“双碳”目标下老旧小区改造策略研究

发布时间：2025-03-29 14:49

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“双碳”目标下老旧小区改造策略研究
Research on the Renovation Strategy of Old Residential Areas under the “Dual Carbon” Goal

1. 引言

随着我国经济快速发展，城市建设已进入转型发展与能级提升的新阶段。“以人为本”是我国的核心价值理念[1]。居住作为人民生活首要之事，较为突出的问题是2000年前后建成的住宅小区年久失修、市镇配套设施不完善、小区内娱乐设施不健全等，由此老旧小区的改造成为我国城市更新和改善民生的重要手段，也是立足我国“以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进”的新发展格局，加速经济发展的重要举措[2]。现如今人们对居住条件要求提高，能源消耗也逐渐变多，低碳化也因此成为小区建设的主要发展方向。而建筑作为产生能耗的大户，从建筑材料的选择生产、建成使用、建筑物的拆除等全过程都存在着巨大的能耗。我国建筑能源消费量占全国能源消费总量的21.10%，其中居住建筑占建筑能耗的61.64%。因此对居住建筑低碳的控制迫在眉睫[3]。《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中明确提出要提升城镇化发展质量，全面提升城市品质，推动实施城市更新行动，改造提升“三旧一村”等存量片区功能，推进老旧楼宇改造，在实施过程中要保护和延续城市文脉，杜绝大拆大建，留下城市记忆。

兼具空间和社会双重属性的老旧小区低碳更新，是我国居民生活部门和建筑部门实现“双碳”目标的重要着力点，如何以城市更新、老旧小区改造为契机完成社区低碳更新，是亟待破解的难题[4]。而对老旧小区改造的策略进行探索，不仅可以健全老旧小区低碳化改造体系，还对满足人们日益提升的居住舒适和绿色低碳化的要求具有重要意义。因此，根据城市老旧小区的特点及实际情况，研究出低碳化的改造策略具有迫切性。

2. 老旧小区低碳化改造评价指标体系的构建

为了使建立指标体系更加科学规范，应遵循全面性、科学性、系统性、针对性和可操作性等原则。遵循构建指标体系时应遵循的系统性与层次性原则，初步筛选出老旧小区低碳化改造综合评价的四个层面，再对相关领域的专家进行访谈，结合专家意见可分为目标层、准则层及指标层3个层次，具体评价指标体系见表1所示。

将分析的目标、考虑的准则和分析的指标进行分层，具体可分为最高层、中间层和最低层这种层次结构，同时绘制层次结构图可以更直观了解他们之间的相互关系。最高层是指分析的目的、要解决的问题。最低层是指分析时的主要指标。中间层是指需要考虑的方面、决策的准则。下图1为得出的老旧小区低碳化改造综合评价层次结构模型。

Table 1. Comprehensive evaluation index system for low-carbon transformation of old residential areas

表1. 老旧小区低碳化改造综合评价指标体系

目标层准则层指标层老旧小区低碳化改造综合评价A 技术水平B1 技术的安全性C1 技术的创新性C2 技术的综合性C3 绿色建筑技术应用效果C4 生态环境B2 人居环境改善C5 室内环境改善C6 室外环境改善C7 可再生能源的回收再利用C8 碳、扬尘、废水减排量C9 社会影响B3 社会满意度C10 居住舒适度改善C11 社会文化价值C12 学习能力提升C13 推动产业发展C14 经济价值B4 减少财政损失C15 改造成本C16 绿色投入及产出C17 绿色经济价值C18

3. 老旧小区低碳化改造综合评价模型

3.1. 层次分析法确定指标权重

层次分析法将定性和定量、系统性和分层分析方法相结合，能较为全面且准确地反映专家意见，使决策更具客观性。层次结构确定后，需要确定具体指标在整个模型中的权重[5]，其步骤如下：

(1) 构造两两比较判断矩阵

当建立起层次分析法模型后，就要求出每一层次内各因素对于上一层次有关因素的相对重要性，亦即权重。具体方法是评价者依据各评价因素的具体指标值以及实地考察后的个人主观评价进行综合分析，请专业人员对各指标进行两两比较评分。两个因素之间进行相互比较，可以用表2中的九级标度来表示[6]。

