陳彤瑞

(咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院,咸陽 712000)

高層建筑形式多樣、施工周期長、交叉作業(yè)多、施工程序復(fù)雜、涉及單位多,在施工過程中存在著一定的安全風(fēng)險(xiǎn),有必要對(duì)其進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,以降低風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生率。查閱相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),高層建筑施工的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要從安全投資、動(dòng)態(tài)預(yù)警、財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)及工期成本等角度進(jìn)行[1],研究方法包括定性評(píng)估、數(shù)學(xué)算法等,對(duì)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避具有一定的參考價(jià)值。高層建筑的施工安全風(fēng)險(xiǎn)呈動(dòng)態(tài)變化趨勢,需要不斷識(shí)別出新的風(fēng)險(xiǎn)并消除。本研究結(jié)合高層建筑的發(fā)展現(xiàn)狀,基于層次分析法,從人、材、環(huán)、管、技五方面對(duì)高層建筑施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估,并提出安全風(fēng)險(xiǎn)防范重點(diǎn),以更好地保障高層建筑的施工安全性[2]。

1 高層建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系的構(gòu)建

層次分析法是一種決策支持技術(shù)方法,可以將復(fù)雜的決策問題分解為基本的組成元素并分層,將多種決策方案進(jìn)行對(duì)比,并在定量或定性多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上選擇出最佳方案。由于采用的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)間可能相互沖突,最佳替代方案通常不是對(duì)每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方案都進(jìn)行優(yōu)化,而是在所有標(biāo)準(zhǔn)中選擇最佳折中的方案[3],且最優(yōu)解可能隨著決策者的變化而變化,如根據(jù)不同的要求,標(biāo)準(zhǔn)的相對(duì)重要性可能也會(huì)不同。如表1所示,通過深入研究高層建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)的影響因素,結(jié)合高層建筑的特點(diǎn)建立高層建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系。

表1 高層建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系Tab.1 Construction safety risk assessment index system of high-rise buildings

通過構(gòu)造成對(duì)比較的矩陣來分配相對(duì)權(quán)重,其中將屬于同一層級(jí)的所有元素(標(biāo)準(zhǔn)和子標(biāo)準(zhǔn))相對(duì)于上級(jí)元素成對(duì)進(jìn)行比較。層次分析法判斷矩陣的標(biāo)度含義分析如表2所示[4],其中單個(gè)比較的結(jié)果是aij優(yōu)勢系數(shù),它表示元素i相對(duì)元素j而言的重要性。

表2 層次分析法判斷矩陣的標(biāo)度含義Tab.2 Scale meaning of AHP judgment matrix

為了確定aij系數(shù)的值,可以使用九標(biāo)度法,將前9個(gè)整數(shù)與盡可能多的能夠表達(dá)比較可能結(jié)果的判斷相關(guān)聯(lián)。考慮到n個(gè)元素,對(duì)比的一般矩陣W是平方矩陣(n×n),如果矩陣W是一致的(滿足互易性及傳遞性的性質(zhì)),其已知元素aij等于權(quán)重ωi/ωj的比率,則

Wω=λmaxω

(1)

其中λmax是最大特征值,是唯一的非零特征值,等于矩陣的n階。W是相關(guān)的特征向量,對(duì)應(yīng)權(quán)重的向量,即搜索變量的向量。通常,aij存在不一致性的定性判斷,可以根據(jù)式(1)獲得權(quán)重的近似估計(jì)。專家分配給ωi/ωj比率的值的一致性取決于λmax和n之間的偏差,當(dāng)判斷一致時(shí),該偏差趨于零。一致性指數(shù)CI由式(2)給出。

CI=[1/(n-1)](λmax-n)

(2)

隨著不一致性的增加,CI值也會(huì)增加。將CI與隨機(jī)一致性指數(shù)進(jìn)行比較,5階判斷矩陣為1.12。一致性比例CR可以根據(jù)式(3)獲得。

CR=CI/RI

(3)

如表3所示,組裝決策矩陣的階數(shù)為5×5(具有5個(gè)備選方案和5個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)),在層次分析法的邏輯下,其元素是通過每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)C5(j=1,2,…,5)的備選方案A5(i=1,2,…,5)中的比較矩陣獲得的。

表3 一級(jí)指標(biāo)判斷矩陣Tab.3 First-level index judgment matrix

計(jì)算指標(biāo)綜合權(quán)重并對(duì)其進(jìn)行一致性檢驗(yàn)?？赏ㄟ^分層組合原理計(jì)算備選方案的總權(quán)重,即每個(gè)元素的局部權(quán)重乘以相應(yīng)的上層元素的局部權(quán)值,再將乘積相加。二級(jí)指標(biāo)對(duì)一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重向量為:

已知一級(jí)指標(biāo)對(duì)目標(biāo)層的權(quán)重W(1)及二級(jí)指標(biāo)對(duì)一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重W(2),則二級(jí)指標(biāo)對(duì)目標(biāo)層的綜合權(quán)重向量的計(jì)算公式為:

W=W(2)W(1)

(4)

由此可得綜合權(quán)重向量W=[0.01,0.05,0.02,0.02,0.01,0.01,0.02,0.06,0.17,0.10,0.01,0.02,0.04,0.23,0.03,0.12,0.08]T。同樣取CR=CI/RI,計(jì)算得出CR=0.028<0.1,說明二級(jí)指標(biāo)同樣具有滿意的一致性。

2 高層建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

通過專家評(píng)分法對(duì)高層建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。為了便于專家判斷和評(píng)分,制定了合理的評(píng)估準(zhǔn)則,使用了統(tǒng)一的判斷標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)調(diào)查階段15位專家的評(píng)分結(jié)果,最終的權(quán)重計(jì)算結(jié)果如表4所示。

表4 高層建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)因素綜合權(quán)重Tab.4 Comprehensive weight of construction safety risk factors of high-rise buildings

3 結(jié)論

運(yùn)用層次分析法對(duì)高層建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行分析,評(píng)估結(jié)果表明,一級(jí)指標(biāo)權(quán)重從大到小的排序依次為人為風(fēng)險(xiǎn)因素>環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素>材料及設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)因素>管理風(fēng)險(xiǎn)因素>技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)因素。盡管基于層次分析法的高層建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可以提高安全管理的效率,但對(duì)危險(xiǎn)源進(jìn)行識(shí)別和管理仍存在一定困難,有待進(jìn)一步研究討論。