انتخاب بهينه سيستم‌هاي ساختماني صنعتي با استفاده از روش تحليل سلسله مراتبي: مطالعه‌ي موردي مدارس استان كرمان
محورهای موضوعی : مدیریت صنعتی
امیرعباس ابوئی مهریزی
1
*
,
حمزه دهقانی
2
1 - گروه مهندسی صنایع، مجتمع آموزش عالی بم، بم، ایران
2 - گروه مهندسی عمران، مجتمع آموزش عالی بم، بم، ایران
کلید واژه: سيستم‌هاي ساختماني صنعتي, تحليل سلسله مراتبي, معيار هزينه, معيار زمان, معيار اجرايي, معياركيفيت و قابليت فني,
چکیده مقاله :
هدف: هدف از انجام این پژوهش، انتخاب بهینه سیستمهای ساختمانی صنعتی در مدارس استان کرمان با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی است. ضرورت: صنعتی‌سازی ساختمان‌ها به عنوان روشی تجربه‌شده و نظام‌مند جهت نیل به ارتقا كيفيت و سرعت ساخت، مد‌نظر مديران و سياست‌گذاران ساختمانسازی بوده است. همچنین در سال‌هاي اخير، صنعتي‌سازي يكي از سياست‌هاي سازمان نوسازي، توسعه و تجهيز مدارس است. روش شناسی: ابتدا چهار معيار اصلي و بيست زيرمعيار جهت مقايسه و ارزيابي سيستم‌هاي صنعتي مناسب مدارس، شناسايي گرديد. همچنين براساس مقررات ملي ساختمان مبحث يازدهم، سيستم قاب سبك فولادي، ساختمان‌هاي بتني پيش‌ساخته، سيستم ديوار سازه‌اي بتن مسلح با قالب عايق ماندگار و سيستم پانل پيش‌ساخته سبك سه بعدي براي ارزيابي استفاده شده است. در این پژوهش از رویکرد فرآیند تحلیل سلسله مراتبی به-منظور رتبه‌بندی عوامل موثر در انتخاب بهینه سیستمهای ساختمانی صنعتی در مدارس استان کرمان استفاده شده است. یافته‌ها: تحليل داده‌ها با استفاده از روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبي انجام شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه سيستم قاب سبك فولادي با امتياز 303/0 مناسب‌ترين گزينه مي‌باشد. همچنين امتياز سيستم ساختمان‌هاي بتني پيش‌ساخته، سيستم پانل پيش‌ساخته سبك سه بعدي و سيستم ديوار سازه‌اي بتن مسلح با قالب عايق ماندگار به ترتيب 266/0، 22/0 و21/0 بدست آمدند. نتیجه‌گیری: در اين پژوهش از چهار معيار اصلي استفاده شده است. نتايج بدست آمده از تجزيه و تحليل داده‌ها نشان مي‌دهد كه معيار قابليت اجرايي با وزن نسبي 427/0مهمترين معيار اصلي است. پس از آن به ترتيب كيفيت و قابليت فني، هزينه و زمان با وزن نسبي 401/0، 106/0 و 067/0 در اولويت‌هاي بعدي قرار گرفتند.
Objective: The aim of this research is to select the optimal industrial building systems in the schools of Kerman province using the hierarchical analysis. necessity: Industrialization of buildings as systematic method to improve the quality and speed of construction has been considered by construction policymakers. in recent years, industrialization is policies the School Renovation, Development and Equipping Organization. Methodology: Four main criteria and twenty sub-criteria were identified to evaluate industrial systems suitable for schools. According to the eleventh national building regulations, lightweight steel frame (LSF), prefabricated concrete buildings, reinforced concrete structural wall system with permanent insulation mold and three-dimensional prefabricated panel system have been used for evaluation. In this research, the hierarchical analysis process approach has been used in order to rank the effective factors in the optimal selection of industrial building systems in the schools of Kerman province. Findings: the data analysis was done using the hierarchical method. The results show that LSF with a score of 0.303 is the most suitable option. the score of prefabricated concrete building system, three-dimensional style prefabricated panel system and reinforced concrete structural wall system with permanent insulation mold were obtained as 0.266, 0.22 and 0.21 respectively. Conclusion: Four main criteria have been used in this research. The results obtained from the data analysis show that the criterion of practicability is the most important criterion with a relative weight of 0.427. according to quality and technical ability, cost and time with relative weights of 0.401, 0.106 and 0.067 were placed in next priorities.
اولیا، جلیل؛ تقدیری، علیرضا؛ قنبرزاده، سارا. (1389). سازگاری ساختاری سیستم های صنعتی ساختمان سازی، معماری و شهرسازی ایران (JIAU). 1 (1). doi: 10.30475/isau.2010.61920
حقیقی، حسین؛ حسینعلی پور، مجتبی. (1389). راهبرد صنعتی‌سازی ساختمان در چشم‌انداز بیست ساله کشور (مطالعه موردی امکان‌سنجی استفاده از LSF در تهران). فصلنامه علمی راهبرد، 18 (4).
دفتر مقررات ملی ساختمان. (1400). مبحث یازدهم مقررات ملی ساختمان (طرح واجرای صنعتی ساختمان ها)
رضاییان، علیرضا؛ حسینی، سیدامیرحسین. (1394). انتخاب سیستم ساختمانی بهینه با استفاده از روش های تصمیم گیری چند معیاره با تاکید بر سه روش AHP, SAW,TOPSIS . مهندسی سازه و ساخت، 2 (2)، 16-27.
قیصری، سمیه؛ رخشانی مهر، مهراله؛ ورناصری، داریوش و همکاران. (1399). صنعتي سازي مدارس. نشر كلام ماندگار.
مركز تحقيقات ساختمان و مسكن. (1387). سيستم قالب هاي عايق ماندگار
مركز تحقيقات ساختمان و مسكن. (1388). فناوري هاي نوين ساختماني. ویرایش پنجم
مركز تحقيقات ساختمان و مسكن. (1390). سيستم قاب سبك فولادي
مركز تحقيقات ساختمان و مسكن. (1396). سيستم صفحات ساندويچي با بتن پاششي (3D)
Chen, Y., Okudan, G. E., & Riley, D. R. (2010). Decision support for construction method selection in concrete buildings: Prefabrication adoption and optimization. Automation in Construction, 19(6), 665-675. doi: https://doi.org/10.1016/j.autcon.2010.02.011
Dehghani, H., Amiri Moghadam, M., & Mahdavi, S. H. (2021). OPTIMIZED FLOORING SYSTEMS SELECTION BY ANALYTIC HIERARCHY PROCESS. [Research]. Iran University of Science & Technology, 11(3), 397-409.
Dehghani, H., & Fadaee, M. J. (2013). Calibration of resistance factors for torsional reinfrced concrete beams strengthened with FRP composites. Asian Journal of Civil Engineering, 14, 503-516.
Dehghani, H., Hormozi, A., & Nikpour, M. (2022). Systematic risks assessment of precast concrete canal in irrigation projects using DEMATEL method. International Journal of System Assurance Engineering and Management, 13(1), 123-130.
Ebrahimi, M., Hedayat, A. A., & Fakhrabadi, H. (2018). Selecting optimized concrete structure by Analytic Hierarchy Process (AHP). Computers and Concrete, 22, 327-336. doi: 10.12989/cac.2018.22.3.327
Fiorino, L., Della Corte, G., & Landolfo, R. (2007). Experimental tests on typical screw connections for cold-formed steel housing. Engineering Structures, 29(8), 1761-1773. doi: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2006.09.006
Jaillon, L., & Poon, C. S. (2014). Life cycle design and prefabrication in buildings: A review and case studies in Hong Kong. Automation in Construction, 39, 195-202. doi: https://doi.org/10.1016/j.autcon.2013.09.006
Lawson, R., Ogden, R., Pedreschi, R., Grubb, P., & Ola, S. P. (2005). Developments in pre-fabricated systems in light steel and modular construction. Transport, 35(15), 15.
Qi, B., Razkenari, M., Costin, A., Kibert, C., & Fu, M. (2021). A systematic review of emerging technologies in industrialized construction. Journal of Building Engineering, 39, 102265. doi: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.102265
Saad, S., Alaloul, W. S., Ammad, S., Altaf, M., & Qureshi, A. H. (2022). Identification of critical success factors for the adoption of Industrialized Building System (IBS) in Malaysian construction industry. Ain Shams Engineering Journal, 13(2), 101547. doi: https://doi.org/10.1016/j.asej.2021.06.031
Saaty, T. L. (1986). Axiomatic foundation of the analytic hierarchy process. Management Science, 32, 841-855.
