装配式建筑部件质量评价体系研究

吴艳红

（珠海长隆投资发展有限公司 广东珠海 519000）

0 引言

装配式建筑相对于传统的结构形式具有部件设计标准化、生产工业化、施工装配化、装修一体化、管理信息化等特点。预制部件不仅可以提升企业的专业化程度，还可以为工地上的员工提供安全保障。近年来，随着我国环保意识的提高，国家、各级地方政府、行业协会纷纷出台了有关政策鼓励和促进装配式建筑的发展。但在工程实践中，对预制部品的质量控制却出现很多问题，预制部品的质量问题将会对工程的整体质量和安全性产生很大的影响。而建立科学、合理、系统的预制部品生产质量评价体系是整个装配工程质量管理的基础［1］。因此，本文采用解释结构模型方法构建装配式建筑部件质量评价指标体系，为装配式建筑部件企业的质量管理提供指导。

1 评价指标维度的确定

通过对影响装配式建筑质量的因素进行研究，可以较全面、系统地分析出影响装配式建筑生产工艺质量的各种因素，并对其进行科学的评价。

本文通过对国内外相关文献的调研以及参考国内标准规范，归纳出我国当前影响建筑生产质量维度划分的3个视角，其中包括质量内外影响因素、质量控制主体责任和质量形成过程3个方面［2］。在收集资料的基础上，通过对3个维度的分析，建立了影响装配式建筑生产过程质量的各要素的选择维度。

⑴ 视角一：内部和外部影响因素的本质就是4M1E 要素，即人、机、料、法、环。在此基础上进行质量评价指标的分析，要求研究者具有丰富的实际工作经验，但是由于装配式建筑尚在起步阶段，经验积累尚不充分。因此，不宜采用这一维度。

⑵视角二：质量控制主体的职责在装配式建筑项目中是重点关注对象，政府相关部门、建设单位、监理单位、勘察设计单位、PC 部件生产单位和施工单位都对工程质量的管控负有不同程度的责任，其质量管控方法和内容也不尽相同。从这个维度对影响质量的指标进行分析，必须从各个参与方的视角来进行，而本文的研究对象主要是预制部品的生产单位。

⑶视角三：质量形成过程要经过工程研究、决策、设计、生产、运输、施工等阶段，这些阶段对产品质量的形成有着不同的影响和作用。因此，在本文中将研究范围确定为生产阶段，并将其评价指标定义为装配式建筑的生产质量评价指标，并与此维度相符。

综合以上考虑，本文将装配式建筑部件质量评价体系的研究维度确定为“质量形成过程”，基于研究主体为生产单位，具有一定的时间顺序，因此将装配式建筑生产质量形成阶段划分为生产准备、生产过程、生产后检验共3个环节。

2 质量评价指标的识别

通过对国内外有关装配式建筑质量影响因素的文献资料进行分析，借鉴和提炼现有的相关标准和规范，初步构建出一套生产质量评价体系，并对其进行全面的分析。由于实际情况、应用程度等原因，单凭标准规范很难保证其全面和适用性。

2.1 资料收集

本文筛选出几篇具有代表性的高质量文献，对相关文献进行了整理，并将一些文献中涉及设计、施工、运输、装修阶段的质量影响因素进行筛除，只选取了装配式建筑生产阶段的质量影响因素作为评价指标参考的基础。文献整理如表1所示。

表1 装配式建筑生产阶段质量评价指标主要文献梳理Tab.1 Literature Review of Quality Evaluation Indicators in the Stageof Prefabricated Buildings

2.2 指标识别

在对装配式建筑部件质量评价指标进行研究的过程中，如何合理地确定评价指标是关键，评价指标的选取与分析的结果是否能真实地反映出装配式建筑的实际情况有着直接的联系，并且涉及的评价指标繁多且复杂。为此，本论文按照研究的深度和广度，对已有的一些相关的评价指标进行了分析和选取，并在此基础上经过专家咨询，选取了15项具有代表性的指标对部件质量进行了评价，从生产准备、生产过程、生产后检验三个环节进行了分类，并对各个指标做出了相应的解释，为后期质量评价提供参考，如表2所示。

表2 装配式建筑部件生产阶段质量评价指标识别成果Tab.2 Identification Results of Quality Evaluation Indicators in the Stage of Prefabricated Components

3 装配式建筑部件质量评价ISM模型

解释结构模型是利用专家的实践经验和知识，将复杂的系统分解为若干子系统要素，构成一个多级递阶的结构模型［10-11］。此方法可以将模糊不清的系统要素转化为直观的具有良好层级关系的模型，适用于对因素众多、关系复杂且结构模糊的系统进行分析。因此，本文采用解释结构模型分析装配式建筑生产阶段质量评价指标，研究生产阶段质量评价指标之间的层次关系，识别出最底层的指标和指标间相互影响关系。

3.1 建立邻接矩阵

邻接矩阵表明了元素之间的基本二元关系或直接联系情况，以装配式建筑生产阶段质量评价为一个系统，相互影响的评价指标为系统二级指标，系统指标共有15个，按顺序命名为S1～S15，构成质量评价指标集合：S=（S1，S2，...，S15）；矩阵中的指标为aij，若指标Si对要素Sj有影响，则aij为1；若指标Si对指标Sj无影响，则aij为0。经过多轮专家调查后，得到邻接矩阵A=［aij］。

