陳大川+周一帆+顏勝藍(lán)

摘要：為提升單層工業(yè)廠房搬遷加固改造評估的準(zhǔn)確性，基于模糊數(shù)學(xué)理論，將該評估分為結(jié)構(gòu)損傷評估、費(fèi)用評估和環(huán)境保護(hù)評估3個(gè)部分，選取12個(gè)指標(biāo)作為評估因子，采用隸屬度函數(shù)法和類比法構(gòu)造判斷矩陣，再由層次分析法確定權(quán)系數(shù)向量，建立三層次兩階段的模糊綜合評估模型；以某公司2棟單層廠房為例，應(yīng)用該評估模型對其搬遷加固改造的技術(shù)性與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了評估。結(jié)果表明：模糊綜合評估方法的評估結(jié)果客觀合理，能較準(zhǔn)確地反映單層工業(yè)廠房搬遷加固改造的優(yōu)勢，可為單層工業(yè)廠房的繼續(xù)使用與持續(xù)發(fā)展提供有效的科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：單層工業(yè)廠房；模糊數(shù)學(xué)；搬遷加固改造；綜合評估

中圖分類號：TU398文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Research on Relocation Feasibility of Singlelayer Industrial Plant

Based on Fuzzy Evaluation CHEN Dachuan， ZHOU Yifan， YAN Shenglan

（College of Civil Engineering， Hunan University， Changsha 410082， Hunan， China）Abstract： In order to improve the accuracy of evaluation for single layer industrial plant relocation and reinforcement based on fuzzy mathematics theory， the assessment was divided into three parts， including structural damage assessment， economic cost estimation and environmental protection. Twelve indexes were selected as evaluation factors， and the membership function method and analogy method were used to construct judgment matrix. Then the weight coefficient vector was determined by using analytic hierarchy process （AHP） method， and threelevel twostage fuzzy comprehensive evaluation model was built. Taking the two singlelayer plants of a company as examples， the technical and economical evaluations for industrial plant relocation and reinforcement were carried out. The results show that the evaluation result is objective， and can accurately reflect the advantages of singlelayer industrial plant relocation and reinforcement. It can provide scientific references for the continual use and sustainable development of singlelayer industrial plant.

Key words： singlelayer industrial plant；fuzzy mathematics；relocation and reinforcement； comprehensive evaluation

0引言

隨著工業(yè)迅速發(fā)展，城鎮(zhèn)化速度加快，不少工業(yè)廠房不能滿足使用要求和環(huán)境保護(hù)要求面臨遷址[1]，而原有廠房的使用壽命還遠(yuǎn)未結(jié)束[2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國工業(yè)廠房面積已累計(jì)7×108 m2[3]，環(huán)境污染中與建筑相關(guān)的污染所占比例約為34%[4]，為了尋找適應(yīng)中國國情的舊工業(yè)建筑再利用途徑[5]，減少新建廠房對環(huán)境的污染，同時(shí)在更具經(jīng)濟(jì)性的考慮下對原有構(gòu)件進(jìn)行保護(hù)性拆除、搬運(yùn)，再重新安裝繼續(xù)使用的方法顯然更符合新時(shí)代下綠色、環(huán)保、節(jié)約的需求[6]。

研究顯示，目前針對單層工業(yè)廠房搬遷加固改造工程只有單方面的研究，沒有綜合評估。仝書敬[6]提出了基于層次分析（Analytic Hierarchy Process，AHP）法的單層工業(yè)廠房可靠性鑒定，但未進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保相結(jié)合的綜合評估，且不涉及地基基礎(chǔ)的評估。羅佳[7]提出了基于模糊理論的單層工業(yè)廠房構(gòu)件可利用性評判，但未結(jié)合其他因素對單層工業(yè)廠房是否進(jìn)行搬遷進(jìn)行整體評估。

由于工業(yè)廠房搬遷加固改造技術(shù)還不成熟，其綜合評估涉及眾多影響因素，且各因素之間還存在相關(guān)性、不確定性和模糊性。模糊數(shù)學(xué)是處理不確定性問題的理論，它以模糊集合為基礎(chǔ)，通過隸屬函數(shù)和隸屬度描述模糊集合[8]。本文基于模糊數(shù)學(xué)理論，建立針對混凝土排架結(jié)構(gòu)的單層工業(yè)廠房搬遷加固改造的模糊綜合評估方法，以某單層廠房為例，應(yīng)用該方法進(jìn)行評估，以期為類似工業(yè)廠房的繼續(xù)使用提供有效的科學(xué)依據(jù)。

