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摘要：地下空间近年来受到各方面的关注和研究。在发展低碳经济，建设低碳社会的过程中地下空间的开发发挥了很重要的作用。本文以研究地下空间的低碳属性为基础，阐述了地下空间在构建低碳城市的过程中如何发挥自己的作用。进而，本文定量化地说明了开发地下空间在低碳经济的发展中的重要性。
关键字：地下空间； 低碳效应； 温室气体； 评价
中图分类号： TF761 文献标识码： A 文章编号：
0 引言
发展低碳经济、建设低碳社会和倡导低碳生活，都离不开降低碳排放。地下空间作为近年来被各地政府及学者关注和研究的重点，究竟低碳效应如何，在发展低碳经济和构建低碳社会的基础上，能发挥如何的作用，本文尝试分析。进一步，如何对其低碳效应进行量化。
1 地下空间的低碳属性
地下空间处于地下，根据上海市历年的地温检测数据，地下温度的分布分三层，分别为受太阳辐射影响随气候冷暖变化的变温带、受地下热源或随地温增温率而变化的增温带以及介于上述两者之间并保持一个相对恒温的常温带[1]。计算和监测的结果显示，上海市地下5m以下，地层温度便稳定于年平均气温16.7℃[2]。而根据上海市经验，开发地下空间深度一般处于0~-30m左右。这样就为地下空间赋予了一个非常优异的特质：恒温恒湿。
1.1 建筑节能方面
根据统计数据，城市建筑能耗约消耗20％的社会终端能源消费量[3]，其中30％~50%由空调能耗构成。
1.2 交通节能方面
根据上海市统计局的统计，2008年上海市全社会年度总能耗约10314万吨标准煤，其中交通运输行业能耗约2529万吨标准煤。约占24.5％[4]。
1.3 新能源的利用方面
在我国的大部分地区，地温与环境温度相比，5~10m以下全年地温基本可以稳定于年平均气温，可以分别在夏冬两季提供相对较低的冷凝温度与较高的蒸发温度[5]。
2 利用地下空间可以进行的低碳城市的构建工作
2.1 交通设施地下化
城市是人群密集居住的场所，交通拥堵问题经常发生，每年因堵车造成的能源浪费占交通总耗能很大的比重。开发地下交通设施，将城市交通问题三维化解决，是发展低碳城市交通的必由之路。
2.2 公共空间地下化
地下空间在节能上的优势，使得开发地下公共空间可以节省大量能源，这样就可以减少大量的温室气体排放。同时，交通系统的地下化，地下公共空间与地下交通系统的接驳，使人流物流高效率的流动与交换，也是构建低碳城市所要求的。
2.3 地下综合体
世界各城市中已形成一批具有一定规模的、以地下商业设施和地下交通设施为主的地下空间结合形式。它们的特点在于与地下交通设施的联系和位于交通枢纽、商业聚集、人流密集的地区。随着国家经济的飞速发展，发展地下城市，将各种地下空间整合成体系，令整个城市低碳化、节能化，都将会有力的进一步推动低碳城市的发展。
3 地下空间低碳效应的量化方式
根据前文论述我们可以看出，地下空间的开发与利用，对低碳社会的建设与发展具有重要的意义。但是，普遍被认为具有低碳性质的地下空间的开发，究竟低碳效果如何，怎样进行地下空间低碳效果的度量和评判，这方面的研究还较少，本文正是试图对地下空间的低碳效果进行分析，来为解决这一问题提供思路与方法。而且通过对低碳效应的量化分析，可以进一步指导地下空间的低碳开发与规划。
3.1 测算温室气体排放量的既有理论
国内外有很多专家学者，包括政府部门，从不同的方面，对不同情况下不同的对象进行过温室气体排放测算，建立过许多测算温室气体排放量的理论，本文只列举部分。
(1) 碳足迹
为了形象而准确地衡量温室气体排放对气候以及人類生活的影响。进行相关研究的环保组织和学者提出了“碳足迹”的概念。
(2) IPCC国家温室气体清单编制指南
世界气象组织和联合国环境署联合成立的政府间气候变化专门委员会(IPCC)从1988年开始研究制定的目前最具有影响力的温室气体清单编制指南。
3.2 量化体系
经过大量文献分析，地下空间较地上空间低碳的原因在于下列几个方面：
Ⅰ 降低建筑能耗：地下空间恒温特点产生的节能低碳效应。
