綠色高性能混凝土評(píng)價(jià)指標(biāo)研究

史 華

(商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 商丘 476100)

引言

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，環(huán)境負(fù)荷也在逐漸加重.在此背景下，綠色高性能混凝土的應(yīng)用發(fā)展迅猛，其節(jié)約、高效、環(huán)境友好的特點(diǎn)大大降低了對(duì)環(huán)境的負(fù)荷，促進(jìn)了城市的可持續(xù)發(fā)展.為了更加合理、科學(xué)的指導(dǎo)綠色高性能混凝土的應(yīng)用，建立符合我國(guó)國(guó)情和城市發(fā)展的綠色高性能混凝土評(píng)價(jià)指標(biāo)就顯得尤為重要.科學(xué)合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)，不僅能夠直接反映出綠色高性能混凝土的各項(xiàng)關(guān)鍵性能，更能引導(dǎo)綠色高性能混凝土的生產(chǎn)、使用和維護(hù).

1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立的原則

綠色高性能混凝土評(píng)價(jià)因其具有較強(qiáng)的專業(yè)性和實(shí)用性，所以在評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立方面要遵循科學(xué)、實(shí)用的原則.評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的科學(xué)原則就是說(shuō)在整體的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建時(shí)，要有充分的理論知識(shí)、專業(yè)知識(shí)，這樣才能使評(píng)價(jià)結(jié)果具備說(shuō)服力.但由于綠色高性能混凝土的評(píng)價(jià)結(jié)果直接影響到混凝土的生產(chǎn)和使用，單純的理論支撐不足以對(duì)綠色高性能混凝土進(jìn)行全面的評(píng)價(jià).因此在保證科學(xué)性的前提下還要注重其實(shí)用性和操作性，讓評(píng)價(jià)結(jié)果體現(xiàn)出實(shí)際價(jià)值.此外，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立時(shí)還要注重國(guó)家政策和我國(guó)城市建設(shè)發(fā)展的基本現(xiàn)實(shí)情況，實(shí)事求是地進(jìn)行評(píng)價(jià)，為綠色高性能混凝土的發(fā)展提供正向激勵(lì).

1.1 產(chǎn)業(yè)政策性原則

綠色高性能混凝土的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)必須符合我國(guó)的相關(guān)規(guī)定和產(chǎn)業(yè)政策，滿足我國(guó)對(duì)于混凝土的基本指標(biāo)要求，保證評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的合法性.如組成混凝土各項(xiàng)原材料的放射性指標(biāo)必須滿足現(xiàn)行《建筑材料放射性核素限量》(GB6566-2010)，在驗(yàn)收時(shí)候混凝土的室內(nèi)空氣質(zhì)量還必須滿足現(xiàn)行《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》(GB50325-2010)的要求，這些都是保證評(píng)價(jià)指標(biāo)體系合法、合理運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)[1]10-28.

1.2 實(shí)事求是原則

綠色高性能混凝土評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立還要遵循實(shí)事求是的原則，要考慮到我國(guó)的基本國(guó)情、城市化建設(shè)水平、建筑水平以及混凝土技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)等，使評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立更有使用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義.

1.3 概括性原則

評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的概括性是指評(píng)價(jià)體系必須能夠整體反映出綠色高性能混凝土的特點(diǎn)，要兼具混凝土的特點(diǎn)和綠色環(huán)保的特點(diǎn)，從原材料、功能性、耐久性和環(huán)保性這4個(gè)角度對(duì)混凝土進(jìn)行綜合的評(píng)價(jià).在評(píng)價(jià)方法的選擇上也要綜合主觀與客觀、定量和定性，盡可能的在理論支撐和實(shí)際應(yīng)用中尋求平衡點(diǎn).

