基于熵權(quán)-灰色關(guān)聯(lián)度分析的裝配式建筑施工階段風(fēng)險管理研究

葉明珠YE Ming-zhu；徐彬彬XU Bin-bin

（廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，南寧 530001）

0 引言

由于裝配式建筑相對于傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑來說，工期更短且更節(jié)能環(huán)保[1]。我國從2016 年開始大力推廣裝配式建筑，但目前仍處于發(fā)展初期，相關(guān)的設(shè)計規(guī)范、施工標(biāo)準(zhǔn)等還不夠完善，將會增大裝配式建筑在施工階段的風(fēng)險，并可能引起事故[2]。為了減少風(fēng)險對裝配式建筑施工階段的影響，對裝配式建筑施工階段的風(fēng)險進(jìn)行分析與研究非常必要[3]。

1 裝配式建筑施工階段風(fēng)險識別

本文通過閱讀文獻(xiàn)與對專家進(jìn)行訪談，識別出影響裝配式建筑施工階段的風(fēng)險如下：

1.1 施工安裝人員安全意識程度

施工安裝人員安全意識程度是指在施工過程中，裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行吊裝與拼裝的工人對施工現(xiàn)場可能存在各種各樣的危險源的一種判斷與警覺的能力，是工人們頭腦中具備的必須安全的觀念。施工安裝人員安全意識程度越高，裝配式建筑施工階段項目發(fā)生的風(fēng)險就越小。

1.2 吊裝設(shè)備安全措施

吊裝設(shè)備安全措施是指預(yù)制構(gòu)件在起吊前，需要對吊裝設(shè)備的吊具、吊索等進(jìn)行安全性能的驗算，包括老化程度、覆蓋范圍、起吊的極限重量等參數(shù)進(jìn)行判斷；并且在使用過程中對其進(jìn)行定期檢查，確保吊裝設(shè)備處于安全狀態(tài)。吊裝設(shè)備安全措施做得越好，裝配式建筑施工階段項目發(fā)生的風(fēng)險就越小。

1.3 吊裝作業(yè)環(huán)境

吊裝作業(yè)環(huán)境是指預(yù)制構(gòu)件在起吊拼裝之前，應(yīng)該劃出安全的作業(yè)區(qū)，擺放明顯的安全標(biāo)識，區(qū)域周圍拉上警戒線；在吊裝過程中，預(yù)制構(gòu)件下方嚴(yán)禁站人；大風(fēng)、大雨、大雪等惡劣天氣，吊裝作業(yè)環(huán)境較差，不得進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的吊裝作業(yè)。吊裝作業(yè)環(huán)境越好，施工階段項目發(fā)生的風(fēng)險就越小。

1.4 施工安裝人員安全生產(chǎn)培訓(xùn)情況

因裝配式建筑比傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑增加了預(yù)制構(gòu)件吊裝拼裝的施工過程，需要對沒有接觸過裝配式建筑的施工安裝人員針對這一環(huán)節(jié)增加安全生產(chǎn)培訓(xùn)，從而提高他們的安全意識，降低施工階段的風(fēng)險。對施工安裝人員進(jìn)行安全生產(chǎn)培訓(xùn)的情況越好，風(fēng)險越低。

1.5 現(xiàn)場管理人員安全管理能力

現(xiàn)場管理人員安全管理能力是指裝配式建筑在施工過程中，施工管理人員對施工現(xiàn)場進(jìn)行的生產(chǎn)安全工作做到預(yù)先發(fā)現(xiàn)并有效提醒，需要對各方開展安全交底，在施工過程中能及時發(fā)現(xiàn)安全隱患并提供解決方案的水平?，F(xiàn)場管理人員對施工現(xiàn)場安全管理的能力越高，風(fēng)險越低。

