工业化建筑建造评价标准体系的构建研究★

2016-05-09 05:13魏子惠苏义坤
山西建筑 2016年4期
关键词:最小二乘法指标体系

魏子惠 苏义坤

(东北林业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨 150040)

工业化建筑建造评价标准体系的构建研究★

魏子惠苏义坤*

(东北林业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨150040)

摘要:通过分析国内外工业化建筑建造的既有成果,构建了工业化建筑建造标准评价体系,以主观赋权法和客观赋权法得出的指标权重为基础,应用最小二乘法得出综合评价结果,为有效实现工业化建筑建造评价提供有效参考。

关键词:工业化建筑,建造标准,最小二乘法,指标体系

近年来,随着我国经济的快速发展,能源短缺与环境污染问题日益严重。建筑业作为我国高能耗产业之一,一直以来都是以资源消耗转换效益的生产方式运作。在我国大力倡导可持续发展和绿色建筑的背景下,建筑工业化是我国未来土木建筑行业的发展趋势。推行工业化建筑,是实现我国建筑业走可持续发展道路的现实需要[1]。因此,本文以工业化建筑为背景,以其建造评价标准为研究对象,建立一套反映建筑工业化特点,可清晰界定工业化建筑建造评价标准指标,促进我国工业化建筑建造技术的进步,推动建筑行业的发展。1974年,由联合国出版的《政府逐步实现建筑工业化的政策和措施指引》中界定了建筑工业化的概念。建筑工业化,是按照大工业生产方式改造建筑业,使之逐步从手工业生产转向社会化大生产的过程。其通过建筑标准化、构配件生产工厂化、施工机械化和组织管理科学化改造建筑业,使之采用大工业生产方式逐渐从手工业生产过渡到社会化大生产,并应用现代科学技术等手段,不断提高劳动生产率,提高工程质量。

1 国内外研究综述

我国建筑工业化从20世纪50年代发展至今,建筑建造的速度有所增加,有效提升建筑的建设效率,同时亦能达到节能减排的目的。然而,我国现在对于建筑工业化的研究还未足够深入,至今尚未建立健全完善的工业化建筑建造标准评价体系,对于工业化建筑部品的生产要求也不尽相同。鉴于建筑工业化在我国建筑业的重要地位,建立健全工业化建筑建造标准评价对其意义深远,为此国内外学者相继提出了自己的理论。

基于建筑工业化理论的研究,在工业化建筑研究的众多领域中,起初有关工业化建筑的内涵并没有统一的界定,故而可提出一种概念性的框架对其加以描述,并在整个建造过程中对于可能出现的相关问题给定对应的解决方案。很多建筑工业化的概念都以生产方式的角度去界定,而如今已经向更多元的方向发展[2],这种观点张丛[3]等人也有类似表达。我国在2015年颁布的《工业化建筑评价标准》中首次界定了工业化建筑的概念,即工业化建筑是采用以标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理等为主要特征的工业化生产方式建造的建筑。针对现有工业化建筑建造方式与传统建筑建造方式进行比较,装配式结构体系的发展是实现建筑工业化的关键[4],在20世纪80年代初期,建筑业发展了一系列新的工艺,这些工艺在一定程度上推进了建筑工业化的发展。原有建造方式在技术水平、劳动供给、机械设备利用、能源资源消耗、施工安全等方面有明显不足[5],为实现我国建筑业的可持续发展,用工业生产代替手工劳动,将大大缓解以上现状的发生并有效缩短工期。从建筑部品的研究角度,建筑部品对建筑业的发展起到了一定的促进作用,其特有的生产模式、生产流程、信息掌控、信息管理制度等都会引发建筑业的巨大变化[6]。美国、英国等国家在20世纪采用工业化的装配方式建造了大量的住宅,从而形成了一套完整的钢结构建筑建造体系[7],为我国今后建造工业化建筑提供了充分的参考。

依照国内外现有的建筑行业评价标准,绿色建筑评价标准已日渐成熟并得到业内广泛运用。因实现绿色建筑要求是我国推行工业化建筑发展的目标之一,故而在研究工业化建筑建造评价标准时,国内外的绿色建筑评价标准等相关标准可作为借鉴的一部分,尤其以国外的一些典型绿色建筑评价标准为参考重点,其中具有代表性的有日本CASBEE评价体系、美国LEED评价体系等,他们已然取得了相对成功的工程经验。纪颖波等[1]提出,我国建立建筑工业化住宅评价体系应分为两个层级进行评价,分别为基本评价标准和综合评价标准,即从住宅建造过程评价、使用功能评价、经济效益评价和社会效益评价标准等方面进行全面评价。

2 工业化建筑建造评价标准体系的构建

2.1评价标准体系的指标选取

使用单一的指标并不能全面系统地评定工业化建筑的建造标准,在表述上也相对笼统,涵盖的范围过于狭窄。故而,工业化建筑建造评价标准体系是一个多指标体系,该标准体系是一个系统性的工作,同时体系构建是否合理直接影响着评价结果的准确性和客观性。体系构建的基本思路即明确目标、建立体系框架、拟定体系内指标并确定权重。

