住宅使用階段碳排放影響因素評(píng)述

趙文涵

【摘? ? 要】： 為了解住宅使用階段碳排放的基本情況，首先明確了住宅全壽命周期的劃分方式，對(duì)不同階段的碳排放量進(jìn)行了分析；再對(duì)城市和農(nóng)村住宅使用階段碳排放的影響因素進(jìn)行概括和總結(jié)，梳理當(dāng)前研究存在的不足；最后對(duì)未來(lái)住宅使用階段的節(jié)能減碳提出了建議和展望。

【關(guān)鍵詞】： 住宅建筑；節(jié)能減排；碳排放

【中圖分類號(hào)】：TU111.195【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】：C【文章編號(hào)】：1008-3197（2023）05-77-04

【DOI編碼】：10.3969/j.issn.1008-3197.2023.05.020

A Review of the Factors Influencing Carbon Emissions during the

Residential Use Phase

ZHAO Wenhan

（School of Civil Engineering and Architecture， Chongqing University of Science and Technology ，Chongqing 401331，China）

【Abstract】：In order to realize the basic situation of carbon emissions in the residential use phase， this paper first clarifies the way in which the whole life cycle of a home is divided，then outlines and summarises the factors influencing carbon emissions in the use phase of urban and rural residential buildings， sorts out the shortcomings of the current research， and finally puts forward suggestions and prospects for energy saving and carbon reduction in the future residential use phase.

【Key words】：residential buildings; energy conservation and emission reduction; carbon emission

由溫室氣體排放所引發(fā)的氣候問(wèn)題嚴(yán)重威脅生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展，已成為國(guó)際社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)?！吨袊?guó)建筑能耗研究報(bào)告2020》顯示我國(guó)建筑領(lǐng)域所產(chǎn)生的碳排放占全國(guó)總量的51.3%。2018年全國(guó)建筑存量面積671億m2，其中公共建筑面積129億m2，城鎮(zhèn)居住建筑面積303億m2，農(nóng)村居住建筑面積238億m2，城鄉(xiāng)住宅建筑面積在所有建筑中的占比已達(dá)80.86%，由此可知建筑業(yè)碳排放主要由住宅建筑構(gòu)成。傳統(tǒng)住宅建筑普遍具有高能耗、低效率、污染大等特點(diǎn)，在建筑材料生產(chǎn)、建造、使用及報(bào)廢各階段都會(huì)產(chǎn)生碳排放，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成危害；而住宅在使用階段由于周期長(zhǎng)，其碳排放量也是各階段中最大。仇保興[1]通過(guò)對(duì)重點(diǎn)國(guó)家和地區(qū)碳排放情況及減碳經(jīng)驗(yàn)分析，指出住宅建筑運(yùn)行過(guò)程中碳排放占全生命周期碳排放量的35%～38%。鞠穎等[2]認(rèn)為，原材料生產(chǎn)和建成建筑物階段占整個(gè)生命周期碳排放的10%～30%，使用階段占60%～80%，拆除階段只占0.18% Nuri Cihat Onat等[3]曾對(duì)美國(guó)的住宅建筑全生命周期各階段碳排放比重進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示建筑使用階段的碳排放量占到了碳排放總量的91%。黃志甲等[4]、伍廷亮等[5]、陳露[6]分別選取了馬鞍山、貴陽(yáng)和沈陽(yáng)的住宅小區(qū)項(xiàng)目，得出使用階段碳排放占比分別為77.12%、97.44%和63%。由于環(huán)境、氣候、經(jīng)濟(jì)水平等因素，不同學(xué)者研究的使用階段碳排放量在建筑全壽命周期中占比有一定差異，但該階段碳排放量均遠(yuǎn)高于其他各階段。因此，要降低建筑業(yè)的碳排放，實(shí)現(xiàn)我國(guó)“碳達(dá)峰”和“碳中和”的目標(biāo)，住宅使用階段碳排放的研究尤為重要。

