发布时间：2024-02-21 14:41:56
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的双碳的定义样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：铸造工艺；双金属复合材料；性能；影响
前言
文章中对不同的铸造结构和使用条件进行了分析，通过采取特殊的铸造工艺方法，能够使结晶界面和基体的温度、梯度以及厚度都是均等的，保证结合界面是均匀的，同时也能制备出无混料的双金属复合材料，对复合材料进行进一步的研究和分析，在经济效益和学术价值方面十分有利。
1 对双液双金属复合铸造的概述
双液双金属复合铸造是指在一定的浇注温度下，将两种液体的金属按照一定的顺序将其浇注到同一个铸型中，这样形成的复合材料具有很好的耐磨性，同时，也能克服两种金属存在的缺点，将两种金属的优点进行发挥，新形成的复合材料具有两种金属的特性。新型复合铸造零件能够适应各种恶劣的使用环境，在使用过程中寿命也将出现延长的情况。双液双金属在实际操作过程中比较难，在对耐用零件进行批量生产时难度系数更大。在应用过程中，可靠性条件非常差，对整个加工过程带来的影响将非常大。在铸造过程中，对界面的结合质量对复合材料的性能影响原因进行分析，能够对复合界面的关键因素进行保证。
2 对双金属复合材料的概述
采用复合技术将两种完全不同的金属接触面进行相互之间的固劳，并且结合在一起，通常情况下，两种金属的物理和化学性能都将是不同的，在这种情况下，出现的新型材料就是双金属复合材料。双金属复合材料具有非常好的性能，而且这些技能非常特殊，在工作环境比较恶劣的情况下，双金属复合材料的使用寿命也非常好。双金属复合材料成本非常低，在性能方面非常好，而且能够合理对资源进行开发利用。在很多的工业领域中，石油、汽车、航空对这种新型的材料应用比较广泛，因此，其市场前景非常好。
3 铸造工艺对双金属复合材料性能影响的实验
文章对铸造工艺对双金属复合材料的材质复合界面的组织以及耐磨性综合力学性能进行了试验和研究，在以后的经济发展和社会进步将有很大影响。
3.1 实验材料
在试验过程中，主要的试验材料有碳、硅、朦和铬，其中，碳是钢中的主要元素，是钢的基本组织成分。在试验中，将少量的碳固体溶合在铁素体中，这样能形成以渗碳体的形式存在。在实验过程中要对碳含量进行很好的控制，因为碳含量过高或者是过低都是会导致钢的质量受到很大影响。碳含量出现过低的情况，会导致钢的淬硬性以及耐磨性出现很差的情况，在碳含量过高的情况下，会导致钢的韧性出现降低的情况，因此，要对碳的含量进行很好的控制，能够更好的保证钢的刚度和硬度。硅在钢中的作用就是当贝氏体转变过程中，抑制碳化合物的析出，硅在钢中的形态主要是以固体的形式进行溶体，在铁素体中进行存在，这样利用硅的性能能够更好的增加钢的强度和硬度，降低钢的塑性。在铸造钢过程中，锰的作用是不可替代的，其主要的功能就是脱氧，对硫元素进行中和，避免出现有害作用，从而能对铸件出现的强烈缺陷进行防止。不仅如此，锰还能对钢中出现的温度以及分解速度进行降低。在使用过程中将锰和硅进行配合使用，能够对钢的强度进行提高，对硬度和韧度也有很好的促进作用。但是，在钢中，锰的含量一定要进行必要的控制，不能出现锰含量过高的情况，这样会导致钢晶粒出现粗化的情况，对钢的回火脆性以及敏感性都有很大的影响。
铬是一种活性比较大的耐磨材料元素，其能够固溶于铁素体中，同时也能和钢中的碳组合形成很多种碳化物，它的主要作用就是促使钢的淬透性得到提高，同时，对钢的抗氧化能力和抗腐蚀能力进行提高。铬在钢中的含量比较高也不用对其进行担心，这种元素不会对钢的性能产生很大的影响，但是，其会在钢中形成比较复杂的碳化物，这种物质能够从钢中进行析出，然后起到沉淀和强化的作用。
3.2 实验方法
3.2.1 具体方法
使用酸性坩埚熔炼实验钢，并采用65kg和150kg中频感应电炉，将浇注温度定为1550，湿砂型浇注后加工成10mm×10mm×55mm冲击韧性试样。主要对钢的材质复合界面组织、耐磨性、综合力学性能三方面进行分析和观察。其中，采用的器具主要有ZBC-300B全自动金属摆锤冲击实验机，负责冲击韧性测试；HRC-150A硬度计负责硬度测试；MLD-10动载荷磨料磨损试验机负责磨损试验。最后采用奥林巴斯GX71倒置式金相显微镜进行组织分析，从而得出结论。
3.2.2 铸造工艺
实验时采用两个浇注系统，分别浇入低碳钢和高碳钢，时间上要间隔15-80秒，而且需要注意的是浇入低碳钢后，当钢液已经趋近工艺要求的复合界面或已达到时，根据铸件的大小才可以浇入高碳钢。其中任选一组将激冷材料放置在两种材质的连接部位，从而保证结晶界面与基体间存在一定的温度梯度以及厚度，另一组则不需要添加激冷材料。
3.3 实验结果
3.3.1 对复合界面组织的影响
由于采用特殊的双液双金属复合铸造工艺，当低碳钢结晶后才进行高碳钢的浇筑，然后经过高温铁水的作用，致使低碳钢能够保存的很好，只是表面熔化很薄的一层，而且结合区复合界面的交界线处相互交错，产生了熔融和相互渗透的现象，这是从图片上清晰可见的，这就说明两种材质的中间结合面实现了有效的冶金结合，而且复合界面并没有发生冲混现象。
3.3.2 对耐磨性的影响
通过实验，我们可以总结出：将实验钢材料和高锰钢进行相同时间的磨损，发现前者的动载磨损失重量要明显小于后者。这是由于实验钢以挤出和浅层剥落为主，无论是组织上还是综合力学性能均高于高锰钢，具有较强的抵抗石英砂磨粒的切削的能力，这就减少了磨损过程中表面金属的剥落，呈现出较好的耐磨性能。
3.3.3 对力学性能的影响
此图片为等温淬火温度试样高碳钢冲击断口的SEM照片，从图片上我们可以看出断口的形状是扇形花样，而且还有大量的撕裂棱以及大大小小的圆形或椭圆形的深韧窝，这就说明该材质的韧性是十分好的。
4 结束语
铸造工艺对双金属材料的性能有很大影响，因此，在进行复合的时候要应用特殊的铸造工艺，这样不仅能够提高复合材料的组织界面结合状态，在耐磨性能和力学性能方面影响也非常好，这样能够提高生产工作的安全性。对双金属铸造的定义进行分析，增强对其的了解，应用现代的方法，通过试验对铸造工艺进行分析，这样对双金属复合材料以后的发展非常有利。
参考文献
[1]田德旺，应保胜.双金属复合材料冷轧变形行为及结合强度的研究[D].武汉：武汉科技大学，2007.3.
关键词：钢铁企业；碳排放；成本
中图分类号 F275.2 文献标识码 A 文章编号 1002-2104（2013）05-0029-07
尽管世界各国在德班联合国气候变化框架公约第十七次缔约方大会上各有收获，但作为发展中国家的中国，在“后德班”时期的减排之路仍将面临严峻的考验。因此，发展低碳经济已经成为必然的选择。钢铁行业作为我国国民经济最重要的基础产业和实现新型工业化的支柱产业，总产量已经连续16年位居世界第一。钢铁行业的碳排放在工业碳排放中占有很大比重，且又是流程制造行业中消耗资源能源和产生污染排放的重点行业，减少碳排放是其应对气候变化的必由之路。本文通过解析钢铁企业工艺流程中碳素流，构建碳排放成本模型，并深入其主要生产环节进行碳排放成本核算，为钢铁企业管理者开展碳排放成本管理提供数据，以推动企业实现低碳经济转型及持续发展。
1 碳排放成本基本理论
1.1 文献述评
作为全球气候变暖的首要因子，自20世纪90年代起，环境及生态工程领域的学者已经开始对碳存量和流量进行了核算，并采用物质流方法定量测度碳实物量。发展到今天，碳排放问题已越来越受到各国政府和相关机构的关注。随着国际会计界对企业碳排放有关问题的愈发关注，碳会计将传统财务会计框架逐渐扩展到了广义会计学的相关领域。Anita E等普遍认为，当今地球生态危机背景下，碳管理会计是一种面向管理者提供信息，以供其在碳排放问题上制定决策的可持续发展会计[1-2]。碳管理会计的核心为碳排放成本的核算、管理和控制。然而，由于碳排放的无形性，给碳排放成本的核算带来了不小的难度，致使学者们不得不从各个角度对于碳排放和交易相关的隐形成本显性化问题开展多方面的研究[3-5]。Ratnatunga J等认为可以从“环境成本会计”和“基于生命周期的碳成本核算”两个角度进行碳排放成本核算[6]；Lohmann L考虑了从成本效益的角度进行碳核算，并构建了碳交易机制下的碳会计框架[7]；Dutta S等认为在企业的管理决策中，必须引入基于价值链分析的碳足迹[8]；部分学者通过引入案例对实际产生的碳成本核算进行了解析；Kneifel J采用了基于生命周期的节能、碳减排和成本有效评估的方法对新商业大厦进行研究，并对碳排放成本影响进行了测量分析[9]；KiHoon Lee针对汽车行业供应链管理中的碳核算进行了研究，认为通过反映产品中碳元素的流动将改善供应链中的碳绩效[10]。
近年来，我国对碳排放成本问题的研究也取得了一些进展[11]。肖序等认为，应该从资源价值流的角度对碳排放成本进行解析，将外部碳因子引入碳排放成本管理和企业经营决策上来[12]；张白玲等综合国际碳足迹测算标准与测算步骤，构建了以企业碳物质流测算为基础的碳会计核算体系[13]；杨蓓等通过构建长短期碳排放成本决策模型，确定了碳排放量和碳排放成本的最优结合点以及长期碳排放成本随碳排放量下降而相应减少的趋势[14]；张惠茹等基于低碳经济的视角，对碳成本管理产生的背景以及内涵和计量进行了阐述，并认为战略成本管理的内容应积极扩展至碳成本的管理[15]。
从现有碳排放成本研究文献来看，多偏重于理论分析，缺乏可操作性的案例研究；现有研究还较多注重于碳排放事后补偿研究，而忽视了企业全流程的碳排放成本；比较注重于宏观、中观层面上的碳排放研究，较少涉及到微观企业层面的碳排放成本分析。而这正是本文研究的重点。
1.2 碳排放成本内涵
环境问题的核心是减少碳排放量，以提高能源消耗效率。目前对于碳排放成本，全球学术界并没有统一的定义。概括起来，包括以下几种不同的定义：一是从生命周期出发，认为是建立包括产品生产、制造、物流、使用和废弃而产生的有关碳排放代价及由此产生的补偿等方面的内容；二是认为是企业为预防、计划、控制碳排放而支出的一切费用，以及因超出既定的碳排放量而造成的一切损失之和；三是认为是企业在产品的生命周期过程中，为预防、控制、治理碳排放而取得预期环境效果和环境收益所发生的可用货币计量的各种经济利益的流出。以上定义均从不同角度入手，反映了碳排放成本的性质和特点，体现了成本费用与损失的本质特征，但其范围则在不同的层面上界定。有的界定于产品的生命周期，也有的界定于碳管理，还有的界定于超额排放量。这种不同的界定层面，形成了不同的表述。
为深入探讨碳排放成本，本文将碳素流抽象为碳排放成本的本质并以其为核心，深入其流程过程中各工艺环节，归集与其相关的能源、原料等含碳物质的运动中，解释其物质流与价值流“合二为一”的科学规律，来构建其概念定义。将碳排放成本定义为：为满足气候变化下低碳经济和可持续发展的要求，依据物质流与价值流互动变化影响规律，以碳素流过程为核心跟踪、描绘与其相关的能源、原料等物质在企业工艺流程中的不同时间和空间所发生的耗费，并将其货币化而形成的一种成本费用。
本文选取了流程制造行业的典型代表――钢铁企业为研究对象，通过对钢铁企业碳素流动的追踪分析，界定了其碳排放成本的和范围，构建基于碳素流的碳排放成本核算模型，并对企业碳排放成本进行数据核算和分析，以改善现行的企业管理政策模式。
2 基于碳素流的企业碳排放成本核算模型构建
2.1 碳素流动与价值流动的基本逻辑关系
在流程制造企业中，物质常以某种元素作为典型（如本文是采用的钢铁企业的碳元素）进行分析，追求物质流路线的不断变化。为研究流程中不同元素的流动规律，以及该规律对元素资源价值变化的影响作用，一般情况下，可选取流程中某一代表性元素C，探讨其流动规律及对应的价值变动率。现假设元素C是产品中的一个主要组成成分，可针对元素C绘制生产过程的元素流图，其中，R代表资源投入量，Pi（i=1，2，3...n）为第i阶段生产产品产量，Q i（i=1，2，3...n）为第i阶段废弃物的排放量[16]，见图1。
根据上图的元素C流图看到，在企业生产流程的各个阶段，元素C将依次发生一系列的物理和化学变化，每一阶段的输出端由两部分组成，即有效利用价值（合格品价值）与废弃价值（废弃物价值）。流程制造企业在每一生产阶段都会增加新的价值（成本）投入，从而推动了元素C价位的不断提高；产品开始投入使用后，经过不断磨损，元素C物质价值逐渐降低，随之其价位也相应地降低。因此，根据此思路，绘制元素C价位的变化，见图2、图3。
在生产流程的不同阶段，元素C都被分解为流向下一阶段的有效利用与废弃排放两种物质成本，因此导致了其价位的不断变化。图2中可以看到，元素C的有效利用成本呈累计上升趋势；而在图3中，各阶段的废弃物价位在前阶段呈现累计上升趋势，但在使用废弃阶段则价位急剧
下降。这种依据元素C的物质流动所带来的阶段价位变化，是流程制造业碳排放成本核算的基础之一。
