【摘 要】面對全球嚴峻的氣候變化問題，我國積極作出2030年碳排放達峰承諾，為響應這一號召，在滿足居民生活質量的同時有效地實現節能減排，本文提出，基于智慧化的相關技術發展城市既有社區是實現低碳社區的有效路徑。參考2015年國家發改委發布《低碳社區建設指南》，以衡陽市太平小區為例，基于碳排放系數法對其交通系統、能源系統等六大系統的數據進行處理與分析，最后針對其現存的問題提出相關的建議，以促進當地低碳社區更好的發展。

【關鍵詞】低碳社區；碳排放系數法；智慧化；太平小區

一、背景

目前，我國正處于飛速發展階段，氣候變化的問題也越來越嚴峻。我國一直以積極的態度面對氣候變化的挑戰。2015年2月，國家發改委發布《低碳社區試點建設指南》，其考慮居民生活方式特點、低碳建設重點內容等，將低碳社區試點劃分為城市新建社區試點、城市既有社區試點、農村社區試點三大類，本研究選擇城市既有社區進行研究。我國城市既有社區的發展，特別是一些老社區，其在低碳社區的發展方面，還存在低碳技術應用不完整、網絡媒體推廣不足、群眾參與度不高、低碳經濟投入與產出差距較大、居民居住體驗降低等問題。人們對鄰里環境與社區生活質量的重視及社區信息化、智能化設施的普及，社區的生活功能已然成為社區建設的核心，滿足社區居民多樣化與個性化需求成為社區建設的重點。

因此本研究認為，滿足居民對生活質量需要的同時實現節能減排，智慧化的低碳社區是解決系列問題的關鍵手段。智慧社區是指利用物聯網、云計算、大數據、移動互聯網、智能終端等新一代信息技術，通過對各類與居民生活密切相關信息的自動感知、及時傳送、及時發布和信息資源的整合共享，從而實現更有效的低碳社區自治，達到更環保的低碳生活方式的社區。

二、國內外研究

國外低碳社區的研究和實踐在清潔能源、綠色建筑、低碳交通、智能管理等方面都有相當豐厚的經驗。對國內發展以居住區為主體的低碳社區規劃建設有著重要的啟示。其中，Middlemiss將低碳社區定義為合作和協作的形式，其目的是通過提供鼓勵社區成員行為改變的適宜環境和機制來降低成員生活方式的碳排放強度。Sarah Burch（2010）認為，地方政府是可持續發展問題的領導者、改革者和最新高效技術的采用者形成了一種“自下而上”的碳減排模式。這樣在未來的碳減排計劃中通過社區尺度的操作更容易實現民主化的決策。

再觀國內，2008年起，我國開始低碳社區研究，至今已有十年歷史。辛章平，張銀太（2008）提出低碳社區的建設模式，表明推進低碳社區的建設具有重要意義。隨后國內對于低碳社區的研究逐漸展開，各學者們對低碳社區研究從介紹西方經驗、解讀低碳政策，向研究我國低碳社區的具體問題轉變。我國學者如王唯一（2017）陳佳佳（2017）林青青（2015）等學者對低碳社區的相關發展、理論基礎、重要意義已進行深入研究。但低碳社區微觀層面的研究還較為缺乏，在公眾行為參與方式和低碳技術方面，缺少結合形成智慧化低碳社區的研究。

三、研究案例及研究方法

家庭碳排放包括直接碳排放和間接碳排放兩部分。本研究釆用《IPCC省級溫室氣體清單編制指南》中提供的測算家庭直接碳排放的碳排放系數法，其原理是用家庭的能源消耗量乘以相應的碳排放系數。

在2019年4月，本課題小組赴太平小區進行實地調查。根據《指南》中城市既有社區改造的指標，結合太平小區的實際情況選取六個方面進行調研，分別為：交通系統、能源系統、水資源利用、固體廢棄物處理、環境美化以及運營管理和低碳生活。采取了實地調研、觀察法、訪談法等收集數據，基于調查數據指出其存在的一些在發展低碳過程中可能存在的一些問題，最后結合智慧化的角度提出相應的改進建議。

四、衡陽市太平小區的低碳社區發展現狀簡析

4.1太平小區發展概況

太平小區坐落于衡陽市蒸湘區常勝西路一帶，位于繁忙的市中心周圍，從上個世紀九十年代建成至今已有20余年。太平小區屬于中檔普通小區。占地面積1.01平方公里，分為太平一社區與太平二社區。共150多棟，6106戶，20085人。太平小區是衡陽市文明社區，省級文明城市工作先進單位。社區內包含一個幼兒園，一個小型菜市場，毗鄰蒸湘區實驗小學，衡陽市實驗中學，其周圍的商鋪數量約為400-500家。太平小區里主要分布著5條主干道，其中三個主干道的路口都分別對應著一個公交車站，布局較為合理，四通八達的道路方便了居民的出行活動。

