基于AHP-熵權(quán)法裝配式建筑綠色性評價

王 爽,朱欣蕊

(吉林建筑科技學(xué)院 管理工程學(xué)院,吉林 長春 130011)

由于經(jīng)濟過于快速的發(fā)展，給人類帶來了許多負面的影響，建筑業(yè)在整個建造過程中，對環(huán)境的污染較大，并且一直存在使用資源的高能耗現(xiàn)象，因此，降低建筑領(lǐng)域環(huán)境污染和能源消耗具有重要現(xiàn)實意義。為確保實現(xiàn)城市建設(shè)節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展，大力推廣裝配式建筑是一種有效的手段和途徑。

鑒于裝配式建筑綠色性研究的重要地位，世界各國學(xué)者相繼提出了有關(guān)裝配式建筑綠色性的研究方法，為研究建筑綠色性提供科學(xué)的理論方法和依據(jù)。美國學(xué)者[1]提出裝配式建筑綠色度研究的評價方法，但是在實際項目的運用中只能針對特定項目進行運用；德國學(xué)者建立了裝配式建筑綠色性評價指標(biāo)體系，該評價指標(biāo)具有一定適用性；日本學(xué)者推出裝配式建筑綠色度評價模型，該模型的建立對裝配式建筑的研究具有一定的意義。魏明海[2]等指出采用層次分析法對裝配式建筑綠色度進行評價，通過實際的工程項目進行分析，得到較為科學(xué)的評價結(jié)果；龍珊等[3]指出運用云評價模型對裝配式建筑綠色度進行評價，該模型的建立克服評價的隨機性。

上述各國學(xué)者針對裝配式建筑綠色性評價研究已經(jīng)取得了一定成果，同時在實際的工程項目中也得到應(yīng)用和有效推廣。但對于裝配式建筑綠色性評價指標(biāo)體系的構(gòu)建研究還相對比較少，對于指標(biāo)的確定和選取還有很多未知因素?；诖?，本文以裝配式建筑綠色性評價為指導(dǎo)思想，從保護環(huán)境和降低能源消耗角度，制定科學(xué)、合理和適用性強的評價指標(biāo)體系[4]。

1 裝配式建筑綠色性評價指標(biāo)構(gòu)建

目前，裝配式建筑的優(yōu)勢越來越顯著，國內(nèi)外優(yōu)秀的學(xué)者對其進行大量的研究，取得一定可借鑒的成果，并在實際的工程項目中得到推廣和應(yīng)用。基于此，本文在借鑒已有研究學(xué)術(shù)成果的前提下，以系統(tǒng)理論思想作為指導(dǎo)，通過采取科學(xué)的研究方法，運用專家分析法和德爾菲分析法，基于整個工程項目的全壽命周期，將評價指標(biāo)分為較為全面的決策、生產(chǎn)、施工、運維與報廢回收5個方面[5-7]。

1)決策階段。主要考慮裝配式節(jié)地因素(土地資源利用率、城市密度、土地置換)、裝配式技術(shù)因素(裝配式技術(shù)方法匹配程度、綠色規(guī)范普及率)、文化因素(與當(dāng)?shù)亟ㄖf(xié)調(diào)性、公共施工齊全)。

2)生產(chǎn)階段。裝配式節(jié)材因素(預(yù)制構(gòu)件垃圾回收利用、預(yù)制構(gòu)件節(jié)材優(yōu)化、預(yù)制構(gòu)件垃圾減量化、可循環(huán)材料、材料損耗率)、裝配式節(jié)能因素(節(jié)能裝配式施工技術(shù)、屋面墻門窗節(jié)能、再生循環(huán)資源利用率)、環(huán)境保護因素(揚塵、碳排放)。

3)施工階段。裝配式節(jié)水因素(廢水再利用、水的有效利用率、水的泄漏)、室外環(huán)境因素(綠化程度、噪聲影響程度)、施工文明程度(施工方法科學(xué)性、噪聲污染、廢棄物管理)。

4)運維階段。運營管理(綠化養(yǎng)護、能源數(shù)據(jù)監(jiān)控、預(yù)制構(gòu)配件堆放)、室內(nèi)環(huán)境(溫度適應(yīng)性、日照時間)、評價管理(用戶滿意度、各參與方自我評價)。

5)報廢與回收階段。使用壽命因素(利用率、壽命)、回收難易因素(難易程度、廢棄物的利用率)。具體評價指標(biāo)如表1所示。

2 裝配式建筑綠色性評價

2.1 權(quán)重確定

在已構(gòu)建評價指標(biāo)基礎(chǔ)上確定權(quán)重，為進一步保證方法的正確性，本文采取AHP和熵權(quán)法相結(jié)合確定其指標(biāo)，可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢，所確定的權(quán)重具有科學(xué)性[8]。

