Çok kriterli karar verme yöntemine dayali inşaat projelerinde sürdürülebilir malzeme seçimi

Abstract

İnşaat projeleri için uygun bir yapı sisteminin seçilmesi, birden fazla kaynaktan gelen bilgilerin koordine edilmesini ve projeyle ilgili çeşitli faktörlerin dikkate alınmasını içeren etkileşimli bir süreçtir. Toplu konut gibi inşaat projeleri için tasarım sürecinin ilk aşaması, bina sistemleri için sürdürülebilir malzemelerin seçilmesini içerir. Bu, proje maliyetlerini, zamanı ve enerji tüketimini azaltmak amacıyla şekli, geometrisi ve bileşenleri de dahil olmak üzere genel yapının koordine edilmesini içerir. Bir sonraki aşama da aynı derecede önemlidir. Bu nedenle, inşaat döneminde doğru malzeme seçimi, projelerin maliyet ve zaman açısından başarısında kilit bir faktördür. İnşaat sektöründe malzeme seçimi, çok sayıda malzeme ve farklı seçim parametreleri arasındaki karmaşık ilişkiler nedeniyle karmaşık bir sorun olabilir ve bu da genellikle karar verme sürecinde belirsizliklere yol açar. İnşaat sektöründe mühendislik amaçları için malzeme seçimi, birçok faktöre bağlı olan, zaman alıcı ve pahalı bir süreçtir. Bu faktörlerin çok kriterli karar verme yöntemleri kullanılarak belirlenmesi ve değerlendirilmesi, inşaat sektörünün hedeflerinin ilerletilmesinde olumlu sonuçlar doğurabilir. Başka bir deyişle, inşaat sektöründe malzeme seçimini etkileyen faktörleri belirlemek ve değerlendirmek için çok kriterli karar verme yöntemleri kullanılabilir. Bu yöntemler, karar verme sürecinde mevcut olan çeşitli seçenekleri birden fazla kritere göre sıralar. Bu araştırmanın amacı, inşaat sektöründe sürdürülebilir malzemelerin seçimini etkileyen faktörleri değerlendirmek için bir karar destek sistemi sağlamaktır. Bunu başarmak için, İran'daki inşaat sektörünün mevcut koşullarına uygun bir destek sistemi oluşturmak amacıyla istatistiksel yaklaşımlar ve bulanık çok kriterli karar verme entegre edilmiştir. Bu hedefe ulaşmak için ilk adım, malzeme seçimini etkileyen en önemli faktörleri belirlemek olmuştur. Bu, kapsamlı literatür taraması ve inşaat sektöründeki uzmanlarla istişare yoluyla gerçekleştirilmiştir. Belirlenen faktörler daha sonra uzman görüşlerine dayalı olarak beş gruba ayrılmıştır: (1) teknik ve operasyonel, (2) ekonomik, (3) çevresel, (4) sosyo-kültürel ve (5) saha ile ilgili faktörler. İstatistiksel ve çıkarımsal analiz kullanılarak kriterler ölçülmüş ve en tercih edilebilir olanları belirlemek için taranmıştır. Çalışma, işverenler, danışmanlar, yükleniciler ve tedarikçiler de dahil olmak üzere inşaat projelerinde yer alan paydaşlar arasındaki alt kriterlere öncelik verme konusundaki görüş farklılığını ölçmüştür. Hipotez testi sonuçları, bu faktörlerin seçimi ile sürdürülebilir malzeme seçimi süreci üzerindeki etkileri arasında anlamlı bir ilişki olduğunu göstermektedir. Kendall'ın korelasyon testinin sonuçları, alt kriterlerin önceliklendirilmesinde farklı proje paydaşlarının görüşlerini belirlemek için kullanılmıştır. Test, sürdürülebilir malzemelerin seçiminde etkili kriterleri seçerken katılımcı gruplar arasında anlayış farklılığı olduğunu göstermiştir. Bulanık çok kriterli karar verme yaklaşımları daha sonra İran'daki toplu inşaat projelerinde sürdürülebilir malzemelerin seçilmesi için taranan alt kriterlere öncelik vermek için kullanılmıştır. Destek sistemi, İran'daki bir konut projesinde yapısal bir sistemin