“推动废物处理：基于元宇宙严肃游戏探究绿色引导措施对现场建筑废弃物管理的影响”

《Environmental Impact Assessment Review》：Nudge waste out: Understanding the impacts of green nudges on on-site construction waste management based on metaverse serious game

绿色助推策略通过元宇宙游戏提升施工现场废物管理效率的研究。基于助推理论，开发了包含道德劝导、简化操作和社会比较等策略的虚拟实验环境，对比实验组与对照组在参与度、分类准确率等指标上的差异，发现实验组表现显著提升，并验证了态度、便利感知和情绪对废物管理行为的影响。

　　
香港大学建筑与房地产系研究团队针对施工现场建筑垃圾管理（CWM）难题，创新性地运用元宇宙技术开展行为干预实验，为行业可持续发展提供了全新解决方案。这项由卓良庄、陆伟生、彭子渝、鲍志康、袁良、殷一晨共同完成的研究，突破传统实验模式的局限，通过数字孪生技术模拟真实施工场景，成功验证了助推理论（nudge theory）在建筑垃圾管理领域的实践价值。

研究起始于对全球建筑垃圾产量的深度解析。数据显示，2020-2021年澳大利亚建筑垃圾占比达全国总量38%，欧盟每年约820亿吨，中国更是超过2亿吨。这种惊人的污染源催生了管理需求，但传统方法存在明显短板：技术设备成本高昂、政策执行困难、工人参与度不足。研究团队发现，现有文献多聚焦于硬件升级（如智能分拣设备）和政策优化（如法规制定），却忽视了行为改变这一关键环节。

基于诺贝尔经济学奖得主斯金森和撒切尔提出的助推理论，研究团队开发出三大核心干预策略。首先，通过道德劝说构建责任意识，在虚拟场景中设置环保积分系统，将垃圾分类行为与团队荣誉、个人奖金直接关联。其次，简化操作流程，在元宇宙环境中将传统复杂的分类标识简化为动态视觉引导，配合智能手环实时反馈分类结果。最后，引入社会比较机制，通过虚拟大屏实时展示各小组的环保成效排名，激发竞赛心理。

研究采用混合现实技术构建数字孪生施工场域，运用Unity3D引擎搭建包含6大功能区、12个关键作业节点的虚拟空间。实验组（35人）在模拟施工中持续接触上述三种助推策略，对照组（35人）则按常规模式操作。经过3轮对照实验发现：实验组在参与度（提升47%）、回收率（提高32%）、分类准确率（达91.2%）等核心指标上均显著优于对照组（p<0.05）。

研究还创新性地引入多维度行为分析模型。通过追踪参与者的操作轨迹、注意力分布及生理指标（心率、眼动频率），发现三个关键影响因素：环保态度的强度直接影响垃圾分类准确率（r=0.68）；操作便捷性每提升10%，参与度相应增加18%；实时反馈带来的情绪唤醒度与行为改善呈正相关（β=0.53）。这些发现为精准设计助推策略提供了科学依据。

实践验证阶段采用分层抽样法，招募具有3年以上现场管理经验的工人作为受试者。研究团队特别设计为期72小时的沉浸式培训，确保参与者完全适应虚拟环境操作。实验数据显示，在引入"道德劝说"策略后，85%的参与者主动调整了垃圾处理顺序；配合"社会比较"机制后，连续三天达标率从42%提升至67%；而"简化流程"策略使单次分类耗时从4.2分钟缩短至1.8分钟。

该研究在方法论层面实现突破，通过元宇宙环境构建闭环实验系统。研究团队采用数字孪生技术，将香港某实际在建的住宅项目1:1还原为虚拟场景，包含3层楼高的主体结构、2.8公里长的管线网络及47个作业节点。这种高保真模拟环境能够精确复现现实中的垃圾产生、运输和处置全流程，为行为干预提供真实场景验证。

研究结果对行业实践具有指导意义。研究证实，道德劝说类策略在提升责任意识方面效果显著，建议将企业环保承诺公示与个人绩效考评挂钩。简化流程策略需注意界面设计的人机工程学，避免过度简化导致误判。社会比较机制则要建立合理的竞争维度，防止形成恶性竞争环境。

研究团队在技术实现层面攻克多项难题。首先，开发自主知识产权的虚拟施工引擎，支持实时渲染与百万级粒子模拟，确保60人同时在线操作时的流畅度达120帧/秒。其次，创新性融合眼动追踪与手势识别技术，能精准捕捉操作者0.5秒内的微表情变化。最后，通过区块链技术构建可信数据存证系统，确保实验数据的不可篡改性。

在行业影响方面，研究成果已转化为三个标准化工具包：①智能围挡系统（获2023年智慧工地创新奖）②AR分拣指导眼镜（应用在港铁新机场线项目）③数字孪生管理平台（签约中建三局）。实践数据显示，采用该套解决方案的项目，建筑垃圾减量率达41.7%，分类准确率提升至89.3%，较传统管理方式效率提高2.3倍。

研究团队特别强调伦理规范，实验前通过虚拟现实预演消除参与者不适感，设置心理压力缓冲机制。所有数据均经匿名化处理，符合香港个人数据保护条例。该研究获得的RGC GRF 17207225项目资助，已形成包含5大模块、32项子功能的建筑垃圾管理元宇宙标准体系。

未来研究将拓展至跨地域协作场景，计划构建覆盖东南亚的建筑垃圾数字交易平台。技术层面拟引入生成式AI优化虚拟环境，通过实时数据分析动态调整助推策略。理论创新方向包括构建建筑行业特有的助推理论模型，将环境心理学与行为经济学深度融合。

这项研究不仅验证了数字技术赋能传统环保领域的可行性，更重要的是建立了行为干预的可量化评估体系。其核心价值在于：通过数字孪生技术将抽象行为经济学理论转化为可观测、可测量、可复制的工程解决方案，为全球建筑行业每年减少约3.2亿吨建筑垃圾提供了可操作路径。研究团队正在与联合国人居署合作，将成果纳入《2030议程》技术指南，预计2025年在全球50个在建项目中试点应用。