**章 城市低碳建设水平计分基础
诊断城市低碳建设水平的目的是总结建设过程中的经验和不足，扬长避短、纠正问题，从而达到更高的建设水平。为了诊断城市低碳建设水平，必须正确认识城市低碳建设水平的形成机理。城市低碳建设水平的形成需要一个过程，且体现在减排的各个维度，因此城市低碳建设水平的形成机理应从减排维度和管理过程两个视角去认识。
**节 城市低碳建设水平体现的维度
城市低碳建设过程是在认识碳循环系统基础上的减排增汇过程，因此城市低碳建设水平体现在碳循环过程中，用于诊断城市低碳建设水平的指标体系应能反映碳循环系统中的碳源和碳汇要素，涉及能源结构、经济发展、生产效率、城市居民、水域碳汇、森林碳汇、绿地碳汇、低碳技术八个维度。
碳循环是自然界和人类社会经济活动产生的碳排放（碳源）与储存碳（碳汇）之间不断相互作用、动态平衡的过程。1997年12月联合国气候变化框架公约参加国制定的《京都议定书》对碳源与碳汇的含义进行了阐述：碳源是指向大气中释放碳的过程、活动或机制，碳汇是指从大气中清除碳的过程、活动或机制。
城市低碳建设过程在本质上是在维持社会经济发展的同时城市碳循环系统的减排增汇过程，而城市碳循环系统的碳循环机理由城市的自然-社会经济二元特征决定。
一、社会经济活动与城市系统中碳循环的关系
一个城市的社会经济活动是城市碳循环系统中*主要的碳源，Kaya恒等式是识别城市社会经济活动中影响碳源产生碳排放的因素的主流公式。该恒等式由日本学者Yoichi Kaya（茅阳一）于1989年在联合国政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）举办的研讨会上提出，解析了影响碳源产生碳排放的主要因素。这个恒等式利用一个简单的数学公式将CO2排放量分解成与人类生产生活相关的四个要素，其数学表达式如下：
（1.1）
式中，表示CO2排放量；PE表示一次能源消费总量；GDP表示国内生产总值；POP表示国内人口总量。C/PE表示单位能耗碳排放强度，主要由能源消费结构决定。PE/GDP表示能源消费强度，指一个国家或地区单位产值在一定时间内的能源消耗量，它反映了经济对能源的依赖程度，体现了技术水平和生产效率，与能源利用效率和经济结构密切相关。GDP/POP表示人均GDP，用于表征一个国家宏观经济运行状况和经济发展规模，一般来讲，经济规模越大，碳排放量越高。
Kaya恒等式被广泛认为是一种有效的城市碳排放要素分析工具，通过对Kaya恒等式的分析，可以看出碳排放量的变化是能源消费结构（决定碳排放强度）、生产效率（决定能源消费强度）、经济发展和人口共同作用的结果。特别是对于正处于城镇化快速发展、用能需求巨大的城市和地区，只有从源头上提高碳排放效率和能源利用效率，才能在获得经济社会效益、保证发展的同时有效控制碳排放量。
二、自然生态系统与城市系统中碳循环的关系
地球上各种生态系统作为CO2等温室气体的源与汇，对碳循环起到至关重要的作用。陆地生态系统通过光合作用与呼吸作用，直接影响植被、水域、土壤中的碳元素的循环过程。向大气中释放CO2等温室气体的过程、活动或机制是碳源，反之从大气中吸收CO2等温室气体的过程、活动或机制则是碳汇。自然生态系统既具有吸收碳元素的功能，也具有释放碳元素的功能，但一般来说，自然生态系统整体上是一个碳吸收量大于碳释放量的汇，主要包括森林碳汇、绿地碳汇和水域碳汇。然而自然生态系统是多种多样的，并非都是碳汇，在自然生态系统中碳释放和碳吸收是一个复杂的非线性过程，碳源和碳汇之间双向转化是常见现象。总体上，自然生态系统在碳循环过程中主要发挥碳汇的作用。
三、科学技术对城市系统中碳循环的影响
城市低碳建设本质上是一个在碳循环系统内减少碳源、增加碳汇的过程，如图 1.1所示。科学技术是城市碳循环系统中减少碳源、增加碳汇的重要抓手。一般来说，凡是能够帮助实现减少碳源、增加碳汇的科学技术都可以被称为低碳技术。低碳技术的概念目前缺乏统一界定，只要是能够有效减少以CO2为主的温室气体的排放、可防止气候变暖的技
图1.1 基于城市碳循环系统的低碳建设过程
术都是低碳技术，其涉及社会经济的各个领域，特别是能源、交通、建筑、冶金、化工、运输、旅游等领域。低碳技术的根本目的是实现人类生产和消费过程中的高效率以及低排放、低污染。
根据增汇减排的控制流程，低碳技术可以分为减碳技术、无碳技术（又称为零碳技术）和去碳技术（又称为负碳技术）。基于增汇减排技术的特征，低碳技术又可以分为非化石能源类技术、燃料及原材料替代类技术、工艺过程技术、非CO2减排类技术、碳捕集与封存类技术、碳汇类技术。
四、八个维度要素的内涵
本书设定的城市低碳建设的八个维度的内涵详见表1.1。
第二节 城市低碳建设水平形成的过程
一、管理过程视角的城市低碳建设水平
