王 爽,朱欣蕊
(吉林建筑科技學(xué)院 管理工程學(xué)院,吉林 長春 130011)
由于經(jīng)濟過于快速的發(fā)展,給人類帶來了許多負面的影響,建筑業(yè)在整個建造過程中,對環(huán)境的污染較大,并且一直存在使用資源的高能耗現(xiàn)象,因此,降低建筑領(lǐng)域環(huán)境污染和能源消耗具有重要現(xiàn)實意義。為確保實現(xiàn)城市建設(shè)節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展,大力推廣裝配式建筑是一種有效的手段和途徑。
鑒于裝配式建筑綠色性研究的重要地位,世界各國學(xué)者相繼提出了有關(guān)裝配式建筑綠色性的研究方法,為研究建筑綠色性提供科學(xué)的理論方法和依據(jù)。美國學(xué)者[1]提出裝配式建筑綠色度研究的評價方法,但是在實際項目的運用中只能針對特定項目進行運用;德國學(xué)者建立了裝配式建筑綠色性評價指標(biāo)體系,該評價指標(biāo)具有一定適用性;日本學(xué)者推出裝配式建筑綠色度評價模型,該模型的建立對裝配式建筑的研究具有一定的意義。魏明海[2]等指出采用層次分析法對裝配式建筑綠色度進行評價,通過實際的工程項目進行分析,得到較為科學(xué)的評價結(jié)果;龍珊等[3]指出運用云評價模型對裝配式建筑綠色度進行評價,該模型的建立克服評價的隨機性。
上述各國學(xué)者針對裝配式建筑綠色性評價研究已經(jīng)取得了一定成果,同時在實際的工程項目中也得到應(yīng)用和有效推廣。但對于裝配式建筑綠色性評價指標(biāo)體系的構(gòu)建研究還相對比較少,對于指標(biāo)的確定和選取還有很多未知因素?;诖?,本文以裝配式建筑綠色性評價為指導(dǎo)思想,從保護環(huán)境和降低能源消耗角度,制定科學(xué)、合理和適用性強的評價指標(biāo)體系[4]。
目前,裝配式建筑的優(yōu)勢越來越顯著,國內(nèi)外優(yōu)秀的學(xué)者對其進行大量的研究,取得一定可借鑒的成果,并在實際的工程項目中得到推廣和應(yīng)用。基于此,本文在借鑒已有研究學(xué)術(shù)成果的前提下,以系統(tǒng)理論思想作為指導(dǎo),通過采取科學(xué)的研究方法,運用專家分析法和德爾菲分析法,基于整個工程項目的全壽命周期,將評價指標(biāo)分為較為全面的決策、生產(chǎn)、施工、運維與報廢回收5個方面[5-7]。
1)決策階段。主要考慮裝配式節(jié)地因素(土地資源利用率、城市密度、土地置換)、裝配式技術(shù)因素(裝配式技術(shù)方法匹配程度、綠色規(guī)范普及率)、文化因素(與當(dāng)?shù)亟ㄖf(xié)調(diào)性、公共施工齊全)。
2)生產(chǎn)階段。裝配式節(jié)材因素(預(yù)制構(gòu)件垃圾回收利用、預(yù)制構(gòu)件節(jié)材優(yōu)化、預(yù)制構(gòu)件垃圾減量化、可循環(huán)材料、材料損耗率)、裝配式節(jié)能因素(節(jié)能裝配式施工技術(shù)、屋面墻門窗節(jié)能、再生循環(huán)資源利用率)、環(huán)境保護因素(揚塵、碳排放)。
3)施工階段。裝配式節(jié)水因素(廢水再利用、水的有效利用率、水的泄漏)、室外環(huán)境因素(綠化程度、噪聲影響程度)、施工文明程度(施工方法科學(xué)性、噪聲污染、廢棄物管理)。
4)運維階段。運營管理(綠化養(yǎng)護、能源數(shù)據(jù)監(jiān)控、預(yù)制構(gòu)配件堆放)、室內(nèi)環(huán)境(溫度適應(yīng)性、日照時間)、評價管理(用戶滿意度、各參與方自我評價)。
5)報廢與回收階段。使用壽命因素(利用率、壽命)、回收難易因素(難易程度、廢棄物的利用率)。具體評價指標(biāo)如表1所示。
在已構(gòu)建評價指標(biāo)基礎(chǔ)上確定權(quán)重,為進一步保證方法的正確性,本文采取AHP和熵權(quán)法相結(jié)合確定其指標(biāo),可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢,所確定的權(quán)重具有科學(xué)性[8]。
