裝配式建筑對城市發展的影響評價

劉書含 李紫薇 王 旭

(東北林業大學土木工程學院，黑龍江 哈爾濱 150000)

0 引言

黨的十九大報告中明確指出要加快建立綠色低碳的經濟體系建設，裝配式建筑作為近年來大力發展的新型綠色產業，具有模數化，規范化，高質量，工期短，綠色環保的優勢，因此推進裝配式建筑具有重要意義。齊寶庫,朱婭等人采用從經濟、環境、其他效益三方面對裝配式建筑綜合效益進行評價[1]；王潔凝對關于發展裝配式建筑推進新型城鎮化建設進行了研究[2]；呂玲雪采用PEST-SWOT分析對裝配式建筑在我國的發展進行了研究[3]，郭章林對裝配式建筑的發展做了研究[4]；現有的研究大多是對裝配式建筑進行分析評價、裝配式發展的制約因素和阻礙、裝配式建筑對城市工業化的影響，基于此，本文對裝配式建筑對城市發展的影響進行了分析研究，通過研究裝配式建筑對城市發展的影響，提出合理化的建議。

1 技術路線

本文著重于研究裝配式建筑對城市發展的影響，由于城市發展所涵蓋的范圍較廣，此處我們主要對城市發展以及工業化水平做主要研究，裝配式建筑對城市建設的發展是多元化的復合系統，該系統取決于經濟、社會、政府、環境等多方面因素，因素之間存在著相互作用的關系，而非獨立存在，基于此本文選用PSR模型建立評價指標體系，將指標分成壓力、狀態、響應指標，各指標之間的內在邏輯關系清晰明了，層次清晰，更加科學合理的反映了裝配式建筑對城市建設的影響。并采用物元法計算各個指標與各標準等級的關聯系數分析得到綜合評價結果，最后選用北京市裝配式建筑對城市發展影響的相關指標數據對該模型進行驗證,見圖1。

2 基于PSR模型的裝配式建筑對城市建設的影響評價

目前，PSR模型廣泛應用于生態評價中，該模型能夠很好的反映人類的生產生活活動與自然之間的相互作用的內在邏輯關系。PSR模型分為壓力—狀態—響應三個層面，狀態是壓力作用的結果，也是響應的效益成果。采用PSR模型建立評價指標不僅

反映了發展裝配式建筑的優勢和目前的發展現狀，而且解析了裝配式建筑與城市發展之間的內在相互邏輯關系，見圖2。

2.1 壓力指標

選用裝配式建筑所占比重、市場需求化水平、建筑總能耗作為壓力指標。考慮到裝配式建筑所占比重、市場需求率水平在一定程度上推動著建筑業產業化發展，與城市的發展呈現正相關的關系，建筑總能耗作為環境指標，既是裝配式建筑發展的助力又影響著城市可持續發展。

2.2 狀態指標

狀態指標主要包括能耗狀態、碳排放狀態、工業化發展狀態。裝配式建筑具有節水、節材、節能、降低碳排放量等顯著優點，這些優點影響著城市的可持續發展建設。因此能耗節約率能較好的反映出裝配式建筑對城市發展環境方面的效益；建筑工業化率、產業化人員比率是城市工業化發展的相關指標；裝配式建筑所占GDP的比重是裝配式建筑對城市經濟發展的貢獻率。

2.3 響應指標

政策體系越完善，政府扶持力度越大，高效優化管理的程度越高對城市的發展建設越有利。通過政府和有關部門的一系列響應作用于裝配式建筑產業的發展，繼而帶動了經濟的發展，城市發展。壓力—狀態—響應指標共同形成了一個相互作用，多層次，多方面的復雜反應體系。這些指標共同構成完整可行的效益評價系統。具體指標見表1。

表1 裝配式建筑對城市建設的影響評價體系

3 物元評價模型的建立

3.1 確定待評價物元

建立物元評價模型[5-8]:

裝配式建筑對城市建設的影響評價為N，評價指標為C，和特征值X，共同構成了裝配式建筑對城市建設的影響評價物元，由此建立物元矩陣，即:

(1)

其中，R為n維裝配式建筑對城市建設影響的綜合效益物元；Ri為R的分物元，即等級j上的經典物元模型(i=1,2,3,…,n)；N為待評價物元，即裝配式建筑對城市建設的綜合效益等級；Ci(i=1,2,3，…,n)為第i項評價指標；Xi(i=1,2,3,…,n)為對應評價指標Ci的量值。

3.2 建立經典域和節域物元

(2)

其中，Nj(j=1,2,3,…,m)為綜合效益物元所處的第j個等級；Xji=|aij,bij|為綜合效益評價處于第j個等級時關于對應的各評價指標所取的數值范圍。綜合效益的節域物元：

(3)

其中，Nf為全部的綜合效益評價等級；Xfi=|afm,bfn|為Nf關于各指標Ci取值的數值范圍。

3.3 確定待評價系統各效益等級之間的關聯度

構建關聯函數和關聯度，關聯函數表示當物元的量值取為實軸上一點時，物元符合所要求的取值范圍的程度。點xi到Xji=(aji,bji)和Xpi=(afi,bfi)的距分別為：

(4)

(5)

3.4 熵權法確定權重，計算綜合關聯度

由于評價系統中各個指標的影響程度不同，因此不同指標所占的權重不同。因此在使用物元法時根據不同指標的重要程度，采用熵權法確定各個指標ci的權重wi，W=(w1,w2,w3,…,wn)。需要注意的是wi=(i=1,2,3,…,n)應滿足歸一性和非負性約束。即：

(6)

根據所確定的各指標權重見表2，計算綜合關聯度：

(7)

4 對北京市進行實例分析

4.1 確定評價等級標準

根據國家《綠色建筑評價標準》《裝配式建筑評價標準》、專家訪談數據以及現有文獻對評價體系指標等級的劃分，國內學者龍姍等人[6]對裝配式建筑綠色性評級體系的等級劃分，何亞伯等人對基于可拓理論的綠色建筑綜合評價[9]及行業經驗值將指標分為一星級、二星級、三星級指標。各指標的等級范圍如表3所示。

4.2 確定指標量值

指標數據來源分為兩部分，對于定量指標根據北京市統計年鑒、預制建筑網及有關部門網站獲得，對于定量指標采用專家打分法或市場調研確定，具體指標量值見表4。

4.3 綜合關聯度計算

根據物元法基本模型，計算每個指標關于各個評價等級的關聯度，并根據熵權法所計算的權重，由式(7)計算出各等級的綜合關聯度。結果見表5。

表3 各指標經典域與節域取值范圍

表4 北京市各指標量值

表5 指標有關各評價等級的關聯度

根據各指標計算出各等級的綜合評價關聯度，由式(7)計算出以北京為例該評價模型的各等級綜合權重為由0

5 結語

裝配式建筑的持續健康發展是建筑產業現代化的重要組成部分，是影響城市發展水平的重要因素，在國家產業化綠色經濟建設方面起著突出作用。裝配式建筑對城市發展的影響涉及層面多，指標復雜，指標間又相互作用，本文引入生態評價中的PSR模型將影響城市發展的指標歸入壓力、狀態、響應三個層面，分析了裝配式建筑對城市發展的影響在不同層面的等級水平，運用物元法對北京市進行了實例論證，并對裝配式建筑的發展提出相關的建議。但本文還具有一定的局限性，對城市發展指標體系構建不夠完整，對于不同角度的分析，個別指標的歸類模糊，論證實例較少，在這些方面還有待進一步的改進。