建筑工程安全设计评价研究

李 理

(河南财政税务高等专科学校 ,郑州 451464）

1 引言

近年来各种建筑安全事故频发，发展势头未能有效地遏制，建筑安全问题无论对社会稳定还是经济发展都会产生重大影响。建筑工程安全设计是建筑工程安全保障的核心，工程设计图纸一旦出现设计安全问题，将后患无穷。因此，对建筑工程总体设计进行安全评价，能从源头进行安全控制。本文致力于建筑工程安全设计评价研究，具有极其重要的现实意义。

2 建筑工程安全设计评价思路

建筑工程安全设计问题无疑是复杂问题，系统学方法论的出现与发展，为我们提供了解决复杂问题的方法论。本文以系统学方法论为基础，坚持从整体出发，不仅仅从安全角度看建筑工程安全设计，从建筑工程总体设计中综合考虑安全设计的元素，做到整体与局部相统一；坚持从建筑工程实际出发，紧密结合实际情况，注重环境的影响；坚持将设计、施工、使用等各个环节的安全要素融入到建筑工程安全设计工作中，注重系统的要素相互关联和相互作用。因此，本文从以下三个方面对建筑工程设计的安全设计进行评价，第一，建筑实体工程安全设计；第二，保障建筑工程安全管理的安全设计，建筑工程安全管理系统不仅指施工和使用期间的安全管理、也包括建筑安全事故中的应急管理；第三，消除建筑工程环境不良影响的安全设计，建筑工程安全环境问题主要分为自然环境和社会环境。

3 建筑工程安全设计评价指标体系

按照上述建筑工程安全设计的评价思路，本研究构建评价指标体系如下：

第一，建筑实体工程安全设计评价，主要从以下方面进行评价：（1）评价基础安全设计；（2）结构安全设计评价；（3）建筑设备和建筑材料的安全设计评价；（3）消防安全设计。

第二，保障建筑工程安全管理的安全设计评价，主要指涉及施工、使用期间的安全管理、建筑安全事故中的应急管理的安全设计评价。（1）涉及施工现场安全生产管理的安全设计评价；（2）建筑使用安全的设计评价，包括与楼梯、阳台、屋顶、门窗、通道的行为和交通防危设计的评价。

4 建筑工程安全设计评价指标权重的确定

评价指标的权重的确定, 对于评价建筑工程安全设计客观和真实性起着关键作用。本文采用较为成熟的层次分析法[1]进行设计计算权重 。

4.1 构造判断矩阵

设某层有n个因素，比较它们对上一层某元素的影响程度，确定在该层中相对于某因素所占的比重。（即把n个因素对上层某一因素的影响程度排序），上述比较是两两因素之间进行的比较，比较时按重要程度划分表。用aij表示第i个因素相对于第j个因素的比较结果，比较结构用一个判断矩阵A来表示：

表1 重要程度划分表

4.2 层次单排序及其一致性检验

4.2.1 层次单排序

层次单排序就是把本层所有各元素对上一层来说，排出评比顺序。判断矩阵的权重计算法采用几何平均法（根法），

（1）计算判断矩阵A各行各元素的乘积并计算Mi的n次方根：

（2）对向量a=(a1,a2,…,am)T作归一化处理，

4.2.2 一致性检验

（1）计算矩阵A的最大特征值λmax（近似算法）：

本文选用多个方向的音源对所设计的算法进行了性能测试。测试中信号的方位以(x,y,z)的形式给出。测试环境为本人工作的实验室,实验室中充斥着混响、回响、键盘鼠标敲击声及一些人的细语等噪声。测试中采用48 kHz的采样频率对语音信号进行采样,实验中选择语音帧长为32 ms。

（2）计算一致性指标并计算相对一致性指标

式中RI为平均随机一致性指标，是足够多个根据随机发生的判断矩阵计算的一致性指标的平均值。1~10个阶段的RI取值见表：

表2

一般而言，RC的值越小表明判断矩阵越好，通常认为CR≤0.1时，判断矩阵具有满意的一致性。

4.3 层次总排序及其层次总排序的一致性检验

（1）总排序要自上而下地将权重进行合成，并逐层进行总的判断一致性检验。确定某层所有因素对于总目标相对重要性的排序权值过程，称为层次总排序。

第k层对第1层的组合权向量当C.R.(k)<0.1时，认为判断矩阵的整体一致性是可以接受的。

本文邀请五位专家构造判断矩阵，利用层次分析法得出相应单层排序权重如表3：

表3 权重表

5 集对分析评价模型的建立

学者赵克勤独创了一种不确定性分析方法——集对分析法[2]，为深入挖掘、科学处理和应用建筑工程安全设计评价各种不确定性信息提供了具有启发意义的新路径。在建筑安全设计中，普遍存在着各种各样的集合，按照不同安全设计评价的要求，可组成适当集对，探求这些集对之间的不确定性关系。集对分析的关键技术是确定度量集对不确定关系的联系度而产生的联系数，具体的就是从同、异、反3个方面研究集对相联系的程度确定联系数。

5.1 计算联系度

在对建筑工程安全设计评价时，需要评价每一个指标所包含的要素是否达到标准的理想状态，对于完全同意的要素个数记为S，作为同一度；对于完全否认的要素个数记为P，作为对立度；不能完全确定的要素个数，作为差异度记为F，于是

5.2 集对分析评价模型。

（1）集对分析评价矩阵。

构建二级评价矩阵。假设有m个评价指标, 每个评价指标记为ij(i=1,2,…n;j=1,2,…,m), 则基于集对分析多目标评价矩阵R 为:

（2） 设Y是因素ui的评价向量，则集对分析评价模型为：

Y= w·R

Y就是评价对象与理想状态的联系度，联系度的值域为区间[1，-1]。本文借鉴黄金分割的思想，评价值在[1，0.618]内的设计方案为可行方案，得分值越大被评价方案越优。

6 结论

第一，笔者选取集对分析和层次分析法作为评价工具，该方法思想内涵契合安全设计评价的机理，具有科学性和有效性，同时评价工具操作简便且方法已经普及应用，便于工程实践推广应用，评价效率高，评价结果更趋科学合理（因受文章篇幅所限，实例应用未能刊出）。

第二，笔者以系统学为理论指导，构建了建筑工程安全设计评价指标体系，不仅揭示影响建筑工程安全设计的主要问题、主要关系和主要矛盾，而且有助于系统全面、清晰的判断出各潜在安全因素的危险性。

第三，由于建筑工程安全评价研究涉及的多种要素，关系复杂，同时，安全设计评价工作是一个动态的调整过程，所以，笔者的研究工作有待进一步深入和拓展。

[1]许树柏.层次分析法原理[M].天津:天津大学出版社,1988(05).

[2]赵克勤.集对分析及其初步应用[M].杭州: 浙江科技出版社,2002.