《Dermatopathology》：Extended Reality (XR) as a Human–Environment Interface for Sustainable Construction in Caribbean Small Island Developing States
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建筑活动通过土地利用变化、资源消耗、废弃物产生和碳排放改变物理环境，这使得可持续建筑在加勒比小岛屿发展中国家（SIDS）尤为重要。本研究调查了扩展现实（XR）作为空间可视化和人-环境决策支持工具在加勒比建筑行业中当前的使用情况与认知。本研究填补了三个研究空白：
建筑活动通过土地利用变化、资源消耗、废弃物产生和碳排放改变物理环境，这使得可持续建筑在加勒比小岛屿发展中国家（SIDS）尤为重要。本研究调查了扩展现实（XR）作为空间可视化和人-环境决策支持工具在加勒比建筑行业中当前的使用情况与认知。本研究填补了三个研究空白：知识空白、情境空白和实践空白，通过贡献来自加勒比SIDS情境的XR证据予以实现。本研究的创新之处在于将XR定位为可持续建筑的人-环境交互界面，为未来研究数字工具在建筑行业中促进可持续环境发展奠定基础。研究以人-环境交互理论为基础，采用问卷调查方法收集112名建筑从业者的反馈，通过描述性统计、有效性评分、有效性指数以及可持续性结果组间的非参数比较进行分析。研究发现，XR的采用仍然有限，但从业者认识到其在提高设计准确性、项目可视化、工作流协调、利益相关者沟通、安全及可持续性相关决策方面的潜力。主要障碍包括缺乏认知、成本高、技术复杂以及对数字输出信任度有限。XR被认为对社会和经济可持续性结果的贡献最为显著，特别是通过创造AR（增强现实）/VR（虚拟现实）专家的就业岗位、提升工人技能和经验，以及增强协作与沟通。环境贡献目前可能通过改善社会和经济可持续性间接实现。
论文解读
一、研究背景与问题
建筑行业对物理环境具有直接的变革性影响，通过建筑、住房、道路、公用设施、排水系统和公共基础设施的开发涵盖空间与人-环境过程，重塑土地利用、聚落格局、流动性、资源流动、环境暴露和社区福祉。加勒比小岛屿发展中国家（SIDS）因国土面积较小、人口密度高、城市化进程加快以及频繁遭受洪水、飓风、海平面上升和高温等极端天气事件的影响，承受着不成比例的气候变化冲击。这些条件使得建筑决策尤为重要，因为建筑和基础设施既可能降低也可能加剧长期的环境和社会脆弱性。
从地理学角度看，决策和结果本质上是空间性的，适当的场地选择需要考虑地质、土壤、排水、气候、交通可达性、可用资源、淡水可用性和防洪等物理、经济和文化因素。建筑和空间规划中的一个核心挑战是，许多决策必须在其实体后果可见之前做出。此外，海拔、坡度、土地覆盖、排水网络、与水体的邻近度、地形湿度、温度、湿度、风速、道路可达性和洪水敏感性等风险相关场地因素必须纳入考虑以实现可持续建筑。在许多发展中情境下，建筑和聚落决策也可能受到政治和经济压力的影响，而非全面的环境和社会评估，这增加了对透明规划工具的需求，以加强建筑项目决策阶段的沟通和评估。
尽管联合国可持续发展目标已被多个国家纳入空间发展政策，但最终的基础设施产品往往与社会的预期相去甚远，有时甚至产生进一步的“棘手问题”。例如，十个大型项目中就有九个未能在成本绩效和社会效益方面达标，许多原本旨在帮助低收入群体的社会住房项目最终却导致犯罪和失业问题。为减少这些弊端，技术和数字工具被用于优化空间和项目绩效，扩展现实（XR）技术被定位为帮助建筑行业实现可持续性的领先工具。
二、研究目的与理论基础
