基于AHP-模糊綜合評價(jià)的工業(yè)化建筑綜合評價(jià)體系研究

伍俊濠

（華北電力大學(xué)，北京 102200）

1 工業(yè)化建筑的概述

工業(yè)化建筑最早起源于西方國家，高速發(fā)展于第二次世界大戰(zhàn)后，歐洲等國家以及日本房荒嚴(yán)重，迫切解決住房難題，極大推動了裝配式建筑的發(fā)展。而我國的工業(yè)化建筑起步較晚，人民大眾并未意識到工業(yè)化建筑所帶來的極大效益，主要靠政府的推動和引導(dǎo)，仍處于起步階段。最早西方某些學(xué)者給出了工業(yè)化的一些定義。例如Gibb認(rèn)為工業(yè)化建筑“是一個包含預(yù)制和預(yù)先裝配的流程，而從產(chǎn)品角度解釋工業(yè)化建筑是房屋組件在工廠環(huán)境中生產(chǎn)后被運(yùn)送到施工地點(diǎn)進(jìn)行裝配”。Shaari&Ismail認(rèn)為“工業(yè)化建筑可以被定義為是一個方法或過程。以更少的勞動力、更快的速度完成高質(zhì)量的建筑物”等。

在國內(nèi)，《工業(yè)化建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 51129—2015）認(rèn)為工業(yè)化建筑采用的工業(yè)化生產(chǎn)方式具有標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修和信息化管理等特征。緊接著在《裝配式建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 51129—2017）認(rèn)為是在工地由預(yù)制部品和部件裝配而成的。

總的來說，工業(yè)化建筑是采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法，通過在工廠大規(guī)模預(yù)制并預(yù)先裝配部分相關(guān)部品，運(yùn)輸至現(xiàn)場進(jìn)行一系列的機(jī)械化裝配，整個建造的流程是通過信息化指導(dǎo)、創(chuàng)新的技術(shù)和管理模式以及建筑供應(yīng)鏈中各利益相關(guān)者的密切合作來完成的，以此來提供高質(zhì)量的、能夠滿足大量需求和符合可持續(xù)發(fā)展的建筑[1]。

2 工業(yè)化建筑項(xiàng)目評價(jià)指標(biāo)體系的搭建

2.1 評價(jià)指標(biāo)的確立

2.1.1 結(jié)構(gòu)

安全、適用、耐久、經(jīng)濟(jì)是結(jié)構(gòu)最基本的要求。安全是指結(jié)構(gòu)有承受各種出現(xiàn)在設(shè)計(jì)、施工及使用過程中的荷載情況的能力。與此同時，在遭遇偶然事件發(fā)生以及局部破壞時能夠確保結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。適用是指在正常使用條件下，結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件不存在影響其使用的異常現(xiàn)象，例如過大變形、明顯裂縫以及明顯振動等，具備良好的工作性能。耐久是指建筑結(jié)構(gòu)在正常的使用、維護(hù)條件下，結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件具備保持各項(xiàng)功能滿足設(shè)計(jì)使用年限的耐久性能。經(jīng)濟(jì)是指在滿足安全、適用、耐久的前提下，費(fèi)用成本降到最低[2]。因此本文從結(jié)構(gòu)的角度確立評價(jià)指標(biāo)安全（C1）、適用（C2）、耐久（C3）、經(jīng)濟(jì)（C4）。

2.1.2 部品

在工業(yè)化建筑工程中，部品是其中很關(guān)鍵的一環(huán)，對建筑工程的質(zhì)量等有很重要的作用。當(dāng)今工業(yè)化建筑部品主要存在著部品標(biāo)準(zhǔn)化程度、部品認(rèn)證、個性化需求、部品成本、部品能耗等問題[3]。因此，本文將以標(biāo)準(zhǔn)化程度（C5）、能耗（C6）、成本（C7）作為基于部品角度出發(fā)的工業(yè)化建筑工程的評價(jià)指標(biāo)

2.1.3 建造施工

在建筑工程當(dāng)中施工無疑是工程項(xiàng)目的一大核心，而施工人員的技術(shù)以及專業(yè)程度也將對工程的質(zhì)量造成很大的影響[4]，如今高素質(zhì)的產(chǎn)業(yè)工人和管理人員的匱乏，阻礙了裝配式施工的發(fā)展。在工業(yè)化建筑領(lǐng)域里，預(yù)制裝配式的建筑比重很大，其本身也有著很大的優(yōu)勢，可見當(dāng)今施工裝配化的重要性不容小覷[5]。基于新時代背景下的可持續(xù)發(fā)展、綠色發(fā)展的理念，節(jié)材、節(jié)水、節(jié)能、節(jié)地、環(huán)境保護(hù)（“四節(jié)一保”）的提出[6]，對綠色施工有很大的指導(dǎo)意義。就建筑的綠色施工而言，可從該工程的“四節(jié)一保”的完成程度去衡量。

