基于層次分析法的傳統(tǒng)玻璃風(fēng)險評價

摘" 要：隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，玻璃在各行各業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，但是傳統(tǒng)玻璃在日常生活中面臨的風(fēng)險問題也相當(dāng)嚴峻。針對傳統(tǒng)玻璃的種類、傳統(tǒng)玻璃在各個方面的各種風(fēng)險、利用層次分析法進行評價研究，研究結(jié)果表明，在傳統(tǒng)玻璃的各類風(fēng)險中，清潔風(fēng)險對人的影響占主要地位，主要表現(xiàn)在清潔方式主要以人為清潔為主，難度大、成本高，并據(jù)此提出相應(yīng)的對策建議。

關(guān)鍵詞：玻璃；風(fēng)險；評價；清潔；對策

中圖分類號：J527.3" " " 文獻標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2023）10-00４３-0５

Abstract： With the development of economy and society， glass has been widely used in various industries， but the risk problems faced by traditional glass in daily life are also quite serious. In view of the types and risks of traditional glass， the analytic hierarchy process is used to evaluate the risks of traditional glass. The results show that among all kinds of risks of traditional glass， cleaning risk occupies the main position. The main performance is that the cleaning mode is mainly man-made cleaning， which is difficult and high cost， and puts forward the corresponding countermeasures and suggestions.

Keywords： glass; risk; evaluation; cleaning; countermeasure

玻璃幕墻作為一種建筑材料透光效果強，視野更加開闊，外觀上更加美觀。所以在現(xiàn)代樓房建筑中玻璃幕墻得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。然而，玻璃幕墻雖然美觀，但是也伴隨著很多危險。目前在對樓房的玻璃幕墻進行清潔時，以人工清潔為主，即所謂的“蜘蛛人”。據(jù)住建部統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，全國平均每年發(fā)生高空墜落事故450起，分別占到施工事故總數(shù)和死亡人數(shù)的52%、48%，高空墜落已成為建筑行業(yè)的最大“殺手”。

針對玻璃幕墻存在的風(fēng)險問題，部分學(xué)者從玻璃幕墻的構(gòu)成方面進行了風(fēng)險分析，或是針對某一個風(fēng)險進行研究。如陳姝聿[1]分別從科研領(lǐng)域，出土文物調(diào)查古代玻璃的發(fā)展，從發(fā)展初期，早期制作，早期應(yīng)用來描述玻璃的發(fā)展；李芊等[2]從各個階段進行調(diào)查研究，分成前期安裝、中期使用和后期護理等方面研究了傳統(tǒng)玻璃存在的風(fēng)險并提出了相關(guān)解決措施。陳志寶[3]著重研究了在施工中玻璃幕墻的風(fēng)險，在識別玻璃幕墻存在的風(fēng)險后，分很多層面來解決問題。可以看出，目前，針對玻璃幕墻風(fēng)險進行全面系統(tǒng)研究還不多見。針對目前社會上的傳統(tǒng)玻璃存在風(fēng)險的嚴峻形勢，有針對性地、系統(tǒng)性地研究其風(fēng)險具有一定的理論價值和現(xiàn)實意義。本文從玻璃幕墻各個階段存在的風(fēng)險進行系統(tǒng)識別分析研究，構(gòu)建評價指標(biāo)體系，通過層次分析法來找出風(fēng)險中的關(guān)鍵風(fēng)險因子并且提出針對性的意見和建議。

1" 傳統(tǒng)玻璃風(fēng)險概述

1.1" 傳統(tǒng)玻璃發(fā)展歷史簡況

玻璃的發(fā)展歷史悠久，在公元前30世紀就由埃及和西亞人發(fā)明最早的玻璃[4]，再到公元前12世紀，隨著玻璃制造行業(yè)的發(fā)展，開始出現(xiàn)商品玻璃并且成為工業(yè)材料[5]，在19世紀70年代，鋼化玻璃開始出現(xiàn)，隨后玻璃作為建筑材料在西方盛行，明末清初，我國開始進口平板玻璃。傳統(tǒng)玻璃發(fā)展演進如圖1所示。

1.2" 傳統(tǒng)玻璃在使用中存在的風(fēng)險分析

20世紀80年代，玻璃幕墻開始應(yīng)用于我國建筑領(lǐng)域，玻璃幕墻因其通透性強、外觀時尚美觀工期短等優(yōu)點，得到了建筑行業(yè)的親睞，其規(guī)模和速度都呈現(xiàn)快速發(fā)展的態(tài)勢。截至目前，我國有約2億m2的玻璃幕墻，使用數(shù)量已是世界之最，然而，玻璃幕墻高速發(fā)展的背后也伴隨著一系列風(fēng)險，給使用者帶來一系列安全隱患[3]。概括起來，有以下幾個方面（表1）：①安置風(fēng)險[4]；②建筑安全風(fēng)險；③日常生活使用風(fēng)險[5]；④受災(zāi)風(fēng)險；⑤清潔污染風(fēng)險[6-7]。