1模糊綜合評估模型的建立

單層工業(yè)廠房搬遷加固改造相比拆除重建具有工期短、成本低以及綠色環(huán)保3個(gè)方面的特點(diǎn)，本文的評估方法采用三層次兩階段模糊綜合評估模型。首先，將單層工業(yè)廠房搬遷加固改造的可行性作為評估模型的目標(biāo)層，由結(jié)構(gòu)損傷情況、費(fèi)用、環(huán)境保護(hù)構(gòu)成評估模型的系統(tǒng)層。然后，系統(tǒng)層選取主要的評估因子構(gòu)成因素層，其中，結(jié)構(gòu)損傷情況選取裂縫、表面損傷、鋼筋銹蝕、連接件損傷、混凝土強(qiáng)度以及混凝土碳化深度作為主要的評估因子。費(fèi)用選擇拆除費(fèi)用、運(yùn)輸費(fèi)用、重裝費(fèi)用以及加固改造費(fèi)用作為主要的評估因子，而環(huán)境保護(hù)評估則選取粉塵排放量和固體垃圾排放量作為評估因子。通過確定權(quán)系數(shù)向量和構(gòu)造判斷矩陣，分兩階段計(jì)算，最終得到目標(biāo)層的評估結(jié)果，從而判別單層工業(yè)廠房搬遷加固改造是否可行。模糊評估模型如圖1所示。

圖1單層工業(yè)廠房搬遷加固改造的模糊評估模型

Fig.1Fuzzy Evaluation Model of Relocation and

Reinforcement of Single Layer Industrial Plant2利用層次分析法確定權(quán)系數(shù)向量

層次分析法通過因素間的兩兩比較構(gòu)造判斷矩陣，經(jīng)過數(shù)學(xué)運(yùn)算間接確定各因素的權(quán)重，具體步驟如下[910]：

首先根據(jù)單層工業(yè)廠房搬遷加固改造所包含因素及其相互關(guān)系建立層次結(jié)構(gòu)，本文分為3個(gè)層次，依次為目標(biāo)層、系統(tǒng)層和因素層；其次將同層次的各因素對上一層次某因素水平的影響程度進(jìn)行兩兩比較，采用比例標(biāo)度賦值，構(gòu)造判斷矩陣，兩兩比較重要性賦值見表1[11]；最后構(gòu)造出判斷矩陣，求出其最大特征值λmax和相應(yīng)的特征向量W0，將特征向量W0歸一化處理后，得到的特征向量即為該層次各因素相對上一層次中某因素水平的影響權(quán)重值。在兩兩重要性比較時(shí)，為了避免出現(xiàn)邏輯性錯(cuò)誤，需要根據(jù)最大（絕對值）特征值λmax進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。根據(jù)公式（1）計(jì)算出一致性指標(biāo)IC，即

IC=（λmax-n）/（n-1）（1）

式中：n為同系統(tǒng)層子項(xiàng)下因素層的因素?cái)?shù)量。

表1兩兩比較重要性賦值

Tab.1Pairwise Comparison Importance AssignmentsVi/Vj相同稍強(qiáng)強(qiáng)很強(qiáng)絕對強(qiáng)稍弱弱很弱絕對弱rij135791/31/51/71/9注：Vi，Vj均為同層次的因素；rij為Vi和Vj重要性的比值；相鄰

程度的中間值取2，4，6，8，1/2，1/4，1/6，1/8。

表2為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)IR。由建立的判斷矩陣和表2可得出平均隨機(jī)一致性指標(biāo)IR，再將其代入公式（2），當(dāng)一致性比率RC<0.1時(shí)，即認(rèn)為一致性檢驗(yàn)通過。

RC=IC/IR（2）

表2平均隨機(jī)一致性指標(biāo)IR

Tab.2Mean Random Consistency Index IR矩陣階數(shù)123456789IR0.000.000.520.891.121.261.361.411.46為使相比較的2個(gè)因素性能條件處于同一水平，還需要根據(jù)各影響因子的自身性能條件進(jìn)行修正[12]，即改進(jìn)AHP法。首先應(yīng)用AHP法求得權(quán)重向量aT=（a1，a2，…，an），然后按照性能越差的因素對整體性能影響越大的原則，求得權(quán)重向量βT=（β1，β2，…，βn），最后根據(jù)公式（3）定義最終的權(quán)重向量WT=（w1，w2，…，wn）。

wi=aiβiaTβT（3）

式中：ai，βi，wi分別為向量aT，βT，WT的第i個(gè)元素。

單層工業(yè)廠房搬遷加固改造綜合評估因素層的權(quán)系數(shù)向量采用AHP法計(jì)算。通過向有經(jīng)驗(yàn)的專家發(fā)放權(quán)重問卷調(diào)查表，得出上部結(jié)構(gòu)損傷因素的重要性賦值，見表3。