4.2太平小區的低碳社區調查分析

4.2.1交通系統

隨機選取一個工作日及休息日，在太平小區的五個路口記錄早高峰、中午及晚高峰的車流量、人流量，以及利用公共交通、共享交通工具出行的人數數據進行數據整理。

根據國家發改辦氣候（2015）《陸上交通運輸企業溫室氣體排放核算方法與報告指南（試行）》提供的各車型百公里能源消費統計表以及《省級溫室氣體清單編制指南》提供的二氧化碳排放系數、BP中國碳排放計算器提供的碳排放系數，以及全國電動車平均每千米的耗電量結合中國結合中國燃煤發電的效率換算成二氧化碳當量[11]，設每種交通工具進入太平小區即運行1km便停下或者從另一路口出去，計算得出太平小區不同交通工具平均每天排放的二氧化碳當量

其中：TCi表示太平小區代表不同種類交通工具的日均碳排放量（kg）；i表示相應交通工具的種類； ρ表示不同能源的密度（kg/m3）；V表示不同種類的交通工具在一定的速度下每公里油耗（L/km）；Ki表示不同交通工具的能源消費種類對應的碳排放系數（kgC/kg）；ni表示交通工具每日流量（輛）；TC表示太平小區交通系統日均總碳排放。計算結果如表1：

從計算結果中得出，電動摩托車的單位能耗所產生的二氧化碳排放量比汽油摩托車，柴油摩托車以及轎車少得多。由于小區里較多的人選擇便捷且相對經濟的電動摩托車出行，所以整個交通系統的能耗對比其他論文中同規模的低碳小區的交通系統能耗，如與天津市經濟技術開發區康翠社區相比，交通系統的碳排量較低。

此外，太平小區的人口居住較為密集，整個社區共6106戶住戶，假設每1.5個家庭擁有一輛小轎車，小區里則需容納約4070輛小轎車，小轎車的停車位標準尺寸為2.5m*5m，則如果要合理劃分停車區域需要50.883km2，顯然這是不合理的。實地調研時發現約有1/2的小轎車停在規定的停車位外，占據公共空間，造成交通不順暢與居住環境質量的下降。

關于小區居民公共交通使用情況，采用《指南》中公交分擔率的概念進行統計分析。公交分擔率指居民出行方式中選擇公共交通的出行量占總出行量的比率。取太平小區三個主要路口對應的公交車站及共享交通工具停靠站，分別從工作日與休息日的早中晚三個時間段采集數據并進行加權處理。乘坐公交的人數占總出行人數17%。使用共享工具出行占總出行人數3%。

《指南》中規定城市既有社區試點建設的公交分擔率應≥60%，太平小區的公共交通利用率還需提高。其次，公交候車亭的基礎建設還需加強。如銀瑞路路口的公交站只有一個交通站牌，沒有專門的公交車站，上車時造成一段時間的路口堵塞，這對居民的候車造成不便。另外，小區附近共享單車停放位置劃分較為混亂，造成騎行者使用完畢以后停車的位置不夠規范，影響共享工具的使用效率。

4.2.2能源系統

本研究所設置的能源系統的指標包括：社區可再生能源替代、能源分戶計量、可再生能源路燈占比、建筑屋頂太陽能光電、光熱利用覆蓋。以下從這幾個方面分析太平小區的居民直接生活能源碳排放的情況。本文能源終端消費量來源于《2018年衡陽市統計年鑒》和實地調研。

（1）能源分戶計量

由于居民用電消費受季節變化影響，因此分四個季度來統計用電的碳排放量。又考慮到各地區的電力消費差異顯著，且不同省市隸屬于不同的電網，本文采用分省電力排放因子對電力的碳排放量進行測算。

其中，CE表示電力消費的碳排放量，Ei表示各省直接生活能源消費的電力終端消費量，gi表示各省對應的電網碳排放因子，各省市電網排放因子附件1所示：

由此可得出：太平小區居民每季度的人均每日生活用電碳排放和社區每日的用電碳排放見表2：

由圖表分析得知，經測算后的碳排放量數據結果很大，因為太平小區居民人數基數大是其典型特征。社區結構除了普通居民，還包括400-500個商戶，這也是對社區碳排放貢獻了不可小覷的部分。但與溫州市經適房小區住宅人均日用電量2.728kw·h對比，太平社區的人均用電量是較少的。

其次，夏季月與冬季月是用電量最大的時間，衡陽市氣候冬天寒冷夏天炎熱，因此在冬夏兩季對空調、供暖器具的使用時長要有所注意，居民應有現代用電和節電的意識手段。

（2）可再生能源路燈統計

經調研太平小區的路燈為150w或250w的高壓鈉燈，主要集中在太平南路、太平北路、南平路、公平巷、瓦子坪路、和北平路這幾條主干道上，亮燈時間為18：54--05：53，一天共約12小時。數據見表3：

