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基于區(qū)間數(shù)屬性聯(lián)系度的地鐵綠色施工方案評價

文檔作者：盧穎1，謝紅濤1，李波1，蔣德路1’2，趙云勝1 文檔來源： 1．中國地質大學S-程學院 2．中建南方投資有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年05月10日
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上一篇：既有地鐵隧道與基坑的安全距離研究

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2015年3月上第44卷第5期施工技術CONSTRUCTl0N TECHNOLOGY 107DOI：10．7672／sgjs2015050107基于區(qū)間數(shù)屬性聯(lián)系度的地鐵綠色施工方案評價米盧 穎1，謝紅濤1，李 波1，蔣德路1’2，趙云勝1(1．中國地質大學S-程學院，湖北 武漢430074；2．中建南方投資有限公司，廣東 深圳 518001)[摘要]綠色施工方案是實現(xiàn)地鐵綠色施工規(guī)范化、標準化的重要保障。通過參考相關規(guī)范標準以及已有的研究成果，構建地鐵工程綠色施工方案的典型指標體系。以區(qū)間數(shù)來表示指標的可能范圍，引入聯(lián)系數(shù)理論將指標區(qū)間數(shù)矩陣轉化為聯(lián)系數(shù)矩陣，建立了基于聯(lián)系數(shù)的區(qū)間多屬性地鐵綠色施工方案評價模型。該模型通過計算指標聯(lián)系數(shù)與絕對正、負理想解的聯(lián)系數(shù)距離來確定各綠色施工方案的相對貼近度，進而對各綠色施工方案進行評價排序。最后結合實例進行了驗證計算，結果表明該方法切實可行，評價過程簡潔直觀。[關鍵詞]地鐵；綠色施工；方案評價；聯(lián)系度；區(qū)間數(shù)[中圖分類號]U455 【文獻標識碼]A [文章編號]1002．8498(2015)05-0107-04Evaluation of Subway Green Construction Proj ects Based onConnection Degree of Interval Number AttributesLu Yin91，Xie Hongta01，Li B01，Jiang Delul一，Zhao Yunshen91(1．Faculty of Engineering，China University of Geosciences，Wuhan，Hubei 430074，China；2．China Construction South Investment Co．，Ltd．，Shenzhen，Guangdong 5 1 800 1，China)Abstract：Green construction project is the important guarantee of subway green constructionstandardization．By reference to the relevant standards，norms and research，the typical index system ofsubway green project is set up．Connection number theory is introduced to convert interval number matrixinto connection number matrix when interval numbers as apossible range of indicators．An intervalattribute evaluation model of subway greenconstruction projects based on connection numbers isestablished．The connection number distance between index and absolute positive ideal solution，andabsolute negative ideal solution is calculated，which is used to determine the relative similarity scale，andthen to evaluate each sort ofgreenconstruction projects．