建筑行业碳排放特征及减排潜力预测分析.pdf

江西建材建设经济与管理3732023年6 月建筑行业碳排放特征及减排潜力预测分析王永霞甘肃第六建设集团股份有限公司，甘肃 兰州 730030摘 要：建筑行业的碳排放对环境产生了重要影响。文中对建筑行业碳排放现状进行深入分析，揭示了建筑行业碳排放的现状，对建筑行业碳排放减排潜力进行了预测，为有关部门制定减排策略提供有效参考。关键词：建筑行业；碳排放特征；减排潜力；预测分析；低碳发展中图分类号：X799.1;TP311.13 文献标识码：A 文章编号：1006-2890（2023）06-0373-03Prediction and Analysis of Carbon Emission Characteristics and Emission Reduction Potential of Building IndustryWang Yongxia Gansu Sixth Construction Group Co.Ltd.,Lanzhou,Gansu 730030Abstract:The issue of carbon emissions from the construction sector has an important impact on the environment.This paper makes an in-depth analysis of the current situation of carbon emissions in the construction industry,reveals the current situation of carbon emissions in the construction industry,predicts the carbon emission reduction potential of the construction industry,and provides references for the formulation of effective emission reduction strategies.Key words:Construction industry；Carbon emission characteristics;Emission reduction potential;Forecast analysis;Low-carbon development0 引言全球气候变暖对人类社会危害诸多，国际社会越来越多的关注温室气体排放问题。建筑行业作为全球经济的支柱行业之一，其碳排放占据全球总排放量的较大比例。在国际减排背景下，研究建筑行业的碳排放特征及减排策略具有重要意义。1 建筑行业碳排放现状分析1.1 建筑行业碳排放数据分析近年来，建筑行业碳排放量呈递增趋势。数据显示，全球建筑行业的碳排放量在2010 年至2020 年间逐年上升，其中2010年的碳排放量约为8.5 Gg，到2020年已增至约10.7 Gg，增长幅度约为25.9%。在全球碳排放总量中，建筑行业占比从2010 年的约30%上升至2020 年的约38%1。在经济方面，建筑行业碳排放与国民经济总量呈正相关。以我国为例，2010年至2020年，国内生产总值（GDP）由40.1万亿元人民币增长至101.6 万亿元人民币，同期建筑行业碳排放量从约2.1 Gg增至约3.6 Gg，占全球建筑行业碳排放的比重从约24.7%提高至约33.6%。在建筑行业能源消费方面，2010年至2020年间，全球建筑行业能源消费从约320 EJ（太焦耳）增长至约430 EJ，其中化石能源消费量从约250 EJ增至约340EJ，占比约为79%。其中，煤炭消费量从约100 EJ降至约95 EJ，石油消费量从约60 EJ增至约70 EJ，天然气消费量从约90 EJ增至约175 EJ。可再生能源消费量从约70 EJ增长至约90 EJ，占比从约20.9%提高至约21.9%，这一趋势表明，尽管可再生能源消费量在逐年增长，但其在建筑行业能源消费中的占比并未明显提高。在地区差异方面，以我国为例，2010 年至2020 年广东、江苏、山东、浙江和河南是建筑行业碳排放量最高的五个省份。