同理可得，路燈每日碳排放量為：

由于太陽能路燈的安裝繁瑣，該小區沒有選擇較為節能的可再生能源路燈，僅有少數為社區自行安裝的LED路燈。因此太平小區此可再生能源路燈占比為0。

在能源消耗既定的情況下，能源結構的清潔化是減少碳排放的主要途徑。可再生能源，包括太陽能、水能、風能、生物質能、潮汐能、地熱能等這類是不會排放溫室氣體，也不會增加溫室效應風險的能源。太平社區應持續優化生活用能結構，降低能耗高的電器和高碳排放能源的消費。

4.2.3水資源系統

雖然居民用水看似不會產生碳排放，但在產生和處理水的過程中存在著碳排放的產生。據調查，我國給水行業平均制水單耗約為0.3kw·h/m3，這部分耗電主要為動力消耗，而產生1kw·h電產生CO2約1kg，則生產一噸水排放的CO2為0.3kg，即用水碳排放系數為0.3kg/t

本次對太平小區住宅樓進行抽樣調查，選取6個單元共計90戶人家作為樣本，其中有效數據85戶，進行長達半個月的用水數據采集。最終得出每戶平均日用水量為0.2584m3。

據調查太平小區沒有設置雨水收集利用設施，當前城市水緊缺、城市水環境惡化、城市生態環境破壞、城市頻發局部暴雨洪水等問題頻頻出現，應對此引起重視。

衡陽市城區居民階梯式水量的第一級標準為，15m3/每戶每月，超過15m3的部分加收50%-100%的水費。經計算太平社區每戶平均每月用水7.75m3，遠小于一級標準，說明該社區在用水節水方面居民自我意識較強。但社區內部缺少組織對節水器和非傳統水源的實施利用。

4.2.4固體廢棄物處理與環境美化

太平小區垃圾分類分為生活垃圾與可回收垃圾，分類垃圾桶達70%，每個垃圾桶之間的間距25-50m不等。據對環衛公司工作人員訪談資料得知，太平小區每日進行早、中、晚三次街道垃圾清理，每日的固體廢棄物處理量約24噸，均有專門的壓縮式垃圾車集體運往珠暉區獅子山進行填埋處理。

通過衛星導航地圖對小區的綠化面積測距的方式，得出小區內綠化面積達34034平方米，綠化覆蓋率為3.36%。《指南》中綠化覆蓋率作為引導性指標提出，5%以上為達標，但結合太平小區用地緊張，人口密集的實際情況，建議發展屋頂綠化，提高碳匯量。

太平小區固體廢棄物處理存在問題主要在其處理方式：填埋方式處理固體廢棄物屬于“末端處理”，對環境的污染主要表現在侵占土地、污染土壤、水體、大氣等，這種處理方式的缺點包括：處理技術落后，無害化程度低，不利于可持續發展等。而改進落后的廢物處理處置方式，采用源頭減量，真正實現“零排放”，是固體廢物污染控制的根本途徑。

五、運營管理與低碳生活

根據走訪搜集的數據，結合《指南》相關指標，形成以下表格（表4）：

根據以上信息，本研究發掘出以下幾個問題：

首先，太平小區建設低碳社區缺乏低碳管理運營和專業性機構參與。社區低碳生活服務匱乏、文化宣傳形式單一。太平小區沒有持續的、有效的、全面的管理模式，在社區中專業機構是支持社區建設的重要力量，在太平小區內缺乏專業機構的參與使得社區改造與維護缺乏專業的指導。社區內有15個舊衣服回收擺點，但是缺乏其他的低碳生活服務。在節電器具使用方面，居民關注度較高，但小區內使用情況不佳，僅憑住戶個人意識使用。在社區文化宣傳方面，太平小區居委會會聯合科學協會每半年舉辦一次露天科普講座，平均每次講座觀眾約50-60人，并且會組織發放一些宣傳手冊，同時在太平一社區里，建有一座長達65米的科普長廊并附有豐富的印畫，但居民參與度還有待提高。

5.1交通系統的智慧化應用

（1）智慧停車

智慧停車模式是指將無線通信技術，移動終端技術，GPS技術等技術與城市停車位的管理、查詢、預訂與導航服務的綜合運用，實現停車一體化。主要包括：車位信息共享，車位導航，車位閑時經濟共享等。因小區靠近市中心區域，用地緊張，增多停車位的數量較為困難，則可采取減少車流量，增大車位利用率。使用智能管理停車系統，在各路口綜合發布停車場各項信息指標，同時還可以通過微信等小程序提供空車位的搜索匹配，基于排隊理論提供車位預訂，車位導航等服務，降低汽車在小區運行的時間與成本，減少碳排放的產生。

