“双碳”战略目标下绿色建筑建造成本影响因素研究——基于ISM-MICMAC方法*

张琳 周婧 白著艳

(山东建筑大学管理工程学院，山东 济南 250101)

0 引言

2022年年底，中国建筑节能协会发布的《中国建筑能耗研究报告(2022)》指出，2020年，全国建材生产阶段、建筑施工阶段及建筑运行阶段的碳排放量占全国碳排放总量的50.9%。因此，急需解决建筑业高碳排放这一现实问题。绿色建筑作为降低建筑业碳排放的重要途径之一，对实现“双碳”目标具有重要的实践意义[1]。而绿色建筑的可持续发展离不开政府、开发商和消费者[2]等利益相关方的参与和推动。

政府在绿色建筑推行方面发挥着积极的促进作用。住房和城乡建设部(以下简称“住建部”)印发的《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》指出，到2025年，城镇新建建筑全面建成绿色建筑[3]；山东省人民政府办公厅印发的《山东省建设绿色低碳高质量发展先行区2023年重点工作任务》提出，全省新增绿色建筑1亿m2以上，城镇新建民用建筑中绿色建筑占比达到95%以上[4]。由此可见，实现绿色建筑规模化发展已成为各级政府的重点工作目标。

开发商直接从供给侧推动绿色建筑开发建设。开发商对于绿色建筑的开发意愿受绿色建筑增量成本的影响。增量成本是指采用节能技术或措施而产生的相对于传统建筑增加的成本。在住建部2019年发布的《绿色建筑经济指标(征求意见稿)》中提到：一星公共建筑的平均增量成本为19～33元/，三星公共建筑的平均增量成本为145～210元/；一星居民住宅的平均增量成本为12～30元/，三星居民住宅的平均增量成本为116～164元/[5]。在建造阶段，绿色建筑增量成本相较一般非绿色建筑高约10%[6]，因此，研究绿色建筑建造成本是降低增量成本的前提和基础。

消费者直接从需求侧拉动绿色建筑购买消费[7]。通常，家庭年收入水平决定了消费者的支付能力，消费者支付能力又直接影响消费者的购买意愿。在绿色住宅价格略高于普通住宅价格的情境下，支付能力处于中等水平的消费者更倾向于购买普通住宅。同时，市面上的刚需购房者会更加关注住宅的价格因素[8]，而建造成本高低直接影响大中城市的住宅价格[9]。因此，研究绿色建筑建造成本有助于合理降低绿色建筑住宅价格，提高消费者购买绿色建筑的积极性。

此外，在建筑业数字化、智能化转型升级的背景下，绿色建筑建造成本影响因素也出现了新的特征。我国《“十四五”发展总体规划》中提出：加快数字化发展，发展智能建造；通过数字化建设打造“中国建造”升级版，实现建筑业转型升级和高质量发展；重点围绕建设项目智能施工等方面，实现对工程项目质量、成本等全要素的数字化管控[10]。因此，探究绿色建筑建造成本，需要考虑建筑业转型升级新发展这一背景因素。

综上，为实现建筑业“双碳”目标，急需探究绿色建筑建造成本影响因素，推动绿色建筑规模化发展。本文通过系统梳理和识别绿色建筑建造成本影响因素，采用解释结构模型(Interpretive Structural Model，ISM)解决复杂影响因素间的关联问题，选用交叉影响矩阵相乘法(Matrices Impacts Croises-multiplication Appliance Classement，MICMAC)对不同影响因素进行分类，并分析各因素间的影响程度，为降低绿色建筑建造成本提供合理化建议。

1 绿色建筑建造成本影响因素识别

首先，在CNKI数据库中以“绿色建筑成本”“绿色建筑建造成本”为关键词，对2015年1月1日—2022年12月31日的CSCD、CSSCI、北大核心及EI期刊文献进行检索，得到相关文献16篇，其中影响因素体系相关文献仅1篇[11]；剔除“文献来源类别”这一检索条件，得到376篇文献，经过梳理和筛选，得到7篇具有参考意义的文献[12-18]，并对影响因素进行汇总整理，共得到14个主要影响因素。

