基于改进的三标度模糊层次分析法的装配式建筑可持续发展评价研究

苗泽惠，陈晓

（吉林建筑大学）

1 引言

为贯彻落实《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》（中发[2016]6号）和《2016政府工作报告》部署，2016年国务院办公厅首次发布《关于大力发展装配式建筑的指导意见》（国办发[2016]71号，以下简称《意见》），《意见》提出，力争用10a左右的时间，使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%。发展装配式建筑是建造方式的重大变革，有利于节约资源能源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平，有利于促进建筑业与信息化工业化深度融合、培育新产业新动能、推动化解过剩产能。在装配式建筑发展过程中，也因为产业链发展不完善，出现了信息化程度低、主体间信息协同不流畅、规章制度不成熟等问题，因此如何推动装配式建筑的可持续发展成为必要研究。

为了推动装配式建筑的可持续发展，部分学者从绿色供应链的视角等角度展开研究。刘子琦[1]基于toscor聚合理论，从七个不同环节创新识别了这些影响整个装配式节能建筑绿色供应链企业可持续发展的关键因素，并通过运用不同因素解析分解总体结构的方法，从影响经济社会发展、生态环境、资源综合利用、社会永续发展四个不同维度创新建立了一套装配式节能建筑绿色供应链的可持续性综合评价模型指标体系，并在此模型基础上创新提出云物元综合评价指标模型[1]；石振武[2]从构成绿色建筑供应链全面的寿命增长周期分析角度出发，构建一套装配式绿色建筑构成绿色企业供应链总体结构评价模型，对整个装配式建材绿色建筑供应链结构进行全面的寿命周期分析，应用问题层次分为聚合分类—topsisis综合应用评价指标模型及其评价结果，识别出装配式绿色建筑构成绿色企业供应链的各个关键技术节点应用问题，并由此建立一套装配式绿色建筑企业可持续发展综合评价模型指标体系[2]。为此，本文借鉴、参考已有成果，提出三标度模糊层次分析法对装配式建筑可持续发展评价进行评估，通过运用层次分析法确定装配式建筑可持续发展的评价指标，采用改进的三标度作为各层次评价指标的比率标度，建立比较矩阵，然后确定判断矩阵并得到各评价指标准则层权重，再结合模糊综合评判模型评价出装配式建筑可持续发展的绿色性，以期为装配式建筑的发展提供一种新的决策思路。

2 评价指标体系的建立

基于已有学者关于构建装配式房屋建筑工程可持续发展绩效评价三级指标体系的主要研究成果，本文的研究目标是从全寿命周期、社会资源支持效果影响和建筑供应链流程协同运营管理三个基本方面分别构建一级评价指标、11个二级评价指标、29个三级评价指标，具体如图表1所示。

3 评价方法

3.1 基于三标度层次分析法确定权重

传统的层次分析法采用1～9标度法，标度的分级过多，太过于细致化，比较难掌握尺度，还有可能产生较大误差，从而导致了降低判断矩阵的准确性。改进的三标度AHP仅用标度0～2表示因素之间的重要性程度，通过数学变换将三标度比较矩阵转化成间接判断矩阵，可以大大减少迭代次数，提高收敛速度，计算精度较高。同时，计算过程省去了矩阵一致性检验的繁琐步骤，具有较强的可操作性，克服了传统1～9标度层次分析法评估主观性强且偏差大、计算量大的缺点[3]。因此，本文采用改进的三标度层次分析法来确定权重。具体计算步骤如下。

表1 装配式建筑可持续发展评价指标体系

式中：w′i为第i个评估指标对应的权重；w i为归一化后的权重。

由此，可获得通过改进的三标度层次分析法确定的评价指标权重集W＝｛w1，w2，…，wn｝[4]。

3.2 模糊综合评价模型

模糊综合隶属评价法，是一种基于模糊综合数学理论中的综合隶属度评价理论，将受多种影响因素制约的实际问题转化为由多个可定量评价指标组成的数学模型，并最终对实际问题给出一个整体性的综合评价数值方法[1]。具体计算步骤见实证研究。

