戴明慧,王志強(qiáng),2,*,曾 智

(1.青島理工大學(xué) 管理工程學(xué)院,青島 266525;2. 山東省高校智慧城市建設(shè)管理研究中心,青島 266525)

2020年,中國政府明確提出兩個(gè)階段奮斗目標(biāo),即努力在2030年前二氧化碳排放量達(dá)到峰值、2060年前完成碳中和[1]。我國建筑業(yè)大多是粗放式的,建設(shè)過程不精細(xì),有些甚至粗制濫造,資源浪費(fèi)嚴(yán)重且房屋壽命短,亟需向集約式轉(zhuǎn)型升級(jí)。被動(dòng)式建筑具備低耗節(jié)能、舒適經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn),還會(huì)推動(dòng)節(jié)能設(shè)備、可再生能源、保溫隔熱材料等低碳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[2],是我國建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和、碳達(dá)峰的重要解決方案之一。但被動(dòng)式建筑較傳統(tǒng)建筑在技術(shù)工藝和材料上要求更高,增量成本讓開發(fā)商與消費(fèi)者望而卻步,成為制約被動(dòng)式建筑發(fā)展的主要原因。被動(dòng)式建筑增量成本涉及的過程較多,影響因素較為復(fù)雜,了解因素間的內(nèi)在聯(lián)系和層級(jí)關(guān)系,有助于合理有效控制被動(dòng)式建筑成本,從而促進(jìn)被動(dòng)式建筑的規(guī)?；l(fā)展。

對(duì)被動(dòng)式建筑成本的研究,已有較多的研究成果。AUDENAERT等[3]將被動(dòng)式建筑與普通建筑進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)在能源成本相同的情況下,被動(dòng)式建筑的投資回收期為29年,在電力成本提高5%時(shí),投資回收期將縮短至18年。崔國游等[4]從被動(dòng)式建筑的增量成本和增量效益角度出發(fā)并進(jìn)行對(duì)比分析,探討被動(dòng)式建筑在中國的需求和氣候適用性,認(rèn)為被動(dòng)式住宅是一種節(jié)能、舒適、健康且符合我國國情的新型建筑。朱凱等[5]認(rèn)為被動(dòng)式建筑是一種使建筑節(jié)能高效的設(shè)計(jì)理念,并通過案例識(shí)別了顯性成本和隱性成本以及對(duì)開發(fā)商的影響。叢為一等[6]考慮到被動(dòng)式住宅各項(xiàng)費(fèi)用產(chǎn)生的時(shí)間年限不同,因此劃分為年度成本和非年度成本,并以投資回收期為效益評(píng)價(jià)指標(biāo)。李輝山等[7]用層次分析法和可拓學(xué)理論建立了一套被動(dòng)式建筑成本控制評(píng)價(jià)體系,并以實(shí)例驗(yàn)證了該體系的實(shí)用性和科學(xué)性。祁永成等[8]分析被動(dòng)式建筑的成本和效益,找出增量成本及效益評(píng)價(jià)因素集,采用貨幣化-模糊綜合評(píng)判法建立評(píng)價(jià)模型,發(fā)現(xiàn)被動(dòng)式建筑增量成本還有降低的空間,增量效益顯著。趙麗等[9]按項(xiàng)目階段篩選并確定被動(dòng)式建筑成本關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素,提出應(yīng)對(duì)策略,為我國被動(dòng)式建筑風(fēng)險(xiǎn)控制提供參考。

綜上所述,目前對(duì)被動(dòng)式建筑成本方面的研究,大多是分析對(duì)比成本效益和構(gòu)建評(píng)價(jià)模型上,對(duì)增量成本影響因素及其各因素之間內(nèi)在邏輯關(guān)系的研究較少,因此本文將運(yùn)用ISM探究影響因素之間的層級(jí)關(guān)系和作用機(jī)理,并通過MICMAC對(duì)這些因素進(jìn)行驅(qū)動(dòng)性和依賴度分析,以新的研究思路探究被動(dòng)式建筑增量成本的影響因素,從而為控制被動(dòng)式建筑增量成本提供理論依據(jù)。

