徐堅(jiān) 張藍(lán)天 錢宇佳

收稿日期：2023-08-16

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于適應(yīng)性的高原山地民族傳統(tǒng)人居環(huán)境空間格局及文化景觀特征研究”（51878591）。

作者簡(jiǎn)介：徐堅(jiān)（1969-），女，教授，博士，主要從事高原山地人居環(huán)境綠色發(fā)展研究。

摘 要：對(duì)云南省建筑業(yè)碳排放進(jìn)行測(cè)算，分析建筑全生命周期各階段碳排放特征，并利用STIRPAT模型從人口、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、城鎮(zhèn)化四個(gè)方面對(duì)分析影響云南省建筑碳排放的因素。結(jié)果表明：云南建筑業(yè)碳排放量總體呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，碳排放主要來(lái)自建材準(zhǔn)備階段與建筑運(yùn)行階段兩個(gè)階段；導(dǎo)致云南省建筑業(yè)碳排放量增加的主要因素按影響程度大小排序：人口密度、人均生產(chǎn)總值、城鎮(zhèn)化率、建筑業(yè)發(fā)展水平?；诖私Y(jié)合現(xiàn)有政策分析和專家訪談結(jié)果，總結(jié)云南省建筑生命周期各階段的減碳措施。

關(guān)鍵詞：建筑碳排放；城鎮(zhèn)化；STIRPAT模型；影響因素；云南省

中圖分類號(hào)：X38文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1673-9655（2024）03-00-08

0 引言

隨著城市化快速推進(jìn)，城市人口增加，建筑規(guī)模、居民能耗增大，碳排放量隨之增大。從《中國(guó)建筑能耗研究報(bào)告（2022）》中看出，2020年我國(guó)的建筑業(yè)碳排放總量為50.8億t，占比達(dá)到了全國(guó)總碳排放量的50.9%。建筑業(yè)碳排放必須引起重視。

目前，針對(duì)建筑碳排放量估算以及相關(guān)影響因素的分析與研究，大多是從微觀尺度對(duì)單體建筑或單個(gè)建設(shè)項(xiàng)目通過(guò)構(gòu)建評(píng)價(jià)模型對(duì)建筑全生命周期或特定階段進(jìn)行碳排放核算[1]，或基于國(guó)家宏觀尺度展開(kāi)研究[2，3]，中觀省域、市域?qū)用嫜芯肯鄬?duì)較少[4，5]，且大多以中東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)為對(duì)象，少有研究關(guān)注西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)的碳排放情況。西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)生態(tài)基礎(chǔ)較好，但需加快城市化、工業(yè)化進(jìn)程，其建筑業(yè)碳排放特點(diǎn)以及減排策略有別于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。因此，以自然生態(tài)良好但又欠發(fā)達(dá)的云南省為研究對(duì)象，深入探討云南建筑碳排放現(xiàn)狀及其影響因素，以期明確碳減排工作的著力點(diǎn)和有效途徑，針對(duì)性的為減少欠發(fā)達(dá)地區(qū)建筑碳排放量提供理論依據(jù)和減排建議。

目前對(duì)于建筑業(yè)碳排放影響因素，有單一因素研究，包括城市規(guī)模[6]、減排技術(shù)[7]、建筑自身因素[8]等；也有多因素研究，大多數(shù)以人口規(guī)模、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平[13]、能源結(jié)構(gòu)、能源強(qiáng)度[9]、科技進(jìn)步[10]等方面為主，忽略了城鎮(zhèn)化帶來(lái)的影響?！秶?guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2021—2015）年》提出新型城鎮(zhèn)化要堅(jiān)持生態(tài)文明，推進(jìn)低碳發(fā)展。少數(shù)研究將人口城鎮(zhèn)化率作為影響碳排放的人口因素的一部分[11，12]，僅以人口城鎮(zhèn)化率來(lái)表征新型城鎮(zhèn)化，忽略了其豐富內(nèi)涵。

關(guān)于碳排放宏觀影響因素分析的模型方法主要有 IPAT 系列識(shí)別模型、指數(shù)分解分析方法和結(jié)構(gòu)分解分析方法。其中IPAT可以考慮多方面各因素的共同影響，并且可拓展性較強(qiáng)[13]，STIRPAT模型是在基礎(chǔ)的IPAT模型基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的，是一個(gè)多自變量的非線性模型，它的優(yōu)點(diǎn)是可以克服模型中各因素對(duì)環(huán)境改變結(jié)果一致的情況，以探索關(guān)鍵影響因素，已被多個(gè)學(xué)者用來(lái)構(gòu)建碳排放影響機(jī)理分析模型。因此，擴(kuò)展現(xiàn)有多因素研究，以STIRPAT 模型的人口、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平 3個(gè)維度指標(biāo)為基礎(chǔ)，增加城鎮(zhèn)化維度的因素，將新型城鎮(zhèn)化給建筑業(yè)碳排放帶來(lái)的影響納入考慮，以期提出建筑業(yè)碳減排策略，使得云南省在推進(jìn)城鎮(zhèn)化的同時(shí)更好的實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展。

