在韩国老龄化棚户区重建项目中优先考虑减排措施:一种基于建筑生命周期的方法
金成俊(Sungjoon Kim)和金亨奎(Hyungkyoo Kim)
《Urban Science》:Prioritizing Carbon Emission Reduction Measures for the Redevelopment of Aging Planned Cities in South Korea: A Building Life Cycle Approach
Sungjoon Kim and
Hyungkyoo Kim
【字体:
大
中
小
】
时间:2026年05月01日
来源:Urban Science 2.9
编辑推荐:
摘要 韩国老旧规划城市的重建面临一个重大的碳减排难题,即如何在长期运营成本节省与新建建筑带来的碳排放影响之间找到平衡。本研究通过系统地识别并优先考虑适用于整个建筑生命周期的碳减排措施来应对这一挑战。在全面文献综述和案例研究的基础上,初步列出了28项减排措施
摘要 韩国老旧规划城市的重建面临一个重大的碳减排难题,即如何在长期运营成本节省与新建建筑带来的碳排放影响之间找到平衡。本研究通过系统地识别并优先考虑适用于整个建筑生命周期的碳减排措施来应对这一挑战。在全面文献综述和案例研究的基础上,初步列出了28项减排措施后,邀请了来自学术界、公共部门和私营部门的21位韩国专家组成评审小组,评估这些措施的实用性和重要性。最终确定了23项优先级的减排措施。专家们强烈支持那些能够提高建筑围护结构性能和能源效率的措施,认为它们具有立竿见影的效果和可行性。相反,一些可再生能源系统和可持续建筑方法由于成本高昂、公众接受度低以及技术限制而评分较低。通过从简单的清单转向基于证据的优先框架,本研究为政策制定者提供了清晰的、可操作的指导,以推动低碳城市转型。
1. 引言
城市日益面临着减少建筑环境碳排放的挑战,建筑环境占据了全球能源消耗和温室气体排放的很大比例[1,2,3]。尽管在提高能源效率和推广可再生能源应用方面取得了显著进展,但现有研究和政策讨论主要集中在未开发土地上的新建建筑和社区[4,5]。在许多东亚大都市区,尤其是韩国,高密度公寓楼是主要的居住形式。这些公寓楼主要是在20世纪60年代快速城市化时期作为规划新城镇项目的一部分开发的,旨在容纳经济中心周边不断增长的人口[6,7]。然而,当地规划者和政策制定者认为这些规划城市的建筑环境已经严重老化[8,9,10,11]。这些城市迫切需要全面改造,以升级老旧基础设施,为更多居民提供更高质量的生活环境,并向低碳城市模式转型。这一重建过程实际上构成了一个根本的碳减排难题,而不仅仅是一个简单的缓解机会[12]。虽然更换旧建筑通过节能设计和集成可再生能源有望大幅减少长期运营排放,但同时也会因拆除、材料生产和新建建筑而产生大量的短期碳排放[13,14]。尽管这一碳减排问题规模庞大且紧迫,但现有的关于建筑环境减排的研究在应用于老旧规划城市的全面重建时存在一些局限性。首先,以往的研究往往孤立地评估减排技术,未能采用全面的建筑生命周期方法来评估隐含碳和运行碳之间的关键权衡[15,16,17,18]。其次,减排措施的评估通常没有明确考虑实施规模[19,20]、治理结构[21,22]或实际重建项目中的可行性[23]。第三,以政策为导向的综述往往采用清单式方法,仅列出技术及措施,而未提供支持基于现实约束条件进行决策的适用性框架[24,25]。
为了克服这些局限性,本研究的主要目的是从建筑生命周期的角度系统地评估和优先考虑老旧规划新城镇重建的减排措施。韩国为这项研究提供了高度相关的背景,因为其城市重建过程高度制度化,以大规模公寓楼为主,并且在国家和碳中和目标的推动下进行[26]。韩国正在重建20世纪90年代第一批规划的新城镇,如盆唐和一山,这些城镇的基础设施已经老化,居住环境也过时了。为此,2023年颁布了《旧规划城市维护特别法》,简化了相关流程并放宽了规定。该项目旨在将这些老旧城市中心转变为更可持续和功能性的空间。因此,本研究围绕以下两个核心问题展开:(1) 在大规模住宅重建中,哪些减排措施适用于整个建筑生命周期?(2) 应如何根据这些措施的实用性对其进行优先排序?研究结果可能为推动碳中和城市转型的政策制定者和实践者提供可操作的见解和优先路线图。图1展示了研究的整体框架。
