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綠色建筑可持續發展的驅動結構建模及策略

所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2022-03-14 09:27 熱度:

   我國作為發展中國家,區域之間經濟的發展水平不同,存在綠色建筑區域間發展不平衡的問題,經濟 發 展 中 的 區 域 綠 色 建 筑 發 展 相 對 緩慢[1] 。 綠色建筑作為新型建筑,由于市場開發環境、綠色施工技術不成熟,投資回收期長,且社會大眾對其價值認知程度不夠,并不易在短時間內被接受[2] 。 這些實際上反映了目前綠色建筑可持續發展研究中存在的關鍵問題。 因此系統分析綠色建筑可持續發展的驅動機理,明確關鍵驅動因素和驅動路徑成為亟需解決的問題。

綠色建筑可持續發展的驅動結構建模及策略

  結構方程模型是一種融合路徑分析和因素分析的多元統計技術,是一種建立、估計和檢驗因果關系模型的方法,能夠清晰分析單項因素對總體的作用,以及量化分析因素之間的相互關系。 綠色建筑可持續發展系統中,潛在驅動因素繁多,且較多變量獲得的數據受主觀影響較大,不可避免存在誤差,因此,結構方程模型非常適用于研究綠色建筑可持續發展系統的驅動機理。 結構方程模型方法在建筑領域的應用成熟,比如用于探究綠色建筑住宅開發驅動模型、開發商態度對綠色建筑開發情況的影響[6] ,施工管理過程[7,8] 、綠色建筑產業發展要素[9] 和綠色住宅市場發展驅動機理[10]等,為綠色建筑可持續發展的研究奠定了堅實的基礎。

  但是,較少研究從綠色建筑開發過程、經濟、社會和生態環境四個角度,系統分析綠色建筑可持續發展的關鍵驅動因素、路徑及機理。 綠色建筑的可持續發展既要考慮綠色建筑開發過程與經濟、社會、生態環境的協調,又要考慮當前發展現狀和未來發展潛力相統一[11] 。 最終目標是實現綠色建筑開發過程與經濟、社會和生態環境的和諧持續發展,進而推進綠色建筑的規;沙掷m發展。 因此,為了更好地實現綠色建筑可持續發展,將深入系統地研究綠色建筑可持續發展過程中的潛在驅動因素,構建驅動結構方程模型,明確關鍵驅動路徑和關鍵驅動因素,從關鍵路徑和關鍵因素層面,提出綠色建筑可持續發展的驅動策略,為協調綠色建筑發展與經濟、社會和生態環境的關系,最終實現綠色建筑的可持續發展提供理論和實踐指導。

  1 綠色建筑可持續發展的驅動因素分析

  基于對綠色建筑可持續發展的界定,采用 “Web of Science”和“中國知網”兩大文獻收錄全面,且認可程度較高的數據庫,以“綠色建筑” “可持續發展”“綠色建筑和影響”“綠色建筑和驅動” “綠色建筑和政策”等為關鍵詞,搜索近 5 年相關文獻,通過系統的文獻分析,從以下四個層面選取探討綠色建筑可持續發展的潛在驅動因素:

  (1)綠色建筑市場開發環境(利益相關方態度) 市場開發環境主要指綠色建筑市場主體的結構、市場的健全性、市場的供求關系以及技術環境等。 實現綠色建筑可持續發展的目標,需要綠色建筑市場開發環境的驅動與支持,包括直接利益相關方(開發商、設計建筑師、技術開發供應商、消費者、施工方)的態度和行為趨勢,以及綠色技術成熟度,預制產業(綠色建筑認證項目)發展水平等因素。 (2)綠色建筑經濟價值經濟價值主要指綠色建筑實體所帶來的經濟效益。 通過提高投資效益,減少綠色建筑的增量投資和空置率,縮短投資回收期,實現全壽命周期成本的降低,充分體現綠色建筑的經濟價值,促進區域經濟發展。 實現綠色建筑的規模可持續發展離不開區域經濟的驅動與支持,因此綠色建筑經濟價值是影響綠色建筑可持續發展的經濟環境。 (3)綠色建筑社會參與程度綠色建筑社會參與程度是綠色建筑能否有效執行和可持續發展的關鍵,主要指政府政策、法規和標準完善程度、持續教育、培訓與宣傳程度、公眾看法(傳統因素)、以及綠色建筑口碑等因素,具體體現在政策和社會環境上。

  通過深入系統的分析, 上述 4 個層面的潛在驅動因素如表 1 所示, 這些驅動因素涵蓋了綠色建筑可持續發展系統的市場 (技術) 環境、 經濟環境、 社會 ( 政策) 環境、 以及生態環境,是綠色建筑可持續發展驅動機理研究關注的重點。