1 研究區(qū)域介紹

據(jù)統(tǒng)計(jì)，云南省人均碳排放水平僅為中國(guó)人均碳排放的一半[14]，進(jìn)一步說(shuō)明云南省低碳發(fā)展?jié)摿^大。針對(duì)云南省碳排放現(xiàn)狀，李經(jīng)路[15]利用kaya恒等式與LMDI方法，探究云南省能源使用強(qiáng)度和碳排放的影響因素，劉紅琴[16]分析了云南省四大高耗能行業(yè)碳排放受不同因素影響敏感程度，曹成[14]對(duì)云南省能源結(jié)構(gòu)、碳排放重點(diǎn)行業(yè)現(xiàn)狀等進(jìn)行了分析，提出減碳行動(dòng)方案，并指出云南建筑業(yè)直接碳排放量位列13，但是與碳排放量超過(guò)一千萬(wàn)噸的有六大領(lǐng)域具有較強(qiáng)關(guān)聯(lián)性。

在新型城鎮(zhèn)化背景下，“后發(fā)展”和“欠發(fā)達(dá)”仍是云南的基本省情，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展不充分、不平衡問(wèn)題較為突出，作為面向南亞?wèn)|南亞輻射中心，云南省綠色低碳發(fā)展任重道遠(yuǎn)。因此，對(duì)云南省建筑業(yè)碳排放特征以及影響因素進(jìn)行深入分析，將有助于云南省建筑業(yè)的低碳發(fā)展，促進(jìn)雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2 研究方法

2.1 建筑業(yè)碳排放核算

當(dāng)前碳排放的核算方法主要有排放系數(shù)法、實(shí)測(cè)法、物料衡算法[6]，其中IPCC提供的排放系數(shù)法適用范圍最廣、應(yīng)用最普遍。宏觀層面的建筑碳排放核算基于排放系數(shù)法，通過(guò)投入產(chǎn)出表[17]，對(duì)建筑碳排放進(jìn)行核算[18，19]。此外，蔡偉光等[20]通過(guò)研究能源平衡表中各種信息的來(lái)源和口徑，給出了基于建筑能源平衡表為依據(jù)的建筑能源拆分模型，并根據(jù)對(duì)比測(cè)算結(jié)果驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。因此，考慮到數(shù)據(jù)的可獲取性與權(quán)威性，采用排放系數(shù)法和基于能源平衡表的拆分模型，測(cè)算云南省建筑業(yè)碳排放，進(jìn)而分析碳排放現(xiàn)狀。

核算范圍方面，目前學(xué)者對(duì)于建筑業(yè)碳排放的核算范圍沒(méi)有統(tǒng)一的界定。微觀層面，對(duì)于建筑單體或單個(gè)項(xiàng)目，研究多針對(duì)建筑物化階段；在宏觀的對(duì)區(qū)域建筑碳排放研究時(shí)，多聚焦于建筑運(yùn)行階段，未考慮建筑材料準(zhǔn)備階段、拆除階段。但是建筑建成各階段涉及多個(gè)行業(yè)、部門，張智慧等[17]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)建筑業(yè)對(duì)其他行業(yè)碳排放相關(guān)性巨大。建筑業(yè)碳排放總量應(yīng)包括建筑業(yè)全生命周期各階段產(chǎn)生碳排放量，核算體系應(yīng)具有系統(tǒng)性和整體性。因此，本文基于建筑全生命周期理論，并根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 51366—2019建筑碳排放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》中的計(jì)算邊界，將建筑業(yè)碳排放劃分為4個(gè)階段：建材準(zhǔn)備、建造、運(yùn)行和拆除階段。建筑業(yè)碳排放總量的計(jì)算公式為：

（1）

式中：C—建筑業(yè)碳排放總量；Cjc—建材準(zhǔn)備階段的碳排放量；Cjz—建造階段的碳排放量；CM—運(yùn)行階段的碳排放量；Ccc—建筑拆除階段的碳排放量?？傮w計(jì)算過(guò)程如圖1。

圖1 總體計(jì)算過(guò)程及數(shù)據(jù)來(lái)源

現(xiàn)有研究建筑業(yè)能源碳排放因子來(lái)源不統(tǒng)一，大多來(lái)源于政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）發(fā)布的《IPCC 2006年國(guó)家溫室氣體清單指南》以及國(guó)內(nèi)機(jī)構(gòu)發(fā)布的《省級(jí)溫室氣體清單編制指南》，但是二者適用于國(guó)家層面的區(qū)域碳排放核算，并且更新較慢，不能較好地反映各地區(qū)各行業(yè)真實(shí)碳排放情況。為了確保研究數(shù)據(jù)的權(quán)威和實(shí)時(shí)性，能源消耗量根據(jù)最新發(fā)布的