(2) 计算各判断矩阵的权重

首先，求判断矩阵每行所有元素的几何平均值ϖi ：

ϖi=n√n∏j=1aij (1)

其次，将ϖi 归一化，计算ωi ：

ωi=ϖin∑i=1ϖi (2)

ω=(ω1,ω2,⋯,ωn)T 为所求的特征向量，它表示对于目标层C来说，各个准则A1的权重ω1,ω2,⋯,ωn ，以ϖi 值大小可以对A1,A2,A3,⋯,An 进行层次单排序。

(3) 一致性检验

计算判断矩阵的最大特征值：

λmax=∑ni=1(Aω)inωi(i=1,2,⋯,n) (3)

一致性检验的计算：

CI=λmax−nn−1 (4)

一致性比率指标的计算：

CR=CIRI (5)

CI：一致性指标，RI：随机一致性指数(见表3)，CR：随机一致性比率。

当CR小于0.1时，判断矩阵通过一致性检验，反之需要修改判断矩阵，直至通过一致性检。

Figure 1. Hierarchical model for comprehensive evaluation of low-carbon transformation of old residential areas

图1. 老旧小区低碳化改造综合评价层次结构模型

Table 2. Judgment matrix scale and its meaning

表2. 判断矩阵标度及其含义

标度含义 1 表示两个元素相比，重要性相同 3 表示两个元素相比，前者比后者稍微重要 5 表示两个元素相比，前者比后者明显重要 7 表示两个元素相比，前者比后者强烈重要 9 表示两个元素相比，前者比后者极端重要 2, 4, 6, 8 表示两个元素相比，介于上述两个相邻判断标度中间值倒数两元素反向比较

Table 3. Random consistency index RI value table

表3. 随机一致性指数RI取值表

矩阵阶数n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 RI 0 0 0.52 0.89 1.12 1.26 1.36 1.41 1.46

(4) 计算各层次上元素的组合权重

层次总排序就是计算确定某一层所有因素对最高层的相对重要性排序权值。计算某层次的总排序，必须利用上一层次的总排序和本层次的单排序，而第二层对第一层的单排序同时就是第二层的总排序。这样，总排序要从最高层到最低层逐层进行。层次总排序同样也应作一致性检验，其过程也是从高到低逐层进行。

3.2. 基于层次分析法的模糊综合评价法

在使用层次分析法进行权重计算后，还需要针对实际项目进行模糊综合评价，才能分析出项目拿些层面需要改进。所以就需要基于层次分析法进行模糊综合评价，其步骤如下[7]：

(1) 确定评价对象的集合。为便于权重分配和评议，所以可以按照层次分析法的分层方式设置一级评价、二级评价。

(2) 确定评价对象的评语集V。邀请专家评判，进行问卷调查，其得出的评语集就是评语集V，用V={V1,V2,⋯,Vj} 表示。

(3) 确定评价指标的权重向量。已经确定各因素权重后可以直接使用其结果。

(4) 进行各级模糊综合评价，建立评价矩阵，矩阵形式如下：

R=[r11r12⋯r1jr21r22⋯r2j⋮⋮⋱⋮ri1ri2⋯rij] (6)

其中R代表各级之间的模糊关系，是一个i×j的矩阵，rij 表示从第i个因素来看对Vj 等级模糊子集的隶属度。

(5) 计算各级风险评价指标集的隶属向量，得出最后风险水平。将各因素的权重矩阵与R相乘，得到的结果即为模糊综合评价的数学模型。

4. 实例分析

4.1. 项目概况

本文以辽宁省锦州市某A小区为调查对象，进行老旧小区低碳化改造的实证分析。该老旧小区于1998年建成，占地面积为13.63万m2，建筑面积为24.79万m2。拟改造主要内容包括小区内屋顶漏水、处理粉刷楼道(含扶手)、单元门、供暖性差、更换改造公厕(原建筑物内)等情况。同时小区内存在公共设施陈旧老化、绿化率较低、道路照明系统不完善及污水排放不合理等问题，安全隐患较大，对城市形象、生态环境及居民居住舒适度和便利性造成了严重负面影响。针对上述问题，以提高建筑功能性、完善公共设施及配套设施、全面改善小区生态环境及人居环境、提升居民生活品质及城市形象为该小区低碳化改造目标，对A小区进行全面改造。

