基于ISM的裝配式建筑質(zhì)量影響因素研究

張國興 楊雅茹 許彬 馬靜 李磊 李家豪

摘 要：隨著裝配式建筑的不斷發(fā)展，其質(zhì)量問題也備受關(guān)注。本研究經(jīng)過查閱文獻(xiàn)和問卷調(diào)查的方式選取了11個(gè)影響裝配式建筑質(zhì)量的關(guān)鍵因素，基于解釋結(jié)構(gòu)模型（ISM），對(duì)影響裝配式質(zhì)量關(guān)鍵要素之間關(guān)系進(jìn)行分析，構(gòu)建質(zhì)量結(jié)構(gòu)模型并進(jìn)行層級(jí)分析，進(jìn)而對(duì)裝配式建筑質(zhì)量提出針對(duì)性建議。研究結(jié)果表明：預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸、儲(chǔ)存情況和施工規(guī)范程度直接影響裝配式建筑質(zhì)量;而機(jī)械設(shè)備、圖紙會(huì)審等因素間接影響裝配式建筑質(zhì)量，影響相對(duì)較小。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;質(zhì)量;ISM

中圖分類號(hào)：TU741;TU712.3 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? 文章編號(hào)：1003-5168（2022）7-0083-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.07.019

Abstract： With the continuous development of prefabricated buildings， their quality problems have attracted much attention. Through literature review and questionnaire survey， this study selects 11 key factors affecting the quality of prefabricated buildings， analyzes the relationship between the key factors affecting the quality of prefabricated buildings based on the interpretative structure model （ISM）， constructs the quality structure model and carries out hierarchical analysis， and then puts forward relevant suggestions on the quality of prefabricated buildings. The results show that the transportation and storage of prefabricated components and the degree of construction specification directly affect the quality of prefabricated buildings; Mechanical equipment， drawing review and other factors indirectly affect the quality of prefabricated buildings， and the impact is relatively small.

Keywords： prefabricated building; quality; ISM

0 引言

裝配式建筑是指建筑各階段采用預(yù)制配件安裝組合的一種建筑，來提供人們的衣食住行和進(jìn)行其他的活動(dòng)[1]。裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑相比，具有施工效率高、工期短、能耗少等優(yōu)點(diǎn)，因此裝配式建筑成為建筑業(yè)發(fā)展的趨勢。但在裝配式建筑整個(gè)過程中仍存在許多質(zhì)量問題。同時(shí)，政府也相繼出臺(tái)政策來推廣裝配式建筑。2020年9月7日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等9部門聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于加快新型建筑工業(yè)化發(fā)展的若干意見》（建標(biāo)規(guī)〔2020〕8號(hào)）鼓勵(lì)采用現(xiàn)代信息技術(shù)，推動(dòng)建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

裝配式建筑的快速發(fā)展，對(duì)國家發(fā)展有著很重要的意義。潘捷等指出裝配式較傳統(tǒng)建筑來說優(yōu)勢明顯，應(yīng)用較廣泛，發(fā)展較好，裝配式建筑日漸取代傳統(tǒng)建筑成為新的發(fā)展趨勢[2]。王敏分析預(yù)測影響施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素并采取合適方式避免[3]。楊婷確定裝配式建筑影響因素后，采用結(jié)構(gòu)方程模型進(jìn)行因素分析并對(duì)其管理提出建議[4]。李合光提出裝配式建筑質(zhì)量評(píng)價(jià)體系需要繼續(xù)提出并完善[5]。建筑業(yè)在推廣裝配式過程中受到建筑質(zhì)量問題的阻礙。為了更好地推動(dòng)裝配式建筑的發(fā)展，對(duì)影響裝配式建筑質(zhì)量的關(guān)鍵因素的研究至關(guān)重要。

1 裝配式建筑質(zhì)量影響因素的識(shí)別

1.1 分析方法

解釋結(jié)構(gòu)模型是將復(fù)雜的系統(tǒng)分解為幾個(gè)子系統(tǒng)，依據(jù)人們理論和經(jīng)驗(yàn)，最終構(gòu)成一個(gè)多階梯的結(jié)構(gòu)模型[6]。各關(guān)鍵因素間相互聯(lián)系，相互影響，但影響程度也不盡相同，采用ISM方法可以清晰地梳理各因素之間的邏輯關(guān)系，使得改進(jìn)建議更具有效性和針對(duì)性。