1.4 靈活性原則

綠色高性能混凝土的評(píng)價(jià)要遵循混凝土發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢(shì)，考慮到我國(guó)的平均技術(shù)水平，但在整體框架的制定上不能太過(guò)死板，要充分考慮到混凝土技術(shù)的發(fā)展方向，不能太過(guò)精細(xì)和粗放.太過(guò)粗放會(huì)導(dǎo)致評(píng)價(jià)體系整體精確度下降，降低評(píng)價(jià)結(jié)果；太過(guò)精細(xì)又導(dǎo)致評(píng)價(jià)體系缺乏靈活性，無(wú)法針對(duì)技術(shù)的發(fā)展快速調(diào)整.因此，評(píng)價(jià)體系要具備靈活性和開(kāi)放性，才能更好適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展.

1.5 層次性原則

層次性是指評(píng)價(jià)體系能夠有效的對(duì)混凝土的綠色程度進(jìn)行分類，這樣能夠更直觀的反映出混凝土的綠色度，以便進(jìn)行分類管理.

2 常用評(píng)價(jià)方法比較

評(píng)價(jià)方法是評(píng)價(jià)體系的重要組成部分，它直接決定了評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確度和說(shuō)服力.目前，對(duì)于綠色高性能混凝土的評(píng)價(jià)，國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者提出了很多研究方法，包括注重主觀評(píng)價(jià)的方法、注重客觀評(píng)價(jià)的方法、主觀客觀綜合評(píng)價(jià)的方法[2]7-10.從具體的應(yīng)用上來(lái)看，主觀客觀綜合評(píng)價(jià)的方法應(yīng)用較為廣泛.

2.1 加權(quán)平均法

加權(quán)平均法是指利用過(guò)去若干個(gè)按照時(shí)間順序排列起來(lái)的同一變量的觀測(cè)值并以時(shí)間順序數(shù)為權(quán)數(shù)，計(jì)算出觀測(cè)值的加權(quán)算術(shù)平均數(shù)，以這一數(shù)字作為預(yù)測(cè)未來(lái)期間該變量預(yù)測(cè)值的一種趨勢(shì)預(yù)測(cè)法.這種評(píng)價(jià)方法的好處是計(jì)算較為簡(jiǎn)單，且應(yīng)用范圍十分廣泛，有諸多案例供評(píng)價(jià)人員借鑒.但缺點(diǎn)也尤為明顯，就是該方法對(duì)評(píng)價(jià)人員自身的數(shù)學(xué)素養(yǎng)要求較高，且評(píng)價(jià)結(jié)果容易受評(píng)價(jià)人員的主觀意識(shí)影響.

2.2 模糊綜合評(píng)價(jià)法

模糊綜合評(píng)價(jià)法是一種基于模糊數(shù)學(xué)的綜合評(píng)價(jià)方法.該綜合評(píng)價(jià)法根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論把定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià)，即用模糊數(shù)學(xué)對(duì)受到多種因素制約的事物或?qū)ο笞龀鲆粋€(gè)總體的評(píng)價(jià).它具有結(jié)果清晰、系統(tǒng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，能較好地解決模糊的、難以量化的問(wèn)題，適合各種非確定性問(wèn)題的解決.在綠色高性能混凝土評(píng)價(jià)的應(yīng)用上能夠很好地描述復(fù)雜的指標(biāo)，把定量和定性分析結(jié)合起來(lái)，但同時(shí)這種方法也容易受到評(píng)價(jià)人員主觀意識(shí)影響.

2.3 理想評(píng)價(jià)法

理想評(píng)價(jià)法，就是找到各評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)里邊的最優(yōu)解，然后將最優(yōu)解單列出來(lái)，構(gòu)建一個(gè)虛擬的評(píng)價(jià)對(duì)象，它在每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)里都是最好的.在指標(biāo)較多時(shí)有很大的優(yōu)勢(shì)，但其缺陷也十分明顯，即確定評(píng)價(jià)對(duì)象與理想解之間的關(guān)系具有較大的主觀因素.

