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综述:建筑建筑面积与存量测量:全球努力、知识缺口与研究重点的回顾
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月09日 来源:Nexus
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这篇综述系统分析了2628篇关于建筑建筑面积(floorspace)与存量(stock)测量的文献,聚焦其在能源消耗(BEC)和碳排放(CO2 )评估中的关键作用。研究揭示了当前数据碎片化现状,对比了自上而下(top-down)、自下而上(bottom-up)和混合(hybrid)测量方法的优劣,并预测到2070年全球建筑存量将达2022年的1.87倍(约5400亿m2 )。特别强调高分辨率影像数据库的紧迫性,并提出建筑充足性(sufficiency)作为实现净零(net-zero)目标的核心策略,为建筑领域低碳转型提供系统性解决方案。
建筑领域正面临严峻的碳减排挑战。最新数据显示,建筑业贡献了全球37%以上的能源相关二氧化碳(CO2
)排放,2023年排放量更是突破130亿吨历史峰值。要实现本世纪中叶的碳中和目标,准确量化建筑碳强度(单位建筑面积排放量)成为关键前提,而这高度依赖于可靠的建筑面积数据支撑。
全球建筑面积测量方法主要分为三类:自上而下法通过建筑存量周转模型(stock turnover model)从宏观尺度估算,虽覆盖全面但精度有限;自下而上法包含基于人均需求预测和物理建模两种路径,后者结合地理信息系统(GIS)和遥感技术可实现高精度评估,但数据需求量大;混合方法则整合两者优势,在长期预测中表现突出。值得注意的是,AI技术的进步正推动遥感数据与统计模型的深度融合,Google AI最新发布的Open Buildings 2.5D数据集便是典型范例。
建筑面积增长呈现显著地域差异。2022年发达国家人均住宅面积(35.8-62.4 m2
)远超新兴经济体(如印尼仅11.3 m2
)。模拟预测显示,到2070年新兴经济体将成为增长主力,印度人均住宅面积将增长3倍,印尼非住宅面积更可能激增6.9倍。这种扩张将使全球建筑存量达到现值的1.87倍,对资源环境和碳排放构成巨大压力。
建筑面积数据在建筑全生命周期管理中发挥多重作用:在建造阶段计算材料隐含碳(embodied carbon),在运行阶段评估终端用能强度,在拆除阶段优化废弃物管理。特别值得关注的是建筑充足性策略——通过延长建筑寿命、提升空间利用率、推广微型住宅(tiny house)等方式,可在不牺牲舒适度的前提下降低36%的隐含碳排放,这比单纯提高能效(energy efficiency)更具系统效益。
当前研究存在三大瓶颈:数据分辨率不足、方法论不统一、新兴经济体数据缺失。解决这些挑战需要建立开放的高分辨率全球建筑面积数据库,整合多维建筑信息(footprint、height、envelope area)。未来研究应重点关注建筑光伏一体化(BIPV)潜力开发、存量更新改造效益评估,以及基于生命周期评估(LCA)的低碳材料优选,从而加速建筑部门向净零目标的转型。
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