既有民用建筑綠色改造成本風險評價研究

0 引言

隨著我國城市化進程的不斷推進，既有建筑面積也在逐年增加。據國家統計局和中國建筑科學研究院的研究數據[1]，我國既有建筑面積已超800億 m² 。然而，眾多既有民用建筑目前存在高能耗、高排放、高污染等問題。在國家“雙碳”目標戰略背景下，對既有民用建筑實施綠色改造，不僅可以最大限度地節約能源、土地、建筑材料及水資源等自然資源，還能有效減少污染排放，延長建筑的生命周期。

綠色改造項目區別于一般改造項目，它以安全性與耐久性為前提條件，通過綠色改造技術，使建筑在滿足綠色標準的基礎上，進一步提升舒適度[2]。因此，綠色改造項目對綠色建材及施工安裝工藝提出了更高要求，這在無形中為成本帶來不確定性因素，增加了項目的成本風險。同時，在實際施工過程中，為保證綠色改造項目的順利推進，承包商需要有效控制成本，降低風險發生概率。然而，綠色改造的獨特性使得承包商在實施綠色改造過程中承擔更高的成本風險。

國內學者為深入挖掘綠色改造過程中潛在的風險因素，提出了有效的風險控制措施，對既有建筑綠色改造進行了細致研究。王瑩等[3和陳悅華等4針對既有建筑綠色改造各個階段中的關鍵風險展開分析，分別通過Fuzzy-FMEA、GA-BP神經網絡法，對綠色改造項目進行風險評估。湯青慧等[5]基于可持續發展的視角，挖掘核心風險因素及其相互關系，并通過提出風險控制措施，有效阻斷風險傳導。多數學者認為，綠色改造市場前景面臨的主要阻礙因素在于綠色改造所付出的成本大于改造所獲得的收益。為實現綠色改造的成本優化，眾多研究更加關注成本效益及成本控制等方面的研究。馬強國和陳曉婕分別對既有居住建筑具體改造實施方案和各階段成本效益進行了細致分析，為如何進行有效的成本控制提供了借鑒。劉如兵等8對既有建筑綠色改造的增量成本來源與增量成本結構進行了梳理，并探討了綠色改造增量成本優化策略，為相關從業者進行建筑綠色改造工作提供了重要參考。

綜上所述，盡管目前關于既有建筑綠色改造成本效益及成本控制的文獻較多，但專門針對既有民用建筑綠色改造成本風險的研究相對較少。因此，本文基于承包商的視角，采用層次分析法（AHP）計算指標權重，并利用灰色模糊綜合評價法構建既有民用建筑綠色改造項目成本風險模型[9-10]。通過該模型，本文對成本風險等級進行科學評價，并制定合理的成本風險管理措施，以積極推動我國既有民用建筑綠色改造項目的順利實施。

1綠色改造成本風險評價指標體系構建

1.1 成本風險因素的識別

既有民用建筑綠色改造成本風險是指項目在實施過程中，因各類不確定性因素或其他原因對成本造成的影響。這些風險可以根據來源分為宏觀外部風險和微觀內部風險。這兩類風險同時作用于既有民用建筑綠色改造項目，使得成本風險發生概率和風險程度更加顯著。

為更好地實現綠色改造項目的成本效益最大化，并有效識別成本風險指標，本文結合既有民用建筑綠色改造項目的發展現狀和自身特點，采用文獻研究、專家咨詢和調查問卷等方法，對風險指標進行篩選。在此基礎上，根據風險來源，將成本風險劃分為設計、技術、組織、政治經濟和自然環境5個方面。其中，設計、技術和組織風險屬于微觀內部風險，政治經濟和自然環境風險則屬于宏觀外部風險。進一步地，本文構建了既有民用建筑綠色改造成本風險指標體系，見表1。

1. 1. 1 設計風險

設計風險本身涉及的成本相對較小，但設計質量的優劣不僅關乎綠色改造項目的最終完成效果，更會直接影響綠色改造項目的整體成本；同時，設計團隊在面對不同氣候、地域環境和建筑自身特點時所選擇的綠色改造方案，也會對項目后期的材料、設備等資源選擇產生深遠影響。