钢铁企业的碳素流与其排放成本是密不可分的。对钢铁企业制造工艺流程进行碳素流运行规律的分析，是为了更好地掌握钢铁企业生产流程中的碳排放源，并对企业进行碳排放成本的管理。碳素流既表现为物质流，也表现为能量流。从物质流的角度看，钢铁企业的碳素能源的最终形式是碳排放物，这与成本乃至周边环境负荷是息息相关的；而从能量流的角度来看，碳素能源是钢铁企业的主要燃料，构成能量流的主体[17]。因此，在核算企业某工序的碳排放成本流转的存量或流量时，可以成本会计逐步结转模式为基础，运用“碳素流分析”手法，以每一过程或节点的物质流动和能量流动计算碳排放流转成本。通过对单位工序流程的“流”分析，得到其实际碳排放量，并将资源流成本会计中“流”运动对环境系统的外部损害价值纳入核算体系，使得碳排放成本的核算更加合理完整。其主要核算与分析模型见图4。
2.2 碳排放成本核算模型构建
流程制造企业碳排放成本在企业连续生产流程或节点流转，按各工序碳素的流向含量划分，主要是原材料与能源成本、中间投入的人工成本，同时，资产设备的折旧以及相关制造费用等间接性费用也以此标准分配，从而形成产品（或在产品、半成品）的能源（碳）有效利用价值与废弃物价值（碳排放内部成本），可构建计算公式为：
其中，RVi为第i流程或节点的碳素流成本；RUVi为第i流程或节点的碳流的有效利用价值；WLVi为第i流程或节点的废弃物损失价值（碳排放内部成本）；WEIVi为第i流程或节点的废弃物外部环境损害价值。结合钢铁企业的特征，以碳素流分析为标准，又可将后两类的价值分解为：
上式中，Cmi为第i流程或节点的原材料输入成本；Cei为第i流程或节点的能源输入成本；Cli为第i流程或节点的人工成本；Cpi为第i流程或节点的制造费用；Qpi为第i流程或节点的合格品碳元素含量；Qwi为第i流程或节点的废弃物碳元素含量。
流程企业碳外排所造成的环境污染与损害价值核算，可反映企业碳排放带来的社会成本，揭示企业对低碳经济和节能减排的社会责任履行情况。目前来说，在国外已经建立起了比较成熟稳定的数据库进行分析，且在各种环境管理的业绩评价中取得了较好的效果。其主要的方法包括基于端点模型的生命周期环境影响评价方法（LIME，Lifecycle Impact assessment Method based on Endpoint modeling），日本环境政策优先指数（JEPIX，Environmental Policy Priorities Index for Japan）和最大限界削减成本法（MAC，MaximumAbatement Cost method）等[18]。考虑到国内尚未构建适合流程企业的碳排放外部损害成本的
计算标准，在综合分析了以上几种方法的优劣基础上，本文引入了LIME方法。此法基于环境负荷物排放量进行环境影响评估，且包含范围非常广泛，目前已纳入投入（资源的消耗）和输出（废弃物的排放）的物质数量达到1 000余种，都能够将其转化为货币价值予以评价。因此，比较适合流程制造企业的外部损害成本计算。其碳排放外部损害成本的计算公式如下：
WEIVi=∑m，ni=1，，j=1 WEIij×UEIVij
（4）
其中，WEIij为第i流程或节点的j种环境影响废弃物排放量；UEIVij为第i流程或节点的j种废弃物的单位环境
损害价值。
根据LIME数据库资料进行计算后，可得出各物量中心的碳排放成本，并将成本连接起来可形成与其碳素流路线相匹配的资源价值流图。从该图中，可确定碳素流在各物量中心的成本与废弃物损失价值、环境损害价值等数据资料，可为低碳经济的现场诊断、分析与决策、成本损失控制，甚至为整个资源价值流路线的优化调整，都能提供有用的信息数据。由此可见，碳排放成本核算模型通过追踪产成品和半成品在各个工艺流程的变化，能够量化资源流程的各个因素，激励企业管理层在产品开发、包装设计、原料选择等方面尽可能节能减排，实现发展经济和保护环境的双赢。其将内部碳流价值损失（碳排放内部成本）和外部损害价值相结合，能够为企业确定整改的顺序提供数据支持，从而使得企业改善后的内部碳流价值损失和外部损害价值最小化，符合可持续发展和循环经济发展的要求。
3 钢铁企业碳排放成本核算案例分析
现代钢铁联合企业是复杂的“铁―煤”化工生产系统，工艺流程相对复杂。本文以国内某大型钢铁企业为例，根据其工艺流程，探讨其碳排放成本核算问题。
3.1 钢铁公司工艺流程及物量中心的确定
该钢铁企业主要采用长流程生产工艺。根据单位工序“流”中的CO2排放量的特点，考虑到碳排放产生比较大的工序，并依据不同设备的运行情况，可将该公司的生产线划分为五个物量中心：焦化物量中心、烧结物量中心、炼铁物量中心、炼钢物量中心和连铸轧钢物量中心。其相关模型构建见图5。
3.2 各物量中心碳排放成本的计算
钢铁企业碳素流贯穿了企业全部物量中心，因此，可以通过现场记录和实地测量的方式对各物量中心的输入、输出数据进行计量，得出各物量中心输出资源的碳排放内部成本与碳排放外部环境损害成本[19]。
3.2.1 碳排放内部成本核算
依据该钢铁公司各工序产品的含碳能源、材料的耗用量，按照碳元素流向含量进行划分，计算出各物量中心的材料成本、能源成本和系统成本，并按照碳元素的损失率计算出碳排放内部成本，计算结果见图6。
3.2.2 碳排放外部损害成本的计算
钢铁企业的碳排放外部损害成本的计算主要是按照现场诊断的数据，计算各物量中心的CO2数量，并予以标准化，借鉴LIME模型进行汇总计算。结合本案例钢铁企业CO2的碳排放量数据，其外部损害成本计算结果见表1。
3.3 基于碳排放内部成本和碳排放外部环境损害成本的双维度分析
根据上述钢铁企业各物量中心的碳排放内部成本和外部损害成本计算结果，可以进行碳排放内部成本――外部损害成本比较分析，见表1。
由表1可知，该钢铁企业在炼钢环节的碳排放内部成本较小，成本为157 573元，而炼钢环节的碳排放内部成本最大，成本为312 179元，而在碳排放外部损害成本方面，炼钢环节的成本较小，成本为9 667.7元，连铸轧钢的外部损害成本较大，为351 087.41元。企业在制定改善方案时，可据此综合考虑企业的碳排放内部碳素流成本和外部损害成本。
在本钢铁企业中，碳排放的重点主要集中在炼铁和连铸轧钢两个物量中心。其中，炼铁的碳排放内部成本最大，因此，降低碳排放成本主要应从以下两个方面入手：一是减少所需碳量，即降低还原比（焦比和燃料比），采用先进的技术，如高反应性焦炭技术和含碳热压球团技术；二是降低对碳的依赖，利用天然气等氢系还原剂，以及废塑料的再循环利用，促使其内部碳排放损害成本向左边移动，则可减少碳排放损失成本。其次，连铸轧钢环节的碳排放外部损害成本最大，企业必须引起足够的重视，否则，在不久的将来可能会产生相应的碳税和碳排放权交易问题，在节能减排和低碳经济中处于被动地位。反之，如果企业能够未雨绸缪，通过改善工业流程、加大设备投资来减少碳排放量，短期内企业可能会增加成本投入，利润随之减少，但利润减小的幅度可能小于外部损害成本的减少，在越来越重视发展环境问题的将来，企业将获得未来的经济利益流入。
使之标准化；③上表中参照2012年年末日元对人民币的实时汇率为1∶0.072 44，LIME系数（元/kg）为0.125 28；④炼钢工序碳排放所占比例小，其原因主要在于其能量主要来自于热铁水。
4 结论及未来研究方向
本文通过对流程企业生产流程中元素流的追踪，探讨了企业碳素流的物量计算，并借鉴价值流与成本逐步结转方法，对企业碳排放成本进行核算。通过“碳排放内部成本――外部损害成本”的双维度分析方法，开展综合分析评价，可确定每个生产工艺的节能减排潜力。此外，结合案例对钢铁企业碳排放成本进行了数据计算与分析，使得钢铁企业准确厘清自身的碳排放成本，从而改善企业耗能结构和能源介质，以达到企业发展低碳经济的模式创新。将此方法应用于实践，无疑可对流程制造业开展低碳经济、追求经济效益与环保效果同步提高具有重要的理论和方法上的推广意义。
本文的未来研究方向将集中到以下几点：
（1）建立适合行业特点的碳排放成本核算模型。影响流程制造企业的碳排放因行业的流程结构、能源结构及技术装备不同而各异，各行业必须根据自己的特点设计碳排放成本核算模型，用以帮助企业实现节能减排的目标。
（2）建立流程制造企业的统一的碳排放成本核算标准和评价指标体系。流程制造企业的生产运行是一项复杂的系统工程。因此，针对企业的碳排放成本问题，必须从整个制造流程入手，借助先进的计算机仿真技术，进一步建立行业碳排放成本考核指标体系，以有利于控制企业的碳排放问题，使企业在后德班时代企业竞争中争取更多优势。
（3）与其他流程制造企业一样，钢铁生产与其他行业在产品、资源提供、污染物处理上存在许多交叉和联系，共建工业生态园是发展低碳经济的必然趋势。因此，未来的碳排放成本管理研究将会针对工业园区的碳素流与价值流分析，设计工业园区碳排放成本核算模型，为工业园区的节能减排提供重要的管理工具，从而满足可持续发展、低碳经济发展战略的需求。
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【关键词】机动车；尾气；检查
一、机动车尾气
机动车尾气是对环境和人们身体有害的气体排放物，它的气味怪异，会使人产生恶心、头晕等症状。如果城市内的机动车数量不多，那么大气本身的自净能力可以化解机动车尾气的有害物质。但随着人们生活水平的不断提高，机动车的购买数量也在不断提高，且使用频繁。我国的很多大城市经常出现交通堵塞的情况，汽车灾难已经逐渐形成。机动车尾气中含有百种以上的化合物，其中主要的污染物包括一氧化碳、固体悬浮微粒、二氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物、硫氧化合物和铅等。据专家分析表明，一辆机动车一年排放的尾气中，有害气体比自身总量大3倍。下面我们对尾气中具体的污染物进行了解与分析：
⑴一氧化碳：一氧化碳通过我们的呼吸道进入血液中，并与血液中的血红蛋白结合，其速度比空气中的氧气快250倍。一氧化碳与血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白，从而减弱了血液向各个组织输送氧气的功能，进而危害到人类的中枢神经系统，影响了人的记忆力、反应等机能，最严重的会危害血液循环系统，导致生命危险。很多的煤气中毒患者就是因为吸入大量的一氧化碳导致头晕、恶心、呕吐、无力、意识不清等，严重者会出现昏迷症状。
⑵固体悬浮颗粒：固体悬浮颗粒的组成成分非常复杂，而且具有很强的吸附能力，它能够吸附各种金属的粉尘或一些强致癌物。当固体悬浮物通过人的呼吸道进入肺部，然后通过不同的方式留在呼吸道的不同部位，进而导致呼吸系统疾病的产生。如果吸入的固体悬浮颗粒过多导致其浓度过高，进而形成恶性肿瘤。
⑶碳氧化合物：目前碳氧化合物对人体的直接危害我们还不是很清楚，但是碳氧化合物在太阳紫外线的照射下会产生刺激性的烟雾，其中主要包含硝酸、臭氧等多种复杂的混合物，会使人类的眼睛和上呼吸道黏膜受到危害，引起眼睛红肿和喉炎。
⑷铅：铅属于有毒的重金属元素，在空气中60%的铅都来自于汽车含铅汽油的燃烧。如果人体中的铅含量超高会引起心血管系统疾病，进而影响到我们的肝、肾等主要的身体器官。铅的比重较大，一般是集聚在1米左右的空中，因而对儿童的伤害较大。
二、检测方式
我国对于机动车尾气的检测方式一般分为：双怠速、稳态工况法、瞬态工况法、简易瞬态工况法、加载减速法和自由加速法等。下面我们就对这些检测方法进行分析：
⑴双怠速法：当汽车处于空挡的情况下，加油到达高速和低速时，对污染物进行检测的方法。可根据两个不同工况的排放情况，基本了解车辆的排放状况，并根据高怠速时的过量空气系数，判断出燃料的控制情况，我国对于该标准有明确完整的规定。
⑵稳态工况法（简称为ASM）：使用该方法能够准确真实的反映出机动车的污染状况。由于机动车实际上是运行的，而道路负荷也是经常变化的，与我们提到的双怠速法相比，其能够判断NOx的排放，对于高排放车辆的识别要优于双怠速。
⑶瞬态工况法（简称IM）：能够准确有效的检测出NOx的排放，技术含量极高，相关性好并且错误率低。
⑷简单瞬态工况法：使用该方法检测时，主要采取变速度和变负荷的行驶曲线。其最主要的是它采用“气体流量分析仪”装置对机动车的排气流量进行检验，经过详细的计算后，最终得出每一种污染物每公里的排放质量。该方法的最大优点是能够准确的反映机动车行驶时的排放特征，并与新车的检测有很高的相关性，其检测的准确度很高，通过检测可以得到汽车污染物排放的质量浓度。
⑸加载减速法：该方法主要是我国对在用柴油车的环保检测方法。能够准确的反映出柴油机输出功率，进而减少检测过程中的限油作弊。
⑹自由加速法：该方法同样是我国对在用柴油车的环保检测方法，也是检测柴油车烟度的基本方法。设备简单容易操作，能够准确的反应出增压柴油机的烟度排放情况，是现在最普遍的使用方法。
三、比较与分析