其次，考虑到智能建造技术在绿色建筑建造成本控制中的作用，在影响因素中补充智能建造技术这一因素。智能建造是指以BIM、物联网、人工智能、云计算、大数据等技术为基础，实时自适应于变化需求的高度集成与协同的建造系统。

基于技术-组织-环境(Technology-Organization-Environment，TOE)框架，考虑到绿色建筑项目自身的特殊性，将绿色建筑建造成本影响因素划分为四大类，即项目因素、组织因素、技术因素和环境因素。绿色建筑建造成本影响因素见表1。

表1 绿色建筑建造成本影响因素

2 基于ISM-MICMAC的研究过程

影响绿色建筑建造成本的因素较多，采用ISM-MICMAC方法不仅能准确揭示绿色建筑建造成本各影响因素间的复杂关系，还能高效地对绿色建筑建造成本影响因素进行层级分类与属性辨析。

2.1 绿色建筑建造成本影响因素ISM模型构建

2.1.1 确定邻接矩阵A

建立邻接矩阵A=(aij)n×n(aij=0或1)。若aij=0，表示元素Ai对元素Aj无影响；若aij=1，表示元素Ai对元素Aj有影响。绿色建筑建造成本影响因素邻接矩阵A公式如下

2.1.2 计算可达矩阵M

当矩阵满足(A+I)≠(A+I)2≠…≠(A+I)K-1=(A+I)K时，停止运算，得到可达矩阵M=(A+I)K。绿色建筑建造成本影响因素可达矩阵M公式如下

2.1.3 绘制ISM模型递阶图

依据可达矩阵M，求出可达集R(Ai)、先行集Q(Ai)、交集A(Ai)=R(Ai)∩Q(Ai)。若集合A(Ai)=R(Ai)成立，则Ai为第1层级因素，然后将因素Ai从可达集、先行集中剔除。重复上述步骤，依次确定相应层级的因素集，直至确定最底层的影响因素集。依据各影响因素层级绘制绿色建筑建造成本影响因素ISM递阶图，如图1所示。

图1 绿色建筑建造成本影响因素ISM递阶图

2.2 绿色建筑建造成本影响因素ISM模型分析

由图1可知，本文所构建的ISM模型是一个7级递阶系统。15个影响因素依照不同层次被划分为显性影响因素、隐性影响因素和根源影响因素[19]。根源影响因素位于解释结构模型的最底层，意味着该影响因素通过多条路径对系统中其他因素产生直接或间接影响。在绿色建筑建造成本影响因素ISM模型中，仅有政府的激励政策这一个根源影响因素。在后续控制阶段，应重点把控该影响因素。

隐性影响因素处于L2～L6层，包括成本管理水平、废料再利用、聘请专业技术人员、绿色建筑评估/认证、施工技术水平、项目施工管理水平、智能建造技术、项目设计方案、项目建设规模、选用的绿色建筑标准、项目定位和业主的绿色环保意识。这些因素依托于政府激励政策的表现与变化，向上作用于顶层因素集。

处于最顶层的显性影响因素包括施工人员管理水平和绿色建筑/材料设备购置费，即绿色建筑建造成本的表象影响特征，受隐性和根源影响因素的作用，是控制绿色建筑建造成本的核心要素。可以通过对施工现场人员入场、施工人员分配，以及购置符合绿色建筑项目标准的绿色建筑材料及设备等方面的管理，有效控制绿色建筑建造成本。

2.3 绿色建筑建造成本影响因素MICMAC分析

以可达矩阵M为计算基础，驱动力为各影响因素在可达矩阵中的行元素求和值，依赖性则由列元素求和值确定，计算结果见表2。

表2 绿色建筑建造成本影响因素驱动力和依赖性计算结果

各影响因素的驱动力和依赖性数值分别对应坐标轴的4个象限：独立因素集、联动因素集、自治因素集和依赖因素集。绘制绿色建筑建造成本影响因素驱动力-依赖性分布结果，如图2所示。

