基于DPSIR理论的装配式建筑环境效益影响因素研究_杜静.pdf

第 37 卷 第 1 期 工 程 管 理 学 报 Vol.37 No.1 2023 年 02 月 Journal of Engineering Management Feb.2023 基于 DPSIR 理论的装配式建筑环境 效益影响因素研究 杜 静，刘云胜（东南大学 土木工程学院建设与房地产系，江苏 南京 211189，E-mail：）摘 要：随着我国老龄化程度的持续加深，劳动力减少对建筑业的直接影响要求加快建筑产业升级。装配式建造方式在提高劳动生产效率和施工建造水平的同时还具有减少环境污染、节约资源的特点，但装配式建筑的环境效益并没有充分被社会所认识，增量成本高导致开发商积极性低，公众也未充分认识装配式的环境优势。通过 DPSIR 模型探究装配式建筑环境效益的影响因素，结合 DEMATEL-ISM 分析建筑环境效益形成逻辑，寻找影响环境效益形成的重要因素和关键路径，发现通过政府、企业等各方的主动“响应”可以不断促进装配式建筑将其理论环境优势转化为现实环境效益，希望这些发现能帮助装配式建筑发挥出更大环境效益。关键词：DPSIR；装配式；环境效益；DEMATEL-ISM；关键路径 中图分类号：TU741 文献标识码：A 文章编号：1674-8859（2023）01-018-06 DOI：10.13991/ki.jem.2023.01.004 Research on the Influencing Factors of the Environmental Benefits of Prefabricated Buildings Based on DPSIR Theory DU Jing，LIU Yunsheng（School of Civil Engineering，Department of Construction and Real Estate，Southeast University，Nanjing 211189，China，E-mail：）Abstract：As Chinas population aging continues to deepen，the direct impact of labor reduction on the construction industry also requires accelerating the upgrading of the construction industry.The prefabricated construction method has the characteristics of reducing environmental pollution and saving resources while improving labor production efficiency and construction level.However，the environmental benefits of prefabricated buildings are not fully recognized by society.The high incremental cost leads to low enthusiasm for developers to use this method，the general public does not fully understand the environmental benefits of prefabricated buildings.This paper explores the influencing factors of the environmental benefits of prefabricated buildings through DPSIR model，analyzes the logic of building environmental benefit formation combined with DEMATEL-ISM，identifies important factors and critical paths affecting the formation of environmental benefits.Results find that the active response of the government，enterprise and other parties can continuously promote the transformation of prefabricated buildings into real environmental benefits.The findings can guide prefabricated buildings to play a greater environmental advantage.Keywords：DPSIR；prefabricated；environmental benefits；DEMATEL-ISM；critical path 随着我国建筑施工面积的逐年增长，建筑领域对能源、资源的需求也持续增加。建筑从施工建造、使用维护到拆除处理的过程中，消耗了整个社会中大约三分之一的钢材和三分之二的水泥及近一半的能源，对环境产生了很大的影响。装配式建筑的发展是建造方式的重大变革，对比污染高、消耗高、效率低的传统建造模式，装配式建筑具有很好的社会和环境效益，得到了积极的推广。国内外装配式建筑发展速度很快，主要集中于装配式建筑的建筑体系、装配部件、节能技术及整体发展预测等方面的研究为主，而在装配式建筑低碳节能的机理分析上，最开始大部分研究从部品构件的特性和生产施工工艺入手研究装配式的节能 收稿日期：2022-09-29 第 1 期 杜 静，等：基于 DPSIR 理论的装配式建筑环境效益影响因素研究 019 效果，以节能效果去反映该类型建筑的环境优势，后为综合分析装配式建筑的环境效益，结合不同角度从建筑的全生命周期出发评价装配式的环境效益。