裝配式房屋建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法研究

周銳 李旭

（成都工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 成都 610000）

0 引言

裝配式房屋建筑主要指的是在工廠通過(guò)預(yù)制化的加工方式生產(chǎn)構(gòu)成零件，然后通過(guò)機(jī)械進(jìn)行吊裝的方式，把不同的零件連接成為一個(gè)整體。最近幾年我國(guó)大力倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)，再加上施工人員短缺，傳統(tǒng)的建筑施工方法已無(wú)法滿足當(dāng)前發(fā)展的需求，整個(gè)行業(yè)的施工方式開(kāi)始進(jìn)入轉(zhuǎn)型期。我國(guó)剛剛推行現(xiàn)代意義上的裝配式建筑施工方式，建筑施工的管理人員對(duì)施工過(guò)程中所存在的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題認(rèn)識(shí)得不夠全面，管理經(jīng)驗(yàn)不足[1]。因此，從我國(guó)當(dāng)前的施工方法出發(fā)，研究出更加適合當(dāng)前裝配式房屋建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，不僅能減少出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的概率，還能解決當(dāng)前施工資源消耗過(guò)高問(wèn)題。

1 裝配式房屋建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法

1.1 搭建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系

建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系，最重要的就是根據(jù)裝配式房屋建筑施工的特點(diǎn)，確定裝配式房屋建筑施工中易造成質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的因素。影響施工質(zhì)量的因素比較多，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系存在一定程度上的差異，但大多數(shù)的區(qū)分方式都是按照工作先后的順序進(jìn)行確定的。按照施工過(guò)程具體分為四個(gè)階段：組件供給階段、前期準(zhǔn)備階段、施工管理階段以及質(zhì)量檢測(cè)階段，可以以這四個(gè)階段為基礎(chǔ)來(lái)建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系[2]。具體指標(biāo)體系見(jiàn)表1。

表1 裝配式房屋建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系

1.2 構(gòu)建質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型

1.2.1 確定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)權(quán)重

根據(jù)建立的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系，最主要的部分就是確定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)的重要性。把評(píng)估指標(biāo)的集合假設(shè)為{Y'1，Y'2，...，Y'n}，首先就是讓專(zhuān)業(yè)人員選擇出主觀印象中最重要的指標(biāo)為Y'1，再選擇出第二重要的指標(biāo)為Y'2，直到最后選擇出最不重要的指標(biāo)Y'n，從而可以得到關(guān)于指標(biāo)之間有關(guān)重要性的排列順序。確定指標(biāo)之間重要性的排序之后，請(qǐng)專(zhuān)業(yè)人員對(duì)重要性進(jìn)行評(píng)價(jià)打分，tn代表重要性的比例，可得公式（1）。

其中：En表示第n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重[3]，各個(gè)指標(biāo)之間相對(duì)重要程度的賦值見(jiàn)表2所示。

表2 指標(biāo)之間相對(duì)重要程度賦值參考

根據(jù)上面所述，需要首先計(jì)算出第一級(jí)別指標(biāo)體系的權(quán)重，再計(jì)算第二級(jí)別指標(biāo)體系的權(quán)重。以第f個(gè)指標(biāo)體系的權(quán)重計(jì)算為例，根據(jù)tn中的賦值，可以知道第f個(gè)指標(biāo)體系相對(duì)的權(quán)重為Ef，如式（2）所示。

這樣計(jì)算出某一個(gè)指標(biāo)的權(quán)重之后，根據(jù)式（3）計(jì)算出相同指標(biāo)的集合內(nèi)所有其他評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重。

據(jù)此可測(cè)算出不同級(jí)別評(píng)估指標(biāo)體系的權(quán)重，最后判斷最終的決策結(jié)果。如果第v位專(zhuān)業(yè)人員的權(quán)重系數(shù)為Kv時(shí)，則第v位專(zhuān)業(yè)人員在最后決策下的第m個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重就為Evm。而如果專(zhuān)業(yè)人員中總共y人進(jìn)行了決策評(píng)價(jià)打分時(shí)，則第m個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的決策權(quán)重為式中（4）所示。