1.6 施工現(xiàn)場安全管理制度

施工現(xiàn)場安全管理制度是指施工單位針對裝配式建筑具有的特點，在傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑的基礎(chǔ)上而設(shè)置的施工現(xiàn)場的關(guān)于安全管理的規(guī)范。現(xiàn)場管理人員可將設(shè)置的安全管理制度作為管理施工現(xiàn)場安全的依據(jù)，從而保證施工階段的順利進(jìn)行。施工現(xiàn)場安全管理制度越合理，施工階段出現(xiàn)的風(fēng)險越低。

1.7 預(yù)制構(gòu)件連接件強(qiáng)度

預(yù)制構(gòu)件連接件強(qiáng)度是指其具有足夠的承載力，能承載所匹配的構(gòu)件的重量，并且其剛度應(yīng)達(dá)到要求，以確保吊裝過程中預(yù)制構(gòu)件不會發(fā)生掉落，造成人員傷亡或財產(chǎn)損失。預(yù)制構(gòu)件的連接件強(qiáng)度越高，裝配式建筑階段出現(xiàn)的風(fēng)險越低。

1.8 施工現(xiàn)場安全防護(hù)措施

施工現(xiàn)場安全防護(hù)措施包括對施工現(xiàn)場設(shè)置安全警示標(biāo)識、圍擋等，對施工安裝人員作業(yè)時的安全繩、安全網(wǎng)的配備，不私拉電線等安全防護(hù)的行為。施工現(xiàn)場安全防護(hù)措施越好，出現(xiàn)的風(fēng)險越低。

2 熵權(quán)法與灰色關(guān)聯(lián)度法分析

2.1 熵權(quán)法

熵最初來源于熱力學(xué)，主要用來反應(yīng)整個系統(tǒng)的混亂度或無序度[4]。后來信息論引用了這一概念，信息量越大熵越小，說明該風(fēng)險對項目的影響越大；反之亦然[5]。用熵權(quán)法計算風(fēng)險權(quán)重的步驟如下：

①構(gòu)建原始矩陣。

假設(shè)裝配式建筑施工階段風(fēng)險的個數(shù)為m，選取n 位相關(guān)領(lǐng)域的專家對各個風(fēng)險的影響程度打分形成一個矩陣A。

②歸一化處理。

在對打分矩陣A 進(jìn)行歸一化處理前，需要對其進(jìn)行規(guī)范化處理，得到矩陣B。

接著對矩陣B 進(jìn)行歸一化處理，得到矩陣P。

③計算風(fēng)險熵值。

④計算風(fēng)險權(quán)重。

2.2 灰色關(guān)聯(lián)度

灰色關(guān)聯(lián)度分析可以對整個系統(tǒng)進(jìn)行較為全面地分析，確定出影響整個系統(tǒng)的關(guān)鍵風(fēng)險因素[6]。用灰色關(guān)聯(lián)度計算風(fēng)險權(quán)重的方法如下：

①確定特征序列。

②確定母序列。

③計算關(guān)聯(lián)系數(shù)。

分別計算影響該系統(tǒng)的因素的母序列與特征序列的差的絕對值：；

逐個計算影響該系統(tǒng)的因素的母序列與特征序列的關(guān)聯(lián)系數(shù)：

④計算關(guān)聯(lián)度。

關(guān)聯(lián)度計算公式為：

⑤計算權(quán)重。

權(quán)重的計算公式為：

3 裝配式建筑施工階段風(fēng)險的熵權(quán)法與灰色關(guān)聯(lián)度法分析

3.1 裝配式建筑施工階段風(fēng)險的熵權(quán)法分析

①構(gòu)建原始矩陣。邀請10 位專家對本文識別的8 種風(fēng)險進(jìn)行打分，打分范圍為1-5 分，其中1 分代表該風(fēng)險對裝配式建筑施工階段的影響程度最小，3 分代表該風(fēng)險對裝配式建筑施工階段的影響程度適中，5 分為該風(fēng)險對裝配式建筑施工階段的影響程度最高，2 分介于1 分和3分之間，4 分介于3 分和5 分之間。得到原始打分矩陣如表1 所示。