3.2 建立可达矩阵

所谓可达矩阵（M），表示系统要素之间任意次传递性二元关系或有向图上两个节点之间通过任意长的路径可以到达情况的方阵［6-7］。矩阵A和M的指标均为“1”或“0”，是n×n阶0—1 矩阵，且符合布尔代数的运算规则，即0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=1，0×0=0，0×1=0，1×0=0，1×1=1。通过对邻接矩阵A的运算，可求出系统要素的可达矩阵M。

3.3 进行评价指标的层次划分

在可达矩阵的基础上进行区域划分，划分与指标相关联的系统指标，并找出整个系统中有明显特征的指标［12］。研究依据层级分解的方法，根据装配式建筑质量的影响因素在可达矩阵中的分布特征将其划分为不同的层级，具体步骤为：

确定可达集R（Si）：在可达矩阵M中指标Si对应的行中，aij=1 的列所对应的指标的集合，代表Si能到达的指标；确定先行集Q（Si）：在可达矩阵M中指标Si对应的列中，aij=1 的列所对应的指标的集合，代表能够到达Si的指标；得出可达集合和先行集合的交集，即A（Si）=R（Si）∩Q（Si），并根据R（Si）∩Q（Si）＝R（Si）条件对层级进行抽取［13］。根据以上步骤求得可达矩阵各指标之间的关系集合如表3所示，解释结构模型如图1所示。

图1 装配式建筑部件生产阶段质量评价指标ISM 模型Fig.1 ISM Model of Quality Evaluation Index in the Stage of Prefabricated Building Components

表3 可达集合与先行集合及其交集Tab.3 Reachable Set，Look-ahead Set and Their Intersection

4 ISM 模型结果分析

表层评价指标包括：预埋件加工质量、预制部件外观质量检验、模具预埋件、预留洞口等安装控制情况、钢筋成品及骨架质量、预制部件混凝土强度、原材料及构配件质量、预制部件模具尺寸、预制部件养护环境8 个方面。这些指标是评价生产阶段的直接因素。预制部件模具尺寸与模具预埋件、预留洞口等安装情况关系密切，两者相互影响较大。钢筋成品和部件混凝土强度不仅对部件整体质量有较大的影响，而且对后期的外观质量有较大影响，而外观质量也是影响质量评价的直观因素，可以直接作出判断。预埋件加工质量是否合格直接影响部件成品质量，对于后期装配是一项隐蔽检验工程，前期需要加强对其检测。原材料及构配件的质量会直接影响钢筋骨架、预埋件等部件的质量，可知原材料及构配件是部件生产的物质基础，没有合格的材料就没有合格的部件。

中间层评价指标包括：预制部件生产方案、首件验收制度、部件生产机械、设备机具及工艺规范标准，预制部件生产资料完备情况、部件设计图纸交底与会审、信息化技术的应用6 个方面。这些指标通过表层指标所反映，影响质量评价的程度比较深。完善的生产方案能够给生产技术人员一个完整的指导，有利于生产过程产品的合格率，节约生产成本，提高工作效率。首件验收合格率越高，后期部件生产的合格率也会相对较高。规范标准能够明确部件生产的工艺，能够与行业各参与方在生产中达成一致并公认。此外，在制定生产方案中能够规范生产技术人员的生产行为。预制部件生产资料的完备情况是比较重要的指标，可以通过其查询部件的数据与成品情况，是一项非常直观的记录。通过对部件图纸的交底和会审，可以让技术人员对部件的主要概念、施工需求有一定的认识，并对关键部件的技术需求有一定的认识。

深层评价指标包括：生产技术人员的专业素养。深层指标通过逐级作用反映生产阶段质量，是质量评价最根本的指标。因此，要加强生产技术队伍建设、加强技术人员技能训练、建立培训基地、编写培训教材、制订装配式建筑岗位规范，努力培养装配式建筑设计、生产、施工、管理等专业技术人员。在建筑业专业技术人才的评估与持续教育中，增设与装配式建筑有关的课程，并举办专题讲座与交流。要强化质量安全，建立装配式建筑质量管理体系，落实相关主体的安全责任和具体质量管理措施，强化全过程监督和部品部件生产企业质量监控，建全全过程质量安全追溯制度，启动装配式建筑项目建设管理全过程的大数据平台工作，开展质量安全专项检查。

5 结论

本文的研究对象为装配式建筑部件质量，从生产准备、生产过程、生产后检验3个环节建立一级评价指标，利用解释结构模型对评价指标进行属性分析，构建了包含生产准备、生产过程、生产后检验3 个一级指标及15 个二级指标（生产技术人员专业素养、部件设计图纸交底与会审、预制部件生产方案、首件验收制度、部件生产机械、设备、机具及工艺规范标准、预制部件模具尺寸、模具预埋件、预留洞口等安装位置控制情况、钢筋成品及骨架质量、预埋件加工质量、预制部件生产资料完备情况、预制部件养护环境、预制部件混凝土强度、信息化技术应用情况、预制部件外观质量检验）的装配式建筑部件生产质量评价体系。在此基础上，采用解释结构模型的方法对指标体系进行了结构化，获得8个表层指标、6个中间层指标、1个根本层的评价指标结构。并指出，生产技术人员的专业素养是装配式部件质量的根本性要素，而部件的加工质量和质量检验将直接决定部件质量。研究成果可为预制部件的质量管理提供指导，促进装配式建筑的推广应用。