双怠速检测的主要过程是：首先在发动机上安装转速传感器和油温仪；将发动机由怠速工况加速至70%额定的转速，并维持运转30秒后在降至高怠速工况；将尾气分析仪取样探头插入排气管400mm深处并且固定住；使发动机稳定维持高怠速15秒后，尾气分析仪开始进行取值，读取30秒内的最高值和最低值，取其平均数为高怠速排放测量结果，在此过程中发动的实际转速不能超过100转；将发动机从高怠速工况降到怠速工况；在发动机稳定怠速15秒后，尾气分析仪开始取值，并读取30秒内的最高和最低值，取其平均值为怠速排放测量的结果；对于多排气管要取每个排气管的平均测量结果。该方法的主要缺点为只能检测出HC和CO的浓度，不能对NOx的排放进行检测。
自由加速烟度法：自由加速工况即柴油发动机处于怠速状态，将油门踏板迅速踩到底，并维持不少于2秒后松开，此定义为自由加速工况。在自由加速工况的情况下，滤纸式烟度计主要是通过脚踏板抽气泵开关，抽取一定量的排放黑烟，然后手动将气体通过管路压入到特定的滤纸，黑烟中的炭微粒吸附在滤纸上，然后用一定光通量的光束照射，通过测量其反射光强度来决定柴油车排放的烟度。然后从排气管中抽取一定量的排气，让一定量的排气将清洁的滤纸染黑，再用规定的光学检测器测量滤纸染黑的程度，并确定该试验车辆的烟度排放是否达到标准。以上的方法称为使用滤纸度计测试的自由加速烟度法。自由加速法的缺点主要表现为：不能反映功率大小，车主容易通过限油方式进行作弊。
瞬态工况法（IM）主要表现的优点为：测量准确、与新车认证检测结果关联性好，能有效检测出NOx排放，其缺点是设备成本高且维修复杂。
简易瞬态工况法（VMAS）所表现的优点与瞬态工况法相同，其缺点为设备成本较高、技术不成熟、没有进行大规模的使用经验。
稳态工况法（ASM）主要表现出来的优点为：设备成本适中、测量稳定、技术成熟、操作较为简单、并能监测NO排放，主要的缺点为浓度测量、与新车认证检测结果关联性差。
综上所述，根据不同的机动车尾气检测方法比较，双怠速法试验设备简单，且测试的方法容易掌握，检测使用的费用比较低，其具备的优点获得了广泛的使用。在使用该方法检测时必须严格按照规定去操作，才能够得到准确的数据。只有将机动车尾气检测方法进行不断的研究和改善才能更好检测出正确的数据，减少机动车的使用，才能更好的保护我们赖以生存的环境。
参考文献
[1]王璐等.在用车排放检测方法综述[J].农机使用与维修，2009（3）
[2]钱人一.点燃式发动机在用汽车排放测试之双怠速法[J].汽车与配件，2011（51）
Abstract：Under global warming's big background, develops the low energy consumption, the low pollution “the low-carbon economy” to become the global inevitable trend for the foundation. zai weilai di ji nian nei, our country will have more and more enterprises to participate in the low-carbon economy, it the system will have the major impact on enterprise's accountant, therefore how to construct accountant who will adapt the system to become the important question which accountant will urgently await to be solved. This article obtains from its concept and the characteristic, the union low-carbon economy to our country economy and enterprise development's influence, from with its concerned accountant the goal, the management, the investment, financing, the carbon tax system, the information disclosed that six aspects elaborate our country low-carbon accountant specifically system's construction.
关键词：低碳经济 必然性 生存状况 体系构建
key words：Low-carbon economical inevitability survival condition system construction
一、低碳经济的概念与内涵
低碳经济是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业创新、新能源开发等多种手段，尽可能的减少煤炭石油等高炭能源消耗，减少温室气体排放，打到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。低碳经济有两个基本点：其一，它是包括生产、交换、分配、消费在内的社会再生产全过程的经济活动低碳化，把二氧化碳（CO2）排放量尽可能减少到最低限度乃至零排放，获得最大的生态经济效益；其二，它是包括生产、交换、分配、消费在内的社会再生产全过程的能源消费生态化，形成低碳能源和无碳能源的国民经济体系，保证生态经济社会有机整体的清洁发展、绿色发展、可持续发展。
二、我国发展低碳经济的必然性
(一)低碳经济的国际背景
低碳经济的提出最早源于人类大量使用化石能源，直接向大气排放以二氧化碳为主的温室气体，导致全球气候变暖。究其深层次原因，第一，以化石能源为基础的工业遭遇发展瓶颈，包括资源瓶颈、环境瓶颈和技术瓶颈。传统工业不仅大量消耗化石资源，破坏自然环境，且愈来愈使人类的生存和发展面临严峻挑战。第二，低碳经济是继可持续发展后提出的解决当今能源、环境与发展的策略，它既是一种健康发展模式，又是企业应承担的社会责任，更是人类的自我救赎。正是由于低碳模式在促进经济健康持续发展的同时有利于缓解全球变暖和环境的恶化，符合人类长期追求的理想发展观念，因此低碳经济理念在世界范围内被大多数国家所接受。
(二)我国发展低碳经济必然性
改革开放以来，我国经济得到了迅猛的发展，特别是进入21世纪中国加快了经济步伐，在总量上成功超越日本成为世界第二大经济体。另一方面，在经济高增长、快发展的背景下，却是用产业的高能耗、高污染换来的。我国单位GDP能耗一直保持数倍于欧美发达国家，经济发展一直停留在“高碳经济”模式，能源消耗居世界第二并已成为仅次于美国的第二温室气体排放国。长期以来，我国传统经济增长模式是以自然资源和环境的牺牲为代价换取物质产出的不断增长。以我国产业结构分析，我国的经济发展过度依赖第二产业工业，第一产业农业和第三产业服务业水平低，第二产业钢铁工业和水泥工业等都是高能耗产业，碳排放程度高。相关数据显示，我国的能源利用率大概为35%，比发达国家效率大约低10个百分点。我国煤的产出率只相当于美国的28.6%，欧盟的16.8%,日本的10.5%.严峻的现实问题逼迫我国要跟上时展潮流，转变低效率高污染的经济发展方式，缓解国内生态环境压力，积极推进符合低碳经济发展的变革。
三、低碳环境下企业的生存状况
大多数企业在追求利润最大化的同时，不可避免的过度开发自然资源、浪费宝贵的能源甚至为了短期利益不惜一切代价污染环境，使我国的环境问题越来越严重。我国企业投身低碳行动，依赖于设备机器的高效低能、资源的节约环保、输出产品的清洁实用这三个方面。毋庸置疑，无论是否参与其中对企业来说都是重要的挑战。一方面，更新环保节能型生产设备和原料会耗费企业大笔生产成本，从而降低企业利润；另一方面，采用传统生产模式，不仅耗费资源，也不利于企业日后发展，造成与相应市场特别是高端市场的脱节。从短期看，低碳发展可能会使企业丧失利益，但是，如果企业将目光放的长远些，在做好成本分析的基础上，自主研发或者购买国外先进技术，这从长期看是可以节约成本、增加利润、促进企业持续发展的。因此企业无论是否积极响应，变革都在所难免。
四、低碳会计体系的构建
“会计主要是适应一定时期内的商业需要而发展的，并与经济的发展密切相关。”（M.查特菲尔德《会计思想史》）既然低碳经济是我国乃至世界的必然选择，因此它势必会对会计体系带来变革。低碳经济的发展会对企业经济活动和内容产生影响，从而对会计体系和理论进行冲击，包括会计目标、会计核算、会计报告等。
（一）会计目标
从低碳经济下会计产生的原因和解决问题的途径看，低碳会计的目标分为两个层次：第一层次是基本目标，即对低碳宏观管理的要求，企业在提高经济效益的同时，降低碳排放，合理开发和利用环境资源，坚持可持续发展战略，努力提高环境效益和社会效益；第二个层次是具体目标，即为组织相应的会计核算，对碳资源的价值、耗费，以及环境保护的支出、改善生态环境所带来的效益等进行确认和计量，充分披露有关会计信息，满足决策者的需求。
（二）经营活动核算
低碳经济下的经营活动是指企业与低碳有关的销售商品、提供劳务、购买商品等活动。具体包括采购、生产、销售、存储与运输几大环节。企业应将低碳理念贯穿于各个环节，多方面形成合力促使节能减排工作的开展。在购买环节尽量选购低碳环保的原材料、燃料和动力，从源头确保产品的低碳化。做账时可以设置碳资产类二级科目，借记资产―碳资产的增加，贷记银行存款的减少。除此之外，低碳会计在使用货币计量方法记录所购买材料及能源价值的同时，在业务摘要中使用非货币方法如含碳比等非财务指标记录材料、能源的碳含量；生产环节应立足于低污染低能耗，将二氧化碳排放量降至较低水平。企业可以根据自身情况，计算出合理的分配标准，将碳成本在不同生产部门予以分配。针对生产过程中领用的的低碳材料和消耗的碳燃料等经济业务，可以在“碳资产”二级科目下设置若干明细分类账户分别加以核算；完工销售的产品要在产成品上注明碳含量等必要的信息并贴上碳标签，同时做好相关产品碳成本的核算以及碳含量的披露，使其不仅能够真实反应产品价值还能保证企业对碳成本进行正确核算，为日后的财务分析提供可靠的数据支持。在核算碳成本时，可以在“营业成本”下设置“碳成本”二级科目用以反映销售产成品中的相关碳成本；在库存、包装及运输环节，企业要努力减少碳消耗量及碳排放量，采取有效措施切实做到库存节能环保、包装物回收再利用和运输低碳高效。
低碳经营活动产生的收益包括直接收益和间接收益。直接收益如开发利用新能源下的低碳产品销售收入减去销售成本的余额，间接收益如提高能源利用率引起的能源节约减去低碳技术和设备超额投资的摊销后的差额。企业由低碳经营活动获取的收益可以用于支持低碳绿色产业链的构建。在原材料的采购、生产、物流、销售等重点环节实行低碳环保的基础上，通过低碳收益反哺、回馈的方式来带动产业链条的绿色变革，达到企业的可持续发展。只有让企业的产业链“绿”起来，建立低碳产业圈，企业价值才能得到最大的彰显，这样才能打破国际贸易壁垒，更好的融入国际市场，使企业在国际竞争中立于不败之地。
（三）投资活动核算
低碳经济下的投资活动是指企业与低碳有关的购建固定资产、无形资产等长期资产和现金等价物等价物之外的投资及其处置活动。它既包括实物资产投资，又包括金融资产投资。
随着《京都议定书》的签订，国际碳交易市场得到了迅速的发展，日益成为推动低碳经济发展最重要的机制。《京都议定书》规定了三种补充性的市场机制，来降低各国实现减排目标的成本，即国际排放权交易、联合实施机制以及清洁发展机制。我国目前碳排放权交易主要基于项目交易，即依托清洁发展机制产生的交易。在清洁发展交易机制下，对于卖方来说，碳排放权是一种具有投资价值的特殊经济资源，同金融衍生品一样具有自由市场，持有的目的是为了销售。根据《企业会计准则》中对金融资产的定义，碳排放权满易性金融资产的特征，应将其确定为交易性金融资产；对于买方来说，购买方需要从外部购买碳排放权才能满足其生产经营需要，它是日常活动所必需的，根据《企业会计准则》中对无形资产的定义，碳排放权满足无形资产的条件，应将其确定为无形资产。企业在从事碳排放权交易时，可做如下处理：出售企业在确认碳排放权时，可在“交易性金融资产”科目下设置二级科目“碳排放权”，以反映其价值，并确认其所有者权益；在实际出售碳排放权时，对碳排放权的价值进行再确认，其公允价值变动引起的价值变动应计入公允价值变动科目；处置该金融资产时，其公允价值与入账价值之间的差额确认为投资收益，同时调整公允价值变动损益；对于确认为无形资产的碳排放权在购买企业实际取得时，可在“无形资产”下设置二级科目“碳排放权”，相关交易费用直接计入成本核算。我国还可以借鉴日本绿色电力认证制度和PSP法案制度以及英国推行的再生能源义务证书来指导碳排放权交易市场中的流通买卖。
其次，根据《京都议定书》的规定，发达国家有义务向发展中国家提供必要的技术和资金支持。企业应把握时机，迎接挑战，充分利用上述条件来引进新技术、购置相关设备，以此来增强节能减排能力，推动企业低碳技术创新和发展。在账务处理中，根据实际引进及购置发生额计入相关账户并进行核算处理。
（四）融资活动核算
