裝配式建筑對城市發(fā)展的影響評價(jià)

劉書含 李紫薇 王 旭

(東北林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150000)

0 引言

黨的十九大報(bào)告中明確指出要加快建立綠色低碳的經(jīng)濟(jì)體系建設(shè)，裝配式建筑作為近年來大力發(fā)展的新型綠色產(chǎn)業(yè)，具有模數(shù)化，規(guī)范化，高質(zhì)量，工期短，綠色環(huán)保的優(yōu)勢，因此推進(jìn)裝配式建筑具有重要意義。齊寶庫,朱婭等人采用從經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、其他效益三方面對裝配式建筑綜合效益進(jìn)行評價(jià)[1]；王潔凝對關(guān)于發(fā)展裝配式建筑推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)行了研究[2]；呂玲雪采用PEST-SWOT分析對裝配式建筑在我國的發(fā)展進(jìn)行了研究[3]，郭章林對裝配式建筑的發(fā)展做了研究[4]；現(xiàn)有的研究大多是對裝配式建筑進(jìn)行分析評價(jià)、裝配式發(fā)展的制約因素和阻礙、裝配式建筑對城市工業(yè)化的影響，基于此，本文對裝配式建筑對城市發(fā)展的影響進(jìn)行了分析研究，通過研究裝配式建筑對城市發(fā)展的影響，提出合理化的建議。

1 技術(shù)路線

本文著重于研究裝配式建筑對城市發(fā)展的影響，由于城市發(fā)展所涵蓋的范圍較廣，此處我們主要對城市發(fā)展以及工業(yè)化水平做主要研究，裝配式建筑對城市建設(shè)的發(fā)展是多元化的復(fù)合系統(tǒng)，該系統(tǒng)取決于經(jīng)濟(jì)、社會、政府、環(huán)境等多方面因素，因素之間存在著相互作用的關(guān)系，而非獨(dú)立存在，基于此本文選用PSR模型建立評價(jià)指標(biāo)體系，將指標(biāo)分成壓力、狀態(tài)、響應(yīng)指標(biāo)，各指標(biāo)之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系清晰明了，層次清晰，更加科學(xué)合理的反映了裝配式建筑對城市建設(shè)的影響。并采用物元法計(jì)算各個(gè)指標(biāo)與各標(biāo)準(zhǔn)等級的關(guān)聯(lián)系數(shù)分析得到綜合評價(jià)結(jié)果，最后選用北京市裝配式建筑對城市發(fā)展影響的相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)對該模型進(jìn)行驗(yàn)證,見圖1。

2 基于PSR模型的裝配式建筑對城市建設(shè)的影響評價(jià)

目前，PSR模型廣泛應(yīng)用于生態(tài)評價(jià)中，該模型能夠很好的反映人類的生產(chǎn)生活活動(dòng)與自然之間的相互作用的內(nèi)在邏輯關(guān)系。PSR模型分為壓力—狀態(tài)—響應(yīng)三個(gè)層面，狀態(tài)是壓力作用的結(jié)果，也是響應(yīng)的效益成果。采用PSR模型建立評價(jià)指標(biāo)不僅

反映了發(fā)展裝配式建筑的優(yōu)勢和目前的發(fā)展現(xiàn)狀，而且解析了裝配式建筑與城市發(fā)展之間的內(nèi)在相互邏輯關(guān)系，見圖2。

2.1 壓力指標(biāo)

選用裝配式建筑所占比重、市場需求化水平、建筑總能耗作為壓力指標(biāo)?？紤]到裝配式建筑所占比重、市場需求率水平在一定程度上推動(dòng)著建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，與城市的發(fā)展呈現(xiàn)正相關(guān)的關(guān)系，建筑總能耗作為環(huán)境指標(biāo)，既是裝配式建筑發(fā)展的助力又影響著城市可持續(xù)發(fā)展。

2.2 狀態(tài)指標(biāo)

狀態(tài)指標(biāo)主要包括能耗狀態(tài)、碳排放狀態(tài)、工業(yè)化發(fā)展?fàn)顟B(tài)。裝配式建筑具有節(jié)水、節(jié)材、節(jié)能、降低碳排放量等顯著優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)影響著城市的可持續(xù)發(fā)展建設(shè)。因此能耗節(jié)約率能較好的反映出裝配式建筑對城市發(fā)展環(huán)境方面的效益；建筑工業(yè)化率、產(chǎn)業(yè)化人員比率是城市工業(yè)化發(fā)展的相關(guān)指標(biāo)；裝配式建筑所占GDP的比重是裝配式建筑對城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)率。

2.3 響應(yīng)指標(biāo)

政策體系越完善，政府扶持力度越大，高效優(yōu)化管理的程度越高對城市的發(fā)展建設(shè)越有利。通過政府和有關(guān)部門的一系列響應(yīng)作用于裝配式建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，繼而帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市發(fā)展。壓力—狀態(tài)—響應(yīng)指標(biāo)共同形成了一個(gè)相互作用，多層次，多方面的復(fù)雜反應(yīng)體系。這些指標(biāo)共同構(gòu)成完整可行的效益評價(jià)系統(tǒng)。具體指標(biāo)見表1。

表1 裝配式建筑對城市建設(shè)的影響評價(jià)體系

3 物元評價(jià)模型的建立

3.1 確定待評價(jià)物元

建立物元評價(jià)模型[5-8]:

裝配式建筑對城市建設(shè)的影響評價(jià)為N，評價(jià)指標(biāo)為C，和特征值X，共同構(gòu)成了裝配式建筑對城市建設(shè)的影響評價(jià)物元，由此建立物元矩陣，即:

(1)

其中，R為n維裝配式建筑對城市建設(shè)影響的綜合效益物元；Ri為R的分物元，即等級j上的經(jīng)典物元模型(i=1,2,3,…,n)；N為待評價(jià)物元，即裝配式建筑對城市建設(shè)的綜合效益等級；Ci(i=1,2,3，…,n)為第i項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)；Xi(i=1,2,3,…,n)為對應(yīng)評價(jià)指標(biāo)Ci的量值。

3.2 建立經(jīng)典域和節(jié)域物元

(2)

其中，Nj(j=1,2,3,…,m)為綜合效益物元所處的第j個(gè)等級；Xji=|aij,bij|為綜合效益評價(jià)處于第j個(gè)等級時(shí)關(guān)于對應(yīng)的各評價(jià)指標(biāo)所取的數(shù)值范圍。綜合效益的節(jié)域物元：

(3)

其中，Nf為全部的綜合效益評價(jià)等級；Xfi=|afm,bfn|為Nf關(guān)于各指標(biāo)Ci取值的數(shù)值范圍。

3.3 確定待評價(jià)系統(tǒng)各效益等級之間的關(guān)聯(lián)度

構(gòu)建關(guān)聯(lián)函數(shù)和關(guān)聯(lián)度，關(guān)聯(lián)函數(shù)表示當(dāng)物元的量值取為實(shí)軸上一點(diǎn)時(shí)，物元符合所要求的取值范圍的程度。點(diǎn)xi到Xji=(aji,bji)和Xpi=(afi,bfi)的距分別為：

(4)

(5)

3.4 熵權(quán)法確定權(quán)重，計(jì)算綜合關(guān)聯(lián)度

由于評價(jià)系統(tǒng)中各個(gè)指標(biāo)的影響程度不同，因此不同指標(biāo)所占的權(quán)重不同。因此在使用物元法時(shí)根據(jù)不同指標(biāo)的重要程度，采用熵權(quán)法確定各個(gè)指標(biāo)ci的權(quán)重wi，W=(w1,w2,w3,…,wn)。需要注意的是wi=(i=1,2,3,…,n)應(yīng)滿足歸一性和非負(fù)性約束。即：

(6)

根據(jù)所確定的各指標(biāo)權(quán)重見表2，計(jì)算綜合關(guān)聯(lián)度：

(7)

4 對北京市進(jìn)行實(shí)例分析

4.1 確定評價(jià)等級標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)國家《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》《裝配式建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》、專家訪談數(shù)據(jù)以及現(xiàn)有文獻(xiàn)對評價(jià)體系指標(biāo)等級的劃分，國內(nèi)學(xué)者龍姍等人[6]對裝配式建筑綠色性評級體系的等級劃分，何亞伯等人對基于可拓理論的綠色建筑綜合評價(jià)[9]及行業(yè)經(jīng)驗(yàn)值將指標(biāo)分為一星級、二星級、三星級指標(biāo)。各指標(biāo)的等級范圍如表3所示。

4.2 確定指標(biāo)量值

指標(biāo)數(shù)據(jù)來源分為兩部分，對于定量指標(biāo)根據(jù)北京市統(tǒng)計(jì)年鑒、預(yù)制建筑網(wǎng)及有關(guān)部門網(wǎng)站獲得，對于定量指標(biāo)采用專家打分法或市場調(diào)研確定，具體指標(biāo)量值見表4。

4.3 綜合關(guān)聯(lián)度計(jì)算

根據(jù)物元法基本模型，計(jì)算每個(gè)指標(biāo)關(guān)于各個(gè)評價(jià)等級的關(guān)聯(lián)度，并根據(jù)熵權(quán)法所計(jì)算的權(quán)重，由式(7)計(jì)算出各等級的綜合關(guān)聯(lián)度。結(jié)果見表5。

表3 各指標(biāo)經(jīng)典域與節(jié)域取值范圍

表4 北京市各指標(biāo)量值

表5 指標(biāo)有關(guān)各評價(jià)等級的關(guān)聯(lián)度

根據(jù)各指標(biāo)計(jì)算出各等級的綜合評價(jià)關(guān)聯(lián)度，由式(7)計(jì)算出以北京為例該評價(jià)模型的各等級綜合權(quán)重為由0

5 結(jié)語

裝配式建筑的持續(xù)健康發(fā)展是建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的重要組成部分，是影響城市發(fā)展水平的重要因素，在國家產(chǎn)業(yè)化綠色經(jīng)濟(jì)建設(shè)方面起著突出作用。裝配式建筑對城市發(fā)展的影響涉及層面多，指標(biāo)復(fù)雜，指標(biāo)間又相互作用，本文引入生態(tài)評價(jià)中的PSR模型將影響城市發(fā)展的指標(biāo)歸入壓力、狀態(tài)、響應(yīng)三個(gè)層面，分析了裝配式建筑對城市發(fā)展的影響在不同層面的等級水平，運(yùn)用物元法對北京市進(jìn)行了實(shí)例論證，并對裝配式建筑的發(fā)展提出相關(guān)的建議。但本文還具有一定的局限性，對城市發(fā)展指標(biāo)體系構(gòu)建不夠完整，對于不同角度的分析，個(gè)別指標(biāo)的歸類模糊，論證實(shí)例較少，在這些方面還有待進(jìn)一步的改進(jìn)。