基于源头减量化绿色施工模式的施工方案效果评价

摘要： 绿色施工方案的优选是当前我国绿色建筑发展的必然要求，是实现绿色可持续以及增强施工企业核心竞争力的有力途径。主要介绍了源头减量化施工模式的内涵和实施意义，运用AHP-模糊综合评价法构造了绿色施工方案评价模型，以屋面隔热保温找坡工程施工方案选择为例，对此实例的四个施工方案进行了评价验证。结果表明，采用AHP-模糊综合评价法对绿色施工方案进行评价与分析是客观公正、可行有效的，根据综合评价最高分值优选出来的方案明显优于其他施工方案。

Abstract： Optimization of green construction plan is the inevitable requirement of the development of green building in China， and is also the powerful way to realize green sustainable development and enhance the core competitiveness of construction enterprises. This article mainly introduces the connotation of source reduction construction mode and significance of the implementation， using AHP and fuzzy comprehensive evaluation method to construct the evaluation model of green construction scheme. Taking the roof insulation for slope engineering construction scheme selection as an example， four construction schemes were evaluated to verify that this instance. The results show that， by using AHP and fuzzy comprehensive evaluation and analysis of the green construction scheme is objective and fair， effective， according to the comprehensive evaluation of the highest score of the selected scheme is better than that of other construction scheme.

关键词： 绿色施工；减量化；模糊综合评价

Key words： green construction；reduction；fuzzy comprehensive evaluation

中图分类号：TU71 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）19-0126-03

0 引言

政府、广大企业以及人们都已经普遍接受了低碳经济，住房和城乡建设部于2007年9月印发的《绿色施工导则》从绿色施工的社会责任、原则、总体框架以及实施要点和四新技术等方面提出了绿色施工的导向性要求。为了规范建筑工程绿色施工评价和评比方法，国家于2010年颁布了《建筑工程绿色施工评价标准》GB/T50640—2010。2014年发布了《建筑工程绿色施工规范（征求意见稿）GB/T50905-2014》，对绿色施工技术做出了进一步的规定。经过几年的实施，绿色施工技术在我国效果并不是理想，大多数施工企业对绿色施工模式下的施工方案无法进行科学地选择。目前，之所以不能对施工方案做出系统综合的评价，主要是由于无法对施工方案进行横向比较，评价指标之间的度量单位不同或对同一评价指标的度量标准不同常常引起评价中无法汇总基础数据。因此，对于评价施工企业的施工方案而言，建立一套科学的切合实际的以及具有指导性的指标体系至关重要。本研究在源头减量化绿色施工模式下，以屋面隔热保温找坡工程施工方案选择为例，采用AHP-模糊综合评价方法[1-2]，对源头减量化绿色施工方案的综合评价进行了初步研究，旨在为同类工程绿色施工模式评价提供参考。

1 评价源头减量化绿色施工模式的意义

1.1 建筑垃圾源头减量化施工模式 建筑垃圾源头减量化施工模式是为了实现行业内部循环以及减少需要进入垃圾处理系统的垃圾，通过科学的管理以及有效的控制方法在建筑垃圾形成前将其减量化[3-4]。为了有效的实现该模式中的建筑垃圾减量化，主要通过工程项目内部对建筑材料进行充分利用从而明显减少外排和二次处理建筑垃圾的工作量来彻底改变施工活动污染环境的传统施工模式的循环实现的。在主要施工方案中提倡绿色管理，采用科学清洁的施工技术，使绿色建材在管理、技术以及材料三方面得到优化。

1.2 评价源头减量化绿色施工模式的意义 在实施与推广绿色施工技术的过程中，施工单位占据主体的决定性地位。然而，在使用绿色施工技术的同时，很多施工企业、项目部对绿色施工模式不重视，对绿色施工中存在的问题无法发掘新的技术，甚至对使用新的施工模式带有抵触情绪。施工模式的选择对于施工企业来说是至关重要的，一是可以实现施工项目的经济利益最大化，更重要的是提高企业的综合竞争力，走可持续的发展道路。目前这种模式在我国的推行受到了严重的阻碍，主要是由于我国对此研究偏重于理论概念，从而没有对其实施的经济环境效果评价进行量化，最终导致了业主、施工单位和消费者对此模式的实践性持有怀疑态度。通过绿色管理方法、优化施工技术以及绿色建材三方面构建的源头减量化绿色施工模式反映了绿色施工的实质以及实现其目标要求的有效途径，从而在保护生态环境、节约资源以及降低建筑垃圾外排量方面取得了显著的成绩。由于该模式具有很强的操作性，从而更容易达到降低建筑垃圾产量、节约资源能源以及使工程项目与生态环境和谐统一的目的。

