基于SEM的裝配式建筑設計階段風險研究

曾松桂

廣東呈斯意特建筑設計有限公司 廣東 惠州 516000

引言

近幾年，隨著我國經濟水平的提高，我國建筑行業實現轉型性發展，裝配式建筑作為一種新興建筑施工方式，深受建筑行業關注及使用。根據相關研究數據得知，裝配式建筑成本明顯受設計階段風險的影響，同時，這種風險主要來源于從設計到生產，再到安裝，每道施工工序中，缺少專業的管理平臺、管理制度，以及構件劃分缺乏科學性和合理性，因此影響了設計階段風險效果。基于此，本文對裝配式建筑設計階段風險進行一系列分析調查，并提出相應的發展建議，希望為同行日后相關工作的開展提供參考。

構件作為裝配式建筑的基礎單位，通過工程生產建造、施工現場組裝完成的建筑物，與傳統模式的現澆建筑方式相比，裝配式建筑由生產、設計、施工三部分組成，作為一種新型建造技術，具有施工方便快捷、施工工期較短的優點。前期設計能夠決定裝配式建筑的使用壽命，設計成果質量能夠直接對預制構件的生產建造以及安裝使用帶來影響[1]。現階段，裝配式建筑設計方面仍然存在很多不足，例如，先設計再拆分的方式往往導致部分商品的預制構件不夠標準，致使裝配式建筑整體質量降低，企業效益無法得到保障。因此，科學合理的裝配式建筑設計能夠確保預制構件的生產、現場安裝等相關施工工序順利進行。

1 SEM模型

SEM是構件結構方程模式的進程，這種方程模型是一種具有多元化統計技術的類型，能夠同時處理多個原因和多個結果，允許相關變量存在一定的測量誤差，同時，能夠測量整體建筑模型的擬合程度[2]。充分考慮裝配式建筑設計階段風險因素之間復雜交互的關系，通過構件結構方程模式（SEM）的使用，對其進行一系列的分析研究。

2 正確識別裝配式建筑設計階段風險因素

結合裝配式建筑工程項目的發展狀況來看，結合裝配式建筑工程項目的特征，進行相關文獻的檢索和篩選工作。本文檢索CNKI數據庫中所收錄的核心期刊內容，篩選出于裝配式建筑設計階段風險相關的數篇論文，確保這些文獻的收集質量，進而進行裝配式建筑設計階段風險因素的識別和評估工作。本文通過對相關文獻進行分析、整合，根據相關裝配式建筑設計階段的風險因素在相關期刊文獻中出現的次數不同，出現頻次至少2次的基本原則，初步確定多個裝配式建筑設計階段風險因素[3]。

3 數據分析與模型檢驗

SEM模型分析方式與傳統的分析方式相比，潛變量與觀測變量之間同時存在一定程度的測量誤差，然后根據多個潛變量的處理，能夠精準對不同理論模型進行比較和評價[4]。由于無法直接測量裝配式建筑設計階段部分風險因素，同時，這些風險因素具有一定的多樣性，因此，相關研究工作的難度大幅度提高。基于此，本文應用SEM技術模型進行裝配式建筑設計階段因素的分析工作。

3.1 數據來源

根據上圖中的風險清單設計調查，結合李斯特五級量表的使用，通過微信、微博以及郵件等多種方式向相關工作人員、科研專家等進行問卷調查，并對上述20中風險指標進行打分評價，同時對裝配式建筑從設計到生產，再到施工整個過程中的工程成本、工程進度以及施工質量進行調查分析。本問卷調查單位包括裝配式建筑設計的各個參與部門，在一定程度上能夠真實反映裝配式建筑設計階段風險的影響狀況[5]。因此，能夠確保相關數據分析結構的真實可靠性以及精準性。

此次調查共發放150份問卷，共計回收問卷133份。其中，有4份答案不完整以及重復率較高的無效問卷。因此，有129份有效問卷，有效回收率高達90%左右。對129份有效問卷的受訪者所在單位、崗位職責以及任職年限等信息進行匯總。

3.2 SEM技術模型的建立與檢驗

在對裝配式建筑SEM技術模型的擬合度進行評鑒工作前，相關工作人員應該檢查該模型是否符合相關標準[6]。一旦各項風險指標之間存在負誤差項，同時標準化系數大于等于1，相關標準存在較大誤差，進而無法進行適配度的檢驗工作。通過相關軟件（AMOS24.0）進行初始模型的驗證性因子進行分析研究可以得知，擬合指標結構與先關標準的要求不一致，校對其進行修改[10]。根據刪除文件中所提供的的相關數據在E3和E4、E2和E5、E9、E10和E12之間添加公變關系，使各項誤差之間存在一定的共変性，具體修正的裝配式建筑設計風險評估SEM技術模型如下圖所示。

圖1 裝配式建筑設計階段風險結構方程模型

4 策略和建議

4.1 BIM技術的應用

傳統模式的設計方式往往是拆分設計、常規設計以及細部構件設計，因此，預制構件的拆分工作相對不夠科學化、合理化，容易與實際情況存在一定的差異性，進而導致預制構件的質量和效率較低[7]。通過BIM技術的應用，建立預制構件產品庫，提高預制構件的標準型，同時還能夠提高預制構件拆分效率及精準性，能夠有效解決預制構件數量多、管理難度大的問題。BIM技術模型的可視化設計優點，能夠虛擬建造施工建設中的難點內容，降低設計變更所導致的二次設計，進而降低設計成本，提高設計效率。

4.2 建立完善的審查制度，提高整體設計質量

根據SEM技術模型數據的分析結果可以得知，設計階段的經濟風險的影響僅次于技術風險，其中關鍵風險是由于設計變更導致的工程成本提高。裝配式建筑構件的設計精準性相對較低，特殊節點的設計工作過于粗糙，致使相關設計時常出現二次設計現象，進而提高相關施工建造成本[8]。建立完善的設計階段審查制度，嚴格管控設計質量，能夠降低建造成本的過度消耗。其次，結合裝配式建筑使用壽命而言，降低從設計到生產，再到運輸使用過程中的費用成本。

4.3 建立協同管理模式

根據相關SEM技術模型數據得知，管理風險對裝配式建筑設計階段的影響尤為顯著。從設計到生產再到安裝使用過程中，缺少協同管理平臺、預制構件的種類和數量較多，進而提高管理難度方面的風險系數。與傳統的設計方式不同，裝配式建筑設計階段需要考慮生產制造、運輸以及安裝使用等多方面因素[9]。預制構件的種類較為煩瑣復雜，各施工工序的工作效率明顯降低，整體設計質量受到影響。信息共享協同管理平臺的建立，有助于相關設計人員以及施工人員之間的交流，不斷整合各參與部門的資源優勢，進而確保相關信息能夠及時進行傳遞、共享，提升整體設計質量和效率[10]。

5 結束語

綜上所述，本文通過文獻整理以及問卷調查的方法，分析裝配式建筑設計階段風險因素，通過SEM技術模型的構建，對各項指標數據進行分析研究，進而得出裝配式建筑在設計階段最為突出的幾個風險因素和類型，同時，提出了一系列的應對策略，希望為SEM技術在裝配式建筑中的應用提供保障，進而促進建筑行業的發展和進步。