seçilmesine yönelik gerçekçi bir senaryoyu simüle etmek için uygulanmıştır. İnşaat malzemeleri şirketi, önerilen yapısal sistem perspektifinden bina stabilitesini etkileyen tüm potansiyel kriterleri dikkate almayı amaçlamaktadır. Bu amaca ulaşmak için, önerilen çerçeve AHP ve bulanık TOPSIS yöntemlerini (hibrit bulanık AHP- bulanık TOPSIS) birleştirmektedir. Çerçeve, İran'daki bir toplu konut projesinin vaka çalışmasında uygulanmıştır. FAHP kullanılarak yapılan sıralama kriterleri, söz konusu projede sürdürülebilir malzemelerin seçilmesi için en önemli alt kriterlerin çevresel etkilerin en aza indirilmesi, yaşam döngüsü maliyeti, enerji tüketiminin optimize edilmesi, sürdürülebilir kalkınma düzenlemeleriyle uyumluluk ve uzun vadeli yatırım maliyeti olduğunu ortaya koymuştur. Ayrıca, FTOPSIS yöntemi LSF, ICF ve 3DP sistemlerini en öncelikli yapısal sistemler olarak sıralamıştır. Karar verme destek sistemi tarafından belirlenen en önemli faktör enerji verimliliğiydi. Sürdürülebilir malzemeler seçilirken enerji verimliliği ile ilgili ek parametreleri belirlemek için yeni bir model sunulmuştur. FAHP ve FTOPSIS dahil olmak üzere bulanık karar verme yöntemleri kullanılmıştır. Farklı karar verme seviyelerinde enerji verimli malzemelerin seçilmesi için etkili parametreler belirlenmiştir. Malzeme enerji verimliliği için üç ana süreç şunlardır: (1) yaşam döngüsü verimliliği (beşikten mezara), (2) inşaat ve işletme sırasındaki verimlilik ve (3) imha ve geri dönüşüm sırasındaki verimlilik ana faktörler olarak belirlenmiştir. Kriterler belirlenmiş ve bu ana faktörlerle ilgili 14 farklı alanda alt kriterler tespit edilmiştir. Alt kriterlerin etkinliği, ayrıştırılamamaları nedeniyle tüm ana faktörlerle ilişkili olarak ölçülmüştür. Karar verme modelinin üçüncü seviyesinde, bir binanın ana enerji tüketen bileşenleri dikkate alınır. Bunlar, karar verme alternatifleri olarak değerlendirilen çatı, iskelet, kabuk (cephe) ve duvarları içerir. Benzerlik endeksine dayalı nihai sıralama, malzeme seçimi ve enerji verimliliğinin son derece önemli olduğu bir binanın en önemli bileşenlerinin kabuk, tavan, duvar ve iskelet olduğunu ortaya koymuştur. Yapılara sırasıyla 0,5888, 0,4837, 0,4637 ve 0,3577'lik puanlarla daha yüksek öncelik verilmiştir. Bir binanın tasarımında, malzeme seçiminde enerji verimliliği çok önemli bir husustur. Her bileşen farklı bir rol oynar; kabuk veya cephe, çevresel parametrelere maruz kalması nedeniyle enerji taşınımını kontrol etmede daha büyük bir etkiye sahiptir. Bu nedenle, kabuk veya cephe için sürdürülebilir malzemelerin seçilmesi daha önemlidir. Tasarım sürecinde, kabuk (cephe) için sürdürülebilir malzemelerin seçimi ilk olarak düşünülmeli, bunu yapının çatısı, duvarı ve çerçevesinde takip etmelidir. Araştırmanın bu bölümünde yapılan analize dayanarak, enerji verimliliği göz önünde bulundurularak geleneksel binaların çeşitli bileşenleri için sürdürülebilir malzemelerin seçilmesine yönelik yeni bir model geliştirilmiştir. Sunulan model, inşaat projeleri için sürdürülebilir malzemelerin belirli koşullar altında enerji verimliliği performanslarına ve belirlenen faktörlere dikkat edilmesine dayalı olarak araştırılmasına ve karşılaştırılmasına yardımcı olabilir. Araştırma bulguları, inşaat projelerinde malzeme seçimi için sürdürülebilir önlemlerin değerlendirilmesinde karar vericilere rehberlik edebilir.