魏子惠　蘇義坤

(東北林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱　150040)

工業(yè)化建筑建造評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建研究★

魏子惠蘇義坤*

(東北林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱150040)

摘要:通過分析國內(nèi)外工業(yè)化建筑建造的既有成果，構(gòu)建了工業(yè)化建筑建造標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)體系，以主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法得出的指標(biāo)權(quán)重為基礎(chǔ)，應(yīng)用最小二乘法得出綜合評價(jià)結(jié)果，為有效實(shí)現(xiàn)工業(yè)化建筑建造評價(jià)提供有效參考。

關(guān)鍵詞:工業(yè)化建筑，建造標(biāo)準(zhǔn)，最小二乘法，指標(biāo)體系

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源短缺與環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重。建筑業(yè)作為我國高能耗產(chǎn)業(yè)之一，一直以來都是以資源消耗轉(zhuǎn)換效益的生產(chǎn)方式運(yùn)作。在我國大力倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展和綠色建筑的背景下，建筑工業(yè)化是我國未來土木建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢。推行工業(yè)化建筑，是實(shí)現(xiàn)我國建筑業(yè)走可持續(xù)發(fā)展道路的現(xiàn)實(shí)需要［1］。因此，本文以工業(yè)化建筑為背景，以其建造評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為研究對象，建立一套反映建筑工業(yè)化特點(diǎn)，可清晰界定工業(yè)化建筑建造評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)，促進(jìn)我國工業(yè)化建筑建造技術(shù)的進(jìn)步，推動建筑行業(yè)的發(fā)展。1974年，由聯(lián)合國出版的《政府逐步實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的政策和措施指引》中界定了建筑工業(yè)化的概念。建筑工業(yè)化，是按照大工業(yè)生產(chǎn)方式改造建筑業(yè)，使之逐步從手工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)向社會化大生產(chǎn)的過程。其通過建筑標(biāo)準(zhǔn)化、構(gòu)配件生產(chǎn)工廠化、施工機(jī)械化和組織管理科學(xué)化改造建筑業(yè)，使之采用大工業(yè)生產(chǎn)方式逐漸從手工業(yè)生產(chǎn)過渡到社會化大生產(chǎn)，并應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)等手段，不斷提高勞動生產(chǎn)率，提高工程質(zhì)量。

1　國內(nèi)外研究綜述

我國建筑工業(yè)化從20世紀(jì)50年代發(fā)展至今，建筑建造的速度有所增加，有效提升建筑的建設(shè)效率，同時亦能達(dá)到節(jié)能減排的目的。然而，我國現(xiàn)在對于建筑工業(yè)化的研究還未足夠深入，至今尚未建立健全完善的工業(yè)化建筑建造標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)體系，對于工業(yè)化建筑部品的生產(chǎn)要求也不盡相同。鑒于建筑工業(yè)化在我國建筑業(yè)的重要地位，建立健全工業(yè)化建筑建造標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)對其意義深遠(yuǎn)，為此國內(nèi)外學(xué)者相繼提出了自己的理論。

基于建筑工業(yè)化理論的研究，在工業(yè)化建筑研究的眾多領(lǐng)域中，起初有關(guān)工業(yè)化建筑的內(nèi)涵并沒有統(tǒng)一的界定，故而可提出一種概念性的框架對其加以描述，并在整個建造過程中對于可能出現(xiàn)的相關(guān)問題給定對應(yīng)的解決方案。很多建筑工業(yè)化的概念都以生產(chǎn)方式的角度去界定，而如今已經(jīng)向更多元的方向發(fā)展［2］，這種觀點(diǎn)張叢［3］等人也有類似表達(dá)。我國在2015年頒布的《工業(yè)化建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中首次界定了工業(yè)化建筑的概念，即工業(yè)化建筑是采用以標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修和信息化管理等為主要特征的工業(yè)化生產(chǎn)方式建造的建筑。針對現(xiàn)有工業(yè)化建筑建造方式與傳統(tǒng)建筑建造方式進(jìn)行比較，裝配式結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的關(guān)鍵［4］，在20世紀(jì)80年代初期，建筑業(yè)發(fā)展了一系列新的工藝，這些工藝在一定程度上推進(jìn)了建筑工業(yè)化的發(fā)展。原有建造方式在技術(shù)水平、勞動供給、機(jī)械設(shè)備利用、能源資源消耗、施工安全等方面有明顯不足［5］，為實(shí)現(xiàn)我國建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，用工業(yè)生產(chǎn)代替手工勞動，將大大緩解以上現(xiàn)狀的發(fā)生并有效縮短工期。從建筑部品的研究角度，建筑部品對建筑業(yè)的發(fā)展起到了一定的促進(jìn)作用，其特有的生產(chǎn)模式、生產(chǎn)流程、信息掌控、信息管理制度等都會引發(fā)建筑業(yè)的巨大變化［6］。美國、英國等國家在20世紀(jì)采用工業(yè)化的裝配方式建造了大量的住宅，從而形成了一套完整的鋼結(jié)構(gòu)建筑建造體系［7］，為我國今后建造工業(yè)化建筑提供了充分的參考。

