摘 要
随着我国经济高速度的向好趋势，作为国民经济主要组成部分的建筑业也保持较快速度的增长。但是随着传统建筑业技术落后造成了大量的资源浪费，同时伴随着我国人口红利的消失以及越来越严厉的环境政策，装配式建筑逐渐在建筑行业显现出巨大优势。但是建筑业的高风险性和复杂性造成安全事故频发，尤其是我国装配式混凝土建筑还处于推广和起步阶段，对于装配式混凝土建筑的施工安全管理缺少系统的研究。目前，急需利用科学合理的安全评价方法更深入的探究装配式混凝土建筑施工安全管理问题以及提出相应的管控对策。
首先，对我国 2010 年至 2018 年建筑业安全生产事故现状进行归纳总结，分析事故类型的构成。之后结合大量学者的研究成果和安全生产法律法规，对装配式混凝土建筑的施工过程进行了危险有害因素的识别。依据相关理论和指标体系的构建原则，分别以人的因素、材料的因素、设备的因素、技术的因素、管理的因素和环境的因素等方面，确定了装配式混凝土建筑施工安全评价初步指标。基于此基础，对业内专家进行了大量问卷调查，依据调查结果利用相关性分析法对初步指标进行优化，保留了相关性中等以上的指标，从而建立了其施工安全评价指标体系。
然后，利用结构熵对 G1 法进行了修正，利用客观的计算过程对指标重要性进行排序，避免了专家的主观判断性和不确定性，并结合 G1 法的主观权重和结构熵权法的客观权重确定指标因素的综合权重，建立了装配式混凝土建筑施工安全模糊综合评价模型。并对实际案例进行了验证，找出了项目的施工安全关键路径，同时评价结果表明：项目安全等级处于很安全，进一步优化可以趋于非常安全。
最后，从装配式混凝土建筑施工安全管理的六大方面为切入点，对安全评价指标体系的建立过程和安全评价的全流程进行分析，提出了组织机构集成化、安全生产韧性化、工程管理智能化的安全管理对策，提升了装配式混凝土建筑施工安全管理水平。
关键词： 装配式混凝土建筑；结构熵；G1 法；安全评价；模糊综合评价。
Abstract
With the high-speed trend of China's economy, the construction industry, which is the main component of the national economy, has also maintained rapid growth. However, the traditional construction industry is lagging behind in technology, wasting a lot of resources,and the disappearance of China ’s demographic dividend and stringent environmental policies.Facing these challenges, prefabricated buildings gradually show great advantages. The high risk and complexity of the construction industry cause frequent safety accidents. Especially in China, prefabricated concrete buildings are still in the stage of promotion and initiation. There is a lack of systematic research on construction safety management of prefabricated concrete buildings. At present, it is necessary to use scientific and reasonable safety evaluation methods to explore the safety management of prefabricated concrete buildings in depth and put forward corresponding control measures.
First, it summarizes the current status of construction safety accidents in China from 2010 to 2018, and analyzes the types of accidents. Combining the research results of a large number of scholars and safety production laws and regulations, dangerous and harmful factors were identified in the construction process of prefabricated concrete buildings. According to the relevant theories and construction principles of the index system, the preliminary indicators for the safety evaluation of prefabricated concrete construction were determined in terms of human factors, material factors, equipment factors, technical factors, management factors and environmental factors. Based on this foundation, a large number of questionnaire surveys were conducted on industry experts. Based on the survey results, the correlation analysis method was used to optimize the preliminary indicators, and indicators with a correlation of more than medium were retained, thus establishing its construction safety evaluation index system.
Then, the structure entropy was used to modify the G1 method, and the importance of the indicators was objectively calculated and sorted to avoid subjective judgment and uncertainty of experts. Combined with the subjective weight of the G1 method and the objective weight of the structural entropy weight method to determine the comprehensive weight of the index factors, a fuzzy comprehensive evaluation model for the safety of fabricated concrete buildings is established. The actual case was verified, and the key path of construction safety of the project was found out. At the same time, the evaluation results showed that the safety level of the project is very safe, and further optimization can be madeto higher safety.
