
荷兰鹿特丹的一座木质结构住宅楼。图片来源:Hollandse Hoogte/Shutterstock
本报讯 如果要把全球升温控制在2摄氏度以内,未来20至40年,必须将城市建筑及基础设施建设产生的温室气体排放量减少90%以上。这意味着,人们应对建筑设计、建筑材料进行彻底变革。1月14日,相关研究成果发表于《自然-城市》。
“加拿大希望将房屋建设速度提高两倍,美国存在住房短缺问题,澳大利亚也是如此。事实上,很多国家都面临这样的难题。”论文作者、加拿大多伦多大学的Shoshanna Saxe说,“我们该如何在建造这么多房屋的同时实现减排?”
Saxe认为,这一目标并非遥不可及。“我们已经建成了很多符合减排标准的建筑,现在要做的是多建这类环保建筑、少建高污染建筑。”
全球建筑行业的温室气体排放量占总排放量的10%至20%,其中大部分源于水泥生产。要降低这些排放量,各国和各个城市首先需要摸清当前的建筑碳排放,然后制定符合全球减排目标的规划。
然而,当Saxe团队受托为多伦多市开展相关核算工作时,研究人员惊讶地发现,在城市层面估算建筑碳排放量的研究寥寥无几。
“因此,我们决定研发一种方法,粗略估算城市在建造房屋和基础设施时的碳排放量,同时测算为了将升温控制在2摄氏度以内,它们的碳排放量上限应该是多少。”论文通讯作者、多伦多大学的Keagan Rankin说。
Rankin选取1033座城市展开研究。他将一款用于评估产品全生命周期环境影响的现有模型——EXIOBASE,与城市人口和增长情况、建筑投资、就业等数据结合起来。“这些数据都是现成的,但他用一种新方式将它们整合到一起。”Saxe评价道。
研究团队估算了为不超过2摄氏度温控目标全球剩余的碳预算,每座城市需要将碳排放量削减到何种程度。Saxe表示,这些数据对规划工作至关重要,“我们需要明确每个行业的碳预算额度”。
分析结果显示,如果城市为满足住房需求而大量建造独栋住宅,必将耗尽这些碳排放预算。因此城市应当重点建设更高效的多户公寓式建筑。
Saxe指出,使用木材、再生混凝土等替代材料有助于减少碳排放,但相比之下,优化建筑设计更为关键。
“如今有一种流行的说法,只要多建木质建筑,就能解决碳排放问题。”Saxe说,“但木材也有温室气体排放。只有在你做出种种极其乐观的假设时,木质建筑才会实现零排放。”
“实际上,更有效的办法是优化建筑设计,避免出现过多的空间和结构浪费。”Saxe补充说。
Rankin表示,城市在推动减排方面具备得天独厚的优势。“城市往往乐于落实气候行动,而且在建筑领域,它们有很大的管控权。问题在于,很多城市并没有足够的资源去核算碳预算。”
英国赫瑞-瓦特大学的Susan Roaf指出,建筑设计还需着眼于全生命周期的低碳排放,而不能只关注施工阶段。“我们不能再延续以往的城市发展模式,任由那些高污染的‘僵尸建筑’遍布城市。”(王方)
相关论文信息:
https://doi.org/10.1038/s44284-025-00379-8
《中国科学报》 (2026-01-16 第2版 国际)