基于層次分析法的傳統(tǒng)玻璃風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

摘" 要：隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，玻璃在各行各業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，但是傳統(tǒng)玻璃在日常生活中面臨的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題也相當(dāng)嚴(yán)峻。針對(duì)傳統(tǒng)玻璃的種類(lèi)、傳統(tǒng)玻璃在各個(gè)方面的各種風(fēng)險(xiǎn)、利用層次分析法進(jìn)行評(píng)價(jià)研究，研究結(jié)果表明，在傳統(tǒng)玻璃的各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)中，清潔風(fēng)險(xiǎn)對(duì)人的影響占主要地位，主要表現(xiàn)在清潔方式主要以人為清潔為主，難度大、成本高，并據(jù)此提出相應(yīng)的對(duì)策建議。

關(guān)鍵詞：玻璃；風(fēng)險(xiǎn)；評(píng)價(jià)；清潔；對(duì)策

中圖分類(lèi)號(hào)：J527.3" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號(hào)：2095-2945（2023）10-00４３-0５

Abstract： With the development of economy and society， glass has been widely used in various industries， but the risk problems faced by traditional glass in daily life are also quite serious. In view of the types and risks of traditional glass， the analytic hierarchy process is used to evaluate the risks of traditional glass. The results show that among all kinds of risks of traditional glass， cleaning risk occupies the main position. The main performance is that the cleaning mode is mainly man-made cleaning， which is difficult and high cost， and puts forward the corresponding countermeasures and suggestions.

Keywords： glass; risk; evaluation; cleaning; countermeasure

玻璃幕墻作為一種建筑材料透光效果強(qiáng)，視野更加開(kāi)闊，外觀上更加美觀。所以在現(xiàn)代樓房建筑中玻璃幕墻得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。然而，玻璃幕墻雖然美觀，但是也伴隨著很多危險(xiǎn)。目前在對(duì)樓房的玻璃幕墻進(jìn)行清潔時(shí)，以人工清潔為主，即所謂的“蜘蛛人”。據(jù)住建部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全國(guó)平均每年發(fā)生高空墜落事故450起，分別占到施工事故總數(shù)和死亡人數(shù)的52%、48%，高空墜落已成為建筑行業(yè)的最大“殺手”。

針對(duì)玻璃幕墻存在的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，部分學(xué)者從玻璃幕墻的構(gòu)成方面進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)分析，或是針對(duì)某一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行研究。如陳姝聿[1]分別從科研領(lǐng)域，出土文物調(diào)查古代玻璃的發(fā)展，從發(fā)展初期，早期制作，早期應(yīng)用來(lái)描述玻璃的發(fā)展；李芊等[2]從各個(gè)階段進(jìn)行調(diào)查研究，分成前期安裝、中期使用和后期護(hù)理等方面研究了傳統(tǒng)玻璃存在的風(fēng)險(xiǎn)并提出了相關(guān)解決措施。陳志寶[3]著重研究了在施工中玻璃幕墻的風(fēng)險(xiǎn)，在識(shí)別玻璃幕墻存在的風(fēng)險(xiǎn)后，分很多層面來(lái)解決問(wèn)題。可以看出，目前，針對(duì)玻璃幕墻風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面系統(tǒng)研究還不多見(jiàn)。針對(duì)目前社會(huì)上的傳統(tǒng)玻璃存在風(fēng)險(xiǎn)的嚴(yán)峻形勢(shì)，有針對(duì)性地、系統(tǒng)性地研究其風(fēng)險(xiǎn)具有一定的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。本文從玻璃幕墻各個(gè)階段存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行系統(tǒng)識(shí)別分析研究，構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，通過(guò)層次分析法來(lái)找出風(fēng)險(xiǎn)中的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因子并且提出針對(duì)性的意見(jiàn)和建議。

1" 傳統(tǒng)玻璃風(fēng)險(xiǎn)概述

1.1" 傳統(tǒng)玻璃發(fā)展歷史簡(jiǎn)況

玻璃的發(fā)展歷史悠久，在公元前30世紀(jì)就由埃及和西亞人發(fā)明最早的玻璃[4]，再到公元前12世紀(jì)，隨著玻璃制造行業(yè)的發(fā)展，開(kāi)始出現(xiàn)商品玻璃并且成為工業(yè)材料[5]，在19世紀(jì)70年代，鋼化玻璃開(kāi)始出現(xiàn)，隨后玻璃作為建筑材料在西方盛行，明末清初，我國(guó)開(kāi)始進(jìn)口平板玻璃。傳統(tǒng)玻璃發(fā)展演進(jìn)如圖1所示。