Zaid Hatem, M. A., Alhamza Flaih, Ammar Oda. (2021). Barriers to the adoption of industrialized building system in Iraqi construction industry. Zanco Journal of Pure and Applied Sciences, 33(3), 30-42.
Zhang, X., Skitmore, M., & Peng, Y. (2014). Exploring the challenges to industrialized residential building in China. Habitat International, 41, 176–184. doi: 10.1016/j.habitatint.2013.08.005
MODIRIAT-E-FRDA JOURNAL ISSN 2228-6047 |
Optimal Selection of Industrial Building Systems using Analytic Hierarchy Process: A Case Study in Schools of Kerman Province
Amirabbas Abouei Mehrizi1
| Hamzeh Dehghani2*
1. Instructor, Department of Industrial Engineering, Higher Education Complex of Bam, Bam, Iran. abouei@bam.ac.ir
2. Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Higher Education Complex of Bam, Bam, Iran. hdehghani@bam.ac.ir
Article Info | ABSTRACT |
Article type: Research Article
Article history: Received: Revised: Accepted:
Keywords: Industrial building systems, Analytic hierarchy process, Cost criterion, Time criterion, Execution criterion, Quality and technical capability criterion.
| Objective: The aim of this research is to select the optimal industrial building systems in the schools of Kerman province using the hierarchical analysis. Importance and necessity of research: Industrialization of buildings as an experienced and systematic method to improve the quality and speed of construction has been considered by construction managers and policymakers. Also, in recent years, industrialization is one of the policies of the School Renovation, Development and Equipping Organization, and it is supposed to implement industrialization for schools of one to three classes in deprived areas. But choosing the right industrial system is very complicated due to the uncertainties in decision making. Methodology: In this research, first, four main criteria and twenty sub-criteria were identified to compare and evaluate industrial systems suitable for schools. Also, according to the eleventh national building regulations, steel frame system, prefabricated concrete buildings, reinforced concrete structural wall system with permanent insulation mold and three-dimensional prefabricated panel system have been used for evaluation. In this research, the hierarchical analysis process approach has been used in order to rank the effective factors in the optimal selection of industrial building systems in the schools of Kerman province. Findings: In the end, the data analysis was done using the hierarchical method. The results show that the light steel frame system with a score of 0.303 is the most suitable option. Also, the score of prefabricated concrete building system, three-dimensional style prefabricated panel system and reinforced concrete structural wall system with permanent insulation mold were obtained as 0.266, 0.22 and 0.21 respectively. Conclusion: Four main criteria have been used in this research. The results obtained from the data analysis show that the criterion of practicability is the most important criterion with a relative weight of 0.427. After that, according to quality and technical ability, cost and time with relative weights of 0.401, 0.106 and 0.067 were placed in the next priorities.
|
Cite this article: Abouei Mehrizi, Amirabbas., & Dehghani, Hamzeh. (2023).Optimal Selection of Industrial Building Systems using Analytic Hierarchy Process: A Case Study in Schools of Kerman Province. Academic Librarianship and Information Research, 54 (4), 1-20. DOI: 0000000000000000000
© The Author(s).
DOI: 00000000000000000000000000 , Vol, , No. , 2020, pp. . | |
انتخاب بهينه سيستم‌هاي ساختماني صنعتي با استفاده از روش تحليل سلسله مراتبي: مطالعه‌ي موردي مدارس استان كرمان
امیرعباس ابوئی مهریزی*1| حمزه دهقانی2
چکیده
هدف: هدف از انجام این پژوهش، انتخاب بهینه سیستمهای ساختمانی صنعتی در مدارس استان کرمان با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی است.
ضرورت: صنعتی‌سازی ساختمان‌ها به عنوان روشی تجربه‌شده و نظام‌مند جهت نیل به ارتقا كيفيت و سرعت ساخت، مد‌نظر مديران و سياست‌گذاران ساختمانسازی بوده است. همچنین در سال‌هاي اخير، صنعتي‌سازي يكي از سياست‌هاي سازمان نوسازي، توسعه و تجهيز مدارس است و قرار بر اين است تا صنعتي‌سازي براي مدارس يك تا سه كلاسه در مناطق محروم اجرا گردد. اما انتخاب سیستم صنعتي مناسب به علت عدم قطعیتهای موجود در تصمیمگیری بسیار پیچیده است.
روش شناسی: در اين پژوهش، ابتدا چهار معيار اصلي و بيست زير معيار جهت مقايسه و ارزيابي سيستم‌هاي صنعتي مناسب مدارس، شناسايي گرديد. همچنين بر اساس مقررات ملي ساختمان مبحث يازدهم، سيستم قاب سبك فولادي، ساختمان‌هاي بتني پيش‌ساخته، سيستم ديوار سازه‌اي بتن مسلح با قالب عايق ماندگار و سيستم پانل پيش‌ساخته سبك سه بعدي براي ارزيابي استفاده شده است. در این پژوهش از رویکرد فرآیند تحلیل سلسله مراتبی به منظور رتبه‌بندی عوامل موثر در انتخاب بهینه سیستمهای ساختمانی صنعتی در مدارس استان کرمان استفاده شده است.
یافته‌ها: در پايان، تحليل داده‌ها با استفاده از روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبي انجام شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه سيستم قاب سبك فولادي با امتياز 303/0 مناسب‌ترين گزينه مي‌باشد. همچنين امتياز سيستم ساختمان‌هاي بتني پيش‌ساخته، سيستم پانل پيش‌ساخته سبك سه بعدي و سيستم ديوار سازه‌اي بتن مسلح با قالب عايق ماندگار به ترتيب 266/0، 22/0 و21/0 بدست آمدند.
نتیجه‌گیری: در اين پژوهش از چهار معيار اصلي استفاده شده است. نتايج بدست آمده از تجزيه و تحليل داده‌ها نشان مي‌دهد كه معيار قابليت اجرايي با وزن نسبي 427/0مهمترين معيار اصلي است. پس از آن به ترتيب كيفيت و قابليت فني، هزينه و زمان با وزن نسبي 401/0، 106/0 و 067/0 در اولويت‌هاي بعدي قرار گرفتند.
کلیدواژه‌ها: سيستم‌هاي ساختماني صنعتي، تحليل سلسله مراتبي، معيار هزينه، معيار زمان، معيار اجرايي، معياركيفيت و قابليت فني
استناد: ابوئی مهریزی، امیرعباس؛ و دهقانی، حمزه (سال). انتخاب بهينه سيستم‌هاي ساختماني صنعتي با استفاده از روش تحليل سلسله مراتبي: مطالعه‌ي موردي مدارس استان كرمان.
دریافت مقاله: ........ 21/12/1401 پذیرش مقاله: ........06/02/1402..