4.2. 计算指标权重

本次研究采用线上“问卷星”的形式，秉承真实性，有效性，可操作性原则，通过电子邮件向老旧小区低碳化改造方面的专家发放问卷共计10份，相关答卷人根据自己对此类老旧小区低碳化改造情况的认识，对相关问题打分。通过专家们对于老旧小区低碳化改造打分情况的研究，构造出判断矩阵如下表4，继而利用SPSS软件中的AHP层次分析计算功能可计算出各个指标的权重。

Table 4. Judgment matrix of criteria for the evaluation system of low-carbon transformation of old residential areas

表4. 老旧小区低碳化改造评价体系准则层判断矩阵

A B1 B2 B3 B4 权重 B1 1 1/5 1/2 1/3 0.08 B2 5 1 6 2 0.51 B3 2 1/6 1 1/5 0.10 B4 3 1/2 5 1 0.31

根据上述矩阵，将其数据输入到SPSS软件当中，运用其AHP层次分析法计算功能，可计算出权重WA=(B1,B2,B3,B4)=(0.08,0.51,0.10,0.31) 。

构建老旧小区低碳化改造指标层判断矩阵如下表5~8。

上述方法计算出B层各指标的权重向量如下：

WB1=(0.19,0.35,0.07,0.37) , WB2=(0.31,0.29,0.24,0.09,0.05)

WB3=(0.28,0.36,0.16,0.06,0.11) , WB4=(0.31,0.51,0.06,0.10)

同时，进行一致性检验。

Table 5. B1 judgment matrix of low-carbon transformation technology level in old residential areas

表5. 老旧小区低碳化改造技术水平B1判断矩阵

B1 C1 C2 C3 C4 C1 1 1/2 3 1/2 C2 2 1 4 1 C3 1/3 1/4 1 1/5 C4 2 1 5 1

Table 6. B2 judgment matrix for low-carbon transformation of ecological environment in old residential areas

表6. 老旧小区低碳化改造生态环境B2判断矩阵

B2 C5 C6 C7 C8 C9 C5 1 2 1/2 5 4 C6 1/2 1 2 3 6 C7 2 1/2 1 2 3 C8 1/5 1/3 1/2 1 2 C9 1/4 1/6 1/3 1/2 1

Table 7. B3 judgment matrix of social impact of low-carbon renovation of old residential areas

表7. 老旧小区低碳化改造社会影响B3判断矩阵

B3 C10 C11 C12 C13 C14 C10 1 1/2 4 3 2 C11 2 1 2 5 3 C12 1/4 1/2 1 3 2 C13 1/3 1/5 1/3 1 1/2 C14 1/2 1/3 1/2 2 1

Table 8. B4 judgment matrix of economic value of low-carbon renovation of old residential areas

表8. 老旧小区低碳化改造经济价值B4判断矩阵

B4 C15 C16 C17 C18 C15 1 1/2 5 4 C16 2 1 7 5 C17 1/5 1/7 1 1/2 C18 1/4 1/5 2 1

按照AHP的要求进行计算，得到如表9所示的权重向量ω、最大特征值λmax、一致性指标CI、一致性比率CR。

Table 9. Main indicators of the hierarchical analysis of low-carbon transformation of old residential areas

表9. 老旧小区低碳化改造层次分析主要指标

ω λmax CI CR A [0.08, 0.51, 0.10, 0.31] 4.165 0.055 0.062 B1 [0.19, 0.35, 0.07, 0.37] 4.016 0.005 0.006 B2 [0.31, 0.29, 0.24, 0.09, 0.05] 5.430 0.108 0.096 B3 [0.28, 0.36, 0.16, 0.06, 0.11] 5.263 0.066 0.059 B4 [0.31, 0.51, 0.06, 0.10] 4.044 0.015 0.016

通过此表可知CR都小于0.1，该矩阵通过一致性检验。

利用单排序的结果，可综合出指标层对目标层的重要性顺序的组合权重，可得各层权重计算结果见表10。

Table 10. Weights of each level in low-carbon transformation of old residential areas