银行业同样是参与低碳经济的一个重要主体，企业可以充分利用银行的资金支持来发展低碳项目。目前，全球已有包括花旗、渣打、汇丰等在内的多家金融机构宣布进行碳金融改革，在贷款和项目资助中强调企业的环境责任和企业责任，为从事节能减排、科技创新和环境保护的企业及项目提供信贷支持。同时，我国政府和金融界也在积极探索绿色金融项目的开发，如绿色信贷。兴业银行统计显示，截止2010年5月底，该行累计支持了400个节能减排项目，发放节能减排贷款295.52亿元。北京银行的数据显示，截止5月底，该行节能减排贷款12亿元，余额较年初增长9.2亿元，累计审批通过节能减排项目12笔，金额1.53亿元，有效地支持了节能减排类中小企业的发展。工商银行更是执行了“环保一票否决制”优先支持客户在新能源、节能环保和资源综合利用等领域的绿色信贷项目，新增贷款企业，新增贷款企业与项目全部符合环保要求，全行环保合格项目和客户贷款占比接近100.可以预见，未来金融资源将积极流向发展低碳经济的企业。因此，企业应顺应发展趋势，积极发展低碳项目，通过获取银行的资金支持来达到自身的发展壮大。除此之外，企业还可以通过能源服务公司申请技术融资。目前来看，银行业尚缺乏技术与效率改进方面的专业知识，而能源服务公司却能提供专门技术支持来保障企业低碳项目的实施。
对于的规模大、力量雄厚、技术先进的低碳板块企业可以通过发行低碳概念股票来募集资金。低碳板块企业主要有以下两种：一是和新能源开发有关的企业，包括风能、核能、光伏发电、地热能、氢能等企业；二是与节能减排技术相关的企业，包括智能电网、建筑节能、清洁煤发电和清洁煤利用等企业。据相关数据显示，在过去几年的首次募股筹资中，仅国内的太阳内光伏制造业就发行了超过数十亿美元的资金，帮助中国在2008年成为全球第二大太阳能生产国。截止至2008年，国内最大的6家太阳能制造公司的市场价值超过了150亿美元。企业在发行低碳概念股票时，可以通过设置 “低碳股本”来核算募股筹资过程中产生的所有者权益，借记资产的增加，贷记低碳股本，其余部分在扣除发行费用后计入“资本公积―低碳股本溢价”。
（五）信息披露
低碳会计体系是否具有可操作性依赖于低碳信息披露的完整、可靠。现在企业的财务报表主要提供的是生产经营的效益指标，而对生态效益、社会效益、环境资源指标均未披露。因此，碳会计信息披露应充分借鉴环境会计信息披露模式。为了反映企业碳排放承担的责任，企业应该编制独立的碳报告，并把其作为高碳行业的必要补充报表，编制有关碳会计报告的资产负债表、损益表、现金流量表、碳会计收支明细表等。碳会计报告应做到内容完整，信息表述真实、可靠。
低碳会计报告可以分为两种：一是在传统会计报表中增列低碳会计项目和附注中增加低碳会计信息，如在资产负债表中单独列示――碳含量，在损益表中单独列示――碳消耗费用，在附注中列报减碳项目、产品含碳比等信息。二是单独报告，即提供单独的资产负债表、损益表、现金流量表等信息。无论采用何种形式，企业都需要提供诸如能源消耗强度等非财务信息，以便更好的反映企业的碳足迹。目前国际标准化组织已提出公认的计量方法，而且对碳排放的报告信息也有公认的鉴定方法，国际审计和鉴证委员会已开展项目，研究制定新的国际准则《碳排放信息的鉴证业务》。低碳会计信息披露应立足于将涉及低碳的内容列入会计要素，扩充报表体系，成为其必须披露的内容，防止有关部门和企业的短期行为。披露信息的方式除单独对碳要素进行考核，还有资产负债表、利润表和现金流量表及报表附注形式。资产负债表中增加反映碳资产、碳负债的内容，来披露企业因生产耗用或损害碳资源负担的社会责任；利润表将与环境有关的收益和损失纳入反映系统，计算得出低碳净利润；在财务报表附注中要列示低碳财务评价指标信息，包括定量指标和定性指标两类。其中定量指标，即以一定比率反映企业的低碳能力，主要有低碳单位收入能耗(年度企业碳能耗总量/企业营业收入)、单位利润碳排放(年度企业碳排放总量/企业净利润) 、碳资产比(年度企业碳资产/企业总资产*100)；定性指标，即从宏观层面做相应的比较分析，包括与政策吻合程度分析、企业低碳理念分析、环境事故情况分析等。通过非财务指标披露，不仅可以反映企业低碳能力和碳减排的履行情况，还能促使管理层按照低碳经济发展战略行事，实现资源的有效利用。
（五）碳税制度
我国税收具有导向性。低碳经济作为未来经济发展的趋势，国家应充分利用税收手段加以扶持。我国可以建立相应的碳税制度从税收上给予引导、利用税收杠杆使资金合理的流向低碳企业、发展低碳经济来促进低碳产业的发展，使之发挥积极作用。
在国外，开征碳税已有先例。1991年，挪威开始对所有碳排放的65%征收碳税，所有制造行业及温室行业的电耗都适用这项税收；丹麦于1993年开始对家庭和工业行业征收碳税；德国于1999年开始对汽车燃料、燃烧用轻质油、天然气等征税；2001年，英国开始气候变化征税，主要在电力、煤炭、天然气、液化石油气等出售给商业和公用部门的环节上征收。其中，瑞士政府1999年开始应用旨在减排的法律，并于2000年5月正式开始实施。根据京都议定书设定的目标，这项法律规定瑞士到2010年的碳排放将比1990年减少10%。
可以预见，碳税制度将成为我国税制一大重要内容。2009年，财政部、国家税务总局联合了《关于中国清洁发展机制基金及清洁发展机制项目实施企业有关企业所得税政策问题的通知》，对清洁基金取得的某些收入实施免征增值税的政策。由此可以看出，碳税作为环保税中的一个主要税种在我国已具备开征的条件。我国开征碳税可以设立直接针对碳排放征收的税种，增强税收对于二氧化碳减排的调控力度，抑制碳排放量，引导企业向低碳经济方向发展，实现环境与效益双达标的目的。同时，可以对低碳企业给予更多的税收优惠，实施税收优惠与征收碳税双管齐下，齐头并进，进一步刺激企业发展模式乃至整个产业链优化转变。碳税的征收对象应暂定为从事高碳高污染行为的企业，对行政事业单位和居民暂不征收。企业在缴纳的碳税时可以借记“营业税金及附加”，贷记“应交税费―应交碳税”。 其次，纳税企业应按照企业活动中的污染物排放量的实际数值作为计税依据，对不同的应税项目采用不同的税率。至于碳税中不同税目的税率制定以及污染物排放量的限度仍需国家税务部门和相关学者结合我国实际国情研究后出台相关规定。
参考文献：
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【4】张殿英，文桂江，构建企业低碳会计体系的思考【J】.会计之友，2010（8）
【5】谢晓峰，“低碳经济”对我国企业环境会计的影响和意义【J】.财务与会计导刊，2010（6）
【关键字】低碳节能住宅；基本结构；材料应用；特征；概念
为了更加符合国家关于建筑节能的指标，遵循可持续发展的基本原则。研究低碳节能住宅材料的合理应用也变得越来越有必要性。
1.低碳节能住宅概念
一般而言，低碳住宅也就是说构成住宅的建筑材料、设备、建造、使用过程中排放的污染物，能够折合成很小的二氧化碳当量。这种住宅比较偏重于住宅本身的能耗与污染物排放问题。剖析低碳更深层的含义，能够演绎出更全面详细的定义，即碳消耗量与排放量这二者都比较低的“双低碳”概念。比如，太阳就是被大家公认的清洁能源，不但没有污染，还零排碳。太阳能电池是供应太阳能发电的组件，只是其生产是一个强能量流的过程，需要耗费大量的能源。而把其折合成统一的碳消耗指标后，就会呈现出高碳消耗特征。所以说太阳能光伏发电仅仅算是一种“片面性低碳”，或者也可以说是“后期低碳”技术。因此人们普遍理解的低碳概念可以将其定义为“单低碳”概念。事实上，想要完成生产到使用的生命周期整个过程都能满足低碳指标，是一件比较难完成的事情。目前绝大多数发达国家的低碳目标都还仅仅是通过碳转移实现。低碳节能住宅采用“双低碳”综合节能技术，不但能够让住宅的能耗有效降低，满足国家规定的建筑技能目标。还能具备良好的居住功能与环境质量。把低碳住宅与节能住宅进行有机融合，可以有效的节约现有能源，降低资源的消耗，降低二氧化碳的排放量。还能实现节能减排，可持续发展的目标。
2.低碳节能住宅的主要特征
（一）高效节能
低碳节能住宅最核心的内容也就是追求高效节能。这种类型的住宅应该最大限度的利用自然资源与能源，尤其是利用那些不可再生能源。用最低的能源、最少的资源成本、最轻的污染取得最好的社会经济环境效益。
（二）重视环境
这种性质的住宅应该以场所的自然过程作为设计形式的重要依据，对基地周边的自然条件加以利用。在利用植被、地形地貌、自然水系的情况下还很好的保留了其原貌。尽最大限度的降低对自然环境的负面影响。低碳节能住宅无论是房屋形式，还是房屋结构，还是对建筑材料的采用等等方面都对基地所在地域的气候特征进行了充分的考虑，重视并尊重自然环境。
（三）健康舒适
这种性质的住宅应以人为本，也就是说低碳节能型住宅要把人类的健康与人们对房屋的舒适要求放在首要位置。强调高效节约的同时也要保证基本的生活质量。务必保证对人体健康无伤害，对房屋舒适性无影响，重视并尊重自然环境。这种形式的住宅就是要求建筑室内微环境条件满足人体舒适性追求，让人健康愉悦。低碳节能住宅设计之中，要能够有充足的日照时间，可以使人们在享受阳关温暖的同时，也能对室内起到杀菌消毒的作用。拥有不错的通风系统，让室内充满新鲜空气。
（四）追求美观
低碳节能住宅与大自然相和谐的特征不但表现在能量或物质方面，也表现在精神境界方面，包括了节能住宅与自然景观、社会文化相和谐。这种性质的建筑风格、规模与装修都同四周社区保持一致性。通过对自然材料色彩、自然材料的质感肌理、天然染色剂、着色剂等等的充分利用，打造出一种人性化的环境。
3.低碳节能住宅基本结构及材料的实践应用实例
（一）住宅的基本结构
该低碳节能住宅位于黑龙江省哈尔市某县，房屋座西朝东，是一层带夹层式被动式太阳能住宅。这座住宅的屋顶是被设计成双坡式的，而住宅其中的朝阳面则全部是用阳光板幕组成的。屋顶是设计成尖角模式，中间弄了夹层，这样设计有利于吸收太阳能。住宅东面5m处弄了沼气池，屋西设计了地下储能室屋顶是太阳能电池板。整座宅子融合了对光能、沼气能、水能三种自然能量，通过对这三种自然能源的综合利用，进一步实现了房屋能源一体化。其中浇筑钢筋混凝土框架结构与泡沫玻璃保温墙体是这座住宅的主要承重结构。可以有效提升住宅的抗震性能与隔热性能。该低碳节能住宅的外观图如图1所示。
图1 低碳节能住宅的外观实景图
（二）主要的节能采用应用
1、废弃玻璃烧纸泡沫与发泡水泥
该低碳节能住宅地处东北地区，而东北区域由于地理因素冬季时间比较长。因此为了使住宅处于符合室内人体舒适度的温度过程中，建筑过程中就务必重视住宅的保温功能。这所住宅采用了自行研发的废弃玻璃烧纸泡沫与发泡水泥，以此作为保温墙的主要材料。使用这种材料做的保温墙有很好的优势，不但重量相比较其他的轻很多，而且保温的效果也很好。
2、阳光板
这所住宅的南侧屋面全是用的阳光板构建而成的。使用这种新型的装饰材料不仅强度比较高，而且其透光性能也很好，房子亮度充足。除此之外，其隔音效果也还不错，重量也比较轻等等。东北地区冬季时间很长，正好在南侧屋面全用阳关板构建，可以通过阳光板利用太阳光的能量对住宅进行加热。如此不但节约了住宅的能耗，还能增强住宅的室内舒适度。即便是东北地区到了短暂的夏季，还是能够利用这所住宅内循环系统把太阳光照射的热量应用到加热凉水之中，也可以应用到厨房。并且阳光板哪怕是被太阳暴晒还是不会变黄，也不会出现雾化或者是透光不好等等。阳光板的两面，一边镀上了能够抵抗紫外线的涂层，还有一边则具有抗冷凝处理。因此可以很好的把紫外线阻挡在屋外，有利于保护好住宅内适合人生活的室内环境。住宅采用的低碳节能阳关板材料如图2所示。
图2 阳光板
3、秸秆板
随着科学技术的不断发展与进步，在社会上各行各业中应用越来越深入，为人类社会生活生产作出了卓越的贡献。秸秆复合板也是利用科学技术造出的低碳节能型材料，是人造板中的一样新品种。这所住宅室内的吊顶便是采用了这种秸秆复合板的材料制作而成的。是通过把那些已经废弃的农作物秸秆同胶粘剂等等作为秸秆复合板的制作原材料。然后通过对玉米秸秆的加工特性进行分析，再结合刨花板材实际加工工艺，最后采用皮穰分离-热压成型工艺研制成玉米秸秆复合板。秸秆复合板通过处理能够拥有防水、阻燃的功效。产品密度很均匀，表面也很光滑的情况下可以进行二次贴面，当然也可以选择直接弄油漆。其加工性能超过了刨花板，可以取代中密度的纤维板。这所住宅目前在东北农村区域被广泛推广。因为在农村地区的植物秸秆资源很丰富，基本随处可见。只是当前对于其应用还比较浅面，停留在最原始的应用水平。所以把低碳节能材料中的植物秸秆应用在房屋建筑中的隔热墙体中，不但更加经济实惠，是比较使用的环保墙材，还拥有很好的经济效益与社会效益。这样做符合了国家鼓励发展节约能源、节约用地、废物回收利用的新型墙体材料的政策方向。而且可以在建筑施工过程中就地取材，有效降低了建筑成本，还增强了建筑的隔热效果。
结束语：
低碳节能住宅不但符合了国家鼓励发展节约能源、节约用地、废物回收利用新型墙体材料的政策方向，也实现了节能减排、可持续发展的目标。
参考文献：
[1]李廷敏.低碳节能材料在农村住宅设计中的应用研究[D].延边大学，2014.