2. 方法
本研究采用两阶段方法。首先,通过文献综述和案例研究来识别老旧规划城市的减排措施,然后通过专家调查来评估这些措施在韩国实际应用中的可行性和优先级。这种方法确保了理论上有根据的措施经过实际可行性和相关性检验。文献综述按建筑生命周期的四个阶段(设计、施工、运营和拆除)对减排策略进行系统分类,以便有针对性地分析各种干预措施。最初的信息来源来自Google Scholar和Web of Science等学术数据库,使用关键词如“碳减排”和“生命周期评估”。随后,根据三个标准对文献进行筛选:包含生命周期碳评估;关注社区规模的高密度居住区;以及减排的定量证据。虽然研究范围涉及全球,但重点关注东亚和其他具有密集公寓式城市形式的地区。接下来,对四个具有国际影响力的案例进行了研究:德国的沃班(Vauban)、瑞典的Bo01、芬兰的维基基(Viikki)和英国的BedZED。尽管这四个案例都旨在实现碳减排,但它们采取了不同的方法,包括沃班的低能耗建筑、Bo01的100%可再生能源利用、维基基的实验性技术以及BedZED的整体零碳框架。基于这些研究,编制了一份涵盖建筑生命周期四个阶段的减排措施清单。
为了弥合理论与实践之间的差距,第二阶段从2024年6月26日至7月2日进行了在线专家调查。该调查精心设计,旨在从实践者的角度评估各项减排措施的可行性、潜在影响和实施障碍。专家小组由21位本地专家组成,包括8名学者、7名私营部门代表和6名公共机构人员。这个小组成员的专业领域涵盖了建筑学(8人)、城市规划(8人)和环境研究(5人),确保了综合性的视角,有效整合了理论知识、市场现实和监管框架。选拔标准非常严格,要求专家拥有博士学位或同等资格,并具有至少10年的相关经验,小组平均经验为15年。这样的专家规模符合基于专家的研究规范,有助于获得丰富的见解和深度,而非仅仅依赖大规模的统计样本。
被选中的专家被要求对每种减排措施的优缺点提供定性评价,并使用三点量表对其整体适用性进行定量评估。选择三点量表是为了鼓励专家做出清晰明确的判断,同时尽量减少模糊性。评分标准明确指出:“高”等级表示措施有效、实用且实施障碍较少;“中”等级表示措施有价值但面临中等程度的挑战,如成本高昂或技术复杂性需要政策支持;“低”等级表示措施因成本过高、技术不成熟或重大监管障碍而难以实施。基于这些评分和定性反馈,最终确定了适用于韩国老旧规划新城镇重建的减排措施清单。
3. 文献与案例综述
3.1. 文献综述结果
本文献综述探讨了建筑生命周期各阶段的减排措施,综合了30项实证研究的发现。首先概述了整个建筑生命周期的碳排放分布,然后分析了设计、施工、运营和拆除阶段的策略。目的是识别文献中出现的持续的高层次趋势,而不是进行严格的定量元分析;由于系统边界、方法学假设和地方排放因素的差异,直接进行数值比较较为困难。前一节中详细说明的选取标准为这一定性综合提供了坚实的基础。
3.1.1. 整体建筑生命周期
研究表明,运营阶段是碳排放最密集的阶段。生命周期评估(LCA)研究发现,运营阶段是碳排放的主要来源。例如,一项针对中国办公楼的研究发现,运营阶段占总碳排放的81.3%和能源消耗的86.0%[27]。另一项使用先进建模的研究得出结论,运营阶段占建筑总排放量的约85.4%,使其成为减排的主要目标[28]。最近的分析探讨了施工方法对这种分布的影响。对预制混凝土建筑的生命周期评估证实,运营和维护阶段仍占主导地位,占总排放量的约91%。不过,该研究也记录了拆除和回收阶段的净碳收益为-4%[29]。这表明,尽管运营排放至关重要,但材料循环利用和预制建筑等策略可以在建筑生命周期结束时带来显著减排效果[29]。
3.1.2. 设计阶段