1.2" 傳統(tǒng)玻璃在使用中存在的風(fēng)險(xiǎn)分析

20世紀(jì)80年代，玻璃幕墻開(kāi)始應(yīng)用于我國(guó)建筑領(lǐng)域，玻璃幕墻因其通透性強(qiáng)、外觀時(shí)尚美觀工期短等優(yōu)點(diǎn)，得到了建筑行業(yè)的親睞，其規(guī)模和速度都呈現(xiàn)快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。截至目前，我國(guó)有約2億m2的玻璃幕墻，使用數(shù)量已是世界之最，然而，玻璃幕墻高速發(fā)展的背后也伴隨著一系列風(fēng)險(xiǎn)，給使用者帶來(lái)一系列安全隱患[3]。概括起來(lái)，有以下幾個(gè)方面（表1）：①安置風(fēng)險(xiǎn)[4]；②建筑安全風(fēng)險(xiǎn)；③日常生活使用風(fēng)險(xiǎn)[5]；④受災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)；⑤清潔污染風(fēng)險(xiǎn)[6-7]。

2" 傳統(tǒng)玻璃風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

根據(jù)本文前面對(duì)傳統(tǒng)玻璃在使用中存在的風(fēng)險(xiǎn)分析，可知其風(fēng)險(xiǎn)包括5個(gè)方面：安置風(fēng)險(xiǎn)、建筑安全風(fēng)險(xiǎn)、日常生活使用安全風(fēng)險(xiǎn)、受災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)和清潔污染風(fēng)險(xiǎn)。并據(jù)此構(gòu)建傳統(tǒng)玻璃風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（圖2）。

3" 傳統(tǒng)玻璃存在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

3.1" 評(píng)價(jià)方法

3.1.1" 層次分析法簡(jiǎn)介

20世紀(jì)70年代，Satty等提出了一種能有效處理權(quán)重，并確定一類(lèi)問(wèn)題的實(shí)用方法，即層次分析法（Analytic Hierarchy Process，簡(jiǎn)稱(chēng)AHP）。層次分析法為一種用來(lái)確定指標(biāo)權(quán)重的運(yùn)籌學(xué)方法，其原理為兩兩進(jìn)行比較，從而對(duì)指標(biāo)重要性進(jìn)行確定，大大降低了人為主觀性與在比較時(shí)的難度，能夠?qū)?quán)重進(jìn)行確定，對(duì)指標(biāo)體系進(jìn)行更為科學(xué)準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。本文采用層次分析法對(duì)傳統(tǒng)玻璃風(fēng)險(xiǎn)影響因素進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3.1.2" 層次分析法評(píng)價(jià)步驟

第一步：對(duì)需要進(jìn)行分析的問(wèn)題，提出一個(gè)總目標(biāo)，并找出對(duì)應(yīng)目標(biāo)層的各個(gè)層次因素，構(gòu)建遞階層次結(jié)構(gòu)。

第二步：對(duì)同一層次的各個(gè)元素進(jìn)行關(guān)于上一層次中對(duì)應(yīng)因素的重要性，進(jìn)行兩兩比較并賦權(quán)值，構(gòu)造判斷矩陣。一般判別矩陣構(gòu)造如下

。（1）

第三步：對(duì)應(yīng)所求因素，計(jì)算相對(duì)權(quán)重，進(jìn)行層次的單排序，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。所涉及公式如下。

計(jì)算平均值 ，得出特征向量

， i，j=1，2， …，n ，（2）

式中：aij表示原始判斷矩陣中第i行第j列的元素；n表示指標(biāo)個(gè)數(shù)；wi表示原判斷矩陣第i行的幾何平均值。

計(jì)算權(quán)重向量

， i，j=1，2， … n" "，（3）

式中：wi表示第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重；n表示指標(biāo)個(gè)數(shù)；wi表示原判斷矩陣第i行的幾何平均值。

判斷矩陣的最大特征值λmax

， i，j=1，2，...，n" " ，（4）

式中：aij表示原始判斷矩陣中第i行第j列的元素；n表示指標(biāo)個(gè)數(shù)；Wi表示第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，λmax表示判斷矩陣的最大特征值。

一致性指標(biāo)CI和一致性比率CR

CR=" ，（5）

式中：" " " " " "。

第四步：根據(jù)各層次對(duì)總目標(biāo)的綜合權(quán)重，進(jìn)行層次總排序，并通過(guò)一致性檢驗(yàn)。所涉及公式如下。

各層次相對(duì)于目標(biāo)層的總排序

bj=akbkj， j=1，2，…，n 。（6）

3.2" 評(píng)價(jià)過(guò)程

3.2.1" 構(gòu)造準(zhǔn)則層對(duì)于目標(biāo)層的判斷矩陣并計(jì)算一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重

根據(jù)層析分析法，建立一級(jí)因素集U={C1，C2，C3，C4，C5}={安置風(fēng)險(xiǎn)，建筑安全風(fēng)險(xiǎn)，日常生活使用安全風(fēng)險(xiǎn)，受災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，清潔污染風(fēng)險(xiǎn)}，采用Satty提出的1—9標(biāo)度法構(gòu)建兩兩判斷矩陣。

筆者通過(guò)對(duì)日常生活的觀察，有關(guān)玻璃的相關(guān)介紹，玻璃安全事故的分析后邀請(qǐng)有關(guān)專(zhuān)家對(duì)此矩陣進(jìn)行判斷決策、得到準(zhǔn)則層對(duì)于目標(biāo)層的判斷矩陣見(jiàn)表2。

