换一批城市紧凑形态对建筑运行能耗碳排放的影响
Impact of urban compact form on building energy consumption carbon emission:a multidimensional spatiotemporal perspective
摘要在"双碳"战略背景下,建筑部门是实现"双碳"目标的关键领域,建筑运行能耗碳减排更是重点环节.已有研究证实,城市形态可通过调节微气候,间接降低建筑运行能耗碳排放(BECCE).然而,城市紧凑形态如何通过改变以地表温度(LST)为代表的微气候要素,进而影响建筑运行能耗碳排放的机理尚不明确.以厦门市为例,通过构建城市二维和三维紧凑度指数,同时结合卫星遥感LST数据和1km高分辨率建筑运行碳排放数据,以及运用贝叶斯参数卷积优化随机森林模型(RFBPC),充分量化了城市紧凑形态通过地表温度对建筑运行能耗碳排放的影响贡献.研究结果表明:(1)海岛型城市区域和海域与山地型复合区域的城市不同维度形态表现出对LST相反的作用效应,三维紧凑形态表现为负效应,贡献度值为-0.087,且作用效应值大于二维;(2)海岛型城市区域和海域与山地型复合区域LST对BECCE的贡献驱动也表现为相反的过程,海岛型城市区域为正向驱动;但两个区域均表现出夏秋季夜间LST对BECCE的贡献程度最大,分别为0.264和-0.154;(3)城市紧凑形态对于昼夜温差的贡献度值是年均LST的1.2-2.2倍,因此昼夜温差对于城市二维和三维紧凑形态的改变都更为敏感.(4)城市紧凑形态对BECCE的影响呈现显著空间异质性,且具有季节及昼夜非对称特征,以夏秋季节夜间影响最为显著,约为平均值的1.6倍.总体而言,适度的提升城市三维紧凑度可以显著降低城市的建筑运行能耗碳排放,但城市建筑的过度紧凑会通过地表增温抵消其减碳收益甚至导致额外碳排放.研究深化理解了城市紧凑形态对建筑运行能耗碳排放的驱动关系,结果将为针对时空特征制定差异化的城市热环境调控与低碳城市空间规划提供数据和策略支撑.
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关键词
城市紧凑形态建筑运行能耗碳排放日间地温夜间地温昼夜温差urban compact formbuilding energy consumption carbon emissiondaytime land surface temperaturenighttime land surface temperaturediurnal temperature
DOI
10.20103/j.stxb.202506131504
发布时间
2026-04-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
福建省自然科学基金项目（2022J01511）
国家自然科学基金（42271299）
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