表3結(jié)構(gòu)損傷評估因素重要性賦值

Tab.3Importance Assignments of

Structural Damage Assessment Factors結(jié)構(gòu)損傷

評估因素混凝土

強(qiáng)度碳化

深度裂縫表面

損傷連接件

損傷鋼筋

銹蝕混凝土強(qiáng)度11/31/31/51/51/7碳化深度3111/31/31/5裂縫3111/31/31/5表面損傷533111/3連接件損傷533111/3鋼筋銹蝕755331根據(jù)表3中各因素的權(quán)系數(shù)值，可構(gòu)造出判斷矩陣A，則有

AW0=11/31/31/51/51/7

311 1/31/31/5

311 1/31/31/5

53311 1/3

53311 1/3

755331W0=

λmaxW0

計(jì)算可得A的最大特征值λmax=6.143 7，再根據(jù)式（1），（2）可知，隨機(jī)一致性指標(biāo)IC=0.028 7，一致性比率RC=0.022 8<0.1，滿足一致性原則。根據(jù)λmax可求出其對應(yīng)的特征向量W0，歸一化處理后得到特征向量W1=（0.036 8，0.077 9，0.077 9，0.191 3，0.191 3，0.424 7）T，即為上部結(jié)構(gòu)因素層的權(quán)系數(shù)向量。同理，可求得費(fèi)用和環(huán)保評估因素層的權(quán)系數(shù)向量，分別見表4，5。

從表4，5可知，費(fèi)用評估因素層的權(quán)系數(shù)向量W2=（0.067 9，0.389 9，0.152 3，0.389 9）T，環(huán)境保護(hù)評估因素層的權(quán)系數(shù)向量W3=（0.25，0.75）T。

單層工業(yè)廠房搬遷加固改造綜合評估系統(tǒng)層的權(quán)系數(shù)向量采用改進(jìn)AHP法計(jì)算。系統(tǒng)層結(jié)構(gòu)損傷、費(fèi)用和環(huán)保3個(gè)指標(biāo)的權(quán)系數(shù)向量W*=

表4費(fèi)用因素層的權(quán)系數(shù)向量

Tab.4Weight Coefficient Vector of Cost Factor Layer費(fèi)用評估

因素加固

費(fèi)用拆除

費(fèi)用運(yùn)輸

費(fèi)用安裝

費(fèi)用權(quán)系數(shù)

向量一致性加固費(fèi)用11/51/31/5拆除費(fèi)用5131運(yùn)輸費(fèi)用31/311/3安裝費(fèi)用5131（0.067 9，

0.389 9，

0.152 3，

0.389 9）λmax=4.043 5，

RC=0.016 3<

0.1，滿足一致

性原則表5環(huán)保評估因素層的權(quán)系數(shù)向量

Tab.5Weight Coefficient Vector of Environmental

Protection Assessment Factor Layer環(huán)保評估因素固體垃圾粉塵排放權(quán)系數(shù)向量一致性固體垃圾11/3粉塵排放31（0.25，0.75）n=2，

無需檢驗(yàn)（0.122 0，0.558 4，0.319 6）T ，見表6。

表6系統(tǒng)層的權(quán)系數(shù)向量

Tab.6Weight Coefficient Vector of System Layer評估因素結(jié)構(gòu)損傷費(fèi)用環(huán)保權(quán)系數(shù)向量一致性結(jié)構(gòu)11/41/3費(fèi)用412環(huán)保31/21（0.122 0，

0.558 4，

0.319 6）λmax=3.018 3，

RC=0.001 6<

0.1，滿足一致

性原則根據(jù)式（3）對權(quán)系數(shù)向量進(jìn)行調(diào)整后，得到單層工業(yè)廠房搬遷加固改造綜合評估系統(tǒng)層的權(quán)系數(shù)向量W=（0.198 2，0.428 5，0.373 3）T。3構(gòu)造系統(tǒng)層各指標(biāo)的判斷矩陣

系統(tǒng)層各指標(biāo)的判斷矩陣是由因素層各因素的隸屬向量構(gòu)造得到，而因素層各影響因子的隸屬向量則根據(jù)其不同特點(diǎn)分別通過單指標(biāo)隸屬函數(shù)法和類比法確定，其中，單指標(biāo)隸屬度函數(shù)法是根據(jù)各因素等級評定標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的單指標(biāo)隸屬度函數(shù)來確定其隸屬向量。

