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EPC模式下装配式建筑的综合效益评价研究

2023-09-16赖圣安钟名誉江西理工大学经济管理学院江西赣州341400

砖瓦 2023年9期
关键词:建筑业关联度装配式

赖圣安 钟名誉 (江西理工大学经济管理学院,江西 赣州 341400)

随着全球环境的不断恶化,环境保护已经引起社会的广泛关注,相关部门不断提高环境保护力度。建筑业直接或者间接地产生二氧化碳、灰尘和其他颗粒物,相应占比社会总排放量的三分之一[1]。而如今建筑业的最终能耗仍在不断提升,在这种情况下,建筑业迫切需要转型升级,改革生产方式,建设单位要在满足建筑数量和质量的前提下,同时节约资源和提高资源利用率。装配式建筑因其拥有缓解资源紧张、降低成本等效果,受到建筑领域的广泛推广和应用,将成为未来建筑业的主要发展之一。

装配式建筑与传统建筑相比,设计、采购和施工等环节衔接更加紧密,因此,传统现浇形式的管理方式已不能满足装配式建筑的管理需求,项目需要更加全面的统筹管理。EPC 总承包模式管理的装配式建筑,按照合同约定,总承包人负责统筹完成设计阶段采购阶段、施工阶段和试运行阶段等各项工作,通过优化全过程的资源配置,实现项目高度组织化[2]。

EPC 总承包模式近年来被逐渐推广,在EPC 模式下,如何产生最大的综合收益已经成为工程项目管理行业领域的热点。文章通过对EPC模式下的装配式建筑综合效益研究,找到其产生综合效益的主要方面,加深建筑业领域对其的认知,推动建筑业的发展。

1 EPC模式下装配式建筑的综合效益指标体系

1.1 指标选取原则

综合性、科学合理性、重点性以及可操作性原则:构建评价指标体系,真实反映包括经济、社会和环境等方面的特点,各指标应当具有代表性。EPC 模式下的装配式综合效益评价指标内容涵盖很多,选取指标应当选取具有代表性的指标,保证所选的指标可以进行定量处理,后续的评价研究更加便于计算分析。

1.2 指标体系的构建

该项研究参考高昕[3]、茹秋瑾等[4]等进行的研究,根据《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2019)和《工业化建筑评价标准》(GB/T 51129-2015),确定EPC模式下装配式建筑综合效益,评价以经济效益、环境效益和社会效益为一级评价指标。再依据以上的指标选取原则,查找文献和翻阅资料初步确定22个二级指标。随后设计调查问卷,分别发向建设单位、施工企业、设计单位和高校教授专家,得到数据后分析整理,最终确定出EPC模式下装配式建筑综合效益评价指标体系,见表1。

表1 EPC模式下装配式建筑综合效益评价指标体系

2 EPC模式下装配式建筑的综合效益评价模型研究

2.1 计算指标权重

熵权法通过指标之间的区别而得到熵权值,进行熵权修正而得到的权重有较高的精确度。以下是运用熵权法确定综合效益各指标权重的步骤[5]。

(1)首先要对原始数据规范化处理,目的是为了解决专家对指标打分原则不一致的问题,形成指标间相互可比的相对分值。

构建原始矩阵σ=(σij)n×m,并进一步对矩阵σ进行标准化处理,指标标准化公式:

式中i=1,2,3…n;j=1,2,3…m;σij表示在第j项装配式建筑综合效益专家评价下第j项指标的值;σmaxi、σmini分别为第i项指标得分最大值、最小值。

(2)分别计算规范化处理后σij占全部样本值的比重fij,计算公式如下:

(3)计算第i个指标输出的信息熵值Hi,计算公式如下:

信息熵值越小,一个指标的权重越大。

计算信息效用值ρi,其值为信息熵Hi与1 的差值,计算公式如下:

(4)计算第i项指标的权重Wai,计算公式如下:

综上,可得到EPC 模式下装配式建筑综合效益指标的权重。

2.2 EPC模式装配式建筑综合效益评价模型

物元可拓模型能够解决他们之间不相容的问题,同时,将指标固定数值转变为区间值,使得评价指标计算更准确和客观[6]。

2.2.1 待评价物元确定

将装配式建筑综合效益记为事件A,由于选取多个指标,计m个特征,待评价物元表示为:

式中Ri(i= 1,2,...,m)为R的分物元;R0为待评物元;Pi为待评对象;Ci(i= 1,2,...,m)为相应的评价指标;Vi(i= 1,2,...,m)为对应评价指标Ci的量值。

2.2.2 经典域、节域确定

经典域:

式中Nj表示第j个评价等级;Vjm(ajm,bjm)为经典域,代表评价等级j的量值范围。

节域:

式中Np表示全部评价等级;Vm(apm,bpm)为节域,代表各指标全体经典域取值范围之和。

2.2.3 等级域确定

将EPC模式下装配式建筑综合效益评价等级划分为5个等级,定义效益等级域G=Gj={G1,G2,G3,G4,G5},依次为G={低,较低,中,较高,高}。

2.2.4 关联度函数及关联度确定

首先确定ρ(Vi,Vji)、ρ(Vi,Vpi),即指标量化值Vi与经典域和节域之间的距离,计算如下:

待评物元关于各等级的关联度函数如下:

式中kj(Vi)表示某评价物元属于哪个评价等级的程度。

2.2.5 评价等级确定

综合关联度公式如下:

式中ωi表示各指标权重;Kj表示各指标相对于等级j的综合关联度。

3 项目实例

3.1 项目概况

湖南省某大厦项目,项目占地面积8083.89m2,总建筑面积55864.77m2,拥有办公楼、公寓楼以及商业楼各一栋,本项目采用预制构件种类有预制叠合梁、预制叠合楼板、预制楼梯段,装配率高达50%,项目运用EPC 模式,按约定设计—采购—施工以及试运行并对工程质量、资金等进行总承包。

3.2 指标权重计算

通过熵权法进行权重计算,首先选取6名相关领域专家学者以及高校教授对该项目综合效益进行评价打分,再对收集到的数据进行处理分析。随后对数据进行规范化处理,计算规范处理后σij占全部样本值比重fij,最后计算第i个指标信息熵Hij和权重Wai。得到的结果见表2。

表2 EPC模式下装配式建筑的指标权重

综合结果得:各指标加权得二级指标权重,其中经济效益指标权重为0.32;环境效益指标权重为0.36;社会效益指标权重为0.32。

3.3 综合评价

根据物元可拓模型方法,建立待定矩阵,首先对指标值进行量化处理。对于定性指标,通过邀请8名专家进行专家打分确定,通过所获得的数据进行计算,得出指标打分的平均值。对于定量指标,EPC 模式装配式实际数据分析计算得出,结果见表3。

表3 指标量化值

随后参考《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2019)和《工业化建筑评价标准》(GB/T 51129-2015)评价标准确定经典域和节域,再确定等级域,最后计算关联度判断,根据关联度确定所属等级。通过计算得出结果见表4。

表4 指标关联度及其等级

依据综合关联度公式分别计算出经济效益、环境效益和社会效益,最后计算综合效益见表5。

3.4 评价结果及建议

综上,对EPC模式装配式建筑综合效益进行分析,环境效益是影响综合效益的重要因素,权重为0.36;经济效益和社会效益权重均为0.32,影响效果其次。通过对EPC 模式装配式建筑综合效益进行评价,计算得出EPC 模式装配式建筑的综合效益评价等级为“较高”,环境效益评价等级为“较高”,经济效益和社会效益评价等级均为中。

根据结果,得知EPC 模式下装配式建筑的综合效益较好,尤其在环境方面,装配式建筑节约资源、降低噪音以及减少污染物排放等因素符合如今发展主题。提高EPC 模式下装配式建筑综合效益,要从经济效益和社会效益出发,继续发挥出EPC装配式的优势,带动相关产业发展。

4 结语

从EPC装配式建筑特点出发,选用熵权法赋权,再运用物元可拓模型进行综合效益评价,解决指标间定量定性不相容问题,最后根据实际案例验证方法模型的可行性和合理性。模型评价结果能够有效反映EPC装配式建筑综合效益,为EPC 模式下装配式建筑的推广提供理论依据,推动EPC模式下装配式建筑的发展。装配式建筑将成为建筑业主要发展方向之一,而EPC模式又更好地发挥出装配式建筑的优势,EPC 模式与装配式建筑的结合能有效解决环境和资源问题,综合效益高。未来建筑业可多考虑和运用EPC模式到装配式建筑中,提升综合效益的同时,促进建筑业转型升级,推动建筑业的现代化发展。

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