1 被動(dòng)式建筑增量成本影響因素識(shí)別

1.1 初步識(shí)別影響因素

被動(dòng)式建筑的增量成本是指在其生命周期內(nèi),為滿足被動(dòng)式超低能耗綠色建筑技術(shù)導(dǎo)則(試行)[10]或者各地區(qū)相關(guān)政策標(biāo)準(zhǔn),采用新技術(shù)工藝或材料設(shè)備而導(dǎo)致的成本增加。所以本文分析被動(dòng)式建筑全階段的增量成本影響因素,運(yùn)用文獻(xiàn)研究、專家咨詢等方法對(duì)主要影響因素進(jìn)行識(shí)別。

通過中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫,以“被動(dòng)式建筑”“被動(dòng)式住宅”和“增量成本”為檢索條件,選擇近 10 年有關(guān)被動(dòng)式建筑增量成本的 20 篇論文,并結(jié)合有關(guān)理論和被動(dòng)式超低能耗綠色建筑技術(shù)導(dǎo)則,將文獻(xiàn)中涉及到的影響因素進(jìn)行歸納總結(jié),初步識(shí)別18個(gè)影響因素,具體解釋見表1。

表1 被動(dòng)式建筑增量成本影響因素解釋

1.2 確定影響因素

在初步得到被動(dòng)式建筑增量成本影響因素清單后,通過德爾菲法進(jìn)行優(yōu)化,邀請(qǐng)7位被動(dòng)式建筑領(lǐng)域相關(guān)研究的專家學(xué)者及有多年工作經(jīng)驗(yàn)的企事業(yè)人員,獲取專家對(duì)各影響因素的建議。經(jīng)過一輪輪征詢反饋,各專家認(rèn)為節(jié)地技術(shù)、節(jié)水技術(shù)、建設(shè)規(guī)模與企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略對(duì)被動(dòng)式建筑增量成本影響不大,將這4個(gè)因素刪去;由于住建部統(tǒng)一規(guī)定收取認(rèn)證咨詢等費(fèi)用,所以將認(rèn)證咨詢因素也剔除。最終留下13個(gè)代表性強(qiáng)的影響因素,從技術(shù)因素、社會(huì)因素和管理因素這3個(gè)維度建立被動(dòng)式建筑增量成本的影響因素體系,見表2 。

表2 被動(dòng)式建筑增量成本影響因素體系

2 ISM模型構(gòu)建

解釋結(jié)構(gòu)模型(Interpretative Structural Modeling, ISM)是美國教授 WARFIELD于1973年研究的一種系統(tǒng)分析模型,是一種對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行劃分層級(jí)結(jié)構(gòu)的方法,直觀展現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)[11]。為直觀清晰地描述被動(dòng)式建筑增量成本影響因素之間的關(guān)系,本文采用ISM方法將各因素之間的因果關(guān)系和層次結(jié)構(gòu)以層級(jí)圖的方式表現(xiàn)出來。運(yùn)用解釋結(jié)構(gòu)模型的流程[12]如圖1所示。

圖1 解釋結(jié)構(gòu)模型流程

2.1 建立鄰接矩陣

被動(dòng)式建筑增量成本具有內(nèi)在復(fù)雜性,由多個(gè)相互影響的因素共同作用,所以要先明確各因素間的關(guān)系。將被動(dòng)式建筑增量成本影響因素視為一個(gè)系統(tǒng),包含13個(gè)因素。鄰接矩陣A=[aij]13×13,當(dāng)aij為1時(shí),表示第i個(gè)因素對(duì)第j個(gè)因素有影響關(guān)系;當(dāng)aij為0時(shí),表示第i個(gè)因素不能直接影響第j個(gè)因素;鄰接矩陣A中因素Si對(duì)角線含義代表因素i對(duì)自身的影響,數(shù)值記為0[13]。

將7位專家組成討論小組,從控制被動(dòng)式建筑增量成本角度出發(fā),結(jié)合他們的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)13個(gè)關(guān)鍵因素的相互影響關(guān)系進(jìn)行充分探討,最終統(tǒng)一意見并達(dá)成共識(shí),從而可以得到13個(gè)關(guān)鍵影響因素的鄰接矩陣A。

2.2 建立可達(dá)矩陣

可達(dá)矩陣M表示一個(gè)因素能否與另一個(gè)因素之間建立到達(dá)的路徑,用來描述因素Si若對(duì)Sj產(chǎn)生影響則在作用過程中經(jīng)過了多少因素以及相對(duì)位置關(guān)系,表明各因素之間是否存在影響關(guān)系,求得可達(dá)矩陣M如下:

2.3 級(jí)位劃分

得到可達(dá)矩陣M之后,在此基礎(chǔ)上求得各因素的關(guān)系集合,從而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行級(jí)位劃分?？蛇_(dá)集R(Si)指在因素Si所在的行中,數(shù)值為1所對(duì)應(yīng)列因素的集合;先行集Q(Si)指因素Si在的列中,數(shù)值為1所對(duì)應(yīng)的行因素的集合[14]。最后可求得可達(dá)集R(Si)與先行集Q(Si)的交集,用C(Si)表示,各關(guān)系集合見表3。

表3 可達(dá)矩陣各因素之間的關(guān)系集合

在建立多級(jí)遞階結(jié)構(gòu)模型時(shí),要滿足C(Si)=R(Si)的條件才能劃分各因素所處的層次級(jí)別。首先確定第1層級(jí)因素,由表3可知,當(dāng)i=1,2,10時(shí),滿足C(Si)=R(Si),因此L1={S1,S2,S10};按照式(1),把L1中所包含的元素在表3各集合中剔除,將剩下的因素按照上述條件繼續(xù)劃分,當(dāng)i=3,12,13時(shí)滿足條件,即L2={S3,S12,S13};以此類推,確定第3層級(jí)為L3={S4,S5,S6},第4層級(jí)為L4={S7,S8,S11},第5層級(jí)為L5={S9},級(jí)位劃分結(jié)果見表4。

表4 級(jí)位劃分

Li={Mj|Mj∈M-L0-L1-…-Li-1,R(Si)=Q(Si)}

(1)

2.4 解釋結(jié)構(gòu)模型

根據(jù)表4的級(jí)位劃分繪制遞階結(jié)構(gòu)有向圖,構(gòu)建被動(dòng)式建筑增量成本影響因素解釋結(jié)構(gòu)模型,如圖2所示,將被動(dòng)式建筑增量成本影響因素歸結(jié)為直接因素、間接因素和深層因素。

圖2 被動(dòng)式建筑增量成本影響因素遞階結(jié)構(gòu)

直接因素包含施工技術(shù)S1、施工水準(zhǔn)S2、建筑材料S103個(gè)因素,是最明顯、最易被察覺的因素,此類因素的存在會(huì)對(duì)被動(dòng)式建筑增量成本產(chǎn)生直接影響。被動(dòng)式建筑相比于傳統(tǒng)建筑在施工建造階段更加注重對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,而且為了在后期使用階段盡可能降低能耗損失,在施工過程中就會(huì)采取更多手段,如無熱橋施工、高氣密性措施等,對(duì)材料和技術(shù)工藝要求更高,建筑材料成本增加,而且施工水準(zhǔn)的高低也會(huì)直接影響增量成本。因此在被動(dòng)式建筑增量成本控制過程中,這些直接因素應(yīng)該格外重視。

間接因素是連接直接因素和深層因素的橋梁,起到承上啟下的樞紐作用,既促進(jìn)第1層級(jí)因素的發(fā)展,也受到第5層級(jí)因素的影響。相對(duì)于一般的傳統(tǒng)建筑,被動(dòng)式建筑在節(jié)能環(huán)保、能源費(fèi)用和舒適度等方面有很大優(yōu)勢(shì),如改善空氣質(zhì)量和環(huán)境溫濕度,降低對(duì)主動(dòng)式采暖或制冷系統(tǒng)的依賴。如今人們對(duì)環(huán)境和健康的支付意愿逐漸提高,因此消費(fèi)者在購買被動(dòng)式住宅時(shí),會(huì)重視房屋室內(nèi)環(huán)境的質(zhì)量,并希望通過“被動(dòng)式”節(jié)能來彌補(bǔ)購買時(shí)多支出的費(fèi)用。項(xiàng)目管理人員要考慮市場(chǎng)需求和客戶群體理念,合理進(jìn)行項(xiàng)目定位,制定設(shè)計(jì)方案。項(xiàng)目所在地不同,氣候、地形、自然資源會(huì)有很大差異,從而影響被動(dòng)式建筑標(biāo)準(zhǔn)的制定、節(jié)能技術(shù)和室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)。參與方管理水平和成本管控水平反映了管理者在被動(dòng)式建筑成本控制過程中的主導(dǎo)作用,通過頂層因素直接影響被動(dòng)式建筑增量成本。