Finally，through the examples，the effectivenessand feasibility of the method are verified，the evaluation process is simple and intuitive．Key words：subways；green construction；projects evaluation；connection degrees；interval number0 引言一直以來我國的經(jīng)濟發(fā)展主要呈現(xiàn)粗放型的增長方式，在工業(yè)生產(chǎn)過程中存在著很大的資源、能源浪費和環(huán)境污染問題。倡導綠色施工，走綠色建筑之路，實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)文明已經(jīng)慢慢成為建筑業(yè)的發(fā)展方向。發(fā)達國家在20世紀60～70年代就開始了綠色建筑的研究和推廣，他們綠色施工經(jīng)驗比較豐富，有完善的相關綠色施工法規(guī)標準和較為成熟的評價體系與方法，如英國的}國土資源部公益性行業(yè)科研專項基金項目(201211039)；湖北省自然科學基金計劃重點項目(2013CFAll0)；中國地質大學(武漢)教學實驗室開放基金項目(SKJ2013107)[作者簡介】盧穎，博士研究生，E—mail：luyingloveac@163．corn[收稿日期】2014-04-07；[修訂日期]2014-07-22BREEAM、美國的LEED和13本的CASBEE等。在國內，清華大學等機構開創(chuàng)了我國綠色施工評價的先河，進行了研究，建立了綠色奧運建筑評估體系，提出了全過程控制的觀點和與之相應的評估方法與實施指南01-2]。2006年頒布了《綠色建筑評價標準》GB／T50378—2006 E 3]，2010年發(fā)布的《建筑工程綠色施工評價標準》GB／T50640--2010。4。使我國的綠色施工慢慢走上了標準化道路。焦艷彬等運用層次分析法和模糊綜合評判評價了土石方調配綠色施工方案的等級∞。。晉良海等采用OWGA算子和CWGA算子(算子)集成方法，對綠色施工方案進行了優(yōu)劣評價研究∞1。馬洪成、鄧朗妮等從功能和成本的角度出發(fā)，運用價值工程原理對綠色施工方案進行比選¨…。萬方數(shù)據(jù)施工技術 第44卷我國實施的建筑工程綠色施工評價標準主要從“四節(jié)一環(huán)保”來指導工程的綠色施工。地鐵與其他交通工具相比具有用地集約、能耗低、安全舒適的特點，本身就體現(xiàn)了現(xiàn)代“綠色低碳”的理念。但地鐵大都為地下結構物，工程量和投資巨大，是一個復雜的系統(tǒng)工程。地鐵與一般建筑工程相比有其特殊性，其施工組織復雜，隱蔽性大，未知不確定性因素多，作業(yè)環(huán)境惡劣，而且對周圍環(huán)境影響大。因此，要實現(xiàn)地鐵工程的綠色施工難度更大，要做的工作很多。綠色施工方案是指導地鐵綠色施工的技術和指導性文件，是打造全壽命周期“綠色地鐵”的重要一環(huán)，其優(yōu)劣對綠色施工的實施效果有著決定性作用，關系到綠色施工方案的優(yōu)劣評價。本文用區(qū)間數(shù)來描述指標值及其權重的可能范圍，建立基于區(qū)間數(shù)屬性聯(lián)系數(shù)距離的相對貼近度排序法，尋求一種更合理直觀的地鐵綠色施工方案評價方法，以期為地鐵綠色施工的推廣和實施提供參考。1 地鐵綠色施工方案評價指標我國在地鐵綠色施工方面還未形成統(tǒng)一的地鐵綠色施工評價標準。2013年長沙市編制了國內首部綠色城市軌道交通評價標準(《長沙市綠色城市軌道交通評價標準》和《長沙市城市軌道交通綠色車站設計導則》)。該評價標準由節(jié)地與周邊環(huán)境、節(jié)能與能源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)材與材料資源利用、環(huán)境質量、軌道運營管理和軌道交通服務7類指標組成。將綠色地鐵劃分為一星級、二星級、三星級3個等級。該標準現(xiàn)只在長沙軌道交通1，2號線實施，還未進一步推廣。本文以上述相關的綠色建筑、綠色施工國家標準規(guī)范為基礎，綜合考慮建設單位、監(jiān)理單位、施工單位以及綠色建筑相關方面專家的意見，構建了綠色施工管理、施工技術與方法、環(huán)境保護和資源節(jié)約4個方面的地鐵綠色施工方案典型評價指標，如表1所示。