摘要：隨著第四代住宅建筑建設規模與復雜性的提升，其在全生命周期內面臨的風險種類和管理挑戰顯著增加。為提升第四代住宅建筑的安全性、經濟性和可持續性，從全生命周期角度出發，構建一套科學、全面、系統的風險評估體系。研究通過層次分析法（AHP）和P-I模型將風險劃分為高概率高損失、高概率低損失、低概率高損失和低概率低損失4種類型，并提出了風險規避、風險轉移、風險緩解和風險接受的應對策略。結果表明，該評估體系能夠有效識別和量化各階段的潛在風險，通過提前采取針對性的管理措施降低風險影響，可為第四代住宅建筑的科學決策和安全管理提供理論依據和實踐指導。

關鍵詞：第四代住宅建筑；全生命周期；風險評估；安全管理

0 引言

隨著社會經濟的快速發展，第四代住宅建筑逐漸成為城市發展的重要標志，其建設規模、復雜性和功能性不斷提高。第四代住宅建筑不僅能滿足人們日常的使用需求，還可應對突發事件、自然災害和社會風險等多種不確定因素。從建筑的設計、施工到運營維護的整個生命周期中，各個環節均具有潛在風險，這些風險一旦觸發，將對建筑的安全性、經濟性和可持續性造成顯著影響。近年來，全球范圍內頻繁發生的大型建筑事故（如火災、坍塌和設備故障等），暴露出現有建筑風險管理體系的諸多不足。傳統的風險管理方法往往局限于某單一階段，而未能對整個生命周期進行全面、系統的評估。因此，開展對第四代住宅建筑全生命周期風險評估體系的研究，既是建筑安全管理理論的創新發展，也是滿足當前社會發展和行業轉型的重要實踐需求。

在我國，第四代住宅建筑風險評估體系的研究可以追溯到建筑領域對于可持續發展和綜合管理的關注^[1]。隨著現代社會對可持續發展的重視，建筑領域逐漸認識到需要從全生命周期的視角分析第四代住宅建筑的風險因素，為風險評估體系的構建提供理論基礎。在此背景下，第四代住宅建筑被視為推動我國建筑領域綠色轉型的關鍵途徑之一，它要求從整體戰略層面進行周密規劃，并深入開展廣泛的市場調研工作^[2]。第四代住宅建筑項目作為一項新概念、新產物，風險評估不僅局限于單一環節，而應涵蓋環境、社會、經濟、政策等多方面的綜合風險因素^[3]。此外，“雙風險”評價是在重大工程建設前對環境風險與社會穩定風險同步進行評價。在《中華人民共和國環境保護法》嚴格規定下，絕大多數的第四代住宅建設項目均能夠遵守和實施^[4]“雙風險”評價。這種“雙風險”評價方法，不僅確保了法律法規的執行，還為第四代住宅建筑全生命周期風險評估體系的進一步發展奠定了實踐基礎。建立全生命周期風險評估體系有助于增強公眾對建筑安全的認知和信任，提高公眾參與建筑決策的機會，促進建筑行業的可持續發展^[5]。

在國外，第四代住宅建筑研究尚處于起步階段，相關文獻較為稀缺，因此本部分擴大文獻回顧的范圍，根據第四代住宅建筑“層層有花園，戶戶有庭院”的現代化綠色建筑設計理念，對國外綠色建筑展開回顧。綠色建筑在提高建筑行業的可持續性和減少碳排放方面的表現引起了業內的極大的關注。與傳統建筑項目類似，風險管理在綠色建筑項目中同樣扮演著至關重要的角色，若風險管理存在不足，可能會直接影響綠色建筑的建設進度與質量^[6]。可以通過風險識別、風險評估和風險應對的通用方法來提高能源利用效率和降低建設成本^[7]。與普通住宅建筑不同的是，綠色建筑不僅關注建筑本身，還更加注重建筑與居住者的互動，提高居住者的舒適度和提供安全健康綠色環境^[8]。與其他行業相比，建設行業的平均事故率顯著偏高。在一些發達國家和地區，事故所導致的損失是一般企業無法想象的。根據1996年的一項針對美國的研究，該國工程事故所造成的經濟損失，占總成本的7.9%～15%，這一占比深刻揭示了其對國家經濟造成的深遠影響^[9]。可見，建筑施工過程中發生的各類風險事故對整個建筑業都會帶來巨大危害。因此，在工程建設領域，如何降低風險發生率已成為全球范圍內備受矚目的研究議題，同時也是一項急需攻克的難題^[10]。目前，國外風險管理指標主要側重于事后評價，而缺乏足夠的主動性指標，這導致了評價存在較大的局限性、指標體系尚不完善、難以充分展現整個安全系統的全面狀況及未來發展趨勢等關鍵問題^[11-12]。因此，必須對整個風險管理體系進行改變，重新構建一套科學的風險管理指標體系，以便更有效地辨識和評價整個項目風險^[13-14]。