2.4 主成分分析法

主成分分析也稱主分量分析，旨在利用降維的思想，把多指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)綜合指標(biāo)(即主成分)，其中每個(gè)主成分都能夠反映原始變量的大部分信息，且所含信息互不重復(fù).這種方法在引進(jìn)多方面變量的同時(shí)將復(fù)雜因素歸結(jié)為幾個(gè)主成分，使問(wèn)題簡(jiǎn)單化，同時(shí)得到更加科學(xué)有效的數(shù)據(jù)信息.這種評(píng)價(jià)方法的缺點(diǎn)是評(píng)價(jià)結(jié)果波動(dòng)較大.

在評(píng)價(jià)方法的選擇方面，要針對(duì)綠色高性能混凝土的具體應(yīng)用情況和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等諸多因素選取最為適合的.在評(píng)價(jià)方法確立后，就要選取相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，評(píng)價(jià)指標(biāo)選取是這個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立的核心環(huán)節(jié)，它直接關(guān)系綠色高性能混凝土在原材料、功能性、耐久性和環(huán)保性上的具體表現(xiàn)，也關(guān)系評(píng)價(jià)結(jié)果是否能夠?qū)υu(píng)價(jià)對(duì)象有全面綜合的概括.

3 評(píng)價(jià)指標(biāo)選取的原則

在綠色高性能混凝土評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取上，首先要保證其具有混凝土的基本要求，同時(shí)要具有代表性，能夠體現(xiàn)出綠色混凝土區(qū)別于其他混凝土的優(yōu)勢(shì).此外，評(píng)價(jià)指標(biāo)的維度、詳細(xì)程度要適中，如果指標(biāo)太多或者需求過(guò)高，則會(huì)一定程度上制約評(píng)價(jià)過(guò)程，而太少的話則無(wú)法體現(xiàn)出評(píng)價(jià)的價(jià)值.

3.1 代表性原則

代表性原則也可以稱作典型性原則，即應(yīng)當(dāng)選取對(duì)綠色高性能混凝土具有顯著影響的關(guān)鍵性指標(biāo)，一般來(lái)說(shuō)，綠色高性能混凝土能用很多指標(biāo)來(lái)描述，但是有時(shí)指標(biāo)間會(huì)出現(xiàn)重復(fù)的情況，一個(gè)指標(biāo)與另外一個(gè)指標(biāo)的部分或者全部相似，這就給評(píng)價(jià)帶來(lái)了影響，一方面是增加了指標(biāo)收集的工作量；另一方面還會(huì)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果產(chǎn)生一定影響.因此，在指標(biāo)體系的構(gòu)建時(shí)，要對(duì)每一項(xiàng)指標(biāo)都有充分的了解，能在諸多重復(fù)交叉的信息中運(yùn)用科學(xué)的方法剔除重復(fù)的部分，保留最具代表性和獨(dú)立性較強(qiáng)的指標(biāo)，以保證評(píng)價(jià)的科學(xué)有效.

3.2 全面性原則

在進(jìn)行綠色高性能混凝土的評(píng)價(jià)時(shí)，我們應(yīng)對(duì)其綠色性能、耐久度、抗腐蝕性、經(jīng)濟(jì)性等多個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，要求在進(jìn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)的建立時(shí)要從多個(gè)維度綜合全面地對(duì)混凝土的優(yōu)劣程度進(jìn)行考慮.為了達(dá)到評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)、準(zhǔn)確，在進(jìn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)選取的時(shí)候要對(duì)綠色混凝土的特征進(jìn)行全面性的概括，對(duì)評(píng)價(jià)的內(nèi)容進(jìn)行全覆蓋.如果指標(biāo)的選取沒(méi)有對(duì)綠色混凝土各方面進(jìn)行覆蓋，那評(píng)價(jià)的結(jié)果就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，無(wú)法得出綜合全面的指標(biāo)，影響評(píng)價(jià)的完整度.