2" 傳統(tǒng)玻璃風(fēng)險評價指標(biāo)體系構(gòu)建

根據(jù)本文前面對傳統(tǒng)玻璃在使用中存在的風(fēng)險分析，可知其風(fēng)險包括5個方面：安置風(fēng)險、建筑安全風(fēng)險、日常生活使用安全風(fēng)險、受災(zāi)風(fēng)險和清潔污染風(fēng)險。并據(jù)此構(gòu)建傳統(tǒng)玻璃風(fēng)險評價指標(biāo)體系（圖2）。

3" 傳統(tǒng)玻璃存在風(fēng)險評價

3.1" 評價方法

3.1.1" 層次分析法簡介

20世紀70年代，Satty等提出了一種能有效處理權(quán)重，并確定一類問題的實用方法，即層次分析法（Analytic Hierarchy Process，簡稱AHP）。層次分析法為一種用來確定指標(biāo)權(quán)重的運籌學(xué)方法，其原理為兩兩進行比較，從而對指標(biāo)重要性進行確定，大大降低了人為主觀性與在比較時的難度，能夠?qū)?quán)重進行確定，對指標(biāo)體系進行更為科學(xué)準確的評價。本文采用層次分析法對傳統(tǒng)玻璃風(fēng)險影響因素進行評價。

3.1.2" 層次分析法評價步驟

第一步：對需要進行分析的問題，提出一個總目標(biāo)，并找出對應(yīng)目標(biāo)層的各個層次因素，構(gòu)建遞階層次結(jié)構(gòu)。

第二步：對同一層次的各個元素進行關(guān)于上一層次中對應(yīng)因素的重要性，進行兩兩比較并賦權(quán)值，構(gòu)造判斷矩陣。一般判別矩陣構(gòu)造如下

。（1）

第三步：對應(yīng)所求因素，計算相對權(quán)重，進行層次的單排序，并進行一致性檢驗。所涉及公式如下。

計算平均值 ，得出特征向量

， i，j=1，2， …，n ，（2）

式中：aij表示原始判斷矩陣中第i行第j列的元素；n表示指標(biāo)個數(shù)；wi表示原判斷矩陣第i行的幾何平均值。

計算權(quán)重向量

， i，j=1，2， … n" "，（3）

式中：wi表示第i個指標(biāo)的權(quán)重；n表示指標(biāo)個數(shù)；wi表示原判斷矩陣第i行的幾何平均值。

判斷矩陣的最大特征值λmax

， i，j=1，2，...，n" " ，（4）

式中：aij表示原始判斷矩陣中第i行第j列的元素；n表示指標(biāo)個數(shù)；Wi表示第i個指標(biāo)的權(quán)重，λmax表示判斷矩陣的最大特征值。

一致性指標(biāo)CI和一致性比率CR

CR=" ，（5）

式中：" " " " " "。

第四步：根據(jù)各層次對總目標(biāo)的綜合權(quán)重，進行層次總排序，并通過一致性檢驗。所涉及公式如下。

各層次相對于目標(biāo)層的總排序

bj=akbkj， j=1，2，…，n 。（6）

3.2" 評價過程

3.2.1" 構(gòu)造準則層對于目標(biāo)層的判斷矩陣并計算一級指標(biāo)的權(quán)重

根據(jù)層析分析法，建立一級因素集U={C1，C2，C3，C4，C5}={安置風(fēng)險，建筑安全風(fēng)險，日常生活使用安全風(fēng)險，受災(zāi)風(fēng)險，清潔污染風(fēng)險}，采用Satty提出的1—9標(biāo)度法構(gòu)建兩兩判斷矩陣。

筆者通過對日常生活的觀察，有關(guān)玻璃的相關(guān)介紹，玻璃安全事故的分析后邀請有關(guān)專家對此矩陣進行判斷決策、得到準則層對于目標(biāo)層的判斷矩陣見表2。

