基于DEMATEL-ISM模型的装配式装修施工质量控制研究*

2023-10-07 02:40侯延香杨森李永福周伟忠
项目管理技术 2023年9期
关键词:装配式矩阵因素

侯延香 杨森 李永福 周伟忠

(山东建筑大学管理工程学院,山东 济南 250101)

0 引言

随着我国建筑安全意识及住宅品质需求提升,加强装修施工质量控制,提高整体装修质量水平,有利于营造高品质工作环境与生活环境,满足消费者实际使用需求[1]。装配式装修以工厂化部品应用为基础,采用干式作业工法对其进行现场组合安装,解决了传统装修方式的高能耗、多环节、易浪费等问题,在市场家装及公装等项目施工过程中得到越来越广泛的应用。住房和城乡建设部于2021年发布的《2020年度全国装配式建筑发展情况》显示,全国装配式装修面积较2019年增长58.7%,装配式装修及构件生产成为装配式建筑产业链的新趋势。

近年来,专家学者从不同角度、多种方法对装配式装修模式进行了深入研究。金曈等[2]以双碳政策为研究背景,结合装配式装修施工项目,提出基于SI体系的装配式装修技术对于延长建筑生命和减少碳排放具有推动作用。田雪晶[3]将BIM技术和装配式装修模式相结合,分析装配式装修企业应用BIM技术的问题及对策,为BIM技术在装配式装修施工阶段的实施提供了理论基础。聂璟[4]以装配式装修的成本管理模式为切入点,结合公寓项目进行案例分析,对国内公寓装配式装修项目成本模式提出相关建议。李硕昆[5]通过对装修材料和技术进行适应性改造,设计出与材料配套的装配式施工工艺,验证了工业化装配式装修模式在技术层面的可行性。

虽然以上学者从不同方面对装配式装修进行了研究,但缺乏对装配式装修施工质量影响因素的考察,因此分析各影响因素之间的相互关系,识别准备阶段、施工阶段和验收阶段的质量风险并提出对策,对推动我国装配式装修高质量发展具有重要意义。

本文通过文献综述与专家访谈法确定装配式装修的施工质量影响因素,在此基础上,构建DEMATEL-ISM模型分析各因素间的作用机理及层级关系,找出关键因素并提出控制装配式装修施工质量的有效措施,以期为装配式装修发展提供参考。

1 装配式装修施工质量影响因素识别

通过搜索“装配式装修”“施工质量”等关键词进行文献查阅,最终确立了5个影响装配式装修施工质量的因素层面,分别为人员、材料、环境、技术和机械。

(1)人员层面。施工人员是装配式装修施工质量的决定者,其能否按照装修标准进行规范化施工是质量控制的关键。施工人员不仅包括现场的构件安装人员和混凝土浇筑人员,还包括预制构件厂的技术人员和其他人员,形成了有组织架构的施工团队,团队中所有从业人员的专业技术水准、质量风险意识、文化素养及相互协作能力都会影响装配式装修施工质量的控制。

(2)材料层面。装修材料能否合理使用不仅关乎业主的安全问题,也影响装修的质量。建筑行业的快速发展促进了建筑装饰装修行业的激烈竞争,在此背景下,部分企业为了追求经济效益,不惜以次充好,采用瑕疵构配件或低质量材料糊弄消费者,最终导致装修隐患。此外,材料运输途中的磨损及存放管理不善,也会间接影响成品的使用寿命及装修质量[6]。

(3)环境层面。环境层面是质量控制过程中静态存在的客观因素,内外部环境的稳定性影响装配式装修的高质量发展。在施工过程中,一些承建单位为了缩短工期,出现边设计边施工的情况,加上部分业主方为追求美观性,强制作业人员篡改施工方案,进而导致建筑结构出现渗漏、受损等问题[7]。此外,由于缺乏对施工人员实时监管及缺少相应的验收规范,装修施工质量难以把控。