建筑集成植被(如绿色屋顶和垂直绿化)具有显著的生态和节能效益。例如,对中国无锡市绿色屋顶的研究显示,每年可减少9.35公斤/平方米的碳排放和11.53千瓦时/平方米的能源消耗[30]。香港一项关于垂直绿化系统的案例研究表明,夏季空调能耗减少了16%[31]。然而,模拟研究表明,绿色墙体的冷却和节能效果因系统设计而异[32]。城市绿地还能提供显著的降温效果,减少能源使用和碳排放。北京的一项研究显示,16,577公顷的绿地在夏季吸收了3.33 × 10^12千焦的热量,使冷却需求减少了3.09 × 10^8千瓦时,相当于每年减少243,000吨二氧化碳(61公斤/公顷)[33]。在微观层面,移除大学校园内的植被会使平均日温度升高0.5°C,现有绿地的降温效果相当于356台空调的能耗(1.3 × 10^4千瓦时)[34]。建筑集中的城市农业可以通过减少食物运输距离来减少温室气体排放。首尔的一项研究表明,51.17平方公里的城市农业每年可减少1167万吨二氧化碳排放[35]。然而,对北京城市农业的生命周期评估发现,其碳足迹主要集中在种植和运输阶段。该研究还表明,用水电替代传统电力、用生物柴油替代化石燃料可将总体碳足迹减少20.0–21.8%[36]。
3.1.3. 施工阶段
随着建筑运营效率的提高,施工阶段的隐含温室气体(GHG)排放比例反而增加。对于传统建筑,隐含温室气体占生命周期总量的20–25%,而对于高效建筑这一比例上升到45–50%,甚至可能超过90%[37]。同样,隐含能源从传统住宅的9%增加到被动建筑的32–38%[38]。材料生产阶段是隐含排放的最大来源,约占总环境影响的90%[39]。因此,材料替代和创新是关键的减排策略。一项系统评价发现,用木材替代混凝土可节省高达43%的能源和68%的二氧化碳[40]。例如,将混凝土中的副产品整合进去可以减少高达33%的隐含能源和63%的二氧化碳排放[40]。预制建筑在施工阶段可平均减少15.6%的碳排放[41]。然而,其非现场施工的性质将排放转移到了早期阶段;在预制方法中,制造和运输占据了8.44%的排放量,而在现场浇筑的方法中这一比例仅为3.58%,主要是因为运输过程[42]。材料选择增加了复杂性;与传统混凝土相比,预制钢材可以减少高达78%的材料使用量,但同时建筑能耗可能增加50%[43]。尽管存在这些权衡因素,多项分析仍得出结论认为,预制方法通常在减少隐含能源和温室气体排放方面更具优势[44]。
3.1.4. 运营阶段
将可再生能源整合到建筑系统中是减少运营碳排放的主要策略。太阳能技术显示出巨大的潜力;对商业建筑屋顶的研究表明,每年每平方米的光伏(PV)发电量可达285千瓦时,每年可节省约72,533吨二氧化碳[45]。在超过38,000户家庭中用太阳能热水器替代传统热水器,预计每年可减少22,973,400公斤二氧化碳的排放[46]。使用建筑排水系统的微水力发电等创新方法也被观察到能够产生高达33千瓦的电力[47]。提高供暖和冷却系统的能源效率是另一个关键途径。在高层住宅建筑中采用先进的暖通空调改造措施,每年可减少高达39%的能源消耗[48]。地源热泵系统也具有显著优势,与传统系统相比,可以减少35%到72%的碳排放,单个系统每年可节省1800公斤到4000公斤的碳[49]。雨水收集系统通过减少处理后的饮用水消耗来节省能源。一项研究发现,该系统可以节省21.6%的饮用水用量,相当于每年节省138.6千瓦时的能源。研究还指出,其单位节能成本低于太阳能光伏系统[50]。在更大规模的应用中,公共机构的屋顶雨水收集系统可以满足每年2.3%的饮用水需求,从而减少对能源密集型市政系统的依赖[51]。
3.1.5. 拆除阶段