[2]曾文琳.基于低碳理念的住宅室内设计研究[J].中南林业科技大学学报，2013，11.
关键词：碳排放；经济增长；空间效应；空间滞后模型；空间误差模型
中图分类号：F061.5 文献标识码：A 文章编号：1004-1494（2013）01-0040-06
一、引言
20世纪90年代以来，世界经济迅猛发展，能源需求量逐年增加。能源消费所导致的二氧化碳排放在人为温室气体排放总量中占有绝对优势。碳排放问题正日益受到国际社会的广泛关注，对其测算及影响因素问题，国内外很多学者从不同角度、应用不同方法进行了大量实证研究。国内碳排放研究方面，宋德勇等用“两阶段”LMDI方法，从全国层面将一次性能源消费产生的二氧化碳排放相关影响因素分解并进行了周期性波动研究［1］。李国志等利用状态空间模型构造可变参数数据模型，分析了出口贸易结构对二氧化碳排放的影响［2］。胡初枝等通过经验数据对江苏区域碳排放进行估算，分析了苏南、苏中、苏北三大区域产业结构的碳排放效应差异［3］。马军杰等测算了1990年—2006年我国省域一次能源CO2排放量并对其影响因素进行了空间计量经济分析［4］。姚亮等采用结构分解分析（SDA）方法对影响居民消费碳排放量变化的驱动因素进行了分析［5］。可见，现有关于碳排放的研究多以传统的时间序列数据分析为基础，主要集中在测算碳排放量及其因素分解方面，忽略了截面数据包含的空间效应。事实上，在多区域的经济和环境系统中，一个区域由于能源消费导致的碳排放行为不仅受该地区内部决定因素的影响，而且越来越多地受到周边地区碳排放量的关联作用，区域之间的能源消费及碳排放活动呈现出明显的空间自相关性［4］。可见，在理论和实证研究中忽略空间邻近效应，势必会影响传统OLS模型参数的无偏估计，导致研究结论的可靠性受到质疑。
为此，本文在考虑空间效应的前提下，利用“十一五”规划期间的碳排放数据，研究中国省域碳排放量的驱动因素，分析省域碳排放的空间依赖及邻近省域碳排放量的空间溢出效应，从而为国家和各省域制定节能减排政策提供决策支持依据。
二、省际碳排放的决定因素及理论假说
现有对碳排放决定因素模型的研究主要有EKC模型和IPAT模型。但是大多研究仅考虑了人口、经济发展、能源消费强度等因素的影响，忽略了技术创新和城市化因素的作用。根据有关经验研究，本文对IPAT模型进行改进，重点考虑人口、经济发展水平、能源消费强度、产业结构、技术创新及城市化等六个决定因素，使用空间计量经济模型研究其对中国省域碳排放量的作用。
1. 人口规模（POP）。中国作为人口大国，为满足广大人民群众日益提高的生活水平，刚性的能源消费需求必然会导致区域碳排放量的不断增大。因此，人口是影响碳减排压力的一个重要变量，本文预期其与碳排放之间呈正相关关系。
2. 经济发展水平（PGDP）。在经济快速发展的同时，也必然伴随着相应的能源消耗及其碳排放。本文选用人均GDP衡量一个地区的富裕度和经济发展水平，用以检验其对碳排放的影响。一般来说，区域经济发展水平越高，能源消费量相对越大，由此产生的碳排放量也就相应越多，二者之间应为正相关关系。
3. 能源消费强度（ENERGY）。能源消费强度定义为生产单位GDP所消耗的能源数量，能源强度越低，意味着能源利用效率越高。能源利用效率的不断提高，使得单位GDP所消耗的能源减少，从而减少碳排放量。因此，本文将能源消费强度纳入影响碳排放的驱动因素之一，并预计两者呈正相关关系。
4. 产业结构（STRU）。经济增长方式的转变同样影响着能源消耗和碳排放量的大小。长期以来，中国经济增长方式粗放，直接影响以煤碳为主的能效的提高，使得碳排放增长的态势难以遏制。实现经济方式由粗放式向集约式的转变是减少碳排放的必然选择。本文以第二产业与第三产业产值之比刻画产业结构对碳排放的作用。鉴于我国目前正处于产业结构转型过程中，预期其对碳排放的作用尚未充分发挥。
5. 城市化（URB）。近年来，中国城市化过程中的人口迁移对能源消耗和碳排放产生冲击，大规模城市基础设施和住房建设所需要的大量水泥与钢铁生产，导致高能耗高排放。城市化进程也是影响碳排放量的重要因素。本文选用城镇人口占总人口的比重衡量城市化［6］，初步预期其对碳排放产生正向作用。
6. 技术创新（RD）。中国每年巨大的能源消耗支撑着经济的快速增长，而经济迅速发展的同时，也带来了开发新技术新工艺的大量投入。但是，对于生产工艺和设备的引进，以及各种研发活动，到底对地区企业的节能减排产生了何种影响，目前的研究结果并不确定。本文选用各省域研究与试验发展（R&D）经费内部支出来衡量技术创新对碳排放的影响，其作用还有待检验。
三、模型设定与数据来源
（一）模型设定
基于以上解释变量，利用柯布—道格拉斯生产函数形式的双对数经验形式，建立如下碳排放影响因素模型：
（1）
其中，i表示30个省级地区，LnCARBON为被解释变量各地区碳排放量；LnPOP表示各地区人口数量；LnPGDP表示人均GDP；LnENERGY表示能源消费强度；LnSTRU表示第二产业产值占第三产业比重；LnURB表示城市化水平，LnRD表示技术创新。参数β分别反映了六个解释变量对被解释变量碳排放的影响。
假定模型（1）为没有考虑邻近地区空间效应的碳排放影响因素模型，可用OLS方法估计。但是，如果地区碳排放存在着空间自相关性，则有必要采用纳入了空间相关性效应的空间滞后模型、空间误差模型等空间计量经济模型。
空间滞后模型（Spatial Lag Model，SLM）主要探讨地区碳排放变量是否存在邻近地区碳排放溢出效应的情况。其模型表达式为：
（2）
式中，WlnCARBON为空间滞后被解释变量，反映邻近地区的碳排放对区域碳排放行为的作用大小和程度；ρ为空间滞后回归系数；W为n×n阶的空间权值矩阵，w表示W中的元素，一般用空间邻接矩阵；ε为随机误差项向量。
当一些决定地区间碳排放的因素没有被考虑到解释变量中时，则需要采用空间误差模型（Spatial Error Model，SEM）。空间误差模型的形式为：
（3）
式中，ε为随机误差项向量，λ为n×1阶的被解释变量向量的空间误差系数，μ为正态分布的随机误差向量。参数λ为存在于扰动误差项之中的空间依赖变量，衡量相邻地区忽略的具有空间依赖性的碳排放被解释变量的误差冲击对地区碳排放的影响方向和程度。
（二）数据来源
实证研究中所用到的空间样本为除了外（缺少能源数据）的中国大陆30个省、自治区和直辖市（简称省域或地区）。作为我国国民经济和社会发展“十一五”规划的基数年份，2005年是中国经济发展的一个关键年份，国家致力于通过宏观调控促进经济增长方式转变，力图在结构调整方面取得实质性进展。本文重点考察2005年—2010年之间我国各省域碳排放的决定因素，所用数据来源于2006年—2011年的《中国统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》、《中国科技统计年鉴》和《中国区域经济年鉴》，实证变量数据取算术平均数，以消除年度波动影响。在碳排放行为研究中的一个基础工作是测算各种类型能源消耗的碳排放系数。虽然国内外各种能源研究机构和相关学者对各类能源消耗的碳排放系数进行了测算研究，但是大家获得的结果略有差异。国际机构使用的碳排放系数据其所在国情况测算，直接用来计算中国能源消耗碳排放是有问题的。本文综合考察了国内外相关研究，最终确定采用国家发展和改革委员会能源研究所在《中国可持续发展能源暨碳排放情景分析》中推荐的碳排放系数：即煤炭的碳排放系数为0.7476、石油为0.5825、天然气为0.443。
四、实证估计与结果分析
为了描述中国30个省级地区碳排放量的空间分布情况，本文首先采用空间自相关的Moran’s I测算各省碳排放量是否存在聚群现象［4］。在做空间相关分析时，选择了常用的描述地区间邻近关系的一阶、二阶和三阶rook权值矩阵进行比较分析，最终再确定阶数。表1报告了三类rook权值矩阵的省际碳排放量空间自相关性的计算结果。
表1显示，基于rook一阶空间权值矩阵W1计算的30个省域碳排放的Moran’s I为0.2227，在0.19%的水平上显著，表明中国省域之间的碳排放量在空间分布上并非分散（随机）分布，具有明显的正自相关关系（空间依赖性），表现出某些省域碳排放量的相似值之间在空间上趋于集群的现象。同时计算发现，rook邻近从低阶到高阶，全域Moran’s I值逐阶下降，表明地区间碳排放量的空间相关性随着其空间距离的增大而衰减。由此，选择rook一阶空间权值矩阵符合现实，在研究区域碳排放问题时有必要考虑空间效应，否则得到的结果可能存在较大偏差。
表1 Moran’s I检验结果
注：表中W1为rook一阶空间权值矩阵，W2为rook二阶空间权值矩阵，W3为rook三阶空间权值矩阵。
由于全域Moran’s I有很大的局限性：如果一部分省域的碳排放增长存在正相关（溢出效应），而另一部分省域存在负相关（回流效应），二者将会抵消，则可能显示省域间的碳排放不存在空间相关性。此外，省际碳排放溢出与回流效应也未必局限于有共同边界的相邻省域间。因此，本文还进行了基于W1的空间关联局域指标LISA检验Moran散点图（略）分析，结果表明：位于第I象限的省域有黑龙江、内蒙古、辽宁、河北、山西、陕西、江苏、山东、河南和安徽，表现为高碳排放量的省域被高排放量的省域所包围（High—High，高—高集聚）；位于第II象限的省域有吉林、北京、天津、宁夏、重庆、江西、福建和广西，为低碳排放量的省域被高排放量的省域所包围（Low—High，低—高集聚）；位于第III象限的省域有新疆、甘肃、青海、贵州和云南，为低碳排放量的省域被低排放量的省域所包围（Low—Low，低—低集聚）；位于第IV象限的有广东、湖南和四川，为高碳排量的省域被低排放量的省域所包围（High—Low，高—低集聚）；其中上海跨越了第I、Ⅱ象限，海南跨越了第Ⅱ、IV象限，湖北和浙江同时跨越了第IV、I象限。显见，各省域碳排放量的空间集聚性非常明显，正向局域相关和集聚的典型特征非常显著，存在一个明显的空间趋同。省域碳排量在地理空间分布上呈非均衡，15个省域（50%）显示了相似的空间关联，其中10个（33.33%）的省域在第I象限（HH：高碳排放量—高空间滞后），5个（16.67%）的省域在第III象限（LL：低碳排放量—低空间滞后）。另外，对空间不稳定性和非典型区域偏离了全域正向空间自相关的省域识别结果显示：2005年—2010年平均来看，11个省域（36.67%）显示了非相似值的空间关联，其中8个省域在第Ⅱ象限（LH），3个省域在第IV象限（HL）。这表明各省域的碳排量行为的空间局域依赖性和差异性是同时存在的。
以上空间统计分析结果证明，中国省域碳排放量存在着较强的空间依赖性，有必要建立空间计量经济学模型来分析，将空间效应的省域碳排放量纳入影响因素。经典计量经济学模型假设空间是均质的，没有考虑到空间依赖效应，由于空间自相关性的存在，使得普通最小二乘估计无效，假若忽视空间自相关性，则可能无法得到稳健的回归结果。因此，需要建立空间计量经济学模型来克服OLS无法解决的空间依赖效应。为了与空间计量经济学模型的结果进行比对，本文先采用OLS进行估计，以显示空间计量经济模型估计结果的效果。
表2中六个解释变量的地区碳排放OLS估计结果显示，调整后的R2高达0.9193，模型的解释能力很强，F统计量为56.0299，通过了1%的方程显著性水平检验，因此模型的拟合程度很好。DW值为1.9197，表明模型残差不存在序列相关问题。变量的t检验结果显示，LnPOP、LnENERGY、LnPGDP均至少可通过0.28%显著性水平的检验，而LnSTRU、LnURB和LnRD均没有通过10%的显著性水平检验，表明这三个变量的作用不明显。进一步对解释变量的多重共线性检验发现，LnPGDP和LnUrban的方差膨胀因子（VIF）分别为12.9358和12.9453，大于10的临界值，表明这两个变量存在较高的共线性，不能同时进入回归模型，lnRD的VIF为9.7701，也存在一定程度的共线性。逐步回归分析获得的表2中三个解释变量的回归结果表明，当剔除不显著的LnSTRU、LnURB和LnRD三个变量后，VIF检验发现模型不存在共线性，而且三个解释变量的t统计量均至少能通过小于0.01%的变量显著性检验，因此三解释变量省域碳排放模型是更为可取的模型。
实际上，空间统计的Moran指数检验已经证明了我国30个省域的碳排放具有明显的空间自相关性，经典线性回归模型的OLS估计可能存在忽略空间效应的模型设定不当问题。为了进一步验证空间自相关性的存在，本文进行了省域碳排放的空间滞后和空间误差模型检验，结果如表3所示。
表3中的六个解释变量和三个解释变量模型Moran指数检验、两个拉格朗日乘数的空间依赖性检验结果显示：Moran指数（误差）检验证明经典回归OLS估计误差在4.98%和1.35%的显著性水平下具有显著的的空间依赖性（相关性）；区分内生空间滞后还是空间误差自相关的拉格朗日乘子滞后、误差及其稳健性检验表明：LMLAG和R-LMLAG分别在2.92%和3.78%、2.08%和2.37%的水平上较显著，而LMERR和R-LMERR则均不显著，显见空间滞后模型SLM应是更加恰当的模型形式。
最后，比较表2中的检验结果发现，空间滞后模型（SLM）中拟合优度的值（94.16%）、对数似然值LOGL（8.1831）都大于空间误差模型（SEM）和经典回归估计模型（OLS）的估计值，而SLM的AIC值（-0.3662）、SC值（10.8434）则均小于SEM和OLS的估计值。综合以上检验结果，SLM为最优模型。因此，本文以下的分析以SLM结果为主。表2中的三个解释变量省域碳排放模型的拉格朗日乘子误差和滞后及其稳健性检验显示，引入空间效应的模型较之OLS模型均有明显改善，SLM较之SEM是更为可取的模型形式，更好地反映了省域碳排放行为。