根據(jù)表2的判斷矩陣，計算一級指標(biāo)的權(quán)重，計算過程如下

1）準則層對于目標(biāo)層的判斷矩陣A

。

2）對矩陣A進行按列歸一化后得

。

3）根據(jù)公式（2）和公式（3）計算準則層相對于目標(biāo)層的特征向量WT

4）根據(jù)公式（4）計算并判斷矩陣A的最大特征值

？姿max=5.137 1。

5）根據(jù)公式（5）計算判斷矩陣一致性指標(biāo)CI

CI=0.034 275，CR=0.099 3。

由于CR=0.099 3＜0.1，故該判斷矩陣通過一次性檢驗，滿足一致性要求。

3.2.2" 構(gòu)造方案層對于準則層的判斷矩陣并計算一級指標(biāo)的權(quán)重

同理，構(gòu)造方案層對于準則層的判斷矩陣并計算一級指標(biāo)的權(quán)重，計算結(jié)果分別見表3—表7。

3.2.3" 層次總排序和一次性檢驗

根據(jù)公式（6）分別計算各二級指標(biāo)相對于目標(biāo)層即傳統(tǒng)玻璃風(fēng)險的影響及評價的綜合權(quán)重，并進行層次總排序，結(jié)果見表8。

最后，需要對層次總排序進行一致性檢驗，CRlt;1，通過一次性檢驗，滿足一致性要求。

3.3" 評價結(jié)果及討論

本文對玻璃現(xiàn)存各項風(fēng)險分析的結(jié)果顯示：玻璃現(xiàn)存的風(fēng)險主要有5個一級因素：安置風(fēng)險，建筑安全風(fēng)險，日常生活使用安全風(fēng)險，受災(zāi)風(fēng)險，清潔污染風(fēng)險。其指標(biāo)的5個權(quán)重分別為0.054 6，0.054 6，0.127 34，

0.258 6，0.504 86。由此可見，清潔污染風(fēng)險是現(xiàn)存玻璃主要風(fēng)險，受災(zāi)風(fēng)險次之，安置風(fēng)險、日常生活使用安全風(fēng)險和建筑安全風(fēng)險最小。

本文對玻璃現(xiàn)存風(fēng)險因素的二級因素結(jié)果表明，在玻璃現(xiàn)存的所有風(fēng)險因素中，清潔方式難度大成本高。

4" 對策措施

4.1" 改進傳統(tǒng)玻璃清潔技術(shù)

針對前文對傳統(tǒng)玻璃風(fēng)險的分析得出清潔風(fēng)險對人的影響占主要地位，主要表現(xiàn)在清潔工具簡單，操作難度大，安全系數(shù)低，因此，必須采取有效措施以防控玻璃自清潔技術(shù)風(fēng)險。在技術(shù)層面來說，可以在玻璃材料中加入化學(xué)物質(zhì)利用其化學(xué)反應(yīng)與物理反應(yīng)實現(xiàn)污漬消除，玻璃表面附加特殊鍍層物質(zhì)努力實現(xiàn)表面零污漬。

4.2" 改進傳統(tǒng)玻璃制造技術(shù)

基于光催化分解有機物的能力，TiO2在紫外光或可見光照射下，當(dāng)照射光子的能量大于或者等于其能帶寬度的時候，介帶中的電子被激發(fā)，越過價帶進入導(dǎo)帶，在導(dǎo)帶和價帶上形成電－空穴對，電子、空穴具有不同的活性，分別與吸附在TiO2表面的有機物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成水和CO2，從而達到降解有機物的目的。

4.3" 創(chuàng)新新型玻璃激勵機制

即使能夠?qū)崿F(xiàn)制造端的創(chuàng)新，很多企業(yè)也會因為高昂的創(chuàng)新投入而采取老舊的玻璃，建筑商也會因為新型玻璃高昂的價格而選擇傳統(tǒng)玻璃。所以僅僅在玻璃層面上進行防控是遠遠不夠的，需要創(chuàng)新管理方法。可以通過政策引導(dǎo)、出臺相關(guān)法律法規(guī)等等從多個方面來協(xié)同達到防控風(fēng)險的目的。

參考文獻：

[1] 陳姝聿.我國古代玻璃的起源和發(fā)展[J].文物鑒定與鑒賞，2019（4）：44-45.

[2] 李芊，朱璇.玻璃幕墻的風(fēng)險識別及其防范對策[J].城市問題，2016（1）：42-46.

[3] 陳志寶.玻璃幕墻工程施工風(fēng)險管理分析[J].河南建材，2017（2）：42-43.

[4] 袁新民.世界平板玻璃工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀[J].中國建設(shè)信息，2002（7）：41-42.

[5] 張勝.高層建筑玻璃幕墻工程施工風(fēng)險管理[J].建設(shè)監(jiān)理，2014（6）：54-55，73.

[6] 高煜航.超高層建筑幕墻工程施工風(fēng)險管理研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2018.

[7] 吳從真.幕墻玻璃安全與對策[J].玻璃，2012，39（8）：39-42.