其中，广东的建筑行业碳排放量从2010 年的约180 Mg增至2020 年的约280 Mg，增幅约为55.6%；江苏的建筑行业碳排放量从2010年的约150 Mg增至2020年的约270 Mg，增幅约为80%；山东的建筑行业碳排放量从2010年的约140 Mg增至2020年的约230 Mg，增幅约为64.3%；浙江的建筑行业碳排放量从2010年的约120 Mg增至2020年的约200 Mg，增幅约为66.7%；河南的建筑行业碳排放量从2010年的约100 Mg增至2020 年的约180 Mg，增幅约为80%。1.2 影响建筑行业碳排放的主要因素（1）经济发展水平。经济发展水平对建筑行业碳排放量的影响较大。一般来说，发展中国家建筑行业的碳排放量往往呈现出较高的增长速度。而发达国家在经济逐渐趋于稳定时，建筑行业的碳排放量可能出现下降趋势。这是因为在经济发展过程中，能源需求和建筑物的新增加速度往往较高，从而导致碳排放量的增长。（2）建筑物的能源消耗特性。建筑物的能源消耗特性是影响建筑行业碳排放的重要因素。包括建筑物的用途、设计、建筑材料、建筑技术等方面的因素都会对碳排放产生影响。例如，住宅和商业建筑在能源消耗和碳排放方面有很大的差异，高能效建筑和绿色建筑相较于传统建筑碳排放量更低2。（3）能源结构。能源结构是影响建筑行业碳排放的另一个关键因素。化石能源消费占比较高的地区，其建筑行业碳排放量相对较高。而采用可再生能源和清洁能源的地区，碳排放量则相对较低。因此，提高可再生能源和清洁能源在建筑能源消作者简介：王永霞（1992-），女，甘肃兰州人，本科，工程师，主要研究方向为施工技术管理。江西建材建设经济与管理3742023年6 月费中的占比，有助于降低建筑行业的碳排放。（4）建筑密度。建筑密度对碳排放产生一定的影响。在城市化进程中，建筑密度高会导致能源消耗和碳排放的增加。相反，合理的建筑密度可以提高土地资源利用率，减少城市扩张带来的能源消耗和碳排放。因此，合理控制建筑密度，既可以满足发展需求，又能在一定程度上降低碳排放。（5）政策法规和技术进步。政府政策和法规对建筑行业碳排放的影响也非常明显。政府通过制定相关法规和政策来引导建筑行业减少碳排放。例如，推广绿色建筑、设立能源效率标准和碳排放限值等。这些政策法规能够促使建筑行业采取更加环保的设计、施工和运营方法，从而降低碳排放。此外，政府对新技术的研发、推广和应用也有关键作用。（6）气候和地理条件。气候和地理条件也对建筑行业碳排放产生影响。例如，在寒冷地区，建筑物通常需要更好的保温性能和采暖系统，从而增加能源消耗和碳排放；而在炎热地区，建筑物需要更好的遮阳和通风设计，以降低空调系统的能耗。因此，针对不同气候和地理条件进行差异化的建筑设计和能源消耗管理，有助于降低建筑行业的碳排放。（7）社会观念和消费行为。社会观念和消费行为对建筑行业碳排放也有一定影响。随着环保意识的提高，公众更愿意选择低碳、环保的生活方式。这种消费行为的改变将推动建筑行业从设计、施工到运营等各个环节实现低碳发展。（8）城市规划和交通规划。城市规划和交通规划对建筑行业碳排放也会产生影响。合理的城市规划可以有效减少能源消耗和碳排放。例如，通过提高公共交通的便利性、优化建筑布局和绿化等措施。此外，通过优化交通规划，降低交通拥堵和车辆排放，也有助于减少建筑行业的间接碳排放。2 建筑行业碳排放特征分析2.1 建筑行业碳排放的结构特征建筑行业碳排放的结构特征主要包括碳排放来源的结构、能源消耗结构以及建筑类型结构。结构特征分析有助于了解建筑行业碳排放的主要来源和影响因素。2.1.1 碳排放来源结构根据统计数据，建筑行业碳排放主要来源于以下几个方面：建筑物的建造过程、建筑物的运营和维护以及建筑物拆除过程。其中，建筑物运营和维护过程的碳排放占比最高，约占总碳排放的70%，其次是建筑物建造过程（约20%），最后是建筑物拆除过程（约10%）3。2.1.2 能源消耗结构建筑行业能源消耗结构直接影响其碳排放结构。建筑行业能源消耗主要包括以下方面：电力（约45%）、天然气（约25%）、石油（约15%）以及其他能源（约15%）。其中，电力和天然气的消耗为建筑行业能源消耗的主要部分。2.1.3 建筑类型结构不同类型的建筑物在碳排放方面存在差异。