Ⅱ 降低交通能耗：搭乘轨道交通，代替地面交通产生的低碳效应。
Ⅲ 降低交通能耗：建设地下车道，缓解地上拥堵产生的低碳效应。
Ⅳ新能源利用：利用地热能源，代替化石燃料减少的碳排放。
Ⅴ碳汇新技术的应用：在地下利用吸碳装置汇碳。
3.3 量化方法
计算以下各项的地下空间温室气体减碳量（简化计算的考虑，温室气体只计算CO2）：
Ⅰ 地下空间恒温特点产生的建筑节能减碳效应：研究地下空间的建筑能耗和与其同样规格的地面建筑的能耗，计算其差额，由其差额推算地下空间温室气体减排量a。
Ⅱ 搭乘轨道交通，代替地面交通产生的减碳效应：计算轨道交通的能耗和与其相同运量的地面交通的能耗，计算其差额，由其差额推算地下空间温室气体减排量b。
Ⅲ 建设地下车道，缓解地上拥堵产生的减碳效应：计算或取得因建设地下车道而缓解地上道路拥堵的时间内，地面交通的耗能，由此计算地下空间温室气体减排量c。
Ⅳ利用地热能源，代替化石燃料减少的碳排放：统计地层冷热能源利用总量，得到因此而节省的能耗，由此计算地下空间温室气体排放量d。
Ⅴ在地下利用吸碳装置汇碳：统计地下吸碳装置汇碳总量e。
4 结论
地下空间是城市空间系统的有机组成部分，其规划与开发的水平直接关系到市民的生活水平与城市的建设水平。地下空间具有天然的低碳属性，在建筑节能、交通节能和能源利用等方面都具有地面空间无法比拟的优势。利用地下空间构建低碳城市，关键在于城市市政、交通、公共空间等系统的地下化，综合化。所以在某种意义上来讲，城市开发地下空间越密集，水平越高，城市低碳化水平就越高。
参考文献：
[1] 黄焕忠. 上海地区地热问题的初步探讨[J].上海地质,1990(4):16-20.
[2] 陈小龙，曹诗定. 能源地下工程在上海地区的适用性研究[J].土木工程学报,2009,42(10):122-126.
[3] 王庆一. 中国建筑能耗统计和计算研究[J].节能与环保,2007(8):9-10.
[4] 陆锡明,祝毅然. 上海交通能耗现状及发展前景[J].上海节能,2010(1):4-6.
[5] 高青,于鸣. 效率高、环保效能好的供热制冷装置-地源热泵的开发与利用[J]. 吉林工业大学自然科学学报,2001,31(2):96-102.
关键字：地下空间； 低碳效应； 温室气体； 评价
中图分类号： TF761 文献标识码： A 文章编号：
0 引言
发展低碳经济、建设低碳社会和倡导低碳生活，都离不开降低碳排放。地下空间作为近年来被各地政府及学者关注和研究的重点，究竟低碳效应如何，在发展低碳经济和构建低碳社会的基础上，能发挥如何的作用，本文尝试分析。进一步，如何对其低碳效应进行量化。
1 地下空间的低碳属性
地下空间处于地下，根据上海市历年的地温检测数据，地下温度的分布分三层，分别为受太阳辐射影响随气候冷暖变化的变温带、受地下热源或随地温增温率而变化的增温带以及介于上述两者之间并保持一个相对恒温的常温带[1]。计算和监测的结果显示，上海市地下5m以下，地层温度便稳定于年平均气温16.7℃[2]。而根据上海市经验，开发地下空间深度一般处于0~-30m左右。这样就为地下空间赋予了一个非常优异的特质：恒温恒湿。
1.1 建筑节能方面
根据统计数据，城市建筑能耗约消耗20％的社会终端能源消费量[3]，其中30％~50%由空调能耗构成。
1.2 交通节能方面
根据上海市统计局的统计，2008年上海市全社会年度总能耗约10314万吨标准煤，其中交通运输行业能耗约2529万吨标准煤。约占24.5％[4]。
1.3 新能源的利用方面
在我国的大部分地区，地温与环境温度相比，5~10m以下全年地温基本可以稳定于年平均气温，可以分别在夏冬两季提供相对较低的冷凝温度与较高的蒸发温度[5]。
2 利用地下空间可以进行的低碳城市的构建工作
2.1 交通设施地下化
城市是人群密集居住的场所，交通拥堵问题经常发生，每年因堵车造成的能源浪费占交通总耗能很大的比重。开发地下交通设施，将城市交通问题三维化解决，是发展低碳城市交通的必由之路。
2.2 公共空间地下化