《GB/T 2589—2020綜合能耗計(jì)算通則》中平均低位發(fā)熱量進(jìn)行單位換算。為充分結(jié)合建筑業(yè)的特點(diǎn)，本文碳排放因子主要來(lái)源于《GB/T 51366—2019建筑碳排放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》，其中缺少的參數(shù)從《省級(jí)溫室氣體清單編制指南》以及最新的高校研究機(jī)構(gòu)中獲得。此外，云南省電力屬于南方區(qū)域電網(wǎng)，電力采用國(guó)家公布的南方電網(wǎng)的電力排放因子計(jì)算。

化石燃料碳排放因子計(jì)算公式如下：

（2）

式中：Fi—第i類能源碳排放因子；Vlci—第i類能源的平均低位發(fā)熱量；Vuci—單位熱值含碳量；RCO—碳氧化率。

由公式（2）計(jì)算出各類能源的碳排放因子，如表1。

2.1.1 建材準(zhǔn)備階段

根據(jù)《中國(guó)建筑業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》各地區(qū)建筑業(yè)建材消耗情況，主要包括鋼材、水泥、木材、玻璃和鋁材 5 種建材。此外，考慮到在建筑拆除后，鋼材、木材、鋁材可以回收利用，引入現(xiàn)有研究得出的建材回收系數(shù)。計(jì)算公式如下：

（3）

式中：Cjc—建材準(zhǔn)備階段碳排放；Mi—第i種主要建材消耗量；Fi—第i種主要建材的碳排放因子；εi—回收系數(shù)。

2.1.2 建造階段

建造階段的碳排放是建筑工程項(xiàng)目在施工過(guò)程中由于能源消耗而產(chǎn)生的二氧化碳總量，將能源平衡表中建筑行業(yè)的能源消耗作為建筑建造階段能耗總量。

（4）

式中：Cjz—建筑建造階段碳排放；Ejz，i—建造階段第i類能源消耗量；EFi—第i類能源的碳排放因子。

2.1.3 建筑運(yùn)行階段

將民用建筑分為公共建筑、城鎮(zhèn)居住建筑、鄉(xiāng)村居住建筑，參考[20]基于能源平衡表的建筑業(yè)能耗與碳排放拆分方法，對(duì)能源平衡表中的終端消費(fèi)量各部分能源拆分：“交通、倉(cāng)儲(chǔ)和郵政”中煤耗以及電耗的40%、“批發(fā)、零售業(yè)和住宿、餐飲業(yè)”、“其他”能耗屬于公共建筑能耗；“居民生活消費(fèi)”能耗屬于住宅建筑能耗。計(jì)算原煤、其他洗煤、型煤、焦炭、天然氣、電力等十一種能源的消耗量，分別得出三類民用建筑的運(yùn)行階段能耗。

（5）

（6）

式中：CM—建筑運(yùn)行階段碳排放；Ci—第i類民用建筑；Ei， j—第i類建筑第j類能源消耗量；Fi， ，j—第i類建筑第j類能源的碳排放因子。

2.1.4 建筑拆除階段

由于云南省建筑拆除階段的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不足，根據(jù)現(xiàn)有研究估算結(jié)果，通常建筑拆除階段的能耗約為建造階段能耗的90%，考慮到我國(guó)每年建筑業(yè)施工面積遠(yuǎn)多于拆除面積，根據(jù)現(xiàn)有研究的做法[21]，建筑拆除階段的碳排放量取建造階段碳排放量的9%。

（7）

式中：Ccc—拆除階段碳排放；Cjz—建造階段碳排放。

2.2 STIRPAT模型

STIRPAT模型是Dietz & Rose[22]在 IPAT 模型—由Ehrlich & Holdren[23]針對(duì)分析國(guó)家環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系問(wèn)題提出，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展的隨機(jī)形式，其表達(dá)式為：。式中：I—環(huán)境因素；P—人口；A—富裕程度；T—技術(shù)；a—模型系數(shù)；b，c，d—分別對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)因素的影響指數(shù)；e—模型的誤差。

基于STIRPAT模型人口、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)三個(gè)維度進(jìn)行擴(kuò)展，將新型城鎮(zhèn)化維度納入考慮。由于居民低碳行為選擇會(huì)受到低碳認(rèn)知和低碳理念的指導(dǎo)，受教育程度顯著影響居民低碳消費(fèi)[24]。其次，人口和產(chǎn)業(yè)的聚集使得城市更加高效、舒適，建筑規(guī)模與基礎(chǔ)設(shè)施建隨之增加。此外，新型城鎮(zhèn)化推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，城市綠地具有固碳作用，并且現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)對(duì)住宅項(xiàng)目的綠化面積也做出了規(guī)定。因此，城鎮(zhèn)化指標(biāo)應(yīng)考慮受教育程度、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、生態(tài)文明建設(shè)、建筑規(guī)模方面。

通過(guò)研讀文獻(xiàn)、參考低碳建筑相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，篩選出了云南建筑業(yè)碳排放的影響因素指標(biāo)體系[25-27]。