关于拆除阶段的研究一致表明,回收建筑和拆除(C&D)废弃物比将其填埋对减少碳排放更为有益。一项印度案例研究发现,回收C&D废弃物每吨废弃物可以减少4.92至6.41公斤二氧化碳当量的排放,并节省66.7至89.93兆焦耳的初级能源[52]。另一项研究指出,回收非木质C&D废弃物同时焚烧木屑可以将每年的温室气体排放量减少70,000至130,000吨[53]。具体材料和回收方法对于最大化效益至关重要。例如,回收高价值材料具有不成比例的优势;虽然铝仅占废弃物重量的0.66%,但回收它可以将碳排放减少高达45%[54]。处理方法也很重要。一项研究发现,将废弃物回收为骨料相比填埋可以减少6.790×10^8公斤二氧化碳当量的排放,而将其回收为更细的粉末则可以进一步减少4.172×10^8公斤二氧化碳当量的排放[55]。当回收材料替代原始材料时,环境效益最为明显。一项生命周期评估发现,从C&D废弃物生产回收骨料相比天然骨料,可以将温室气体排放减少65%,不可再生能源消耗减少58%。同样,用回收的废弃物玻璃生产骨料可以将能源消耗减少54%,温室气体排放减少61%,这突显了循环经济在建筑领域的脱碳潜力[56]。
3.2. 案例研究结果
本节通过探讨四个具有先锋意义的可持续地区(德国的Vauban、瑞典的Bo01、芬兰的Viikki和英国的BedZED)实施的减排措施,展示了实际应用情况。虽然这些欧洲案例在密度和形态上存在明显差异,但选择它们并非为了直接复制其建筑或城市规划细节,而是作为重要的“活实验室”,从中提炼出基础原则和经过现场测试的创新策略。主要目的是用成功实际项目的经验措施来补充文献中的发现,从而创建一个更加全面和详尽的潜在减排措施清单。
3.2.1. 德国Vauban
Vauban区是一个为5500名居民设立的可持续社区,位于占地410,000平方米的前军事用地上,是全球公认的可持续生活典范。其城市规划遵循生态原则,保护了河流生物栖息地和古树等自然特征。该区的物理布局旨在利用环境资源,建筑物朝向南方以最大化被动太阳能收益,并广泛使用绿色屋顶进行保温和雨水管理。Vauban的减排策略核心在于严格的建筑标准。必须建造低能耗房屋(每年能耗低于65千瓦时/平方米),这符合德国NEH标准的要求,这些标准要求高热绝缘和热回收系统。其中,“Heliotrop”是世界上第一栋“能源正平衡”房屋,其产生的能量超过消耗的能量。该区的能源由当地联合供热和发电系统提供,该系统使用木屑作为燃料,并通过分散式模式运行,居民家庭的多余电力可以出售给电网。Vauban还实施了全面的环境管理措施。自然化的开放式沟渠渗透系统可以吸收雨水,减轻传统排水系统的负担。对于废弃物管理,家庭有机废物在厌氧消化器中处理,不仅避免了填埋,还产生了另一种可再生能源——沼气。
3.2.2. 瑞典Bo01
位于马尔默的Bo01区将占地220,000平方米的工业水域改造成了可供2343名居民居住的可持续住宅区。总体规划致力于创建生态丰富的环境,包括人工运河和广泛的绿地网络。绿色屋顶被广泛使用,建筑布局设计旨在调节局部微气候,较高的建筑物可以遮挡较低的建筑免受风的影响。Bo01最雄心勃勃的目标是100%使用本地生产的可再生能源,通过多样化系统实现了这一目标。该区采用被动房屋设计原则来最小化能源消耗。这些低需求通过多种能源组合来满足,包括大型海上风力涡轮机、利用海水进行区域供热的沿海热泵,以及建筑物上的广泛太阳能热能和光伏板。该区的环境系统是全面的。雨水自然流入运河和海洋,同时被收集用于非饮用用途。灰水在现场处理后重复使用,40%的食物废物被转化为沼气为区域供暖系统提供动力。为了使居民能够自主控制能源使用,实施了GEMIS软件,允许个人在线监控家庭能源消耗。
3.2.3. 芬兰Viikki
位于赫尔辛基的Viikki区是大规模的生态城市主义实验项目,计划在11,320平方米的场地上容纳15,000名居民。其特点是“Green Finger”系统,该系统将自然绿地直接整合到住宅区内,并通过人工水道和大量街道树木加以增强。Viikki的所有建筑都被归类为实验性的环保建筑,成为测试创新建筑技术的实际实验室,旨在提高能源效率。建筑设计深受北部气候的影响,重点是通过朝南和西南方向的建筑物来最大化被动太阳能利用。一个显著特点是广泛使用玻璃封闭的阳台和花园,它们既作为被动太阳能收集器,又起到热缓冲区的作用。这种被动设计还通过积极的可再生能源系统得到补充,包括用于供暖的太阳能热能技术和用于发电的光伏技术。Viikki的水资源管理尤为精密。雨水被收集到大型地下储水池中,用于滋养流经社区的人工溪流。部分水经过现场净化后用于美化设施(如瀑布和池塘)以及当地农业,体现了闭环的水资源管理方式。