2 源头减量化绿色施工模式评价模型

2.1 指标体系的建立 评价指标作为衡量参选方案的基本尺度，只有保证评价指标的客观性、可测性和可比性才能有效确保评价体系的有效性和科学性。因此，在参照国家有关规范标准和绿色施工评价的相关文献的基础上，运用层次分析法[1，5]、价值工程原理[6]、模糊综合评价法[7-8]进行指标体系构建。为了能选择出充分利用资源且能够最大限度的减少建筑垃圾以及降低施工现场对原环境的不利影响的方案，工程项目在结合源头减量化绿色施工模式的实质选择施工技术方案的时候不能仅仅单纯的从工程成本角度来考虑。根据工程项目实际和相关专家的建议和意见，筛选出18个因子作为具体的评价指标（表1）。

2.2 AHP结构模型 根据该项目方案的特点以及影响该目标的因素，按照层次分析法（AHP）的基本原理选择“目标—指标层结构”建立的表1源头减量化绿色施工技术方案评价指标体系共分为三层，即指标层、因素层和目标层。目标层是选出理想的绿色施工技术方案，即研究的理想结果；因素层是指制约绿色施工技术的6个因素；指标层则体现了评价因素的18个具体评价指标。

2.3 确定权重集 应用层次分析法根据体系的评价因素层与目标层的逻辑关系确定了各评价因素的权重[1]。对于各评价因素的重要性，评估小组通过两两比较，用1-9比率标度法量化其结果并建立判断矩阵，在对最大特征根和对应的特征向量进行计算和一致性检验的时候采用Excel算法[9]，最终得出各评价因素权重Wp（评价因素个数，p=1，2，…6）。在得出各评价因素下属的评价指标的权重Wpi（i=1，2…k，k为各评价因素下属评价指标个数）的时候仍旧采用此方法，最后根据计算结果建立权重分配集。

2.4 进行一级和二级的模糊综合评价 从指标层开始对一级模糊进行综合评价，指标层相对应的指标决定了因素层的每个因素。先对每一个因素的单因素进行评价，然后根据形成的各因素评价矩阵得到以及模糊综合评价集。二级模糊综合评价建立在以及模糊综合评价的基础上。

2.5 计算各因素评价值和方案综合评价值 从最低层开始运用模糊数学确定各评价因子隶属度的数值并建立评价矩阵，并与相应评价因子权重合成运算确定所属的高一层的评价因子的评价集；依次类推，最终确定评价对象的评价集，按照最大隶属原则或采用加权平均法做出评价结论。

3 实证与结果

3.1 评价对象概况 在本案例中将建筑施工中常见的屋面隔热保温找坡工程作为评价对象。与传统方案相比，由于该方案的数据易于收集，该工程采用绿色施工技术的经济环境效果明显，具有典型的代表性。屋面隔热保温找坡工程施工方案根据目前屋面工程设计与施工现状可以采用以下四种方案：甲方案（水泥砂浆+挤塑保温板）；乙方案（陶粒混凝土+挤塑保温板）；丙方案（膨胀珍珠岩）；丁方案（发泡混凝土）。针对这四种方案进行经济环境和综合效益的比较分析，根据上文的评价方法判断出最佳方案。

3.2 评价步骤 根据层次分析结构模型宜采用二级模糊综合评价。

①成立评价小组。为了保证评价的准确和客观，组织了10位专家进行评价，在组建专家人员的时候除了考虑工程设计、工程施工以及工程监理外，还充分考虑了质量监督、材料、造价以及生态等方面的搭配。

②建立因素集。根据本文上述结构模型的内容，建立评标的因素集如下：一级指标有：U={U1，U2，U3，U4，U5，U6}；二级指标有：U1={U11，U12，U13}；U2={U21，U22，U23，U24}；U3={U31，U32}；U4={U41，U42，U43，U44}；U5={U51，U52，U53}；U6={U61，U62}。

③建立评价集。根据可能出现的评价结果，将评价等级分为四级，用Vj（j=1，2…m，m为等级个数4）表示，建立评语集V={V1（优），V2（良），V3（中），V4（差）}，其中V1=（90，100）；V2=（80，89）；V3=（60，79）；V4=（0，59）。按照屋面隔热保温工程设计和施工的要求，参考专家意见，经过反复推敲，制定了评价指标等级标准表（表2）。

④确定出权重集。

W=（W1，W2，W3，W4，W5，W6）=（0.2881，0.2881，0.0978，

0.1695，0.0978，0.0588）

W1i=（0.5100，0.2450，0.2450），

W2i=（0.4667，0.2776，0.1603，0.0953），

W3i=（0.3332，0.6668），

W4i=（0.3512，0.1887，0.3512，0.1089），

W5i=（0.5396，0.2970，0.1634），

W6i=（0.3332，0.6668）

⑤一级模糊综合评价。先进行单指标评价，单指标评价就是定出每个指标对于各评价等级的隶属度[10]，对每一个Upi进行评价，建立单指标评价矩阵，Rij=（ri1，ri2，ri3，rj4）。本案例包括甲乙丙丁四个可供选择的施工方案，根据方案评价体系，十位专家对某一单一因素进行评价打分。本研究仅以十位专家对甲方案打分表为例，对甲单位U11因素进行评分结果为：评分为优的有两人，良的为五人，中的为三人，然后用10除遍各个等级的各数得到U11因素的模糊评标向量。然后对其他因素采用同样的方案进行专家打分。对专家打分情况进行统计后根据各评价指标的隶属度建立各因素评价矩阵Rp，