對(duì)STIRPAT模型兩端取對(duì)數(shù)，此外，Zhang S[28]發(fā)現(xiàn)人均生產(chǎn)總值與建筑業(yè)碳排放之間的關(guān)系符合環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線，因此引入項(xiàng)來(lái)探索云南經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與建筑碳排放之間是否存在非線性關(guān)系。

為了消除不同量綱帶來(lái)的影響，本文采用總和標(biāo)準(zhǔn)化法對(duì)云南建筑業(yè)碳排放及其影響要素的指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理[29]。選擇建筑業(yè)總碳排放量作為控制變量，應(yīng)用SPSS軟件做偏相關(guān)分析，最終得到的結(jié)果是城鎮(zhèn)人口比重、人口密度、低碳意識(shí)、人均生產(chǎn)總值、人均生產(chǎn)總值平方項(xiàng)、建筑業(yè)發(fā)展水平、人均公園綠地面積的相關(guān)系數(shù)分別為0.992、0.992、0.924、0.992、0.99、0.989、0.95，具有較好的相關(guān)性，單位GDP能耗相關(guān)系數(shù)為-0.982，具有較高的負(fù)相關(guān)性，而人均道路交通用地、建筑業(yè)發(fā)展度和建筑業(yè)房屋竣工面積為0.155、0032和0.124，相關(guān)性較低，故刪除這三個(gè)變量。因此本文主要選取城鎮(zhèn)人口比重、人口密度、低碳意識(shí)、人均生產(chǎn)總值、人均生產(chǎn)總值平方項(xiàng)、建筑業(yè)發(fā)展水平、人均公園綠地面積和單位GDP能耗8個(gè)因子作為建筑業(yè)總碳排放影響因子進(jìn)行分析，模型如下式：

（8）

式中：β1～8—彈性系數(shù)，表示當(dāng)?shù)趇項(xiàng)指標(biāo)每變化 1% 時(shí)，將引起C的βi1%變化。

3 計(jì)算結(jié)果分析

3.1 云南省建筑業(yè)碳排放現(xiàn)狀分析

經(jīng)過(guò)計(jì)算，2020年云南省建筑業(yè)全生命周期碳排放總量為9654.05萬(wàn)t，其中建材準(zhǔn)備階段5053.63萬(wàn)t，

建造階段302.43萬(wàn)t，建筑運(yùn)行階段4270.78萬(wàn)t，拆除階段27.22萬(wàn)t。各階段占比如圖2所示，碳排放主要來(lái)自建材準(zhǔn)備階段與建筑運(yùn)行階段兩個(gè)階段。

云南省建筑業(yè)不同階段的碳排放變化趨勢(shì)存在一定差異。如圖3所示，2011—2020年云南建筑業(yè)全生命周期碳排放量總體呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，從2011年約3千萬(wàn)t，增長(zhǎng)到2020年9.65千萬(wàn)t，“十二五”期間增幅劇烈，“十三五”期間增速顯著放緩。由于城鎮(zhèn)化推進(jìn)須依賴房地產(chǎn)，“十二五”期間云南全省房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)投資保持快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，尤其是2013年

房地產(chǎn)投資增速在全國(guó)的排名上升為第一位；之后由于供大于求，新建建筑減少，加上技術(shù)不斷進(jìn)步，碳排放量增速放緩。

圖2 2020年云南建筑業(yè)全生命周期碳排放

3.1.1 建材準(zhǔn)備階段

根據(jù)式（3）計(jì)算云南省建材準(zhǔn)備階段各類主要材料的碳排放，如表4所示。云南省建材準(zhǔn)備階段碳排放主要來(lái)源鋼材和水泥，其次是鋁材。這是因?yàn)榻ㄖ黧w修建需要大量的鋼材和水泥，作為主要的建筑材料消耗量巨大。此外，鋼筋和水泥的生產(chǎn)能耗大導(dǎo)致材料的CO2排放因子大，所以碳排放占比較大。

由圖4可見(jiàn)，建材準(zhǔn)備階段碳排放呈現(xiàn)波動(dòng)態(tài)勢(shì)，在2013年、2014年出現(xiàn)成倍增長(zhǎng)的情況。這是由于云南省政府提出：“十二五”期間，云南省房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)投資額年均增長(zhǎng)控制在20%左右，將增加150萬(wàn)套城鎮(zhèn)保障房建設(shè)，使得建筑業(yè)房屋施工面積在2011—2013年快速增加，建筑開(kāi)工率高，建材需求則更大。

云南省水泥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展變動(dòng)也是導(dǎo)致這一變化的原因?！笆濉逼陂g云南水泥產(chǎn)能增長(zhǎng)迅速，2014年新增規(guī)模居全國(guó)第二位，但是新型干法水泥比重依舊遠(yuǎn)低于全國(guó)平均水平，產(chǎn)能發(fā)揮率也遠(yuǎn)落后于全國(guó)平均水平，產(chǎn)業(yè)技術(shù)不夠先進(jìn)，才導(dǎo)致水泥生產(chǎn)碳排放量占比大增速大。之后，云南省不斷加強(qiáng)新型干法建設(shè)、淘汰落后技術(shù)、調(diào)整產(chǎn)業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)，能源利用效率增加水泥的碳排放量增速放緩。