這樣就可以通過(guò)評(píng)估指標(biāo)之間兩兩比較的方法，并根據(jù)比較結(jié)果形成評(píng)價(jià)指標(biāo)的矩陣，得到相對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重[4]。

1.2.2 利用物元分析進(jìn)行最終評(píng)價(jià)

通過(guò)物元分析法可以最終確定經(jīng)典域、節(jié)點(diǎn)域以及待評(píng)價(jià)物元的矩陣，如式（5）所示。

其中：Sab是第b個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)(b=1,2,…,f)，Dac是指標(biāo)Sab的第c個(gè)描述特征(c=1,2,…,n)，F(xiàn)abc是Sab關(guān)于Dac的取值范圍，(xabc,yabc)就是評(píng)估指標(biāo)中的經(jīng)典域，如式（6）。

其中：S代表即將評(píng)價(jià)指標(biāo)的級(jí)別，F(xiàn)ec為S，Dc中各個(gè)級(jí)別關(guān)于取值范圍的集合，(xec,yec)就是評(píng)估指標(biāo)中的節(jié)點(diǎn)域，如式（7）。

其中：Td代表待評(píng)價(jià)的物元，Sd代表風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的指標(biāo)，F(xiàn)c則為Sd關(guān)于Dc的特征值實(shí)際檢測(cè)的數(shù)據(jù)。第c個(gè)特征的第b級(jí)關(guān)聯(lián)度的函數(shù)Lb(Fc)可定義為式（8）。

其中：

其中：η(Fc,Fabc)表示Fc與經(jīng)典域(xabc,yabc)之間的距離；η(Fc,Fec)則表示Fc與節(jié)點(diǎn)域(xec,yec)之間的距離。由此可以建立裝配式房屋建筑施工的待評(píng)價(jià)對(duì)象S關(guān)于等級(jí)b的關(guān)聯(lián)度，見(jiàn)式（10）。

其中：EDc為指標(biāo)Dc關(guān)于權(quán)重的分配系數(shù)；Lb(S)為第c項(xiàng)中第b級(jí)的特征關(guān)聯(lián)量。如果按照最大隸屬度的原則，可得到Lba=max{Lb(S)}(b=1,2,…,n)，則能夠比較確切地認(rèn)識(shí)到預(yù)制或裝配式房建施工中的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為bc級(jí)別。關(guān)聯(lián)函數(shù)Lba的數(shù)值反映出需要評(píng)價(jià)的對(duì)象是否符合標(biāo)準(zhǔn)以及符合標(biāo)準(zhǔn)的程度。0≤Lba≤1，代表需要評(píng)價(jià)的對(duì)象符合標(biāo)準(zhǔn)；-1≤Lba≤0，則代表需要評(píng)價(jià)的對(duì)象不符合標(biāo)準(zhǔn)，但具有一定可以轉(zhuǎn)化的條件；Lba<-1，表示評(píng)價(jià)對(duì)象完全不符合標(biāo)準(zhǔn)，并且無(wú)法進(jìn)行轉(zhuǎn)換。由此可以得出計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等級(jí)的特征值b?，見(jiàn)式（11）。

其中：b?代表被評(píng)價(jià)的對(duì)象偏向哪一種級(jí)別的程度[5]。按照上述構(gòu)建的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)裝配式房屋建筑施工質(zhì)量進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。