表2的空间计量分析结果显示，SLM的空间滞后估计参数ρ通过了1.22%和2.03%的显著性水平检验，表明省际碳排放存在空间集聚（回流）效应，即临近地区的碳排放量每增加1%，本地区碳排放量减少0.0782%和0.0618%；SEM的空间误差估计参数λ为0.4854和0.5250，通过了1.11%和0.40%的显著性水平检验，表明省际碳排放存在较强的空间依赖作用，忽略掉的一些因素如资源配置、劳动者素质、管理水平和市场化程度等也可能通过误差项对该地区碳排放产生着一定的作用。
最后，三解释变量模型估计结果显示：能源消费强度对省域碳排放的回归系数最大，为1.4433，表明在不考虑其他因素的情况下，地区能源消费强度每增加1%，碳排放总量平均增加1.4433%；其次是人均GDP的回归系数为1.1591，人均GDP每增加1%，碳排放量平均增加1.1591%；人口增长的回归系数为1.1088，人口每增加1%，碳排放量平均增加1.1088%；这三个决定因素的作用与理论预期一致。而城市化、产业结构及技术创新的回归系数均不显著，原因主要是：我国东中西部处于不同城市化发展阶段，“十一五”规划的宏观调控目标及经济增长方式转变对地区碳排放的作用还不够明显，各个地区的企业在生产和工艺环节方面还有待采用更为有效的节能减排技术，需要继续增强技术创新对消减地区碳排放的作用。
五、结论与启示
本文构建了省域碳排放量决定因素实证模型，对碳排放决定因素及其空间溢出效应进行了空间计量分析，得到如下主要结论及启示。
1. 中国30个省域相邻地区的碳排放行为普遍存在着正相关性，省域之间的碳排放行为存在空间集聚（回流）效应，制定省域碳排放政策时需要考虑碳排放行为的空间效应。
2. 能源消费强度是影响碳排放的最主要驱动因素。碳排放的实质是能源消耗，驱动中国经济增长的能源消费主要以煤炭为主。长期以来，低下的能源利用效率使得单位GDP的碳排放量较高。从长远利益考虑，中央及各级地方政府应在技术资金政策上鼓励新能源开发，实现节能减排，各省域要增加清洁能源如水能、风能、核能等的使用，各企业单位要提高能效、降低碳排放。
3. 人均GDP和人口规模的影响仅次于能源消费强度。虽然“十一五”期间的宏观调控与促进经济增长方式转变取得了一些成绩，但效果比较有限。提高经济增长质量和经济效益势在必行。同时，鉴于各省域人口总量增长惯性仍在持续，在继续严格执行计划生育政策的同时，提倡和鼓励居民理性消费、绿色消费，逐步促进城镇和农村居民消费向“绿色低碳”模式转变，构建资源节约型和环境友好型社会。
4. 产业结构对碳排放的影响不显著。1995年以来，我国大多数省域的产业结构变动并不大，第二产业比重基本上保持了小幅上升趋势，有些省域甚至出现了较大幅度下降（如北京、上海、云南）。优化产业结构，促进绿色产业发展是当下各省域实现产业升级的关键。各地方政府要淘汰高能耗、高污染的落后产业，大力发展高新技术产业和现代服务业，尤其是高产出低能耗的产业，如信息产业、生态旅游、新能源开发等，不断提高第三产业在国民经济中的比重，以降低能源消耗和碳排放量。
5. 城市化对碳排放的影响不显著。城市化既可能提升环境效率，也可能对环境产生负面影响。由于东部地区城市化水平较高，提升了第三产业、优化了产业结构，同时不完全竞争条件下的规模收益递增、人口和经济要素的集聚以及相应的知识、技术溢出，提高了整个东部地区的能源利用效率，减少了碳排放；中部地区还处于初级城市化阶段，建设项目主要集中在生活基础设施以及工业化基础设施方面，经济发展水平及能源利用效率相对较低，因而其城市化的提升反而带来了碳排放的增加；西部地区城市化进程缓慢，对碳排放的影响并不显著，导致全国省域城市化水平平均效应对碳排放的影响不显著。
6. 技术创新的作用不显著。由于技术创新虽然改善了能源效率而节约了能源，但技术创新同样促进了经济的快速发展，这又将导致对能源需求的增加，出现效率提高所节约的能源被因经济快速增长带来的额外能源消耗（部分地）抵消，即能源的回弹效应，最终导致各省域的研发投资对减少其碳排放数量的作用没有显现出来。为此，各省域的工业企业应该进一步加大清洁能源的研发资金投入，中央政府和各级地方政府要出台鼓励节能技术研发和推广的支持政策，重点提高节能减排投资的效率。
参考文献：
［1］宋德勇，卢忠宝.中国碳排放影响因素分解及其周期性波动研究［J］.中国人口·资源与环境，2009（3）：18-24.
［2］李国志，王群伟.中国出口贸易结构对二氧化碳排放的动态影响——基于变参数模型的实证分析［J］.国际贸易问题，2011（1）：82-89.
［3］胡初枝，黄贤金.区域产业结构变化的碳排放效应研究——以江苏省为例［C］.//中国地理学会2007年学术年会论文摘要集，2007：34-39.
［4］马军杰，陈震，尤建新.省域一次能源CO2排放的空间计量经济分析［J］.技术经济，2010（12）：62-67.
［5］姚亮，刘晶茹，王如松.中国城乡居民消费隐含的碳排放对比分析［J］.中国人口·资源与环境，2011（4）：25-29.
［6］林伯强，刘希颖.中国城市化阶段的碳排放：影响因素和减排策略［J］.经济研究，2010（8）：66-78.
一、引言
20世纪90年代以来，世界经济迅猛发展，能源需求量逐年增加。能源消费所导致的二氧化碳排放在人为温室气体排放总量中占有绝对优势。碳排放问题正日益受到国际社会的广泛关注，对其测算及影响因素问题，国内外很多学者从不同角度、应用不同方法进行了大量实证研究。国内碳排放研究方面，宋德勇等用“两阶段”LMDI方法，从全国层面将一次性能源消费产生的二氧化碳排放相关影响因素分解并进行了周期性波动研究［1］。李国志等利用状态空间模型构造可变参数数据模型，分析了出口贸易结构对二氧化碳排放的影响［2］。胡初枝等通过经验数据对江苏区域碳排放进行估算，分析了苏南、苏中、苏北三大区域产业结构的碳排放效应差异［3］。马军杰等测算了1990年—2006年我国省域一次能源CO2排放量并对其影响因素进行了空间计量经济分析［4］。姚亮等采用结构分解分析（SDA）方法对影响居民消费碳排放量变化的驱动因素进行了分析［5］。可见，现有关于碳排放的研究多以传统的时间序列数据分析为基础，主要集中在测算碳排放量及其因素分解方面，忽略了截面数据包含的空间效应。事实上，在多区域的经济和环境系统中，一个区域由于能源消费导致的碳排放行为不仅受该地区内部决定因素的影响，而且越来越多地受到周边地区碳排放量的关联作用，区域之间的能源消费及碳排放活动呈现出明显的空间自相关性［4］。可见，在理论和实证研究中忽略空间邻近效应，势必会影响传统OLS模型参数的无偏估计，导致研究结论的可靠性受到质疑。
为此，本文在考虑空间效应的前提下，利用“十一五”规划期间的碳排放数据，研究中国省域碳排放量的驱动因素，分析省域碳排放的空间依赖及邻近省域碳排放量的空间溢出效应，从而为国家和各省域制定节能减排政策提供决策支持依据。
二、省际碳排放的决定因素及理论假说
现有对碳排放决定因素模型的研究主要有EKC模型和IPAT模型。但是大多研究仅考虑了人口、经济发展、能源消费强度等因素的影响，忽略了技术创新和城市化因素的作用。根据有关经验研究，本文对IPAT模型进行改进，重点考虑人口、经济发展水平、能源消费强度、产业结构、技术创新及城市化等六个决定因素，使用空间计量经济模型研究其对中国省域碳排放量的作用。
1. 人口规模（POP）。中国作为人口大国，为满足广大人民群众日益提高的生活水平，刚性的能源消费需求必然会导致区域碳排放量的不断增大。因此，人口是影响碳减排压力的一个重要变量，本文预期其与碳排放之间呈正相关关系。
2. 经济发展水平（PGDP）。在经济快速发展的同时，也必然伴随着相应的能源消耗及其碳排放。本文选用人均GDP衡量一个地区的富裕度和经济发展水平，用以检验其对碳排放的影响。一般来说，区域经济发展水平越高，能源消费量相对越大，由此产生的碳排放量也就相应越多，二者之间应为正相关关系。
3. 能源消费强度（ENERGY）。能源消费强度定义为生产单位GDP所消耗的能源数量，能源强度越低，意味着能源利用效率越高。能源利用效率的不断提高，使得单位GDP所消耗的能源减少，从而减少碳排放量。因此，本文将能源消费强度纳入影响碳排放的驱动因素之一，并预计两者呈正相关关系。
4. 产业结构（STRU）。经济增长方式的转变同样影响着能源消耗和碳排放量的大小。长期以来，中国经济增长方式粗放，直接影响以煤碳为主的能效的提高，使得碳排放增长的态势难以遏制。实现经济方式由粗放式向集约式的转变是减少碳排放的必然选择。本文以第二产业与第三产业产值之比刻画产业结构对碳排放的作用。鉴于我国目前正处于产业结构转型过程中，预期其对碳排放的作用尚未充分发挥。
5. 城市化（URB）。近年来，中国城市化过程中的人口迁移对能源消耗和碳排放产生冲击，大规模城市基础设施和住房建设所需要的大量水泥与钢铁生产，导致高能耗高排放。城市化进程也是影响碳排放量的重要因素。本文选用城镇人口占总人口的比重衡量城市化［6］，初步预期其对碳排放产生正向作用。
6. 技术创新（RD）。中国每年巨大的能源消耗支撑着经济的快速增长，而经济迅速发展的同时，也带来了开发新技术新工艺的大量投入。但是，对于生产工艺和设备的引进，以及各种研发活动，到底对地区企业的节能减排产生了何种影响，目前的研究结果并不确定。本文选用各省域研究与试验发展（R&D）经费内部支出来衡量技术创新对碳排放的影响，其作用还有待检验。
三、模型设定与数据来源
（一）模型设定
基于以上解释变量，利用柯布—道格拉斯生产函数形式的双对数经验形式，建立如下碳排放影响因素模型：
（1）
其中，i表示30个省级地区，LnCARBON为被解释变量各地区碳排放量；LnPOP表示各地区人口数量；LnPGDP表示人均GDP；LnENERGY表示能源消费强度；LnSTRU表示第二产业产值占第三产业比重；LnURB表示城市化水平，LnRD表示技术创新。参数β分别反映了六个解释变量对被解释变量碳排放的影响。
假定模型（1）为没有考虑邻近地区空间效应的碳排放影响因素模型，可用OLS方法估计。但是，如果地区碳排放存在着空间自相关性，则有必要采用纳入了空间相关性效应的空间滞后模型、空间误差模型等空间计量经济模型。
空间滞后模型（Spatial Lag Model，SLM）主要探讨地区碳排放变量是否存在邻近地区碳排放溢出效应的情况。其模型表达式为：
（2）
式中，WlnCARBON为空间滞后被解释变量，反映邻近地区的碳排放对区域碳排放行为的作用大小和程度；ρ为空间滞后回归系数；W为n×n阶的空间权值矩阵，w表示W中的元素，一般用空间邻接矩阵；ε为随机误差项向量。
当一些决定地区间碳排放的因素没有被考虑到解释变量中时，则需要采用空间误差模型（Spatial Error Model，SEM）。空间误差模型的形式为：
（3）
式中，ε为随机误差项向量，λ为n×1阶的被解释变量向量的空间误差系数，μ为正态分布的随机误差向量。参数λ为存在于扰动误差项之中的空间依赖变量，衡量相 邻地区忽略的具有空间依赖性的碳排放被解释变量的误差冲击对地区碳排放的影响方向和程度。
（二）数据来源
实证研究中所用到的空间样本为除了西藏外（缺少能源数据）的中国大陆30个省、自治区和直辖市（简称省域或地区）。作为我国国民经济和社会发展“十一五”规划的基数年份，2005年是中国经济发展的一个关键年份，国家致力于通过宏观调控促进经济增长方式转变，力图在结构调整方面取得实质性进展。本文重点考察2005年—2010年之间我国各省域碳排放的决定因素，所用数据来源于2006年—2011年的《中国统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》、《中国科技统计年鉴》和《中国区域经济年鉴》，实证变量数据取算术平均数，以消除年度波动影响。在碳排放行为研究中的一个基础工作是测算各种类型能源消耗的碳排放系数。虽然国内外各种能源研究机构和相关学者对各类能源消耗的碳排放系数进行了测算研究，但是大家获得的结果略有差异。国际机构使用的碳排放系数据其所在国情况测算，直接用来计算中国能源消耗碳排放是有问题的。本文综合考察了国内外相关研究，最终确定采用国家发展和改革委员会能源研究所在《中国可持续发展能源暨碳排放情景分析》中推荐的碳排放系数：即煤炭的碳排放系数为0.7476、石油为0.5825、天然气为0.443。
四、实证估计与结果分析
为了描述中国30个省级地区碳排放量的空间分布情况，本文首先采用空间自相关的Moran’s I测算各省碳排放量是否存在聚群现象［4］。在做空间相关分析时，选择了常用的描述地区间邻近关系的一阶、二阶和三阶rook权值矩阵进行比较分析，最终再确定阶数。表1报告了三类rook权值矩阵的省际碳排放量空间自相关性的计算结果。
表1显示，基于rook一阶空间权值矩阵W1计算的30个省域碳排放的Moran’s I为0.2227，在0.19%的水平上显著，表明中国省域之间的碳排放量在空间分布上并非分散（随机）分布，具有明显的正自相关关系（空间依赖性），表现出某些省域碳排放量的相似值之间在空间上趋于集群的现象。同时计算发现，rook邻近从低阶到高阶，全域Moran’s I值逐阶下降，表明地区间碳排放量的空间相关性随着其空间距离的增大而衰减。由此，选择rook一阶空间权值矩阵符合现实，在研究区域碳排放问题时有必要考虑空间效应，否则得到的结果可能存在较大偏差。
表1 Moran’s I检验结果
注：表中W1为rook一阶空间权值矩阵，W2为rook二阶空间权值矩阵，W3为rook三阶空间权值矩阵。
