周銳 李旭
(成都工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,四川 成都 610000)
裝配式房屋建筑主要指的是在工廠通過預(yù)制化的加工方式生產(chǎn)構(gòu)成零件,然后通過機械進行吊裝的方式,把不同的零件連接成為一個整體。最近幾年我國大力倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè),再加上施工人員短缺,傳統(tǒng)的建筑施工方法已無法滿足當(dāng)前發(fā)展的需求,整個行業(yè)的施工方式開始進入轉(zhuǎn)型期。我國剛剛推行現(xiàn)代意義上的裝配式建筑施工方式,建筑施工的管理人員對施工過程中所存在的質(zhì)量風(fēng)險問題認識得不夠全面,管理經(jīng)驗不足[1]。因此,從我國當(dāng)前的施工方法出發(fā),研究出更加適合當(dāng)前裝配式房屋建筑施工質(zhì)量風(fēng)險評價方法,不僅能減少出現(xiàn)風(fēng)險的概率,還能解決當(dāng)前施工資源消耗過高問題。
建立風(fēng)險評估指標(biāo)體系,最重要的就是根據(jù)裝配式房屋建筑施工的特點,確定裝配式房屋建筑施工中易造成質(zhì)量風(fēng)險的因素。影響施工質(zhì)量的因素比較多,風(fēng)險評估指標(biāo)體系存在一定程度上的差異,但大多數(shù)的區(qū)分方式都是按照工作先后的順序進行確定的。按照施工過程具體分為四個階段:組件供給階段、前期準(zhǔn)備階段、施工管理階段以及質(zhì)量檢測階段,可以以這四個階段為基礎(chǔ)來建立風(fēng)險評估指標(biāo)體系[2]。具體指標(biāo)體系見表1。
表1 裝配式房屋建筑施工質(zhì)量風(fēng)險評估指標(biāo)體系
1.2.1 確定風(fēng)險評估指標(biāo)權(quán)重
根據(jù)建立的風(fēng)險評估指標(biāo)體系,最主要的部分就是確定風(fēng)險評估指標(biāo)的重要性。把評估指標(biāo)的集合假設(shè)為{Y'1,Y'2,...,Y'n},首先就是讓專業(yè)人員選擇出主觀印象中最重要的指標(biāo)為Y'1,再選擇出第二重要的指標(biāo)為Y'2,直到最后選擇出最不重要的指標(biāo)Y'n,從而可以得到關(guān)于指標(biāo)之間有關(guān)重要性的排列順序。確定指標(biāo)之間重要性的排序之后,請專業(yè)人員對重要性進行評價打分,tn代表重要性的比例,可得公式(1)。
其中:En表示第n個評價指標(biāo)的權(quán)重[3],各個指標(biāo)之間相對重要程度的賦值見表2所示。
表2 指標(biāo)之間相對重要程度賦值參考
根據(jù)上面所述,需要首先計算出第一級別指標(biāo)體系的權(quán)重,再計算第二級別指標(biāo)體系的權(quán)重。以第f個指標(biāo)體系的權(quán)重計算為例,根據(jù)tn中的賦值,可以知道第f個指標(biāo)體系相對的權(quán)重為Ef,如式(2)所示。
這樣計算出某一個指標(biāo)的權(quán)重之后,根據(jù)式(3)計算出相同指標(biāo)的集合內(nèi)所有其他評估指標(biāo)的權(quán)重。
據(jù)此可測算出不同級別評估指標(biāo)體系的權(quán)重,最后判斷最終的決策結(jié)果。如果第v位專業(yè)人員的權(quán)重系數(shù)為Kv時,則第v位專業(yè)人員在最后決策下的第m個評價指標(biāo)的權(quán)重就為Evm。而如果專業(yè)人員中總共y人進行了決策評價打分時,則第m個評價指標(biāo)的決策權(quán)重為式中(4)所示。
這樣就可以通過評估指標(biāo)之間兩兩比較的方法,并根據(jù)比較結(jié)果形成評價指標(biāo)的矩陣,得到相對應(yīng)的風(fēng)險評價指標(biāo)權(quán)重[4]。
1.2.2 利用物元分析進行最終評價
通過物元分析法可以最終確定經(jīng)典域、節(jié)點域以及待評價物元的矩陣,如式(5)所示。
其中:Sab是第b個評價等級(b=1,2,…,f),Dac是指標(biāo)Sab的第c個描述特征(c=1,2,…,n),F(xiàn)abc是Sab關(guān)于Dac的取值范圍,(xabc,yabc)就是評估指標(biāo)中的經(jīng)典域,如式(6)。
其中:S代表即將評價指標(biāo)的級別,F(xiàn)ec為S,Dc中各個級別關(guān)于取值范圍的集合,(xec,yec)就是評估指標(biāo)中的節(jié)點域,如式(7)。
其中:Td代表待評價的物元,Sd代表風(fēng)險評估的指標(biāo),F(xiàn)c則為Sd關(guān)于Dc的特征值實際檢測的數(shù)據(jù)。第c個特征的第b級關(guān)聯(lián)度的函數(shù)Lb(Fc)可定義為式(8)。
其中:
其中:η(Fc,Fabc)表示Fc與經(jīng)典域(xabc,yabc)之間的距離;η(Fc,Fec)則表示Fc與節(jié)點域(xec,yec)之間的距離。由此可以建立裝配式房屋建筑施工的待評價對象S關(guān)于等級b的關(guān)聯(lián)度,見式(10)。