3.1各因素等級評定標(biāo)準(zhǔn)

（1）環(huán)境保護(hù)各評估因素的評定標(biāo)準(zhǔn)

本文給出粉塵排放和固體垃圾排放的評定標(biāo)準(zhǔn)[13]，見表7。

（2）費(fèi)用各評估因素的評定標(biāo)準(zhǔn)

本文結(jié)合已有工程經(jīng)驗(yàn)與專家意見給出費(fèi)用各評估因素的評定標(biāo)準(zhǔn)，見表8。

（3）結(jié)構(gòu)損傷各評估因素的評定標(biāo)準(zhǔn)

本文給出結(jié)構(gòu)損傷各評估因素的評判標(biāo)準(zhǔn)[7]，見表9。

表7環(huán)境保護(hù)各評估因素的評定標(biāo)準(zhǔn)

Tab.7Evaluation Criteria for Various Assessment

Factors of Environmental Protection評定等級粉塵排放Sf/St固體垃圾排放Gp/Gta≤80%≤50%b80%～90%50%～65%c90%～95%65%～80%d>95%>80%注：Sf為粉塵排放多于基準(zhǔn)排放量的面積；St為工業(yè)廠房總面積；

Gp為廢棄混凝土排放量；Gt為工業(yè)廠房總混凝土用量。表8費(fèi)用各因素的評定標(biāo)準(zhǔn)

Tab.8Evaluation Criteria for Various Cost Factors評定

等級加固費(fèi)用

Fg/Fn拆除費(fèi)用

Fc/Fn運(yùn)輸費(fèi)用

Fy/Fn安裝費(fèi)用

Fd/Fna≤5%≤30%≤10%≤20%b5%～8%30%～35%10%～15%20%～25%c8%～10%35%～40%15%～20%25%～30%d>10%>40%>20%>30%注：Fg為加固所需費(fèi)用；Fc為保護(hù)性拆除主體構(gòu)件所需費(fèi)用；Fy

為運(yùn)輸構(gòu)件所需費(fèi)用；Fd為重新安裝構(gòu)件所需費(fèi)用；Fn為新

建同樣規(guī)格廠房所需費(fèi)用。表9結(jié)構(gòu)損傷各因素的評定標(biāo)準(zhǔn)

Tab.9Evaluation Criteria for Various Factors of Structural Damage評定

等級混凝土強(qiáng)度

fcu，k/fcu，e碳化深度/

mm裂縫表面損傷連接件損傷鋼筋銹蝕a≥1.00.0～1.0無明顯裂縫無明顯損傷連接板完好，無缺陷，工作正常鋼筋完好，工作正常b0.95～1.001.0～3.0在次要部位有少量裂縫在次要部位有輕微損傷連接板較好，僅有局部表面缺陷，工作無異常鋼筋局部有較少銹跡，工作無異常c0.90～0.953.0～6.0重要部位有少量裂縫重要部位有損傷但不大連接板有嚴(yán)重缺陷，已發(fā)生明顯變形或缺損鋼筋較大面積出現(xiàn)銹跡，與混凝土結(jié)合強(qiáng)度下降d<0.90>6.0重要部位開裂較多或裂縫較寬產(chǎn)生破壞重要部位損傷較大連接板破壞、缺失鋼筋幾乎完全銹蝕，與混凝土結(jié)合強(qiáng)度大幅降低注：fcu，k為設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；fcu，e為現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度推定值，即相應(yīng)于強(qiáng)度換算值總體分布中保證率不低

于95%的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中的混凝土強(qiáng)度值。3.2單項(xiàng)指標(biāo)的隸屬函數(shù)

本文采用嶺形分布為隸屬函數(shù)[14]，該函數(shù)連續(xù)，計(jì)算簡單，適合工程需要。對于承載力這類定量因素，在評估標(biāo)準(zhǔn)中值越大越安全，因此采用隸屬函數(shù)中的偏大型升嶺形分布處理。設(shè)x為混凝土強(qiáng)度，若x>xl為a級，xl>x>x2為b級，x2>x>x3為c級，x

a級的隸屬函數(shù)為

Va（x）=0x≤（x1+x2）/2

12+12sin[2πx1-x2（x-3x1+x24）]

（x1+x2）/2

1x>x1（4）

b級的隸屬函數(shù)為

Vb（x）=0 x>x1

12-12sin[2πx1-x2（x-3x1+x24）]