由于全域Moran’s I有很大的局限性：如果一部分省域的碳排放增长存在正相关（溢出效应），而另一部分省域存在负相关（回流效应），二者将会抵消，则可能显示省域间的碳排放不存在空间相关性。此外，省际碳排放溢出与回流效应也未必局限于有共同边界的相邻省域间。因此，本文还进行了基于W1的空间关联局域指标LISA检验Moran散点图（略）分析，结果表明：位于第I象限的省域有黑龙江、内蒙古、辽宁、河北、山西、陕西、江苏、山东、河南和安徽，表现为高碳排放量的省域被高排放量的省域所包围（High—High，高—高集聚）；位于第II象限的省域有吉林、北京、天津、宁夏、重庆、江西、福建和广西，为低碳排放量的省域被高排放量的省域所包围（Low—High，低—高集聚）；位于第III象限的省域有新疆、甘肃、青海、贵州和云南，为低碳排放量的省域被低排放量的省域所包围（Low—Low，低—低集聚）；位于第IV象限的有广东、湖南和四川，为高碳排量的省域被低排放量的省域所包围（High—Low，高—低集聚）；其中上海跨越了第I、Ⅱ象限，海南跨越了第Ⅱ、IV象限，湖北和浙江同时跨越了第IV、I象限。显见，各省域碳排放量的空间集聚性非常明显，正向局域相关和集聚的典型特征非常显著，存在一个明显的空间趋同。省域碳排量在地理空间分布上呈非均衡，15个省域（50%）显示了相似的空间关联，其中10个（33.33%）的省域在第I象限（HH：高碳排放量—高空间滞后），5个（16.67%）的省域在第III象限（LL：低碳排放量—低空间滞后）。另外，对空间不稳定性和非典型区域偏离了全域正向空间自相关的省域识别结果显示：2005年—2010年平均来看，11个省域（36.67%）显示了非相似值的空间关联，其中8个省域在第Ⅱ象限（LH），3个省域在第IV象限（HL）。这表明各省域的碳排量行为的空间局域依赖性和差异性是同时存在的。
以上空间统计分析结果证明，中国省域碳排放量存在着较强的空间依赖性，有必要建立空间计量经济学模型来分析，将空间效应的省域碳排放量纳入影响因素。经典计量经济学模型假设空间是均质的，没有考虑到空间依赖效应，由于空间自相关性的存在，使得普通最小二乘估计无效，假若忽视空间自相关性，则可能无法得到稳健的回归结果。因此，需要建立空间计量经济学模型来克服OLS无法解决的空间依赖效应。为了与空间计量经济学模型的结果进行比对，本文先采用OLS进行估计，以显示空间计量经济模型估计结果的效果。
表2中六个解释变量的地区碳排放OLS估计结果显示，调整后的R2高达0.9193，模型的解释能力很强，F统计量为56.0299，通过了1%的方程显著性水平检验，因此模型的拟合程度很好。DW值为1.9197，表明模型残差不存在序列相关问题。变量的t检验结果显示，LnPOP、LnENERGY、LnPGDP均至少可通过0.28%显著性水平的检验，而LnSTRU、LnURB和LnRD均没有通过10%的显著性水平检验，表明这三个变量的作用不明显。进一步对解释变量的多重共线性检验发现，LnPGDP和LnUrban的方差膨胀因子（VIF）分别为12.9358和12.9453，大于10的临界值，表明这两个变量存在较高的共线性，不能同时进入回归模型，lnRD的VIF为9.7701，也存在一定程度的共线性。逐步回归分析获得的表2中三个解释变量的回归结果表明，当剔除不显著的LnSTRU、LnURB和LnRD三个变量后，VIF检验发现模型不存在共线性，而且三个解释变量的t统计量均至少能通过小于0.01%的变量显著性检验，因此三解释变量省域碳排放模型是更为可取的模型。
实际上，空间统计的Moran指数检验已经证明了我国30个省域的碳排放具有明显的空间自相关性，经典线性回归模型的OLS估计可 能存在忽略空间效应的模型设定不当问题。为了进一步验证空间自相关性的存在，本文进行了省域碳排放的空间滞后和空间误差模型检验，结果如表3所示。
表3中的六个解释变量和三个解释变量模型Moran指数检验、两个拉格朗日乘数的空间依赖性检验结果显示：Moran指数（误差）检验证明经典回归OLS估计误差在4.98%和1.35%的显著性水平下具有显著的的空间依赖性（相关性）；区分内生空间滞后还是空间误差自相关的拉格朗日乘子滞后、误差及其稳健性检验表明：LMLAG和R-LMLAG分别在2.92%和3.78%、2.08%和2.37%的水平上较显著，而LMERR和R-LMERR则均不显著，显见空间滞后模型SLM应是更加恰当的模型形式。
最后，比较表2中的检验结果发现，空间滞后模型（SLM）中拟合优度的值（94.16%）、对数似然值LOGL（8.1831）都大于空间误差模型（SEM）和经典回归估计模型（OLS）的估计值，而SLM的AIC值（-0.3662）、SC值（10.8434）则均小于SEM和OLS的估计值。综合以上检验结果，SLM为最优模型。因此，本文以下的分析以SLM结果为主。表2中的三个解释变量省域碳排放模型的拉格朗日乘子误差和滞后及其稳健性检验显示，引入空间效应的模型较之OLS模型均有明显改善，SLM较之SEM是更为可取的模型形式，更好地反映了省域碳排放行为。
表2的空间计量分析结果显示，SLM的空间滞后估计参数ρ通过了1.22%和2.03%的显著性水平检验，表明省际碳排放存在空间集聚（回流）效应，即临近地区的碳排放量每增加1%，本地区碳排放量减少0.0782%和0.0618%；SEM的空间误差估计参数λ为0.4854和0.5250，通过了1.11%和0.40%的显著性水平检验，表明省际碳排放存在较强的空间依赖作用，忽略掉的一些因素如资源配置、劳动者素质、管理水平和市场化程度等也可能通过误差项对该地区碳排放产生着一定的作用。
最后，三解释变量模型估计结果显示：能源消费强度对省域碳排放的回归系数最大，为1.4433，表明在不考虑其他因素的情况下，地区能源消费强度每增加1%，碳排放总量平均增加1.4433%；其次是人均GDP的回归系数为1.1591，人均GDP每增加1%，碳排放量平均增加1.1591%；人口增长的回归系数为1.1088，人口每增加1%，碳排放量平均增加1.1088%；这三个决定因素的作用与理论预期一致。而城市化、产业结构及技术创新的回归系数均不显著，原因主要是：我国东中西部处于不同城市化发展阶段，“十一五”规划的宏观调控目标及经济增长方式转变对地区碳排放的作用还不够明显，各个地区的企业在生产和工艺环节方面还有待采用更为有效的节能减排技术，需要继续增强技术创新对消减地区碳排放的作用。
五、结论与启示
本文构建了省域碳排放量决定因素实证模型，对碳排放决定因素及其空间溢出效应进行了空间计量分析，得到如下主要结论及启示。
1. 中国30个省域相邻地区的碳排放行为普遍存在着正相关性，省域之间的碳排放行为存在空间集聚（回流）效应，制定省域碳排放政策时需要考虑碳排放行为的空间效应。
2. 能源消费强度是影响碳排放的最主要驱动因素。碳排放的实质是能源消耗，驱动中国经济增长的能源消费主要以煤炭为主。长期以来，低下的能源利用效率使得单位GDP的碳排放量较高。从长远利益考虑，中央及各级地方政府应在技术资金政策上鼓励新能源开发，实现节能减排，各省域要增加清洁能源如水能、风能、核能等的使用，各企业单位要提高能效、降低碳排放。
3. 人均GDP和人口规模的影响仅次于能源消费强度。虽然“十一五”期间的宏观调控与促进经济增长方式转变取得了一些成绩，但效果比较有限。提高经济增长质量和经济效益势在必行。同时，鉴于各省域人口总量增长惯性仍在持续，在继续严格执行计划生育政策的同时，提倡和鼓励居民理性消费、绿色消费，逐步促进城镇和农村居民消费向“绿色低碳”模式转变，构建资源节约型和环境友好型社会。
4. 产业结构对碳排放的影响不显著。1995年以来，我国大多数省域的产业结构变动并不大，第二产业比重基本上保持了小幅上升趋势，有些省域甚至出现了较大幅度下降（如北京、上海、云南）。优化产业结构，促进绿色产业发展是当下各省域实现产业升级的关键。各地方政府要淘汰高能耗、高污染的落后产业，大力发展高新技术产业和现代服务业，尤其是高产出低能耗的产业，如信息产业、生态旅游、新能源开发等，不断提高第三产业在国民经济中的比重，以降低能源消耗和碳排放量。
5. 城市化对碳排放的影响不显著。城市化既可能提升环境效率，也可能对环境产生负面影响。由于东部地区城市化水平较高，提升了第三产业、优化了产业结构，同时不完全竞争条件下的规模收益递增、人口和经济要素的集聚以及相应的知识、技术溢出，提高了整个东部地区的能源利用效率，减少了碳排放；中部地区还处于初级城市化阶段，建设项目主要集中在生活基础设施以及工业化基础设施方面，经济发展水平及能源利用效率相对较低，因而其城市化的提升反而带来了碳排放的增加；西部地区城市化进程缓慢，对碳排放的影响并不显著，导致全国省域城市化水平平均效应对碳排放的影响不显著。
6. 技术创新的作用不显著。由于技术创新虽然改善了能源效率而节约了能源，但技术创新同样促进了经济的快速发展，这又将导致对能源需求的增加，出现效率提高所节约的能源被因经济快速增长带来的额外能源消耗（部分地）抵消，即能源的回弹效应，最终导致各省域的研发投资对减少其碳排放数量的作用没有显现出来。为此，各省域的工业企业应该进一步加大清洁能源的研发资金投入，中央政府和各级地方政府要出台鼓励节能技术研发和推广的支持政策，重点提高节能减排投资的效率。
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建筑物化阶段的CO2排放时间集中、绝对量大，是建筑节能减排的研究重点。构建了办公建筑物化阶段CO2排放的计算模型，包括建材、设备生产与运输的CO2排放，以及施工过程的CO2排放。利用该计算模型，分析计算了78栋办公建筑物化阶段的CO2排放量。平均来看，物化阶段的碳排放量为326.75 kg/m2；随着建筑高度的增加单位面积碳排放明显增加，超高层建筑的单位面积碳排放量是多层建筑的1.5倍；土建工程的碳排放量占到物化阶段的75%左右，而钢筋、混凝土、砂浆、墙体材料的碳排放量占到了土建工程的80%以上。分别以建筑层数和建材用量为自变量做了办公建筑物化阶段CO2排放量的预测模型，通过统计学的分析对比，发现以钢筋、混凝土和墙体材料为自变量的预测公式可以很好地预测建筑物化阶段的碳排放。
关键词：
办公建筑；CO2排放；生命周期评价；物化阶段
中图分类号：
TU023
文献标志码：A
文章编号：1674-4764（2014）05-0037-07
Carbon Dioxide Emissions of Office Buildings at Embodied Stage
Luo Zhixing， Yang Liu， Liu Jiaping
（Architecture School，Xi’an University of Architecture and Technology，Xi’an 710055，P.R.China）
Abstract：
The building embodied stage is the LCA research focus due to large and intensive CO2 emissions. In order to establish the CO2 emissions calculating model during the embodied stage， CO2 emissions load in the process of building materials， equipments manufacturing， transporting and construction should be included. CO2 emissions during building embodied stage of 78 office buildings were analyzed by this model. On average， the amount of carbon emission during embodied stage is 326.75 kg/m2. The carbon emission in per unit area increase with the growth of building height and that of super high-rise buildings is 1.5 times as much as multi-story buildings. Carbon emission of civil work accounted for about 75% of the total amount during embodied stage， and the carbon emissions of rebar， concrete， mortar and wall materials accounted for over 80% of the carbon emission of civil work. According to the statistic of prediction model dependent on building story and amount of building materials，the CO2 emissions during building embodied stage could be precisely predicted on basis of the independent variablesincluding concrete and wall materials respectively.