4 实证研究

本文以温州瓯海区某安置房项目为例。该工程地上17层、地下2层，总主体建筑面积8386.24m2，总高度55.20m，单层建筑面积511.14m2，层高2.9m。该多层装配式综合住宅工程项目主体采用多层装配整体式建筑框架—多层剪力墙建筑结构，预制率约为20.38%，装配率大于50%。通过实地调研，收集了该项目装配式机车项目的规划设计以及施工等配套工程相关资料，同时实地走访了该项目中的相关企业参与方案并总结了在该项目各领域阶段性的相关认证材料，以其作为本研究的背景数据支撑。

4.1 基于改进的三标度层次分析法确定权重

①根据式（1）构建三级因素层的比较矩阵P。其比较矩阵P1为例：

类似地，可以得到剩余三级因素的比较矩阵P2、P3、P4……P14、P15。

②由比较矩阵及式（2）得出判断矩阵A1、A2、A3、A4……A14、A15。

以A1为例：

③由式（3）可以计算出各评价指标的权重，再由式（4）对权重做归一化处理，可得出整合后的权重（见表2）。

表2 改进的三标度AHP指标权重汇总

4.2 模糊综合评价

①建立评语集。建立评语集V＝｛很好，好，一般，较差，很差｝，评价等级的划分采用五级制，评价等级分值标准见表3。

表3 评价等级分值标准

本文调查数据的资料来源分别选择重点研究装配式建筑领域、建筑工程供应链管理研究重点领域及在建筑装配式建筑行业从业多年的9位专家并各发送一份调查结果问卷和该研究项目相关工程评价资料及各研究阶段成果总结分析材料，收集各个领域专家对三级影响因素29个工程评价关键指标的综合评分分析结果。

②确定各评价因素的隶属度。由专家对各指标等级评定结果进行统计，可得二级因素层C1～C11的隶属度矩阵为：

③一级层次综合评价。根据C1的权重集W11和隶属度矩阵r11，利用公式B＝（bj）＝W·R计算指标C1的综合等级评价结果：

B C1=W11·r11=(0.5778 0.2667 0.1556 0 0)

④同理，可得其他一级层次及二、三级层次各指标的综合等级评价结果，其中三级层次综合评价结果为：

4.3 评价结果分析

根据BA的计算结果及数据的收集，可以直观观测到权重的最大值为0.3778，评价等级为中。根据最大隶属度原则，本项目装配式建筑的可持续发展能力（绿色性）评价为一般，在本项目的绿色可持续发展程度上还存在较大的完善空间。

根据项目的情况及数据的表明，全寿命周期建设活动因素相较于社会支持影响及供应链协同管理因素上占比最高，而其在推动项目的绿色性可持续发展的影响也更为突出。因此针对此主要因素进行分析并思考相应的促进措施。

在促进项目绿色可持续发展的思考中，首先在施工过程中通过绿色施工工艺的进步、智能化发展等促进装配式建筑在施工过程中的节能减排和绿色可持续发展，但最重要的是要从材料源头进行控制，在采购上重视环保材料的采购、节能设备的采购、绿色供应商的选择等。除了在全寿命周期中提高项目绿色性的发展，社会的支持、影响及供应链平台成员之间的协同也是不可或缺的。

5 结语

基于前人的研究和相关政策规定，建立了从建设活动、社会支持影响及供应链协同三方面进行评价的可持续发展评价指标体系，并采用改进的三标度层次分析法及模糊综合评价为装配式建筑可持续发展评价提供了新思路，为提高装配式建筑可持续发展提供理论支撑。在当前绿色可持续发展理念的影响下，对装配式建筑也提出了全新要求，必须要加强装配式建筑节能减排，贯彻落实环境保护目标，确保较高的资源循环利用效率，在整体上赋予建筑行业全新的生机和活力。