مقدمه
یکی از فعاليت‌هاي کشورها، توسعه صنعت ساختمان است که سالانه بخش عمدهای از بودجه کشور را به خود اختصاص میدهد؛ بنابراین برنامهریزی اصولی درخصوص این توسعه از ضروریات است تا بتواندکمترین نسبت هزینه به بهرهوری را از آن بدست آورد. رشد سریع جمعیت و افزایش تقاضا، نیاز به کاهش زمان تحویل پروژه‌های عمرانی، کاهش زمان برگشت سرمایه و عواملی از این قبیل باعث شده‌اند تا ضرورت ایجاد تحول در شیوه‌های سنتی صنعت ساختمان روز به روز بیشتر شود. در صورت حرکت به سمت صنعتی‌سازی ساختمان با استفاده از مدل علمی، نه تنها توانایی پاسخگویی به تقاضای فعلی جامعه وجود خواهد داشت، بلکه بر سرعت ساخت، کیفیت و قیمت تمام شده ساختمان نیز تاثیرات مثبت بسیاری خواهد گذاشت (دهقانی و فدائی، 2013؛ مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، 1388). در اروپا، فکر‌صنعتی‌شدن ساختمان‌ها در اواخر قرن نوزدهم شکل گرفت و انقلاب صنعتی در مسير خود با پيدایش مواد ساختمانی جدید مانند تيرآهن و دیگر فرآورده‌های فلزی، فولاد و بالاخره بتن مسلح، موجب سرعت بخشيدن به ایجاد ساختمان‌های صنعتی شد. مهمترین تغييری که انقلاب صنعتی باعث آن شد دگرگونی در روشها بود نه دگرگونی در دستگاه‌ها و ماشين‌ها. تجربیات صنعتی سازی در جهان نشان میدهد در حد امکان بایستی عناصر ساختمانی به صورت پيش ساخته در خارج از سایت توليد شوند، این فعاليت در یک ساختمان مرکزی انجام شود تا تجهيزات تخصصی و سازماندهی برای این هدف بتوانند دایر شود (ابراهیمی و همکاران، 2018). رعايت پارامترهای اساسی سرعت، هزينه، کيفيت و قابليت اجرايي در مراحل کار از جمله عواملی است که سیستمهای نوين ساختمانی نيز می بايست دارا باشند. از طرفی ديگر گرايش به سمت ساختمان‌سازي مهندسی به شيوه‌هاي صنعتی و يا نيمه‌‌صنعتی که امروزه در کشور ما رونق گرفته، بدون ترديد مستلزم حمايت‌هاي فنی اعم از تهيه و تدوين آيين‌نامه‌ها و استانداردهاي مرتبط با موضوعات صنعتی‌سازي و ترويج آن با اطلاع‌‌رسانی و آموزش‌هاي فنی توسط مراجع قانونی معتبر است. بديهی است مزاياي استفاده از فن‌آوري‌هاي مدرن و جديد در صنعتی‌سازي ساختمان در صورت کاربرد صحيح توسط طراحان و مجريان ذيصلاح تحقق خواهد یافت. در اين ميان مبحث يازدهم مقررات ملي ساختمان، سيستم‌هاي صنعتي را معرفي كرده است؛ كه مي‌تواند مورد استفاده كارفرمايان قرار گيرد. مطابق با مبحث يازدهم سيستم‌هاي صنعتي عبارتند از: سيستم قاب سبك فولادي، ساختمان‌هاي بتني پيش‌ساخته، سيستم ديوار سازه اي بتن مسلح با قالب عايق ماندگار، سيستم پانل پيش‌ساخته سبك سه بعدي و سيستم قالب تونلي (دفتر مقررات ملی ساختمان، 1400). همزمان با توسعه صنعت ساختمان، صنعتي‌سازي يكي از سياست‌هاي سازمان نوسازي، توسعه و تجهيز مدارس كشور شده است و قرار بر اين است تا صنعتي‌سازي براي مدارس یک تا سه كلاسه در مناطق محروم اجرا گردد. انتخاب بهترین سیستم صنعتی، يكي از چالش‌های اصلی تصميم‌گيران و مديران است، که بدون تردید متغیرهای زیادی در تصمیمگیری آنها نقش دارد. یکی از روشهای مناسب، استفاده از روشهای تصمیمگیری چند معیاره است. تكنيك‌هاي تصميم‌گيري چند معياره با اتخاذ انواع مشخصه‌هاي كمي و كيفي و وزن دهي آنها ابزارهاي مناسبي در تحليل تصميم‌گيري است (دهقانی و همکاران 2022؛ رخشانی و ورناصری 1399).
1. پیشینه ی پژوهش
در حوزه صنعتی‌سازی مطالعاتی انجام شده است؛ که در ادامه بیان می‌گردد. اولیا و همكاران (1389) به سازگاری ساختاری سیستمهای صنعتی ساختمانسازی پرداختهاند. آنها در این تحقیق به مشکلات موجود در روشها و سیستمهای صنعتی ساختمانسازی در پاسخ به نیازهای جمعیت در حال رشد، کیفیت نسبتاً پایین محصول نهایی، تقاضا برای ساخت با کیفیت بالاتر، بالابودن میزان مصرف انرژی و مواد اولیه در ساختمانسازی و تأثیر منفی محیطی ناشی از تولید انبوه زباله و نخاله‌های ساختمانی می‌پردازند. حقیقی و حسینعلی‌پور (1389) به راهبرد صنعتی‌سازی ساختمان در چشم‌انداز بیست ساله کشور پرداختهاند. در این تحقیق که با هدف معرفی فناوری‌های نوین ساختمانی و امکان سنجی کاربرد سيستم قاب سبك فولادي در ساخت و ساز تهران انجام شده، برخورداری سیستم یاد شده از توجیه فنی، صنعتی، اقتصادی و فرهنگی برای بخش ساختمان و مسکن تهران ارزیابی شده است. لاسن و همكاران (2005) به بررسي سیستمهای ساختمانی پیش‌ساخته با استفاده از فولاد سبک و فناوری‌های مدولار پرداختند و مزيت‌هاي اقتصادی استفاده از این سیستمها را بيان كردند. همچنين نمونه‌هایی از پروژه‌های مهم با استفاده از این فناوری‌ها نشان داده شده است. چن و همکاران (2010) تاکید نمودند پیش‌ساخته سازی می‌تواند مزایای قابل توجهی ازجمله کاهش هزینه های کلی، کاهش زمان ساخت و ساز، بهبود کیفیت، افزایش ایمنی در سایت و کاهش تولید ضایعات را به همراه داشته باشد. جایلون و پون (2014) با استفاده از پرسشنامه، مصاحبه و مشاهدات میدانی مهمترین مزایای پیش‌ساختگی را ارزیابی نمودند: کاهش ضایعات ساخت و ساز، بهبود کیفیت، کاهش مصرف مواد اولیه، بهبود موارد زیست محیطی در سایت، کاهش میزان آلودگی‌های صوتی، بهبود ایمنی و بهداشت، کاهش تعداد کارگران، بهبود بهرهوری، بهبود مدیریت ساخت و فعالیت‌ها، سهولت و سادگی ساخت و ساز، کاهش زمان ساخت و ساز و صرفه جویی در هزینه‌های پروژه .از سوی دیگر این محققان مهمترین معایب و موانع استفاده از قطعات پیش‌ساخته را ارزیابی کردند: انبارداري، محدودیت ابعاد سایت باتوجه به نیاز به مکان مناسب برای انبار قطعات، بالا بودن هزینه‌های سرمایه‌گذاری اولیه، عدم انعطاف‌پذیری کافی و مقاومت در مقابل تغییرات، بالا بودن هزینه‌های کلی، مشکلات حمل و نقل، نقص کارشناسی، کمبود تامین کنندگان و تجربه ناکافی و سابقه امر در صنعت ساخت. سندرا و لندولفوب (2007) در تحقیق خود به بررسی تأثیر تکنولوژیهای جدید در صنعت ساختمان به تبیین اهمیت ساختار و اجزای سیستمها و بهرهگیری از تکنولوژیهای جدید صنعتی ساختمانسازی و ارزیابی مکان و هزینه، روشها و مزایای سازگاری بهبود کیفیت و به روزآوری صنعت ساخت، بهبود مصرف انرژی، انطباق دائم با نیازهای درحال تغییر و فرصتهای جدید، بهبود پایداری و اثربخشی هزینه فرآیندها پرداختهاند. ژانگ و همکاران (2014) در بررسي چالش‌هاي صنعتی‌سازی در ساختمان‌های مسکونی، با مطالعه موردی در کشور چین و ارزیابی محدودیت استفاده از صنعتي‌سازی در ساختمان‌های مسکونی، نتیجه گرفتند که صنعتی‌سازی به دلیل توانایی خود برای بهبود کیفیت و بهرهوری و ایمنی و پایداری، نقش مهمی در صنعت احداث ساختمان‌های مسکونی در کشور چین دارد. كيو و رازکناری (2021) به بررسی سیستماتیک فناوری‌های نو، در ساخت و سازهای صنعتی مي پردازند. هدف اصلی این بررسی، شناسایی شکاف‌های تحقیقاتی در استفاده از سازه‌های صنعتی است؛ همچنین مزايا و معايب انواع سيستم‌هاي صنعتي مورد بررسي قرارگرفته است. حاتم و همكاران (2021) به بررسی موانع و راهکارهای پذیرش سيستم‌هاي صنعتي در كشور عراق پرداختند. در اين تحقيق با جمع آوری پرسشنامه از کارشناسان، متخصصان و مهندسان درگیر در صنعت ساختمان عراق، موانع صنعتي سازي بررسی شده است. فقدان حمایت دولتی، هزينه، نداشتن دانش و تخصص از مهمترين موانع توليد سيستم‌هاي صنعتي است. ساد و همكاران (2022) به بررسي كليد موفقيت در پروژه‌هاي صنعتي‌سازي ساختمان پرداختند. در اين مقاله عوامل موفقيت پروژه در پنج گروه تعامل و درك ذينفعان، در دسترس بودن منابع، مديريت توليد، مسائل سهامداران و چشم اندازه آينده دسته بندي شده است و با استفاده از شاخص موفقيت نسبي، عوامل موفقيت در پروژه‌هاي صنعتي‌سازي ساختمان رتبه بندي شده است. در اين پژوهش، ابتدا معیارهایی جهت مقايسه و ارزيابي سيستم‌هاي صنعتي مناسب مدارس شناسايي گرديد. همچنين بر اساس مقررات ملي ساختمان مبحث يازدهم سيستم قاب سبك فولادي، ساختمان‌هاي بتني پيش‌ساخته، سيستم ديوار سازه اي بتن مسلح با قالب عايق ماندگار و سيستم پانل پيش‌ساخته سبك سه بعدي براي ارزيابي مورد استفاده قرار گرفت. در پایان، با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبي که یکی از روشهای کارآمد تصمیمگیری چند معیاره است، ارزیابی سیستمهای صنعتی انجام شده است.
