綠色高性能混凝土評價指標(biāo)研究

史 華

(商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 商丘 476100)

引言

隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，環(huán)境負(fù)荷也在逐漸加重.在此背景下，綠色高性能混凝土的應(yīng)用發(fā)展迅猛，其節(jié)約、高效、環(huán)境友好的特點(diǎn)大大降低了對環(huán)境的負(fù)荷，促進(jìn)了城市的可持續(xù)發(fā)展.為了更加合理、科學(xué)的指導(dǎo)綠色高性能混凝土的應(yīng)用，建立符合我國國情和城市發(fā)展的綠色高性能混凝土評價指標(biāo)就顯得尤為重要.科學(xué)合理的評價指標(biāo)，不僅能夠直接反映出綠色高性能混凝土的各項(xiàng)關(guān)鍵性能，更能引導(dǎo)綠色高性能混凝土的生產(chǎn)、使用和維護(hù).

1 評價指標(biāo)體系建立的原則

綠色高性能混凝土評價因其具有較強(qiáng)的專業(yè)性和實(shí)用性，所以在評價指標(biāo)體系建立方面要遵循科學(xué)、實(shí)用的原則.評價指標(biāo)體系的科學(xué)原則就是說在整體的評價指標(biāo)體系構(gòu)建時，要有充分的理論知識、專業(yè)知識，這樣才能使評價結(jié)果具備說服力.但由于綠色高性能混凝土的評價結(jié)果直接影響到混凝土的生產(chǎn)和使用，單純的理論支撐不足以對綠色高性能混凝土進(jìn)行全面的評價.因此在保證科學(xué)性的前提下還要注重其實(shí)用性和操作性，讓評價結(jié)果體現(xiàn)出實(shí)際價值.此外，評價指標(biāo)體系建立時還要注重國家政策和我國城市建設(shè)發(fā)展的基本現(xiàn)實(shí)情況，實(shí)事求是地進(jìn)行評價，為綠色高性能混凝土的發(fā)展提供正向激勵.

1.1 產(chǎn)業(yè)政策性原則

綠色高性能混凝土的評價標(biāo)準(zhǔn)必須符合我國的相關(guān)規(guī)定和產(chǎn)業(yè)政策，滿足我國對于混凝土的基本指標(biāo)要求，保證評價指標(biāo)體系的合法性.如組成混凝土各項(xiàng)原材料的放射性指標(biāo)必須滿足現(xiàn)行《建筑材料放射性核素限量》(GB6566-2010)，在驗(yàn)收時候混凝土的室內(nèi)空氣質(zhì)量還必須滿足現(xiàn)行《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》(GB50325-2010)的要求，這些都是保證評價指標(biāo)體系合法、合理運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)[1]10-28.

1.2 實(shí)事求是原則

綠色高性能混凝土評價指標(biāo)體系的建立還要遵循實(shí)事求是的原則，要考慮到我國的基本國情、城市化建設(shè)水平、建筑水平以及混凝土技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢等，使評價指標(biāo)體系的建立更有使用價值和現(xiàn)實(shí)意義.

1.3 概括性原則

評價指標(biāo)體系的概括性是指評價體系必須能夠整體反映出綠色高性能混凝土的特點(diǎn)，要兼具混凝土的特點(diǎn)和綠色環(huán)保的特點(diǎn)，從原材料、功能性、耐久性和環(huán)保性這4個角度對混凝土進(jìn)行綜合的評價.在評價方法的選擇上也要綜合主觀與客觀、定量和定性，盡可能的在理論支撐和實(shí)際應(yīng)用中尋求平衡點(diǎn).

1.4 靈活性原則

綠色高性能混凝土的評價要遵循混凝土發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢，考慮到我國的平均技術(shù)水平，但在整體框架的制定上不能太過死板，要充分考慮到混凝土技術(shù)的發(fā)展方向，不能太過精細(xì)和粗放.太過粗放會導(dǎo)致評價體系整體精確度下降，降低評價結(jié)果；太過精細(xì)又導(dǎo)致評價體系缺乏靈活性，無法針對技術(shù)的發(fā)展快速調(diào)整.因此，評價體系要具備靈活性和開放性，才能更好適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展.

1.5 層次性原則

層次性是指評價體系能夠有效的對混凝土的綠色程度進(jìn)行分類，這樣能夠更直觀的反映出混凝土的綠色度，以便進(jìn)行分類管理.