綜上所述，國內外現有的第四代住宅建筑風險管理體系在理論與實踐層面均存在一定不足，都急需通過構建全生命周期的風險評估體系，以全面覆蓋設計、施工、運營維護等各個階段的風險管理需求^[15]。通過對風險識別^[16]、風險評價^[17]、法律法規的遵循及國際安全管理經驗的借鑒，可為我國第四代住宅建筑的全生命周期風險評估提供科學指導^[18]。本研究旨在構建一套科學、系統、可操作的全生命周期風險評估體系，從設計、施工到運營和維護的全生命周期視角出發，全面識別、評估和控制各階段的潛在風險；通過系統化和科學化的方法，利用歷史數據、數學模型和分析工具對風險進行定量評估，并制定風險管理措施，從而提高第四代住宅建筑的安全性、經濟性和可持續性。該評估體系不僅是對建筑風險管理理論的進一步豐富，也是應對全球工程建設領域風險管理挑戰的創新實踐。

1 第四代住宅建筑全生命周期風險評估指標體系構建

1.1 第四代住宅建筑風險影響因素識別

通過分析近年住宅建筑風險影響因素的相關文獻^[19-20]，初步識別了第四代住宅建筑風險影響因素，主要包括6個方面。①施工安全風險。第四代住宅建筑項目通常涉及高度、深度、復雜的施工活動，存在坍塌、起重事故、高空墜落等安全風險。②自然災害。第四代住宅建筑項目可能處于地震、臺風、洪水等自然災害的風險區域，這些災害可能對建筑物的結構完整性和安全性造成威脅。③地質與地基風險。地質條件不良、地基不穩定或者存在地下水問題都可能對第四代住宅建筑的穩定性和結構造成風險。④材料和工程質量風險。第四代住宅建筑項目涉及大量的材料和較高的工程質量，使用次品材料或質量控制不善可能導致建筑的結構問題和安全隱患。⑤設計與規劃風險。不完善或錯誤的設計和規劃可能導致建筑物的結構問題、功能不符合預期或者使用效率低下。⑥環境影響與可持續性風險。第四代住宅建筑項目對環境產生影響，包括能源消耗、廢物產生和建筑碳排放等，不合理的設計和施工均可能導致環境問題和可持續性挑戰。

1.2 問卷設計及處理

問卷調查采用了由RensisLikert提出的李克特5級量表，依據5種不同程度的態度進行評分，即1分代表無影響、2分代表影響較弱、3分代表影響中等、4分代表影響較強、5分代表影響極其強，以此對各風險因素的相關陳述進行深入分析。本次調查共發放178份線上問卷，其中134份被回收，有效問卷數量為109份；同時采用了問卷調研與實地走訪相結合的形式開展問卷調查工作，共有79份問卷在線下發放，其中72份被回收，有效問卷數量為69份。調查人員背景統計見表1。

1.3 信度、效度分析

為了確保調查的準確性和結果的可靠性，本研究采用問卷匯總和篩選的方法，對178份有效問卷進行了信度和效度分析，以確定其真實水平和穩定性^[21]。利用軟件SPSS 26.0，對178份有效問卷進行了信度與效度的雙重檢驗。在此基礎上利用結構方程模型方法對兩輪問卷調查中所得指標進行檢驗及修正，最終得到了一個較為合理的量表，其中α=0.823，信度和效度統計量表見表2。α系數信度等級對應表見表3 ，參照α系數標準，調查結果顯示信度等級為信度較高，表明能夠有效反映調查目的及受訪者的真實意愿，確保了問卷數據的真實性和可靠性，為后續構建模型奠定了堅實的有效性基礎^[22]。