（x1+x2）/2

12+12sin[2πx1-x3（x-x1+x3+2x24）]

（x3+x2）/2

0 x≤（x3+x2）/2（5）

c級的隸屬函數(shù)為

Vc（x）=0 x>（x1+x2）/2

12-12sin[2πx3-x1（x-x1+x2+2x24）]

（x2+x3）/2

12+12sin[2πx3-x1（x-3x3+x24）]

x3

0 x≤x3（6）

d級的隸屬函數(shù)為

Vd（x）=0 x>（x3+x2）/2

12-12sin[2πx2-x3（x-3x3+x24）]

x3

1 x≤x3（7）

評估因素中分別對混凝土強(qiáng)度按上述方法計(jì)算其隸屬向量，其中，x1，x2，x3分別對應(yīng)表9中的1.0，0.95，0.90。

對于碳化深度、粉塵排放、固體垃圾排放、費(fèi)用這類定量因素，在評估標(biāo)準(zhǔn)中值越小越安全，因此采用偏小型降嶺形分布處理。同理可得這類因素相應(yīng)于a，b，c，d各級的隸屬函數(shù)表達(dá)式。

a級的隸屬函數(shù)為

Va（x）=0 x>（x1+x2）/2

12-12sin[2πx2（x-2x1+x24）]

x1/2

1 x≤x1/2（8）

b級的隸屬函數(shù)為

Vb（x）=0 x

12+12sin[2πx2（x-2x1+x24）]

x1/2

12-12sin[2πx3-x1（x-x1+x3+2x24）]

（x1+x2）/2

0 x>（x2+x3）/2（9）

c級的隸屬函數(shù)為

Vc（x）=0x≤（x1+x2）/2

12+12sin[2πx3-x1（x-x1+2x2+x34）]

（x1+x2）/2

12-12sin[2πx3-x1（x-x1+x3+2x24）]

（x2+x3）/2

0x>x3（10）

d級的隸屬函數(shù)為

Vd（x）=0x≤（x2+x3）/2

12+12sin[2πx3-x2（x-3x3+x24）]

（x2+x3）/2

1x>x3（11）

評價(jià)因素中對上部結(jié)構(gòu)的粉塵排放、固體垃圾排放、加固費(fèi)用、拆除費(fèi)用、運(yùn)輸費(fèi)用及安裝費(fèi)用按上述方法計(jì)算隸屬向量，其中，x1，x2，x3分別對應(yīng)表7中的80%，90%，95%；50%，65%，80%；以及表8中的5%，8%，10%；30%，35%，40%；10%，15%，20%；20%，25%，30%。

3.3類比法確定隸屬向量

對于裂縫、表面損傷、連接件損傷及鋼筋銹蝕等定性因素，可采用類比法建立隸屬函數(shù)，其主要做法是將已知有限個(gè)定量數(shù)值與論域上的模糊集形成一一對應(yīng)關(guān)系。通過“符合”、“基本符合”、“似符合又似不符合”、“基本不符合”和“不符合”這5個(gè)語言值來描述，分別對應(yīng)1，0.75，0.5，0.25，0，即可建立隸屬函數(shù)。如上部結(jié)構(gòu)中無明顯裂縫，由表9中的分級標(biāo)準(zhǔn)可知此種情況符合a級，則裂縫的隸屬向量為（1，0，0，0）。4評估流程

結(jié)合單層工業(yè)廠房搬遷加固改造模糊評估模型，依據(jù)權(quán)系數(shù)向量和判斷矩陣可建立評估流程，如圖2所示。計(jì)算得到目標(biāo)層評定等級向量Δ后，利用最大隸屬度原則可以最終確定單層工業(yè)廠房搬遷加固改造的評估等級。單層工業(yè)廠房搬遷加固改造的評估等級和處理措施的對應(yīng)關(guān)系見表10。

圖2單層工業(yè)廠房搬遷加固改造的模糊評估流程

Fig.2Fuzzy Evaluation Flow of Relocation and

Reinforcement of Singlelayer Industrial Plant 5實(shí)例分析

本文以某公司2棟單層廠房為例（圖3），廠房從老廠區(qū)整體搬遷至新工業(yè)園區(qū)，為減少對社會(huì)資源的消耗，節(jié)約投資，計(jì)劃將廠房主體結(jié)構(gòu)的混凝土排架柱、吊車梁、屋架和槽形屋面板等主要承重構(gòu)件在新廠房的建設(shè)中繼續(xù)利用。