R■=0.2 0.5 0.3 0.00.2 0.6 0.2 0.00.2 0.8 0.0 0.0，R2=0.0 0.7 0.3 0.00.2 0.5 0.3 0.00.0 0.6 0.4 0.00.0 0.3 0.7 0.0

R3=0.0 0.4 0.6 0.00.0 0.3 0.7 0.0，R4=0.1 0.7 0.2 0.00.0 0.3 0.6 0.10.0 0.2 0.7 0.10.0 0.1 0.8 0.1

R5=0.0 0.0 0.8 0.20.2 0.7 0.1 0.00.0 0.8 0.2 0.0，R6=1.0 0.0 0.0 0.00.0 0.6 0.2 0.2

利用（·，+）模型[2]进行模糊合成运算，可得各因素UP的一级模糊综合评价集

B1=W1i·R1=（0.2000，0.5980，0.2020，0.0000），

B2=W2i·R2=（0.0555，0.5903，0.3542，0.0000），

B3=W3i·R3=（0.0000，0.3333，0.6667，0.0000），

B4=W4i·R4=（0.0351，0.3536，0.5164，0.0649），

B5=W5i·R5=（0.0594，0.3386，0.4941，0.1079），

B6=W6i·R6=（0.3333，0.4000，0.1333，0.1333）。

⑥二级模糊综合评价。在一级模糊综合评价的基础上，把Up作为一个因素看待，用Bp作为它的评价向量。

由上面求出的Bp可得到目标层U的评价矩阵R

R=B■B■B■B■B■B■=0.2000 0.5980 0.2020 0.00000.0555 0.5903 0.3542 0.00000.0000 0.3333 0.6667 0.00000.0351 0.3536 0.5164 0.06490.0594 0.3386 0.4941 0.10790.3333 0.4000 0.1333 0.1333

再用M（·，+）模型进行模糊合成运算，可得目标层U的模型综合评价集B=W·R=（0.1049，0.4965，0.3692，0.294）

⑦计算综合评估值。用公式α=■进行最大隶属度有效性[10]验证，β为Β中最大分量，γ为Β中第二大分量，经过计算方案甲α=0.45。

按照上述步骤，对除甲方案以外的三个方案进行二次模糊综合评价以及最大隶属度有效验证，得出四个方案的α均小于0.5，这说明在评价方案的时候不宜采用最大隶属度原则。因此，本文采用加权平均法来提高评价结果的可靠性和有效性，其公式为：Xp=Bp·FT和X=B·FT[2]计算各因素评估值Xp和方案综合评估值X，按照中间取值原则对评价等级进行赋值量化得到评价等级分行向量F=[95.0，84.5，69.5，29.5]，FT为F的转换矩阵（表3）。

4 结果分析与方案选择

从表3可以看出，丁方案综合评估值最高，丙方案其次，乙方案最低，甲和丙方案的评价值相差不大。根据此评价方法，选择丁方案发泡混凝土做为最后实施方案。

本工程在选取屋面保温隔热层的时候采用发泡混凝土，与其他几种方案的材料相比除了具有明显的隔热保温效果外，同时还能够明显的减少建筑垃圾的外排量以及大大降低了噪音、光以及粉尘的污染程度，因此，不仅保证了施工质量，并且保证了整个施工过程的安全健康，从而具有很好的综合效益。

为了验证该综合评价模型的正确性，我们对已竣工的工程项目中屋面保温隔热层各施工方案的情况进行调查研究，并考虑了造价的因素，表4是调查统计得出的结果。可以看出，实际工程中选择发泡混凝土综合单价最低，建筑废料产生率也最低。采用发泡混凝土作屋面保温隔热层是最优的选择，跟评价模型评价的结果相一致。

总之，对绿色施工方案进行评价的时候采用AHP-模糊综合评价法能够得出客观公正的结果，验证了在实施的施工方案中采用源头减量化绿色施工模式能够在节约资源、保护环境以及降低建筑垃圾外排量等方面都能达到理想的效果。此方法之所以为提高绿色施工方案的综合质量奠定了基础，是由于此方案不仅反映了绿色施工方案的实际水平，同时也克服了现有方案评价过程中单一化和主观化的缺点，从而对于评价过程中难以定量的问题予以了很好的解决。但是，我们也可以看出，在对绿色施工方案进行评价的过程中，其难点就是量化各评价指标、对各个评价指标在整个评价体系的中的权重予以明确以及量化整个设计方案的综合评价。考虑到计算较复杂的问题，在实际工程中可以运用计算机实现可视化的界面输入计算，达到计算过程快捷、结果准确的推广应用。

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