1.2 裝配式建筑質(zhì)量影響因素分析

本研究首先從中國知網(wǎng)、Web of Science等數(shù)據(jù)庫中搜集與裝配式建筑質(zhì)量有關(guān)文獻(xiàn)，從文獻(xiàn)中篩選裝配式建筑質(zhì)量的影響因素。然后邀請(qǐng)8位專家進(jìn)行訪談對(duì)已篩選出的影響因素進(jìn)行剔除和補(bǔ)充，這8位專家從事建筑業(yè)多年，對(duì)裝配式建筑的發(fā)展具有較深入研究。最后總結(jié)出11個(gè)關(guān)鍵因素，并將這些因素分別從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工三個(gè)階段和人、材、機(jī)等維度進(jìn)行考慮，具體結(jié)果見表1。

為了研究各影響因素之間關(guān)系，運(yùn)用Delphi法，邀請(qǐng)專家對(duì)11個(gè)因素進(jìn)行打分，以公式（1）為依據(jù)，確定“0”“1”打分的原則：若該因素對(duì)另一因素有影響，分?jǐn)?shù)為1;若該因素對(duì)另一因素?zé)o影響時(shí)，分?jǐn)?shù)為0。結(jié)果見表2。

通過匿名問卷調(diào)查的方式，共計(jì)發(fā)放問卷200份，有效收回172份，回收率為86%。，因?yàn)榈赜虿煌瑢?duì)裝配式建筑影響略有差異，比如環(huán)境、制度、天氣等，本次研究對(duì)象區(qū)域集中在北方地區(qū)（如北京、河北、天津等地區(qū)），避免因地域不同而造成研究結(jié)果不準(zhǔn)確。本次問卷調(diào)查通過兩種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，一種是借助社交軟件進(jìn)行線上調(diào)研，另一種是線下實(shí)地調(diào)研。調(diào)查對(duì)象情況結(jié)果見表3。

2 構(gòu)建ISM模型

2.1 構(gòu)建鄰接矩陣

以上述表2關(guān)聯(lián)表中各因素兩兩之間關(guān)系為基礎(chǔ)建立鄰接矩陣A。鄰接矩陣表示兩兩因素之間的關(guān)系[1]，將裝配式建筑質(zhì)量看成一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括了11個(gè)因素組成，構(gòu)成11×11的鄰接矩陣。

2.2 構(gòu)建可達(dá)矩陣

可達(dá)矩陣指的是系統(tǒng)中的一個(gè)要素到另一個(gè)要素是否存在連接的路徑[1]。在鄰接矩陣基礎(chǔ)上，構(gòu)建可達(dá)矩陣M。當(dāng)鄰接矩陣A滿足公式（2）時(shí)，得到的矩陣M即為可達(dá)矩陣。利用Matlab2021a由鄰接矩陣A計(jì)算得到可達(dá)矩陣M。I為單位矩陣。

2.3 可達(dá)矩陣M的層級(jí)劃分

層級(jí)劃分主要是對(duì)裝配式建筑質(zhì)量系統(tǒng)中各因素的層級(jí)關(guān)系進(jìn)行更深入的理解和認(rèn)識(shí)[1]。以可達(dá)矩陣M為基礎(chǔ)，確定出可達(dá)集R（Si）和先行集Q（Si），可達(dá)集和先行集分別為可達(dá)矩陣中含1的矩陣元素對(duì)應(yīng)的列要素的集合和行要素的集合。根據(jù)可達(dá)集和先行集求得交集得到共同集C（Si），即C（Si）=R（Si）∩Q（Si）。將共同集與可達(dá)集因素完全相同的影響因素劃為同一層級(jí)，將已劃分層級(jí)的因素劃掉，再尋找共同集與可達(dá)集完全相同的影響因素劃分層級(jí)，依次類推逐層劃分，11個(gè)影響因素最終被劃分成6層。各要素關(guān)系集合見表4。