Key words：
office building； carbon dioxide emissions； LCA； embodied stage
人类活动对气候所造成的影响已被公认为是对地球的一种巨大威胁。在此背景下，节约能源、减少以CO2为代表的温室气体排放已成为全球尤其是中国关注的重大问题。从世界范围来看，建筑业约消耗了30%～40%的能源，产生了40%～50%的温室气体[1]。因此，研究建筑产业如何降低温室气体的排放不仅是建筑界热门的环保课题，更是一种必须承担的国际责任。
建筑的生命周期包括了物化阶段、使用阶段和拆除阶段[2]。其中建筑物化阶段是指建筑在投入使用之前，形成工程实体所需要的建筑材料生产、构配件加工制造以及现场施工安装过程[2]。建筑物化阶段的CO2排放包含了：1）建筑材料（包括建筑管道、设备等）生产制造、运输中产生的碳排放，即隐含碳排放；2）建筑施工过程的因使用能源而产生的直接碳排放。据研究，建筑物化阶段的CO2排放占建筑生命周期CO2排放量的5%～20%（按建筑寿命50 a计算）[3-9]。虽然比例不大，但由于我国建筑建设量大，且物化阶段的CO2排放主要集中在1～2 a的建设期内，排放的绝对量相当可观[10]。从宏观角度看，中国建筑业所使用的资源占全国资源利用量的40%～50%，所消耗的能源约占全社会总能耗的30%[11]。建筑业的隐含碳排放占所有部门隐含碳排放的26.47%[12]。办公建筑是较为普遍的公共建筑，对于能源和环境的影响较大，是能源和资源的消耗大户，因此定量的研究办公建筑的物化阶段CO2排放有着较强的代表性。
1.1 办公建筑物化阶段CO2排放的功能单位
功能单位（Functional Unit）是指用来作为基准单位的量化的产品系统性能[13]。功能单位的基本作用是为有关的输入和输出提供参照基准，以保证LCA结果的可比性。功能单位的定义遵循2个基本原则：1）功能单位必须可测量。2）一个系统可能同时具有若干种功能，研究中选择那一种取决于研究的目的和范围[14]。
建筑物规模不一、物化阶段材料和机械的使用量相差很大将直接导致碳排放差别很大因此，仅给出建筑物总的碳排放缺乏可比性，需要建立一个横向可比较的评价指标。用单位建筑面积的碳排放作为评价办公建筑物化阶段CO2排放指标可以有效消除由于建筑物规模等因素不同所带来的影响，使得评价结果之间具有一致性和可比性。因此，办公建筑物化阶段CO2排放的功能单位为单位建筑面积的CO2排放量（kg/m2），即LCCO2M。
1.2 计算模型
在办公建筑物化阶段，主要碳排放源有2个：1）建材的生产、建材的运输、建筑设备的生产所产生的隐含碳排放；2）建材、设备运输过程和建造施工、装修施工中使用的化石燃料与电力所产生的直接碳排放。因此，建筑物化阶段的CO2排放量的计算模型为
2.3 土建工程的建材使用量与CO2排放量解析
从以上分析结果可以看出，土建工程的CO2排放量约占整个建筑形成阶段CO2排放量的76.32%，因此这一部分需要重点研究。
2.3.1 建筑材料使用量与CO2排放量分析 土建工程的建筑材料使用量与CO2排放量的分析数据如表3所示。从表中可以发现如下趋势，建筑越高，其钢与混凝土的用量就越大，超高层办公建筑的单位面积用钢量比多层建筑高出近40%，而混凝土的用量更是高出了60%。这是因为钢筋作为钢混结构主要的结构材料，越高的建筑其结构强度的要求就越大，因此会大量增加钢材的用量；而混凝土则为建筑结构的抗压材料，随着建筑高度的增加建筑梁柱的截面积也大幅增加，因而混凝土的增量更大。由于钢筋与混凝土都是钢混结构建筑中最为主要的建材，换算成CO2排放量后，可以发现高层建筑二者的CO2排放量是多层建筑的1.2倍，而超高层建筑更是多层建筑的1.5倍。
从平均值的分析来看钢、砼、砂浆和墙材四类建筑材料的CO2排放量约占整个土建工程CO2排放量的近90%。但是如果比较不同建筑高度与此四者CO2排放量总和的话，可以发现其差别减小了：高层建筑四者的CO2排放量是多层的1.1倍，而超高层建筑是多层的1.25倍。这主要是因为随着建筑高度的增加砂浆与墙材的用量在减少，这一趋势与钢、混凝土的变化趋势相反。砂浆与墙材的用量减少的原因在于，高层、超高层办公建筑为了立面造型和减轻自重的要求，窗墙面积比更大，更多地使用玻璃幕墙等轻质材料。
2.3.2 主要建筑材料CO2排放量比例分析 结合2.3.1与2.2节的统计结果后，可以得到整个建筑形成阶段各分项工程与主要建筑材料CO2排放量的比例图（如图1）。这张分析图可以清晰的看出主要建筑材料在整个建筑形成阶段CO2排放量的最大部分。
3 办公建筑物化阶段CO2排放量的预测
通过以上分析与解析，已经发现了主要建筑材料的CO2排放量与建筑的层数有较强的相关性，那么有一个问题：主要建筑材料的使用量、建筑层数是否与建筑物化阶段的CO2排放量有关；是否能用它们间的相关性预测建筑物化阶段的CO2排放量。
3.1 建筑层数与办公建筑物化阶段CO2排放量的预测
从表2和表3都可以发现这样的规律：随着建筑高度的增加，办公建筑物化阶段各分项工程单位面积的CO2排放量都有所不同。基于此，研究将78个建筑样本的统计资料逐一精算，检验建筑层数与物化阶段单位面积的CO2排放量的相关性。由于样本的物化阶段单位面积的CO2排放量符合正态分布，因此仅需要检验其线性相关性，如表5所示。从相关性分析的结果可以确定二者有较强的相关性，其Pearson相关系数达到了0.883。
在确定了建筑层数与办公建筑物化阶段CO2排放量显著相关后，将精算结果绘制成散点图，并做一次线性回归分析，如图2所示。从图中可以看出物化阶段单位面积的CO2排放量随着建筑层数的增加而上升；而相同高度的建筑也会因个案间的差异有不同的分布情况，但其差异并不大，样本的多元性和代表性由此可见。通过回归分析的结果看以发现回归方程的确定性系数R2值达到了0.78，说明用建筑层数来预测办公建筑物化阶段CO2排放量是有较大信度的。
物化阶段CO2排放量最大的排放源，可能与全部的CO2排放量有着紧密的联系。假如可以通过这4类建材的使用量来预测物化阶段的CO2排放量那将大大简化评价的复杂程度。
首先利用线性相关性的双变量分析来确定这4类建材与物化阶段总CO2排放量的相关性，如表6所示。从表中可以看出钢材、混凝土、墙材与总CO2排放量的显著性α皆为0，说明这3类建材与总CO2排放量显著相关；而砂浆与总CO2排放量的显著性α为0.394，说明它们彼此相关性很弱。而从Pearson相关系数来看混凝土与总CO2排放量相关性最强，其次为钢材，再次为墙材。
确定了钢材、混凝土、墙材与总CO2排放量有显著的相关性之后，就可以以这3类建材的使用量作为自变量，来预测物化阶段总CO2排放量。统计软件分别试验了3组预测变量，如表7所示，可以发现这3类建筑同时为自变量的情况下，其调整R2最大，说明该回归模型可解释的变异占总变异的比例最大。其预测方程为
LCCO2f=1.58x1+378.97x2+64.57x3+94.19
3.3 两种预测方法的准确性分析
将实际统计的78个样本的相关数据代入式（6）和式（7），其计算结果与实际统计结果的比较如图4所示。从图中可以发现利用式（4）～（7）的预测结果比利用式（4）～（5）的预测结果更为接近于实际统计结果，利用建筑层数预测的结果与实际结果的标准差为23.36 kg/m2，而利用建筑材料使用量的预测结果比实际结果的标准差为16.09 kg/m2。
导致以上分析的结果是因为利用建筑层数预测的CO2排放量显示的是统计数据的平均值；而利用建筑材料使用量预测的CO2排放量显示的是统计数据的各样本值。
4 结 论
办公建筑物化阶段的CO2排放是办公建筑生命周期CO2排放的重要组成部分，可以占到生命周期CO2排放的5%～20%。因此通过解析办公建筑物化阶段的CO2可以得到以下结论：
1）随着建筑层数（或高度）的增加，办公建筑物化阶段的CO2排放明显增加，超高层办公建筑物化阶段的CO2排放量约为多层建筑的1.5倍、高层建筑的1.3倍。
2）在物化阶段中，土建工程所排放的CO2比例最大，约为75%；随着建筑高度的增加土建部分的CO2排放量也大大增加；安装工程与施工工程的CO2排放量随着建筑高度的增加而增加的趋势更明显；但是装修工程的CO2排放量与建筑高度变化的相关性较小。
3）钢、砼、砂浆和墙材4类建筑材料的CO2排放量约占整个土建工程CO2排放量的近90%，也是物化阶段最主要的排放建筑材料。
4）通过统计学的方法，得到了建筑层数与办公建筑物化阶段CO2排放量的预测公式；也得到了钢材、混凝土、墙材等3种建材与办公建筑物化阶段CO2排放量的预测公式。
致谢：感谢“陕西省重点科技创新团队：低能耗建筑设计（2012KCT-11）创新团队对本文的支持！参考文献：
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