Finally, from the six aspects of construction safety management of prefabricated concrete buildings as the starting point, the establishment process of safety evaluation index system and the entire process of safety evaluation are analyzed, and the integration of organizational structure, toughness of production safety and engineering site intelligence are proposed. The improved safety management measures have improved the safety management level ofprefabricated concrete buildings.
Keywords: prefabricated concrete building, structure entropy, G1 method, safety evaluation,fuzzy comprehensive evaluation.
第 1 章 绪 论
1.1 、研究背景和研究意义。
1.1.1、 研究背景。
近年来，我国经济保持高速度的增长，而作为国民经济支柱产业的建筑业，以同样的高增长速率不断成长。据国家统计，截止到 2018 年中国建筑行业的总产值达到了 23.5万亿元，同比增长了 9.9%。根据《中国建筑行业发展前景和投资战略规划报告》预测，到 2019 年中国建筑行业总产值将要达到 25 万亿，并且未来五年年均复合增长率约达到7.08%，在 2023 年预测总产值为 33.05 万亿左右。目前，我国建筑行业的施工方式仍然是传统的现场施工，随着城镇化的不断推进，这种方式暴露出了大量弊端。在能源上，由于传统建筑技术落后造成了大量的能源浪费，与现在世界性的资源危机产生了巨大矛盾。在人力成本上，随着我国的人口红利消失，建筑工地人工短缺，特别是年轻工人的流失，造成人工成本逐渐升高。在环境上，施工现场的布置杂乱，尤其是扬尘和噪声污染严重，导致了生态环境的破坏。各个方面的短板效应已经出现，建筑行业的可持续发展受到了制约，传统建筑业的升级更新和转型已经迫在眉睫。
装配式建筑改变了施工生产模式，主要在工厂进行预制构件的制作生产，大大避免了原材料的浪费，节约了能源，在密闭环境下进行生产，减少了环境污染和噪声污染，同时，工厂中标准化和规模化的生产，减少了质量问题，流水化的制作工艺也减少了人工成本。构件生产完成后，进入工程现场进行施工，此时现场的工作重心由传统的现场浇筑转变为装配工作。据统计，装配式建筑和传统建筑相比，节省工期 31%，节能 30%，节水 36%，节材 70%，节省人工 40%[1][2]。装配式建筑在资源上、环境上和人力上等方面都体现了建筑业的巨大进步，这些可持续发展的优势体现了建筑工业化对社会发展的作用。同时，国家和地方政府也积极宣传引导，并对一些特定项目做出了优惠补贴和硬性要求，来不断加大装配式建筑的推广。综上所述，装配式建筑的发展潜力不容忽视，在我国建筑业的发展进入了快车道。
建筑行业是我国的高危行业，工程生产施工的高难度性、高风险性造成了建筑业极易发生安全事故。统计数据显示平均每天就会有 3 人死于建筑安全事故[3]，其安全问题仅次于矿业类，排名我国第二[4]。建筑工程普遍规模较大，建设周期较长，施工流程复杂且单一不可复制，在整个过程中充满了不确定的安全隐患，并且随着时间出现动态变换，具有明显的安全问题。目前，我国装配式混凝土建筑采用外挂墙板[5]，现浇节点的方式，现场会存在一定的湿作业，所以存在传统建筑的施工安全问题。