3.1.2 建造階段

通過(guò)式（4）計(jì)算得到云南省2011—2020年建造階段的碳排放量如圖5所示。建造階段碳排放量逐漸增加，從2011年的139.2萬(wàn)t增加到2020年的302.32萬(wàn)t，增長(zhǎng)2.17倍，與建筑業(yè)房屋施工面積增加速度相當(dāng)。但是建造階段碳排放強(qiáng)度與單位建筑業(yè)產(chǎn)值施工階段碳排放均呈下降趨勢(shì)，在2011—2013年大幅下降。建造階段碳排放強(qiáng)度從2011年71.23 kgCO2/㎡，下降到2020年22.34 kgCO2/㎡，下降68.63%；2020年單位建筑業(yè)產(chǎn)值施工階段碳排放較2011年下降39.60%，2011—2013年大幅下降，2013年后在450～500 tCO2/億元波動(dòng)。

3.1.3 建筑運(yùn)行階段

通過(guò)式（5）、（6）計(jì)算得到云南省2011—2020年建筑運(yùn)行階段公共建筑、城鎮(zhèn)住宅、鄉(xiāng)村住宅三部分的碳排放量如圖6所示。建筑運(yùn)行階段碳排放量從2011年2468.78萬(wàn)t增加到2020年的4270.78 萬(wàn)t，呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，但增速明顯放緩。公共建筑與鄉(xiāng)村住宅碳排放量占比較大。其中，公共建筑由于空調(diào)、電梯和照明等設(shè)備耗能巨大，以電力主要消費(fèi)能源，并且普遍存在高能耗和低能效問(wèn)題。住宅方面，鄉(xiāng)村住宅原煤消耗量大，是城市居民原煤消耗量的十幾倍。這是由于煤價(jià)格較便宜，是鄉(xiāng)村居民日常取暖等的主要燃料，而城鎮(zhèn)居民以碳排放較低的天然氣、電力為主要能源。

3.1.4 建筑拆除階段

建筑拆除階段的碳排放核算根據(jù)式（7）計(jì)算出，如圖4所示，云南省 2011—2020年建筑拆除階段的碳排放變化趨勢(shì)與建造階段的相同。

3.2 基于STIRPAT模型的影響因素分析

根據(jù)偏相關(guān)分析后所確定的碳排放影響因子，以線性STIRPAT方程為模型，通過(guò)SPSS軟件進(jìn)行多元回歸分析，結(jié)果見(jiàn)表5，R?的值為0.884，說(shuō)明模型的擬合度較高。計(jì)算結(jié)果中方差膨脹因子遠(yuǎn)高于10，說(shuō)明變量之間存在嚴(yán)重的多重共線性。因此，不能根據(jù)普通最小二乘法擬合的結(jié)果進(jìn)行判斷，為解決模型中的多重共線性問(wèn)題，采用嶺回歸方法對(duì)模型進(jìn)行回歸分析，以損失部分信息為代價(jià)獲得更適合的回歸模型[30]。

表5 模型多元回歸分析結(jié)果

變量 t值 容差 VIF

（常量） -0.31

lnURB -0.54 0.001 1398.05

lnPD 0.31 0 3870.57

lnLA -0.87 0.021 48.57

lnPGDP 1.53 0.004 259.91

lnDC -0.06 0.004 262.67

lnEI 0.38 0.008 131.30

lnPPG -0.47 0.002 410.2

注：R?=0.884

利用 SPSS軟件中的嶺回歸函數(shù)對(duì)式（8）模型方程做擬合，嶺跡圖如圖8所示。由于較小的K值會(huì)導(dǎo)致模型過(guò)擬合，較大的K值會(huì)導(dǎo)致模型過(guò)于簡(jiǎn)化。根據(jù)決定系數(shù)R2與K相關(guān)性圖可選擇最佳的正則化參數(shù)K，從而找到一個(gè)平衡擬合度和模型復(fù)雜度的點(diǎn)，如圖9所示。當(dāng)K = 0.10 時(shí)，嶺跡圖變化趨勢(shì)逐漸平穩(wěn)，故取K值為0.10，R2為0.643，整體擬合較好。

具體的嶺回歸估計(jì)結(jié)果如表6所示，嶺回歸所得剩余標(biāo)準(zhǔn)差比最小二乘法回歸要大，R2值會(huì)稍低于普通回歸分析，但對(duì)病態(tài)數(shù)據(jù)的耐受性遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于最小二乘法[30]。因此，模型能較好地解釋云南省建筑業(yè)碳排放量與其影響因素之間的關(guān)系，具體形式如下：