1)綠色施工管理 從管理層面來統(tǒng)籌協(xié)調整個綠色施工過程，評價指標包括綠色施工管理目標，以及為了保證綠色施工目標的實現(xiàn)而為此制定的相關綠色施工管理體系與制度，施工現(xiàn)場和周邊人員的健康與安全管理，突發(fā)情況下的應急處置等。可根據(jù)綠色施工方案中管理目標、管理制度體系以及措施的合理性來評判。2)施工技術與方法 環(huán)保綠色的施工技術與方法，如基坑施工封閉降水技術、車站施工土體垂直運輸技術、地鐵盾構管片預留預埋技術、管線綜合布置技術等，可以從本質上保障地鐵工程的綠色表1地鐵綠色施工方案評價指標Table 1 Evaluation index of subway greenconstruction projects施工。可根據(jù)采取的施工方法、綠色施工新技術及新工藝可能獲得的綠色施工效益來評判。3)環(huán)境保護 地鐵施工對周圍生態(tài)環(huán)境的影響主要有有毒氣體、固體廢棄物、廢水排放，以及噪聲、揚塵、光污染等，同時地鐵施工對周邊建(構)筑物容易造成損害。因此，可以根據(jù)綠色施工方案中采取“三廢”的排放控制，噪聲、揚塵、光污染防治，土壤與地下水保護，專項工程重大環(huán)境因素防治，地表建筑物、管線、路面的保護等方面的處理和控制措施有效性來評判。4)資源節(jié)約綠色施工方案要注重節(jié)約資源，提高資源利用率，優(yōu)化資源配置，從而降低工程成本，減少對周圍生態(tài)環(huán)境的影響。其主要包括5個方面：節(jié)材與材料資源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)地與施工用地保護、節(jié)能與能源利用和資源回收再利用。可根據(jù)綠色施工方案中所計劃采取的技術與措施有效性來評判。2 區(qū)間數(shù)多屬性聯(lián)系數(shù)評價模型2．1聯(lián)系數(shù)集對分析理論中，用聯(lián)系數(shù)來表示兩個集合構成集對的同異反關系及其相互聯(lián)系。一般用U表示：U=o+6i+?i (1)萬方數(shù)據(jù)盧 穎等：基于區(qū)間數(shù)屬性聯(lián)系度的地鐵綠色施工方案評價式中：口，b，c分別為同一度、差異度、對立度，且o+b+c=1；i為差異度系數(shù)，取i“一1，1]；．『為對立度系數(shù)，取J；一1。2．2綠色施工方案屬性區(qū)間數(shù)矩陣設m個綠色施工方案構成方案集：P={P．，P：，…，P。}，每個方案有n個屬性指標，構成指標屬性集：，={，。，，2，…，，。}，當指標屬性為區(qū)間數(shù)：，，=[i一，i+]，且i+≥i一，則得到方案的多屬性的決策矩陣如下：P=[ilI，i立][i三，遼][i二，i二](2)2．3 區(qū)間數(shù)矩陣轉換為聯(lián)系數(shù)矩陣設方案P。的屬性指標區(qū)間i打=[i二，i0]，則可將其轉化為一個三元聯(lián)系數(shù)：uh=nh+6hi+ckd，其中口打=i二為方案屬性指標的同一度，bh=i0一i0為方案屬性指標的差異度，ch=1一i0為方案屬性指標的對立度。經(jīng)過轉換后的聯(lián)系度矩陣為：r nll+blli+cll_， … ol。+bini+cl√]U，=I ； ；L口ml+bmli+cml_， … nm。+brani+cm√J(3)2．4確定聯(lián)系數(shù)距離借鑒TOPSIS法的原理，構造絕對正理想解和絕對負理想解，方案A。的絕對正理想解為：A+={uj，uj=1+oi+oj，1≤r≤rt}；絕對負理想解為：A一={ur-，u，-=0+oi+lj，1≤r≤凡}。然后求取方c一=∑∞，∥；+b；+(1一c，)2 (5)F五根據(jù)聯(lián)系數(shù)距離構造方案與絕對理想解的相對貼近度：c=c一／(C++c一) (6)相對貼近度越大，則表明所對應的方案越接近理想解，方案越佳。3 實例驗證南方某城市地鐵x號線全部為地下線路，全長25．38km，共21個區(qū)間和22座車站，其中換乘站9座。隧道采用的施工工法有明挖法、礦山法和盾構法，車站中有18座明挖車站、4座蓋挖車站。該地鐵工程穿越繁華市區(qū)，為了切實貫徹“綠色地鐵”的理念，把該工程打造成建筑業(yè)綠色施工示范工程，本工程承包商和施工方專門制訂了4套綠色施工方案。