我國建筑衛生陶瓷行業碳排放量預測

摘 要：建筑衛生陶瓷行業屬于能源和碳排放密集型產業，是建材行業中碳排放重點行業之一。本文分析了2010～2022年民用建筑竣工面積和建筑衛生陶瓷產量數據，分別對建筑陶瓷-竣工面積和衛生陶瓷-竣工面積進行線性擬合，結合對未來民用建筑竣工面積的情景分析，預測2023～2040年建筑衛生陶瓷需求量，進而預測碳排放情況。

關鍵詞：建筑陶瓷；衛生陶瓷；碳排放

1數據處理方法

1.1 建筑分類

建筑業統計中把建筑按照用途分為民用建筑、農業建筑和工業建筑三大類，其中，民用建筑包括城鎮建筑和農村建筑，具體分類如圖1，是建筑衛生陶瓷的主要市場。

1.2 基礎數據

本文竣工面積基礎數據大多源于國家統計局，具體為：

（1）2010～2020年房地產開發商開發的建筑竣工面積，來源于《中國統計年鑒2021》。

（2）2021年房地產開發商開發的建筑竣工面積，來源于《中華人民共和國2021年國民經濟和社會發展統計公報》。

（3）2022年房地產開發商開發的建筑竣工面積，來源于國家統計局最新發布數據（2023-01-07發布）。

本文建筑衛生陶瓷產量大多源于《中國建筑材料工業年鑒》，具體為：

（1）2010～2020年建筑衛生陶瓷產量，來源于《中國建筑材料工業年鑒》。

（2）2021年建筑衛生陶瓷產量，來源于中國建筑衛生陶瓷協會發布數據。

（3）2022年建筑衛生陶瓷產量，來源于中國建筑衛生陶瓷協會、中商產業研究院整理數據。

1.3 2010～2022年民用建筑竣工面積的估算方法

國家統計局涉及建筑竣工面積的統計數據包含“建筑業房屋竣工面積”和“房地產竣工面積”，但沒有民用建筑竣工面積統計數據，國內主要通過各類建筑占比來估算民用建筑面積。依據任澤平（2018）[1]和劉菁（2020）[2]提供的基礎數據和方法，可估算出2017年房地產開發商開發的建筑竣工面積占民用建筑竣工面積的30.7%，如圖2所示。本文以2017年房地產開發商開發的建筑竣工面積占民用建筑竣工面積占比和2010～2022年房地產開發商開發的建筑竣工面積，對2010～2022年民用建筑竣工面積進行估算。

1.4 2023～2040年民用建筑竣工面積的預測數據處理方法

竣工面積是“新建建筑竣工面積”與“翻新建筑面積”之和，筆者分別對2023～2040年新建建筑竣工面積和翻新建筑面積進行預測，具體為：

（1）2023～2040年新建建筑竣工面積預測：參考住建部對2023～2040年新建建筑竣工面積的預測，以5年為一階段，5年內每年新建建筑竣工面積等差遞減，每五年的節點新建建筑竣工面積縮差遞減。

（2）2023～2040年翻新建筑面積預測：翻新建筑面積按照2060年基本完成建筑節能改造，逐年等差遞增預測，各個情景適當拉開差距。

2 預測方法

建筑衛生陶瓷使用量與民用建筑竣工面積之間有著關聯關系。因建筑衛生陶瓷產量近似于需求量，由2010～2022年民用建筑竣工面積和建筑衛生陶瓷產量數據，分別對建筑陶瓷-竣工面積和衛生陶瓷-竣工面積進行線性擬合，結合對未來民用建筑竣工面積的情景分析，預測2023～2040年建筑衛生陶瓷需求量，進而預測碳排放情況。框架流程圖如圖3所示。

2010～2022年民用建筑竣工面積和建筑衛生陶瓷產量如表1所示。

2.1 產量與建筑竣工面積間的線性擬合分析

模型1：建筑陶瓷

假設2010～2020年建筑陶瓷消費量=產量，2021～2022年由于庫存堆積，消費量另估算（消費量＞產量）。擬2021年建筑陶瓷消費量96億平方米，擬2022年建筑陶瓷消費量80億平方米。

建筑陶瓷消費量與民用建筑竣工面積有關，對二者進行線性回歸分析，如圖4所示。

由圖4可知，建筑陶瓷面積與民用建筑竣工面積呈顯著正相關，y=3.2054x－9.1598，R2=0.8241。

模型2：衛生陶瓷

由衛生陶瓷的年產量可以看出，2010～2022年衛生陶瓷由于市場存量及供需關系，產量每年都有波動。因此，對基礎數據進行平滑處理（每兩年平滑）。又由于2016年廁所革命，筆者測算2016年的廁所密度突增為2010年的1.5倍，之后廁所密度緩慢增長。本文采用“可比系數”這一概念表示每年廁所密度相對于2010年的倍數。表2為筆者估算2010～2022年可比系數和民用建筑竣工可比面積。