表10評估等級與處理措施的對應(yīng)關(guān)系

Tab.10Corresponding Relationship Between

Assessment Levels and Treatment Measures評估等級處理措施A個(gè)別構(gòu)件加固修繕，總費(fèi)用遠(yuǎn)低于新建費(fèi)用，環(huán)境污染指數(shù)低B小部分構(gòu)件加固修繕，總費(fèi)用不超過新建費(fèi)用70%，環(huán)境污染指數(shù)適中C部分構(gòu)件加固修繕后可以達(dá)到降低使用標(biāo)準(zhǔn)的要求，總費(fèi)用大于新建費(fèi)用70%，環(huán)境污染指數(shù)接近限值D建議直接拆除重建由于在廠房拆除之前需要對可利用構(gòu)件進(jìn)行評價(jià)，判別拆除是否采用保護(hù)性拆除施工方案。跟隨某公司專業(yè)檢測人員對2棟廠房進(jìn)行全面檢測，得出了結(jié)構(gòu)損傷程度的鑒定報(bào)告，此外，在整個(gè)項(xiàng)目跟蹤調(diào)查中，對工程總費(fèi)用以及環(huán)境污染排放指標(biāo)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。

5.1系統(tǒng)層評估

5.1.1結(jié)構(gòu)損傷評估

根據(jù)專業(yè)檢測結(jié)果，排架柱混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為C30，回彈法最小推定值為29.2 MPa，兩者比值為97.3%，吊車梁混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為C35，回彈法最小推定值為38.9 MPa，兩者比值大于1%，取97.3%，根據(jù)式（4）與表9可知，混凝土強(qiáng)度的隸屬向量r11=（0.0157，0.098 43，0，0）。碳化深度最大值為35 mm，絕大部分構(gòu)件碳化深度均大于6 mm，與董忠厚[15]提出的工業(yè)廠房混凝土碳化密度函數(shù)相符，根據(jù)式（5）與表9可知，碳化深度的隸屬向量r12=（0，0，0，1）。

根據(jù)檢測結(jié)果可知，表面損傷與鋼筋銹蝕多分布于屋面板以及管道附近的排架柱[16]，裂縫多分布于吊車梁與屋架下弦[17]。根據(jù)類比法和表9可知，裂縫的隸屬向量r13=（0，0.9，0.1，0），表面損傷的隸屬向量r14=（0，0.1，0.9，0），連接件損傷的隸屬向量r15=（0，0，0.8，0.2），鋼筋銹蝕的隸屬向量r16=（0，0.9，0.1，0）。

廠房上部結(jié)構(gòu)的判斷矩陣R1為

R1=0.015 70.984 3 00

0 0 01

00.90.1 0

00.10.9 0

0 0 0.80.2

00.90.1 0

上部結(jié)構(gòu)的評定等級向量B=WT1R1=（0.000 6，0.507 8，0.375 5，0.116 1）

5.1.2費(fèi)用評估

根據(jù)施工單位與加固單位的報(bào)價(jià)單，該項(xiàng)目采用外包鋼法與碳纖維加固法[18]，結(jié)合計(jì)價(jià)軟件模擬同規(guī)格廠房所需總費(fèi)用，得出該項(xiàng)目總費(fèi)用由加固費(fèi)用、拆除費(fèi)用、運(yùn)輸費(fèi)用以及安裝費(fèi)用組成[19]，其中加固費(fèi)用占新建費(fèi)用3%，拆除費(fèi)用占新建費(fèi)用31%，運(yùn)輸費(fèi)用占新建費(fèi)用9%，安裝費(fèi)用占新建費(fèi)用20%。根據(jù)式（5）和表8可知，加固費(fèi)用的隸屬向量r21=（1，0，0，0），拆除費(fèi)用的隸屬向量r22=（0.981 8，0.018 2，0，0），運(yùn)輸費(fèi)用的隸屬向量r23=圖3廠房平面（單位：mm）

Fig.3Workshop Floor Plane （Unit：mm）（0.552 3，0.447 7，0，0），安裝費(fèi)用的隸屬向量r24=（0.508 2，0.491 8，0，0）。

由此可得，基礎(chǔ)的評定等級向量θ=WT2R2=（0.731 1，0.266 9，0，0）

5.1.3環(huán)境保護(hù)評估

根據(jù)施工現(xiàn)場環(huán)境，超過粉塵基準(zhǔn)排放量的區(qū)域位于吊車梁與排架柱附近2 m范圍內(nèi)[20]，占廠房總面積19.6%，根據(jù)式（5）與表7可知，其隸屬向量r31=（1，0，0，0），該工程中絕大部分上部構(gòu)件繼續(xù)使用，固體垃圾排放只有杯口基礎(chǔ)、圍護(hù)磚墻以及個(gè)別無法繼續(xù)使用的構(gòu)件，根據(jù)式（5）與表7還可知，其隸屬向量r32=（1，0，0，0）。

