裝配式建筑施工安全風險評價探究

吳貴弟

（廈門大學嘉庚學院土木工程學院，福建 漳州 363105）

近年來，綠色經濟的快速發展，加之可持續理念的深入推進，想要使供給側結構性變革得以滿足，與新型城鎮化要求相符，應進一步將裝配式建筑深入推進，從而對過剩產能有效化解。但由于我國裝配式建筑起步較晚，處于起步推廣階段的裝配式建筑，不同階段還沒有完善。在項目實施時，會有很多問題，一是項目管理不健全，二是現場管理不到位，三是施工人員技術不熟練，導致產生施工安全事故。與以往的建筑施工項目進行比較，因為安全管理存在一定的復雜性，以往的安全風險評估方法想要有效應用是很難的。在此背景下，有必要對裝配式建筑施工安全風險的問題進行研究，同時提高安全風險管理的水平。

文章擬采用文獻統計分析、專家調查方法對裝配式建筑施工安全風險因素進行識別，擬采用層次分析法來計算最優指標權重，最后運用模糊綜合評價法定量計算風險值，目的就是對不同風險因素的重要性深入分析，將施工安全風險管理關鍵點查找出來，為相同類型項目的施工風險管理奠定堅實基礎。

1 識別風險因素并構建指標體系

與傳統現澆施工方法相比，裝配式建筑的施工具有裝配精度要求高、對安全防護有更高要求、大型垂直運輸機械要求高需求量也比較大等特點。在建筑施工時，必然會有安全風險隱患出現，這就會出現施工安全事故，例如高空墜落以及火災等。根據國家頒布施的《企業職工傷亡事故分類標準》、住建部2019年通報的《2019年全國房屋市政工程生產事故情況》及《建筑施工安全檢查標準》 為基礎，文章結合裝配式建筑施工的特點，并通過分析常見的工程項目施工安全影響因素。在聽取相關專家意見，查閱大量文獻和書籍基礎之后，總結影響施工安全的內在要素，它的一級指標有五個，例如人以及技術等，還有二級評價指標二十一個，以此為依托，構建施工安全風險評價機制，具體見下表1。

表1 裝配式建筑施工安全風險評價指標體系

2 基于加權灰色關聯度模糊綜合評價模型

模型建立的基本思路是：針對裝配式建筑施工安全風險的特點及較多的不確定性因素，選用灰色系統理論求解信息缺失及模糊類的問題。從評價指標體系可知，影響裝配式建筑施工安全風險評價的因素包括定量和定性較多，故文章以加權灰色關聯度評價法進一步建立評價模型，這樣能夠科學評價施工安全風險。

2.1 評價指標權重向量

層次分析結構模型是研究對象風險問題的層次條理化，是解決評價指標權重問題的通用方法。結合文章的研究內容，構建風險評價指標體系，總結出影響施工安全的風險要素，從而賦予這些要素相應的權利，主要是結合以下三個步驟進行。

2.1.1 構造判斷矩陣

文章采用專家咨詢法，邀請n位比較權威的專家和現場經驗豐富的工程師，通過調查問卷，發放專家問卷、回收、整理資料，對文章中所構建的評價指標進行評判，確定各風險因素對目標的影響程度。以此為依托，建立判斷矩陣，同時使Ax=λmaxx的要素得以滿足，這一最大值的特征向量，對其進行歸一化處理，之后得到這一因素的權重。

2.1.2 一致性檢驗

想要使評價人員的主觀認識約束有效消除，結合如下表達式，對其實施一致性檢驗，也就是：

式（1）（2）中：C1代表的是一致性指標；n代表的是這一層風險因素不超過0.1的情況下，一致性檢驗是合格的，反過來，還要進一步對判斷矩陣進行修改，一直到這一矩陣CR<0.1。

2.1.3 確定評價指標權重

如果當前層指標為A1,A2,…,An,上一層指標為C，則可對A1,A2,…,An進行兩兩比較，得到aij，記A=（aij）n×nn。則A為指標A1,A2,…,An相應與前一層指標的矩陣。對于矩陣A來說，λmax是它的最大特征根，這一根所對應的向量就是ω=（ω1,ω2,…,ωn）T，那么，這一特征向量是相同層不同指標與前一層相對應的權重排列次序。對每個C均可求得權向量ωi=(ω1i,ω2i,…,ωni)，如果上一層m個指標的權重分別為a1,a2,…,am，則這一層的不同指標組合權重主要是：。照此方法逐層計算，即可得到各評價指標的權重向量W=(Wj，j=1,2,…,n)，其中Wj為第j個指標的權重。