本研究以人-环境交互理论为基础，该理论解释了人类活动与物理环境之间的互惠关系。建筑直接改变环境条件，而环境约束、危害和脆弱性反过来也影响建筑规划和发展。在这一框架内，XR被定位为一种人-环境交互界面，可以帮助建筑专业人员在实际施工之前或施工期间可视化场地条件、空间约束、设计方案和潜在环境危害。这种理论框架支持将XR不仅视为建筑管理工具，还视为加勒比SIDS情境下可持续发展的空间可视化和决策支持技术。
本研究旨在考察XR技术作为空间可视化工具在加勒比SIDS建筑行业中的当前使用情况、感知收益、采用障碍、实施策略和可持续性贡献，具体回答四个研究问题：加勒比SIDS建筑从业者当前对XR的认知和使用水平如何；从业者认为XR采用有哪些收益、障碍和实施策略；从业者如何评价XR对社会、经济和环境可持续性的潜在贡献；感知的XR可持续性贡献在三大可持续性支柱之间是否存在显著差异。
本研究填补了三重研究空白：知识空白，即关于数字技术（特别是XR）支持可持续建筑和环境决策的研究极为有限；人口空白，即加勒比SIDS和更广泛的全球南方缺乏基于建筑的研究；实践空白，即研究结果可直接为行业实践、专业培训、政策讨论和机构战略提供信息。本研究的创新性体现在三个相关贡献：提供加勒比SIDS建筑行业XR使用的特定情境实证证据；扩展人-环境交互理论的应用，将建筑部门的人类行为理解为直接影响环境，同时将XR等数字技术视为有助于减少不利影响和支持更好保护自然环境的工具；超越识别一般性XR收益，比较其对社会、经济和环境可持续性支柱的感知贡献，并考察这些认知是否因从业者和组织群体而异。
三、关键研究方法
研究人员采用探索性、定量、横断面调查研究设计，在实证主义研究哲学指导下开展。数据通过问卷调查收集，问卷使用Google Forms v2025数字化分发，通过专业和行业网络采用非概率目的性抽样方式电子分发。研究对象为加勒比SIDS的建筑从业者，包括项目经理、工程师、建筑师、顾问、承包商和其他建成环境从业者。有效问卷共112份，超过使用Cochran公式以90%置信区间和10%精度计算的最低样本量要求。问卷分为五个部分：人口统计信息、XR当前应用情况、限制XR采用的因素、更有效实施XR的策略，以及XR潜在可持续性收益。可持续性结果采用5点Likert量表分别评估概率和影响，两者相乘得到有效性得分，再计算平均有效性得分并归一化为有效性指数（0至1）。数据分析使用SPSS版本31，采用描述性统计、有效性评分排名和非参数比较方法。研究伦理批准由西印度群岛大学（UWI）校园研究伦理委员会授予，参考编号CREC-SA.3170/03/2025。
四、研究结果
4.1 人口统计特征
样本主要由直接参与建筑决策和项目交付的建成环境专业人员组成，工程师构成最大受访者群体（43%），其次是项目经理、承包商和顾问。大多数受访者拥有五年以上专业经验（79%），拥有学士学位（57%）和研究生学历（36%）的受访者占主导地位。半数样本（50%）来自大型组织。
4.2 XR在建筑行业的当前使用情况
描述性统计显示，XR的当前使用率仍然很低，绝大多数受访者（72%）表示XR在项目中很少使用。XR认知来源多样，包括行业出版物、会议、培训项目、同行讨论和无先前知识，表明XR认知在区域建筑行业中分布不均。
4.3 XR采用的障碍
主要障碍是缺乏认知/理解（35%），其次是设备/软件成本（24%）、技术复杂性（20%）、硬件限制（13%）和隐私或安全问题（9%）。在从业者层面，49%的受访者认为缺乏对XR数据准确性和精度的信任是主要社会障碍，其次是35%认为对传统建筑方法变革的抵制，16%认为是对自动化导致工作被替代的恐惧。
4.4 XR采用的感知收益
