基于AHP-SWOT法的福建省装配式建筑发展研究
2021-09-04陈龙
陈 龙
(福建林业职业技术学院,福建 南平 353000)
1 引言
装配式建筑又称工业化建筑,是将工厂预制生产的钢筋混凝土构件运输到施工现场进行组合安装,同时采用部分现浇的方式建造的建筑。为加速福建省建筑智能化的发展,应大力发展装配式建筑。福建省住房和城乡建设厅起草的《福建省建筑业“十四五”发展规划(征求意见稿)》指出,装配式建筑是建筑业发展的有力支撑。
2 福建省装配式建筑发展SWOT分析
2.1 福建省装配式建筑发展优势
2.1.1 建造速度快
厂家采用机械化生产设备批量生产装配式建筑构件,生产效率高。构件运抵施工现场安装,预制过程不受施工现场工作面的控制和季节、气候的影响,受外界环境影响较小。施工现场只需在节点位置浇筑混凝土、孔道灌浆等少部分湿作业,可大大节省施工现场模板和脚手架搭设、钢筋绑扎及混凝土养护时间。
2.1.2 产品质量好
预制构件包括梁、墙、板、柱、楼梯等构件,它们是模块化生产的标准构件,生产材料质量容易保证,生产过程机械化程度高,易于控制生产和养护环境,因此,预制构件生产精度高,产品质量好。
2.1.3 安全可靠,节省劳动力
装配式建筑的建造模式是工业化批量生产预制构件,现场施工机械化程度高,减少了施工现场所需的人力。当前,一线工人缺乏、人工单价上涨,采用预制构件可节省用工成本。大部分构件在工厂房预制生产,缩短了现场作业流程,在保证施工质量的同时,减少了安全事故的发生,确保了安全生产。
2.1.4 节约能源,清洁环保
与传统的现场浇筑施工相比,预制构件生产过程资源利用率高、节能、节水。在工厂内采取有效的防尘、防噪音措施,减少废水、废物的排放。同时,预制构件安装比现场浇筑施工减少了使用脚手架和模板的次数,从而降低了资源消耗。
2.2 福建省装配式建筑发展劣势
2.2.1 标准体系不完善
尽管国家和各省已执行关于装配式建筑的标准和技术规范,但规范内容广泛,缺少配套的实施细则、模块化标准和验收规范,现有的标准规范内容不够细致和全面,缺乏决策、设计、生产、施工、维护全过程装配式标准体系。
2.2.2 一次性投入高
目前,福建省装配式发展尚处于探索阶段,建筑工业化程度有限,生产规模不大,预制构件摊销成本较高。构件运输和安装成本也居高不下,装配式构件增值税税率为17%,导致装配式建筑一次性投入高,经济回报缓慢,给投资方带来较大的资金压力。据统计,与传统建筑相比,装配式建筑每平方米造价高300~ 500元,高出20%~ 30%。虽然目前人工成本持续上涨,但与装配式建筑相比,传统的现浇结构在成本上更具优势。
2.2.3 管理模式落后
现代装配式建筑是近几年发展起来的新型建筑形式,对构件的制作、运输和安装等方面提出了很高的要求。传统的施工技术和管理水平已不适应装配式建筑项目的建设,而且目前高等院校和培训机构还缺乏对装配式专业人才的培养,导致装配式建筑人才缺乏的现象。
2.2.4 发展程度不高
装配式建筑发展时间不长,社会对装配式建筑的宣传不够深入,人们对装配式建筑的认识不深,加之传统的现浇建筑已成为人们固有的认知,人们对装配式建筑还存在着抵触心理,不愿意接受这一全新的房屋建造方式,造成装配式建筑推广困难,难以大规模进入市场。
2.2.5 施工水平低
装配式建筑施工对构件运输设备和吊装设备的要求非常高,对构件的堆放、安装有严格的工艺要求。现有的施工单位对传统的施工方法有着丰富的经验,但这些传统的施工技术不能直接应用于装配式建筑。
2.3 福建省装配式建筑发展机遇
2.3.1 政府支持
福建省将在加强装配式建筑用地保障和金融服务方面,出台具体税费优惠政策,加大行业扶持,明确在资质申请、评先评优、工程质量保证金、物流运输、交通通畅等方面加大政策扶持。
2.3.2 产学研紧密联合
目前,装配式建筑尚处于发展初期,各种技术还在探索阶段。福建省力推装配式建筑产业产学研联动,福建省住建厅与各高等院校、科研院所、企业就装配式建筑关键技术和行业发展的共性问题开展联合攻关。为稳步推广使用装配式建筑部品部件,各地都积极投资建设符合装配式建筑发展需要的产业基地。目前,福建省住建厅已公布6批共27家装配式混凝土部品部件生产企业。
2.3.3 国内经济稳步发展