深層因素為政策法規(guī)S9,是隱性且不易被察覺的因素,是系統(tǒng)發(fā)展的根本所在,反映出政策法規(guī)是限制我國被動(dòng)式建筑發(fā)展的最基本因素。該因素只能通過直接或間接層級(jí)的因素影響被動(dòng)式建筑增量成本,因?yàn)樗碾[蔽性而往往被忽略,但越是深層次不容易發(fā)現(xiàn)的因素,越應(yīng)該受到關(guān)注和重視,從根本上促進(jìn)被動(dòng)式建筑發(fā)展。

3 MICMAC分析

前節(jié)運(yùn)用ISM模型從宏觀角度對(duì)各個(gè)影響因素進(jìn)行級(jí)位劃分,但對(duì)具體實(shí)踐意義的指向性稍弱,因此應(yīng)進(jìn)一步剖析,從微觀角度提出更有針對(duì)性、指向性更明確的建議。

MICMAC模型是一種通過應(yīng)用矩陣相乘原理分析系統(tǒng)因素所處地位及相互影響關(guān)系的方法,能夠找出管理和干預(yù)的重點(diǎn)對(duì)象[15]。根據(jù)可達(dá)矩陣M計(jì)算出各因素的驅(qū)動(dòng)力和依賴度,驅(qū)動(dòng)力表示某因素的解決可以促進(jìn)其他因素解決的程度,依賴度則表示某因素的解決依賴其他因素解決的程度[16]。系統(tǒng)因素可劃分為四大類:Ⅰ聯(lián)動(dòng)因素、Ⅱ依賴因素、Ⅲ自發(fā)因素、Ⅳ獨(dú)立因素,根據(jù)直觀的坐標(biāo)圖可以體現(xiàn)出各因素之間的相互作用關(guān)系和影響程度[17]。

根據(jù) MICMAC原理中的式(2)(3),因素的驅(qū)動(dòng)力值Di為該因素在可達(dá)矩陣對(duì)應(yīng)行的數(shù)值相加,依賴度值Rj為其所在列的數(shù)值相加,根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制被動(dòng)式建筑增量成本影響因素的驅(qū)動(dòng)力-依賴度坐標(biāo)圖,如圖3所示。

圖3 被動(dòng)式建筑增量成本影響因素的驅(qū)動(dòng)力-依賴度坐標(biāo)

(2)

(3)

自發(fā)因素位于坐標(biāo)圖的第Ⅲ象限,包括節(jié)能技術(shù)S4、室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)S5、參與方管理水平S12、成本管控水平S13,這類因素依賴性與驅(qū)動(dòng)力均較低,相對(duì)獨(dú)立,把被動(dòng)式建筑增量成本影響因素相互聯(lián)系,起到承上啟下的作用,相較于其他因素更容易掌握,所以應(yīng)首先進(jìn)行控制。

依賴因素位于坐標(biāo)圖的第Ⅱ象限,包括施工技術(shù)S1、施工水準(zhǔn)S2、設(shè)計(jì)方案S3、建筑材料S10,這類因素表現(xiàn)出高依賴性與低驅(qū)動(dòng)力,說明這類因素受其他因素的影響較大,主要表現(xiàn)下層因素作用的結(jié)果,是直接影響被動(dòng)式建筑增量成本的關(guān)鍵因素。

聯(lián)動(dòng)因素位于坐標(biāo)圖的第Ⅰ象限,在此處沒有驅(qū)動(dòng)力和依賴性較高的因素分布,表明13個(gè)被動(dòng)式建筑增量成本影響因素均可控且穩(wěn)定。

獨(dú)立因素位于坐標(biāo)圖第Ⅳ象限,包括被動(dòng)式建筑標(biāo)準(zhǔn)S6、消費(fèi)者理念S7、地域因素S8、政策法規(guī)S9、項(xiàng)目定位S11。該類因素具有較高的驅(qū)動(dòng)力,其他因素對(duì)其影響較小,但當(dāng)其發(fā)生一定變化時(shí),會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生較大影響,該類因素是控制被動(dòng)式建筑增量成本的重點(diǎn)所在,在進(jìn)行相關(guān)決策時(shí)應(yīng)給予重點(diǎn)關(guān)注。