3.2.4. 英国BedZED
BedZED(即Beddington零能耗发展区)是一个由100户家庭组成的先锋生态村落,位于16,500平方米的场地上,旨在成为一个零碳排放社区。该项目优先考虑绿色空间,大多数房屋都设有花园,并整合了绿色屋顶和墙壁以增强生物多样性和保温效果。所有住宅区都朝向南方,以充分利用被动太阳能。BedZED的基石是通过使用本地采购(半径35英里以内)、回收或高回收含量的材料来最小化隐含碳排放。建筑围护结构的设计具有出色的热性能,采用三层玻璃窗和非常厚的岩棉保温材料。所有房屋都配备了热回收通风系统,确保新鲜空气流通的同时,利用之前的废气热量预热进入的空气以减少热量损失。BedZED的能源系统最初由木屑燃料的联合供热和发电厂供电,后来升级为更高效的木颗粒锅炉系统。此外,还配备了大量的光伏板。雨水被收集用于冲厕和灌溉。此外,创新的“Living Machine”系统利用植物和微生物自然处理现场办公室的废水。为弥补任何电力不足,BedZED购买了“绿色电价”证书,确保其实现净零碳排放。
3.3. 文献和案例研究中的减排措施
表1汇总了从30项实证研究中提取的28项减排措施,涵盖了建筑生命周期的主要阶段:设计、建设、运营和拆除。
表1. 来自文献和案例研究的减排措施清单。为了便于理解,各项措施在三个阶段内被分类。设计阶段分为“被动设计”和“绿色设计”;建设阶段包括“可持续建设”和“建筑围护结构性能”;运营阶段包括“可再生能源”和“能源和资源效率”;拆除阶段包含“资源循环”类别。
4. 专家调查
4.1. 减排措施的专家调查
本节分析了专家调查结果,评估了每种减排措施的实际可行性。研究结果按设计、建设、运营和拆除等生命周期阶段进行组织,结合了定性意见和定量评级来评估其可行性。
4.1.1. 设计阶段
首先,如表2所示,专家指出,高性能窗户、外部遮阳、自然光照明和自然通风等被动设计措施适用于各种类型的住房。虽然窗户和遮阳的额外成本被指出是一个缺点,而自然光照明、自然通风以及朝向太阳和风的建筑布局在高密度高层建筑中效果有限。专家还表示,朝向太阳和风的建筑布局已成为标准做法。表2显示了专家对设计阶段被动设计措施的评分。表3中的定量适用性评级进一步证实了这些发现。高性能窗户获得了100%的“高”适用性评级。外部遮阳和自然光照明也获得了86%的“高”评级,其次是朝向太阳和风的建筑布局,评分为81%。自然通风的得分为最低,但仍达到76%的“高”评级。
接下来,表4显示了专家对绿色设计措施的看法,其中既有热情也有实用性的顾虑。专家积极评价了绿色空间和绿色基础设施的作用,建议将其整合到社区和城市级网络中,可能与其他水系结合使用。然而,他们也指出获取土地可能具有竞争性和高昂成本。对于绿色屋顶和绿色立面,专家认为它们有助于缓解城市温度上升,但也指出了高成本、运营难度以及对减排的边际影响等挑战。城市农业因其潜在的收入 generating 能力而受到认可,但它也面临类似的实际难题,如运营困难、选址挑战以及对碳排放的微小影响。
表4显示了专家对设计阶段绿色设计措施的看法。这些定性见解与表5中的定量适用性评级一致。绿色空间和绿色基础设施被认定为最适用的措施,获得了81%的“高”评级。绿色屋顶和绿色立面的得分为67%的“高”,但有24%的专家认为其适用性为“中等”,反映了运营方面的挑战。城市农业得分最低,只有52%的专家给予其“高”适用性评价,近五分之一(19%)的专家评价其为“低”,这突显了其在实施过程中所面临的挑战。表5显示了专家对绿色设计措施在设计阶段适用性的评估。
4.1.2 建筑