隨后，對19個風險因素進行了編號，并將它們劃分為直接利益相關方和間接利益相關方兩大類別，具體細分為業主、設計方、施工方及監理方這4個子類別，同時充分考慮了各因素自身的特性及其層次結構。基于上述類別分析，確立第四代住宅建筑項目全生命周期風險評估指標體系，見表4。

2 第四代住宅建筑全生命周期風險評估

2.1 層次分析法

層次分析法（AHP）是一種多準則決策方法，由美國數學家托馬斯·塞蒂于1970年提出，用于解決復雜的決策問題，其中有多個準則和多個可選方案^[23]。層次分析法的原理基于層次結構和權重分配兩個關鍵概念。

（1）層次結構。決策問題被分解成一個層次結構，包括目標、準則、子準則和可選方案等層次。層次結構以樹狀圖的形式表示，從上到下逐級細化。通常情況下，最頂層是目標，中間層是準則和子準則，最底層是可選方案。

（2）構造判斷矩陣。判斷矩陣C和判斷矩陣標度及含義見表5和表6。

（3）層次單排排序及一致性檢驗。計算各層次指標的單排序權重值并做一致性檢驗。

1）層次單排序。

首先，計算判斷矩陣每一行指標的乘積Mi，公式如下

Mi=∏ni=1Cij（i=1，2，…，n）（1）

其次，計算Mi的n次方根Wi，公式如下

Wi=nMi（2）

再次，Wi構成向量Wi，對Wi進行處理，公式如下

Wi=Wi∑nj=1Wj（3）

最后，得到權重向量W，公式如下

W=（W1， W2， …， Wn）T（4）

2）一致性檢驗。

首先，計算判斷矩陣的最大特征值λmax，公式如下

CWi=

C11C12…C1n

C21C22…C2n

Cn1Cn2…Cnn

W1W2Wn（5）

λmax=∑ni=1CinWi（6）

其次，計算判斷矩陣一致性指標CI，公式如下

CI=λmax－nn－1（7）

最后，計算矩陣一致性比率CR，公式如下

CR=CIRI（8）

當CR滿足以下條件時，公式如下

CR=CIRIlt;0.1（9）

矩陣應具有良好的一致性，否則需要重新判斷。

（4）權重分配。通過對比不同層次之間的相對重要程度，為每個準則和子準則分配權重。權重表示了各個準則或子準則對于實現目標的重要程度。在層次分析法中，通過構建判斷矩陣和計算特征向量來確定權重。判斷矩陣用于比較不同準則或子準則之間的相對重要程度，特征向量用于計算各個準則或子準則的權重^[24]。

總權重計算公式如下

Wij=aibij（10）

式中，ai為上一級指標的總權重；bij為下一層指標的單權重；Wij為下一級指標的總權重。i=1，2，…，n；j=1，2，…，m。

通過層次分析法將風險評估指標進行權重排序，只選取排名前10位的風險評估指標，第四代住宅建筑風險評估指標權重見表7。

2.2 P-I模型分析風險

2.2.1 構建風險矩陣

風險矩陣是一種用于評估和優先處理風險的工具。它通常由一個矩陣組成，可以將風險的概率和影響程度進行分類，以便識別出最緊迫的風險源。構建風險矩陣的一般步驟為確定評估標準和創建矩陣。創建一個n維矩陣，用于將概率和影響程度進行分類。將概率和影響程度分別標記在矩陣的橫軸和縱軸上，風險結構矩陣，見表8。