表10. 老旧小区低碳化改造各层权重表

目标层准则层准则层权重值指标层指标层权重值老旧小区绿色
改造综合评价A 技术水平B1 0.08 技术的安全性C1 0.19 技术的创新性C2 0.35 技术的综合性C3 0.07 绿色建筑技术应用效果C4 0.37 生态环境B2 0.51 人居环境改善C5 0.31 室内环境改善C6 0.29 室外环境改善C7 0.24 可再生能源的回收再利用C8 0.09 碳、扬尘、废水减排量C9 0.05 社会影响B3 0.10 社会满意度C10 0.28 居住舒适度改善C11 0.36 社会文化价值C12 0.16 学习能力提升C13 0.06 推动产业发展C14 0.11 经济价值B4 0.31 减少财政损失C15 0.31 改造成本C16 0.51 绿色投入及产出C17 0.06 绿色经济价值C18 0.10

4.3. 确定指标程度

(1) 确定因素级

根据图1老旧小区低碳化改造综合评价层次结构模型，可把因素层对准则层的评判看作一级评判，把准则层对目标层的评判看作另一级评判，进而构成一个二级三层模糊综合评估模型。

(2) 确定老旧小区低碳化改造的评语集V

根据老旧小区低碳化改造综合评价的目的，用V={V1,V2,V3,V4,V5} 表示评语集，其含义分别表示程度{可以忽略，不重要，一般，重要，非常重要}。

(3) 确定老旧小区低碳化改造综合评价因素的权重向量

依据上述层次分析法计算结果，可以得出准则层中的各要素的权重依次为：0.08，0.51，0.10，0.31。

(4) 建立老旧小区低碳化改造各级模糊综合评价矩阵

根据老旧小区低碳化改造综合评价的需要，邀请专家组成一个专家评价小组。本次问卷共发放110份，其发放对象为参与老旧小区低碳化改造的专业人士、老旧小区居民、商业租户街道办公等人员。填写者根据实际情况填写问卷。最终汇总为表11隶属关系表。

(5) 计算各级指标集的隶属向量X，得出老旧小区低碳化改造最后的评价

对老旧小区低碳化改造二级指标组合权重分别进行归一化处理，得到如下矩阵：

B1={0.19,0.35,0.07,0.37}

Table 11. Comprehensive evaluation table of low-carbon transformation of old residential areas

表11. 老旧小区低碳化改造综合评价隶属表

指标项可以忽略不重要一般重要非常重要技术的安全性C1 0.000 0.036 0.200 0.545 0.218 技术的创新性C2 0.000 0.018 0.054 0.663 0.263 技术的综合性C3 0.009 0.060 0.163 0.545 0.218 绿色建筑技术应用效果C4 0.009 0.009 0.090 0.690 0.200 人居环境改善C5 0.000 0.018 0.018 0.727 0.236 室内环境改善C6 0.000 0.018 0.072 0.709 0.236 室外环境改善C7 0.000 0.036 0.090 0.781 0.090 可再生能源的回收再利用C8 0.018 0.063 0.200 0.209 0.509 碳、扬尘、废水减排量C9 0.027 0.063 0.118 0.663 0.127 社会满意度C10 0.000 0.018 0.054 0.681 0.245 居住舒适度改善C11 0.000 0.009 0.054 0.600 0.336 社会文化价值C12 0.018 0.000 0.109 0.618 0.254 学习能力提升C13 0.009 0.072 0.054 0.609 0.254 推动产业发展C14 0.018 0.045 0.090 0.236 0.609 减少财政损失C15 0.000 0.009 0.081 0.736 0.172 改造成本C16 0.000 0.018 0.018 0.745 0.218 绿色投入及产出C17 0.000 0.054 0.145 0.545 0.254 绿色经济价值C18 0．027 0.018 0.227 0.209 0.518