2 常用評價方法比較

評價方法是評價體系的重要組成部分，它直接決定了評價結(jié)果的準(zhǔn)確度和說服力.目前，對于綠色高性能混凝土的評價，國內(nèi)外諸多學(xué)者提出了很多研究方法，包括注重主觀評價的方法、注重客觀評價的方法、主觀客觀綜合評價的方法[2]7-10.從具體的應(yīng)用上來看，主觀客觀綜合評價的方法應(yīng)用較為廣泛.

2.1 加權(quán)平均法

加權(quán)平均法是指利用過去若干個按照時間順序排列起來的同一變量的觀測值并以時間順序數(shù)為權(quán)數(shù)，計算出觀測值的加權(quán)算術(shù)平均數(shù)，以這一數(shù)字作為預(yù)測未來期間該變量預(yù)測值的一種趨勢預(yù)測法.這種評價方法的好處是計算較為簡單，且應(yīng)用范圍十分廣泛，有諸多案例供評價人員借鑒.但缺點(diǎn)也尤為明顯，就是該方法對評價人員自身的數(shù)學(xué)素養(yǎng)要求較高，且評價結(jié)果容易受評價人員的主觀意識影響.

2.2 模糊綜合評價法

模糊綜合評價法是一種基于模糊數(shù)學(xué)的綜合評價方法.該綜合評價法根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論把定性評價轉(zhuǎn)化為定量評價，即用模糊數(shù)學(xué)對受到多種因素制約的事物或?qū)ο笞龀鲆粋€總體的評價.它具有結(jié)果清晰、系統(tǒng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，能較好地解決模糊的、難以量化的問題，適合各種非確定性問題的解決.在綠色高性能混凝土評價的應(yīng)用上能夠很好地描述復(fù)雜的指標(biāo)，把定量和定性分析結(jié)合起來，但同時這種方法也容易受到評價人員主觀意識影響.

2.3 理想評價法

理想評價法，就是找到各評價標(biāo)準(zhǔn)里邊的最優(yōu)解，然后將最優(yōu)解單列出來，構(gòu)建一個虛擬的評價對象，它在每個評價指標(biāo)里都是最好的.在指標(biāo)較多時有很大的優(yōu)勢，但其缺陷也十分明顯，即確定評價對象與理想解之間的關(guān)系具有較大的主觀因素.

2.4 主成分分析法

主成分分析也稱主分量分析，旨在利用降維的思想，把多指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個綜合指標(biāo)(即主成分)，其中每個主成分都能夠反映原始變量的大部分信息，且所含信息互不重復(fù).這種方法在引進(jìn)多方面變量的同時將復(fù)雜因素歸結(jié)為幾個主成分，使問題簡單化，同時得到更加科學(xué)有效的數(shù)據(jù)信息.這種評價方法的缺點(diǎn)是評價結(jié)果波動較大.

在評價方法的選擇方面，要針對綠色高性能混凝土的具體應(yīng)用情況和現(xiàn)場環(huán)境等諸多因素選取最為適合的.在評價方法確立后，就要選取相應(yīng)的評價指標(biāo)，評價指標(biāo)選取是這個評價指標(biāo)體系建立的核心環(huán)節(jié)，它直接關(guān)系綠色高性能混凝土在原材料、功能性、耐久性和環(huán)保性上的具體表現(xiàn)，也關(guān)系評價結(jié)果是否能夠?qū)υu價對象有全面綜合的概括.

3 評價指標(biāo)選取的原則

在綠色高性能混凝土評價指標(biāo)的選取上，首先要保證其具有混凝土的基本要求，同時要具有代表性，能夠體現(xiàn)出綠色混凝土區(qū)別于其他混凝土的優(yōu)勢.此外，評價指標(biāo)的維度、詳細(xì)程度要適中，如果指標(biāo)太多或者需求過高，則會一定程度上制約評價過程，而太少的話則無法體現(xiàn)出評價的價值.

3.1 代表性原則

代表性原則也可以稱作典型性原則，即應(yīng)當(dāng)選取對綠色高性能混凝土具有顯著影響的關(guān)鍵性指標(biāo)，一般來說，綠色高性能混凝土能用很多指標(biāo)來描述，但是有時指標(biāo)間會出現(xiàn)重復(fù)的情況，一個指標(biāo)與另外一個指標(biāo)的部分或者全部相似，這就給評價帶來了影響，一方面是增加了指標(biāo)收集的工作量；另一方面還會對評價結(jié)果產(chǎn)生一定影響.因此，在指標(biāo)體系的構(gòu)建時，要對每一項(xiàng)指標(biāo)都有充分的了解，能在諸多重復(fù)交叉的信息中運(yùn)用科學(xué)的方法剔除重復(fù)的部分，保留最具代表性和獨(dú)立性較強(qiáng)的指標(biāo)，以保證評價的科學(xué)有效.