根據表8結果，本文運用概率模型，構建了以下用于計算風險概率與風險損失的公式，其中第i個風險的風險概率Pi和風險損失Ii公式如下

Pi=1+∑gj=1X^［∑］ji， X^［∑］=X+X2+…+X^g－1（11）

Ii=ai+∑gj=1X^［∑］ijaj（12）

風險損失、概率和可控性的計算結果見表9^[25]。

2.2.2 風險因素分類

本文的風險評估旨在根據19個風險因素的風險概率值和風險損失值，將它們細分為高風險（高概率高損失）、潛在高風險（低概率高損失）、可控風險（高概率低損失）和低風險（低概率低損失）四大類別。通過對這些不同類型風險因素進行分析，可以找出各因素在整個系統中所扮演的角色及其作用程度，從而使人們更加了解系統中各個風險因素之間，以及它們與外部環境的聯系^[26]，log5P-log9I散點圖如圖1所示，四大類風險的風險概率P、風險損失I和風險值R見表10。

3 風險應對措施

通過P-I模型把風險劃分為四大類別，從而相應地提出了4種應對措施，即風險規避、風險傳遞、風險緩解、風險接受。首先考慮風險傳遞、風險緩解與風險接受這三種對策。

對于高風險（高概率高損失），應作為風險管理的核心。既要立足于減少風險發生的概率，通過預防性措施降低風險發生概率，又需采取措施從損失角度減輕風險的影響，以降低風險對整體的危害。如D4業主因追求外觀效果而調整第四代住宅建筑項目原定目標作為最大風險值，應建立嚴格的變更審批機制，對業主提出的外觀變更進行全面影響評估（包括成本、工期和技術可行性），并將因變更產生的額外成本和工期延誤明確由業主承擔。同時，需在充分滿足業主需求的基礎上，提出優化方案，旨在將項目變更所帶來的影響降至最低程度。

對于可控風險（高概率低損失），因發生概率較高，需從損失角度出發制定預防性措施，確保即使風險發生，損失也能控制在最小范圍內。如D2前期投入大回報周期長業主不積極作為最大風險值，應通過階段性收益分析，將項目的長期回報分解為多個短期目標，明確展示各短期目標的實際效益，以增強業主的積極性。同時引入合作伙伴或外部融資分擔前期資金投入的壓力，降低業主的財務負擔。

對于潛在高風險（低概率高損失），由于其損失可能較大，應以減少發生概率為主要手段，制定有效措施降低風險事件發生概率。如D8業主對市場需求預測失敗導致預計市場份額不足作為最大風險值，應在項目規劃階段引入專業的市場調研機構進行獨立評估，優化市場需求預測的準確性；同時，設置靈活的產品或服務調整機制，以快速響應市場變化，從而有效降低因預測偏差帶來的潛在損失。

對于低風險（低概率低損失），由于其整體威脅較小，可直接采用風險接受策略，無須投入額外資源進行管理。此外，不同類型風險需采取針對性管理措施。高P高I風險需綜合管理，應同時從概率和損失兩個維度入手，制訂詳盡的風險減輕計劃。高P低I和低P高I風險可以分別從單一維度入手處理，高P低I風險側重從損失控制出發，低P高I風險則以降低發生概率為主要目標^[27]。

4 結語

本研究基于全生命周期視角，構建了第四代住宅建筑全生命周期風險評估體系。通過層次分析法、P-I模型的應用，將風險劃分為四大類別，并提出相應的風險應對策略，包括風險規避、風險傳遞、風險緩解及風險接受，從而實現對高概率高影響、高概率低影響、低概率高影響和低概率低影響風險的分類應對。研究結果表明，采用科學的風險評估方法不僅能夠有效識別和量化各階段的潛在風險，還能通過針對性的風險管理措施降低風險，提高第四代住宅建筑的安全性、經濟性和可持續性。本研究不僅為第四代住宅建筑全生命周期風險評估提供了理論依據和實踐指導，還為提高建筑行業的安全管理水平、促進行業可持續發展做出了積極貢獻。未來的研究可以進一步融合智能化技術，如利用建筑信息模型（BIM）和大數據分析等技術，不斷優化和完善風險評估方法及風險應對策略，以更好地適應日益復雜多變的建筑風險環境。

參考文獻

[1]陳艷，杜西津，王宇.裝配式建筑風險評估體系的建立和方法研究[J].價值工程，2017，36（28）：16-19.