1. 1. 2 技術風險

技術風險主要涉及在綠色改造過程中應用的新技術或新材料可能面臨的諸多挑戰。所備選的新技術或材料在實際應用過程中可能會遇到技術障礙，從而造成人力、物力、財力和資源的消耗。例如，綠色材料與設備的性能問題，以及施工技術本身的缺陷等，都可能導致工期延誤和額外的成本支出。

1. 1.3 組織風險

鑒于既有民用建筑綠色改造的特殊性，改造過程中需要配備專業的技術和管理人才，以實現嚴格且精細化的管理效果。一旦管理不善，項目團隊及各參與主體之間協調不力，極易引發項目資源浪費、進度延誤及成本超支等一系列問題。

1.1.4 政治經濟風險

政治經濟風險涵蓋了政策法規和市場環境的不確定性變化，這些變化有可能對項目的經濟性和可行性產生影響。盡管目前國家大力扶持既有民用建筑綠色改造的發展，且不斷推出新型政策及法律規范，但若政策支持力度減弱，將直接沖擊項目的資金預算和預期收益，顯著增加項目的成本風險。同時，綠色建筑材料與設備市場價格波動也可能導致預算失控，進而直接影響項目的整體成本。

1.1.5 自然環境風險

自然環境風險主要包括自然災害等不可抗力風險，以及綠色改造過程對周圍居民生活環境造成的噪聲、垃圾等污染問題。地震、洪水等自然災害的發生可能對建筑造成損害，導致額外的修復和改造費用；而改造過程中對周邊環境的影響，可能會因周圍居民或環保管理人員的干預而引起項目整改，進而增加成本。

1.2層次分析法計算指標權重

為了對既有民用建筑綠色改造風險因素進行深入分析，本文設計了問卷調查，并基于1＼～9標度法構造了判斷矩陣。通過對判斷矩陣按列進行歸一化處理，進一步求解出該判斷矩陣的最大特征根 λ_max 。為進一步確定所得特征向量和最大特征根的準確性，需進行一致性檢驗。定義一致性指標為

為了衡量CI的大小，需引入隨機一致性指標RI。RI與判斷矩陣的階數密切相關，平均隨機一致性指標RI見表2。

進一步計算出一致性比例，公式如下

通常情況下，若 CRlt;0.1 ，則認為該判斷矩陣通過了一致性檢驗，表明其具有滿意的一致性;反之，若 CR?0.1 ，則認為該判斷矩陣不具有滿意的一致性，需要對判斷矩陣進行重新調整和修正。

1.3灰色模糊綜合評價模型的構建

1.3.1 建立評語集

將專家對成本風險指標因素中所有可能的評價結果的集命名為評語集，用字母 V 表示。將成本風險評價指標的評語集設為5種不同的風險程度，即 ， V₂ ， V₃ ， V₄ ， 低風險，較低風險，中等風險，較高風險，高風險}。為了更直觀地量化這些風險程度，采用0＼～5分制對其進行賦值。

1.3.2 確定指標評價灰類及評價矩陣

邀請 ?_m 名專家對 n 個指標 U_ij 進行打分，其中第 k 名專家對第 i 個指標的打分為 d_ij^k （ k=1 ，2，…，m） ，則可以得到風險評價樣本矩陣 D ，其形式如下