其中:EDc為指標(biāo)Dc關(guān)于權(quán)重的分配系數(shù);Lb(S)為第c項中第b級的特征關(guān)聯(lián)量。如果按照最大隸屬度的原則,可得到Lba=max{Lb(S)}(b=1,2,…,n),則能夠比較確切地認識到預(yù)制或裝配式房建施工中的質(zhì)量風(fēng)險等級為bc級別。關(guān)聯(lián)函數(shù)Lba的數(shù)值反映出需要評價的對象是否符合標(biāo)準(zhǔn)以及符合標(biāo)準(zhǔn)的程度。0≤Lba≤1,代表需要評價的對象符合標(biāo)準(zhǔn);-1≤Lba≤0,則代表需要評價的對象不符合標(biāo)準(zhǔn),但具有一定可以轉(zhuǎn)化的條件;Lba<-1,表示評價對象完全不符合標(biāo)準(zhǔn),并且無法進行轉(zhuǎn)換。由此可以得出計算風(fēng)險評估等級的特征值b?,見式(11)。
其中:b?代表被評價的對象偏向哪一種級別的程度[5]。按照上述構(gòu)建的質(zhì)量風(fēng)險評估模型,可以實現(xiàn)對裝配式房屋建筑施工質(zhì)量進行風(fēng)險評價。
為檢驗所提方法對裝配式房建施工質(zhì)量風(fēng)險的評估效果,選取某裝配式施工建筑住宅小區(qū)的某一幢住宅樓進行測試。該住宅樓的整體高層約為11層,而整體建筑標(biāo)高則為34.8m,總面積約為8434.86 m2。因此必須事先設(shè)定好風(fēng)險評價指標(biāo)體系的權(quán)重,對風(fēng)險評估指標(biāo)的重要程度進行排序與評分,并確定評價指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。明確了不同風(fēng)險因素的評估標(biāo)準(zhǔn)后,再把風(fēng)險程度細分成四個級別,從Ⅰ級~Ⅳ級依次為從較低風(fēng)險到高風(fēng)險。運用物元分析法確定風(fēng)險評估級別的區(qū)經(jīng)典域依次是:[1,2],[2,5],[5,9],[9,10],最后利用評估權(quán)重來確定最終評估物元。
試驗具體檢測數(shù)據(jù)以及所得到結(jié)果如表3所示。
表3 各級評估指標(biāo)權(quán)重及最終評價物元
根據(jù)各項指標(biāo)可以計算出各項指標(biāo)的等級關(guān)聯(lián)函數(shù)Lb(Fc),得到的數(shù)值通過公式(10)計算出各等級之間的關(guān)聯(lián)度,最后得出風(fēng)險評估等級的特征值b?,具體結(jié)果見表4。
表4 指標(biāo)等級的關(guān)聯(lián)度及特征值
根據(jù)以上分析可以得出,對于整個裝配式結(jié)構(gòu)住宅小區(qū)項目的一般風(fēng)險級別總體為Ⅲ級,即為一般風(fēng)險,從而得到該項目的總體特征值b?=2.1516,其質(zhì)量的一般風(fēng)險級別即為Ⅲ級[6]。
了解實際應(yīng)用效果后,還需要明確此方法在實際質(zhì)量風(fēng)險評價中的準(zhǔn)確程度。具體結(jié)果見圖1所示。
圖1 質(zhì)量風(fēng)險評價準(zhǔn)確度示意圖
如圖1可知,傳統(tǒng)方法在各個風(fēng)險等級中,準(zhǔn)確度只維持在30%~50%之間,而改進之后的方法準(zhǔn)確度可以達到60%以上,甚至在Ⅲ級的時候準(zhǔn)確度達到了90%。綜上所述,裝配式房屋建筑施工質(zhì)量風(fēng)險評價方法不僅有著更高的準(zhǔn)確度,而且還可以針對工程質(zhì)量風(fēng)險相對脆弱的環(huán)節(jié),加以更好地把控,比如將影響項目權(quán)重的系數(shù)比較高以及可能對工程質(zhì)量影響比較大的指標(biāo)作為重點要求調(diào)整的范圍,從而有效減少因項目質(zhì)量而產(chǎn)生的經(jīng)營風(fēng)險。
綜上所述,裝配式房屋建筑施工過程存在風(fēng)險隱患,需要一種裝配式房屋建筑施工質(zhì)量風(fēng)險評價方法。搭建風(fēng)險評估指標(biāo)體系確定質(zhì)量風(fēng)險因素,計算確定評估指標(biāo)權(quán)重,通過物元分析構(gòu)建風(fēng)險評估模型,以此實現(xiàn)裝配式房屋建筑施工質(zhì)量風(fēng)險評價。結(jié)果表明:案例工程風(fēng)險評估的綜合特征值為2.1516,其施工質(zhì)量為一般風(fēng)險Ⅲ級別,檢測的準(zhǔn)確度可以達到90%。該評價體系提高了裝配式房屋建筑在施工質(zhì)量風(fēng)險評價方面的效率,以及對風(fēng)險等級進行更加合理地劃分,使整個房屋建筑在施工方面變得更加地簡潔和清晰。但只通過建立風(fēng)險評估模型所得到的數(shù)據(jù)明顯不夠準(zhǔn)確,今后可以在模型中構(gòu)建其他模塊來使整個施工的風(fēng)險評價更加完善及準(zhǔn)確。