2. سیستمهای صنعتی
درصنعتی‌سازی، تولید قطعات ساختمانی براساس استاندارد ساخته‌شده و در نهایت به صورت مکانیزه و صنعتی نیز نصب و اجرا میشود. در تولید صنعتی از آنجایی که استانداردهای لازم و مشخص تعیین شده است، امکان تولید پیمانه‌ای در این شیوه وجود دارد و از اتلاف منابع تا حد زیادی کاسته و بر سرعت تولید می‌افزاید؛ بنابراین یکی از پیش نیازهای اولیه تولید صنعتی تبیین و تعریف استانداردهای ساختمانی، با توجه به ویژگی‌های اقلیمی، فرهنگی و نیاز انسانی است. مطابق با مقررات ملی ساختمان مبحث يازدهم سيستم‌هاي صنعتي عبارتند از: سيستم قاب سبك فولادي، ساختمان‌هاي بتني‌پيش ساخته، سيستم ديوار سازه‌اي بتن مسلح با قالب عايق ماندگار، سيستم پانل پيش‌ساخته سبك سه بعدي و سيستم قالب تونلي. اما از آنجا كه اين تحقيق به صنعتي‌سازي مدارس یک تا سه كلاسه مي‌پردازد، سيستم قالب تونلي مناسب نيست. در ادامه مختصری از معرفی چهار سيستم صنعتي كه در این تحقیق گزینه‌های مورد ارزیابی می باشد، ارائه شده است (شکل1).
شکل(1): گزینه‌های مختلف سیستمهای صنعتی مورد ارزیابی
4. قاب سبک فولادی
سیستم قاب سبک فولادی یک سیستم ساختمانی است، که برای اجرای ساختمان‌های عمدتاً کوتاه مرتبه و میان مرتبه استفاده میشود. این سیستم که شباهت زیادی به روشهای ساخت ساختمان‌های چوبی دارد، بر اساس کاربرد اجزایی به نام وادار و رانر شکل گرفته است و از ترکیب نیمرخ‌‌های فولادی گالوانیزه سرد نورد شده، ساختار اصلی ساختمان برپا میشود. مقاطع مورد استفاده در این سیستم U، C و Z است. هر دیوار از تعدادی اجزای عمومی C شکل )وادار( به فواصل 40 تا 60 سانتی‌متر، که در بالا و پایین به اجزای افقی ناودانی U یا C شکل(رانر) متصل شده‌اند، تشکیل میشود (مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، 1390)
2.2. سازه هاي بتني پيش ساخته
سيستم سازه‌هاي بتني پيش‌سـاخته مـدولار سـه‌بعـدي يـا سيسـتم خانه‌سازي مدولار جعبه اي، يك سيستم ساختماني كامل است كـه از مدول‌هاي جعبـه‌اي شـامل ديـوار و سـقف تشـكيل شـده اسـت. ايـن مدول‌ها به دو صورت دركارخانه توليد و به كارگاه منتقل مي‌شوند و پس از سرهم‌بندي مدول‌ها يك ساختمان كامل را تشـكيل مـي‌دهـد. مدول‌هاي اصلي اين سيستم عبارتند از مدول ميـاني، شـامل دو ديـوار پيراموني و سقف و مدول انتهائي، شامل سه ديوار پيرامـوني و سـقف. به دليل اينكه مصالح مورد استفاده در ايـن سيسـتم سـاختماني، بـتن و فولاد معمولي مي‌باشد، لذا عملكرد اين سيسـتم در خصـوص انـرژي، حريق و آكوستيك مشابه عملكرد سازه هاي بتن مسلح مرسوم بـوده و كليه تمهيداتي كه در مورد آنها به كارگرفته مي‌شود، مي‌بايسـت در مورد اين سيستم نيز رعايت شود. سيستم سازه‌هاي بتن مسلح پيش‌ساخته مدولار سه‌بعدي در زمينه‌هاي سازه و زلزله، انرژي، حريق و آكوستيك در مركز تحقيقات مسكن مورد بررسي و تائيد قرار گرفته است و اجراي آن در حيطه الزامات تعيين شده مجاز مي‌باشد (مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، 1387).
3.2. سيستم ديوار سازه اي بتن مسلح با قالب عايق ماندگار
این سیستم یک سیستم ساختمانی مرکب از بتن مسلح و پانلهای پلی‌استایرن است که در آن بتن‌مسلح به عنوان جزء باربر و پانلهای پلی‌استایرن به عنوان قالب بتن و عایق حرارتی و صوتی عمل میکنند. سیستم قالبهای عایق ماندگار اساسا شامل قالبهای دائمی است؛ که برای بتنریزی و ساخت دیوارهای بتن مسلح استفاده شده و پس از بتنریزی، جزئی از دیوار محسوب میشوند و نقش عایق حرارتی را ایفا میکنند. در این سیستم، قطعات پلی‌استایرن به‌عنوان قالب ماندگار بتن سازهای اعم از دیوار باربر و غیرباربر، زیر سطح زمین یا روی سطح زمین به کار میروند. این قطعات پس از بتنریزی و عملآوری بتن، در محل باقی مانده و میبایست با مواد نازكکاری داخلی و خارجی محافظت شوند که پانلهای آن عایق حرارتی و برودتی و صوتی مناسبی بوده و موجب محافظت بتن در مقابل عوامل جوی و افزایش دوام و عمر بتن میشود. همچنین افزایش سرعت اجرا و کاهش هزینهها با لحاظ نمودن مصرف انرژی بهینه در مدت طول عمر ساختمان، از دیگر مزایای این سیستم است (مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، 1396)
4.2. سيستم پانل پيش‌ساخته سبك سه‌بعدي
یكی از پیشرفت‌ها در صنعت ساختمان استفاده از دیوارهای پانل ساندویچی است که خواص عایق حرارتی و صوتی را نیز دارند. اگر چه استفاده از این دیوارها ابتدا جهت تعبیه‌ی فضاهای معماری بوده، اما با توجه به جنس مصالح، پتانسیل جذب انرژی و سختی که در مقابل تغییر شكل دارند، به نظر می‌رسد بتواند به عنوان قطعات باربر نیز مورد استفاده قرار گیرند. وجود این دیوارها بین قاب‌های ساختمانی عملكرد ترکیبی شبیه میان قابها با سایر مصالح بنایی را به وجود می‌آورد. این‌گونه دیوارها دارای مش فولادی و لایه‌ای از عایق پلی استایرن یا پلی اورتان بوده و نیازمند پوشش بتنی رویه می باشند (مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، 1390)
3. روش ارزیابی
در علم تصميم‌گيري كه در آن انتخاب يك راهكار از بين راهكارهاي موجود و يا اولويت‌بندي راهكارها مطرح است، چند سالي است كه روش‌هاي تصميم‌گيري با شاخص‌هاي چندگانه «MADM»3 جاي خود را باز كرده‌اند. از اين ميان روش تحليل سلسله مراتبي بيش از ساير روشها در علم مديريت مورد استفاده قرار گرفته است. فرآيند تحليل سلسله مراتبي يكي از معروف‌ترين فنون تصميم‌گيري چند منظوره است كه اولين بار توسط توماس ال. ساعتي4 ابداع گرديد. فرآیند تحلیل سلسله مراتبی، یکی از جامع‌ترین روشهای طراحی شده برای تصمیمگیری با شاخص‌های چندگانه است که به منظور تصمیمگیری و انتخاب یک گزینه از میان گزینه‌های متعدد تصمیم، با توجه به شاخص‌هایی که توسط تصمیم‌گیرنده تعیین می‌گردد، به کار گرفته میشود. فرآیند سلسله مراتبي ترکیب معیارهای کیفی و کمی را به طور همزمان امکان پذیر می سازد. این فرآیند از مقایسه‌های دو به دوئی متغیرها و معیارهای تصمیمگیری استفاده می‌نماید. مقایسات زوجی به تصمیم‌گیرنده این امکان را میدهد که فارغ از هرگونه نفوذ و مزاحمت خارجی تنها بر روی مقایسه دو معیار یا گزینه تمرکز کند. اساس اين روش تصميم‌گيري بر مقايسات زوجي نهفته است. تصمیمگیری با فرآهم آوردن درخت سلسله مراتبي تصميم آغاز مي‌شود. درخت سلسله مراتب تصميم، عوامل مورد مقايسه و گزينه‌هاي رقيب مورد ارزيابي در تصميم را نشان مي‌دهد. سپس يك سري مقايسات زوجي انجام مي‌گيرد. اين مقايسات وزن هر يك از فاكتورها را در راستاي گزينه‌هاي رقيب مورد ارزيابي در تصميم را نشان مي‌دهد. در نهايت منطق فرآيند تحليل سلسله مراتبي به گونه‌اي ماتريس‌هاي حاصل از مقايسات زوجي را با يكديگر تلفيق مي‌سازد كه تصميم بهينه حاصل آيد (دهقانی و همکاران، 2021)