  2 綠色建筑可持續發展的驅動模型構建

  結構方程模型是一種融合多元回歸分析、路徑分析和因素分析的多元統計技術,是一種建立、估計和檢驗因果關系模型的方法,能夠清晰分析單項因素對總體的作用,以及量化分析因素之間的相互關系。 綠色建筑可持續發展系統中,潛在驅動因素繁多,且較多變量獲得的數據受主觀影響較大,不可避免的存在誤差,因此,結構方程模型非常適用于研究綠色建筑的驅動機理。 基于問卷調查,采用結構方程模型( SPSS 和 AMOS 軟件技術)構建綠色建筑可持續發展的驅動模型,對綠色建筑可持續發展的驅動機理展開研究。

  2.1 數據采集基于表 1,運用對綠色建筑可持續發展產生影響的 24 個驅動因素,編制調查問卷,并將問卷以二維碼的形式發放給對綠色建筑有 1 年以上認知的建筑業/ 房地產業的專業人士。 問卷調查結果采用 5 分計分法,即接受調查者根據對該題重要度的認知情況,由高到低分別給予 5,4,3,2,1分。 本次采用“問卷星” 網絡調查的方式進行數據收集,具體包括以下兩個步驟: (1)試調研。 發放 100 份問卷,有效回收 74份問卷,有效回收率 74%,基于收集的 74 份數據和 SPSS 軟件,開展問卷制定合理性的分析,并根據 74 份問卷中的主觀意見適當完善調查問卷,結果顯示整個問卷的 Cronbach’ s α 系數檢驗值達到 0.964,表明調查問卷制定的合理性較好。 (2)正式調研。 共發放 300 份問卷,有效回收 240 份,有效回收率 80%,其中樣本分布如圖 1所示。 圖 1a 顯示,施工方、建筑師/ 設計師、開發方為主要調查對象,分別占 29.85%,17.08%和 16.67%; 圖 1b 顯示綠色建筑相關工作經驗在 1 ~ 2 年和 3 ~4 年占絕大部分,分別占 76.25%和 14.17%。

  2.2 驅動模型構建驅動模型的構建包括三步:(1) 基于驅動因素的理論分析,提出因素之間路徑關系的先驗假設;(2)基于調查問卷收集到的數據,構建結構方程 AMOS 模型,描述潛在變量間的因果關系的同時,進行參數估計;(3) 開展模型驗證(假設驗證及擬合指數驗證)。 經過驗證的驅動模型可用于分析綠色建筑可持續發展的驅動機理。

  2.2.1 模型假設 (1)“綠色建筑市場開發環境”層面的假設假設 H1a:綠色建筑市場開發環境與綠色建筑經濟價值互相關; 假設 H1b:綠色建筑市場開發環境與綠色建筑社會參與程度互相關; 假設 H1c:綠色建筑市場開發環境與綠色建筑生態價值互相關; 假設 H1d:綠色建筑市場開發環境與綠色建筑可持續發展正相關。 (2)“綠色建筑經濟價值”層面的假設假設 H2a:綠色建筑經濟價值與綠色建筑社會參與程度互相關; 假設 H2b:綠色建筑經濟價值與綠色建筑生態價值互相關; 假設 H2c:綠色建筑經濟價值與綠色建筑可持續發展正相關。 (3)“綠色建筑社會參與程度”層面的假設假設 H3a:綠色建筑社會參與程度與綠色建筑生態價值互相關; 假設 H3b:綠色建筑社會參與程度與綠色建筑可持續發展正相關。 (4)“綠色建筑生態價值”層面的假設假設 H4a:綠色建筑生態價值與綠色建筑可持續發展正相關。

  2.2.2 模型構建基于模型假設和 24 個驅動因素,采用 AMOS軟件構建基本驅動模型,導入經 SPSS 處理過的240 份實際調查數據,利用 AMOS 軟件對基本驅動模型進行參數估計,經過模型修正和模型驗證后,最終得到綠色建筑可持續發展驅動模型(路徑關系)及其內部各個變量之間的標準化路徑系數,如圖 2 所示。

  2.2.3 模型驗證 (1)模型假設驗證根據驅動結構模型初步的參數估計和顯著性檢驗結果(表 3),判斷變量(驅動因素)之間的假設關系是否成立,評判標準為:顯著性水平 p < 0.05。 表 3 數據結果顯示,前述 10 個假設中,假設 H2c 和假設 H3b 不成立,其他 8 個假設均成立,基于此,去掉結構模型中的路徑“綠色建筑經濟價值→綠色建筑可持續發展” “綠色建筑社會參與程度→綠色建筑可持續發展”,得到如圖 2所示的模型及路徑系數,充分表明經驗證的圖 2具備一定的理論基礎和現實意義。(2)模型擬合指數驗證關鍵的擬合性評價指標及其評價標準見表4,表明圖 2 所建模型的整體擬合度良好。