由此可得，地基的評定等級向量C=WT3R3=（1，0，0，0）

5.2整體評估

根據(jù)上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基的評判結(jié)果，可得單層廠房搬遷加固改造可行性的判斷矩陣D，即

D=（B，θ，C）T=

0.000 60.507 80.375 50.116 1

0.733 10.226 9 0 0

1 00 0

系統(tǒng)層結(jié)構(gòu)損傷、費(fèi)用和環(huán)保各指標(biāo)的權(quán)系數(shù)向量WT=（0.454 5，0.198 5，0.347 0），則總的評定等級向量Δ=（0.687 6，0.215 0，0.074 4，0.023 0）。

根據(jù)最大隸屬度原則可知，等級向量Δ最大值0.687 6落入表10中的A級，則該單層工業(yè)廠房搬遷加固改造工程的綜合評估等級為A級，表明該廠房在使用與拆除過程中受損較小，只需進(jìn)行少量的加固修繕即可繼續(xù)投入使用，費(fèi)用方面較新建廠房也有明顯節(jié)約；在環(huán)境保護(hù)方面，該工程也完全符合規(guī)范要求。該方法的評估結(jié)果與實(shí)際施工情況基本相符。6結(jié)語

（1）基于模糊數(shù)學(xué)理論，建立了單層工業(yè)廠房搬遷加固改造的評估模型，并給出了該模型的具體評估方法。

（2）以某公司2棟單層廠房為例，應(yīng)用該評估模型對該單層廠房搬遷加固改造工程進(jìn)行了評估，評估結(jié)果與實(shí)際情況基本吻合，驗(yàn)證了模型的正確性。

（3）該評估方法可以定量計(jì)算單層工業(yè)廠房搬遷加固改造是否可行，從而為以后類似工業(yè)廠房的繼續(xù)使用提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。參考文獻(xiàn)：

References：[1]高亞男.單層工業(yè)廠房再利用投資決策風(fēng)險(xiǎn)識別及量化研究[D].西安：西安建筑科技大學(xué)，2013.

GAO Yanan.The Risk Identification and Quantitative Research on the Investment Decisionmaking of Monolayer Industrial Plants[D].Xian：Xian University of Architecture and Technology，2013.

[2]王璐.上海舊工業(yè)廠房的改造與再利用研究[D].上海：東華大學(xué)，2007.

WANG Lu.A Research on the Reconstruction and Reuse of the Shanghai Old Industry Plants[D].Shanghai：Donghua University，2007.

[3]董軍鋒.單層工業(yè)廠房可靠性鑒定評級及其加固處理研究[D].西安：西安建筑科技大學(xué)，2004.

DONG Junfeng.Study of Reliability Appraisal and Classification and Strengthening of Singlefloor Industrial Mill Buildings[D].Xian：Xian University of Architecture and Technology，2004.

[4]孫繼德，李希玲.工業(yè)廠房綠色建筑評價(jià)的關(guān)鍵指標(biāo)[J].價(jià)值工程，2011，30（30）：4142.

SUN Jide，LI Xiling.Establishment of Industrial Plants Green Building Evaluation Indicators System[J].Value Engineering，2011，30（30）：4142.

[5]莊簡狄.舊工業(yè)建筑再利用若干問題研究[D].北京：清華大學(xué)，2004.

ZHUANG Jiandi.A Study on the Reuse of Old Industrial Buildings[D].Beijing：Tsinghua University，2004.

[6]仝書敬.基于模糊綜合評判的工業(yè)廠房可靠性評估系統(tǒng)研發(fā)[D].鄭州：鄭州大學(xué)，2014.

TONG Shujing.The Research of Industrial Plants Reliability Evaluation System Based on Fussy Comprehensive Evaluation[D].Zhengzhou：Zhengzhou University，2014.

[7]羅佳.廠房搬遷模糊網(wǎng)絡(luò)施工及構(gòu)件利用性模糊綜合評判[D].長沙：湖南大學(xué)，2011.

LUO Jia.Fuzzy Network Construction of Industrial Workshop Relocation and the Fuzzy Comprehensive Evaluation on Component Utilization[D].Changsha：Hunan University，2011.