3 裝配式建筑質(zhì)量影響因素層級(jí)分析

以上述ISM模型為基礎(chǔ)進(jìn)行分析。裝配式建筑質(zhì)量影響關(guān)鍵因素共分為六個(gè)層級(jí)：第一層（S7，S9），第二層（S4，S6），第三層（S1，S11），第四層（S2），第五層（S5，S8），第六層（S3，S10）。

預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸、儲(chǔ)存情況和施工規(guī)范程度為影響裝配式建筑質(zhì)量的第一層因素。在裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸以及儲(chǔ)存過程中，若因管理不恰當(dāng)，導(dǎo)致構(gòu)配件質(zhì)量難以保證，從而裝配式建筑整體質(zhì)量受到嚴(yán)重影響。另外，在施工過程中，施工工序的不嚴(yán)謹(jǐn)、操作不當(dāng)?shù)炔灰?guī)范行為影響到裝配式建筑質(zhì)量。因此，這兩個(gè)因素都對(duì)裝配式建筑質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

中間層（第二層至五層）為間接影響因素，包括生產(chǎn)材料不過關(guān)，工作人員專業(yè)技能、工作經(jīng)驗(yàn)、各參與方質(zhì)量意識(shí)薄弱，設(shè)計(jì)的規(guī)范程度、質(zhì)量檢驗(yàn)管理制度不完善和設(shè)備機(jī)械影響。在施工前的設(shè)計(jì)過程中，規(guī)范設(shè)計(jì)扮演著很重要的角色，這就要求各參與方有著較強(qiáng)意識(shí)，若設(shè)計(jì)不合理，就會(huì)對(duì)后期預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量檢驗(yàn)以及施工細(xì)節(jié)處理產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響到裝配式建筑整體質(zhì)量;另外在生產(chǎn)和施工過程中，對(duì)工作人員的專業(yè)技能和工作經(jīng)驗(yàn)要求較高，熟練的工作人員能較好完成預(yù)制構(gòu)配件的要求、節(jié)點(diǎn)等細(xì)節(jié)地方的處理。

最底層（第六層）為圖紙會(huì)審的嚴(yán)格程度和各部門之間缺乏溝通的程度。根據(jù)圖紙進(jìn)行施工，圖紙會(huì)審環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)各個(gè)參與方進(jìn)行把關(guān)，各部門之間對(duì)于圖紙的有效溝通，及時(shí)修改設(shè)計(jì)問題可以減少大量返工，從而提高裝配式建筑質(zhì)量。

4 結(jié)論和建議

市場經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，裝配式建筑的相關(guān)政策制度也在不斷推進(jìn)。關(guān)于裝配式建筑質(zhì)量的管理優(yōu)化問題，本研究通過對(duì)裝配式建筑質(zhì)量的影響因素進(jìn)行篩選、分層分析，從而對(duì)裝配式建筑質(zhì)量管理提出建議。

針對(duì)研究結(jié)果提出如下建議：從人員角度考慮，應(yīng)該注重工作人員的培訓(xùn)，提高專業(yè)技能，增強(qiáng)責(zé)任感;管理人員要增強(qiáng)自身管理意識(shí)，形成專門的質(zhì)量管理部門，各階段進(jìn)行實(shí)時(shí)質(zhì)量管控監(jiān)督，減少隱患問題的出現(xiàn);各部門之間要實(shí)時(shí)進(jìn)行有效溝通，提高信息傳遞效率;從材料角度考慮，應(yīng)嚴(yán)格管控材料的采購，只有保證了材料，預(yù)制構(gòu)配件和整體裝配式建筑質(zhì)量才有保障。機(jī)械設(shè)備的精度影響到構(gòu)件安裝是否準(zhǔn)確，因此選擇合適的機(jī)械設(shè)備有助于提高裝配式建筑質(zhì)量。從制度角度，政府應(yīng)針對(duì)裝配式建筑質(zhì)量經(jīng)常出現(xiàn)的問題在政策上給予支持。

本研究通過查閱文獻(xiàn)、專家訪談和問卷調(diào)查來確定影響裝配式建筑質(zhì)量的關(guān)鍵因素，構(gòu)建解釋結(jié)構(gòu)模型并進(jìn)行分析，由于研究水平有限，可能存在篩選因素不夠全面的問題，后續(xù)可以擴(kuò)大篩選因素對(duì)裝配式建筑質(zhì)量進(jìn)行更深入的研究。

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