少花钱多办事：研究人员为加拿大的住宅建设绘制了一条更可持续的道路
采用正确的可持续建筑实践组合可以让加拿大实现其住房目标——到 2030 年建造多达 580 万套新房，同时又不违背其气候承诺。多伦多大学可持续建筑环境中心 (CSBE) 的研究人员开发了一种计算机模拟，可以预测新住房和基础设施建设相关的排放。该论文发表在《环境科学与技术》杂志上。
这项工作以 CSBE 之前的研究为基础，该研究显示，为了使加拿大实现其温室气体排放目标，2030 年建造的房屋在建造过程中产生的温室气体将比 2018 年建造的房屋减少 83%。
“我们减少排放的承诺与恢复住房负担能力的需求之间存在明显的矛盾，”应用科学与工程学院土木与矿物工程副教授、CSBE 主任 Shoshanna Saxe 说。
“但这种紧张局面的存在只是因为我们对住房问题的现状。我们的研究表明，我们可以建造 580 万套住房，并减少建筑产生的温室气体排放——只是我们必须以不同于过去的方式建造它们。”
在他们的最新论文中，CSBE 团队建立了所谓的未来基础设施增长 (FIG) 模型，这使团队能够评估实施旨在降低这些排放的各种策略的效果。
“我们利用加拿大目前大约 50,000 个社区的开放数据建立了我们的模型，”新论文的第一作者、博士生 Keagan Rankin 说道。
“我们研究了每个社区有多少个单元、它们由哪些类型的住房存量组成、为它们服务的道路长度等各个方面。然后，我们利用对当前建筑方法的了解，模拟出如果在未来建造一定数量的新房屋，使用相同的社区类型分布，将会产生多少排放量。
“一旦我们有了这些，我们就可以问这个问题：通过采用可持续的建筑策略，例如更密集的社区或更好的建筑设计，我们可以减少多少排放？”
研究小组研究了五种可实施的减少住房建设相关排放的策略：
城市形态：对现有社区的分析表明，包含更多多单元建筑（高层或低层）的社区的单位排放量低于主要由郊区独户住宅组成的社区。这一战略将涉及向更多此类多单元社区形态的转变。
更高的填充率：这指的是在现有社区（已经建成的区域）建造新住房。由于可以重复使用现有基础设施（如道路和水管），因此建造新住房的排放量可以低于新建房屋。
循环利用：这一策略涉及在建造新建筑时重新利用现有建筑或基础设施。例如，将单户住宅翻新成多单元住宅所需的材料比将其夷为平地并从头开始要少。
材料技术改进：混凝土或钢铁等材料制造方式的创新可以减少其碳足迹。该战略假设到 2030 年，我们生产的主要建筑材料的排放量将比现在减少 20% 至 25%。
一流的设计：研究团队发现，一些住房设计与单位排放量较低有关，例如通过更好的布局使房屋整体变小。另一个例子涉及住宅建筑的地下部分。由于地下室通常由碳密集型混凝土制成，因此同样大小的住宅如果地下室较小，排放量会较低。
需要多种策略
研究人员利用 FIG 模型表明，如果在不改变建筑实践的情况下，按照恢复可负担性所需的速度建造住房，将导致加拿大的气候承诺超额 437%。
然而，FIG 模型表明，如果实施上述策略，他们实际上能够将排放量减少到目标水平以下。
该模型还显示，虽然实现目标需要所有五种策略，但其中一些策略的效果比其他策略更强。例如，改变城市形态和使用一流的设计加起来约占所需改进的三分之二。相比之下，填充、循环和制造业改进策略分别占所需改变的十分之一左右。
研究人员发现，在未来一到二十年内，可持续建筑最重要的要素将是设计更好的建筑物和建设更密集的社区。
“这些数字非常接近，当然所有这些估计都存在一定程度的不确定性，但看到我们的预测低于这个数字还是令人欣慰的，因为这意味着情况并非完全无望，”兰金说。“毫无疑问，到 2030 年建造 580 万套房屋是一个激进的目标。我们可能达不到这个目标，如果不能，这当然会使我们更容易控制碳排放预算。
“但我们以前作为一个国家做过雄心勃勃的事情，比如在短短五年内修建了一条横跨东西海岸的铁路。这项分析表明，我们已经知道的战略是合理的，如果我们要防止气候变化的最坏影响，同时恢复住房负担能力，所有这些战略都是必要的。”
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