辐射式空调在医院建设项目中采纳主要影响因素研究

2022-10-23刘明强郦敏浩同济大学附属第十人民医院上海0007

建筑科技 2022年3期

刘明强，郦敏浩（同济大学附属第十人民医院，上海 0007）

近年来，辐射式空调因在节能以及良好的人体感官效果逐渐在公共建筑项目得到重视与采纳。虽然辐射式空调与传统对流式空调相比存在一定的显著优势，但在一般的民用建筑与公共项目中并未得到广泛采用，需要从理论视角研究其内在机理。同时，目前关于辐射式空调的相关研究主要集中于技术层面，尚未从管理层面进行深度探讨其采纳的影响因素。基于技术、组织、环境因素（Technological，Organizational， Environmental factors，简称 TOE 框架）的创新技术采纳理论为辐射式空调采纳提供了重要理论视角。综上，本文借鉴该理论揭示辐射式空调采纳的主要影响因素。

1 文献综述

辐射式空调因在温度舒适性、节能、安静运营、节约空间等方面的优势，近年来得到广泛应用。关于辐射式空调的研究与应用已经存在部分综述，如Rhee and Kim[1]基于辐射式空调过去五十年的研究发现，其主要研究主题主要集中在热转移模型，冷/热能力，CFD 分析，能源模拟，系统控制策略等方面。研究发现，目前辐射射式空调应用较少，更多文献通过对比传统空调的技术来研究辐射式空调的优点。如Corgnati 等[2]基于实验与数值分析对比了辐射空调与空气系统空调在办公环境下的制冷作用；Lin 等[3]通过对办公场所的对流式空调和辐射式空调的热舒适和节能对比评价，将使用者的满意度参数分解为平均辐射温度（MRT），湿度，空气移动，噪音水平，温度变化幅度，垂直方向的差异，进一步研究发现MRT，室内湿度和噪音在两种空调形式之间并没有显著差异。以上相关文献为分析辐射式空调采纳的主要影响因素研究奠定了研究基础。

2 辐射式空调的采纳因素的指标体系建立

基于 TOE 理论建立理论框架，主要因素包括：

2.1 技术因素

技术因素主要是涉及辐射式空调的相关技术特点以及相比传统空调方式具有的显著差异性技术。技术因素主要表现在辐射式空调的主要优点以及技术的复杂性等对其采纳等负面因素。

2.2 组织因素

组织因素主要是表现在组织的意愿性和管理支持。组织意愿性主要体现在组织是否有足够的资源来采纳该项创新技术。辐射式空调虽然存在显著的有点，但是与对流式空调比价格明显高，此时组织的意愿性对能否采纳该技术起到明显作用；管理支持主要体现在组织的管理层尤其是高层管理者对该技术推广应用的支持。

2.3 环境因素

环境因素主要体现在技术之外且影响技术采纳的宏观因素，主要影响主体包括政府、使用者（或者消费者）、同行合作伙伴、同行竞争者等方面来的压力，因为不同影响群体，其影响压力有明显的异质性。

详细的指标体系详见图 1。

图1 指标体系

3 评价方法的选择

网络层次分析法（ANP）是 Satty 教授在 1996 年正式提出, 主要解决决策问题的结构具有依赖性和反馈性的情况。网络层次分析法不仅可以解决多层次、多目标的问题，还可以很好的解决存在内部耦合或反馈关系的风险因素权重的确定。鉴于辐射式空调采纳的组织、技术、环境等因素存在显著的耦合关系，本文将网络层次分析法评价辐射式空调采纳影响因素的权重量化。

3.1 构造 ANP典型结构，描述元素的关联性

与传统的层次分析法的递阶层次结构不同，ANP采用的是一种网络结构。根据梳理相关要素的指标集，采用递阶层次结构和网络结构的结合体模型。典型结构包括控制层（包括决策目标、准则等）和网络层（归类每一个元素集）。ANP 模型中元素的关联是使用 ANP 网络来描述，此网络由元素和元素之间的关系组成。典型的 ANP 结构如图 2 所示。

图2 ANP 典型层次网络

其中：

3.2 构造 ANP的超矩阵计算权重

假定 ANP网络中的控制层中有元素 B1,B2…BN，即相对的目标准则。网络中有 N 各位成分（从元素的角度也可以成为元素集）C1,C2,…CN，Ci中的元素 ej1,ej2,…eini,…(i=1,2…N)'，Cj中有元素 ejl(l=1,2…nj)，元素集Cj中的元素中的ejl的影响是通过两两比较的方式进行，比较方式采用 AHP的1～9 标度法。

列向量就是 Ci中元素ej1ej2…ein对Cj中元素的影响程度排列向量，若为 Ci中的元素，则 Wij=0，最终获得某准则BN下的超矩阵如式（2）所示。

由于以上超矩阵为非负矩阵，W 的字块 Wij是归一化的，但是 W 却不是归一化的。在此以 BN为准则，在 BN下各元素集对准则 C1…CN的重要性进行比较，得到加权矩阵 A，如式（3）所示。

4 案例与实证

上海市某医院净化手术室改造项目是上海市级医院中第一个采用辐射式空调项目。鉴于辐射式空调系统在一般的公共建筑采用并不广泛，以该项目作为典型案例进行研究。相关收据主要是从该项目的参建单位（设计、施工、代建、监理等单位）的管理人员收集。因 ANP 计算比较复杂，采用较为成熟的专有计算软件 SuperDecision 来计算。

（1）基于建立的指标体系，通过半结构化访谈建立指标因素之间的关联关系，要素关联如表 1 所示，在SuperDecision 软件中建立的关系图如图 3 所示。

图3 软件模拟的界面

表1 加权超矩阵

（2）根据要素的反馈关系，比较要素相关性，通过两两矩阵的建立打分，建立加权矩阵以及加权超矩阵，如表1所示。

（3）通过软件计算因素的权重，并以柱状图的形式展示所有要素的权重关系，如图 4 所示。

图4 要素权重大小对比

通过图 4 可以看出，从一级指标看，组织因素的影响最大，其次为技术因素，环境因素的影响较小，这说明医院对辐射式空调的采纳虽然在技术方面存在显著优势，但是目前的主要推动力量为组织因素。环境因素的影响较弱，说明辐射式空调目前并未得到社会层面的重视，实证的结果与辐射式空调目前在国内医院的应用与采纳处于初始阶段具有较好的一致性。经与业界专家访谈，辐射式空调虽然在国外得到推广，但是国内尚处于起步阶段，在医院项目的采纳并不具有普遍性。从二级指标可以看出，辐射式空调的节能、舒适等技术优点得到较为广泛认可，但是采纳过程中，业主方尤其是高层管理者支持以及相应资金配套因素是其采纳的关键因素。