Alfred A.Yee1指出了装配式建筑模式在施工过程中的减噪、降尘、缓堵等种种优势。Dong Y H2提出了一个建筑施工阶段的 LCSA 框架，建立了建筑“从摇篮到大门”（即材料生产到施工阶段）的生命周期环境影响模型、成本模型，并将其用于一个住宅项目，得出其在施工阶段中，材料的开采与加工对环境的影响占 90%以上。随着装配式建筑在国内推广，关于其环境效益的研究也取得了一定成果，如高宇等3引入全生命周期评价，考虑装配式建筑在建造阶段不同构件对碳排放的贡献，但未考虑完整的建筑生命周期内其他阶段碳排放的影响因素和节能效益。龙源4从全生命周期的角度分析了装配式建筑的经济效益、环境效益和社会效益，但未分析其具体影响因素。本文以装配式建筑为研究对象，针对其在环境方面表现出的节能减排优势，分析其环境效益的影响因素和形成过程，发现环境效益形成过程中的重要因素和关键路径，建立一个框架辅助管理人员决策，帮助管理者在更知情的背景下做出正确决定，使装配式建筑能更有效发挥其环境优势，为装配式建筑绿色环保相关的研究决策提供依据，为推进装配式建筑发展提供参考。1 装配式建筑环境效益形成因素分析 本文基于DPSIR理论（Driver-Pressure-State-Impact-Response）整理分析装配式建筑环境效益形成的逻辑，DPSIR 是理解人类活动对环境影响的概念，它是由经济合作与发展组织提出的压力-状态-响应（PSR）框架扩展而来，PSR 模型是根据环境状态反映人类活动的模型，体现了社会和生态的互相影响，在欧洲环境署的采用开发下该模型形成了DPSIR 模型5。为研究 DPSIR 因素之间的动态反馈机制，本文对文献资料的相关分析结合装配式建筑环境效益形成过程，构建装配式建筑环境效益的 DPSIR 结构图，如图 1 所示。（1）驱动力因素（D）。是促使采用装配式建筑进行可持续发展的最原始的动力因素，针对不同利益方有不同的动力来源，其来源可以是政府、建筑业、企业及公众。（2）压力因素（P）。是传统建筑方式对大气 驱动力因素（D）响应因素（R）状态因素（S）资源节约污染减少用人结构改变影响因素（I）温室效应改善空气质量提高生活环境改善压力因素（P）温室气体排放粉尘污染噪声污染物流水平供应链协调政府政策和财政支持制定行业标准提高技术企业的低碳组织文化公众环保低碳意识加强产生导致促进引导缓解装配式建筑的环境优势装配式建筑的环境效益城市化的资源环境压力建筑业可持续发展要求企业转型生存压力公众舆论压力政府行业企业公众 图 1 装配式建筑环境效益 DPSIR 结构图 及周边居民环境产生的需求及负荷，是直接促使采取装配式建筑缓解环境压力发生根本性变化的因素，而采取预制的装配式也有一部分原因是目前该产业有了一定的基础，为继续发展提供了可能。（3）状态因素（S）。是指在驱动力和压力的共同作用下，在一定时期后建筑业所存在的状态，可以表现为装配式建筑占比的增高及一系列污染减少、资源节约的现状。（4）影响因素（I）。是指系统的状态对大气及周边居民环境产生的影响，主要指在环境和社会生活方面受到环境资源改善后的体现。（5）响应因素（R）。是指为了建筑业可持续发展而做出的激励和纠偏反应，目的是缓解已存在的压力，从而使整个循环良性发展。本文通过文献调查和访谈识别影响装配式建筑环境效益的相关因素，结合 DPSIR 理论对识别后的因素进行筛选分类；通过专家问卷调查确定各元素之间的直接影响矩阵，运用 DEMATEL 方法判断因素集中的关键因素；再通过计算后的综合影响矩阵，应用 ISM 理论构建元素间影响逻辑的拓扑层级图，以分析环境效益形成机制中的关键路径。2 影响因素识别及 DPSIR 模型构建 为完善装配式建筑环境效益形成机理 DPSIR模型，本文以“环境效益”“装配式”等关键词在知网和 WOS 数据库中筛选出相关文献1，3，4，615，结合已有的访谈结果，识别出 29 个影响装配式建筑环境效益形成的相关因素，如表 1 所示。针对筛选出的 29 个指标，邀请相关专家对指标的合理性进行分析讨论，5 名专家来自从事装配式建筑建设和相关课题研究的人员。经专家分析，并考虑到表 1 指标中存在内容含义重复或包含的关系，020 工 程 管 理 学 报 第 37 卷 表 1 装配式建筑环境效益影响因素 序 号 因素名称 来源 序号因素名称 来源 1 资源环境压力 1，6，12 16 噪声减少 4，9 2 建筑业可持续发展要求 12，13 17 装配式占比提高 6，8 3 企业转型生存压力 14*18 温室效应改善 6，8 4 公众舆论压力*19 空气质量提高 6，8 5 温室气体排放 9，14 20 生活环境改善 6，8，9 6 粉尘污染 4，9*21 政府激励政策 10，15*7 噪音污染 4，9*22 政府监督与处罚机制 10，14*8 物流水平*23 提高技术手段 14，15*9 产业链发展 4，14 24 制定行业标准 10，14，15*10 资源利用率提高 3，8，9，12 25 提高低碳设计水平 12*11 能源消耗量减少 3，12 26 改善企业管理制度 11，14*12 建筑废物减少 1，7，12*27 加大绿色装配化投资 10，11 13 增加材料回收 1，3 28 培养企业低碳意识 11，14*14 用人结构改变 14 29 引导公众绿色消费*15 粉尘减少 4*注：*代表影响因素来源访谈 这部分指标应予以剔除，最后得出最终的 DPSIR 理论模型，精简后的指标如表 2 所示。表 2 装配式建筑环境效益 DPSIR 理论模型影响因素表 影响因素 指标释义 驱动 力 D 社会资源环境压力 S1 全球变暖对资源环境产生负面效果建筑业可持续发展要求 S2 建筑业谋求可持续发展路径 企业转型生存压力 S3 低碳发展模式下建筑企业转型趋势公众舆