裝配式房屋建筑施工質量風險評價方法研究

周銳 李旭

（成都工業職業技術學院，四川 成都 610000）

0 引言

裝配式房屋建筑主要指的是在工廠通過預制化的加工方式生產構成零件，然后通過機械進行吊裝的方式，把不同的零件連接成為一個整體。最近幾年我國大力倡導節能環保產業，再加上施工人員短缺，傳統的建筑施工方法已無法滿足當前發展的需求，整個行業的施工方式開始進入轉型期。我國剛剛推行現代意義上的裝配式建筑施工方式，建筑施工的管理人員對施工過程中所存在的質量風險問題認識得不夠全面，管理經驗不足[1]。因此，從我國當前的施工方法出發，研究出更加適合當前裝配式房屋建筑施工質量風險評價方法，不僅能減少出現風險的概率，還能解決當前施工資源消耗過高問題。

1 裝配式房屋建筑施工質量風險評價方法

1.1 搭建風險評估指標體系

建立風險評估指標體系，最重要的就是根據裝配式房屋建筑施工的特點，確定裝配式房屋建筑施工中易造成質量風險的因素。影響施工質量的因素比較多，風險評估指標體系存在一定程度上的差異，但大多數的區分方式都是按照工作先后的順序進行確定的。按照施工過程具體分為四個階段：組件供給階段、前期準備階段、施工管理階段以及質量檢測階段，可以以這四個階段為基礎來建立風險評估指標體系[2]。具體指標體系見表1。

表1 裝配式房屋建筑施工質量風險評估指標體系

1.2 構建質量風險評估模型

1.2.1 確定風險評估指標權重

根據建立的風險評估指標體系，最主要的部分就是確定風險評估指標的重要性。把評估指標的集合假設為{Y'1，Y'2，...，Y'n}，首先就是讓專業人員選擇出主觀印象中最重要的指標為Y'1，再選擇出第二重要的指標為Y'2，直到最后選擇出最不重要的指標Y'n，從而可以得到關于指標之間有關重要性的排列順序。確定指標之間重要性的排序之后，請專業人員對重要性進行評價打分，tn代表重要性的比例，可得公式（1）。

其中：En表示第n個評價指標的權重[3]，各個指標之間相對重要程度的賦值見表2所示。

表2 指標之間相對重要程度賦值參考

根據上面所述，需要首先計算出第一級別指標體系的權重，再計算第二級別指標體系的權重。以第f個指標體系的權重計算為例，根據tn中的賦值，可以知道第f個指標體系相對的權重為Ef，如式（2）所示。

這樣計算出某一個指標的權重之后，根據式（3）計算出相同指標的集合內所有其他評估指標的權重。

據此可測算出不同級別評估指標體系的權重，最后判斷最終的決策結果。如果第v位專業人員的權重系數為Kv時，則第v位專業人員在最后決策下的第m個評價指標的權重就為Evm。而如果專業人員中總共y人進行了決策評價打分時，則第m個評價指標的決策權重為式中（4）所示。

這樣就可以通過評估指標之間兩兩比較的方法，并根據比較結果形成評價指標的矩陣，得到相對應的風險評價指標權重[4]。

1.2.2 利用物元分析進行最終評價

通過物元分析法可以最終確定經典域、節點域以及待評價物元的矩陣，如式（5）所示。

其中：Sab是第b個評價等級(b=1,2,…,f)，Dac是指標Sab的第c個描述特征(c=1,2,…,n)，Fabc是Sab關于Dac的取值范圍，(xabc,yabc)就是評估指標中的經典域，如式（6）。

其中：S代表即將評價指標的級別，Fec為S，Dc中各個級別關于取值范圍的集合，(xec,yec)就是評估指標中的節點域，如式（7）。

其中：Td代表待評價的物元，Sd代表風險評估的指標，Fc則為Sd關于Dc的特征值實際檢測的數據。第c個特征的第b級關聯度的函數Lb(Fc)可定義為式（8）。

其中：

其中：η(Fc,Fabc)表示Fc與經典域(xabc,yabc)之間的距離；η(Fc,Fec)則表示Fc與節點域(xec,yec)之間的距離。由此可以建立裝配式房屋建筑施工的待評價對象S關于等級b的關聯度，見式（10）。