組織建設單位、監(jiān)理單位以及綠色建筑相關行業(yè)共lO位專家對各綠色施工方案進行評價打分。打分過程中，以10位專家的平均分減去分數(shù)標準差作為指標區(qū)間值的下限，以10位專家的平均分加分數(shù)標準差作為指標區(qū)間值上限，為便于計算，將分值轉化為0～1，結果如表2所示。3．1權重計算參考專家系統(tǒng)，根據(jù)區(qū)間層次分析法∽’，計算得各指標的區(qū)間權重W={[塒i，塒?]，…，[彬：，加：]}，為了便于計算，需將其轉化為確定性權重向量：W+={塒j，…，塒：}。由于所有的區(qū)間權重是由同一系統(tǒng)、同一專家決策人(或專家決策群)做出的，可近似假定每個指標區(qū)間權重上、下限對其目標權重的偏差：a：／a；=e(d?=Wr+一甜j，dj=塒j一塒j)是恒定的。1…。∑加?一1) (7)r=lTable 2 Interval values of attributed index in subway green construction projects方案 Ull U12 U13 U14 U2I U22 U3l U32 U”[0．833，0．856][0．750，0．783][0．742，0．755][0．832，0．860][0．866，0．887][0．885，0．912][0．669，0．723][0．834，0．876][0．745，0．799][0．736，0．788][0．776，0．856][0．855，0．923][0．876，0．890][0．832，0．902][0．920，0．956][0．688，0．734][0．875，0．910][0．724，0．778][0．775，0．820][0．820，0．876][0．782，0．890][0．890，0．935][0．789，0．859][0．865，0．886][0．775，0．859][0．780，0．836][0．853，0．902][0．670，0．748][0．769，0．810][0．780，0．836][0．820，0．855][0．775，0．850][0．786，0．858][0．672，0．746][0．775，0．820][0．670，0．785][0．775，0．848][0．835，0．910][0．768，0．845][0．810，0．895][0．766，0．843][0．905，0．943][0．710，0．805][0．855，0．897][0．669，0．805][0．740，0．784][0．805，0．846][0．852，0．882][0．758，0．875][0．864，0．887][0．795，0．893][0．723，0．785][0．850，0．896][0．777，0．825][0．810，0．853][0．895，0．936][0．693，0．789][0．885，0．942][0．804，0．856][0．875，0．898][0．812，0．900][0．754，0．863][0．860，0．943][0．705，0．760][0．804，0．862][0．831，0．859][0．754，0．864][0．755，0．853][0．788，0．868][0．689，0．768][0．765，0．836][0．713，0．795]解理”臆腳媲㈩；薹黝蹦躲她怔『燃賴碰萬地囂啊靴想標『驄黼礦對屬為鰣耜肭汀T別則離徽棚躑。∑川、優(yōu)，ABc蘭塑ABcD萬方數(shù)據(jù)110 施工技術 第44卷叫j=塒j+—{T(刪?一叫j)= 叫r =塒r +鬲(刪r 一叫r) =(1一∑彬j)(彬?一塒j) (8)(∑捌-∑塒i)r：l r 2l3．2綠色施工方案綜合評價利用本文提出的綠色施工方案區(qū)間多屬性聯(lián)系數(shù)模型，對4個既定綠色施工方案進行評價，從而從中選取最優(yōu)方案。1)步驟1 首先根據(jù)求得的區(qū)間權重(見表1)，由公式(7)和(8)將區(qū)間權重轉化為指標的確定目標權重，得到：W=(0．049 1，0．041 8，0．077 5，0．042 2，0．082 7，0．054 4，0．086 0，0．056 4，0．064 1，0．022 1，0．042 2，0．029 4，0．052 4，0．080 8，0．080 0，0．064 7，0．043 2，0．031 1)2)步驟2根據(jù)表2中的指標區(qū)間數(shù)構建區(qū)間數(shù)矩陣，然后轉換為聯(lián)系數(shù)矩陣，由于篇幅所限，在此不列出聯(lián)系數(shù)矩陣。