根據(jù)表2的判斷矩陣，計(jì)算一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重，計(jì)算過(guò)程如下

1）準(zhǔn)則層對(duì)于目標(biāo)層的判斷矩陣A

。

2）對(duì)矩陣A進(jìn)行按列歸一化后得

。

3）根據(jù)公式（2）和公式（3）計(jì)算準(zhǔn)則層相對(duì)于目標(biāo)層的特征向量WT

4）根據(jù)公式（4）計(jì)算并判斷矩陣A的最大特征值

？姿max=5.137 1。

5）根據(jù)公式（5）計(jì)算判斷矩陣一致性指標(biāo)CI

CI=0.034 275，CR=0.099 3。

由于CR=0.099 3＜0.1，故該判斷矩陣通過(guò)一次性檢驗(yàn)，滿足一致性要求。

3.2.2" 構(gòu)造方案層對(duì)于準(zhǔn)則層的判斷矩陣并計(jì)算一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重

同理，構(gòu)造方案層對(duì)于準(zhǔn)則層的判斷矩陣并計(jì)算一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重，計(jì)算結(jié)果分別見(jiàn)表3—表7。

3.2.3" 層次總排序和一次性檢驗(yàn)

根據(jù)公式（6）分別計(jì)算各二級(jí)指標(biāo)相對(duì)于目標(biāo)層即傳統(tǒng)玻璃風(fēng)險(xiǎn)的影響及評(píng)價(jià)的綜合權(quán)重，并進(jìn)行層次總排序，結(jié)果見(jiàn)表8。

最后，需要對(duì)層次總排序進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，CRlt;1，通過(guò)一次性檢驗(yàn)，滿足一致性要求。

3.3" 評(píng)價(jià)結(jié)果及討論

本文對(duì)玻璃現(xiàn)存各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)分析的結(jié)果顯示：玻璃現(xiàn)存的風(fēng)險(xiǎn)主要有5個(gè)一級(jí)因素：安置風(fēng)險(xiǎn)，建筑安全風(fēng)險(xiǎn)，日常生活使用安全風(fēng)險(xiǎn)，受災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，清潔污染風(fēng)險(xiǎn)。其指標(biāo)的5個(gè)權(quán)重分別為0.054 6，0.054 6，0.127 34，

0.258 6，0.504 86。由此可見(jiàn)，清潔污染風(fēng)險(xiǎn)是現(xiàn)存玻璃主要風(fēng)險(xiǎn)，受災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)次之，安置風(fēng)險(xiǎn)、日常生活使用安全風(fēng)險(xiǎn)和建筑安全風(fēng)險(xiǎn)最小。

本文對(duì)玻璃現(xiàn)存風(fēng)險(xiǎn)因素的二級(jí)因素結(jié)果表明，在玻璃現(xiàn)存的所有風(fēng)險(xiǎn)因素中，清潔方式難度大成本高。

4" 對(duì)策措施

4.1" 改進(jìn)傳統(tǒng)玻璃清潔技術(shù)

針對(duì)前文對(duì)傳統(tǒng)玻璃風(fēng)險(xiǎn)的分析得出清潔風(fēng)險(xiǎn)對(duì)人的影響占主要地位，主要表現(xiàn)在清潔工具簡(jiǎn)單，操作難度大，安全系數(shù)低，因此，必須采取有效措施以防控玻璃自清潔技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。在技術(shù)層面來(lái)說(shuō)，可以在玻璃材料中加入化學(xué)物質(zhì)利用其化學(xué)反應(yīng)與物理反應(yīng)實(shí)現(xiàn)污漬消除，玻璃表面附加特殊鍍層物質(zhì)努力實(shí)現(xiàn)表面零污漬。

4.2" 改進(jìn)傳統(tǒng)玻璃制造技術(shù)

基于光催化分解有機(jī)物的能力，TiO2在紫外光或可見(jiàn)光照射下，當(dāng)照射光子的能量大于或者等于其能帶寬度的時(shí)候，介帶中的電子被激發(fā)，越過(guò)價(jià)帶進(jìn)入導(dǎo)帶，在導(dǎo)帶和價(jià)帶上形成電－空穴對(duì)，電子、空穴具有不同的活性，分別與吸附在TiO2表面的有機(jī)物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成水和CO2，從而達(dá)到降解有機(jī)物的目的。

4.3" 創(chuàng)新新型玻璃激勵(lì)機(jī)制

即使能夠?qū)崿F(xiàn)制造端的創(chuàng)新，很多企業(yè)也會(huì)因?yàn)楦甙旱膭?chuàng)新投入而采取老舊的玻璃，建筑商也會(huì)因?yàn)樾滦筒ＡЦ甙旱膬r(jià)格而選擇傳統(tǒng)玻璃。所以?xún)H僅在玻璃層面上進(jìn)行防控是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要?jiǎng)?chuàng)新管理方法。可以通過(guò)政策引導(dǎo)、出臺(tái)相關(guān)法律法規(guī)等等從多個(gè)方面來(lái)協(xié)同達(dá)到防控風(fēng)險(xiǎn)的目的。

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