根據評價集的分類標準，將評價灰類劃分為5個等級，其灰類序號集為 。各灰類及其對應的白化權函數關系如下：

（1）第一灰類， ω=1 （低風險），灰數對應的白化權函數為

（2）第二灰類， ω=2 （較低風險），灰數對應的白化權函數為

（3）第三灰類， ω=3 （中等風險），灰數對應的白化權函數為

（4）第四灰類， ω=4 （較高風險），灰數對應的白化權函數為

（5）第五灰類， ω=5 （高風險），灰數對應的白化權函數為

將專家所打的分數代人上述相應的白化函數，進而求出各評價灰類的灰色系數和總灰色評價數，從而得出對應的灰色評價權。具體計算公式為

根據上述公式，可以計算出各灰類的灰色評價權矩陣 ，也稱為模糊隸屬矩陣，即為

1.3.3 模糊綜合評價

將成本風險二級指標的權重記為Wi＝（wil，，…，wij），并將其與灰色評價權矩陣R進行矩陣乘法運算，得到的評價結果記為 B_i ，即

隨后，根據權重計算，將一級指標的綜合權重記為 ，并將其與目標層的模糊綜合評價結果矩陣 相乘，即

最終得出綜合評價結果A=（α，α2，α3，α4，a₅ ）。進一步計算風險綜合評價值 F ，即 F=A× V^r 。在得出風險的綜合評價值 F 后，依據風險等級的分類標準，判斷風險評價目標所處的風險等級程度。

2 實證分析

2.1 項目案例介紹

湖北省某辦公建筑位于湖北省武漢市中南路湖北省建研院，項目通過對既有建筑進行節能改造、消防改造及綠色建筑改造，成功將其打造為一座綠色低碳建筑。該項目建筑面積約為 5600m² ，地上總樓層6層，建筑結構采用磚混與框架相結合的方式。在改造過程中，項目重點聚焦于屋內外環境的升級，包括外墻和屋面的綠色改造，以及室內功能房間和公共區域的優化。此外，還對節能燈具、節水器具和建筑智能化系統進行了全面改造。通過將“功能提升”與“綠色更新”的理念深度融合，項目充分挖掘并利用了既有民用建筑的空間和結構潛力，實現了建筑的可持續發展與高效利用。

2.2 計算風險指標權重

根據建立出的既有民用建筑綠色改造成本風險指標體系，邀請8名在綠色建筑領域具有豐富經驗的專家，對成本風險因素的重要性進行比較打分評估。這些專家包括擁有10年以上工作經驗的監理工程師2名、施工現場管理人員3名，以及高校研究人員3名。一級指標打分數據表見表3。各二級指標打分數據表見表4～表8。

把問卷數據代入SPSS軟件中進行計算，通過一致性檢驗后，得出既有民用建筑綠色改造成本風險指標權重，見表9。

（續）

2.3 成本風險評價

本研究以現場問卷調查的方式，邀請6名專業人士根據實際案例對相關指標進行打分。參與打分的人員包括擁有10年以上工作經驗的監理工程師2名、現場管理人員2名、高校研究人員2名。將收集到的打分數據帶人灰類及白化權函數的關系函數計算式中，經過精確計算，得出模糊隸屬矩陣，分別為目標層的模糊綜合評價結果 A 為

基于此，進一步計算得到灰色評價權矩陣 B 如下

2.4評價結果分析

通過風險程度評級標準，對風險綜合評價值進行比較，結果顯示，該既有民用建筑綠色改造項目的風險等級處于“中等風險”與“較高風險”之間，且更接近于“較高風險”。在準則層中，技術風險的評價得分最高，為3.7799；其次為設計風險，得分為3.7293；而自然環境風險對既有民用建筑綠色改造項目成本影響相對較小，評價得分為2.9864。

在方案層中，評價得分較高的為設計方案質量風險，為4.0046。此外，綠色技術、建材、設備缺乏施工經驗，以及管理人員綠色改造成本意識不足的得分分別為3.9703和3.9527，均處于較高水平。這些結果表明，在既有民用建筑綠色改造過程中，需要重點關注以下三個方面：一是在綠色改造設計方案方面，應合理規劃建筑空間，通過先進的設計技術將綠色材料與綠色能源系統融合，在保證節能環保的同時，保證設計質量；二是在施工技術培訓方面，建議定期安排施工技術人員進行技能培訓，確保施工人員能夠熟練掌握綠色改造項目的具體要求和工藝技術，從而提升施工作業的整體技術水平；三是在成本管理意識方面，應定期對項目部成員進行成本意識教育，將成本控制管理納入管理人員的績效考核，避免因管理不善增加成本支出。

3 風險應對措施

通過對相關文獻的研究、專家咨詢及綠色改造案例的分析，針對成本風險評價結果，總結出既有民用建筑綠色改造項目的風險應對措施如下。

3.1 加強綠色改造設計管理

綠色改造設計應秉持綠色發展理念，將改造對象視為一個實現綠色功能的智慧產品，以改造過程、改造結果的綠色化為目標，通過先進的設計技術，將原有建筑改造成綠色環保、節能舒適的建筑產品。在此過程中，需系統地融合綠色節能環保的材料、設備與綠色能源。