而装配式混凝土建筑有较多预制构件的运输、储存堆放、吊装、安装等专业技术环节[6]，这与传统建筑工艺流程具有明显不同之处，同时对工人的精细化作业要求高，这种除了传统建筑会带来的高空作业安全、人员高空坠落等问题，还可能会引起其他不同的危险事故。现在，业内专家和学者在传统建筑工程施工安全评价和管理领域进行了大量的研究，取得了很多成果并指导了实际的工程施工，而装配式混凝土建筑的施工安全管理还比较欠缺，需要更广泛更深入的研究。同时，装配式混凝土建筑还处于推广和起步阶段，技术和规范还不够完善，尤其对于特有的预制构件运输、堆放、吊装、安装等环节的安全问题缺少系统的研究，对其装配式特点缺乏科学的危险源识别、安全指标体系的构建以及合理的评价方法。所以，对装配式混凝土建筑施工过程中影响安全的因素进行充分识别，并结合识别结果确定安全评价指标，利用科学合理的安全评价方法更深入的探究装配式混凝土建筑施工安全问题并找出对应的管控对策，为提升其工程现场安全管理能力具有很重要的理论和现实意义。
1.1.2 、研究目的。
装配式建筑是我国未来建筑业转型升级的必然趋势，但是在我国起步晚、技术不完善，在工程施工阶段必然会出现新的不确定性的安全危险因素，在传统建筑和装配式混凝土建筑新旧安全隐患的叠加下，导致安全评价和管理问题的复杂化和系统化。如若在装配式混凝土建筑施工中辨别安全影响因素的过程出现了失误，并且对施工作业不能进行科学的安全评价和管理，可能会引起重大安全事故，造成经济重大损失和人员重大伤亡，所以必须对装配式混凝土建筑进行科学合理的安全管理，才能有效推动装配式建筑的发展。
首先，梳理相应的安全法规和专业标准规范，总结其中对安全施工的硬性要求。对业内专家关于装配式建筑施工安全管理方面的研究成果进行归纳总结，分析大家共性的问题，发现研究的重点领域和方向，从而总结出安全影响因素初步指标。其次，采用调查问卷对初步指标进行调研，对其进行识别、筛选和归纳。再利用相关性分析法对安全初步指标进行分析，确定其中的关键性安全指标并建立一套科学合理的指标体系。最终，选择科学的安全模糊综合评价方法判断装配式混凝土建筑的安全性，并用实际的案例来分析具体项目的安全等级和关键性安全影响指标因素，从而更好地评判装配式混凝土建筑的安全状况和导致安全发生的关键性要素，进一步验证安全评价方法的科学性，并对相应的安全问题进行安全管理策略分析。通过文中的研究提高安全管理水平，从而减低安全事故的发生概率和减少安全事故的损失，促进装配式混凝土建筑施工的科学性、合理性以及安全性。
1.1.3、 研究意义。
本文通过对装配式混凝土建筑的各个施工环节进行梳理，系统的分析每个施工阶段的安全隐患并且做出安全评价，并且优化了其安全评价的方法，完善了安全管理的对策，为工程项目管理者提供了一些实际借鉴。
（1）目前，国内关于装配式混凝土建筑施工安全评价的研究较为欠缺，通过研究国内外文献和标准规范，并采用问卷调查的方法对安全影响因素进行识别、梳理和归纳，利用相关性分析法识别相关性中等以上的安全影响因素，建立装配式混凝土建筑安全影响因素指标体系，从而更好地明确装配式混凝土建筑的安全隐患来源。
（2）通过选择模糊综合评价方法，从而科学合理的分析装配式混凝土建筑的各个方面的安全维度和项目整体的安全程度，为项目管理人员提供可以量化的指标，为其进行施工安全管理提供依据。并通过实际案例进行验证分析，研究具体项目的安全评价和管理策略，从而为其它类似的装配式混凝土建筑项目提供参考。
（3）依据施工安全评价指标，结合具体项目的安全评价过程和安全评价结果，分析安全施工六大方面的管理流程，探索出装配式混凝土建筑的组织机构集成化、安全生产韧性化、工程管理智能化的管理模式，有助于装配式混凝土建筑的安全管理。
通过以上研究，文中构建的装配式混凝土建筑施工安全影响因素体系，安全评价方法的运用以及提出的具体安全管理策略，对于装配式混凝土建筑安全管理进一步的理论探索和对项目管理者进行实际施工安全管理，均有一定的理论意义和实际意义。
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1.2 我国建筑业发展现状
1.2.1 我国建筑业经济发展现状