4 結(jié)論與建議

從技術(shù)因素、社會(huì)因素和管理因素3個(gè)維度建立了被動(dòng)式建筑增量成本影響因素體系,綜合運(yùn)用ISM 模型、MICMAC方法從宏觀和微觀兩個(gè)層面對(duì)被動(dòng)式建筑增量成本影響因素之間的相互關(guān)系和作用機(jī)理進(jìn)行分析。結(jié)果顯示,政策法規(guī)屬于深層因素;設(shè)計(jì)方案、節(jié)能技術(shù)、室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)、被動(dòng)式建筑標(biāo)準(zhǔn)、消費(fèi)者理念、地域因素、項(xiàng)目定位、參與方管理水平、成本管控水平為間接因素;施工技術(shù)、施工水準(zhǔn)、建筑材料屬于直接因素。根據(jù)各因素的本質(zhì)特征,提出以下針對(duì)性建議:

1) 增強(qiáng)深層因素,完善相關(guān)政策法規(guī)。當(dāng)前政府對(duì)房地產(chǎn)行業(yè)采取收緊政策,對(duì)開發(fā)企業(yè)的融資支持力度不足;補(bǔ)貼政策不易落實(shí),現(xiàn)實(shí)操作中存在多部門參與;對(duì)環(huán)保建材、新技術(shù)研發(fā)的投入少。因此政府要健全相關(guān)政策,用“看不見的手”調(diào)節(jié)市場(chǎng)資源。首先,政府可以和銀行合作開展建筑行業(yè)綠色金融產(chǎn)品的應(yīng)用及創(chuàng)新研究,拓寬開發(fā)企業(yè)融資渠道,還要采用多元化的補(bǔ)貼和激勵(lì)手段,如增加容積率獎(jiǎng)勵(lì)、城市配套費(fèi)返還,簡化政策要求,減少執(zhí)行摩擦,使政策真正落實(shí),提高企業(yè)開發(fā)被動(dòng)式建筑的積極性。其次,政府要對(duì)消費(fèi)者提供一定的稅收補(bǔ)貼,大力宣傳被動(dòng)式建筑在使用階段帶來的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益,還可實(shí)行用戶保險(xiǎn)制度,消除消費(fèi)者對(duì)交房后使用效果存在的疑慮,提高消費(fèi)者的購買熱情。最后,政府還可通過加強(qiáng)對(duì)相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)的支持、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展來降低被動(dòng)式建筑的建設(shè)成本。

2) 保障中間因素,加強(qiáng)全過程管理措施。大多企業(yè)往往只重視被動(dòng)式建筑的某一階段,缺乏對(duì)其全過程的管理,應(yīng)把降低增量成本的意識(shí)貫穿到每一個(gè)環(huán)節(jié)。進(jìn)行投資決策時(shí),要對(duì)建設(shè)地區(qū)的氣候狀況、地形、自然資源等地域因素充分調(diào)研,對(duì)項(xiàng)目盈利情況、投資情況、技術(shù)條件、成本效益等進(jìn)行科學(xué)評(píng)估。在設(shè)計(jì)階段根據(jù)項(xiàng)目定位、建設(shè)地區(qū)特點(diǎn)等因素設(shè)計(jì)出合理的設(shè)計(jì)方案,選擇節(jié)能環(huán)保的技術(shù)措施,減少使用階段的增量成本。在施工階段,現(xiàn)場(chǎng)管理人員要加強(qiáng)監(jiān)督管理,強(qiáng)調(diào)被動(dòng)式建筑的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格管理被動(dòng)式建筑的施工材料,減少施工過程產(chǎn)生的環(huán)境問題。被動(dòng)式建筑建成以后,需要資金運(yùn)營和維護(hù),進(jìn)行智能管理,回收利用廢棄物,提高運(yùn)營管理水平,充分發(fā)揮其環(huán)境效益和良好的社會(huì)效益,減少增量成本。

3) 重視直接因素,減少成本消耗。在被動(dòng)式建筑的建設(shè)過程中,施工水準(zhǔn)和施工技術(shù)參差不齊,直接影響被動(dòng)式建筑的使用效果,節(jié)能環(huán)保、降低能源費(fèi)用的目的難以實(shí)現(xiàn),因此施工單位應(yīng)培養(yǎng)專業(yè)施工人員,對(duì)其進(jìn)行培訓(xùn),學(xué)習(xí)新技術(shù),提高施工水準(zhǔn)。被動(dòng)式建筑的實(shí)效也與建材的品質(zhì)有很大關(guān)系,目前我國一些被動(dòng)式建材主要依賴國外市場(chǎng),導(dǎo)致被動(dòng)式建筑成本大幅增加,因此需加大對(duì)被動(dòng)式建材的研發(fā),降低建設(shè)成本。