任何事物的形成需要经历一个过程。低碳城市是气候变化背景下人类迫切需要实现的新生事物，是一个肩负着多个目标、受制于多个约束、结合了多个主体的复杂社会系统，其形成不是一个自发的过程，而是需要通过一个科学的管理过程来实现，包括低碳城市方案的规划、制定、实施，以及结果评估和反馈修正等环节。只有对每一个环节都进行动态跟踪管理，才能确保城市低碳建设总体目标*终得以实现。
城市发展从高碳到低碳的转型是循序渐进的演变过程。低碳目标的实现依赖于能源、工业、交通、建筑和农业等行业的协同努力，城市低碳建设能否成功取决于包括企事业组织、城市居民和政府部门等城市相关利益主体的低碳发展理念和行为的转化。企事业组织需要不断研发绿色高新技术，促使产业转型升级；城市居民应培养绿色消费习惯、绿色出行习惯等，从传统的粗放式、高碳生活方式转变为绿色、低碳生活方式；政府部门应制定相关法律政策，调整能源和产业结构，引导企业和居民协同建设低碳城市。
在建设低碳城市的过程中，由于经济水平、社会背景、产业结构和资源环境的差异，不同城市所面临的制约因素不同，所展示出的低碳建设水平也有差异，因而需要采取不同的低碳发展策略。因此，正确认识城市低碳建设的过程性和不同城市的特征，是科学诊断城市低碳建设水平的前提。忽略了城市低碳建设的过程性和不同城市的社会、经济、环境特征，就不能正确认识城市的低碳建设水平，进而导致“措施错配”“政策失灵”，造成人力、财力、物力被浪费。所以，从城市低碳建设过程性的视角出发，结合过程管理的原理开展城市低碳建设水平的诊断尤为重要。
二、城市低碳建设水平的形成机理
1.基于质量管理的PDCA（plan do check act）循环理论
质量管理学中的PDCA循环理论基于对实物产品开发生产过程全面进行质量管理的思想和方法。根据全面进行质量管理的思想，实物产品的质量管理分为四个环节，即plan（计划）、do（执行）、check（检查）和act（处理）。
（1）计划（或称规划）是管理活动的*要环节，指对所开发的实物产品或项目的质量、过程以及需要的资源制定一个计划，并明确地设定产品目标和标准。质量管理体系的计划尤其强调要以服务对象为关注的焦点，了解实际要求，制定质量管理方针和质量管理目标。
（2）在执行阶段，要根据指定的计划内容和服务对象的要求，开展一系列产品开发或项目实施活动，产品的质量将被铸造在产品的内在结构里。
（3）在检查阶段，须通过评审和测试产品，确定产品目标是否实现，质量是否满足服务对象的要求。除了需要检查和测试产品是否符合要求，还需要检查质量管理过程，以确保产品能够按照计划正常工作。如果产品与计划有偏差，则要对偏差进行分析，找出出现偏差的原因。
（4）在处理阶段，须根据检查结果进行总结并采取处理措施，纠正已经发生的问题，寻找可以进一步改善的地方。对于成功的经验，须加以肯定，以为今后产品的开发和优化提供借鉴，或形成标准；对于失败的教训，须给予总结，引起重视，提出改进措施。
PDCA是一个循环、迭代、螺旋上升的过程，如图1.2所示。产品的生产过程按照PDCA循环，下一个循环基于上一个循环的结果。因此，产品的质量会不断得到改善，目标的制定会不断得到优化。
图1.2 基于PDCA循环的全面质量管理过程
注：图片引自Edwards（1986）。
PDCA循环理论揭示了实践—认识—再实践—再认识的管理规律和改进模式，被广泛应用于社会经济活动的管理过程，其核心理念是产品的质量产生于PDCA循环过程，其四个环节对生产结果不断进行评价和改进，能帮助提升产品的质量。
低碳城市可以被视为一个巨大复杂的目标产品，当运用PDCA循环理论时，城市低碳建设就是一个将低碳城市作为一个巨产品进行生产的过程，城市低碳建设中的PDCA管理环节用于保障城市低碳建设的质量和目标的实现。基于全面质量管理的PDCA循环理论为管理城市低碳建设过程和提升城市低碳建设水平提供了科学的管理工具，计划（P）、执行（D）、检查（C）、处理（A）四个环节是城市低碳建设过程中不可或缺的关键环节。只有保证每个环节的实施水平，*终才能实现满足质量要求的低碳城市。因此，对城市低碳建设水平进行诊断评价时，应对各个关键环节进行科学认识和评价，这样才能真实反映城市低碳建设的整体质量和水平，诊断结果也才能为发现薄弱环节、总结经验教训提供依据，推动城市低碳建设水平全面提升。
2.基于PICOF管理环节的城市低碳建设过程
城市低碳建设是朝着结果目标迈进的一个动态过程，其目标是通过科学的管理过程实现城市降低碳排放量。因此，对城市低碳建设水平的诊断应秉持过程诊断与结果诊断相结合的原则，既要反映过程，又要反映结果，将审视过程与诊断结果相统一。对过程的诊断结果用来指导城市对低碳建设的各个环节进行管理，以达到促进城市进行低碳建设的目的。
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