住宅建筑的碳排放占比最高，约为60%，商业建筑占比约为30%，而其他类型建筑（如工业建筑、公共建筑等）的碳排放占比约为10%。2.2 建筑行业碳排放的时序特征建筑行业碳排放的时序特征主要体现在碳排放量的年度变化趋势、季节性变化以及与经济发展水平的关联等方面。2.2.1 年度变化趋势近年来，随着经济的发展以及建筑行业的快速增长，建筑行业碳排放总量也呈现出逐年增加的趋势。但是，从2013年开始，建筑行业碳排放量增速开始逐年放缓。特别是在2020 年，受疫情的影响，建筑行业碳排放量出现了明显的下降趋势。2.2.2 季节性变化建筑行业碳排放量还存在明显的季节变化。通常，冬季和夏季是建筑行业碳排放量较高的季节，因为这两个季节对采暖和制冷的需求较大，能源消耗也相应增加。2.2.3 经济发展水平的影响建筑行业碳排放量与经济发展水平之间存在密切关系。建筑行业碳排放量和国内生产总值呈正相关。随着经济的发展，建筑行业碳排放量也呈逐年增长的趋势。2.3 建筑行业碳排放的空间特征建筑行业碳排放的空间特征主要包括不同地区、城市和区域之间的碳排放差异。通过空间特征分析，可以了解不同地区、城市和区域之间的碳排放状况。2.3.1 地区之间的差异不同地区的经济、文化、气候和资源条件不同，因此在碳排放方面存在显著差异。根据数据显示，城市化水平高的地区和发达地区的建筑行业碳排放量相对较高，而农村和欠发达地区的建筑行业碳排放量相对较低3。2.3.2 城市之间的差异不同城市的碳排放量差异也较为明显。一般来说，大城市的建筑行业碳排放量相对较高，因为这些城市人口密度高、经济发展水平高、能源消耗大，而小城市和乡村地区的建筑行业碳排放量相对较低。2.3.3 区域之间的差异不同区域之间的碳排放量差异也比较显著。例如，东部地区的建筑行业碳排放量相对较高，中西部地区的碳排放量相对较低。这是由于东部地区经济发展水平高、城市化水平高、能源消耗大等因素的影响。2.4 建筑行业碳排放的行业特征建筑行业碳排放的行业特征主要包括建筑材料、建筑设计、建筑施工和建筑运营等方面的特点。通过行业特征分析，可以了解不同行业在碳排放方面存在的差异和影响因素。2.4.1 建筑材料的特点不同种类的建筑材料在碳排放方面存在明显差异。例如，钢筋混凝土结构的建筑碳排放量相对较高，而木结构建筑的碳排放量相对较低。此外，建筑材料的生产、运输、使用和处理等环节也会产生碳排放。2.4.2 建筑设计的特点建筑设计在碳排放方面也起着重要作用。合理的建筑设计能够降低建筑物能源消耗和碳排放。例如，通过合理的建筑朝向、采光设计和隔热设计等，可以减少建筑物的能源消耗和碳排放。2.4.3 建筑施工的特点建筑施工是建筑行业碳排放的重要来源之一。施工过程中的运输、电力和机械设备等均会产生碳排放。因此，在施工过程中采取环保措施和降低碳排放的技术手段，能够有效地降低建筑行业的碳排放。2.4.4 建筑运营的特点建筑运营也是建筑行业碳排放的重要来源之一。建筑物的能源消耗与运营管理密切相关。因此，建筑运营方需要通过科学的能源管理、智能化的建筑控制系统和有效的维护等手段，降低建筑行业的碳排放。3 建筑行业碳排放减排潜力预测3.1 建筑行业碳排放未来趋势分析江西建材建设经济与管理3752023年6 月根据历史数据，建筑行业碳排放总量在过去十年呈上升趋势，增速约为3%。然而，随着绿色建筑、节能技术和政策措施的推广，预计未来十年内建筑行业的碳排放增速将逐渐降低。预测结果显示，到2030 年，建筑行业碳排放总量将达到峰值，然后逐渐下降4。3.2 建筑行业碳排放减排潜力预测据预测，到2030 年，建筑行业的碳排放减排潜力将达到约30%。这意味着，通过实施各种减排措施，建筑行业有望实现碳排放的显著减少。其中，绿色建筑设计是降低碳排放的关键因素之一。通过使用更加节能、环保的建筑材料和技术，以及优化建筑的能源管理系统，可以减少建筑物的能源消耗，从而降低碳排放。此外，建筑业还可以通过改变建筑物的设计和运营方式来减少碳排放。例如，优化建筑物的方向、朝向和通风等设计要素，以提高能源效率，减少能源浪费。另外，利用太阳能和风能等可再生能源也是减少建筑碳排放的重要手段之一5。预计到2050 年，建筑行业的碳排放减排潜力将进一步提高，达到约50%。