中国城市住宅建筑存量规模与空置房屋碳排放的标度律解析及调控策略

为解决中国快速城镇化进程中住宅建筑存量超线性增长与空置房屋资源浪费问题，研究人员结合系统动力学模型与标度理论（Scaling theory），揭示了42个城市人口与住宅建筑存量的标度指数（1.00-2.50）及其时空异质性，发现收缩型城市（如哈尔滨6.16、长春5.14）标度指数显著偏高。研究首次量化了空置住宅在建材生产阶段的人均碳排放（如沈阳、哈尔滨等城市超3.00 tCO2/cap），为优化建筑供给与碳中和目标提供科学依据。

　　

在中国城镇化狂飙突进的四十余年间，一个幽灵般的现象始终如影随形——遍地拔地而起的住宅楼与夜晚零星亮起的灯光形成刺眼对比。"鬼城""睡城"这些充满隐喻的词汇背后，是触目惊心的资源浪费：据2024年自然资源部公告，部分城市住宅空置率已危及土地资源合理配置。更严峻的是，这些"沉睡的混凝土巨兽"仍在持续产生碳排放，成为实现"双碳"目标道路上被忽视的障碍。

针对这一复杂系统性问题，来自国内研究团队（根据CRediT署名顺序推测为首作者单位）的创新性研究打破了传统分析框架。研究人员巧妙融合系统动力学模型与标度理论（Scaling theory），首次揭示了中国42个典型城市住宅建筑存量增长的普适标度律（Universal scaling laws），并精准量化了空置房屋的碳足迹。这项发表于《Resources, Conservation and Recycling》的研究，为破解"建筑增长-人口变动-碳排放"的三角困局提供了全新视角。

研究团队采用多源数据融合技术，整合1984-2022年间中国统计年鉴、固定资产投资年鉴等权威数据，构建城市住宅新建面积（NRBFA）与常住人口的动态数据库。通过系统动力学建模解析建筑存量增长机制，运用标度理论计算城市人口-建筑存量的异速生长指数（Allometric scaling exponent），并采用生命周期评价（LCA）方法量化空置房屋在建材生产阶段的碳排放强度。

城市住宅建筑分类特征

基于新建面积变化趋势，42个样本城市被划分为三类：持续增长型（I型）、峰值平台型（II型）和后峰值回升型（III型）。值得注意的是，哈尔滨、长春等东北城市表现出独特的"收缩型"增长模式——在人口流失背景下，建筑存量仍保持超常规增长，这种背离现象为解释高空置率提供了系统动力学证据。

标度律的时空分异

研究发现了颠覆传统认知的标度规律：多数城市建筑存量呈现超线性增长（Scaling exponent 1.00-2.50），即人口增长1%会引发1-2.5%的建筑面积扩张。时空维度上呈现两大特征：空间上，收缩城市的标度指数异常偏高（哈尔滨6.16、长春5.14）；时间上，超线性增长趋势随城镇化进程逐步衰减。这种"建设超前于需求"的增长惯性，成为推高空置率的隐形推手。

空置房屋的碳代价

研究首次系统核算了空置住宅在建材生产阶段的碳排放强度。结果显示，标度指数较高的城市（沈阳、哈尔滨、长春、西宁等），其空置房屋人均碳排放均突破3.00 tCO₂/cap。这意味着每增加1%的空置率，就可能产生数万吨的"沉睡碳排放"，这种隐性环境成本在既往研究中长期被低估。

该研究开创性地构建了"建筑存量动力学-标度律-碳排放"的交叉研究范式。在理论层面，证实了建筑系统存在自增强的增长惯性，这种惯性在人口流失地区会产生更剧烈的供需失衡；在方法层面，开发的异速生长指数可作为诊断城市建筑健康度的"代谢指标"；在实践层面，建议依据标度指数实施差异化调控——对超线性增长显著的城市（如标度指数>2.5）应严格控制新建规模，转而通过存量活化（如哈尔滨的6.16指数需配套3倍于常规城市的调控力度）实现资源优化。

正如研究团队强调的，在房地产进入"存量时代"的背景下，这项研究为破解"鬼城困境"提供了量化工具。那些被标度指数标记为红色的城市，或许正提示着：遏制建筑系统的代谢亢奋，比简单增加供给更能根治空置顽疾。当城镇化从"速度竞赛"转向"质量博弈"，这项研究无疑为平衡人居发展与碳中和目标提供了关键科学支点。