（2）提高公共交通工具利用率

從社區智慧建設的角度提高公交利用率，即可以通過完善公交候車亭的基礎設施建設，改善居民候車環境，以及建立智能化公交電子站牌，利用GPS定位技術獲取公交車輛到站數據，方便居民設定乘車計劃，提高居民的出行效率。對于另一種新興更為低碳的交通工具租賃業務——共享單車，則可在社區內部設置專門的停放點，同時可與各個社區、城市主要地點等形成網絡，提高共享工具利用效率。

5.2能源系統的智慧化應用

（1）家用電器智慧化

為減少居民直接生活能耗碳排放，可利用科技因素優化家用設備，以降低家用電器的耗能量。太平小區所處地理氣候冬季寒冷，溫度越低，家用保暖設備使用率越高，人均直接生活碳排放越高。且社區居民家用電器及炊事等設備的耗能量較高、節能效率普遍較低。而家用設備的技術水平高低直接決定了耗能量的多少，所以應該運用科技節能，使家居智慧化。

（2）建立智能電網

為提高能源利用率以及清潔的產能，本研究建議建立社區相對應的智能電網。據調查，太平小區在用電高峰時期，經常會出現斷電的狀況，甚至社區內的商鋪為此配備了發電機備用供電。智能電網則可根據用戶的電力消費行為，監控所有用戶和網絡節點，進行實時可變的用量調度，將電能的使用和分配權轉移到用戶，可以自我控制，自我調節，同時可以抵御用電突然波動，使用電供應更加安全、高效、可靠和環保，實現了電力企業和用戶的雙向信息溝通互動。

5.3水資源系統的低碳方式改進

若太平小區增加使用屋面雨水集蓄，則可收集較清潔的雨水用于澆灌綠地、沖廁、洗衣等雜用水以及循環冷卻水系統。利用地勢綠地增加入滲補充地下水，消減洪峰流量與城市面源污染，是補充地下水資源的最經濟方法。

我國節水工作始于20世紀80年代初期，經過努力，生活用水節水率達到了20%左右。非傳統水源包括再生水、雨水、海水等。若太平小區考慮再生水的利用，增強節水器的普及率和節水觀念，節水率最大可達到47%，根據上文數據計算，可大大減少碳排放量至250.868kg。

5.4固體廢棄物處理的智慧化應用

固體廢棄物從填埋處理轉向焚燒處理。焚燒法處理城市固體廢物與其它方法相比，具有以下優點：①處理時間短。②焚燒使廢物減容化。減容化意味著垃圾焚燒廠的用地面積遠遠低于垃圾填埋場，且垃圾分解的時間將大大減少，有利于環境的可再生系統的恢復。此外，還可以結合智慧化社區數據統計，對居民每天產生的垃圾分類信息形成系統的統計管理，并實時將數據反饋給相關管理部門，使得垃圾資源化率進一步提高。

5.5低碳社區與低碳文化的培育

保留社區既有的文化傳統與自然資源，增加文化活動的宣傳力度與活動品質，形成系統的活動形式，文化活動與居民的需求聯系起來，吸引公眾參與，增加居民的參與感與歸屬感，為社區文化提供主力軍。另一方面，健全管理運營體制、引入第三方專業機構。加強與社會機構合作，如與學校團體、NGO團體、相關企業合作，對居民進行意識教育，了解相關碳排放的常識。組織居民與社會人員共同參加相關類型的活動，引導居民接受并參與低碳項目改造。

6.總結

本文首先闡述了低碳社區發展的重要性，提出滿足居民對生活質量需要的同時實現節能減排的效果，低碳社區的智慧化是解決系列問題的關鍵手段。接著，從國內外的研究總結中發現在公眾行為參與方式和低碳技術方面結合形成智慧化低碳社區的研究，低碳社區在微觀層面的研究還較為缺乏。本文基于《低碳社區建設指南》，選擇了城市既有社區進行研究，并以衡陽市典型的城區既有社區——太平小區為例，應用碳排放系數法，采取實地調查以及訪談等方式對其交通系統、能源系統、水資源利用、固體廢棄物處理、環境美化以及運營管理和低碳生活六個方面進行數據搜集，并進一步分析其問題。對于太平小區的六大系統分別提出的可行建議，結合智慧化的相關技術，降低小區碳排放的程度，這與開頭提出相應國家計劃2030年左右二氧化碳排放達到峰值的目標是一致的。應當說，低碳社區的發展需要有關部門的主動管理，也需要居民的主動參與，二者相輔相成，密不可分，才能真正使建設低碳社區美麗家園成為現實。

【參考文獻】

[1]《低碳社區試點建設指南》.

[2]柴彥威 郭文伯.《中國城市社區管理與服務的智慧化路徑》[J].地理科學進展，2015.4，34（4）：466-472.

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