（9）

從嶺回歸的結(jié)果來(lái)看，模型模擬效果較好。從系數(shù)來(lái)看，城鎮(zhèn)人口比重、人口密度、人均生產(chǎn)總值和建筑與發(fā)展水平的增加都會(huì)導(dǎo)致云南省建筑業(yè)碳排放量增加；人們的低碳意識(shí)的增強(qiáng)、人均公園綠地面積和單位GDP能耗的增加則會(huì)減少云南省建筑業(yè)碳排放量。

從系數(shù)大小來(lái)看，人口密度是云南省建筑業(yè)碳排放量的最重要的影響因素，人口密度每提高1%，就使得云南省建筑業(yè)碳排放量提高0.718%。隨著人口城鎮(zhèn)化的進(jìn)程不斷加快，人口紛紛匯集于城市，人口密度越大，不僅如此，人們對(duì)于生存空間和就業(yè)機(jī)會(huì)的要求也越大，從而引發(fā)的對(duì)建筑的需求，隨之帶來(lái)的后果是建筑業(yè)碳排放的激增。

人均生產(chǎn)總值和城鎮(zhèn)人口比重是影響云南省建筑業(yè)碳排放量的另外兩個(gè)重要因素，人均生產(chǎn)總值和城鎮(zhèn)人口比重每提高1%，云南省建筑業(yè)碳排放量將增加0.366%和0.163%，這是人口對(duì)能源的絕對(duì)需求決定的。云南省近些年的人口城鎮(zhèn)化率不斷攀升，而人口的激增也將進(jìn)一步增加對(duì)能源的需求。

人均公園綠地面積是減少云南建筑業(yè)碳排放量的最重要因素，人均公園綠地面積比重每提高1%，

云南省建筑業(yè)碳排放量將減少0.797%。豐富多樣的景觀植被配置，與周邊山體的緊密聯(lián)系，能為云南省提供了規(guī)模更大的碳匯基地，降低云南省建筑業(yè)總碳排放量。

人們低碳意識(shí)的提高和單位GDP能耗的增長(zhǎng)也是減少云南省建筑業(yè)碳排放量的重要因素。云南省受地理和全國(guó)戰(zhàn)略地位影響，正在逐步改善生態(tài)環(huán)境的多樣性并促進(jìn)建筑行業(yè)朝著綠色低碳轉(zhuǎn)型升級(jí)，如2022年召開(kāi)的COP15國(guó)際會(huì)議，云南省能以此發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，提高人們生態(tài)環(huán)保意識(shí)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)城鎮(zhèn)化的高質(zhì)量發(fā)展。而單位GDP能耗的增長(zhǎng)會(huì)讓企業(yè)的成本有所增長(zhǎng)，從而促使著企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，朝著綠色低碳等低成本的技術(shù)層面發(fā)展。

4 碳減排措施分析

4.1 建材準(zhǔn)備階段

建筑碳減排的途徑，首先應(yīng)從建筑材料供給側(cè)入手。根據(jù)上文核算結(jié)果看出建材準(zhǔn)備階段的碳排放占比最大，特別是水泥和鋼材的碳排放，因此重點(diǎn)控制鋼鐵、水泥等行業(yè)的碳排放，加強(qiáng)新型技術(shù)研發(fā)使用、淘汰落后技術(shù)、調(diào)整產(chǎn)業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)，以提高能源消耗效率。其次，研發(fā)使用能夠有效減少碳排放的綠色建材，如通過(guò)使用外加劑提高性能、通過(guò)回收處理建筑垃圾生產(chǎn)再生混凝土、將工業(yè)廢料回收用作建材生產(chǎn)等。

4.2 規(guī)劃設(shè)計(jì)階段

在該階段做好碳減排工作對(duì)減少建筑碳排放量有重要作用，因?yàn)榻ㄖ?guī)劃設(shè)計(jì)決定了建筑朝向布局、建筑結(jié)構(gòu)、建筑材料的類型，也對(duì)運(yùn)行階段的能耗有巨大影響，合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)還可以避免“大拆大建”、減少建材垃圾的產(chǎn)生。上述分析結(jié)果顯示人均公園綠地面積是減少云南省建筑業(yè)碳排放量的最重要因素，綠植碳匯對(duì)固碳減排有重要作用，綠化率也是綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，因此在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段合理增加綠化面積，也有利于建筑碳減排。

4.3 施工階段

在工程建設(shè)過(guò)程中，以成本、質(zhì)量、工期三大目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)為重點(diǎn)，常常忽視建筑碳排放的問(wèn)題。因此，施工單位要按照建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范編制建筑節(jié)能施工方案，對(duì)施工作流程進(jìn)行優(yōu)化，并嚴(yán)格實(shí)施，以提高機(jī)械設(shè)備使用效率，減少能源消耗。此外，建筑工業(yè)化的推廣也有利于建筑碳減排，王廣明等[31]從工程案例的宏觀角度，通過(guò)比較預(yù)制和現(xiàn)澆施工的碳排放，發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工方式相比，預(yù)制裝配式可以減少施工階段單位面積的二氧化碳排放。