地下空间在节能上的优势，使得开发地下公共空间可以节省大量能源，这样就可以减少大量的温室气体排放。同时，交通系统的地下化，地下公共空间与地下交通系统的接驳，使人流物流高效率的流动与交换，也是构建低碳城市所要求的。
2.3 地下综合体
世界各城市中已形成一批具有一定规模的、以地下商业设施和地下交通设施为主的地下空间结合形式。它们的特点在于与地下交通设施的联系和位于交通枢纽、商业聚集、人流密集的地区。随着国家经济的飞速发展，发展地下城市，将各种地下空间整合成体系，令整个城市低碳化、节能化，都将会有力的进一步推动低碳城市的发展。
3 地下空间低碳效应的量化方式
根据前文论述我们可以看出，地下空间的开发与利用，对低碳社会的建设与发展具有重要的意义。但是，普遍被认为具有低碳性质的地下空间的开发，究竟低碳效果如何，怎样进行地下空间低碳效果的度量和评判，这方面的研究还较少，本文正是试图对地下空间的低碳效果进行分析，来为解决这一问题提供思路与方法。而且通过对低碳效应的量化分析，可以进一步指导地下空间的低碳开发与规划。
3.1 测算温室气体排放量的既有理论
国内外有很多专家学者，包括政府部门，从不同的方面，对不同情况下不同的对象进行过温室气体排放测算，建立过许多测算温室气体排放量的理论，本文只列举部分。
(1) 碳足迹
为了形象而准确地衡量温室气体排放对气候以及人類生活的影响。进行相关研究的环保组织和学者提出了“碳足迹”的概念。
(2) IPCC国家温室气体清单编制指南
世界气象组织和联合国环境署联合成立的政府间气候变化专门委员会(IPCC)从1988年开始研究制定的目前最具有影响力的温室气体清单编制指南。
3.2 量化体系
经过大量文献分析，地下空间较地上空间低碳的原因在于下列几个方面：
Ⅰ 降低建筑能耗：地下空间恒温特点产生的节能低碳效应。
Ⅱ 降低交通能耗：搭乘轨道交通，代替地面交通产生的低碳效应。
Ⅲ 降低交通能耗：建设地下车道，缓解地上拥堵产生的低碳效应。
Ⅳ新能源利用：利用地热能源，代替化石燃料减少的碳排放。
Ⅴ碳汇新技术的应用：在地下利用吸碳装置汇碳。
3.3 量化方法
计算以下各项的地下空间温室气体减碳量（简化计算的考虑，温室气体只计算CO2）：
Ⅰ 地下空间恒温特点产生的建筑节能减碳效应：研究地下空间的建筑能耗和与其同样规格的地面建筑的能耗，计算其差额，由其差额推算地下空间温室气体减排量a。
Ⅱ 搭乘轨道交通，代替地面交通产生的减碳效应：计算轨道交通的能耗和与其相同运量的地面交通的能耗，计算其差额，由其差额推算地下空间温室气体减排量b。
Ⅲ 建设地下车道，缓解地上拥堵产生的减碳效应：计算或取得因建设地下车道而缓解地上道路拥堵的时间内，地面交通的耗能，由此计算地下空间温室气体减排量c。
Ⅳ利用地热能源，代替化石燃料减少的碳排放：统计地层冷热能源利用总量，得到因此而节省的能耗，由此计算地下空间温室气体排放量d。
Ⅴ在地下利用吸碳装置汇碳：统计地下吸碳装置汇碳总量e。
4 结论
地下空间是城市空间系统的有机组成部分，其规划与开发的水平直接关系到市民的生活水平与城市的建设水平。地下空间具有天然的低碳属性，在建筑节能、交通节能和能源利用等方面都具有地面空间无法比拟的优势。利用地下空间构建低碳城市，关键在于城市市政、交通、公共空间等系统的地下化，综合化。所以在某种意义上来讲，城市开发地下空间越密集，水平越高，城市低碳化水平就越高。
参考文献：
[1] 黄焕忠. 上海地区地热问题的初步探讨[J].上海地质,1990(4):16-20.
[2] 陈小龙，曹诗定. 能源地下工程在上海地区的适用性研究[J].土木工程学报,2009,42(10):122-126.
[3] 王庆一. 中国建筑能耗统计和计算研究[J].节能与环保,2007(8):9-10.
[4] 陆锡明,祝毅然. 上海交通能耗现状及发展前景[J].上海节能,2010(1):4-6.
[5] 高青,于鸣. 效率高、环保效能好的供热制冷装置-地源热泵的开发与利用[J]. 吉林工业大学自然科学学报,2001,31(2):96-102.