□文/吳員濤 董愛華 閔洲源
建筑廢料管理評價指標體系研究
□文/吳員濤 董愛華 閔洲源
基于對建筑廢料管理概念及目標的分析,闡述了指標設計原則,并構建了建筑廢料管理評價指標體系,具體說明各指標的含義。同時,提出基于BP人工神經網絡的評價方法,并進行實證分析,為今后開展建筑廢料管理評價研究提供了方向和手段。
建筑廢料管理;評價指標體系;評價方法
經濟的高速發展和城市化進程的推進形成房屋建筑的巨大需求,促進我國建筑行業快速發展,同時產生大量的建筑廢料。要實現建筑業的可持續發展,就必須實施建筑廢料管理。實施有效的建筑廢料管理,要有一個較科學合理的評價指標體系。石志方等(1993)針對城市廢塑料污染提出綜合使用廢塑料的回收再用、填埋和分解性塑料的研制與應用等方法進行治理。趙等(2003)采用主成分分析法及德爾菲法構建浙江省生態環境可持續發展評價指標體系。陳德全等(2006)從減量化、資源化、無害化及社會經濟發展四個控制層面構建浙江省循環經濟發展指標體系。陳帆等(2008)建立了造紙工業循環經濟評價指標體系,分為經濟發展指標、循環經濟特征指標、生態環境效益指標和系統管理指標。目前,鮮見對建筑廢料管理評價指標體系進行研究。因此,構建科學合理的評價指標體系對建筑廢料管理進行評價。
評價指標的構建遵循的一般原則包括:①科學性原則,基于科學系統的建筑廢料管理理論,在基本概念和邏輯結構上構建嚴謹合理的評價指標體系,并對其客觀實際抽象描述得清楚、簡練、符合實際;②系統優化原則,以較少的指標(數量較少、層次較少)較全面系統地反映評價對象的內容,達到評價指標體系的總體最優;③通用可比原則,評價指標可有效用于同一對象不同時期以及不同對象間的比較,即縱向比較和橫向比較;④實用性原則,評價指標體系具有實用性、可行性和可操作性;⑤目標導向原則,評價的目的是引導和鼓勵被評價對象向正確的方向和更高的水平發展。通過評價過程對其廢料管理實踐現狀加深認識,通過評價結果對其產生激勵作用,從而不斷提高建筑廢料管理水平。
(一)建筑廢料管理評價指標體系。從管理規范性和實施有效性對建設工程的建筑廢料管理進行全面評價。管理規范性是建筑廢料管理有效實施的重要基礎,組織、資金、計劃、培訓等管理要素貫穿于管理全過程并發揮影響。實施有效性是建筑廢料管理實現預定目標,取得良好成果的重要保障。在對建筑廢料管理理論、實踐方法與流程進行系統總結與提煉的基礎上,初擬以單一新建建設工程項目(不包含拆除工程)的建筑廢料管理活動為評價對象的評價指標體系。進一步通過問卷調查的形式,向國內著名高校建筑管理領域的專家學者和建筑行業(主要包括建筑施工行業和建筑管理咨詢行業等)的資深從業人員廣泛征求意見和建議,對初擬的評價指標體系進行了調整、補充和完善,最終構建體系較科學完整、指標精煉實用的評價指標體系,由評價目標、7個一級指標(分為管理規范性指標和實施有效性指標兩類)和19個二級指標構成。(表1)
(二)評價指標的內涵
1、建筑廢料管理組織。這是建筑廢料管理活動的組織者和具體承擔者,其組織結構和運行機制影響著建筑廢料管理實踐的效果。
2、建筑廢料管理計劃。這是建筑廢料管理實踐的行動方案,是對各種資源在時間、空間上的組織規劃,是實現建筑廢料管理目標的重要基礎和保障。
3、建筑廢料管理資金。建筑廢料管理的實踐需要充足和穩定的資金支持,才能保證其實現預定目標,達到良好成效。
4、建筑廢料管理培訓。現場負責建筑廢料管理具體實施的專業操作工人的技術水平是影響建筑廢料管理成果的重要因素。另外,其他施工人員對廢料管理的認識和配合程度對廢料管理的成效也有著重要的影響。因此,組織建筑廢料管理的相關培訓是保障建筑廢料管理實踐高效、順利開展的重要條件。
5、建筑廢料管理科研。在工程項目前期設計方案和采購計劃的制定過程中,有效結合建筑廢料管理的研究,從源頭上控制和削減建筑廢料的產生。
6、建筑廢料處理流程。建筑廢料實施依靠若干環節的銜接和配合,包括廢料處理流程設計合理,環節精煉,將冗余環節最小化。
7、建筑廢料處理操作。結合工程實際選擇適宜的操作方法,降低廢料管理成本,提高效益和效率。
8、建筑廢料分類。分類標準越細對應的收集與分選成本越高,因此選擇適當的建筑廢料分類標準和有效分揀回收廢料。
9、建筑廢料的回收。這是工程現場廢料管理實踐的第一個環節,其工作效率和質量對后續的廢料再用和循環利用等工作將產生直接影響。
10、建筑廢料的回收再用是對廢料最經濟的一種利用方式。積極發掘、有效保護和充分實現廢料的再用價值是提高廢料管理經濟性的重要方法。
11、建筑廢料的循環利用。這是建筑廢料管理的重要工作內容之一,也是目前國際上普遍關心和努力推動的廢料管理實踐,對于實現建筑業的可持續發展具有重要意義。
12、建筑廢料的填埋處理。不可循環利用的建筑廢料必須實行符合規范的填埋處理,是保護環境、避免污染的關鍵。結合工程具體情況,就近選擇有資質的廢料填埋處理場所,實施不可循環利用廢料的安全填埋。