  3 綠色建筑可持續發展的驅動機制分析

  根據圖 2 所示的驅動結構方程模型及其路徑系數(非標準化和標準化),開展綠色建筑可持續發展運行機理的定量分析。

  3.1 關鍵驅動路徑分析基于圖 2 驅動結構模型和 AMOS 軟件,進行模型參數估計,得到主要變量(參數)之間的直接效益、間接效應以及綜合效益,并根據綜合效益對驅動路徑進行綜合排名(見表 5)。 圖 2 中的路徑關系包括兩種:直接路徑關系和間接路徑關系,直接路徑關系是兩個變量之間直接關聯,其路徑系數即兩者之間的直接影響效應;間接路徑關系是指起始變量之間的路徑中存在 1 個以上中間變量傳遞關聯性,其多變量之間路徑系數的乘積即為起始變量之間的間接影響效應。 直接效應與間接效應絕對值之和即為兩個變量之間的綜合影響效應。表 5 表明綠色建筑開發市場環境對綠色建筑的可持續發展有最顯著的直接影響,綠色建筑生態價值對綠色建筑的可持續發展有顯著的綜合影響,屬于綠色建筑可持續發展的關鍵驅動路徑。此外,綠色建筑社會參與程度在驅動機理中作用路徑數量最多,且與綠色建筑經濟價值是路徑傳播的關鍵節點。

  3.2 關鍵驅動因素分析基于圖 2 驅動結構方程模型的參數估計結果,從綠色建筑市場開發環境、綠色建筑經濟價值、綠色建筑社會參與程度和綠色建筑生態價值四個層面分析驅動因素(觀測變量)的貢獻度,貢獻度(標準化直接路徑系數) 越大的因素對綠色建筑可持續發展的驅動作用越大。 驅動因素的貢獻度如圖 7 所示。圖 7 顯示,綠色建筑市場開發驅動因素中,標準化直接效益大于 0.8 的驅動因素僅有一個:施工方的綠色施工能力(管理模式),說明綠色施工技術和能力是直接驅動綠色建筑市場開發的關鍵因素。 綠色建筑經濟價值驅動因素中,標準化直接效益大于 0.8 的驅動因素包括綠色建筑運營成本和綠色建筑投資回收期,表明這兩個因素是直接有效體現綠色建筑經濟價值及驅動綠色建筑可持續發展的關鍵因素。

  總而言之, 綠色建筑市場開發環境驅動因素中, 施工方的綠色施工能力 (管理模式) 是貢獻度最大的驅動因素; 綠色建筑經濟價值驅動因素中, 綠色建筑運營成本和綠色建筑投資回收是貢獻度最大的兩個驅動因素; 綠色建筑社會參與程度驅動因素中居民生活質量、 綠色建筑口碑、持續教育、 培訓與宣傳程度和公共看法 (傳統因素) 是貢獻度最大的四個驅動因素; 綠色建筑生態價值驅動因素中, 六個因素都是貢獻度較大的驅動因素。 上述這 13 個因素是驅動綠色建筑可持續發展的關鍵因素, 最終目的是提高區域的社會效益(0.90)、生態效益(0.88)和經濟效益 (0.87)。

  4 綠色建筑可持續發展的驅動策略

  基于綠色建筑可持續發展的驅動機制分析,得到關鍵驅動路徑和關鍵驅動因素,針對這兩個層面提出以下驅動策略。

  4.1 關鍵路徑層面綠色建筑生態價值和綠色建筑市場開發環境對綠色建筑可持續發展有顯著的綜合影響,屬于關鍵驅動路徑。 綠色建筑社會參與程度在驅動機理中作用路徑數量最多,是路徑傳播的關鍵節點。基于此,有效促進綠色建筑社會參與程度,完善政府政策、法規和標準,促使綠色建筑社會參與程度帶動綠色建筑生態價值的持續改進與發展,從而更好地推進綠色建筑的可持續發展效果。 此外,綠色建筑經濟價值是路徑傳播的關鍵節點,是決定綠色建筑能否有效推廣的關鍵,基于此,建筑業應提高綠色建筑經濟價值,促進區域經濟發展,為綠色建筑市場開發及其可持續發展提供良好的經濟環境。綠色建筑開發市場環境對綠色建筑可持續發展有最顯著的直接影響,基于此,在推進綠色建筑可持續發展的過程中,關注綠色建筑市場開發環境(利益相關方態度)是關鍵,綠色建筑開發的主體是利益相關方,與其直接相關的是市場環境,只有當利益相關方將綠色建筑轉化為具有市場價值的建筑實體,才能充分體現綠色建筑的經濟價值和生態價值,從而影響綠色建筑的社會參與程度以及綠色建筑可持續發展的效果。