在關注綠色改造的同時，設計管理也要兼顧成本優化，確保綠色與經濟的協調平衡。目前，我國綠色改造設計人員在新工藝、新材料、新設備的應用方面缺乏經驗，因此，可邀請具有豐富綠色改造設計經驗的設計院參與項目設計，合理優化設計方案。在滿足設計要求的前提下，優先選擇國內市場成熟、價格合理的材料及設備，并積極關注材料價格動態，以實現成本的合理優化。

3.2 優化綠色改造技術策略

我國地域廣闊、環境氣候多樣，不同類型的既有民用建筑在改造標準、內容和技術選擇上存在顯著差異。同時，我國既有民用建筑綠色改造仍處于起步階段，許多綠色改造技術尚未成熟。綠色改造技術的選擇與應用不僅影響建筑的改造質量，還對安全生產及成本控制有著深遠影響。因此，理論界和實踐界已就如何有效優化技術應用、提升技術運行效果進行了大量探討和實踐驗證。

例如，在建筑室內外環境改善方面，室內采暖通風可采用主動式與被動式相結合的技術手段，有效降低建筑在采暖和空調等方面的能源負荷。室外則應合理布置遮陽設施，如綠化、遮陽構筑物等，并盡量采用淺色飾面裝飾，以減少熱量吸收。此外，屋頂可采用光伏建筑一體化技術，不僅實現發電功能，還能起到良好的遮陽效果，提升建筑的整體性能。

3.3提高施工組織管理水平

在施工過程中，承包商應時刻保持成本控制意識，積極把控綠色改造的施工質量，做好施工現場管理。具體措施包括設置安全防護措施、定期對施工人員進行安全教育、合理放置材料及設備、及時清理現場堆放的建筑垃圾。通過有效規劃施工進度，避免因進度滯后而增加額外成本。

在成本控制方面，不能單純追求低成本，而應加強對人力、材料、機械設備及施工方法的綜合管理，建立健全的規章制度，明確質量、安全、文明施工管理體系，各項工作安排專人負責，確保責任明確，保障施工過程的高效、安全與環保。

4結語

既有民用建筑綠色改造項目仍處于初步發展階段，且缺乏充分的成本風險數據支撐。本研究基于現有的文獻資料及專家經驗，從設計、技術、組織、政治經濟和自然環境5個方面系統識別出綠色改造的成本風險因素。為有效應對信息的模糊性及不確定性，本研究采用層次分析法和灰色模糊綜合評價法相結合的方法構建了科學的成本風險評價模型。通過該模型，最終提出針對性風險應對措施，旨在幫助承包商更全面、深入地理解綠色改造成本風險因素，降低風險發生概率，并為可能出現的問題提供有效的應對策略，為既有民用建筑綠色改造項目的順利實施提供有力支持，推動行業的可持續發展。

參考文獻

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[3］王瑩，竇蕾，劉思彤．基于改進FMEA的既有建筑綠色改造風險評價[J].生態經濟，2018，34（1）：89-93.

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［8］劉如兵，李存錢．既有建筑綠色化改造中的增量成本優化研究［J].建筑經濟，2023，44（11）：45-48.

[9］李永福，朱天樂，時吉利．基于模糊TOPSIS法的綠色建筑成本評價方法[J].建設科技，2022（16）：9-12.

［10］李銀芳，龔子榮．基于灰色模糊綜合評價法的基礎設施BT項目回購風險研究［J].科學技術創新，2022（35）：33-36. PMT

收稿日期：2024-10-26

作者簡介：

霍曉霞（1977—），女，副教授，研究方向：工程項目投融資。

武若祎（通信作者）（1999—），女，研究方向：工程建造與管理。

徐文靜（2001—），女，研究方向：工程建造與管理。

尹雪建（2001一），女，研究方向：工程建造與管理。

肖哲一（2000一），男，研究方向：工程建造與管理。