本文通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)的篩選和分析，對(duì)已有研究?jī)?nèi)容、研究成果和研究方法等進(jìn)行總結(jié)，探討目前研究不足之處。

1 相關(guān)概念界定

1.1 住宅建筑

在我國(guó)，民用建筑可分為居住建筑和公共建筑，居住建筑是指供人們生活起居用的建筑物，其中包括：住宅、宿舍、賓館、招待所、公寓等，本文所論述住宅建筑只涉及居住建筑中的住宅，不涉及其他類型。

1.2 住宅全壽命周期劃分

國(guó)內(nèi)外學(xué)者普遍將建筑物的全壽命周期劃分為4個(gè)或5個(gè)階段，住宅建筑亦是如此。Leif等[7]和劉念雄[8]將建筑生命周期分為4個(gè)階段，分別是材料生產(chǎn)階段、建成建筑物階段、建筑使用階段、拆除及材料處理階段。Deepak[9]和于萍等[10]均認(rèn)為建筑生命周期應(yīng)劃分為5個(gè)階段，將建筑使用和維護(hù)階段分開。盡管不同研究者對(duì)全壽命周期的劃分存在差異，但都涵蓋了完整的建筑生命周期。

綜合其他國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究成果，將住宅建筑的全壽命周期劃分為4個(gè)階段：原材料生產(chǎn)階段；施工階段；使用階段；住宅拆除和建筑材料處理階段。

2 住宅使用階段碳排放影響因素分析

2.1 城市住宅

景真燕[11]通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬和問(wèn)卷調(diào)查等方式，提出了家庭人口數(shù)多是使用階段高碳排的絕對(duì)致因。譚春平等[12]以甘肅城鎮(zhèn)住宅建筑為例，通過(guò)LMDI因素分解方法得出了能源結(jié)構(gòu)、能源效率、住房水平對(duì)住宅建筑使用階段的碳排放量影響最大。宋金昭等[13]建立城市住宅碳排放系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，得出了居民可支配收入對(duì)城市住宅使用階段碳排放有顯著影響。朱方偉等[14]以武漢市城鎮(zhèn)住宅為研究對(duì)象，采用SPSS22對(duì)碳排放數(shù)據(jù)進(jìn)行了相關(guān)分析和線性回歸，建立了城鎮(zhèn)住宅碳排放的回歸模型，選取了人口特征、建筑面積、建筑類型、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、夏季空調(diào)形式、生活熱水來(lái)源形式、主要設(shè)備數(shù)量等影響因素，得出了城鎮(zhèn)住宅碳排放量與住宅面積和家庭人口顯著相關(guān)。胡文發(fā)等[15]分析了多個(gè)因素對(duì)使用階段碳排放變化的影響，認(rèn)為居民消費(fèi)水平是促進(jìn)碳排放量增長(zhǎng)的主導(dǎo)因素。王馨珠等[16]認(rèn)為節(jié)能意識(shí)和電器耗能關(guān)注度直接影響了家庭成員的能源使用行為，兩者對(duì)碳排放量產(chǎn)生直接影響。王一帆等[17]以住宅形態(tài)為研究點(diǎn)，收集了金堂縣86棟住宅形態(tài)指標(biāo)和3 256戶住宅能耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示面寬進(jìn)深比、梯戶數(shù)對(duì)住宅碳排放產(chǎn)生顯著影響。蔣金荷[18]認(rèn)為住宅能源強(qiáng)度、人均住房面積、家庭總戶數(shù)、能源碳密度等是影響住宅碳排放和排放強(qiáng)度變化的主要驅(qū)動(dòng)因子。Papakostas K T等[19]分析、描述了158個(gè)住戶家庭中影響能耗的行為，指出了住宅碳排放影響的主要因素有居住特征、電器設(shè)備使用情況、住戶居住行為等。Olonscheck M等[20]提出了建筑面積、氣候條件、供熱制冷系統(tǒng)是影響碳排放的主要因素。Park H C等[21]和Druckman A等[22]均認(rèn)為家庭人口數(shù)對(duì)碳排放量有著顯著影響，排放量隨人口增加而降低。Lin B等[23]等認(rèn)為居民生活水平的提高是住宅碳排放增加的主要驅(qū)動(dòng)因素，但是能源效率的提高抑制了其增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