如表6所示,专家们指出了可持续建筑措施在实际应用中存在显著的权衡。他们强烈支持推广建筑材料回收利用,但同时警告说在重建过程中可能会遇到居民的抗拒。虽然认为使用低碳建筑材料很重要,但也指出了许多障碍,包括对质量控制的需求、成本效益不高以及需要特殊监督。预制建筑因其能够加快施工进度和允许使用更环保的材料而受到赞扬,但其主要缺点是成本增加。表6展示了专家对建筑阶段可持续建筑措施的意见。表7中的适用性评分反映了这些实际挑战。低碳建筑材料获得了最积极的评价,有67%的专家给它打了“高”适用性评分。相比之下,其他两项措施的专家意见更为分歧:建筑材料回收利用得分各半,48%的专家评为“高”,48%评为“中等”;预制建筑的评分也是48%的“高”,但有43%的专家认为其适用性为“中等”,显示出比设计阶段措施更为谨慎的观点。表7显示了专家对建筑阶段可持续建筑措施适用性的评估。
表8详细说明,专家们发现建筑围护结构性能措施有不同的最佳应用场景。气密建筑被认为更适合高层住宅开发,但其实施受到不明确建筑标准的阻碍;而外部保温则更适合低层和中层建筑,其主要缺点是成本增加。然而,表9中的定量适用性评分显示专家们普遍持积极态度,气密建筑和外部保温均获得了95%的“高”适用性评分。这一几乎一致的支持突显了它们在建筑阶段实现碳减排的关键作用和高度可行性,尽管专家们也指出了具体问题。
4.1.3 运营
关于可再生能源措施的专家意见差异很大,如表10所示。光伏(PV)系统被认为是长期来看最适用且成本效益最高的解决方案,尽管存在一些运营上的缺点。相比之下,太阳能热系统被认为成本效益较低且难以大规模推广。其他技术则面临更多障碍:风能因噪音问题而受到居民的强烈反对,水力发电因缺乏可行的地点而受到限制,地热能、生物能源和氢能则因高昂的成本和安全或安装问题而受到制约。表10显示了专家对运营阶段可再生能源措施的意见。表11中的定量评分进一步证实了这些定性观点,光伏系统作为最可行的选择获得了90%的“高”适用性评分。太阳能热系统的评分则较为中等(38%“高”,52%“中等”)。所有其他技术的评分都较低,超过一半的专家认为风能和水力发电的适用性为“低”;地热能、生物能源和氢能也获得了谨慎的评价,反映了它们在实际应用中的重大挑战。表11显示了专家对运营阶段可再生能源措施适用性的评估。
表12详细指出,专家们认为成本是大多数能源和资源效率措施的主要挑战,几乎每种措施都存在较高的安装或维护成本。尽管如此,专家们仍然强烈支持许多措施。高效锅炉得到了高度推荐,高效照明和热回收通风系统因具有普遍适用性而受到关注。专家们还指出,建筑能源管理系统得到了政策的大力支持,并且适合在社区层面推广。对于可持续交通,专家们指出其与电动汽车需求的增长有关,但认为其在建筑层面的应用范围有限。表12显示了专家对运营阶段能源和资源效率措施的意见。表13中的定量评分显示专家们普遍认为这些措施具有很高的可行性,高效照明获得了100%的“高”适用性评分。另外四项措施——高效锅炉、高效电器、热回收通风系统和可持续交通——也都获得了90%的“高”评分。其余措施(雨水收集系统和建筑能源管理系统)也得到了高度认可,使得这一类别成为专家支持率最高的。表13显示了专家对运营阶段能源和资源效率措施适用性的评估。
4.1.4 拆除
如表14所示,专家们对拆除阶段废物减少措施的看法存在分歧,政策与实践之间存在显著差距。虽然专家们建议通过专门的“循环中心”来推广这一措施,但也指出尽管有相关规定,非法行为仍然普遍存在,有效的实施需要特别监督。表14显示了专家对拆除阶段资源循环措施的意见。这种谨慎的态度在表15中的定量评分中也得到了体现:多数专家(62%)认为废物减少的适用性为“高”,但也有相当一部分专家(29%)或“低”(10%)持保留态度。这种分歧表明专家们对拆除阶段废物减少的实际可行性持有较大疑虑。表15显示了专家对拆除阶段废物减少措施适用性的评估。
4.2 权衡措施