[8]孫長明，綦寶暉，閻石.模糊數(shù)學(xué)在工業(yè)廠房可靠性鑒定中的應(yīng)用[J].沈陽建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2001，17（4）：268271.

SUN Changming，QI Baohui，YAN Shi.Application of Fuzzy Mathematics for Workshop Structures Reliability Assessment[J].Journal of Shenyang Architectural and Civil Engineering University：Natural Science，2001，17（4）：268271.

[9]李鐵英，魏劍偉，張善元，等.木結(jié)構(gòu)雙參數(shù)地震損壞準(zhǔn)則及應(yīng)縣木塔地震反應(yīng)評價(jià)[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2004，25（2）：9198.

LI Tieying，WEI Jianwei，ZHANG Shanyuan，et al.Doubleparameter Seismic Damage Criterion on Wooden Structure and Seismic Response Appraisement on Yingxian Wooden Tower[J].Journal of Building Structures，2004，25（2）：9198.

[10]薛建陽，張風(fēng)亮，趙鴻鐵，等.古建筑木結(jié)構(gòu)基于結(jié)構(gòu)潛能和能量耗散準(zhǔn)則的地震破壞評估[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2012，33（8）：127134.

XUE Jianyang，ZHANG Fengliang，ZHAO Hongtie，et al.Potential and Energy Dissipationbased Seismic Damage Evaluation of Ancient Timber Structure[J].Journal of Building Structures，2012，33（8）：127134.

[11]賈華.層次分析法中權(quán)重算法的一種改進(jìn)[J].武測科技，1995（3）：2530.

JIA Hua.Analysis of an Improved Weight Algorithm in Hierarchy.[J].WTUSM Bulletin of Science and Technology，1995（3）：2530.

[12]王強(qiáng).磚木結(jié)構(gòu)房屋抗震性能評價(jià)方法研究[D].蘭州：中國地震局蘭州地震研究所，2009.

WANG Qiang.The Methodological Analysis on the Assessment of the Antiseismic Performance of the Brickwood Building[D].Lanzhou：Lanzhou Institute of Seismology of China Earthquake Administration，2009.

[13]凌震亞.工業(yè)廠房綠色建筑評價(jià)體系研究[D].北京：華北電力大學(xué)，2011.

LING Zhenya.A Research on Green Building Evaluation System of Industrial Plants[D].Beijing：North China Electric Power University，2011.

[14]顧赫巍.基于模糊綜合評判理論的磚石古塔可靠性評價(jià)[D].北京：北京交通大學(xué)，2009.

GU Hewei.Reliability Appraisal on Ancient Stone Pagodas Based on Fuzzy Composite Appraisal Theory[D].Beijing：Beijing Jiaotong University，2009.

[15]董忠厚.工業(yè)廠房砼碳化規(guī)律的研究及體系可靠性模糊評價(jià)[D].西安：西安建筑科技大學(xué)，2004.

DONG Zhonghou.The Investigation Research of Concrete Carbonation Regularity and Fuzzy Evaluation on Industrial Factory Buildings[D].Xian：Xian University of Architecture and Technology，2004.

[16]李獻(xiàn)民，王竹芳，董法林.工業(yè)建筑中的鋼筋銹蝕及防護(hù)措施[J]. 電力建設(shè)，1997（8）：4952.

LI Xianmin，WANG Zhufang，DONG Falin.Rust Problem of Reinforced Bar in Industrial Structures and Their Proof Measures[J].Electric Power Construction，1997（8）：4952.

[17]龍建光.鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫研究與工程應(yīng)用[D].長沙：中南大學(xué)，2006.

LONG Jianguang.Research and Engineering Application of Crack in Reinforced Concrete Members[D].Changsha：Central South University，2006.

[18]丁孫瑋.鋼筋混凝土單層廠房抗震鑒定及加固方法研究[D].上海：同濟(jì)大學(xué)，2008.

DING Sunwei.A Study on Seismic Evaluation and Retrofit of Onestorey Reinforced Concrete[D].Shanghai：Tongji University，2008.

[19]鄧?yán)?探析影響工業(yè)廠房建造成本的主要因素[J].科技資訊，2006（30）：244245.

DENG Lei.A Study on the Main Factors That Affect the Construction Cost of Industrial Plant[J].Science & Technology Information，2006（30）：244245.

[20]陳娟.建材生產(chǎn)廠房粉塵治理研究[D].株洲：湖南工業(yè)大學(xué)，2014.

CHEN Juan.Management of Building Materials Production Plant Dust[D].Zhuzhou：Hunan University of Technology，2014.