4.4 建筑運(yùn)行階段

云南省地處氣候溫和地區(qū)，對(duì)空調(diào)的需求小，建筑應(yīng)更多的依靠自然以及水能、風(fēng)能及太陽(yáng)能等豐富的可再生能源。政府要采取各項(xiàng)措施大力推廣太陽(yáng)能建筑利用，提高太陽(yáng)能光伏使用率；企業(yè)、社區(qū)要對(duì)已有建筑進(jìn)行節(jié)能改造，以降低運(yùn)行階段的碳排放量。其次，上述影響因素分析得出人們的低碳意識(shí)增加有利減少建筑碳排放，因此公眾也要參與其中，政策可通過(guò)消費(fèi)引導(dǎo)，強(qiáng)化公眾對(duì)節(jié)能減排低碳生活、綠色建筑的認(rèn)知。

4.5 建筑拆除回收階段

嚴(yán)格管理建筑拆除程序可減少盲目拆除，減少建筑廢料的產(chǎn)生。推進(jìn)建筑廢料資源化利用，將大量減少碳排放量。

5 結(jié)論

（1）近十年來(lái)，云南建筑業(yè)碳排放量總體呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，碳排放主要來(lái)自建材準(zhǔn)備階段與建筑運(yùn)行階段兩個(gè)階段。

（2）鋼材和水泥是云南省建材準(zhǔn)備階段碳排放主要來(lái)源，其次是鋁材；建造階段碳排放量逐漸增加，與建筑業(yè)房屋施工面積增加速度相當(dāng)，但是建造階段碳排放強(qiáng)度與單位建筑業(yè)產(chǎn)值施工階段碳排放均呈波動(dòng)下降趨勢(shì)；建筑運(yùn)行階段的碳排放量逐年增大，但是增長(zhǎng)速率波動(dòng)下降，公共建筑和鄉(xiāng)村住宅建筑運(yùn)行能耗高，碳排放占比較大。

（3）導(dǎo)致云南省建筑業(yè)碳排放量的增加的因素按影響程度大小排序：人口密度、人均生產(chǎn)總值、城鎮(zhèn)化率、建筑業(yè)發(fā)展水平；人們低碳意識(shí)的增強(qiáng)、人均公園綠地面積和單位GDP能耗的增加則會(huì)減少云南省建筑業(yè)碳排放量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄭曉云，徐金秀.基于LCA的裝配式建筑全生命周期碳排放研究——以重慶市某輕鋼裝配式集成別墅為例[J].建筑經(jīng)濟(jì)，2019，40（1）：107-111.

[2] 金柏輝，李瑋，張榮霞，等.中國(guó)建筑業(yè)碳排放影響因素空間效應(yīng)分析[J].科技管理研究，2018，38（24）：238-245.

[3] 牛鴻蕾，劉志勇.基于動(dòng)態(tài)空間杜賓面板模型中國(guó)建筑業(yè)碳排放的影響因素研究[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2017，33（8）：74-80.

[4] 蘇凱，陳毅輝，范水生，等.市域能源碳排放影響因素分析及減碳機(jī)制研究——以福建省為例[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2019，39（2）：859-867.

[5] 吳長(zhǎng)蘭，王東，蘇彥濤.廣東省市域碳排放時(shí)空分異特征及影響因素——基于EDGAR數(shù)據(jù)的分析[J].地域研究與開(kāi)發(fā)，2020，39（1）：127-132，151.

[6] 張赫，亞萌，王睿，等.不同規(guī)模城市居住建筑碳排放及影響因素比較研究[J].建筑節(jié)能（中英文），2021，49（3）：1-8.

[7] 楊璐，楊秀，劉惠，等.中國(guó)建筑部門二氧化碳減排技術(shù)及成本研究[J].環(huán)境工程，2021，39（10）：41-49.

[8] 高宇，李政道，張慧，等.基于LCA的裝配式建筑建造全過(guò)程的碳排放分析[J].工程管理學(xué)報(bào)，2018，32（2）：30-34.

[9] 祁神軍，張?jiān)撇?中國(guó)建筑業(yè)碳排放的影響因素分解及減排策略研究[J].軟科學(xué)，2013，27（6）：39-43.

[10] 楊艷芳，李慧鳳，鄭海霞.北京市建筑碳排放影響因素研究[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2016，32（1）：72-75.

[11] 王喜，張艷，秦耀辰，等.我國(guó)碳排放變化影響因素的時(shí)空分異與調(diào)控[J].經(jīng)濟(jì)地理， 2016， 36（8）： 158-165.

[12] 黃振華.基于STIRPAT模型的重慶市建筑碳排放影響因素研究[J].項(xiàng)目管理技術(shù)，2018，16（5）：55-60.

[13] 李小冬，朱辰.我國(guó)建筑碳排放核算及影響因素研究綜述[J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2020，20（1）：317-327.