3.3 適宜性原則

適宜性是指評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取要適宜，在詳細(xì)程度方面符合評(píng)價(jià)的一般規(guī)律，指標(biāo)的個(gè)數(shù)不能為追求全面性選擇過(guò)多，也不能為了追求代表性選取過(guò)少.綠色混凝土的評(píng)價(jià)主要目標(biāo)是對(duì)其“綠色”程度，即節(jié)能環(huán)保方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，指標(biāo)過(guò)多的話會(huì)把很多不相干的內(nèi)容納入到評(píng)價(jià)體系中來(lái)，導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果重點(diǎn)不清晰，影響了評(píng)價(jià)的價(jià)值.而如果評(píng)價(jià)指標(biāo)過(guò)少的話，無(wú)法對(duì)綠色混凝土進(jìn)行綜合全面概括，使得評(píng)價(jià)結(jié)果的參考價(jià)值受損.

3.4 可行性原則

綠色高性能混凝土的評(píng)價(jià)結(jié)果直接反映了其綠色程度和工作性能，對(duì)其具體應(yīng)用有很重要的參考價(jià)值.因此在評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇方面必須要有可行性或者可操作性.從目前的綠色混凝土評(píng)價(jià)方法來(lái)看，主要有客觀型、主觀型、主觀客觀融合型.雖然評(píng)價(jià)的方法多種多樣，但他們都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是基于一定的數(shù)據(jù)或者客觀事實(shí)進(jìn)行判斷，因此這就要求了指標(biāo)的可行性，這也是保證評(píng)價(jià)結(jié)果客觀、科學(xué)的基礎(chǔ).

3.5 層次性原則

評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取要具有層次性，各層的指標(biāo)應(yīng)該簡(jiǎn)明扼要、層次清晰，這有助于對(duì)綠色高性能混凝土進(jìn)行整體性的評(píng)價(jià)，豐富評(píng)價(jià)結(jié)果的適用性.

4 評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取

根據(jù)目前我國(guó)綠色混凝土應(yīng)用的發(fā)展現(xiàn)狀以及現(xiàn)有的綠色混凝土評(píng)價(jià)體系，通常從原材料、功能性、耐久性、環(huán)保性這4個(gè)指標(biāo)對(duì)綠色高性能混凝土進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，這4個(gè)一級(jí)指標(biāo)代表了綠色高性能混凝土的特性，而在具體的應(yīng)用中，則要在這些一級(jí)指標(biāo)的基礎(chǔ)上依據(jù)現(xiàn)實(shí)情況進(jìn)一步細(xì)化[3]15-21.

原材料.綠色高性能混凝土主要在材料的生產(chǎn)和使用中節(jié)能環(huán)保，達(dá)到綠色效果，因此其原材料就直接決定了混凝土的綠色程度，而想要改善混凝土的綠色性能，首要工作就是對(duì)原材料嚴(yán)格把關(guān).因此，原材料的相關(guān)指標(biāo)是評(píng)價(jià)綠色高性能混凝土的重要基礎(chǔ)指標(biāo).

功能性.功能性就是為保證綠色高性能混凝土安全、高效、可靠而具備的性能.一般來(lái)說(shuō)，綠色高性能混凝土的功能性可以概括為以下3方面：力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能.對(duì)于綠色高性能混凝土來(lái)說(shuō)，最重要的是其力學(xué)性能，它是保障混凝土能夠進(jìn)行工作的基本性能，也是保證混凝土強(qiáng)度的基本性能.

耐久性.綠色高性能混凝土的功能性和耐久性是保證其綠色性的重要性能.良好的工作性能使混凝土的強(qiáng)度更強(qiáng)，功能更加多元.耐久性能夠提升建筑的耐久度，延長(zhǎng)其使用壽命，從而減少其在后期維護(hù)和修繕過(guò)程中的資金投入，降低對(duì)環(huán)境的負(fù)荷.

環(huán)保性.綠色高性能的混凝土的環(huán)保性主要體現(xiàn)在能源節(jié)約、資源節(jié)約和生態(tài)保護(hù)這3個(gè)方面.如環(huán)境友好型的綠色高性能混凝土是指從混凝土的配制、使用到廢棄這一完整的流程中能夠降低對(duì)環(huán)境的負(fù)擔(dān).生物相容型的混凝土主要體現(xiàn)了混凝土與植物、動(dòng)物等生物和諧共存的特性，它對(duì)調(diào)整生態(tài)環(huán)境、美化自然景觀和實(shí)現(xiàn)人類與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展有重要推動(dòng)作用.