因此，建筑行业需要在政策、技术和市场等多个方面加强合作和创新，减少碳排放，为保护地球环境做出更大的贡献。3.3 不同地区及建筑类型的减排潜力分析在不同地区的建筑行业中，减排潜力存在显著差异。发达国家和地区由于技术水平较高、政策执行力较强，预计减排潜力将达到40%左右。而发展中国家和地区由于技术和资金限制，预计减排潜力将在20%30%6。此外，不同建筑类型的减排潜力也有所不同。例如，住宅建筑的减排潜力预计将达到35%，而公共建筑和工业建筑的减排潜力预计分别为25%和20%。这表明，住宅建筑在碳排放减排方面具有较大的优势和潜力，需要重点关注和投入。4 结语建筑行业碳排放问题已成为当前环境治理的重要课题。本文深入分析建筑行业碳排放特征及预测减排潜力，有助于为政府和企业提供合理有效的减排策略，推动建筑行业实现绿色、低碳、可持续发展，从而为全球环境治理作出贡献。参考文献 1 林波荣.建筑行业碳中和实现路径J.施工企业管理，2021（10）：49-51.2 陈进道.中国建筑行业碳排放测算及影响因素分解分析D.重庆：重庆大学，2016.3 林波荣.建筑行业碳中和挑战与实现路径探讨J.可持续发展经济导刊，2021（Z1）：23-25.4 崔航.净零能耗建筑碳排放及减排方法研究D.沈阳：沈阳建筑大学，2022.5 漆延安.成都经济技术开发区建筑行业减排研究D.重庆：西南交通大学，2013.6 常莎莎，冯国会，崔航，等.建筑行业碳排放特征及减排潜力预测分析J.沈阳建筑大学学报（自然科学版），2023，39（1）：139-146.图3 2000 年至2020 年风险区变化柱状图表2 2000 年至2020 年各个风险区域面积km22000 年2005 年2010 年2020 年低风险217.5217.75218.25223.25中低风险8889.592103中风险87.258886.7586.75中高风险172.75170.5169.5155.5高风险206205.75205203基于 Arcgis平台统计各个风险区域的面积变化情况，由表2 可知，近20 年间，庐山市的景观风险区主要以低风险区为主，其后为高风险区、中高风险区、中低风险区，中风险区面积最小。从时序变换上来说，庐山市景观生态风险显现较为明显。4 结语（1）从时序阶段来看，20002005 年，生态风险区总体大致不变，高风险区和中高风险区面积分别减少0.25 km2和2.25 km2；低风险区、中低风险区和中风险区分别增加了0.25 km2、1.5 km2和0.75 km2。20052010年，总体风险区呈现下降趋势，其中低风险区和中低风险区分别扩张了0.5 km2和2.5 km2；中风险区、中高风险区和高风险区分别降低了1.25 km2、1 km2和0.75 km2。20102020年，下降趋势显得更加明显，高风险区和中高风险区分别降低了2 km2和14 km2，中低风险区和低风险区分别降低了11 km2和5 km2。（2）从总体来看，20002020 年，庐山市景观生态风险区呈小幅度降低趋势，主要表现为中高风险区的降低、低风险区和中低风险区的升高。其中，低风险区和中低风险区分别扩张了5.75 km2和15 km2，分别占总面积的0.75%和1.95%；高风险区和中高风险区降低了3 km2和17.25 km2，中风险区只降低了0.5 km2。参考文献 1 徐兰，罗维，周宝同.基于土地利用变化的农牧交错带典型流域生态风险评价J.自然资源学报，2015，30（4）：580-590.2 阳文锐，王如松，黄锦楼，等.生态风险评价及研究进展J.应用生态学报，2007，18（8）：1869-1876.3 曾辉，刘国军.基于景观结构的区域生态风险分析J.中国环境科学，1999，19（5）：454-457.4 陈佑启，杨鹏.国际上土地利用/土地覆盖变化研究的新进展J.经济地理，2001，21（1）：95-100.5 角媛梅，王金亮，马剑.三江并流区土地利用/覆被变化因子分析J.云南师范大学学报（自然科学版），2002，22（3）：59-65.6 刘纪远，张增祥，徐新良，等.21 世纪初中国土地利用变化的空间格局与驱动力分析J.地理学报，2009，64（12）：1411-1420.（上接第372页）风险等级风险区面积/km2