1.2. فرآیند تحلیل سلسله مراتبی
بکارگیری این روش مستلزم سه مرحله عمده زیر می باشد:
1.1.3. مدلسازی
در این مرحله، مسئله و هدف تصمیمگیری به صورت سلسله مراتبی از عناصر تصمیم که با هم در ارتباط می باشند، استخراج میشود. عناصر تصمیم شامل «شاخص‌های تصمیمگیری» و «گزینه‌های تصمیم » می‌باشد. فرآیند تحلیل سلسله مراتبی نیازمند شکستن یک مسئله با چندین شاخص به سلسله مراتبی از سطوح است. سطح بالا بیانگر هدف اصلی فرآیند تصمیمگیری است. سطح دوم، نشان دهنده شاخص‌های عمده و اساسی که ممکن است به شاخص‌های فرعی و جزئی‌تر در سطح بعدی شکسته شود، می‌باشد. سطح آخر گزینه‌های تصمیم را ارائه می‌کند. در شکل 2 سلسله مراتب یک مسئله تصمیم نشان داده شده است (ساعتی، 1986)
شکل (2): ساختار کلی درخت سلسله مراتبی (ساعتی، 1986)
2.1.3. قضاوت ترجيحي (مقايسات زوجي)
انجام مقايساتي بين گزينه‌هاي مختلف تصميم، بر اساس هر شاخص و قضاوت در مورد اهميت شاخص تصميم با انجام مقايسات زوجي، بعد از طراحي سلسله مراتب مساله، تصميم گيرنده مي‌بايست مجموعه ماتريس‌هايي كه به طور عددي اهميت يا ارجحيت نسبي شاخص‌ها را نسبت به يكديگر و هر گزينه تصميم را با توجه به شاخص‌ها نسبت به ساير گزينه‌ها اندازه‌گيري مي‌نمايد، ايجاد كند. اين كار با انجام مقايسات دو به دو بين عناصر تصميم (مقايسه زوجي) و از طريق تخصيص امتيازات عددي كه نشان دهنده ارجحيت يا اهميت بين دو عنصر تصميم است، صورت مي‌گيرد.
براي انجام اين كار معمولا از مقايسه گزينه‌ها با شاخص‌هاي i ام نسبت به گزينه‌ها يا شاخص‌هاي j ام استفاده مي‌شود كه در جدول 1 نحوه ارزش گذاري شاخص‌ها نسبت به هم نشان داده شده است.
جدول (1): مقیاس نه کمیتی ساعتی برای مقایسه دودویی گزینه‌ها (ساعتی، 1986)
امتیاز | ترجیحات |
1 | ترجیح یکسان |
3 | کمی ارجح |
5 | ترجیح بیشتر |
7 | ترجیح خیلی بیشتر |
9 | کاملاً ارجح |
2 و 4 و 6 و 8 | ترجیحات بینابین |
3.1.3. محاسبات وزن های نسبی و مطلق
مرحله بعدی در فرآیند تحلیل سلسله مراتبی انجام محاسبات لازم برای تعیین اولویت هریک از عناصر تصمیم با استفاده از اطلاعات ماتریس‌های مقایسات زوجی است. محاسبه وزن در فرآیند تحلیل سلسله مراتبی در دو قسمت جداگانه مورد بحث قرار می گیرد: وزن نسبی و وزن نهایی. وزن نسبی از ماتریس مقایسه های زوجی به دست می آید در حالی که وزن مطلق هر گزینه از تلفیق اوزان نسبی محاسبه می گردد. به عبارت دیگر، وزن هر گزینه در یک فرآیند سلسله مراتبی از مجموع حاصل‌ضرب اهمیت معیارها در وزن گزینه‌ها بدست می آید.
4. ارزیابی سیستمهای صنعتی
در فرآیند تحقیق، پس از تعیین روش بایستی داده هاي مورد نياز را با استفاده از ابزارهاي مناسب جمع آوري نمود، سپس با بهره‌گیري از تکنیک‌های مناسب تجزیه و تحلیل نمود؛ تا از اين راه بتوان پاسخي مناسب يافت. در این بخش پس از تدوین ساختار سلسله مراتبی، مقادیر مربوط به ماتریس‌های مقایسه‌های زوجی، ارزش‌های نسبی و تحلیل حساسیت ارائه شده اند.
1.3. معرفی معیارها و ساختار سلسله مراتبی
براي جمع آوري داده‌هاي تحقيق، از ميان افراد و بخش‌های درگیر پروژه‌های عمرانی در اداره کل نوسازي، توسعه و تجهيز مدارس استان کرمان، اعم از مديران و كارشناسان با استفاده از روش نمونه گيري قضاوتي (هدف‌دار) اشخاصي که دانش و شناخت کافی از پروژه‌های عمرانی، روشهای متعدد اجرای پروژه‌ها و جنبه های مختلف موجود اعم از جنبه‌های فنی، مالی و حقوقی را دارا بوده، انتخاب شدند. به همین منظور نسخه کاغذی پرسشنامه در اختیار یازده نفر از خبرگان قرار گرفت. در نهایت با استفاده از روش میانگین هندسی، برآیند نظرات مربوط به هر پرسشنامه محاسبه شد. آمار توصيفي و جمعيت شناختي پاسخ دهندگان به پرسشنامه تحقيق شامل سابقه اجرايي و سطح تحصيلات آنها در شکل3 ارائه شده است. همچنین عناوین مربوط به پرسشنامه های مذکور در جدول 2 ارائه شده است.
شکل(3): نسبت سابقه اجرايي و سطح تحصیلات پاسخ دهندگان به پرسشنامه تحقيق
جدول (2): عناوین مربوط به پرسشنامه‌ها
شماره | موضوع | تعداد پرسشنامه |
بخش الف | مقایسات معيارهاي اصلي با یکدیگر | 1 |
بخش ب | مقایسه پنج زیر معیار هزینه با یکدیگر و مقایسه هر زیر معیار با گزینه‌ها | 6 |
بخش ج | مقایسه پنج زیر معیار زمان با یکدیگر و مقایسه هر زیر معیار با گزینه‌ها | 6 |
بخش د | مقایسه پنج زیر معیار قابلیت اجرایی با یکدیگر و مقایسه هر زیر معیار با گزینه‌ها | 6 |
بخش ه | مقایسه پنج زیر معیار کیفیت و قابلیت فنی با یکدیگر و مقایسه هر زیر معیار با گزینه‌ها | 6 |
چنانکه بیان شد، انتخاب سیستم صنعتي مناسب به علت عدم قطعیتهای موجود در تصمیمگیری و در نظر نگرفتن معیارهای مناسب برای مدیران بسیار پیچیده است. روشهای تصمیمگیری چند معیاره، به دلایل مختلف از جمله: شناسایی معیارها و زیرمعیارهای انتخاب، استفاده بهینه از خبرگان و امکان ارزیابی میزان اثر گذاری معیارها در انتخاب سیستم صنعتي نقش مهمي دارد. در تحقیق حاضر ضمن بررسی و انجام مطالعات کتابخانه ای و نظرات خبرگان، چهار معيار اصلي (هزينه، زمان، قابليت اجرايي، كيفيت و قابليت فني) و بيست زير معيار جهت مقايسه سيستم‌هاي صنعتي در نظر گرفته شده است.
استفاده از فرآيند تحليل سلسله مراتبي جهت ارزيابي و انتخاب مناسب‌ترين روش سيستم صنعتي، مستلزم طراحي و ترسيم ساختار سلسله مراتبي هدف و معيارهاي ارزيابي در قالب درخت سلسله مراتبي تصميم مي‌باشد. ساختارسلسه مراتبي اين تحقيق در شكل 4 ارائه شده است. در اين شكل سه سطح كلي شامل هدف (تعيين مناسب‌ترين سيستم صنعتي)، معيارها و زيرمعيارها (چهار معيار و بیست زيرمعيار) و گزينه‌ها (سيستم قاب سبك فولادي، ساختمان‌هاي بتني پيش‌ساخته، سيستم ديوار سازه اي بتن مسلح با قالب عايق ماندگار و سيستم پانل پيش‌ساخته سبك سه بعدي) مشخص شده است.
