建筑工程安全設計評價研究

李 理

(河南財政稅務高等專科學校 ,鄭州 451464）

1 引言

近年來各種建筑安全事故頻發，發展勢頭未能有效地遏制，建筑安全問題無論對社會穩定還是經濟發展都會產生重大影響。建筑工程安全設計是建筑工程安全保障的核心，工程設計圖紙一旦出現設計安全問題，將后患無窮。因此，對建筑工程總體設計進行安全評價，能從源頭進行安全控制。本文致力于建筑工程安全設計評價研究，具有極其重要的現實意義。

2 建筑工程安全設計評價思路

建筑工程安全設計問題無疑是復雜問題，系統學方法論的出現與發展，為我們提供了解決復雜問題的方法論。本文以系統學方法論為基礎，堅持從整體出發，不僅僅從安全角度看建筑工程安全設計，從建筑工程總體設計中綜合考慮安全設計的元素，做到整體與局部相統一；堅持從建筑工程實際出發，緊密結合實際情況，注重環境的影響；堅持將設計、施工、使用等各個環節的安全要素融入到建筑工程安全設計工作中，注重系統的要素相互關聯和相互作用。因此，本文從以下三個方面對建筑工程設計的安全設計進行評價，第一，建筑實體工程安全設計；第二，保障建筑工程安全管理的安全設計，建筑工程安全管理系統不僅指施工和使用期間的安全管理、也包括建筑安全事故中的應急管理；第三，消除建筑工程環境不良影響的安全設計，建筑工程安全環境問題主要分為自然環境和社會環境。

3 建筑工程安全設計評價指標體系

按照上述建筑工程安全設計的評價思路，本研究構建評價指標體系如下：

第一，建筑實體工程安全設計評價，主要從以下方面進行評價：（1）評價基礎安全設計；（2）結構安全設計評價；（3）建筑設備和建筑材料的安全設計評價；（3）消防安全設計。

第二，保障建筑工程安全管理的安全設計評價，主要指涉及施工、使用期間的安全管理、建筑安全事故中的應急管理的安全設計評價。（1）涉及施工現場安全生產管理的安全設計評價；（2）建筑使用安全的設計評價，包括與樓梯、陽臺、屋頂、門窗、通道的行為和交通防危設計的評價。

4 建筑工程安全設計評價指標權重的確定

評價指標的權重的確定, 對于評價建筑工程安全設計客觀和真實性起著關鍵作用。本文采用較為成熟的層次分析法[1]進行設計計算權重 。

4.1 構造判斷矩陣

設某層有n個因素，比較它們對上一層某元素的影響程度，確定在該層中相對于某因素所占的比重。（即把n個因素對上層某一因素的影響程度排序），上述比較是兩兩因素之間進行的比較，比較時按重要程度劃分表。用aij表示第i個因素相對于第j個因素的比較結果，比較結構用一個判斷矩陣A來表示：

表1 重要程度劃分表

4.2 層次單排序及其一致性檢驗

4.2.1 層次單排序

層次單排序就是把本層所有各元素對上一層來說，排出評比順序。判斷矩陣的權重計算法采用幾何平均法（根法），

（1）計算判斷矩陣A各行各元素的乘積并計算Mi的n次方根：

（2）對向量a=(a1,a2,…,am)T作歸一化處理，

4.2.2 一致性檢驗

（1）計算矩陣A的最大特征值λmax（近似算法）：

本文選用多個方向的音源對所設計的算法進行了性能測試。測試中信號的方位以(x,y,z)的形式給出。測試環境為本人工作的實驗室,實驗室中充斥著混響、回響、鍵盤鼠標敲擊聲及一些人的細語等噪聲。測試中采用48 kHz的采樣頻率對語音信號進行采樣,實驗中選擇語音幀長為32 ms。

（2）計算一致性指標并計算相對一致性指標

式中RI為平均隨機一致性指標，是足夠多個根據隨機發生的判斷矩陣計算的一致性指標的平均值。1~10個階段的RI取值見表：

表2

一般而言，RC的值越小表明判斷矩陣越好，通常認為CR≤0.1時，判斷矩陣具有滿意的一致性。

4.3 層次總排序及其層次總排序的一致性檢驗

（1）總排序要自上而下地將權重進行合成，并逐層進行總的判斷一致性檢驗。確定某層所有因素對于總目標相對重要性的排序權值過程，稱為層次總排序。

第k層對第1層的組合權向量當C.R.(k)<0.1時，認為判斷矩陣的整體一致性是可以接受的。

本文邀請五位專家構造判斷矩陣，利用層次分析法得出相應單層排序權重如表3：

表3 權重表

5 集對分析評價模型的建立

學者趙克勤獨創了一種不確定性分析方法——集對分析法[2]，為深入挖掘、科學處理和應用建筑工程安全設計評價各種不確定性信息提供了具有啟發意義的新路徑。在建筑安全設計中，普遍存在著各種各樣的集合，按照不同安全設計評價的要求，可組成適當集對，探求這些集對之間的不確定性關系。集對分析的關鍵技術是確定度量集對不確定關系的聯系度而產生的聯系數，具體的就是從同、異、反3個方面研究集對相聯系的程度確定聯系數。

5.1 計算聯系度

在對建筑工程安全設計評價時，需要評價每一個指標所包含的要素是否達到標準的理想狀態，對于完全同意的要素個數記為S，作為同一度；對于完全否認的要素個數記為P，作為對立度；不能完全確定的要素個數，作為差異度記為F，于是

5.2 集對分析評價模型。

（1）集對分析評價矩陣。

構建二級評價矩陣。假設有m個評價指標, 每個評價指標記為ij(i=1,2,…n;j=1,2,…,m), 則基于集對分析多目標評價矩陣R 為:

（2） 設Y是因素ui的評價向量，則集對分析評價模型為：

Y= w·R

Y就是評價對象與理想狀態的聯系度，聯系度的值域為區間[1，-1]。本文借鑒黃金分割的思想，評價值在[1，0.618]內的設計方案為可行方案，得分值越大被評價方案越優。

6 結論

第一，筆者選取集對分析和層次分析法作為評價工具，該方法思想內涵契合安全設計評價的機理，具有科學性和有效性，同時評價工具操作簡便且方法已經普及應用，便于工程實踐推廣應用，評價效率高，評價結果更趨科學合理（因受文章篇幅所限，實例應用未能刊出）。

第二，筆者以系統學為理論指導，構建了建筑工程安全設計評價指標體系，不僅揭示影響建筑工程安全設計的主要問題、主要關系和主要矛盾，而且有助于系統全面、清晰的判斷出各潛在安全因素的危險性。

第三，由于建筑工程安全評價研究涉及的多種要素，關系復雜，同時，安全設計評價工作是一個動態的調整過程，所以，筆者的研究工作有待進一步深入和拓展。

[1]許樹柏.層次分析法原理[M].天津:天津大學出版社,1988(05).

[2]趙克勤.集對分析及其初步應用[M].杭州: 浙江科技出版社,2002.