從以上4項(xiàng)一級(jí)指標(biāo)的說(shuō)明看出，4項(xiàng)指標(biāo)對(duì)綠色混凝土的特點(diǎn)有著很強(qiáng)的概括性，但在實(shí)際應(yīng)用中，還要對(duì)其進(jìn)行細(xì)化，根據(jù)綠色高性能混凝土的一般應(yīng)用方式，可將以上4項(xiàng)指標(biāo)量化為以下12項(xiàng)指標(biāo)[4]57-59(見(jiàn)表1).

表1 綠色高性能混凝土的評(píng)價(jià)指標(biāo)

5 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立的第一步，就是要明確評(píng)價(jià)的目標(biāo)和在評(píng)價(jià)的過(guò)程中應(yīng)該完成什么任務(wù)，要根據(jù)綠色高性能混凝土的特點(diǎn)分析出具有概括性的一級(jí)指標(biāo)，再根據(jù)一級(jí)指標(biāo)的內(nèi)容總結(jié)出可量化的二級(jí)指標(biāo).在上文中已介紹到，評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取應(yīng)遵循代表性、全面性、適宜性、可行性、層次性這5個(gè)原則，根據(jù)綠色混凝土的特點(diǎn)給出了4項(xiàng)一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)和12項(xiàng)量化二級(jí)量化指標(biāo)(見(jiàn)表1).一級(jí)指標(biāo)下的原材料、功能性、耐久性、環(huán)保性概括了綠色高性能混凝土的特點(diǎn)，同時(shí)，這些指標(biāo)具有一定的獨(dú)立性，互相之間的影響較少，但是又具備一定的關(guān)聯(lián)，結(jié)構(gòu)清晰、易于操作，這也使得可量化的12項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)也具備了綠色高性能混凝土評(píng)價(jià)指標(biāo)選取的5項(xiàng)原則.

在確立評(píng)價(jià)指標(biāo)后，就要選取相應(yīng)的評(píng)價(jià)方法，應(yīng)選用定量分析和定性分析相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法.單獨(dú)使用定量分析的方法，能夠更科學(xué)直觀地表現(xiàn)出評(píng)價(jià)的結(jié)果，但是綠色高性能混凝土的評(píng)價(jià)具有很強(qiáng)的實(shí)踐價(jià)值，評(píng)價(jià)結(jié)果直接影響到混凝土生產(chǎn)和使用的方方面面，因此只使用定量分析就缺乏了對(duì)實(shí)際情況的參考，缺乏實(shí)際意義.單獨(dú)使用定性分析的方法，雖然具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義，但它也存在以下幾個(gè)問(wèn)題：一是選擇評(píng)價(jià)對(duì)象的代表性無(wú)法保證；二是沒(méi)有統(tǒng)一的評(píng)價(jià)方法，評(píng)價(jià)結(jié)果受評(píng)價(jià)者的主觀意識(shí)影響較大；三是因果關(guān)系的不確定性；四是評(píng)價(jià)中的倫理道德問(wèn)題.因此，采用定量分析和定性分析相結(jié)合的方法，才能夠在保證評(píng)價(jià)結(jié)果科學(xué)、客觀的前提下增強(qiáng)其實(shí)際價(jià)值和說(shuō)服力.

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所示，在綠色高性能混凝土評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立上，要遵循政策性、實(shí)事求是、概括性、靈活性、層次性的原則；在指標(biāo)的選取上遵循代表性、全面性、適宜性、可行性、層次性的原則；評(píng)價(jià)方法上要注重主觀與客觀結(jié)合、定量和定性相結(jié)合的方式.如此，才能構(gòu)建出更適應(yīng)綠色高性能混凝土技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展的評(píng)價(jià)體系，為我國(guó)城市發(fā)展和建設(shè)提供幫助.