建设项目绿色施工目标规划模型的构建

pood建设项目绿色施工目标规划模型的构建*郭庆军1,2赛云秀1,2（1.西安工业大学建筑工程学院，陕西西安710032；2.西安建筑科技大学土木工程学院，陕西西安710055）摘要：针对传统施工方式以进度、质量和费用为根本目标，在节约资源和环境保护方面考虑较少的特点，分析了绿色施工的特点和属性。绿色施工是发展资源节约型和环境友好型施工模式，追求经济效益、社会效益、环境保护三者有机统一，是现阶段施工模式的发展的方向。环境属性是绿色施工与传统施工的本质区别，是目标体系中的重要因素。以环境友好为前提，构建绿色施工目标规划模型，便于对项目的工期、成本、质量、环境、安全等目标作出优化决策，提高建筑企业绿色施工竞争力，指导绿色施工。关键词：绿色施工；目标规划；生态环境；目标；效用中图分类号：F224.5文献标识码：ATheModelofGoalProgrammingforGreenConstructioninEngineeringProjectGuoQingjun1,2，SaiYunxiu1,2(1.SchoolofCivilandArchitectureEngineering,Xi'anTechnologicalUniversity,Xi’an710032,China;2.SchoolofCivilEngineering,Xi'anUniversityofArchitectureandTechnology,Xi’an710055China)Abstract:Thetraditionalconstructionneglectresourcesavingandenvironmentalprotectiononthefundamentalobjectivesofschedule,qualityandcost,thepaperanalysesthecharacteristicsandattributeofgreenconstruction.Greenconstructionisthemodetodevelopresource-savingandenvironment-friendlyconstruction,andachieveintegrationofeconomic,socialandenvironmentalefficiencywhichisthefuturemodeofconstruction.TheattributeofEnvironmentforgreenconstructionisdifferenttotraditionalconstructionwhichisanimportantfactorintheobjectivesystem.Thegoalprogrammingmodelofgreenconstructionwasonenvironment-friendlyway,whichwasconvenienttomakedecisiononschedule,cost,quality,environment,securityandotherobjectivesoptimization,andimprovethecompetitivenessofconstructionenterprisesongreenconstruction,theninstructgreenconstruction.Keyword:greenconstruction;goalprogramming;ecologicalenvironment;objective;utility中图分类号：F224.5文献标识码：A建设项目在人类社会和经济发展中占有极其重要的地位，发挥着积极作用。绿色建筑的实体形成于施工过程之中，建筑施工模式就成了建造绿色建筑、生态建筑的关键所在。在此情况下，在建设领域践行科学发展观，发展资源节约型和环境友好型施工模式——“绿色施工”成为必然。绿色施工是以可持续发展观为指导，以四节一环保为目标，绿色技术为手段，绿色管理为保障，实现经济效益、社会效益和生态环境效益均衡的施工模式。文[1][2]分析了三大目标之间的关系及优化的思路和方法，文[3]探讨了多目标综合动态调控模型和相应的调控规则机理，文[4]基于进度和质量约束条件下构建了工程的成本费用优化模型。在求解随机多目标决策问题中，Stancu-Minasian定义了一类基于水平值为u1,u2,…,ur的多最小风险问题[5]，文[6]基于工期围绕最小风险问题进行三目标决策模型的构建。文[7]从地区、行业、项目生命期的阶段、管理主体、合同类型角度，根据目标的优先序不同来构建目标规划模型。本文提出绿色管理目标体系，以生态环境保护为前提，构建绿色施工目标规划模型，*收稿日期：基金资助：陕西省教育厅自然科学基金资助项目（09JK482）。作者简介：郭庆军（1978-），男，博士，造价工程师，主要研究方向项目管理和企业管理，E-mail:[e-mail]。pood便于量化绿色施工的效果，指导绿色施工实施。1绿色施工的特点和属性1.1绿色施工的特点传统施工以追求工期为主要目标，节约资源和保护环境处于从属地位，当工期与节约资源和环保发生冲突时，往往不惜以浪费资源（拼设备、拼材料、拼人力）和破坏环境（严重污染、破坏地貌、植被等）为代价保证工期的实现[8]。显然，传统的施工模式不能适应科学发展观的要求，绿色施工模式成为施工阶段发展的必然趋势，成为施工企业可持续发展、良性循环的必然选择。绿色施工并不是完全独立于传统施工体系之外，是在传统施工模式上按科学发展观要求进行的创新和提升。（1）追求整体效益要求做到经济效益、社会效益、环境保护三者有机统一，当发生矛盾时，以环保优先为原则。绿色施工不是理想地去追求同时的最优，是追求在一定背景条件下的整体均衡。（2）适度、理性的模式由于发展系统（如经济、社会、生态等方面）以及能力系统（如技术、资金、观念等方面）的限制，讲究适度是必不可少的。