綜上所述，在建造施工的角度，確立施工工人技術(shù)（C8）、施工裝配化（C9）、綠色施工（C10）三個評價(jià)指標(biāo)。

表2 工業(yè)化建筑的綜合評價(jià)體系及其權(quán)重

2.1.4 信息化管理

隨著社會信息化的發(fā)展，BIM技術(shù)在建筑工程施工組織管理中起著很重要的作用，極大地提高了建筑工程施工的效率、保證施工的質(zhì)量，降低施工的成本[7]。因此，本文將工程中的BIM技術(shù)應(yīng)用（C11）作為工業(yè)化建筑的信息化管理的衡量標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 評價(jià)體系模型的構(gòu)建

2.2.1 基于AHP確定各指標(biāo)權(quán)重

根據(jù)專家打分法，給出A-B，B1-C，B2-C，B3-C的判斷矩陣如表1所示。然后分別通過算術(shù)平均法、幾何平均法、特征值平均法求解四個判斷矩陣的權(quán)重，最終將三種方法所得的權(quán)重求加權(quán)平均得到最終AHP所確定的權(quán)重。通過MATLAB軟件求解可得，判斷矩陣A-B的λmax=4.2026，由公式，解得 CI，由公式，解得CR=0.0759＜0.10，同理解得另外三個判斷矩陣的 λmax分別為 4.0813、3.0536、3.0536，皆可得 CR分別為0.0304、0.0516、0.0516，皆＜0.10，因此，四個判斷矩陣都通過一致性檢驗(yàn)，最終解得四個判斷矩陣的權(quán)重分別為（0.4573，0.2796，0.1890，0.0741）、（0.5335，0.2183，0.1457，0.1025）、（0.4924，0.3112，0.1964）、（0.3112，0.4924，0.1964）。綜上所述，最終根據(jù)層次結(jié)構(gòu)關(guān)系，將各個評價(jià)指標(biāo)的總權(quán)重計(jì)算出來如表2所示。

表 1 判斷矩陣 A-B，B1-C，B2-C，B3-C

由表2可以看出，安全還是工業(yè)化建筑中最重要的一個評價(jià)影響因素，建筑工程的安全性是一切的前提，沒了安全作為前提，一切無從談起。而標(biāo)準(zhǔn)化程度、經(jīng)濟(jì)、施工裝配化也是很重要的評價(jià)影響因素。而隨著數(shù)字信息化時代的發(fā)展，BIM技術(shù)應(yīng)用在建筑工程中將會越來越重要。

2.2.2 模糊綜合評價(jià)

（1）劃分因素集：

第一級因素集：U1={結(jié)構(gòu)，部品，建造施工，信息化管理}

第二級因素集：U2={安全，經(jīng)濟(jì)，適用，耐久，標(biāo)準(zhǔn)化程度，能耗，成本，施工人員技術(shù)，施工裝配化，綠色施工，BIM技術(shù)應(yīng)用}

（2）確定評語集V的集合元素為很好、好、一般、差、很差。

（3）應(yīng)用模糊統(tǒng)計(jì)法，請n名建筑工程領(lǐng)域方面專家分別對B1、B2、B3、B4中的評價(jià)因素進(jìn)行投票，統(tǒng)計(jì)過后得到矩陣R1、R2、R3、R4。

（i=1，2，…，4；j是第一級因素集 Bi的指標(biāo)總數(shù)，表示第 i個指標(biāo)對V第j個評語的隸屬度）

（4）對第二級因素集的綜合評判如下：

（i=1，2，…，4，Ai代表第一級因素集Bi各評價(jià)指標(biāo)之間權(quán)重，例

（5）再對第一級因素集進(jìn)行綜合評判，

（為第一級因素集Bi之間的權(quán)重，即A=（0.4573，0.2796，0.1890，0.0741））

（6）利用最大隸屬度機(jī)理確定相應(yīng)評語。

3 結(jié)論

本文通過AHP-模糊綜合評價(jià)構(gòu)建了工業(yè)化建筑的綜合評價(jià)體系，通過AHP計(jì)算的權(quán)重可以看出如今工業(yè)化建筑較為關(guān)鍵的評價(jià)影響因素為安全性、部品標(biāo)準(zhǔn)化程度、經(jīng)濟(jì)、施工裝配化。基于AHP所計(jì)算的權(quán)重，通過模糊綜合評價(jià)所構(gòu)建的評價(jià)體系，對不好定量化分析的工業(yè)化建筑評價(jià)有一定的參考價(jià)值。