  4.2 關鍵因素層面顯著驅動綠色建筑可持續發展的關鍵在于綠色建筑生態價值層面與綠色建筑市場開發環境層面,從這兩個層面,應主要從施工方的綠色施工能力(管理模式)、單位面積節水比例、單位面積節材比例、單位面積固體(生活) 垃圾減排比例、單位面積節地比例、單位面積節能(CO2減排)比例、室內環境健康舒適度 7 個關鍵因素著手,提高綠色施工技術與能力,建設舒適度較高的綠色建筑,促進消費者的購買欲望,從根本上降低綠色建筑對生態環境的影響,降低生態足跡,提高綠色建筑的生態價值,激勵利益相關方的參與態度,完善綠色建筑市場開發環境,進而逐步實現綠色建筑的可持續發展。綠色建筑經濟價值層面及綠色建筑社會參與程度層面間接驅動(影響)綠色建筑的可持續發展。 從這兩個層面,應主要從綠色建筑運營成本、綠色建筑投資回收期、居民生活質量、綠色建筑口碑和持續教育、培訓與宣傳程度和公眾看法(傳統因素)6 個關鍵因素著手,完善綠色建筑可持續發展的經濟環境和社會環境,從根本上改善綠色建筑開發過程存在的問題,如增量成本較高,投資回收期較長,缺少對綠色建筑的認知等問題,促進綠色建筑市場開發、經濟價值、社會參與程度與生態價值之間和諧發展關系,實現綠色建筑的可持續發展。

  5 結 論

  (1)系統分析綠色建筑的可持續發展過程,從綠色建筑市場開發環境、綠色建筑經濟價值、綠色建筑社會參與程度和綠色建筑生態價值 4 個層面,明確綠色建筑可持續發展的潛在驅動因素;并構建擬合度良好的綠色建筑可持續發展驅動模型。 為綠色建筑的可持續發展決策提供可靠的模型依據及實踐指導。

  (2)通過驅動模型的參數估計分析,結果顯示:綠色建筑開發市場環境對綠色建筑的可持續發展有最顯著的直接影響,其與綠色建筑生態價值對綠色建筑的可持續發展有顯著的綜合影響,屬于綠色建筑可持續發展的關鍵驅動路徑。 綠色建筑社會參與程度與綠色建筑經濟價值是路徑傳播的關鍵節點。 明確 13 個對綠色建筑可持續發展起到關鍵作用的驅動因素。

  (3)基于關鍵路徑和關鍵因素分析結果,提出綠色建筑可持續發展的驅動策略:在推進綠色建筑可持續發展的過程中,關注綠色建筑市場開發環境(利益相關方態度)和綠色建筑生態價值是關鍵,應主要從施工方的綠色施工能力(管理模式)、單位面積節水比例、單位面積節材比例、單位面積固體(生活)垃圾減排比例、單位面積節地比例、單位面積節能(CO2減排)比例、室內環境健康舒適度 7 個關鍵因素著手,提高綠色建筑的生態價值,激勵利益相關方的參與態度,完善綠色建筑市場開發環境;其次,從綠色建筑運營成本、綠色建筑投資回收期、居民生活質量、綠色建筑口碑和持續教育、培訓與宣傳程度和公眾看法(傳統因素)6 個關鍵因素著手,完善綠色建筑可持續發展的經濟環境和社會環境,促進綠色建筑市場開發、經濟價值、社會參與程度與生態價值之間和諧發展關系,進而逐步實現綠色建筑的可持續發展。

  參 考 文 獻

  [1] Teng J Y, Zhang W, Wu X G, et al. Overcoming thebarriers for the development of green building certification in China[J]. Journal of Housing and the Built Environment, 2016, 31: 69-92.

  [2] 蔣凱旋. 綠色優勢及其發展阻礙分析[ J]. 煤炭工程, 2016, 48(6): 126-127.

  [3] Zuo J, Zhao Z Y. Green building research-current status and future agenda: a review[ J]. Renewable andSustainable Energy Reviews, 2014, 30: 271-281.

  [4] 郭春梅, 黃夢娜, 楚尚玲. 綠色公共建筑運營階段二氧化碳排放量化分析[ J]. 環境工程, 2018, 36 (5): 184-188.

  《綠色建筑可持續發展的驅動結構建模及策略》來源:《土木工程與管理學報》,作者:滕佳穎, 許 超, 艾熙杰, 楊 涵, 張連強

文章標題:綠色建筑可持續發展的驅動結構建模及策略

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