依照國內(nèi)外現(xiàn)有的建筑行業(yè)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)已日漸成熟并得到業(yè)內(nèi)廣泛運(yùn)用。因?qū)崿F(xiàn)綠色建筑要求是我國推行工業(yè)化建筑發(fā)展的目標(biāo)之一，故而在研究工業(yè)化建筑建造評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)時，國內(nèi)外的綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可作為借鑒的一部分，尤其以國外的一些典型綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為參考重點(diǎn)，其中具有代表性的有日本CASBEE評價(jià)體系、美國LEED評價(jià)體系等，他們已然取得了相對成功的工程經(jīng)驗(yàn)。紀(jì)穎波等［1］提出，我國建立建筑工業(yè)化住宅評價(jià)體系應(yīng)分為兩個層級進(jìn)行評價(jià)，分別為基本評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和綜合評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，即從住宅建造過程評價(jià)、使用功能評價(jià)、經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)和社會效益評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等方面進(jìn)行全面評價(jià)。

2　工業(yè)化建筑建造評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建

2.1評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系的指標(biāo)選取

使用單一的指標(biāo)并不能全面系統(tǒng)地評定工業(yè)化建筑的建造標(biāo)準(zhǔn)，在表述上也相對籠統(tǒng)，涵蓋的范圍過于狹窄。故而，工業(yè)化建筑建造評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系是一個多指標(biāo)體系，該標(biāo)準(zhǔn)體系是一個系統(tǒng)性的工作，同時體系構(gòu)建是否合理直接影響著評價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和客觀性。體系構(gòu)建的基本思路即明確目標(biāo)、建立體系框架、擬定體系內(nèi)指標(biāo)并確定權(quán)重。

2.2評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系的建立

本文在建立評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系的過程中，始終秉持著科學(xué)性、系統(tǒng)性、適用性、可操作性、生態(tài)性、可持續(xù)發(fā)展、技術(shù)合理性以及國內(nèi)外現(xiàn)行評價(jià)指標(biāo)體系相結(jié)合等原則，并且評價(jià)的指標(biāo)來源多以國內(nèi)外完善的適用性良好的評價(jià)體系指標(biāo)、國內(nèi)外優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文中的評價(jià)指標(biāo)、我國法律法規(guī)的指標(biāo)以及我國相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中的指標(biāo)等作為指導(dǎo)，可得我國工業(yè)化建筑建造標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)體系，如表1所示。

3　工業(yè)化建筑建造評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系權(quán)重的確定

根據(jù)對主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比對，本文采用綜合集成賦權(quán)法中的最小二乘法來確定工業(yè)化建筑建造評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。此方法是以主觀賦權(quán)法的5級標(biāo)度賦值法和客觀賦權(quán)法的熵值法得出的指標(biāo)權(quán)重為基礎(chǔ)，再進(jìn)行最小二乘法的運(yùn)算，確定評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，可使后續(xù)評價(jià)結(jié)果和預(yù)測結(jié)果更為準(zhǔn)確、客觀。

表1　工業(yè)化建筑建造評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)體系

3.1構(gòu)建權(quán)重決策矩陣

假設(shè)選取工業(yè)化建筑建造評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查問卷的樣本數(shù)為m，記作X = { x1，x2，x3，…，xm}，n個評價(jià)指標(biāo)，記作Y = { y1，y2，y3，…，yn}，則aij( i =1，2，…，m; j =1，2，…，n)表示調(diào)查問卷中xi對評價(jià)指標(biāo)yj的評價(jià)結(jié)果，由此建立指標(biāo)權(quán)重決策矩陣A:

為消除各指標(biāo)之間的矛盾和差異，則需要將矩陣A進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，結(jié)果得到標(biāo)準(zhǔn)決策矩陣B:

3.2指標(biāo)主觀權(quán)重的確定

主觀權(quán)重的確定方法有很多種，主要有專家調(diào)查法、層次分析法、循環(huán)評分法等。本文采用5級標(biāo)度賦值法如表2所示。假設(shè)指標(biāo)Sj對Sk的5級標(biāo)度賦值為Cjk，按照表2所展示的方法進(jìn)行賦值，得到的賦值矩陣為:

計(jì)算各個方案的5級標(biāo)度指標(biāo)偏好優(yōu)序數(shù)得:

由此得到指標(biāo)主觀偏好權(quán)重的向量為:

表2　5級標(biāo)度法

3.3指標(biāo)客觀權(quán)重的確定

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的決策矩陣B = ( bij)m×n，假設(shè):

根據(jù)信息論的內(nèi)容可以知道，指標(biāo)yj輸出的信息熵為:

其中，當(dāng)pij=0時，規(guī)定pijlnpij=0，那么:

作為評價(jià)指標(biāo)yj的客觀權(quán)重，由此，可以得到所有的評價(jià)指標(biāo)權(quán)重為:

3.4利用最小二乘法優(yōu)化決策

假定工業(yè)化建筑建造評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系中各個指標(biāo)的綜合權(quán)重為:

為了兼顧主體的主觀意愿和決策的客觀科學(xué)性，達(dá)到主客觀的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，應(yīng)該使得主客觀賦權(quán)法之間的偏差越來越少，從而構(gòu)建出最小二乘法的決策模型:

由此可得各評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重為:

4　結(jié)語

隨著我國工業(yè)化建筑的發(fā)展，同時工業(yè)化建筑建設(shè)的規(guī)模日益擴(kuò)大，工業(yè)化建筑建造標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)研究刻不容緩。以此為背景，構(gòu)建工業(yè)化建筑建造評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系意義非常重大，需要對其分步驟分階段依次進(jìn)行。工業(yè)化建筑建造評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的建立是一個系統(tǒng)工程，涉及很多方面、指標(biāo)龐大，需要在其前期展開評價(jià)理論、評價(jià)方法等方面的基礎(chǔ)性研究。在工程建設(shè)中，收集大量原始數(shù)據(jù)，探尋可供工業(yè)化建筑建造繼續(xù)進(jìn)行的理論方法和技術(shù)路徑。工業(yè)化建筑建設(shè)領(lǐng)域是極富挑戰(zhàn)性的，故而如何構(gòu)建一個全面的工業(yè)化建筑建造的標(biāo)準(zhǔn)體系，完善評價(jià)模型將是下一步研究的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn):

［1］紀(jì)穎波，付景軒.新型工業(yè)化建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)問題研究［J］.建筑經(jīng)濟(jì)，2013( 10) :8-11.

［2］陳晶晶.基于建筑工業(yè)化的建筑企業(yè)建造能力評價(jià)研究［D］.北京:北方工業(yè)大學(xué)，2011.

［3］張叢.基于開放建筑體系的建筑工業(yè)化研究［D］.北京:北京建筑大學(xué)，2014.

［4］嚴(yán)薇，曹永紅，李國榮.裝配式結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展與建筑工業(yè)化［J］.重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，26( 5) :131-136.

［5］徐友全.對建筑工業(yè)化管理模式的思考［J］.建筑經(jīng)濟(jì)，2014 ( 3) :13-15.

［6］劉春梅.建造視角下的建筑部品體系研究［D］.北京:北京交通大學(xué)，2014.

［7］朱曉偉.鋼結(jié)構(gòu)住宅與傳統(tǒng)住宅的對比評價(jià)研究［D］.杭州:浙江大學(xué)，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

通訊作者:蘇義坤(1972-)，男，博士，教授

作者簡介:魏子惠(1990-)，女，在讀碩士

收稿日期:2015-11-24★:“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(項(xiàng)目編號:2012BAJ19B00)

文章編號:1009-6825( 2016) 04-0234-03

中圖分類號:F407.9

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A