最常被识别的收益是提高设计准确性（30%），其次是增强施工前通过实时模拟进行的项目可视化（21%）和增强健康、安全与环境识别（19%）。在工作流改善方面，受访者认为XR有助于实时错误检测、简化项目审查、增强客户演示和改善团队间协调。
4.5 XR的可持续性结果
73%的受访者认为XR可以支持建筑行业的可持续性结果。有效性分析显示，排名最高的结果是创造AR/VR专家就业岗位（平均有效性得分13.946，指数0.558），其次是提升工人技能和经验（13.750，指数0.550）、增强协作与沟通（13.661，指数0.546）、降低建筑成本（13.330，指数0.533）和增强人员安全（13.125，指数0.525）。环境结果排名较低，包括在规划中纳入绿色特征（11.813，指数0.473）、通过预测性维护软件延长资产生命周期（11.714，指数0.469）、通过减少现场出行降低碳足迹（11.607，指数0.464）和通过精确规划模型减少废弃物（11.438，指数0.458）。在支柱层面，社会可持续性记录最高平均有效性得分（13.29，指数0.532），其次是经济可持续性（12.99，指数0.520），环境可持续性记录最低得分（11.64，指数0.466）。
五、讨论与结论总结
讨论部分指出，尽管XR当前采用有限，但建筑从业者认可其潜在价值，行业并不抵制沉浸式数字技术的理念。从业者将XR视为改善建筑信息可视化、沟通和决策应用的实用工具。XR采用受限的原因不仅是技术可用性，还包括专业准备度和组织能力。在加勒比SIDS中，建筑公司面临有限财政资源、较小技术市场和投资回报不确定性，这些障碍尤为相关。研究人员认为，XR的实施不能仅依赖个别企业购买新软件或硬件，而需要涉及政府机构、专业团体、大学、技术提供商和建筑组织的更广泛支持系统。本地案例研究尤为重要，因为它们可以在熟悉的项目类型、监管条件、气候风险和资源约束下展示XR的价值。
在可持续性方面，XR当前价值主要在于加强支持可持续建筑的人力、组织和空间决策过程，而其直接环境效益仍是未来发展的新兴领域。XR通过改善项目团队在实体施工前可视化场地条件、评估设计方案、识别风险、减少不确定性和协调决策，间接促进环境可持续性。因此，XR应被理解为一种社会空间和人-环境交互界面，而非独立的环境解决方案。
研究结论翻译：本研究调查了XR技术在加勒比SIDS建筑行业中的当前使用、感知收益、采用障碍、实施策略和可持续性贡献。基于112份有效回复，研究发现XR采用仍然有限，72%的受访者表示XR在当前项目中很少使用，仅6%报告频繁使用。然而，从业者仍认可XR的潜力，特别是提高设计准确性（30%）、增强项目可视化（21%）、健康安全和环境识别（19%）以及利益相关者协作（17%）。限制采用的主要障碍是缺乏认知和理解（35%）、设备/软件成本（24%）和技术复杂性（20%）。在从业者层面，49%认为缺乏对XR数据准确性和精度的信任是主要社会障碍。在可持续性方面，73%的受访者认为XR可以支持可持续性结果。有效性结果显示，XR被认为对社会可持续性贡献最强（13.29，指数0.532），其次是经济可持续性（12.99，指数0.520）和环境可持续性（11.64，指数0.466）。研究表明，XR在SIDS建筑部门促进可持续发展方面具有显著潜力。由于XR采用目前有限但从业者认可其潜力，行业应首先关注认知建设、培训和示范项目，而非立即大规模实施。建筑公司可以在从业者已看到价值的领域初步使用XR，如设计可视化、错误检测、安全规划、利益相关者沟通和客户演示。政府机构也应通过激励措施、创新补助或公共部门试点项目鼓励数字建筑实践。这些措施有助于建立对XR输出的信任，减少成本和可用性方面的不确定性，并逐步加强其在可持续建成环境决策中的作用。