绿色施工并不是意味着高科技、高标准、高造价。传统施工方式是以生态环境破坏、资源浪费为代价，绿色施工要求以尽可能少的生态影响和社会代价来达到高质量的工程。（3）四节一环保为目标注重提高资源的利用效率，如土地的高效利用、环保型材料的选择、废弃物的处理、水资源的保护与利用、能量的有效利用等[9]。在施工过程中要求节约资源、节约材料、节约用水、节约施工临时用地、节约能源的同时对建筑副产物再利用。（4）地域性、动态性绿色施工受到地域经济发展水平、文化传统、自然资源等条件的约束，呈现出不同的要求。由于生活质量的提高、技术进步和规范的管理措施出台，对施工的要求及相关标准等均会有所提高，使得绿色施工的内涵和外延均会发生变化，因此，真正意义上的绿色施工是一种相对、动态的概念。1.2绿色施工的属性绿色施工要达到实现环境目标前提下技术先进、经济合理。主要包括技术属性、经济属性和环境属性。如图1所示。图1绿色施工属性体系绿色施工传统施工环境属性经济属性技术属性poodFig.1Thebodyofgreenconstructionattribute从图1可以看出，传统施工模式主要考虑技术性和经济性；绿色施工除了考虑技术和经济性能外，还考虑与生态环境协调性，贯穿于施工的整个生命周期。生态环境协调性是绿色施工与传统施工的本质区别，也是绿色施工三属性中最重要的一个要素。因此，绿色施工是传统施工的进化与升级，只有从全生命周期角度将技术先进性、经济合理性及环境协调性融合为一个整体，才能取得绿色施工的效果，获得真正的绿色建筑。（1）环境属性生态系统提供给我们赖以生存的物质和条件，也提供给我们可以效仿的设计和制造可持续的人造系统模型。建设的过程是依赖于生态系统提供材料和服务的活动，建筑物、建筑环境和建筑过程都是生态系统的细部成分，因此，与任何其他生态系统的元素一样，建筑业与自然环境相互依存[10]。绿色施工区别于传统施工的一个关键也是决定性的要素就是绿色施工的环境友好性，它是实现绿色的基础。任何建设项目的施工和运营都处于一定的自然环境中，不可避免地对生态环境产生影响，如建筑垃圾污染、噪声污染、污水等。所以，对自然生态环境的影响程度是决定建设项目施工是否绿色主要方面。（2）经济属性生态学的观点，自然环境资源能满足人类需要的形式和途径，具有相应的价值[11]。传统施工模式忽视自然资源本身所具有的价值，这种资源“无价”或“廉价”的观点是造成不考虑绿色建材的理论根源。以可持续观点，从绿色的角度，建设项目的经济效益是在“充分考虑环境资源的合理的、完整的价值”前提下的经济效益，以这样的效益标准衡量建设项目绿色施工的经济性。绿色施工的经济性包括两个方面的内容：绿色施工成本以及绿色施工收益。对绿色施工成本进行全生命周期分析，可进一步划分为建造成本和环境成本；绿色施工收入又可分为建造收入、社会收入、环境收入和业主收入。良好的经济性是绿色施工可持续发展、被社会认可的前提条件。（3）技术属性技术是建造得以实现的基础，技术是手段。必须考虑自然生态系统和当地社会与文化方式条件下的技术应用[10]。绿色施工的技术合理性强调在施工中采用适当的技术，从而保证在良好的环境、经济性能下，可靠、安全地实现建筑物的各项功能。技术应用的合理性，并不意味着绿色施工中所采用的技术越先进越好，而是综合考虑技术先进、经济合理、减少环境危害的基础上选取。同时，建设项目按照生态规律利用自然资源和环境容量，把清洁技术和废弃物综合利用技术融为一体，实现建设项目实施的生态化。2绿色施工目标科学确定项目的目标，是实现项目有效控制与协调的重要基础和前提[12]。绿色施工并不是孤立的目标，它与工程建设的质量、投资、工期等目标密切相关，它是全方位的施工管理。因此，绿色施工与企业全面质量管理密切相关[13]。绿色施工是一个目标，但它并不遥远，在实施的不同阶段中，这个目标可以被分解为有针对性的分目标，不同的经济水平、文化传统、资源条件下的实践都有各自不同的，但通过努力可以实现的现实目标，绿色施工理想的最终实现，有赖于每一个切实可行的分目标的梯次完成，因此绿色施工应该是一个处在不断发展过程中的目标群体[9]。工期、成本、质量是传统项目管理的三大目标，而绿色施工内涵要求必须把环保、节能、安全等目标添加进去，成为多目标的管理体系。绿色施工是在统筹分析的基础上，对目标体系进行优化，与传统粗放式施工相比，要充分体现绿色施工的优越性，使得工程项目建设更pood符合社会的要求[14]。我国施工企业对于工程项目的施工组织管理，从单项工程到分部工程到分项工程，其目标体系为Y={Q、T、S、C}＝｛质量，工期，安全，成本｝[15]。两两之间存在着相互影响、互为联系的关系。这种关系既有统一的一面，又有对立的一面。随着建筑市场竞争的日益加剧，早期作为企业负担的环境保护问题已经成为继质量、成本、进度、安全等四大竞争要素之后，与企业竞争力密切相关的第五种竞争要素[16]。因此，绿色施工与环保要素形成了函数关系，将环境因素E列为同等重要的位置[17]。其中：质量目标——符合生态节能标准；工期目标——保证在规定工期内完成建设工作；成本目标——综合成本最优化；安全目标——保证项目建设过程安全；环保目标——在保证建设节能、节水、节电、节材的基础上，同时满足环保性和经济性的要求[18]。工程项目绿色管理在传统项目管理的目标体系之上，结合绿色管理的原则，建议在管理中增加保护环境、节约资源、注重人的感受这三个新的目标，形成工程项目绿色管理的目标体系。如图2所示[19]。图2项目目标体系[19]Fig.2Thebodyofprojectobjective[19]绿色施工不仅要考虑项目所创造的经济价值，而且要从可持续发展的观点，考虑施工过程中行为对生态环境和社会所造成的影响，从而带来环境生态效益和社会效益的损失。3绿色施工目标规划模型3.1绿色施工成本测度绿色施工是以环境友好为前提的施工模式，测度绿色施工成本是为了实现绿色施工经济、社会和环境的协调优化。绿色施工成本