對衛生陶瓷產量平滑處理數據和民用建筑竣工可比面積做線性回歸分析，如圖5所示。

由圖5可知，相鄰兩年衛生陶瓷產量之和與相鄰兩年民用建筑竣工面積之和呈顯著正相關，y=203.46x+11160，R2=0.841。

2.2 2023年～2040年民用建筑發展情景設計

根據房地產發展趨勢預測2023～2040年民用建筑竣工面積。民用建筑竣工面積由新建建筑面積和翻新改造建筑面積兩部分組成。預計2023～2040年新建建筑發展速度減緩，翻新改造建筑將會增多。以現有的建筑新建速度為基準（中速），把2023～2040年新建建筑面積分為中速、低速兩檔預測，中速為現有建筑結構不變、發展速度不變的情景，低速為建筑業放緩發展情景。以現有的建筑翻新速度為基準（中速），把翻新改造建筑面積分為高速、中速、低速三檔預測。共6種情景組合，如表3所示。

在住建部的預測數據上做修正，根據建材情報所相關部門的預測，不同情景下2023～2040年新建建筑面積如表4所示。

根據建材情報所相關部門的預測，不同情景下2023～2040年的翻新建筑面積（億平方米）如表5。

2.3 2023年～2040年建筑陶瓷需求量預測方法

由2023～2040年民用建筑竣工面積（新建建筑面積+翻新建筑面積）對建筑陶瓷需求量進行預測。計算公式為：

建筑陶瓷需求量=（新建建筑面積+翻新建筑面積）×3.2054－9.1598" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "（1）

單位：建筑陶瓷需求量為億平方米，新建建筑面積為億平方米，翻新建筑面積為億平方米。

2.4 2023年～2040年衛生陶瓷需求量預測方法

由2023～2040年民用建筑竣工面積（新建建筑面積+翻新建筑面積）對衛生陶瓷需求量進行預測。計算公式為：

衛生陶瓷需求量=（新建建筑面積+翻新建筑面積）×203.46+11160" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （2）

單位：衛生陶瓷產量為萬件，新建建筑面積為億平方米，翻新建筑面積為億平方米。

2.5 建筑陶瓷碳排放測算方法

依據現有的消費習慣、產品結構，以2017年建筑陶瓷碳排放強度為基準，來測算2010～2040年建筑陶瓷碳排放指數。根據《建筑衛生陶瓷工業碳達峰碳中和路徑》[3]提供的基礎數據，計算2017年建筑陶瓷碳排放強度為180萬噸/億平方米，建筑陶瓷碳排放強度計算公式為：

建筑陶瓷碳排放強度（萬噸）=建筑陶瓷面積（億平方米）×180萬噸/億平方米" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "（3）

2.6 衛生陶瓷碳排放測算方法

依據現有的消費習慣、產品結構，以2017年衛生陶瓷碳排放強度為基準，來測算2010-2040年衛生陶瓷碳排放指數。根據《建筑衛生陶瓷工業碳達峰碳中和路徑》[3]提供的基礎數據，計算2017年陶瓷碳排放強度為163.75噸/萬件，衛生陶瓷碳排放強度計算公式為：

衛生陶瓷碳排放強度（噸）=衛生陶瓷產量（萬件）×163.75噸/萬件" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （4）

3 建筑陶瓷碳排放量預測

根據（1）預測2023～2040年建筑陶瓷需求量，2010～2040年建筑陶瓷需求量曲線圖，如圖6所示。

根據（3）測算2010～2040年建筑陶瓷碳排放指數（指數的單位為萬噸），如圖7所示。

分析圖7，對6種預測情景進行分析，得到表6。

由圖表可知，6種情景均在2016年碳達峰，情景5（新建中速+翻新中速）為最可能情景。

4 衛生陶瓷碳排放量預測

根據（公式2）預測2023～2040年衛生陶瓷需求量，2010～2040年衛生陶瓷需求量曲線圖，如圖8所示。

根據（4）測算2010～2040年衛生陶瓷碳排放指數（指數的單位為萬噸），如圖9所示。

分析圖9，對6種預測情景進行分析，得到表7。

與建筑陶瓷達峰路徑不同，隨著人們對生活品質的追求，衛生陶瓷用量仍會增加，在現有技術水平下，相應的溫室氣體排放也將增加。由圖表可知，6種情景均在2017年碳達峰。

5 建筑衛生陶瓷行業碳達峰分析

建筑衛生陶瓷行業總體碳排放指數（指數的單位為萬噸）如圖10所示。

由圖10可見，6種預測情景中，建筑衛生陶瓷工業于2016年碳排放量達峰，見表8。

參考文獻

[1]任澤平.中國住房存量測算：過剩還是短缺[EB/OL].https：//www.sohu.com/a/276867705_561670，2018-11-21.

[2]劉菁.民用建筑實有建筑面積數據獲取方法研究[J].建筑科學.2020（11）：352-359.

[3]呂琳娜，高翔宇，蘇航，梁廣.建筑衛生陶瓷工業碳達峰碳中和路徑[J].建材工業科技發展動態.2022（10）：1-47.

Prediction of Carbon Emissions from China's Construction and Sanitary Ceramics Industry

GAO Xiang-yu，WANG Xin-chun

（ Institute of Technical Information for Building Materials Industry，Bei jing 100024 ）

Abstract：" The building and sanitary ceramics industry is an energy and carbon emission intensive industry， and is one of the key carbon emission industries in the building materials industry. This paper analyzes the data on the completed area of civil buildings and the output of building and sanitary ceramics from 2010 to 2022， and performs linear fitting on the completed area of building ceramics and sanitary ceramics， respectively. Combining with scenario analysis of the completed area of future civil buildings， it forecasts the demand for building and sanitary ceramics from 2023 to 2040， and then predicts carbon emissions.

Keywords： Architectural ceramics;Sanitary ceramics;Carbon emissions