表16列出了23项适用于韩国老旧城市重建的碳减排措施最终清单。这份精简的清单是基于专家小组的综合评估,结合了他们对各项措施适用性的定量评分以及对其实际限制和可行性的定性反馈。由于适用性评分较低和实施障碍较大,有五项措施从最终优先列表中剔除。其中四项是可再生能源技术,被认为不适合立即广泛应用。太阳能热系统的优先级较低,因为其38%的“高”适用性评分被光伏等其他更具成本效益和可扩展性的解决方案所掩盖。风能和水力发电系统也被排除在外,因为大多数专家(两者均为52%)认为其适用性为“低”;对于风能,这是由于公众对噪音和振动的担忧;对于水力发电,则是因为在新城镇背景下地理条件不合适。由于当前成本过高和安全或安装问题,氢能也被排除在外。专家们认为可持续交通是一个宏观层面的、全城市范围内的规划问题,而不是可以直接应用于单个建筑或场地的措施,因此也被排除在外。
专家调查发现,在设计和运营阶段碳减排措施更为集中,这表明这些阶段可能对于实施有影响力的干预措施更为重要或更受关注。建筑阶段对于管理建筑过程中的碳排放和确保设计完整性至关重要,拆除阶段对于通过资源回收实现循环经济也起着关键作用。
5. 讨论与结论
本研究从建筑物生命周期的角度出发,识别并优先考虑了韩国老旧城市重建的碳减排措施。通过全面的文献回顾和21位本地专家的批判性评估,编制了一份包含23项适用措施的最终清单。主要发现表明,尽管理论上有多种技术可供选择,但它们的实际适用性在不同阶段存在显著差异。与建筑围护结构和能源效率相关的措施(如高性能窗户、气密建筑、高效照明和锅炉)获得了专家最强烈的支持。相比之下,由于成本高昂、公众接受度低或高密度城市环境带来的限制,几种可再生能源技术和可持续建筑方法被认为适用性较低。这一优先排序显示了在效率基础上采取基础策略的明确偏好,而非过于复杂的技术或社会干预措施。
研究结果为指导韩国的碳中和城市重建提供了若干可操作的政策建议。首先,应采纳这一优先框架作为管理建筑过程碳排放和运营碳排放之间关键权衡的战略工具。通过将公共和私人投资集中在那些已被证明能带来显著运营节约的措施上,政策制定者可以确保重建的初始碳支出在整个建筑生命周期内得到有效证明。其次,政策制定者应加强建筑规范,强制要求所有重建项目采用评分为最高的措施,如高性能窗户、外部保温和气密建筑。第三,应战略性地定向提供财政激励和补贴计划,将资源集中在专家评分较高的技术上,如光伏系统,同时避免那些存在重大实际障碍的技术。最后,政策应从一开始就促进综合设计,鼓励结合被动、绿色和节能措施以最大化协同效应和整体碳减排。
本研究存在一些局限性需要承认:首先,该框架根据主观感知的适用性来优先排序措施,而非基于其实际的碳减排潜力,这可能导致偏爱容易实施但影响较小的选项;其次,尽管专家小组具有多样性,但样本量较小(21人),可能会限制结果的普遍性;第三,研究主要针对韩国高密度公寓区的重建情况,其结论可能部分适用于其他城市类型或国家环境,但需进一步调整。尽管有这些限制,本研究的主要创新之处在于其系统性的多阶段方法,它弥合了理论潜力与实际实施之间的差距。与仅创建简单清单的研究不同,我们的工作首先识别出全面的选项,然后通过结构化的专家小组进行严格的实际验证。这种基于可行性、影响和地方背景的优先排序过程是关键的区别点,得出了一个基于证据的框架,指出了应当采取的行动。实际而言,研究结果表明,大规模碳减排应从高度适用且可扩展的措施开始,特别是那些能够在公寓重建区产生显著累积效应的围护结构性能和能源效率改进。鉴于其针对老旧城市重建这一常被忽视的应用场景,研究的意义尤为突出。虽然研究的实证焦点是韩国,但其发现对其他具有类似城市密度、形式和重建挑战的国家也有很高的参考价值。通过针对这种城市类型进行调整,本研究为政策制定者和实践者提供了一个清晰的、可操作的路线图,以指导投资、制定政策,并推动大规模城市向更加可持续和低碳的方向转型。
生物通微信公众号
生物通新浪微博
今日动态 |
人才市场 |
新技术专栏 |
中国科学人 |
云展台 |
BioHot |
云讲堂直播 |
会展中心 |
特价专栏 |
技术快讯 |
免费试用
版权所有 生物通
Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved
联系信箱:
粤ICP备09063491号