其中：EDc為指標Dc關于權重的分配系數；Lb(S)為第c項中第b級的特征關聯量。如果按照最大隸屬度的原則，可得到Lba=max{Lb(S)}(b=1,2,…,n)，則能夠比較確切地認識到預制或裝配式房建施工中的質量風險等級為bc級別。關聯函數Lba的數值反映出需要評價的對象是否符合標準以及符合標準的程度。0≤Lba≤1，代表需要評價的對象符合標準；-1≤Lba≤0，則代表需要評價的對象不符合標準，但具有一定可以轉化的條件；Lba<-1，表示評價對象完全不符合標準，并且無法進行轉換。由此可以得出計算風險評估等級的特征值b?，見式（11）。

其中：b?代表被評價的對象偏向哪一種級別的程度[5]。按照上述構建的質量風險評估模型，可以實現對裝配式房屋建筑施工質量進行風險評價。

2 應用的試驗測試

2.1 試驗準備工作

為檢驗所提方法對裝配式房建施工質量風險的評估效果，選取某裝配式施工建筑住宅小區的某一幢住宅樓進行測試。該住宅樓的整體高層約為11層，而整體建筑標高則為34.8m，總面積約為8434.86 m2。因此必須事先設定好風險評價指標體系的權重，對風險評估指標的重要程度進行排序與評分，并確定評價指標的權重系數。明確了不同風險因素的評估標準后，再把風險程度細分成四個級別，從Ⅰ級~Ⅳ級依次為從較低風險到高風險。運用物元分析法確定風險評估級別的區經典域依次是：[1，2]，[2，5]，[5，9]，[9，10]，最后利用評估權重來確定最終評估物元。

2.2 數據檢測及反饋結果

試驗具體檢測數據以及所得到結果如表3所示。

表3 各級評估指標權重及最終評價物元

根據各項指標可以計算出各項指標的等級關聯函數Lb(Fc)，得到的數值通過公式（10）計算出各等級之間的關聯度，最后得出風險評估等級的特征值b?，具體結果見表4。

表4 指標等級的關聯度及特征值

根據以上分析可以得出，對于整個裝配式結構住宅小區項目的一般風險級別總體為Ⅲ級，即為一般風險，從而得到該項目的總體特征值b?=2.1516，其質量的一般風險級別即為Ⅲ級[6]。

了解實際應用效果后，還需要明確此方法在實際質量風險評價中的準確程度。具體結果見圖1所示。

圖1 質量風險評價準確度示意圖

如圖1可知，傳統方法在各個風險等級中，準確度只維持在30%~50%之間，而改進之后的方法準確度可以達到60%以上，甚至在Ⅲ級的時候準確度達到了90%。綜上所述，裝配式房屋建筑施工質量風險評價方法不僅有著更高的準確度，而且還可以針對工程質量風險相對脆弱的環節，加以更好地把控，比如將影響項目權重的系數比較高以及可能對工程質量影響比較大的指標作為重點要求調整的范圍，從而有效減少因項目質量而產生的經營風險。

3 結束語

綜上所述，裝配式房屋建筑施工過程存在風險隱患，需要一種裝配式房屋建筑施工質量風險評價方法。搭建風險評估指標體系確定質量風險因素，計算確定評估指標權重，通過物元分析構建風險評估模型，以此實現裝配式房屋建筑施工質量風險評價。結果表明：案例工程風險評估的綜合特征值為2.1516，其施工質量為一般風險Ⅲ級別，檢測的準確度可以達到90%。該評價體系提高了裝配式房屋建筑在施工質量風險評價方面的效率，以及對風險等級進行更加合理地劃分，使整個房屋建筑在施工方面變得更加地簡潔和清晰。但只通過建立風險評估模型所得到的數據明顯不夠準確，今后可以在模型中構建其他模塊來使整個施工的風險評價更加完善及準確。