通過(guò)對(duì)上述文獻(xiàn)的分析，可以明顯看出城市所在地區(qū)、家庭人口數(shù)和消費(fèi)水平是影響使用階段碳排放的主要原因。

2.2 農(nóng)村住宅

第七次全國(guó)人口普查數(shù)據(jù)顯示，農(nóng)村人口約占全國(guó)總?cè)丝诘?4.3%，建筑節(jié)能減排從農(nóng)村做起顯得尤為重要。近年來(lái)我國(guó)農(nóng)村生活碳排放不斷增加，農(nóng)村居民生活能耗碳排放的年均增長(zhǎng)速度已是同期城鎮(zhèn)居民的3.34倍[24]。

李穎[25]利用Tapio脫鉤指數(shù)分析了河南省農(nóng)村居民生活消費(fèi)碳排放與農(nóng)村居民可支配收入之間的脫鉤關(guān)系，表明農(nóng)村居民收入水平和住宅使用階段碳排放具有直接關(guān)系。胡姍等[26]認(rèn)為農(nóng)村住宅使用階段大量消耗的煤是碳排放產(chǎn)生的主要原因。王琳[27]認(rèn)為農(nóng)村住宅使用階段的碳排放主要來(lái)源于煤、天然氣、電力能源的消耗，尤其是冬天碳排放量會(huì)顯著增加。李秀芳[28]認(rèn)為我國(guó)農(nóng)村住宅對(duì)可再生能源的使用效率低，大量依賴電源，間接導(dǎo)致了使用階段大量的碳排放。李朝鵬等[29]認(rèn)為農(nóng)村地區(qū)居民的低碳觀念較為薄弱，節(jié)能家電難以普及；同時(shí)農(nóng)村用電主要是依靠附近的火力發(fā)電廠，導(dǎo)致農(nóng)村住宅在使用階段的碳排放量大。

農(nóng)村住宅使用階段碳排放主要由于居民的能源消耗方式落后及節(jié)能意識(shí)薄弱所導(dǎo)致。

2.3 城鄉(xiāng)住宅使用階段影響因素對(duì)比

通過(guò)對(duì)上述研究成果的分析可以看出，城鄉(xiāng)住宅在使用階段碳排放影響因素上有著顯著差異。城鄉(xiāng)地區(qū)在人口數(shù)量、居民消費(fèi)水平、環(huán)保意識(shí)及能源消耗方式上都有各自的特點(diǎn)，這也導(dǎo)致了使用階段碳排放顯出明顯的地域差異。

2.4 影響因素小結(jié)

由于相關(guān)的文獻(xiàn)數(shù)量較多且部分研究?jī)?nèi)容交叉重復(fù)，本文只選取具有代表性的文章進(jìn)行論述。通過(guò)對(duì)其余文獻(xiàn)的研讀、整理、歸納，將住宅使用階段的碳排放影響因素總結(jié)為5個(gè)方面，其中家庭人口數(shù)、居民消費(fèi)水平及低碳意識(shí)等被認(rèn)為是最主要的影響因素。見表1。

3 現(xiàn)階段研究的不足

學(xué)者們對(duì)住宅領(lǐng)域的碳排放研究越發(fā)重視，形成了一定的研究成果，對(duì)住宅使用階段而言，主要有碳排放量的測(cè)算、占比及碳排放的影響因素分析；但存在以下問(wèn)題：

1）對(duì)碳排放量的測(cè)算，至今國(guó)際社會(huì)仍未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)者們更傾向于使用碳排放因子法進(jìn)行測(cè)算，其精度較高，也是目前廣泛應(yīng)用的方法；