[14] 曹成，侯正猛，熊鷹，等.云南省碳中和技術(shù)路線與行動(dòng)方案[J].工程科學(xué)與技術(shù)， 2022， 54（1）： 37-46.

[15] 李經(jīng)路，曾天.基于Kaya方法的云南碳排放因素分析[J].科技管理研究，2016，36（19）：260-266.

[16] 劉紅琴，譚麗峰，楊紅娟.貢獻(xiàn)量和敏感度雙視角下云南省高耗能行業(yè)碳排放控制研究[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2020，36（10）：41-47.

[17] 張智慧，劉睿劼.基于投入產(chǎn)出分析的建筑業(yè)碳排放核算[J].清華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，53（1）：53-57.

[18] Dezhi Li et al. Driving factors of total carbon emissions from the construction industry in Jiangsu Province， China[J]. Journal of Cleaner Production， 2020（276）.

[19] 杜強(qiáng)，馮新宇，孫強(qiáng).市域建筑業(yè)碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系及影響因素研究——以西安市為例[J].環(huán)境工程，2017，35（2）：174-179.

[20] 蔡偉光，李曉輝，王霞，等.基于能源平衡表的建筑能耗拆分模型及應(yīng)用[J].暖通空調(diào)，2017，47（11）：27-34.

[21] 王幼松，石惠萌，閆輝，等.基于SDM的中國(guó)建筑業(yè)碳排放強(qiáng)度分布及空間效應(yīng)分析[J].工程管理學(xué)報(bào)，2021，35（5）：1-6.

[22] Dietz T，Rosa E A .Rethinking the environmental impacts of population[J].Affluence and technology，1994（1）：277-300.

[23] Ehrlich P R，Holdren J P.Impact of Population Growth[J].Science，1971， 171（3977）：1212-1217.

[24] 蔣長(zhǎng)流，江成濤.新型城鎮(zhèn)化對(duì)城鎮(zhèn)居民低碳行為的驅(qū)動(dòng)效應(yīng)——基于2682份實(shí)地調(diào)查問(wèn)卷數(shù)據(jù)的實(shí)證研究[J].廣西社會(huì)科學(xué)，2020（9）：45-54.

[25] 鄧宗兵，宗樹(shù)偉，蘇聰文，等.長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)文明建設(shè)與新型城鎮(zhèn)化耦合協(xié)調(diào)發(fā)展及動(dòng)力因素研究[J].經(jīng)濟(jì)地理，2019，39（10）：78-86.

[26] 蔣博雅，黃寶麟，張宏.基于LMDI模型的江蘇省建筑業(yè)碳排放影響因素研究[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2021，44（10）：202-212.

[27] 何文舉，張華峰，陳雄超，等.中國(guó)省域人口密度、產(chǎn)業(yè)集聚與碳排放的實(shí)證研究——基于集聚經(jīng)濟(jì)、擁擠效應(yīng)及空間效應(yīng)的視角[J].南開(kāi)經(jīng)濟(jì)研究，2019（2）：207-225.

[28] Zhang S ， Li Z ， Ning X ， et al. Gauging the impacts of urbanization on CO2 emissions from the construction industry： Evidence from China[J]. Journal of Environmental Management， 2021（288）：112440.

[29] 黃蕊，王錚.基于STIRPAT模型的重慶市能源消費(fèi)碳排放影響因素研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2013，33（2）：602-608.

[30] 姜磊，季民河.技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)與中國(guó)能源效率——基于嶺回歸的分析[J].當(dāng)代經(jīng)濟(jì)管理，2011，33（5）：13-16.

[31] 王廣明，劉美霞.裝配式混凝土建筑綜合效益實(shí)證分析研究[J].建筑結(jié)構(gòu)，2017（10）：32-38．

Study on the Carbon Emission Characteristics and Influencing Factors of the Construction Industry in Yunnan Province under the Background of New Urbanization

XU Jian， ZHANG Lan-tian， QIAN Yu-jia

（School of Architecture and Planning， Yunnan University， Kunming Yunnan 650404， China）

Abstract： The carbon emissions of the construction industry in Yunnan Province were calculated and analyzed as well as the carbon emission characteristics of each stage of the entire life cycle of buildings. The STIRPAT model was used to analyze the factors that affected the carbon emissions of buildings from four aspects involving in population， economy， technology， and urbanization. The results showed that the overall carbon emissions of Yunnan's construction industry were increasing with carbon emissions mainly coming from two stages： the preparation stage of building materials and the operation stage of buildings. The main factors leading to the increase in carbon emissions from the construction industry were ranked according to the degree of impact as population density， per capita GDP， urbanization rate， and development level of the construction industry. Finally， through literature review and expert interviews， combined with the analysis of carbon emissions characteristics and influencing factors in Yunnan's construction industry， the carbon reduction measures for each stage of the construction lifecycle were summarized.

Key words： building carbon emissions; urbanization; STIRPAT model; influencing factors; Yunnan Province