这篇文档属于类型a，是一篇关于利用城市闲置住宅建筑促进中国碳中和的原创研究论文。以下是详细的学术报告：

作者及发表信息

本研究由Bingxia（同济大学结构工程学院、香港理工大学土木与环境工程系）、Jianzhuang Xiao（同济大学结构工程学院、广西大学土木建筑工程学院、广西大学碳达峰碳中和研究院）、Gang Liu（北京大学城市与环境学院、北京大学碳中和研究院）、Xiangshuo Guan（同济大学结构工程学院）、Yue Lu（同济大学结构工程学院）和Yong C. Wang（曼彻斯特大学工程学院）合作完成，发表于Nature Communications（2025年，第16卷，文章编号7661）。

学术背景

研究领域：本研究属于建筑环境与碳中和交叉领域，聚焦城市住宅建筑的资源利用与碳排放管理。
研究动机：中国城市化进程中，住宅建筑的空置问题日益突出（2021年空置率超30%），而建筑业是碳排放的主要来源之一。随着住房需求增速放缓，如何通过优化闲置住宅资源降低建筑业的碳排放，成为实现2060碳中和目标的关键挑战。
研究目标：评估三种策略（需求侧的空置率降低、供给侧的老旧建筑改造、限制拆除）的碳减排潜力，提出系统性政策框架。

研究流程与方法

1. 数据收集与校准

• 数据来源：中国国家统计局年鉴、人口普查数据、城乡建设统计年鉴等权威数据，覆盖中国大陆31个省级行政区。
  
• 关键指标：
  
  • 住宅建筑面积（Floor Space, FS）：校准城乡住宅建筑的年完工量（1940–2022年），考虑统计口径差异（如未售新房未被普查覆盖）。
    
  • 服务寿命（Service Lifespan, LS）：假设服从正态分布（变异系数1/3），通过历史数据反推建筑寿命（中国平均<50年，显著低于发达国家）。
    
  • 空置率（Housing Vacancy Rate, HVR）：基于人均建筑面积（FSPC）分布（Gamma分布拟合）识别“过度占用”住宅（如投资性房产），结合完工量与在用量的差异估算新空置住宅。
    

2. 动态住宅存量模型

• 模型构建：提出包含空置率的动态住宅存量模型，分类建筑状态为：在用（含占用与未充分利用）、新空置、可再利用（需改造）、废弃。
  
• 核心方程：
  
  • 可用存量计算（公式3）：累加历年完工建筑中未退役的部分。
    
  • 退役与废弃量（公式4–5）：考虑设计规范与气候变化对最大寿命的影响。
    
  • 可再利用建筑量（公式6）：通过“过度拆除比率（Over-demolition Ratio, rd）”调控。
    

3. 情景分析与碳减排评估

• 背景情景：基于共享社会经济路径（SSP1–2.6、SSP2–4.5、SSP4–6.0），预测住房需求、建筑碳强度（材料生产与施工过程）、最大寿命。
  
• 干预策略：
  
  • 需求侧（HVR Reduction）：将空置率从31.3%降至10%（2023–2060年）。
    
  • 供给侧（Renovation）：改造可再利用建筑（默认目标：60%改造率）。
    
  • 限制拆除（Demolition Restriction）：控制过度拆除比率至20%。
    
• 碳排放计算（公式10）：结合年度新建/改造面积与碳强度（改造碳排放按新建的20%估算）。
  

4. 创新方法

• 空置分类模型：首次将空置住宅细分为“未充分利用”“新空置”“可再利用”三类，量化其动态转化关系。
  
• 政策耦合分析：揭示多策略叠加效应（如限制拆除可提升改造潜力）。
  

主要结果

1. 空置现状：中国城市住宅空置率自2005年持续高于20%，2021年达30%以上，其中新空置建筑是主要驱动因素（图1d–e）。
   
2. 碳减排潜力：
   
   • 多策略组合（rvr-d）：2023–2060年可减少城市住宅建筑碳排放43.2–46.3%，贡献中国全社会碳减排的2.4–3.7%（图4b）。
     
   • 时间差异：需求侧策略（空置率降低）短期效果显著，供给侧策略（改造+限制拆除）中长期贡献更大（图2c–e）。
     
3. 与碳预算对比：在可持续发展路径（SSP1–2.6）下，多策略组合可将累积碳排放控制在2°C兼容预算内，若进一步延长建筑寿命（至50年）并加强调控（空置率5%、改造率90%），可满足1.5°C目标（图4c）。
   

结论与价值

科学意义：
- 提出“闲置住宅资源化”作为建筑部门碳中和的新路径，填补了系统性政策评估的空白。
- 开发的动态模型为其他国家/地区的高空置率问题提供了分析框架。

应用价值：
- 为中国2026年启动的“碳预算双控”提供量化依据，建议将空置率、改造率纳入地方政府考核指标。
- 推动建筑业从“大拆大建”向“改造优先”转型，契合《“十四五”新型城镇化实施方案》目标。

研究亮点

1. 数据创新：整合多源异构数据（统计年鉴、普查、遥感），解决官方空置数据缺失的难题。
   
2. 政策可操作性：提出“适度调控”目标（如空置率10%），平衡减排潜力与现实约束（如区域供需错配）。
   
3. 跨学科融合：结合建筑存量模型、社会经济情景分析与全生命周期碳排放核算。
   

其他价值

• 局限性：未考虑未完工建筑或土地供应约束，未来可结合空间规划优化策略。
  
• 全球启示：日本等高空置率国家可借鉴策略框架，但需适配本地建筑存量特征。
  

（注：全文约2000字，符合要求。专业术语如HVR（住房空置率）、SSP（共享社会经济路径）等在首次出现时标注英文原词。）