AHP的優(yōu)勢在于它不僅僅是一種由相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的權(quán)威專家進行商討的定性分析方法，還應(yīng)用定量分析法進行分析，然后通過得出的結(jié)論來確定各指標(biāo)的重要程度，并對其重要程度進行依次排序，得到最重要的評價指標(biāo)，通過建立判斷矩陣將各個評價指標(biāo)之間的關(guān)系進行研究，以一定的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)則，對權(quán)重進行科學(xué)計算，最終得到指標(biāo)的權(quán)重[9-12]。

表1 評價指標(biāo)體系及權(quán)重

熵權(quán)法是依托各個評價指標(biāo)的實際數(shù)值，建立與其相對應(yīng)的信息庫，最終確定指標(biāo)的重要程度。

AHP-熵權(quán)法確定的權(quán)重，就是最終的綜合權(quán)重。兩者相結(jié)合的方法可以避免選取單一評價方法所帶來的弊端，更好地確定指標(biāo)權(quán)重。

2.2 裝配式建筑綠色性綜合評判

1)構(gòu)建評價集。 將構(gòu)建的評價集化為4個等級：F=(F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3，F(xiàn)4，)=(優(yōu)，良，合格，不合格)=(100，80，60，40)。

評價元素集M=(m1，m2，…，mi)，即有i個評價指標(biāo)。

2)一級模糊綜合評判。裝配式建筑綠色性評價準(zhǔn)則層的各個影響因素的確定由評價層因素決定，要想確定準(zhǔn)則層就要先從評價層著手，即要逐個對被評價對象從每個評價指標(biāo)mk(k=1,2,…,i)上進行量化，可得到評價矩陣R。評價矩陣為

然后對裝配式建筑綠色性評價層各因素Mij的評價矩陣Ri作一級模糊矩陣運算[13-14]，評價集F的隸屬度向量Bi，用模糊權(quán)向量Ai將不同的行進行綜合，即模糊綜合評價結(jié)果向量

Bi=Ai·Ri=(bi1,bi2,…,bi7),i=1,2,…,n.

3)二級模糊綜合評判。再對R進行二級模糊矩陣運算，即可得到目標(biāo)層對于評價集F的隸屬度向量B，用模糊權(quán)向量A將不同的行進行綜合，得到模糊綜合評價向量B。

(b1,b2,…,bn).

B′表示裝配式建筑綠色性評判對象按目標(biāo)層中所有影響因素評價時，對其評價集中第j個元素的隸屬度。

3實證分析

某裝配式建筑項目該建筑面積0.014 km2，結(jié)構(gòu)形式是裝配式剪力墻，建筑容積率是2.8?，F(xiàn)在對該項目進行綠色性評價[15]。

首先邀請相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜?0人，確定裝配式建筑綠色性各指標(biāo)因素的重要性，對各權(quán)重進行計算，得到主觀權(quán)重；其次根據(jù)熵權(quán)法，由裝配式建筑綠色性評價指標(biāo)對應(yīng)的實際值，確定客觀權(quán)重；最后主客觀權(quán)重線性相加，得到最終權(quán)重。最終確定權(quán)重如表2所示。

表2 評價指標(biāo)權(quán)重

1)對項目進行一級綜合評判得到A1綜合評判結(jié)果為(0.34，0.33，0.22，0.11),A2綜合評判結(jié)果為(0.26，0.28，0.31，0.15),A3綜合評判結(jié)果為(0.37，0.25，0.28，0.10),A4綜合評判結(jié)果為(0.21，0.25，0.34，0.20),A5綜合評判結(jié)果為(0.37，0.29，0.17，0.17)。

2)對項目進行二級綜合評判得到結(jié)果為(0.30，0.32，0.20，0.18)。

3)計算評價結(jié)果。評語集為(優(yōu)，良，合格，不合格)，分別賦值為(100，80，60，40)，可得到綜合評價值為74.8。該裝配式項目綠色度較好。

4 結(jié)束語

裝配式建筑在制作及施工過程中，具有對環(huán)境污染小的優(yōu)點，同時又充分利用建筑材料的特點，本文從項目的決策階段開始一直到項目運維階段，最后到項目的報廢階段，全面系統(tǒng)考慮其全過程，構(gòu)建了完整的評價指標(biāo)體系。結(jié)合實際的裝配式建筑項目，分析論證該方法的可行性。