3.2 全面性原則

在進(jìn)行綠色高性能混凝土的評價時，我們應(yīng)對其綠色性能、耐久度、抗腐蝕性、經(jīng)濟(jì)性等多個方面進(jìn)行評價，要求在進(jìn)行評價指標(biāo)的建立時要從多個維度綜合全面地對混凝土的優(yōu)劣程度進(jìn)行考慮.為了達(dá)到評價結(jié)果的科學(xué)、準(zhǔn)確，在進(jìn)行評價指標(biāo)選取的時候要對綠色混凝土的特征進(jìn)行全面性的概括，對評價的內(nèi)容進(jìn)行全覆蓋.如果指標(biāo)的選取沒有對綠色混凝土各方面進(jìn)行覆蓋，那評價的結(jié)果就會出現(xiàn)問題，無法得出綜合全面的指標(biāo)，影響評價的完整度.

3.3 適宜性原則

適宜性是指評價指標(biāo)的選取要適宜，在詳細(xì)程度方面符合評價的一般規(guī)律，指標(biāo)的個數(shù)不能為追求全面性選擇過多，也不能為了追求代表性選取過少.綠色混凝土的評價主要目標(biāo)是對其“綠色”程度，即節(jié)能環(huán)保方面進(jìn)行評價，指標(biāo)過多的話會把很多不相干的內(nèi)容納入到評價體系中來，導(dǎo)致評價結(jié)果重點(diǎn)不清晰，影響了評價的價值.而如果評價指標(biāo)過少的話，無法對綠色混凝土進(jìn)行綜合全面概括，使得評價結(jié)果的參考價值受損.

3.4 可行性原則

綠色高性能混凝土的評價結(jié)果直接反映了其綠色程度和工作性能，對其具體應(yīng)用有很重要的參考價值.因此在評價指標(biāo)的選擇方面必須要有可行性或者可操作性.從目前的綠色混凝土評價方法來看，主要有客觀型、主觀型、主觀客觀融合型.雖然評價的方法多種多樣，但他們都有一個共同的特點(diǎn)，就是基于一定的數(shù)據(jù)或者客觀事實(shí)進(jìn)行判斷，因此這就要求了指標(biāo)的可行性，這也是保證評價結(jié)果客觀、科學(xué)的基礎(chǔ).

3.5 層次性原則

評價指標(biāo)的選取要具有層次性，各層的指標(biāo)應(yīng)該簡明扼要、層次清晰，這有助于對綠色高性能混凝土進(jìn)行整體性的評價，豐富評價結(jié)果的適用性.

4 評價指標(biāo)的選取

根據(jù)目前我國綠色混凝土應(yīng)用的發(fā)展現(xiàn)狀以及現(xiàn)有的綠色混凝土評價體系，通常從原材料、功能性、耐久性、環(huán)保性這4個指標(biāo)對綠色高性能混凝土進(jìn)行綜合評價，這4個一級指標(biāo)代表了綠色高性能混凝土的特性，而在具體的應(yīng)用中，則要在這些一級指標(biāo)的基礎(chǔ)上依據(jù)現(xiàn)實(shí)情況進(jìn)一步細(xì)化[3]15-21.

原材料.綠色高性能混凝土主要在材料的生產(chǎn)和使用中節(jié)能環(huán)保，達(dá)到綠色效果，因此其原材料就直接決定了混凝土的綠色程度，而想要改善混凝土的綠色性能，首要工作就是對原材料嚴(yán)格把關(guān).因此，原材料的相關(guān)指標(biāo)是評價綠色高性能混凝土的重要基礎(chǔ)指標(biāo).

功能性.功能性就是為保證綠色高性能混凝土安全、高效、可靠而具備的性能.一般來說，綠色高性能混凝土的功能性可以概括為以下3方面：力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能.對于綠色高性能混凝土來說，最重要的是其力學(xué)性能，它是保障混凝土能夠進(jìn)行工作的基本性能，也是保證混凝土強(qiáng)度的基本性能.