3)步驟3根據(jù)求得的聯(lián)系數(shù)矩陣，結合步驟1中的指標權重，由下式：IZ=塒×p，=∑W r(。，+6，，i+c，J)=”1(9)∑Wr％+∑w b∥i+∑WrCptJr 2l r 2l r=l求得各方案的最終綜合聯(lián)系數(shù)，結果如表3所示。4)步驟4根據(jù)各綠色施工方案聯(lián)系數(shù)矩陣，分別計算方案指標與絕對正理想解和絕對負理想解的聯(lián)系數(shù)距離，進而確定綠色施工方案與正理想解的相對貼近度c，最終結果如表3所示。表3地鐵綠色施工方案評價結果Table 3 Evaluation results of subway greenconstruction projects根據(jù)綠色施工評價標準以及施工經(jīng)驗，規(guī)定綜合聯(lián)系數(shù)的同一度>0．80的方案才稱為綠色施工方案，發(fā)現(xiàn)方案A和D的同一度均<0．80，說明還需要進行優(yōu)化改進才能達到綠色施工的目標要求。由表3可以發(fā)現(xiàn)，按相對貼近度的大小，可得到各方案的先后排序：C>B>A>D。方案c是最佳的綠色施工方案。4 結語地鐵綠色施工方案的優(yōu)劣涉及眾多方面，本文以相關國家標準規(guī)范為基礎，綜合考慮建設單位、監(jiān)理單位、施工承包單位以及綠色建筑相關方面專家的意見來確定選取指標并確定權重。由于地鐵綠色施工方案指標屬性的不確定性，采用區(qū)間數(shù)來描述指標的可能范圍比用單純的數(shù)值表示更為合理。借用集對分析中的聯(lián)系數(shù)理論，構建區(qū)間數(shù)多屬性聯(lián)系數(shù)模型，將指標區(qū)間數(shù)合理地轉化為聯(lián)系數(shù)矩陣，結合指標權重，給出了基于聯(lián)系數(shù)距離的綠色施工方案貼近度評價方法，從而對地鐵綠色施工方案進行評價以及優(yōu)化。經(jīng)過實例驗證了該方法的可行性和實用性，可以有效保證綠色施工的效果，有利于地鐵工程綠色施工在我國的推廣和發(fā)展。參考文獻：[1] 閆志剛，杜立峰，王雪麗．基于突變級數(shù)法的綠色施工評價研究[J]．施工技術，2012，41(21)：25-29．[2] 閻文．基于施工全過程的綠色施工評價體系研究[D]．西安：西安建筑科技大學，2011．[3] 中國建筑科學研究院，上海市建筑科學研究院．GB／T50378--2006綠色建筑評價標準[S!．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006．[4]GB／T50690--2010建筑工程綠色施工評價標準[S]．北京：中國計劃出版社，2011．[5] 焦艷彬，趙春菊，周宜紅，等．基于綠色施工的堆石壩土石方調配方案評價[J]．水電能源科學，201 3，31(11)：163—167．[6] 晉良海，薛曉飛，郝勝，等．綠色施工方案評價的OWGA和CWGA集成方法[J]．水利水運工程學報，2013(4)：35—39．[7] 馬洪成．基于價值工程的綠色施工方案評價模型應用研究一以中國東盟總部基地一期^6、A7辦公樓為例[D]．南寧：廣西大學，2010．[8] 鄧朗妮，黃如寤．基于價值工程的綠色施工方案評價[J]．施工技術．2007，36(SI)：449451．[9】 王振，劉茂．應用區(qū)間層次分析法(IAHP)研究高層建筑火災安全因素[J]．安全與環(huán)境學報，2006，6(1)：12-15．[10] 葉躍祥，糜仲春，王宏字，等．一種基于集對分析的區(qū)間數(shù)多屬性決策方法[J]．系統(tǒng)工程與電子技術，2006，28(9)：1 344．1347．埃及計劃建造200m高金字塔狀摩天大樓最近，埃及將在開羅建造一座全國最高的摩天大樓，其形狀如金字塔。這座金字塔狀的ZayedCrystal Spark塔樓將高達200m(625f1)，總建筑面積達798 000m2，位于開羅市Sheikh Zayed區(qū)，距離歷史悠久的吉薩金字塔不遠。目前關于該塔樓情況所知甚少，不過更詳細的訊息將有望于2015年3月份的經(jīng)濟峰會公布。該項目將包括辦公、商業(yè)和娛樂功能項目。(摘自“筑龍建筑施工網(wǎng)”2015-03-06)

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