要发展装配式建筑,尤其是在研发初期,需要大量的资金投入。福建省经济发展质量稳步提高、产业结构调整稳步推进为装配式建筑的发展提供了可靠的经济基础。据统计,2019年福建省常住城镇人口2 642万人,常住人口城镇化率为66.5%,比上年末提高0.7个百分点。提高城镇化率需要大量新建建筑,有利于装配式建筑的发展。
2.3.4 大数据与BIM技术的发展
利用物联网、BIM、FRID等数字管理技术,对装配式建筑进行管理,构建信息化管理平台,实现装配式建设项目全过程管理,为装配式建筑的构件生产精度、存储位置、安装部位、运营维护方案提供数字化管理。BIM技术还可实现碰撞检查、模拟施工,确保建筑安全、质量和施工工期。
2.3.5 借鉴国外技术
欧洲发达国家和日本对装配式建筑的研究较早、发展较快,发达国家预制混凝土建筑已广泛应用于公共和民用建筑。福建省发展装配式建筑可结合发展现状,借鉴国外先进技术和管理经验,有效促进福建省装配式建筑的发展。
2.4 福建省装配式建筑发展威胁
2.4.1 缺乏产业链
为促进装配式建筑持续稳定发展,需要各参与者充分合作,全过程持续管理,实现全员全过程信息共享。目前,社会上对装配式建筑的发展仅局限于生产预制构件和装配式建筑的安装过程,缺乏系统、可持续发展的产业链。
2.4.2 市场普及率不高
对于传统的现浇结构,人们已足够了解和充分认同,认为装配式建筑还没有经过时间的考验,安全性不高,整体性和抗震性也不强。人们对这种新型的建筑结构认可度不高,仍持怀疑和观望态度,目前,还不能接受购买和长期使用装配式建筑。
2.4.3 机制体制滞后
尽管各级政府都在大力推进装配式建筑的研发和建设,但相关的法律法规、规范标准还不够完善,设计、生产、监理、施工安装和验收的规范尚未形成体系,需要进一步完善装配式建筑的质量安全监管体系。
2.4.4 运输阻碍大
装配式构件体型大、形状多样、线型构件长、平面构件尺寸大,缺少专门的运输工具,致使装配式混凝土构件运输成本高,构件在多次装卸过程中容易损坏。城镇运输道路对这类大型构件的运输能力有限,有时需要交通管制才能实现大型构件运输,影响日常交通。
3 构建福建省装配式建筑发展SWOT评价矩阵
3.1 构造SWOT分析模型
通过文献研究和实地调查,归纳总结出影响福建省装配式建筑发展的18个主要因素,包括9个内部因素和9个外部因素,SWOT分析矩阵见表1。
表1 福建省装配式建筑发展SWOT分析矩阵
3.2 构造SWOT模型并计算各因素权重
对福建省装配式建筑现状与发展的18个影响因素权重进行定量分析。设定总目标为福建省装配式建筑的现状与发展,二级指标为优势、劣势、机遇和威胁,三级指标包含18个影响因素,构建福建省装配式建筑现状与发展SWOT模型。运用层次分析法确定各评价指标权重,具体步骤如下:
(1)构造判断矩阵。根据表1所示标度法,将福建省装配式建筑现状与发展18项影响因素中的指标层因素两两比较,确定它们相对重要标度分值,进而构造判断矩阵,其数值重要性标度含义见表2。
表2 重要性标度含义表
(2)层次单排序及一致性检验。本文利用方根法计算特征向量,进行归一计算,得到各质量风险因素权重,计算公式如下:
book=14,ebook=16式中,为指标因素重要性标度,为第i个指标相对其他指标相对重要性标度乘积,为方根,为指标权重。
一致性检验是为了保证判断矩阵符合随机一致性,计算公式如下:
式中,λmax为特征根,CIi为一致性指标,CRi为一致性比率,RIi为平均随机一致性指标。RIi数值见表3。
表3 平均随机一致性指标RI值(n为矩阵阶数)
当CRi<0.1时,说明判断矩阵具有一致性,否则应调整矩阵,判断矩阵满足一致性要求。
福建省装配式建筑SWOT准则层指标特征向量为(0.423,0.227,0.227,0.122)T,见表4。一致性检验,CI准则层=0.003 5、CR准则层=0.003 8<0.1,符合一致性检验。
表4 准则层判断矩阵及指标权重
同理,标准层优势(S)指标特征向量为(0.511,0.181,0.181,0.128)T,见表5。一致性检验,CIS=0.082 1、CRS=0.091 2<0.1,符合一致性检验。
表5 标准层优势(S)因素判断矩阵及指标权重