13、建筑廢料管理人員。其技術水平、專業素質和工作效率是建筑廢料管理實踐中的重要因素之一。
14、建筑廢料轉運機械。這是建筑廢料管理活動的主要工具之一,其運行使用效率直接影響建筑廢料管理實踐的效率和效益,包括提高承擔施工現場與廢料回收中心間廢料轉運機械的工作效率。
15、建筑廢料回收站與回收箱。其布置和管理直接影響建筑廢料管理工作的效率。
16、建筑廢料管理成本。建筑廢料管理的經濟效益是建筑廢料管理效益的重要組成部分,因而有必要通過成本計劃和控制等措施降低廢料管理成本,提高廢料管理經濟效益。
17、建筑廢料銷售收益。建筑廢料管理的經濟效益是建筑廢料管理效益的重要組成部分,因而有必要有效管理可循環利用廢料,并通過銷售創造收益,提高廢料管理經濟效益。可描述為出售可循環利用的廢料,為項目創造收益。
18、建筑廢料管理的操作安全。在建筑工程實踐中,安全生產是重要的前提,在建筑廢料管理的實踐中,同樣需要注意確保工作安全。可描述為,在建筑廢料的回收、分類和轉運過程中注意安全,避免和減少事故。
19、建筑廢料處理的環境安全。有危害性的建筑廢料必須實行安全填埋處理。可描述為,對于有危害性的建筑廢料,如特殊防腐劑處理過的木料等,須進行專門處理而后進行填埋,避免環境污染。

表2 上海某高校教學科研綜合樓建筑廢料管理評價指標得分
人工神經網絡是由大量稱為神經元的簡單信息單元廣泛連接組成的復雜網絡,用于模擬人類大腦神經網絡的結構和行為,其工作原理是根據所提供的樣本數據,通過網絡的學習和訓練,找出輸入和輸出之間的內在聯系,建立更接近于人類思維模式的定性與定量相結合的綜合評價模型的方法,從而求取問題的解。與采用傳統的評價方法,如層次分析法、模糊理論分析法等相比具有顯著的優越性。①建筑廢料管理的評價綜合性強,各種因素相互影響,存在著復雜的非線性關系。基于人工神經網絡的評價方法具有神經網絡自組織、自適應能力,能全面反映對指標間的非線性關系,避免評價過程中的人為因素及模糊隨機性的影響;②具有較強的容錯能力及泛化功能,能夠處理有噪聲或不完全的數據;③具有較強的自學習能力,通過學習新樣本,可使網絡的知識、經驗更豐富,評價結果更科學、準確。因此,本文采用BP人工神經網絡對建筑廢料管理進行評價研究。
基于BP人工神經網絡的建筑廢料管理評價模型的算法實現。①確定BP網絡結構參數,即各層神經元節點數;②以MATLAB為工具,建立一個輸入層、隱含層、輸出層神經元節點數分別為19、9、1的人工神經網絡,選用trainscg訓練函數,初始化網絡的權值和閾值,設置網絡學習精度為10~6;③選定數據及兩組邊界限定樣本數據作為學習樣本輸入網絡,啟動網絡進行學習訓練。通過不斷執行迭代過程,至滿足學習精度為止,得到較為準確的內部表示神經網絡,即合適的輸入與輸出之間的非線性映射關系;④將訓練好的神經網絡存入文件。當遇到建筑廢料管理評價問題時,只需輸入待評價項目的指標得分矩陣,啟動網絡,即可得到評價結果。
上海某高校教學科研綜合樓工程位于該高校東北角。工程采取一些針對性的措施治理施工空氣污染和水污染、處理建筑廢料的基礎措施,降低對周圍環境的影響,取得了一定的效果。但由于施工單位管理層的廢料管理意識不強,因而并沒有建立專職的廢料管理組織和編制專項的廢料管理計劃及為廢料的分類、回收、利用與處理設計專門的流程和方案。
對項目的各項評價指標做出評判。由于各評價指標中定性因素較多,因此采用專家評判方法,對各個指標從優至劣劃分優秀、良好、一般、及格和不及格五個等級,分別給以5分、4分、3分、2分和1分。(表2)
將表2的數據輸入先前通過專家調研統計、函數訓練并保存的神經網絡模型,經網絡計算,得到該項目建筑廢料管理的綜合評價得分為3.0366,表明該項目的建筑廢料管理總體水平一般。該評價結果經該項目的項目經理和總監理工程師確認,基本符合項目的實際情況。證明基于BP人工神經網絡的評價模型可以有效地應用于建筑廢料管理評價的實踐。
本文構建的建筑廢料管理評價指標體系豐富了建筑廢料管理評價指標的理論,有利于提高建筑廢料管理水平,為其提供參考依據;提出了應用BP人工神經網絡進行評價,并以實際案例進行了演示,得出該評價模型適用于建筑廢料管理評價實踐的結論。
[1]石志方,劉健,陸平中等.廢塑料污染的綜合治理[J].環境污染與防治,1993.
[2]趙多,盧劍波,閔懷.浙江省生態環境可持續發展評價指標體系的建立 [J].環境污染與防治,2003.12.25.
[3]陳德全等.浙江省循環經濟發展評價指標體系研究 [J].環境污染與防治,2006.4.28.
[4]陳帆,吳波,祝秀蓮.造紙工業循環經濟模式評價指標體系研究[J].環境污染與防治,2008.5.30.
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TU 72
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同濟大學經濟與管理學院)