1.2.2 我国建筑业安全生产事故现状
1.3 国内外研究现状
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.4 研究内容和研究方法
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究方法
1.4.3 技术路线
1.5 创新点
第 2 章 相关理论基础
2.1 装配式建筑
2.1.1 装配式建筑的概念
2.1.2 装配式建筑的分类
2.1.3 装配式混凝土建筑的特点
2.2 安全评价
2.2.1 安全评价的概念
2.2.2 安全评价的作用
2.2.3 安全评价方法及比较
2.3 模糊数学
2.4 安全管理相关理论
2.4.1 事故因果连锁理论
2.4.2 轨迹交叉理论
第 3 章 装配式混凝土建筑施工安全评价指标体系构建
3.1 装配式混凝土建筑施工安全评价指标初步识别
3.1.1 装配式混凝土建筑施工安全评价指标选取原则
3.1.2 装配式混凝土建筑施工安全评价指标选取依据
3.1.3 装配式混凝土建筑施工安全评价初步指标的确定
3.2 装配式混凝土建筑施工安全评价指标最终确定
3.2.1 装配式混凝土建筑施工安全评价初步指标的优化
3.2.2 装配式混凝土建筑施工安全评价最终指标的确定
3.3 装配式混凝土建筑施工安全评价指标体系
第 4 章 装配式混凝土建筑施工安全模糊综合评价
4.1 安全评价指标权重的确定
4.1.1 G1 法确定权重
4.1.2 结构熵确定权重
4.1.3 结构熵修正 G1 法确定综合权重
4.2 指标影响路径分析
4.3 安全模糊综合评价
4.3.1 确定指标集和评语集
4.3.2 构造隶属度和评判矩阵
4.3.3 模糊综合评价分析
4.4 案例分析
4.4.1 工程概况
4.4.2 确定指标权重
4.4.3 指标影响路径分析
4.4.4 模糊评价分析
第 5 章 装配式混凝土建筑施工安全管理对策
5.1 组织机构集成化
5.2 安全生产韧性化
5.3 工程管理智能化
5.3.1BIM 与物联网相结合.
5.3.2 无人机、机器人与智能探头相结合.
5.3.3 智能安全帽与 VR 相结合.
结论
本文针对装配式混凝土建筑的特点，以其施工阶段的安全管理问题为主要研究对象，将相关性分析法和模糊综合评价法运用到装配式混凝土建筑的施工安全管控过程中，对其安全影响因素进行了识别并对施工安全进行了评价，在此基础上提出了装配式混凝土建筑施工安全的管控对策，以促进其安全有效的施工和发展。梳理全文，通过以下几个方面作为整篇文章的结论：
（1）针对装配式混凝土建筑的施工安全风险类型和特点，对涉及施工安全的法律法规和标准规范以及专家学者的文献进行分析总结，利用事故因果连锁理论和轨迹交叉理论对装配式混凝土建筑施工中的安全影响因素进行识别。然后整理初步安全影响因素，进行问卷调查并采用相关性分析法，最后保留相关性高的因素建立了最终的安全评价指标体系。
（2）在安全指标体系的基础上，通过结构熵对 G1 法进行修正，利用客观的计算过程对指标重要性进行排序，避免了专家对指标重要性排序的主观判断性。再利用结构熵进行盲度分析消除了专家主观不确定性，最终结合 G1 法和结构熵权法确定指标因素的权重大小。同时利用模糊评价较好地处理了系统的边界模糊性和不确定性，将定性指标转化为定量数据进行项目施工安全评价，使评价结果更科学合理。
（3）利用本文的分析方法对保定市安悦佳苑小区保障房项目进行案例分析，其现场的施工安全管理评价为很安全，与整个工程安全管理所呈现的实际情况保持了一致。同时，找出了影响工程项目安全施工的主要安全影响路径，如图 7-1 所示。以上结果，对基于结构熵修正 G1 法的装配式混凝土建筑施工安全模糊综合评价进行了有效的验证。
（4）根据装配式混凝土建筑施工安全评价指标体系和安全模糊综合评价的结果，结合装配式施工六大方面的安全管理现状，提出装配式混凝土建筑施工过程的安全管理对策。分别以组织机构集成化、安全生产韧性化、工程管理智能化三种手段，来提升装配式混凝土建筑的现场安全管理水平。
参考文献