2.4. تجزیه و تحليل مقایسه های زوجی
در این بخش به تجزیه و تحلیل داده های حاصل از مقایسات زوجی انجام شده در پرسشنامه‌ها پرداخته میشود. برای تحلیل داده‌ها و استخراج نتایج حاصل از مقايسات زوجي معيارها و گزينه‌ها از نرم افزار اکسپرت چویس نسخه 11 استفاده شده است. با تنظیم ماتریس مقایسات، هر کدام از معيارهاي اصلی و زيرمعيارها و همچنین هر کدام از گزينه‌ها، به صورت دو به دو (زوجی) در معرض قضاوت خبرگان این موضوع قرار گرفته است. همچنين در نرم افزار سيستم قاب سبك فولادي به اختصارLSF، ساختمان‌هاي بتني پيش‌ساخته به اختصارSCP، سيستم ديوار سازه‌اي بتن مسلح با قالب عايق ماندگار به اختصارICF و سيستم پانل پيش‌ساخته سبك سه بعدي به اختصار 3D Panel به عنوان گزینه معرفي شده است؛ كه در نمودارهاي خروجي نرم‌افزار استفاده شده است.
شکل (4): ساختارسلسله مراتبی این پژوهش
1.2.4. محاسبه وزن وانتخاب ارجح‌ترين معيار اصلي
تعيين وزن معيارهای تصميم گيری نسبت به یکدیگر از طریق مجموعه‌ای از محاسبات عددی می‌باشد که انجام محاسبات لازم برای تعيين اولویت هر یك از عناصر تصميم، با استفاده از اطلاعات ماتریس‌های مقایسات زوجی صورت می‌گيرد. لذا ابتدا مجموع اعداد هر ستون از ماتریس مقایسات زوجی را محاسبه نموده، سپس هر عنصر ستون بر مجموع اعداد آن ستون تقسيم میشود. ماتریس جدیدی که بدین صورت بدست می‌آید، ماتریس مقایسات نرمال شده ناميده میشود. در ادامه ميانگين اعداد هر سطر از ماتریس مقایسات نرمال شده محاسبه می‌گردد. این ميانگين، وزن نسبی معيارهای تصميم با سطرهای ماتریس را ارائه می‌کند. این محاسیات توسط نرم افزار اکسپرت چویس انجام شده است. نتايج بدست آمده از تجزيه و تحليل يافته‌هاي حاصل از نخستين جدول مقايسه زوجي در پرسشنامه مربوط به معيارهاي اصلي، حاكي از آن است كه از ديدگاه مديران و كارشناسان سازمان نوسازي، توسعه و تجهيز مدارس استان کرمان، معيار قابليت اجرايي با وزن نسبي 427/0مهمترين معيار اصلي مي باشد. شكل 5 ارزش وزني هر معيار و نرخ ناسازگاري را در نرم‌افزار نشان مي‌دهد.
شكل (5): ارزش وزني معيارهاي اصلي
پس از آن كيفيت و قابليت فني، هزينه و زمان به ترتيب با وزن نسبی 401/0، 106/0 و 067/0 در اولويت‌هاي بعدي قرار گرفتند. نرخ ناسازگاري مقايسات صورت گرفته كه با نرم‌افزار محاسبه شده، 03/0 مي‌باشد. با توجه به اينكه اين مقدار از 1/0 كمتر مي‌باشد، سازگاري نتايج بدست آمده در اين بخش، در سطح قابل قبولي است. همچنين اولويت معيارهاي اصلي به لحاظ اهميت در جدول 3 آمده است.
جدول (3): اولويت بندي معيارهاي اصلي
رديف | نام معيار | ارزش وزني |
1 | معيار قابليت اجرايي | 427/0 |
2 | معيار كيفيت و قابليت فني | 401/0 |
3 | معيار هزينه | 106/0 |
4 | معيار زمان | 067/0 |
2.2.4. محاسبه وزن وانتخاب ارجح‌ترين زیرمعيار هزينه
با توجه به امتياز دهي به مقايسه بين پنج زير معيار هزینه، که عددي از 1 تا 9 اختيار مي‌کند، ماتريس مقايسات زوجي به شرح جدول 4 بدست آمده است. اعداد جدول نشان دهنده اولويت زير معيار سطر نسبت به زير معيار ستون مربوطه است. شکل 6 ارزش وزني هر زیرمعيار و نرخ ناسازگاري را در نرم افزار نشان مي‌دهد. زير معيار عمرمفيد و دوام با وزن نسبي 450/0مهمترين زير معيار هزينه مي باشد.
جدول (4): ماتريس مقايسات زوجي زير معيارهاي هزينه
عمر مفيد و دوام | تعمير و نگهداري | نيروي انساني متخصص | هزينه حمل | هزينه هر مترمربع | زير معيار |
44/0 | 15/1 | 57/1 | 1/4 |
| هزينه هر مترمربع |
14/0 | 27/0 | 2/0 |
|
| هزينه حمل |
26/0 | 97/1 |
|
|
| نيروي انساني متخصص |
3/0 |
|
|
|
| تعمير و نگهداري |
|
|
|
|
| عمر مفيد و دوام |
شكل(6): ارزش وزني زيرمعيار‌هاي هزينه
پس از آن هزينه هرمترمربع، نيروي انساني متخصص، تعمير و نگهداري و هزينه حمل به ترتيب با وزن نسبی 195/0، 176/0، 134/0 و 044/0 در اولويت‌هاي بعدي قرار گرفتند. نرخ سازگاري مقايسات صورت گرفته كه با نرم‌افزار محاسبه شده، 03/0 مي‌باشد. با توجه به اينكه اين مقدار از 1/0 كمتر مي‌باشد، سازگاري نتايج بدست آمده در اين بخش، در سطح قابل قبولي است.
3.2.4. محاسبه وزن وانتخاب ارجح‌ترين زیرمعيار زمان
با توجه به امتيازدهي به مقايسه بين پنج زير معيار زمان، که عددي از 1 تا 9 اختيار مي کند، ماتريس مقايسات زوجي به شرح جدول 5 بدست آمده است. اعداد جدول نشان دهنده اولويت زير معيار سطر نسبت به زير معيار ستون مربوطه است. شکل7 ارزش وزني هر معيار و نرخ ناسازگاري را در نرم افزار نشان مي‌دهد. زير معيار زمان بهينه اجرا با وزن نسبي 365/0مهمترين زير معيار زمان مي باشد. پس از آن به ترتيب سرعت ساخت مصالح اوليه در كارخانه، سهولت تامين مصالح در كشور، سرعت حمل و نقل مصالح و محدوديت فصلي با وزن نسبي 197/0، 172/0، 143/0 و 123/0 در اولويت‌هاي بعدي قرار گرفتند. نرخ ناسازگاري مقايسات صورت گرفته كه با نرم‌افزار محاسبه شده، 02/0 مي‌باشد. با توجه به اينكه اين مقدار از 1/0 كمتر مي‌باشد، سازگاري نتايج بدست آمده در اين بخش، در سطح قابل قبولي است.
جدول (5): ماتريس مقايسات زوجي زير معيارهاي زمان
سهولت تامين مصالح در كشور | سرعت ساخت مصالح اوليه در كارخانه | سرعت حمل و نقل مصالح | محدوديت فصلي | زمان بهينه اجرا | زير معيار |
74/1 | 27/2 | 42/2 | 16/3 |
| زمان بهينه اجرا |
58/0 | 63/0 | 13/1 |
|
| محدوديت فصلي |
93/0 | 83/0 |
|
|
| سرعت حمل و نقل مصالح |
62/1 |
|
|
|
| سرعت ساخت مصالح اوليه در كارخانه |
|
|
|
|
| سهولت تامين مصالح در كشور |
شكل(7): ارزش وزني زيرمعيار‌هاي زمان
4.2.4. محاسبه وزن وانتخاب ارجح‌ترين زیرمعيار قابليت اجرايي
با توجه به امتيازدهي به مقايسه بين پنج زير معيار قابلیت اجرایی، که عددي از 1 تا 9 اختيار مي کند، ماتريس مقايسات زوجي به شرح جدول6 بدست آمده است. اعداد جدول نشان دهنده اولويت زير معيار سطر نسبت به زير معيار ستون مربوطه است. شکل 8 ارزش وزني هر معيار و نرخ ناسازگاري را در نرم‌افزار نشان مي‌دهد. زير معيار پيمانكار مجرب با وزن نسبي 314/0مهمترين زير معيار قابليت اجرايي مي‌باشد. پس از آن به ترتيب اتصال و مونتاژ قطعات و قابليت ايجاد تغييرات بعدي، اجراي تاسيسات مكانيكي و برقي، سبك بودن قطعات و سهولت نصب انواع نما با وزن نسبي 223/0، 201/0، 141/0 و 122/0 در اولويت‌هاي بعدي قرار گرفتند. نرخ ناسازگاري مقايسات صورت گرفته كه با نرم‌افزار محاسبه شده، 03/0 مي‌باشد. با توجه به اينكه اين مقدار از 1/0 كمتر مي‌باشد، سازگاري نتايج بدست آمده در اين بخش، در سطح قابل قبولي است.