2 應(yīng)用的試驗(yàn)測(cè)試

2.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備工作

為檢驗(yàn)所提方法對(duì)裝配式房建施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估效果，選取某裝配式施工建筑住宅小區(qū)的某一幢住宅樓進(jìn)行測(cè)試。該住宅樓的整體高層約為11層，而整體建筑標(biāo)高則為34.8m，總面積約為8434.86 m2。因此必須事先設(shè)定好風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的權(quán)重，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)的重要程度進(jìn)行排序與評(píng)分，并確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。明確了不同風(fēng)險(xiǎn)因素的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)后，再把風(fēng)險(xiǎn)程度細(xì)分成四個(gè)級(jí)別，從Ⅰ級(jí)~Ⅳ級(jí)依次為從較低風(fēng)險(xiǎn)到高風(fēng)險(xiǎn)。運(yùn)用物元分析法確定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估級(jí)別的區(qū)經(jīng)典域依次是：[1，2]，[2，5]，[5，9]，[9，10]，最后利用評(píng)估權(quán)重來(lái)確定最終評(píng)估物元。

2.2 數(shù)據(jù)檢測(cè)及反饋結(jié)果

試驗(yàn)具體檢測(cè)數(shù)據(jù)以及所得到結(jié)果如表3所示。

表3 各級(jí)評(píng)估指標(biāo)權(quán)重及最終評(píng)價(jià)物元

根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)可以計(jì)算出各項(xiàng)指標(biāo)的等級(jí)關(guān)聯(lián)函數(shù)Lb(Fc)，得到的數(shù)值通過(guò)公式（10）計(jì)算出各等級(jí)之間的關(guān)聯(lián)度，最后得出風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等級(jí)的特征值b?，具體結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 指標(biāo)等級(jí)的關(guān)聯(lián)度及特征值

根據(jù)以上分析可以得出，對(duì)于整個(gè)裝配式結(jié)構(gòu)住宅小區(qū)項(xiàng)目的一般風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別總體為Ⅲ級(jí)，即為一般風(fēng)險(xiǎn)，從而得到該項(xiàng)目的總體特征值b?=2.1516，其質(zhì)量的一般風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別即為Ⅲ級(jí)[6]。

了解實(shí)際應(yīng)用效果后，還需要明確此方法在實(shí)際質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的準(zhǔn)確程度。具體結(jié)果見(jiàn)圖1所示。

圖1 質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)準(zhǔn)確度示意圖

如圖1可知，傳統(tǒng)方法在各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)中，準(zhǔn)確度只維持在30%~50%之間，而改進(jìn)之后的方法準(zhǔn)確度可以達(dá)到60%以上，甚至在Ⅲ級(jí)的時(shí)候準(zhǔn)確度達(dá)到了90%。綜上所述，裝配式房屋建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法不僅有著更高的準(zhǔn)確度，而且還可以針對(duì)工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)脆弱的環(huán)節(jié)，加以更好地把控，比如將影響項(xiàng)目權(quán)重的系數(shù)比較高以及可能對(duì)工程質(zhì)量影響比較大的指標(biāo)作為重點(diǎn)要求調(diào)整的范圍，從而有效減少因項(xiàng)目質(zhì)量而產(chǎn)生的經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，裝配式房屋建筑施工過(guò)程存在風(fēng)險(xiǎn)隱患，需要一種裝配式房屋建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法。搭建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系確定質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)因素，計(jì)算確定評(píng)估指標(biāo)權(quán)重，通過(guò)物元分析構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，以此實(shí)現(xiàn)裝配式房屋建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：案例工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的綜合特征值為2.1516，其施工質(zhì)量為一般風(fēng)險(xiǎn)Ⅲ級(jí)別，檢測(cè)的準(zhǔn)確度可以達(dá)到90%。該評(píng)價(jià)體系提高了裝配式房屋建筑在施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方面的效率，以及對(duì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行更加合理地劃分，使整個(gè)房屋建筑在施工方面變得更加地簡(jiǎn)潔和清晰。但只通過(guò)建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型所得到的數(shù)據(jù)明顯不夠準(zhǔn)確，今后可以在模型中構(gòu)建其他模塊來(lái)使整個(gè)施工的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)更加完善及準(zhǔn)確。