(4)技术层面。施工技术是各施工单位和业主重点关注的对象,技术水平的高低离不开构件的深化设计、工艺技术的革新及标准化的设计能力等[8]。装配式装修涉及多个施工阶段,如干式工法楼地面、集成卫浴、管线与结构分离等,这些阶段的施工需要作业人员通过新型工艺技术手段,将预制构件进行现场组合安装,以信息化、模块化和规范化手段实现各系统的相互组合,最终呈现出与实际装修效果一致的品质和功能。

(5)机械层面。机械设备的运用是施工技术保障的前提,也是维护装修施工质量的必要条件。装修是一项综合性和系统性较强的工程,施工过程中涉及的环节较为复杂,这就需要先进的机械设备进行施工辅助设计,包括使用经纬仪器、水准仪、GPS进行定位放线测量等。同时,机械设备的养护和维修、参数校正和日常磨损,需在此基础上进行规范化使用,提高装配式装修的质量管理水平。

综上所述,通过对影响装配式装修施工质量的5个因素层面进行分析,在遵循客观性和全面性的基础上,最终确定了16个影响因素,具体见表1。

表1 装配式装修施工质量控制影响因素

2 DEMATEL-ISM模型分析

2.1 模型方法的选取

决策试验和评价实验法(DEMATEL)是采用图论和矩阵理论的方法进行科学计算,根据系统内各要素间逻辑关系构建直接影响矩阵,计算出各级因素间相互影响程度、原因度和中心度并进行强弱判断的一种多属性决策方法[9]。解释结构模型(ISM)是通过建立多层级的系统结构关系,揭示各因素之间的相互关联程度。ISM方法主要以定性分析为基础,将复杂模糊的影响因素转化成层级关系分明的系统模型,进而分析各因素之间的逻辑路线和因果关系。

文章通过两种方法的结合,运用DEMATEL弥补了ISM模型中各因素对于复杂系统影响程度的模糊性;同时,ISM方法中各层级因素之间的相互影响程度和逻辑关系补充了DEMATEL方法的不足,增强了系统模型的可信度。

2.2 DEMATEL-ISM模型的构建

根据以上16个装配式装修施工质量影响因素,邀请8名相关专家进行打分,他们分别为装修现场施工工人、预制构件厂技术人员、装修企业高管和设计单位工作人员,以上条件确保了数据的真实性,降低了结果的主观判断性。

(1)按照因素间的影响关系强弱程度,设定因素影响标度为0~3分(0分:无影响;1分:弱影响;2分:一般影响;3分:强影响),根据各因素之间的影响关系得到直接影响矩阵Z。通过对影响关系矩阵Z进行处理,得到DEMATEL方法中规范化直接影响矩阵B,公式如下

(1)

(2)在规范直接影响矩阵B的基础上进行极限处理,得到综合影响矩阵T,公式如下

(2)

在综合影响矩阵T的基础上,确定各个因素影响度fi、被影响度ei、中心度mi及原因度ni,公式如下

(3)

(4)

mi=fi+ei

(5)

ni=fi-ei

(6)

式中,tij为综合影响矩阵T中的元素。

根据以上公式的计算结果,绘制出影响因素DEMATEL因果图,如图1所示;得出影响因素DEMATEL评价结果,见表2。

图1 影响因素DEMATEL因果图

表2 影响因素DEMATEL评价结果

为了结合因素对于自身产生的影响,根据综合影响矩阵T构建整体影响矩阵A,公式如下

A=T+I

(7)

由于整体影响矩阵A中包括部分对评价体系影响较小的因素关系,为实现简洁清晰的层次结构,设定阀值λ(根据影响程度和实际情况确定阀值为0.2),建立可达矩阵K,公式如下

(8)

式中,kij为可达矩阵K中的元素。

(3)对可达矩阵K进行区间分解,通过逐层抽取及划分,绘制装配式装修施工质量控制多层递阶结构图,如图2所示。

图2 装配式装修施工质量控制多层递阶结构图

2.3 结果分析

通过对图2进行分析,可以得出如下结论:

(1)表层因素为L1层,包括设备的选取、材料质量和材料验收。吊装机械型号、混凝土浇筑设备及管线、龙骨安装等机械设备的正确选取会直接影响质量的控制;材料质量和材料验收作为项目施工的准备阶段,两者相辅相成,共同作用于装配式装修施工质量的控制。

(2)中间层因素为L2和L3层。其中,施工环境和管理环境分别从内部和外部对装配式装修质量的控制产生间接影响。例如,信息化管理技术、质量管理制度和主客观原因导致的作业条件等[10]。操作规范则贯穿整个装修项目的流程,规范化施工不仅能够预防安全事故的发生,而且能够确保工序的稳定和效率的提升,杜绝质量事故风险。

(3)深层因素L4层,即政策环境和技术革新能力。政策环境的影响主要是针对装配式装修施工相关技术规程和验收规范并不完善,这加大了施工监管的难度;随着双碳政策及环保理念的提出,装配式装修得到更广泛的推广,提高了人们装修施工的质量意识。基础技术与关键技术的革新,推动科技成果高效转化为生产力,促进技术集成化、配套化发展,作用于装配式装修施工质量的控制。

3 装配式装修施工质量控制建议

3.1 完善相关政策标准和技术规范

政策环境是影响装配式装修施工质量的根本因素之一。建筑行业相关主管部门应统筹行业专业人员,制定统一的技术规程和验收规范,在装配式装修规范的框架内,实施前期标准化设计和后期批量化、柔性化设计的施工模式,解决传统装修施工产生的误差和模数接口问题,提高供给侧质量水平。同时,还应建立完善的施工图设计规范,提高预制构件的标准化设计水平和设计深度,增强部品通用率和互换率,实现产业链适用的标准化体系,满足当前装修建设需求[11]。

3.2 注重工程管理模式和人员培养

作为建筑施工项目有序开展的重要前提,管理模式的不断完善和创新能够有效提高装修施工质量控制水平。国外装配式装修发展时间较长,通过与国外优质企业合作交流,学习先进的施工管理经验,提高人员的质量风险识别能力,为传统施工人员向专业技术人员的转变提供培训平台[12]。此外,通过与总承包(EPC)模式相结合,以专业化分工和社会协作完善上下游产业链,从内装设计到材料部件生产、工法研究、组织结构,再到供应链环节的整合,发挥产业一体化协同效应,真正让用户参与装修施工流程体系[13]。

3.3 加强装修材料质量管控

材料质量是装配式装修施工的关键,因此施工单位需要根据设计要求采购和管理装修材料。首先,施工单位应加强入库材料质量的管控,要严格把控部件及装饰原材料的招投标,选取信誉较好的企业进行合作,确保其材料的可靠性与环保性能符合国家建材标准和绿色施工观念[14]。同时,划分明确的质检部门,采取不定时抽检政策,防止现场徇私舞弊情况的发生。其次,为减少材料运输和存放的损耗,装修原材料应以金属和水泥为基础,便于回收利用,减少建筑垃圾[15]。

3.4 提高技术革新能力

技术革新不仅是推动行业发展的要求,也是保证装配式装修施工质量的必要条件。因此,加强专业技术产品的研发和推广,通过与BIM、VR、3D打印等信息技术相结合,运用干式工法、管线分离、同层排水、集成化部品等施工措施,为既有建筑提供高质量的装修施工效果[16]。在此基础上,引进先进的智能化设备,如智能建筑机器人、无人机质量监控等,以先进科学的生产力代替传统的施工方式,减少对工人技术的依赖。

4 结语

本文从人员、材料、环境、技术和机械5个层面,确定了影响装配式装修施工质量控制的因素体系,利用DEMATEL建模计算出各影响因素的中心度、原因度、影响程度等;在此基础上,通过与ISM方法结合,分析各要素之间的逻辑路线和因果关系,并形成多层递阶结构模型。根据模型分析结果,提出完善相关政策标准和技术规范、注重工程管理模式和人员培养、加强装修材料质量管控、提高技术革新能力4个方面控制装配式装修施工质量的有效策略,以期为装配式装修行业的健康发展提供参考。

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