جدول (6): ماتريس مقايسات زوجي زير معيارهاي قابليت اجرايي
اجراي تاسيسات مكانيكي و برقي | اتصال و مونتاژ قطعات و قابليت ايجاد تغييرات بعدي | سهولت نصب انواع نما | سبك بودن قطعات | پيمانكار مجرب | زير معيار |
33/2 | 34/1 | 61/1 | 34/2 |
| پيمانكار مجرب |
50/0 | 69/0 | 55/1 |
|
| سبك بودن قطعات |
64/0 | 41/0 |
|
|
| سهولت نصب انواع نما |
1 |
|
|
|
| اتصال و مونتاژ قطعات و قابليت ايجاد تغييرات بعدي |
|
|
|
|
| اجراي تاسيسات مكانيكي و برقي |
شكل (8): ارزش وزني زيرمعيار‌هاي قابليت اجرايي
5.2.4. محاسبه وزن وانتخاب ارجح ترين زیرمعيار كيفيت و قابليت فني
با توجه به امتياز دهي به مقايسه بين پنج زير معيار كيفيت و قابليت فني، که عددي از 1 تا 9 اختيار مي کند، ماتريس مقايسات زوجي به شرح جدول7 بدست آمده است. اعداد جدول نشان دهنده اولويت زير معيار سطر نسبت به زير معيار ستون مربوطه است. شکل 9 ارزش وزني هر معيار و نرخ ناسازگاري را در نرم‌افزار نشان مي‌دهد. زير معيار مصرف انرژي با وزن نسبي 356/0مهمترين زير معياركيفيت و قابليت فني مي‌باشد. پس از آن به ترتيب رفتار در مقابل حريق، تنوع در طرح معماري، رفتار در مقابل رطوبت و بهداشت و ايمني كارگران با وزن نسبي 24/0، 165/0، 131/0 و 108/0 در اولويت‌هاي بعدي قرار گرفتند. نرخ ناسازگاري مقايسات صورت گرفته كه با نرم‌افزار محاسبه شده، 02/0 مي‌باشد. با توجه به اينكه اين مقدار از 1/0 كمتر مي باشد، سازگاري نتايج بدست آمده در اين بخش، در سطح قابل قبولي است.
جدول (7): ماتريس مقايسات زوجي زير معيارهاي كيفيت و قابليت فني
بهداشت و ايمني كارگران | مصرف انرژي | رفتار در مقابل رطوبت | رفتار در مقابل حريق | تنوع در طرح معماري | زير معيار |
42/1 | 54/0 | 91/0 | 87/0 |
| تنوع در طرح معماري |
01/2 | 7/0 | 48/2 |
|
| رفتار در مقابل حريق |
37/1 | 3/0 |
|
|
| رفتار در مقابل رطوبت |
26/3 |
|
|
|
| مصرف انرژي |
|
|
|
|
| بهداشت و ايمني كارگران |
شكل (9): ارزش وزني زيرمعيار‌هاي کیفیت و قابلیت فنی
3.4. محاسبه وزن مطلق و رتبه‌بندی سیستمهای صنعتی
در مجموع و با در نظر گرفتن تمامي معيارهاي اصلي و زير معيارها، رتبه بندی سیستمهای صنعتی در شكل 10نشان داده شده است:
شكل (10): اولويت بندي سيستم‌هاي صنعتي در مدارس استان کرمان
نتايج بدست آمده از تجزيه و تحليل يافته ها، حاكي از آن است كه از ديدگاه مديران و كارشناسان سازمان نوسازي، توسعه و تجهيز مدارس استان کرمان، سيستم قاب سبك فولادي با وزن 303/0مناسب‌ترين سيستم صنعتي مي باشد. پس از آن به ترتيب سازه‌هاي بتني پيش‌ساخته با وزن 266/0، سيستم پانل پيش ساخته سبك سه‌بعدي با وزن 22/0 و سيستم ديوار سازه اي بتن مسلح با قالب عايق ماندگار با وزن 21/0 در اولويت‌هاي بعدي قرار گرفتند. ضمنا همان‌گونه که در شكل 10 درج شده است، نرخ ناسازگاري کلي برابر 02/0 مي‌باشد که کمتر از 1/0 بوده و لذا نتايج قابل اتکا مي باشد. هر چند تا به امروز تحقیق کاملاً مشابهی با تحقیق حاضر انجام نگرفته است؛ اما به جهت انجام مقایسه نتایج می‌توان به تحقیق رضاییان و حسینی (1394) اشاره نمود. در تحقیق رضاییان و حسینی سازه‌هاي بتني پيش‌ساخته و سيستم قاب سبك فولادي به ترتیب بالاترین وزن را به خود اختصاص دادند. از مقایسه ی این دو تحقیق به چشم می‌آید که سيستم قاب سبك فولادي و سازه‌هاي بتني پيش‌ساخته مناسب‌ترین سیستمهای صنعتی است.
4.4. تحلیل حساسیت
يکي از عواملي که بيشترين تاثير را در رتبه بندي نهايي گزينه‌ها در روش هاي تصميم گيري چند معياره دارد، امتیاز دهي است. با توجه به عدم قطعيت در مراحل امتيازدهي تحليل حساسيت بر روي گزينه‌ها انجام مي‌شود. تحلیل حساسیت یکی از مباحث مهم برنامهریزی ریاضی است که همواره از بدو پیدایش و ابداع برنامهریزی ریاضی تاکنون مورد توجه متخصصین تحقیق درعملیات واقع شده است. تحلیل حساسیت رویه ای است که به طور کلی بعد از به دست آوردن جواب بهینه به اجرا در می آید و منظور از آن بررسی تغییرات محتمل پارامترها بر روی جواب بهینه می‌باشد .بنابراین هدف از تحلیل حساسیت، شناخت پارامترهای کاملاٌ حساس می‌باشد تا تخمین و برآورد آنها با دقت بیشتری ا نجام شود. در این تحليل با تغيير وزن يکي از معيارها، نرم افزار بطور خودکار وزن ساير معيارها را متناسب با آن تغيير مي‌دهد و مي‌توان اثر تغييرات را در رتبه‌بندي نهايي گزينه‌ها مشاهده نمود. شكل 11 تحليل حساسيت را نشان مي‌دهد. در اين شكل تاثير معيارهاي اصلي بر روي سيستم‌هاي صنعتي مورد استفاده در اين تحقيق، نمايش داده شده است. در شكل 11، وزن معيار هزينه، معيار زمان، معيار قابليت اجرايي و معيار كيفيت و قابليت فني به ترتیب 106/0، 067/0، 427/0و 401/0 مشخص مي‌باشد؛ و با توجه به اين اوزان سيستم قاب سبك فولادي مناسب‌ترين گزينه شده است. همچنین این شکل نشان میدهد براساس معیار هزینه مناسب‌ترین سیستم سازه بتني پيش‌ساخته، براساس معیار زمان مناسب‌ترین سيستم قاب سبك فولادي، براساس معیار قابليت اجرايي مناسب‌ترین سيستم قاب سبك فولادي و براساس معیار كيفيت و قابليت فني مناسب‌ترین سيستم ديوار سازه اي بتن مسلح با قالب عايق ماندگار می‌باشد، اما با در نظرگرفتن هر چهار معیار اصلی سيستم قاب سبك فولادي مناسب‌ترين گزينه شده است.
شكل (11): تحليل حساسيت معيارها نسبت به گزينه ها
به عبارت دیگر تحلبل حساسیت نشان میدهد چگونه گزینه‌ها با توجه به تغيير وزن معيارها تغيير میکنند. یکی از معیارها هزینه است در صورتي‌كه وزن معيار هزينه را از 106/0 به 279/0 تغيير دهيم، باعث تغییر در رتبه‌بندی خواهد شد و سازه بتني پيش‌ساخته مناسب‌ترين گزينه خواهد شد (شكل 12).