耐久性.綠色高性能混凝土的功能性和耐久性是保證其綠色性的重要性能.良好的工作性能使混凝土的強(qiáng)度更強(qiáng)，功能更加多元.耐久性能夠提升建筑的耐久度，延長其使用壽命，從而減少其在后期維護(hù)和修繕過程中的資金投入，降低對環(huán)境的負(fù)荷.

環(huán)保性.綠色高性能的混凝土的環(huán)保性主要體現(xiàn)在能源節(jié)約、資源節(jié)約和生態(tài)保護(hù)這3個方面.如環(huán)境友好型的綠色高性能混凝土是指從混凝土的配制、使用到廢棄這一完整的流程中能夠降低對環(huán)境的負(fù)擔(dān).生物相容型的混凝土主要體現(xiàn)了混凝土與植物、動物等生物和諧共存的特性，它對調(diào)整生態(tài)環(huán)境、美化自然景觀和實(shí)現(xiàn)人類與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展有重要推動作用.

從以上4項(xiàng)一級指標(biāo)的說明看出，4項(xiàng)指標(biāo)對綠色混凝土的特點(diǎn)有著很強(qiáng)的概括性，但在實(shí)際應(yīng)用中，還要對其進(jìn)行細(xì)化，根據(jù)綠色高性能混凝土的一般應(yīng)用方式，可將以上4項(xiàng)指標(biāo)量化為以下12項(xiàng)指標(biāo)[4]57-59(見表1).

表1 綠色高性能混凝土的評價指標(biāo)

5 評價指標(biāo)體系的建立

評價指標(biāo)體系建立的第一步，就是要明確評價的目標(biāo)和在評價的過程中應(yīng)該完成什么任務(wù)，要根據(jù)綠色高性能混凝土的特點(diǎn)分析出具有概括性的一級指標(biāo)，再根據(jù)一級指標(biāo)的內(nèi)容總結(jié)出可量化的二級指標(biāo).在上文中已介紹到，評價指標(biāo)的選取應(yīng)遵循代表性、全面性、適宜性、可行性、層次性這5個原則，根據(jù)綠色混凝土的特點(diǎn)給出了4項(xiàng)一級評價指標(biāo)和12項(xiàng)量化二級量化指標(biāo)(見表1).一級指標(biāo)下的原材料、功能性、耐久性、環(huán)保性概括了綠色高性能混凝土的特點(diǎn)，同時，這些指標(biāo)具有一定的獨(dú)立性，互相之間的影響較少，但是又具備一定的關(guān)聯(lián)，結(jié)構(gòu)清晰、易于操作，這也使得可量化的12項(xiàng)二級指標(biāo)也具備了綠色高性能混凝土評價指標(biāo)選取的5項(xiàng)原則.

在確立評價指標(biāo)后，就要選取相應(yīng)的評價方法，應(yīng)選用定量分析和定性分析相結(jié)合的評價方法.單獨(dú)使用定量分析的方法，能夠更科學(xué)直觀地表現(xiàn)出評價的結(jié)果，但是綠色高性能混凝土的評價具有很強(qiáng)的實(shí)踐價值，評價結(jié)果直接影響到混凝土生產(chǎn)和使用的方方面面，因此只使用定量分析就缺乏了對實(shí)際情況的參考，缺乏實(shí)際意義.單獨(dú)使用定性分析的方法，雖然具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義，但它也存在以下幾個問題：一是選擇評價對象的代表性無法保證；二是沒有統(tǒng)一的評價方法，評價結(jié)果受評價者的主觀意識影響較大；三是因果關(guān)系的不確定性；四是評價中的倫理道德問題.因此，采用定量分析和定性分析相結(jié)合的方法，才能夠在保證評價結(jié)果科學(xué)、客觀的前提下增強(qiáng)其實(shí)際價值和說服力.

6 結(jié)語

綜上所示，在綠色高性能混凝土評價指標(biāo)體系的建立上，要遵循政策性、實(shí)事求是、概括性、靈活性、層次性的原則；在指標(biāo)的選取上遵循代表性、全面性、適宜性、可行性、層次性的原則；評價方法上要注重主觀與客觀結(jié)合、定量和定性相結(jié)合的方式.如此，才能構(gòu)建出更適應(yīng)綠色高性能混凝土技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展的評價體系，為我國城市發(fā)展和建設(shè)提供幫助.