[2]朱文平.基于生態現代化理論的第四代住宅建筑建造淺析[J].四川水泥，2023（11）：139-141.

[3]楊清華，黃瑋，王忻.淺談“第四代住房”[J].中國房地產，2018（22）：37-39.

[4]XU B J.Risk assessment of green intelligent building based on artificial intelligence[J].Computational Intelligence and Neuroscience，2022（9）：13-23.

[5]張雷，袁戟.城市地下工程對周圍建筑風險評價的價值模型[J].地下空間與工程學報，2010，6（5）：98-110.

[6]WANG L，CHAN D W M，DARKO A，et al.A-state-of-the-art review of risk management process of green buildingprojects[J].Journal of Building Engineering，2024（86）：108738.

[7]LI Z.Research on risk Management of green Building development[C].IOP Conference Series：Earth and Environmental Science.IOP Publishing，2021.

[8]ZUO J，ZHAO Z Y.Green building research-current status and future agenda：areview[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews，2014（30）：271-281.

[9]KAZARYAN R，GALAEVA N，AVETISYAN R，et al. Building lifecycle management based on 4D modelling as the main workspace for building risk assessment[J].E3S Web of Conferences，2020（224）：21-29.

[10]VANOVA R，NEMEC M.Environmental impacts of photovoltaic energy storage in a nearly zero energy building life cycle[J]. Materials，2022，15（20）：22-33.

[11]NYDAHL H，ANDERSSON S，STRAND A P，et al. Extended building life cycle cost assessment with the inclusion of monetary evaluation of climate risk and opportunities[J]. Sustainable Cities and Society，2022（76）：22-27.

[12]MONTANA F，KANAFANI K，WITTCHEN K B，et al.Multi-objective optimization of building life cycle performance.a housing renovation case study in Northern Europe[J].Sustainability，2020，12（18）：1-22.

[13]LI Y，GULDENMUND F W.Safety management systems：a broad overview of theliterature[J].Safety Science，2018 （103）：94-123.

[14]侯建設.城市更新下歷史建筑保護風險防控[J].上海建設科技，2022（6）：13-17.

[15]李慧民，袁春燕.房屋建筑物安全管理問題與對策[J].建筑經濟，2008（11）：29-31.

[16]袁春燕.城鎮房屋安全管理與應急體系研究[D].西安：西安建筑科技大學，2008.

[17]劉文杰.高層建筑工程施工安全風險評價研究[D].濟南：山東建筑大學，2023.

[18]MARTA D Z，MARCO D L，ANDREA P.A mechanics-based method towards risk assessment of RC buildings under tsunami and flow-type hazards[J].Engineering Structures，2022（264）：19-28.

[19]王春暉，曾義剛，劉文富.第四代住宅建筑主體工程的施工技術[J].居舍，2023（5）：54-57.

[20]李德智，欒亞函，黃冠英.住宅工程質量潛在缺陷風險綜合評價方法研究[J].建筑經濟，2022，43（12）：84-89.

[21]陶夢.基于熵權-TOPSIS綠色建筑開發商風險評價體系研究[D].廣州：廣州大學，2020.

[22]陳亮，韓豫，毛龍泉，等.第四代住宅建筑風險評估框架研究[J].江蘇建筑，2011（3）：111-114.

[23]吳倩倩，王薇，胡春.基于知識圖譜的我國建筑全生命周期研究可視化分析[J].住宅科技，2023，43（4）：50-55.

[24]陳湛.基于社會網絡分析的綠色建筑風險評估模型研究[D].天津：天津大學，2017.

[25]GAO S D，WANG Y.Explainable deep learning powered building risk assessment model for proactive hurricane response.[J].Risk Analysis，2022（6）：1222-1234.

[26]陳燁.基于BIM技術的建筑全生命周期應用管理研究[J].

河西學院學報，2022，38（5）：37-42.

[27]黃小軍，賈衛列.生態文明與云南綠色發展的實踐[M]. 昆明：云南人民出版社，2020.

收稿日期：2024-11-20

作者簡介：

蘇昌森（1990—），男，中級工程師，項目經理，研究方向：建筑工程風險管理。