2.2评价标准体系的建立

本文在建立评价标准体系的过程中,始终秉持着科学性、系统性、适用性、可操作性、生态性、可持续发展、技术合理性以及国内外现行评价指标体系相结合等原则,并且评价的指标来源多以国内外完善的适用性良好的评价体系指标、国内外优秀学术论文中的评价指标、我国法律法规的指标以及我国相关的标准规范中的指标等作为指导,可得我国工业化建筑建造标准评价体系,如表1所示。

3 工业化建筑建造评价标准体系权重的确定

根据对主观赋权法和客观赋权法的优缺点进行比对,本文采用综合集成赋权法中的最小二乘法来确定工业化建筑建造评价标准指标的权重系数。此方法是以主观赋权法的5级标度赋值法和客观赋权法的熵值法得出的指标权重为基础,再进行最小二乘法的运算,确定评价指标的权重,可使后续评价结果和预测结果更为准确、客观。

表1 工业化建筑建造评价标准指标体系

3.1构建权重决策矩阵

假设选取工业化建筑建造评价标准调查问卷的样本数为m,记作X = { x1,x2,x3,…,xm},n个评价指标,记作Y = { y1,y2,y3,…,yn},则aij( i =1,2,…,m; j =1,2,…,n)表示调查问卷中xi对评价指标yj的评价结果,由此建立指标权重决策矩阵A:

为消除各指标之间的矛盾和差异,则需要将矩阵A进行标准化处理,结果得到标准决策矩阵B:

3.2指标主观权重的确定

主观权重的确定方法有很多种,主要有专家调查法、层次分析法、循环评分法等。本文采用5级标度赋值法如表2所示。假设指标Sj对Sk的5级标度赋值为Cjk,按照表2所展示的方法进行赋值,得到的赋值矩阵为:

计算各个方案的5级标度指标偏好优序数得:

由此得到指标主观偏好权重的向量为:

表2 5级标度法

3.3指标客观权重的确定

根据标准化后的决策矩阵B = ( bij)m×n,假设:

根据信息论的内容可以知道,指标yj输出的信息熵为:

其中,当pij=0时,规定pijlnpij=0,那么:

作为评价指标yj的客观权重,由此,可以得到所有的评价指标权重为:

3.4利用最小二乘法优化决策

假定工业化建筑建造评价标准体系中各个指标的综合权重为:

为了兼顾主体的主观意愿和决策的客观科学性,达到主客观的协调统一,应该使得主客观赋权法之间的偏差越来越少,从而构建出最小二乘法的决策模型:

由此可得各评价指标的权重为:

4 结语

随着我国工业化建筑的发展,同时工业化建筑建设的规模日益扩大,工业化建筑建造标准评价研究刻不容缓。以此为背景,构建工业化建筑建造评价标准体系意义非常重大,需要对其分步骤分阶段依次进行。工业化建筑建造评价标准的建立是一个系统工程,涉及很多方面、指标庞大,需要在其前期展开评价理论、评价方法等方面的基础性研究。在工程建设中,收集大量原始数据,探寻可供工业化建筑建造继续进行的理论方法和技术路径。工业化建筑建设领域是极富挑战性的,故而如何构建一个全面的工业化建筑建造的标准体系,完善评价模型将是下一步研究的目标。

参考文献:

[1]纪颖波,付景轩.新型工业化建筑评价标准问题研究[J].建筑经济,2013( 10) :8-11.

[2]陈晶晶.基于建筑工业化的建筑企业建造能力评价研究[D].北京:北方工业大学,2011.

[3]张丛.基于开放建筑体系的建筑工业化研究[D].北京:北京建筑大学,2014.

[4]严薇,曹永红,李国荣.装配式结构体系的发展与建筑工业化[J].重庆建筑大学学报,2004,26( 5) :131-136.

[5]徐友全.对建筑工业化管理模式的思考[J].建筑经济,2014 ( 3) :13-15.

[6]刘春梅.建造视角下的建筑部品体系研究[D].北京:北京交通大学,2014.

[7]朱晓伟.钢结构住宅与传统住宅的对比评价研究[D].杭州:浙江大学,2011.

Research on evaluation standard system of industrialized building construction★

Wei Zihui Su Yikun*
( College of Civil Engineering,Northeast Forestry University,Harbin 150040,China)

Abstract:Evaluation standard system of industrialized building construction is established through analyzing the existing achievements on the construction of the industrialized building domestic and overseas.Based on the weights of evaluation indexes determined by the subjective method and the objective method,comprehensive evaluation indexes is established by using the least square method,which provides the effective provisions and suggestions for realization of evaluation on industrialized building construction.

Key words:industrialized building,construction standards,least square method,index system

通讯作者:苏义坤(1972-),男,博士,教授

作者简介:魏子惠(1990-),女,在读硕士

收稿日期:2015-11-24★:“十二五”科技支撑计划项目(项目编号:2012BAJ19B00)

文章编号:1009-6825( 2016) 04-0234-03

中图分类号:F407.9

文献标识码:A

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