图2 绿色建筑建造成本影响因素驱动力-依赖性分布结果

由图2可知，属于自治因素集的仅有A15，自治影响因素的驱动力和依赖性数值较低，说明其与系统的关联性较弱，在一定程度上独立于系统之外。属于独立因素集的影响因素有A1、A2、A3、A4、A5、A14，这类影响因素具有强驱动力、弱依赖性的特点，承担着主导系统的角色，是绿色建筑建造成本的主要影响因素，需要重点进行把控。在独立因素集中，驱动力数值较高的是A14、A1、A3，即政府的激励政策、项目定位和业主的绿色环保意识，对应着绿色建筑建造成本影响因素ISM模型中的底层影响因素，若能采取有效措施对其进行控制和改进，将会对其他因素产生正向作用，最终实现绿色建筑建造成本的有效控制。属于依赖因素集的影响因素有A6、A9、A10、A11、A12，这类影响因素的依赖性强、驱动力弱，受其他因素关联影响较大。联动因素集中的因素具有强驱动力、强依赖性，在系统中极其活跃。属于联动因素集的影响因素有A7、A8、A13，这类因素具有向上层影响因素传递下层影响因素的作用。

3 具体建议

基于ISM模型及MICMAC分析结果，结合政府激励政策在绿色建筑建造成本模型中的影响路径，提出以下建议。

3.1 加强政府宏观调控

加强政府宏观调控，实现绿色建筑供需端建设。开发商和消费者是推动绿色建筑发展的中坚力量，政府应积极进行正向引导，构建包含供需双方的绿色建筑激励机制。

对于开发商，政府可以通过创建政府绿色建筑示范试点项目及给予开发商资金支持来吸引开发商主动进入绿色建筑市场，提高开发商的建设积极性。对于消费者，政府可以通过经济激励手段，如贷款利率降低、消费补贴等，促进消费者的购买行为。

此外，政府可通过媒体中介平台普及绿色建筑对于实现“碳排放、碳中和”的重要意义，提高开发商的绿色环保意识。同时，普及绿色建筑的作用机理等基础知识，树立社会公众的“绿色信任”。

3.2 出台相关建筑标准

不同定位的绿色建筑对于绿色建筑材料、可持续能源的选择存在一定差异。目前，绿色建筑常用的可再生能源主要是太阳能、风能等，针对绿色建筑的专业技术包括水处理、水循环等。建设方需要针对绿色建筑的项目定位，考虑项目所处地理环境，并结合自然气候、历史文脉等诸多方面要素，对不同的绿色建筑技术、材料及能源等进行全面的可行性研究，对项目的设计方案进行科学决策。

需要注意的是，绿色建筑不等同于绿色技术的堆砌。因此，绿色建筑评价标准不能只考虑建设项目是否采用了绿色技术或建设项目采用的绿色技术数量，还应考虑项目所采用的绿色技术的合理性和科学性。在绿色建筑推广初期存在着一些误区，如一些项目仅简单地对技术进行冷拼或堆砌或者盲目照搬国外的建造模式，导致实际运行效果达不到预期[20]。我国幅员辽阔、气候差异较大，绿色建筑模式不能简单复制，应明确项目定位，因地制宜、因形就势，出台具有地域气候适应性的绿色建筑标准。

3.3 推动技术创新发展

现阶段，不仅要对传统的绿色技术进行创新性研发，而且要对绿色建筑技术和新型智能建造技术、数字化技术进行创新，探索绿色建筑与绿色建材、近零能耗、智能信息等技术的融合发展，加大技术研发推广力度和绿色技术研发投入，构建符合我国国情、地域特点和气候条件的绿色建筑信息平台及绿色建筑技术体系。同时，运用BIM、物联网、大数据等新型数字技术统筹管理装配式建筑预制构件的生产、运输及施工安装全过程。

4 结语

本文从项目因素、技术因素、组织因素和环境因素4个维度对绿色建筑建造成本影响因素进行分析。根据ISM模型绘制7级递阶系统，分析各影响因素的影响路径及其在系统中的层级分类；运用MICMAC方法分析各影响因素的驱动力和依赖性指标。研究结果显示，政府的激励政策是系统中的根源影响因素且具有强驱动力，是控制绿色建筑建造成本的重要抓手。该研究结果可为降低绿色建筑建造成本提供参考，有助于推动我国绿色建筑规模化发展，实现“双碳”战略目标。