公共建筑碳排放時空分布特征與環境污染空間效應研究

關鍵詞：公共建筑；碳排放；時空分布特征；空間效應；時空地理加權回歸模型

中圖分類號：X322 文獻標志碼：A

前言

碳排放量的增加會導致大氣污染物濃度升高，進而對環境和人類健康產生負面影響。工業化和城市化進程的加速推進，公共建筑作為城市重要的組成部分，碳排放量日益增加，且不同地區、不同時間段內的公共建筑碳排放量存在一定差異。因此，公共建筑作為城市能耗和碳排放的主要源頭之一，碳排放的時空分布特征與環境污染空間效應的關系逐漸成為研究的焦點。浙江省是中國經濟發達地區之一，同時也是能源消費和碳排放量較大的省份之一。為了實現雙碳目標，浙江省政府采取了推進能源結構調整、加強節能減排、推廣可再生能源等一系列措施。此外，隨著能源危機加劇，如何在保證經濟發展的同時降低碳排放已成為中國各級政府面臨的重大挑戰。因此，研究公共建筑碳排放的時空分布特征不僅有助于了解碳排放的規律和影響因素，還有助于緩解能源危機，為制定針對性的減排策略提供依據。綜上所述，研究旨在探討公共建筑碳排放的時空分布特征及其與環境污染空間效應的關系，以期為環境保護和治理提供科學支撐，為實現低碳、環保的城市發展提供理論支持和實踐指導。

為了進一步分析各城市之間公共建筑碳排放空間效應和關聯特征，計算并繪制2013年至2022年浙江省公共建筑碳排放莫蘭散點圖，第一象限至第四象限分別為高-高、低-高、低-低和高-低集聚區。Local Moran’s Ⅰ處于第一、三象限表明碳排放在空間上表現出均質性，處于第二、四象限則表現為異質性。具體結果見圖2。

根據圖2可知，2013年共有7個城市處于高-高集聚區、1個城市處于低-高集聚區、2個城市處于低-低集聚區、1個城市處于高-低集聚區；2016年高-高集聚區城市減少1個，低-低集聚區城市增加1個；2019年高-高集聚區城市減少1個，低-高集聚區城市增加1個；2021年高-高集聚區城市減少1個，低-高集聚區城市增加1個。由此表明，浙江省公共建筑碳排放空間區域整體變化不大，處于高-高集聚區和低-低集聚區的城市數量較多，低-高集聚區和高-低集聚區數量較少。但是，浙東北公共建筑碳排放高于浙西南，結合浙江省實際情況分析，浙東北地區經濟發展程度高于浙西南，快速發展的經濟促使浙東北消耗更多的資源與能源，導致碳排放較高且相互之間聯系密切。

2.2 GTWR時空地理變化趨勢

GTWR回歸系數時間變化趨勢見圖3。

根據圖3可知，人口規模對公共建筑碳排放整體具有正向作用，且回歸系數逐漸趨于平穩，離散程度越來越小。人口增加與城市生產和生活規模擴大息息相關，更大的人口規模需要消耗更多的能源和資源，造成碳排放量的增加。經濟發展水平對公共建筑碳排放的影響較為顯著，浙江省僅有少數地區經濟發展水平回歸系數為負，但整體上表現出降低趨勢。因為浙江省嚴格落實雙碳政策，部分經濟發展水平較高的城市在公共建筑中率先采用綠色低碳建設和運行技術，并引入大量節能設備等，使浙江省在兼顧經濟發展的同時有效控制碳排放，降低經濟發展水平在碳排放中的影響。城市化水平回歸系數整體變化趨勢與經濟化水平類似，2013年至2014年整體提升隨后逐漸下降，而后再次上升，因為城市化水平的提升會造成各類資源需求量的增加，但2014年中國頒布《國家新型城鎮規劃》后，浙江省遵循規劃要求，進入城市化發展新階段，帶動包括公共建筑在內的社會各領域堅持綠色低碳的發展理念，促使城市化水平對公共建筑碳排放的影響不斷降低。能源強度對公共建筑碳排放的影響在正負之間不斷波動，最終趨于負影響，隨著城市化發展進程，浙江省公共建筑產業結構不斷轉型升級，清潔材料和清潔能源的使用促使公共建筑碳排放下降。但是，能源強度回歸系數離散程度不斷增加，說明浙江省各城市之間存在一定的資源分布不均問題，部分城市公共建筑能源轉型不徹底，清潔技術仍需進一步落實。