表1 基于熵權(quán)法分析的裝配式建筑施工階段風(fēng)險原始矩陣

②歸一化處理，得到矩陣P：

③計算風(fēng)險熵值Ei，，得到裝配式建筑施工階段的風(fēng)險熵值如表2 所示。

表2 裝配式建筑施工階段的風(fēng)險熵值

④計算各風(fēng)險的熵權(quán)Ui，得到裝配式建筑施工階段風(fēng)險的熵權(quán)如表3 所示。

表3 裝配式建筑施工階段風(fēng)險的熵權(quán)

3.2 裝配式建筑施工階段風(fēng)險的灰色關(guān)聯(lián)度分析

①構(gòu)建灰色關(guān)聯(lián)度分析的裝配式建筑施工階段風(fēng)險原始矩陣，如表4 所示。②計算關(guān)聯(lián)度與關(guān)聯(lián)系數(shù)，得到裝配式建筑施工階段風(fēng)險的關(guān)聯(lián)系數(shù)與關(guān)聯(lián)度，如表5 所示。③確定權(quán)重ωi，得到裝配式建筑施工階段風(fēng)險的權(quán)重如表6 所示。

表4 基于灰色關(guān)聯(lián)度分析的裝配式建筑施工階段風(fēng)險原始矩陣

表5 裝配式建筑施工階段風(fēng)險的關(guān)聯(lián)系數(shù)與關(guān)聯(lián)度

表6 基于灰色關(guān)聯(lián)度分析的裝配式建筑施工階段風(fēng)險權(quán)重

3.3 綜合權(quán)重

裝配式建筑施工階段風(fēng)險的綜合權(quán)重計算公式為Wi=0.5Ui+0.5ωi，得到最終的綜合權(quán)重如表7 所示。

表7 裝配式建筑施工階段風(fēng)險綜合權(quán)重

由綜合權(quán)重可知，對裝配式建筑影響最大的前三個關(guān)鍵風(fēng)險分別是x1施工安裝人員安全意識程度、x6施工現(xiàn)場安全管理制度、x7預(yù)制構(gòu)件連接件強(qiáng)度。在裝配式建筑建造過程中，應(yīng)該著重關(guān)注這些風(fēng)險，以降低該風(fēng)險對項目的影響。對裝配式建筑施工階段影響最大的風(fēng)險是施工安裝人員安全意識程度，在上崗之前應(yīng)取得相應(yīng)的關(guān)于安全的培訓(xùn)證書，在作業(yè)前應(yīng)對施工安裝人員進(jìn)行安全交底，并提前設(shè)置針對違反安全行為的懲罰，強(qiáng)化其安全意識程度。裝配式建筑施工現(xiàn)場安全管理制度需要完善，并且落實相應(yīng)的責(zé)任制度，建立完善的安全管理監(jiān)督體系。關(guān)于預(yù)制構(gòu)件連接件強(qiáng)度，需要預(yù)制構(gòu)件廠商在預(yù)制構(gòu)件出廠前對其承載力進(jìn)行測試，并且確保其質(zhì)量，避免因連接件強(qiáng)度不夠造成預(yù)制構(gòu)件在吊裝過程中墜落發(fā)生的安全事故。

4 結(jié)語

傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑施工現(xiàn)場建筑垃圾較多，施工工期較長，而裝配式建筑更具環(huán)保性。因此推動裝配式建筑發(fā)展有著重大意義，但在施工階段會出現(xiàn)各種風(fēng)險，應(yīng)積極關(guān)注施工安裝人員安全意識程度、施工現(xiàn)場安全管理制度、預(yù)制構(gòu)件連接件強(qiáng)度等風(fēng)險，以降低其對裝配式建筑建造過程的影響，使其得到推進(jìn)。