的裝配式建筑起步相對(duì)比較晚,目前,對(duì)裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的研究比較少,裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法的應(yīng)用還很欠缺,而超高層建筑相較于一般的高層建筑,在設(shè)計(jì)、施工和管理中將面臨更大的風(fēng)險(xiǎn)和問(wèn)題,所以對(duì)超高層裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)進(jìn)行研究很有必要的。

1 裝配式建筑施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.1 影響超高層裝配式建筑施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)因素

裝配式建筑較傳統(tǒng)建筑而言,具有明顯的優(yōu)勢(shì),施工速度快,建筑質(zhì)量高,還節(jié)能環(huán)保,但是裝配式建筑不管是在施工管理上,還是在施工的工藝上,和傳統(tǒng)的施工建筑還是有著很大的不同,也因此會(huì)在實(shí)際的施工中出現(xiàn)更多的風(fēng)險(xiǎn)因素。

從大量的數(shù)據(jù)上分析,裝配式建筑主要存在技術(shù)、管理以及設(shè)備等方面的風(fēng)險(xiǎn)因素。其中技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)因素主要是因?yàn)樵谑┕ぶ?因?yàn)楦鞣N施工技術(shù)操作不合格或者是技術(shù)不成熟,導(dǎo)致安全風(fēng)險(xiǎn)大增,比較典型的就是在構(gòu)件脫模起吊的過(guò)程中以及起吊后安裝定位不精準(zhǔn)、構(gòu)件連接處處理問(wèn)題、隱蔽工程的檢測(cè)技術(shù)等;管理風(fēng)險(xiǎn)主要是因?yàn)楣芾韺記](méi)有正確認(rèn)識(shí)裝配式施工管理的重要性,同時(shí)對(duì)裝配施工的管理存在一定的認(rèn)識(shí)不足。

因此在實(shí)際的施工中,不能有效地落實(shí)施工管理規(guī)范,比較明顯的安全風(fēng)險(xiǎn)就是裝配式構(gòu)件在施工場(chǎng)內(nèi)裝卸、堆放、存儲(chǔ)、保護(hù)等,還有裝配式構(gòu)件質(zhì)量檢測(cè)問(wèn)題以及現(xiàn)場(chǎng)管理制度問(wèn)題等;設(shè)備和材料風(fēng)險(xiǎn)主要就是因?yàn)檠b配式構(gòu)件和機(jī)械設(shè)備存在的安全隱患,比如說(shuō)質(zhì)量問(wèn)題、構(gòu)件設(shè)計(jì)問(wèn)題、支撐問(wèn)題等;人為風(fēng)險(xiǎn)因素主要是指的是因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)的施工管理人員或者是操作人員失誤造成的風(fēng)險(xiǎn)。

這種風(fēng)險(xiǎn)是可以避免的,只要對(duì)管理人員和操作人員進(jìn)行培訓(xùn),就能夠有效地降低風(fēng)險(xiǎn)的出現(xiàn)。人為風(fēng)險(xiǎn)因素比較典型的4個(gè)方面主要是施工人員的技術(shù)、施工人員的安全意識(shí)、操作人員的施工思想及教育等。環(huán)境因素主要是因?yàn)槭┕がF(xiàn)場(chǎng)本身的地理環(huán)境或者是自然條件為施工帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)不僅包括施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部及周邊的環(huán)境,還包括市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境對(duì)施工的影響。

對(duì)現(xiàn)澆建筑與裝配式建筑施工安全對(duì)比分析,結(jié)果如表1所示。

表1 現(xiàn)澆建筑和裝配式建筑施工安全分析對(duì)比

1.2 裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型

裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型在建立的過(guò)程中,通常采用的是WBSS-RBS 矩陣分析法,這種方法不僅能夠?qū)γ恳粋€(gè)產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的分析,而且能夠兼顧施工項(xiàng)目的各個(gè)流程。然后在這個(gè)基礎(chǔ)上,引入G1法對(duì)權(quán)重的系數(shù)進(jìn)行確定,然后集成處理綜合風(fēng)險(xiǎn),統(tǒng)一定量評(píng)價(jià)和定性分析之間的關(guān)系。G1-WBS-RBS方法首先是建立WBS-RBS矩陣,識(shí)別出潛在的風(fēng)險(xiǎn),其次將識(shí)別出的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行衡量,最后綜合風(fēng)險(xiǎn)度整合結(jié)合G1方法,對(duì)所研究的裝配式建筑安全風(fēng)險(xiǎn)加以評(píng)估。

1.1.1 風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

通過(guò)WBS-RBS的方法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別,第一步就是要分解施工工作內(nèi)容,形成WPS結(jié)構(gòu)分解;第二步是根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)安全評(píng)價(jià)體系分解風(fēng)險(xiǎn);第三步是構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別耦合矩陣。

表2 裝配式建筑項(xiàng)目WBS-RBS耦合矩陣

1.1.2 風(fēng)險(xiǎn)衡量

建筑行業(yè)中各種風(fēng)險(xiǎn),雖然不能詳細(xì)描述,但可以具象化描述,也就是說(shuō)人生命財(cái)產(chǎn)有威脅或者是對(duì)工程的質(zhì)量和安全有影響的因素的概率。風(fēng)險(xiǎn)的特征非常明顯,那就是具有較強(qiáng)的危險(xiǎn)性和不確定性。在現(xiàn)階段,對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的定義都是以數(shù)據(jù)函數(shù)的方式進(jìn)行:

上述公式中D 表示的是風(fēng)險(xiǎn)值,c代表風(fēng)險(xiǎn)損失,p表示的是風(fēng)險(xiǎn)概率。采用公式(2)計(jì)算出WBSRBS耦合矩陣中各類作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)源的風(fēng)險(xiǎn)值,并且加以衡量。

1.1.3 基于G1法的綜合風(fēng)險(xiǎn)度集成

由于不同的施工項(xiàng)目,在實(shí)際的施工過(guò)程中,裝配式建筑工程存在著差異性,其風(fēng)險(xiǎn)的可能性,是針對(duì)不同階段、不同工作單元而言的,因此對(duì)工程項(xiàng)目的影響程度還是有著很大的不同。因此,可以引進(jìn)G1方法來(lái)討論裝配式建筑項(xiàng)目的不同階段和整體綜合風(fēng)險(xiǎn)。

2 超高層裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的區(qū)間數(shù)理論

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度的確定

對(duì)有差異性的超高層裝配式建筑項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)查研究及問(wèn)卷調(diào)查,得出如表3所示的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系。超高層裝配式建筑在其施工過(guò)程中,安全評(píng)價(jià)指標(biāo)一般都是定向指標(biāo),但是因?yàn)槌邔友b配式建筑模型的評(píng)價(jià)指標(biāo)有一個(gè)非常明顯的特點(diǎn),那就是多層級(jí)評(píng)價(jià)問(wèn)題的不確定性。因此,為了改善傳統(tǒng)裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)降價(jià)存在的主觀打分造成差異的問(wèn)題,筆者就采用的評(píng)價(jià)原則是九級(jí)標(biāo)度原則,先確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度,接著賦予其三元區(qū)間數(shù),對(duì)施工安全風(fēng)險(xiǎn)影響最大的隸屬度定位一級(jí),影響最小的定位九級(jí)。具體如下所示:

圖1 超高層裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2.2 序列熵的計(jì)算

在判斷矩陣中,利用所劃分的評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度并引用熵理論。基于混亂度和無(wú)序度為核心,在評(píng)價(jià)指數(shù)i統(tǒng)一的計(jì)算下,如果區(qū)間內(nèi)隸屬值差距越大,那其對(duì)應(yīng)的熵信息就越小;反之,如果隸屬值差距越小,其對(duì)應(yīng)的熵信息就越大。其對(duì)應(yīng)是熵值越小,那就代表著評(píng)價(jià)指數(shù)能夠給人們提供更多有效的的信息,能夠賦予的權(quán)重也就相對(duì)較大;如果對(duì)應(yīng)的熵值越大,就說(shuō)明評(píng)價(jià)指數(shù)不能給人們提供有效的信息,或者是說(shuō)提供的有效信息比較少,所能夠賦予的權(quán)重也就隨之減小。

首先,計(jì)算出每個(gè)區(qū)間各指標(biāo)中的三元區(qū)間數(shù)信息熵,定義評(píng)價(jià)模型有n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)象為m,我們對(duì)于指標(biāo)i來(lái)進(jìn)行熵定義,即:

上述計(jì)算式中,Ei就是評(píng)價(jià)指標(biāo)i的序列信息熵。

3 實(shí)例項(xiàng)目分析

3.1 工程簡(jiǎn)介

本文選取湖北省某住宅小區(qū)項(xiàng)目為樣本,該項(xiàng)目整體結(jié)構(gòu)為剪力墻結(jié)構(gòu),采用裝配式施工,南北外掛PCF,東西山墻預(yù)制剪力墻。整個(gè)項(xiàng)目建筑總面積大約6萬(wàn)m2,容積率為2.9。

3.2 基于WBS-RBS的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

根據(jù)WBS-RBS的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別對(duì)工程進(jìn)行識(shí)別,大致可以分為3個(gè)步驟:第一步是將工作流程進(jìn)行分解,即以WPS工作構(gòu)建方式為基礎(chǔ),進(jìn)行工作的分解,根據(jù)施工的流程和特點(diǎn),將整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)共分為5個(gè)部分,①預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn),標(biāo)記為W1;②是構(gòu)件的運(yùn)輸,標(biāo)記為W2;③構(gòu)件的儲(chǔ)存,標(biāo)記為W3;④構(gòu)件的組裝和安裝以及輔助組件,標(biāo)記為W4;⑤吊裝組件,標(biāo)記為W5;第一步工作分解完成之后,就可以進(jìn)行第二步,就是以RBS工作構(gòu)建方式為基礎(chǔ),再一次進(jìn)行分解。通常,RBS模型被分為3個(gè)層次:一個(gè)是目標(biāo)層,二是準(zhǔn)則層,三是方案層,3個(gè)層次共設(shè)計(jì)到12個(gè)風(fēng)險(xiǎn)子因素,風(fēng)險(xiǎn)因素在本次系統(tǒng)構(gòu)建中以Rj(j=1,…,12)表示。

最后,就是第三步構(gòu)建WBS-RBS風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別耦合矩陣。為了將項(xiàng)目各元素的風(fēng)險(xiǎn)清晰直觀地體現(xiàn)出來(lái),在矩形設(shè)置中,對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)較小的因素或存在感較低風(fēng)險(xiǎn)因素,可以用0表示,其他按順序來(lái)表示事件風(fēng)險(xiǎn)的大小。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著時(shí)代的發(fā)展,裝配式建筑已經(jīng)在現(xiàn)代建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。因此,必須要建立起完善的施工評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,確保裝配式建筑能夠進(jìn)行安全的施工,并在這個(gè)基礎(chǔ)上,合理對(duì)所確定的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估和衡量,為我國(guó)裝配式建筑的施工安全管理提供相應(yīng)的技術(shù)保障和決策依據(jù)。