GTWR回歸系數空間變化趨勢見圖4。

根據圖4可知，人口規模對公共建筑碳排放回歸系數的影響較小，其中，人口規模加劇公共建筑碳排放的城市包括湖州、溫州、金華、紹興、寧波，其他地區表現為負相關，說明在公共建筑產業結構的不斷優化下，人口規模效應導致公共建筑碳排放增長的情況能夠得到抑制。在經濟發展水平與公共建筑碳排放正相關的城市中，最高值為杭州，負相關的城市中最低值為舟山。其中，杭州、湖州等地在經濟發展的早期，公共建筑的碳排放與其呈顯著的正向關系，但是當經濟發展到一定程度之后，碳排放不增反降。寧波、舟山等地隨著經濟發展水平的提高，收入不斷增加，公共建筑碳排放也隨之增加。浙江省整體上沒有表現出正相關或負相關趨勢，在正相關中，公共建筑碳排放受城市化水平影響最大的城市為舟山，自十二五規劃以來，浙江省明確以推進舟山群島新區發展為重點任務，在負相關中，數值更低的為杭州，因為杭州作為全國低碳試點城市，公共建筑生產消費方式嚴格遵循可持續發展戰略，積極創新并提升減排技術與能力，降低公共建筑碳排放。能源強度對公共建筑碳排放產生正影響的城市主要為浙東北地區，其中影響程度最高的城市為舟山，影響程度為負的城市中影響最大的為溫州，進一步優化能源結構是降低公共建筑碳排放的有效途徑。

3改進建議

經實驗分析可知，人口規模、經濟發展水平、城市化水平和能源強度對各地市公共建筑碳排放的影響分布不同，表明浙江省各地發展情況存在差異，因此應結合各地市的發展情況差異化制定低碳策略，從而推進浙江省節能減排。浙江省各地市公共建筑碳排放存在明顯差異，整體上呈現出降低趨勢，堅持落實并促進各地市可持續發展戰略的實施，升級能源和產業結構能夠促使浙江省早日實現雙碳目標。能源強度與公共建筑碳排放緊密相關，在促進城市綠色發展過程中，應大力推廣綠色環保技術，擺脫對傳統化石能源的依賴，推進風電、光電、海洋能等清潔能源與公共建筑行業的協同發展，減少環境污染，推進公共建筑的低碳發展。在保證經濟發展水平增速下，科學合理的控制城市化發展進程，通過政府引導以及輿論宣傳等方式改變居民的生活方式，深化綠色低碳理念，從根本上實現碳排放控制。

4結束語

公共建筑能耗是建筑能耗的主要碳排放來源，在雙碳戰略的實施下，準確評估公共建筑碳排放時空分布特征與環境污染空間效應在實現碳排放目標中具有深遠的意義。此研究通過深入探討公共建筑碳排放的時空分布特征及其與環境污染空間效應的關系，揭示了公共建筑碳排放的影響因素及其對環境質量的影響。通過空間自相關分析浙江省碳排放環境污染空間效應，利用時空地理加權回歸模型在多方面討論浙江省各地市公共建筑碳排放時空分布特征，并基于分析結果提出具體改進建議，為推進浙江省雙碳目標實現提供思路。因此，研究能夠為公共建筑碳排放和環境污染研究提供新的視角，對于實現可持續發展和環境保護具有積極意義。