شكل (12): تحليل حساسيت معيارها نسبت به گزينه‌ها با تغيير مقدار معيار هزينه
با تغيير مقدار معيار زمان و قابليت اجرايي تغييري در اولويت‌بندي سيستم‌هاي صنعتي بوجود نمي‌آيد. اما همانطور که در شکل 13 نشان داده شده است در صورتي‌كه وزن معيار كيفيت و قابليت فني از 401/0به 706/0 تغيير كند، سازه بتني پيش‌ساخته مناسب‌ترين گزينه خواهد شد.
شكل (13): تحليل حساسيت معيارها نسبت به گزينه‌ها با تغيير مقدار معيار كيفيت و قابليت فني
5. نتيجه گيري
نتايج حاصل از مطالعات صورت گرفته در اين پژوهش، به شرح زیرجمع بندي وخلاصه شده است:
· در اين تحقيق از چهار معيار اصلي استفاده شده است. نتايج بدست آمده از تجزيه و تحليل داده‌ها نشان مي‌دهد كه معيار قابليت اجرايي را با وزن نسبي 427/0مهمترين معيار اصلي است. پس از آن به ترتيب كيفيت و قابليت فني، هزينه و زمان با وزن نسبي 401/0، 106/0 و 067/0 در اولويت‌هاي بعدي قرار گرفتند.
· براي متغير اصلي هزينه پنج زير معيار در نظر گرفته شده است. زير معيار عمرمفيد و دوام با وزن نسبي 450/0مهمترين زير معيار هزينه است.
· براي متغير اصلي زمان پنج زير معيار در نظر گرفته شده است. زير معيار زمان بهينه اجرا با وزن نسبي 365/0مهمترين زير معيار زمان است.
· براي متغير اصلي قابليت اجرايي پنج زير معيار در نظر گرفته شده است. زير معيار پيمانكار مجرب با وزن نسبي 314/0مهمترين زير معيار قابليت اجرايي است.
· براي متغير اصلي كيفيت و قابليت فني پنج زير معيار در نظر گرفته شده است. زير معيار مصرف انرژي با وزن نسبي 356/0مهمترين زير معياركيفيت و قابليت فني است.
· در مجموع و با در نظر گرفتن تمامي معيارهاي اصلي و زير معيارها، نتيجه نهايي اين تحقيق نشان مي‌دهد كه سيستم قاب سبك فولادي با وزن 303/0مناسب‌ترين سيستم صنعتي مي‌باشد. پس از آن به ترتيب سازه‌هاي بتني پيش‌ساخته، سيستم پانل پيش‌ساخته سبك سه‌بعدي و سيستم ديوار سازه‌اي بتن مسلح با قالب عايق ماندگار با وزن 266/0، 22/0 و 21/0 در اولويت‌هاي بعدي قرار گرفتند.
· تحليل حساسيت نشان مي‌دهد، در صورتي‌كه وزن معيار اصلي هزينه را از 106/0 به 279/0 تغيير دهيم، سازه بتني پيش‌ساخته مناسب‌ترين گزينه مي‌باشد، در صورتي‌كه وزن معيار اصلي كيفيت و قابليت فني از 401/0به 706/0 تغيير كند، سازه بتني پيش‌ساخته مناسب‌ترين گزينه مي‌باشد. همچنين با تغيير مقدار معيار اصلي زمان و قابليت اجرايي تغييري در اولويت‌بندي سيستم‌هاي صنعتي بوجود نمي‌آيد.
6. تشکر و قدردانی
نویسندگان از اداره کل نوسازی، توسعه و تجهیز مدارس استان کرمان به منظور ارائه اطلاعات تشکر و قدردانی می‌نمایند.
منابع
اولیا، جلیل؛ تقدیری، علیرضا؛ قنبرزاده، سارا. (1389). سازگاری ساختاری سیستم های صنعتی ساختمان سازی، معماری و شهرسازی ایران (JIAU). 1 (1). doi: 10.30475/isau.2010.61920
حقیقی، حسین؛ حسینعلی پور، مجتبی. (1389). راهبرد صنعتی‌سازی ساختمان در چشم‌انداز بیست ساله کشور (مطالعه موردی امکان‌سنجی استفاده از LSF در تهران). فصلنامه علمی راهبرد، 18 (4).
دفتر مقررات ملی ساختمان. (1400). مبحث یازدهم مقررات ملی ساختمان (طرح واجرای صنعتی ساختمان ها)
رضاییان، علیرضا؛ حسینی، سیدامیرحسین. (1394). انتخاب سیستم ساختمانی بهینه با استفاده از روش های تصمیم گیری چند معیاره با تاکید بر سه روش AHP, SAW,TOPSIS . مهندسی سازه و ساخت، 2 (2)، 16-27.
قیصری، سمیه؛ رخشانی مهر، مهراله؛ ورناصری، داریوش و همکاران. (1399). صنعتي سازي مدارس. نشر كلام ماندگار.
مركز تحقيقات ساختمان و مسكن. (1387). سيستم قالب هاي عايق ماندگار
مركز تحقيقات ساختمان و مسكن. (1388). فناوري هاي نوين ساختماني. ویرایش پنجم
مركز تحقيقات ساختمان و مسكن. (1390). سيستم قاب سبك فولادي
مركز تحقيقات ساختمان و مسكن. (1396). سيستم صفحات ساندويچي با بتن پاششي (3D)
Chen, Y., Okudan, G. E., & Riley, D. R. (2010). Decision support for construction method selection in concrete buildings: Prefabrication adoption and optimization. Automation in Construction, 19(6), 665-675. doi: https://doi.org/10.1016/j.autcon.2010.02.011
Dehghani, H., Amiri Moghadam, M., & Mahdavi, S. H. (2021). OPTIMIZED FLOORING SYSTEMS SELECTION BY ANALYTIC HIERARCHY PROCESS. [Research]. Iran University of Science & Technology, 11(3), 397-409.
Dehghani, H., & Fadaee, M. J. (2013). Calibration of resistance factors for torsional reinfrced concrete beams strengthened with FRP composites. Asian Journal of Civil Engineering, 14, 503-516.
Dehghani, H., Hormozi, A., & Nikpour, M. (2022). Systematic risks assessment of precast concrete canal in irrigation projects using DEMATEL method. International Journal of System Assurance Engineering and Management, 13(1), 123-130.
Ebrahimi, M., Hedayat, A. A., & Fakhrabadi, H. (2018). Selecting optimized concrete structure by Analytic Hierarchy Process (AHP). Computers and Concrete, 22, 327-336. doi: 10.12989/cac.2018.22.3.327
Fiorino, L., Della Corte, G., & Landolfo, R. (2007). Experimental tests on typical screw connections for cold-formed steel housing. Engineering Structures, 29(8), 1761-1773. doi: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2006.09.006
Jaillon, L., & Poon, C. S. (2014). Life cycle design and prefabrication in buildings: A review and case studies in Hong Kong. Automation in Construction, 39, 195-202. doi: https://doi.org/10.1016/j.autcon.2013.09.006
Lawson, R., Ogden, R., Pedreschi, R., Grubb, P., & Ola, S. P. (2005). Developments in pre-fabricated systems in light steel and modular construction. Transport, 35(15), 15.
Qi, B., Razkenari, M., Costin, A., Kibert, C., & Fu, M. (2021). A systematic review of emerging technologies in industrialized construction. Journal of Building Engineering, 39, 102265. doi: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.102265
Saad, S., Alaloul, W. S., Ammad, S., Altaf, M., & Qureshi, A. H. (2022). Identification of critical success factors for the adoption of Industrialized Building System (IBS) in Malaysian construction industry. Ain Shams Engineering Journal, 13(2), 101547. doi: https://doi.org/10.1016/j.asej.2021.06.031
Saaty, T. L. (1986). Axiomatic foundation of the analytic hierarchy process. Management Science, 32, 841-855.
Zaid Hatem, M. A., Alhamza Flaih, Ammar Oda. (2021). Barriers to the adoption of industrialized building system in Iraqi construction industry. Zanco Journal of Pure and Applied Sciences, 33(3), 30-42.
Zhang, X., Skitmore, M., & Peng, Y. (2014). Exploring the challenges to industrialized residential building in China. Habitat International, 41, 176–184. doi: 10.1016/j.habitatint.2013.08.005
[1] مربی، گروه مهندسی صنایع، مجتمع آموزش عالی بم، بم، ایران. abouei@bam.ac.ir
[2] استادیار، گروه مهندسی عمران، مجتمع آموزش عالی بم، بم، ایران. hdehghani@bam.ac.ir
[3] 1- Multiple Attribute Decision Making
[4] 1- Thomas L . Saaty