AHP的優(yōu)勢在于它不僅僅是一種由相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的權(quán)威專家進行商討的定性分析方法,還應(yīng)用定量分析法進行分析,然后通過得出的結(jié)論來確定各指標(biāo)的重要程度,并對其重要程度進行依次排序,得到最重要的評價指標(biāo),通過建立判斷矩陣將各個評價指標(biāo)之間的關(guān)系進行研究,以一定的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)則,對權(quán)重進行科學(xué)計算,最終得到指標(biāo)的權(quán)重[9-12]。
表1 評價指標(biāo)體系及權(quán)重
熵權(quán)法是依托各個評價指標(biāo)的實際數(shù)值,建立與其相對應(yīng)的信息庫,最終確定指標(biāo)的重要程度。
AHP-熵權(quán)法確定的權(quán)重,就是最終的綜合權(quán)重。兩者相結(jié)合的方法可以避免選取單一評價方法所帶來的弊端,更好地確定指標(biāo)權(quán)重。
1)構(gòu)建評價集。 將構(gòu)建的評價集化為4個等級:F=(F1,F(xiàn)2,F(xiàn)3,F(xiàn)4,)=(優(yōu),良,合格,不合格)=(100,80,60,40)。
評價元素集M=(m1,m2,…,mi),即有i個評價指標(biāo)。
2)一級模糊綜合評判。裝配式建筑綠色性評價準(zhǔn)則層的各個影響因素的確定由評價層因素決定,要想確定準(zhǔn)則層就要先從評價層著手,即要逐個對被評價對象從每個評價指標(biāo)mk(k=1,2,…,i)上進行量化,可得到評價矩陣R。評價矩陣為
然后對裝配式建筑綠色性評價層各因素Mij的評價矩陣Ri作一級模糊矩陣運算[13-14],評價集F的隸屬度向量Bi,用模糊權(quán)向量Ai將不同的行進行綜合,即模糊綜合評價結(jié)果向量
Bi=Ai·Ri=(bi1,bi2,…,bi7),i=1,2,…,n.
3)二級模糊綜合評判。再對R進行二級模糊矩陣運算,即可得到目標(biāo)層對于評價集F的隸屬度向量B,用模糊權(quán)向量A將不同的行進行綜合,得到模糊綜合評價向量B。
(b1,b2,…,bn).
B′表示裝配式建筑綠色性評判對象按目標(biāo)層中所有影響因素評價時,對其評價集中第j個元素的隸屬度。
某裝配式建筑項目該建筑面積0.014 km2,結(jié)構(gòu)形式是裝配式剪力墻,建筑容積率是2.8?,F(xiàn)在對該項目進行綠色性評價[15]。
首先邀請相關(guān)領(lǐng)域?qū)<?0人,確定裝配式建筑綠色性各指標(biāo)因素的重要性,對各權(quán)重進行計算,得到主觀權(quán)重;其次根據(jù)熵權(quán)法,由裝配式建筑綠色性評價指標(biāo)對應(yīng)的實際值,確定客觀權(quán)重;最后主客觀權(quán)重線性相加,得到最終權(quán)重。最終確定權(quán)重如表2所示。
表2 評價指標(biāo)權(quán)重
1)對項目進行一級綜合評判得到A1綜合評判結(jié)果為(0.34,0.33,0.22,0.11),A2綜合評判結(jié)果為(0.26,0.28,0.31,0.15),A3綜合評判結(jié)果為(0.37,0.25,0.28,0.10),A4綜合評判結(jié)果為(0.21,0.25,0.34,0.20),A5綜合評判結(jié)果為(0.37,0.29,0.17,0.17)。
2)對項目進行二級綜合評判得到結(jié)果為(0.30,0.32,0.20,0.18)。
3)計算評價結(jié)果。評語集為(優(yōu),良,合格,不合格),分別賦值為(100,80,60,40),可得到綜合評價值為74.8。該裝配式項目綠色度較好。
裝配式建筑在制作及施工過程中,具有對環(huán)境污染小的優(yōu)點,同時又充分利用建筑材料的特點,本文從項目的決策階段開始一直到項目運維階段,最后到項目的報廢階段,全面系統(tǒng)考慮其全過程,構(gòu)建了完整的評價指標(biāo)體系。結(jié)合實際的裝配式建筑項目,分析論證該方法的可行性。