一项针对9300万美国家庭的新研究发现，富裕家庭和贫困家庭在温室气体排放方面存在巨大差距巴黎协定只有当住房变得更小、更紧密、更节能时，才能实现这一目标。

这项研究发表在7月21日的《科学》杂志上美国国家科学院院刊该研究试图了解全国的温室气体排放是如何受到住房类型、气候、富裕程度和建筑属性等因素的影响的。其目的是为州和地方政府提供更好的信息，以制定能源政策。三位作者都隶属于密歇根大学环境与可持续发展学院，他们表示，他们对这一主题的研究是迄今为止最全面的。

住宅能源使用约占美国温室气体排放量的20%，与巴西的总排放量相当，高于德国。到本世纪中叶，美国将再增加7000万至1.29亿居民，新房子将多达1.05亿套。研究人员说，随着时间的推移，房屋的能源效率越来越高，但由于各种原因，家庭能源使用量并没有下降。

报告的作者警告说:“这种缺乏进展的情况破坏了缓解气候变化所需的大量减排。”“美国家庭的平均寿命约为40年，考虑到快速脱碳的需求，这带来了挑战。”

如果电网能够脱碳，就有可能实现《巴黎协定》规定的到2025年温室气体排放量减少28%的目标。但如果住房和个人行为不发生重大变化，仅凭这一点还不足以实现2050年减排80%的目标。

作者说，能源使用、人口和温室气体排放的不断增加，使得新住房的设计和建造决策变得至关重要，并补充说:“如果不采取果断行动，这些住房将在未来几十年里陷入‘碳锁定’。”

富裕地区的能源消耗更高

每平方米的家庭能源使用和排放量在全国不同地区差别很大。对热能的需求和用于发电的燃料类型都是关键因素。研究人员说，有意义的温室气体减排将需要电网脱碳(从发电组合中去除化石燃料)、对现有房屋进行能源改造和减少能源使用。建造更小的房屋和促进更密集的社区也很重要。

“就碳足迹而言，尺寸很重要，”主要作者本杰明·戈尔茨坦在电话中说。“如果你住在一个更大的房子里，这并不一定意味着你必须排放更多的碳，但似乎更有可能是因为你将使用更多的能源来供电、供暖和制冷。”

不出所料，气候温和的州的能源强度(每平方英尺建筑面积的能源量)较低，而中北部和东北部的州的能源强度要高得多。因此，缅因州、佛蒙特州和威斯康星州的能源强度最高，而佛罗里达州、亚利桑那州和加利福尼亚州的能源强度最低。

虽然能源强度和温室气体强度之间存在联系，但正如研究人员在佛蒙特州(高能源强度但中等温室气体强度)和密苏里州(中等能源强度但非常高温室气体强度)发现的那样，情况并非总是如此。研究人员将其归因于公用电网的碳强度;低能源使用的优势可能会被电网的高碳强度所抵消。

该研究还发现，由于住宅能源法规的不断采用，新住宅通常使用更少的能源。但其中一些收益被设计偏好所抵消，比如更高的天花板，这会增加能源消耗。

按邮政编码分类的排放量

富裕人群的碳足迹平均比低收入人群高25%，这主要是由于他们的房屋面积。研究人员在研究了8858个独立邮政编码的数据后发现，在非常富裕的地区，这些家庭产生的温室气体几乎是附近不太富裕地区的15倍。

戈尔茨坦说:“如果我们看看住在这些房子里的人，那将是更富裕的美国人。”“因此，这项工作当然有气候正义方面的问题，也就是说，它提出了我们需要进行集体对话的问题，即谁在排放什么，以及我们如何以公平的方式解决这些排放问题。”

无论气候、电网供电来源和建筑特征有何不同，财富和房屋面积都是同步增长的。在全国各地，人口密度的增加可以与更小的住房单位和更低的温室气体排放联系起来。

特别是，作者仔细研究了两个主要的大都市区——马萨诸塞州的波士顿-剑桥-昆西和加利福尼亚州的洛杉矶-长滩-阿纳海姆。一个气候寒冷，大多是老建筑，另一个气候温和，有新的住房存量。

该研究称:“高排放社区主要是高收入或超高收入社区。”“相比之下，在这两个城市中，排放量最低的20个社区中，有14个低于贫困线。”

研究人员设计了四种方案，包括能源改造、更清洁的电网电力和其他策略的不同组合，以观察这两个社区是否能够实现《巴黎协定》中的温室气体减排目标。例如，如果目前电网低碳强度的趋势继续下去，波士顿将能够实现2025年的目标。但是，如果市区要达到2050年的目标，就需要付出更大的努力:30%的家庭使用热泵，40%的家庭使用分布式低碳能源。

该研究预测:“由于家庭继续使用化石燃料，即使进行积极的家庭改造和电网脱碳，美国也不太可能实现2050年的目标。”为了达到温室气体排放目标，需要采取各种措施来降低生产和消费方面的排放。

其中包括:

• 煤炭使用量减少86%，电网可再生能源使用量增加60%。
• 深层能源改造，以减少加热，冷却和照明负荷。
• 三分之一的家庭配备了现场太阳能电力或太阳能热水，以及现场能源储存。
• 为人口更密集的社区建造更小的房屋。

报告称:“所有这些措施都需要协调一致。”“尽管雄心勃勃，但目前美国住房存量的形式不仅是消费者偏好的结果，也是自20世纪50年代以来制定的政策的结果……鉴于这段历史，可以想象，集中努力可以使美国住宅部门实现巴黎协定的目标。”

我们不需要“银弹”

戈尔茨坦说，降低碳排放的工具已经可用。“我们有这样的技术，”他说。“我们不需要什么银弹。我们不需要通过冷聚变来实现。但我们确实需要政治意愿，我们确实需要对个人和住房选择做出一些改变。”

他说，即使继续使用化石燃料，也有可能实现《巴黎协定》的排放目标。例如，研究人员估计，到2050年，30%的家庭可能会燃烧天然气，但仍能达到目标。虽然郊区扩张没有帮助，但并不是每个人都必须生活在曼哈顿式的环境中。“它不是1或0，”他说，“它不是二进制的。但我们确实需要做出重大改变。”

建造更小的房子，“同样适合居住，但不一定像现在的一些独户住宅那么宽敞”，这将是一个很大的帮助，选择低碳的供暖和制冷方式——热泵而不是天然气炉。

戈尔茨坦说:“我们如何才能想出另一种生活方式，这是这项工作带给我们的一个更大的问题。”“我们如何以低碳的方式生活?我们需要再次进行集体讨论，讨论什么是重要的，以及我们如何以公平的方式向低碳社会迈进。

“我认为这是一种意愿，”他继续说道。“我认为，随着人们越来越多地感受到气候变化的后果，这是一个活生生的现实，而不是一个抽象的概念，人们将推动系统变革，这将更难被忽视。我不知道我们是否已经达到了临界点。我们很快就会到的。”

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斯科特·吉布森是《绿色建筑顾问》网站的特约撰稿人良好的住宅建筑杂志。