2.2 灰色關聯系數評價模型

2.2.1 建立模糊評價集

文章根據采用Likert5分量表法對工程的需要評價等級分為五級，評價集為V={V1,V2,V3,V4,V5}也就是對五級風險進行量化，重大風險的分數是5，較高風險的分數是4，中等風險的賦值是3，一般風險賦值是2，可控風險的分數是1。并邀請專家參與調查問卷，對風險等級進行量化。

2.2.2 灰色關聯系數矩陣

結合灰色關聯度理論，建立科學的指標評價體系，對不同評價因子集和評價集間的內在聯系進行明確，同時量化不同評價因子。經過計算，可得到評價模型的灰色關聯度系數矩陣：

式（3）中：G為灰色關聯系數矩陣，G=（δij，i=1,2,…,m;j=1,2,…,n），δij為方案 i中第j個指標與第j個最優指標的關聯系數。

2.2.3 模糊綜合評價結果

文章提出的裝配式建筑施工安全風險評價的加權灰色關聯度評價模型就是將裝配式建筑項目風險評價指標向量和灰色關聯矩陣乘積，能夠獲取一級指標的向量：

式中：B為裝配式建筑施工安全風險評價結果矩陣，B=（bi，i=1,2,…,m），bi為方案i中線路的風險評價等級。

這一環節就是一級綜合評價，文章需要完成二級評價。其原理是相同的，僅自不同子指標層入手，一直到指標層，之后再進行目標層，分層實施，也就是將下一級評價結果當成是上級評價的源頭，直至獲取最后的評價結果時結束。

3 實例分析

文章選取某市中心小學項目，建筑面積超過2×104m2，結構以裝配式整體架構為主，它包括很多部分，不單將預制梁包括在內，同時將疊合板包括在內，此外還將鋼結構樓梯包括其中，所有的工業化設計評審已經結束，平均預制率超過60%。

3.1 風險評估指標統計及權重計算結果

如前所述，本實例采用層次分析法確定裝配式建筑施工安全風險評價指標體系中各級評價指標的權重。首先，通過選取在建設單位、施工單位、監理及質量檢測單位等相關單位的60名安全管理人員對該項目設計方案、施工方案、施工資料及評價指標的實際調查數據，最終形成判斷矩陣；其次，進行一致性檢驗，求的一致性指標CR<0.1，具有可靠性；最后，進行歸一化處理，得到一級指標和各二級指標的權重，各風險評估指標權重系數計算結果見表2。

表2 各風險因素權重及排序

3.2 灰色關聯系數評價模型

結合各指標的特點，建立評價集為V={重大風險，較高風險，中等風險，一般風險，可控風險}。邀請5位專家參與調查問卷，根據公式（3）進一步量化風險等級，結合學者評價這些指標的情況，建立模糊關系矩陣。下表內的人員要素屬于一級指標，將二級指標中的灰色關聯系數矩陣二級指標E1求解出來，以此為例。

根據公式（4），得出

同理，可得出其他二級指標綜合評價：

一級評價指標的模糊綜合評價結果為：

通過評價結果能夠得出，低風險等級占比超過17%，對于較低風險等級來說，其占比超過15%，對于中等風險等級來說，其占比超過23%，對于較高風險等級來說，其占比超過31%，對于高風險等級來說，其占比超過7%。結合評價集，該裝配式建筑項目施工安全風險屬于中等偏上風險。針對該項目可以從吊裝拼裝定點的準確程度、安全檢測技術、施工人員技術水平與經驗等對該項目施工安全影響較大的幾個方面進行重點管控。

4 結語

文章以裝配式建筑為例，進一步探究這一施工的具體特點，從這一建筑類型施工管理視角出發，根據普遍施工安全風險，自不同層面入手，進一步建立施工風險指標體系，以層次分析法為依托，對不同風險指標權重進行構建，此外，以灰色關聯度評價模型為依托，對項目進行了評價，確定其風險等級。