标准层劣势(W)指标特征向量为(0.181,0.177,0.362,0.192,0.088)T。一致性检验,CW=0.012 97、CRW=0.011 6<0.1,符合一致性检验。
标准层机会(O)指标特征向量为(0.373,0.246,0.187,0.120,0.073)T。一致性检验,CIO=0.022 85、CRO=0.020 4<0.1,符合一致性检验。
配式建筑SWOT标准层威胁(T)指标特征向量为(0.467,0.278,0.160,0.095)T。一致性检验,CIT=0.010 33 CRT=0.011 5<0.1,符合一致性检验。
3.3 构造SWOT内外部因素评价矩阵
本次对福建省装配式建筑现状与发展进行分析,构建SWOT分析矩阵。对装配式建筑行业的设计、预制生产、施工安装等岗位发放25份问卷,全部回收,其中无效问卷1份、有效问卷24份,符合要求。问卷采用5个等级对各评价因素进行评分,优势和机遇得分为1、2、3、4、5分;劣势和威胁得分为-1、-2、-3、-4、-5分,得分结果为某分值打分人数占评价人数的比值,用得分结果比值乘以对应分值求和为该因素的评分值,用评分制乘以概率得到该评价指标的得分,最后得分乘以准则层权重得到内部因素和外部因素的得分,计算结果见表6。
3.4 评价结果分析
从表6的计算结果来看,优势为4.344分、劣势为-1.597分,内部因素总得分为1.475分;机遇为4.264分、威胁为-1.744分,外部因素总得分为0.755分(见图1)。
表6 装配式建筑现状与发展评分计算表
图1 SWOT分析雷达图
SWOT计算结果显示内部因素和外部因素得分均大于零,表明福建省装配式建筑的优势大于劣势,机遇大于威胁,属于“优势-机遇”型条件,其发展前景十分广阔,应采取发展型战略。
4 福建省装配式建筑发展策略
通过对福建省装配式建筑SWOT分析可知,福建省装配式建筑的优势和劣势同在,机遇与威胁并存。为使装配式建筑能在福建省推广,本文提出以下解决措施。
4.1 加大国家支持力度,完善标准规范
装配式建筑在我国尚处于起步阶段,管理方法和技术措施还在探索过程中,国家标准、规范还不健全。国家应加大政策引导和财政扶持力度,对装配式建筑建设的项目实施一系列优化政策,以发展装配式建筑产业。同时,国家和建筑行业应建立健全标准规范体系,以规范建设参与者的行为,保证装配式建筑的质量,提高设计施工速度。
4.2 培育装配式建筑产业链
一方面,要积极培育集设计、生产、运输、施工为一体的综合性企业,完善招投标和造价管理,综合考虑构件、部品部件运输和服务半径,提高装配式建筑生产效率,加强构件生产安装的质量安全监管。另一方面,要扩大装配式建筑市场需求,加强示范点建设,将保障性住房、酒店、学校、医院、办公楼等作为试点示范工程。
4.3 产学研深度融合,培养人才
一种新型建造方式的兴起离不开技术支持,将BIM技术应用于装配式建筑施工,提高装配式建筑的生产率、保证生产质量和装配过程安全,需要装配式设计、生产、运输、安装企业与各高等院校、专门研究机构开展合作,研发生产装配工艺。高校要进行人才培养改革,培育一批懂生产、有技术、会创新的新型建筑专业队伍。建筑行业要提高装配式专业人员的待遇,为装配式建筑储备足够的专业人才。
4.4 降低成本,加大宣传,扩大市场占有率
改进标准化生产作业,采用工业化扩大生产规模,提高预制构件生产的重复率,减少固定成本分摊,采用最新信息管理技术,提高生产效率,同时提高产品合格率。利用多元化媒体宣传装配式建筑,提高装配式建筑的知名度,让大众全面了解装配式建筑的特点并接受装配式建筑,从而提高装配式建筑的市场占有率。
5 结语
本文在分析福建省装配式建筑发展现状的基础上,梳理分析了福建省装配式建筑的内部因素及外部因素,通过构建AHP-SWOT分析模型,从优势、劣势、机遇、威胁4个因素共18个评价指标分析。运用SWOT法,对福建省装配式建筑发展现状进行了定量化分析,得出装配式建筑发展为“优势-机遇”型,表明福建省装配式建筑的发展前景十分广阔。针对分析结果,提出了政府扶持、健全标准体系、培育产业链、加强产学研合作、培育人才、降低成本、加大宣传、扩大市场占有率的发展策略,可为有关部门的决策提供参考依据,对装配式建筑在全国的推广具有一定的借鉴意义。