2）在全壽命周期碳排放的研究上，使用階段排放量最高已是普遍共識(shí)；但關(guān)于住宅使用階段碳排放影響因素的分析主要集中在某幾個(gè)要素，缺乏宏觀綜合的分析，未能對(duì)影響因素進(jìn)行全面的總結(jié)和歸納；

3）目前使用階段碳排放的成因更多是對(duì)共性問(wèn)題的研究，缺乏針對(duì)不同地區(qū)、不同環(huán)境影響下，個(gè)性問(wèn)題的探討，結(jié)論也未能呈現(xiàn)出地域分化的情況。

4 未來(lái)使用階段減排的建議

1）針對(duì)住宅節(jié)能減排方面，美國(guó)、日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家走在前列，其法律和政策體系中均對(duì)此有較多涉及，其中德國(guó)早在1976年即頒布了《建筑節(jié)能法》，首次以法律形式要求新建建筑必須采取節(jié)能措施，建筑節(jié)能水平很高[30]。我國(guó)盡管出臺(tái)了例如《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但并未在各地進(jìn)行推廣。未來(lái)，政府有關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)管，保障住宅建筑節(jié)能減排措施的推行，還需要因地制宜，制定符合本地區(qū)建筑節(jié)能減排的法律法規(guī)。

2）在住宅使用階段會(huì)消耗大量電能，其引起的間接碳排放是尤其值得注意的，因此控制使用階段的用電量對(duì)碳減排有著積極意義。既要通過(guò)合理的前期設(shè)計(jì)規(guī)劃使住宅建筑能達(dá)到夏季降溫，冬季保暖的目的；也需要加強(qiáng)對(duì)太陽(yáng)能、地?zé)崮?、風(fēng)能等新能源的利用，改變以電能為主的能源方式，以達(dá)到降低碳排放量的目的。

3）對(duì)于農(nóng)村住宅使用階段的碳減排，新農(nóng)村建設(shè)是一個(gè)良好的契機(jī)，低碳是新型城鎮(zhèn)化農(nóng)村建設(shè)的必要途徑，要將新農(nóng)村建設(shè)與住宅減排結(jié)合起來(lái)。當(dāng)?shù)卣訌?qiáng)對(duì)居民的宣傳教育、提高其環(huán)保意識(shí)，還要從住房的建設(shè)、使用等各環(huán)節(jié)控制碳排放，建立資源循環(huán)利用的設(shè)計(jì)理念，改變過(guò)去傳統(tǒng)的高能耗、高污染農(nóng)村住宅面貌。

5 總結(jié)與展望

本文通過(guò)對(duì)相關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行綜述，闡明了當(dāng)前的研究成果、研究進(jìn)展及不足之處。最后將其總結(jié)為以下幾點(diǎn)：第一，當(dāng)前及未來(lái)住宅建筑占比較重，應(yīng)成為減排的重點(diǎn)領(lǐng)域；第二，使用階段碳排放量遠(yuǎn)高于其他階段，降低該階段碳排放對(duì)住宅減排效果顯著；第三，住宅使用階段碳排放的影響因素較多，但缺乏完整的歸納總結(jié)；第四，城市和農(nóng)村住宅碳排放研究上存在嚴(yán)重的地域不平衡性，農(nóng)村地區(qū)應(yīng)成為研究的重點(diǎn)；第五，研究者們主要以定性研究為主，缺乏更具說(shuō)服力的定量研究結(jié)果。

盡管住宅建筑碳排放主要產(chǎn)生于使用階段，應(yīng)從建筑全壽命考慮碳減排的問(wèn)題，通過(guò)前期有效地節(jié)能設(shè)計(jì)和環(huán)保施工，減少使用階段的碳排放。未來(lái)應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的氣候特點(diǎn)和居民生活習(xí)慣，提出適用我國(guó)不同地區(qū)的低碳建筑技術(shù)體系，大力推廣零碳排的新材料、新設(shè)備、新技術(shù)、新產(chǎn)品；同時(shí)不斷完善相關(guān)的法律法規(guī)，給予一定的激勵(lì)措施，更好地推進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的減排工作。

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