B2={0.31,0.29,0.24,0.09,0.05}

B3={0.28,0.36,0.16,0.06,0.11}

B4={0.31,0.51,0.06,0.10}

分析完表中的数据后，根据专家们的意见，进行模糊综合分析的检验和评估，构建了E1、E2、E3、E4的单因素评价矩阵如下：

E1={00.0360.20.5450.21800.0180.0540.6630.2630.0090.060.1630.5450.2180.0090.0090.090.690.2}

E2={00.0180.0180.7270.23600.0180.0720.7090.23600.0360.090.7810.090.0180.0630.20.2090.5090.0270.0630.1180.0630.127}

E3={00.0180.0540.6810.24500.0090.0540.60.3360.01800.1090.6180.2540.0090.0720.0540.6090.2540.0180.0450.090.2360.609}

E4={00.0090.0810.7360.17200。0180.0810.7450.21800.0540.1450.5450.2540.0270.0180.2270.2090.518}

根据W=B∗E 进行计算出W1、W2、W3、W4，整合公式得到

则E={W1W2W3W4}={0.0040.0210.1020.6290.2230.0030.0280.0720.670.2150.0050.0170.0650.5680.3120.0030.0170.0660.6620.232}

结合公式和已确定的准则层组合权重B={0.08,0.51,0.10,0.31} ，还有分层单因素模糊评估矩阵E，进行高层次的模糊综合分析评估：

则W=B∗E={0.0030.0230.0720.6540.231}

根据加权平均原则运算，创建评估等级集合(可以忽略，不重要，一般，重要，非常重要)，各等级赋值为(1, 2, 3, 4, 5)，如下表12所示。

项目风险评估值：

U=0.003∗1+0.023∗2+0.072∗3+0.654∗4+0.231∗50.003+0.023+0.072+0.654+0.231=4.106

Table 12. Comprehensive score table for low-carbon transformation of old residential areas

表12. 老旧小区低碳化改造综合得分表

综合得分可以忽略不重要一般重要非常重要 4.106 1 2 3 4 5

由此我们可知项目评估值U为4.106在4和5之间更接近于4，所以我们可以认为老旧小区低碳化改造是重要的且必要的。

4.4. 评价结果及分析

依据量化后的综合评判结果，计算得出本项目整体评价的综合分数为4.106，对应于“重要”范围。综合以上2种评价结果可说明老旧小区的低碳化改造是重要的。

根据上文可知，在一级指标中按相对重要性程度排序为生态环境 > 经济价值 > 社会影响 > 技术水平，生态环境的权重为0.51排列最高，说明生态环境是老旧小区低碳化改造中最重要的一项，其中对于环境的改善和减排量权重居高，与近些年我国大力倡导绿色建筑生态环保的政策密不可分；经济价值和社会影响系数分别为0.31和0.10，其因素影响也较为显著，地区经济的增长不仅有助于城市发展也有助于社会进步；而技术水平权重仅为0.08，排序最低，表明技术水平在老旧小区低碳化改造中影响最小。

二级指标中生态环境权重最高，经济价值次之，因此在低碳化改造中可以适当提高生态和经济以达到整体提升，通过利用二级指标相互间的影响提升整体效益尤为关键，可研究各指标之间关系及影响因素，有针对性地提高各指标效益。

5. “双碳”目标下老旧小区改造的建议与策略

由数据表明，生态环境远大于其余三项指标，在对老旧小区低碳化改造中应该尽可能保证各项均衡发展，所以在老旧小区低碳化改造的研究中，首先把生态环境放在首位外，还应注重经济和社会层面，以达到从根本上改变小区居住环境和城市面貌。以下是对老旧小区低碳化改造的建议与策略。

1) 后期规划改造低碳化

老旧小区低碳化改造要将小区作为一个整体，并与周边生态系统相融合，通过优化改造，使小区内外空间中的各生态因子在小区生态系统内有序循环转换，维持自然生态系统平衡，获得一种环境友好、资源节约型的宜居环境，从源头上减少小区的碳排放[8]。比如：① 采用组团串联结构，增强小区内部活动和服务机构的联系，减少“钟摆式”交通所带来的能耗与污染。② 绿化空间，构建小区自然生态基底，小区通过分区、邻里、廊道等合理设计布局，以有效减少道路、基础设施管线的长度和铺地面积，减少建设对于生态本底的影响[8]。③ 通过安置房架空层的设计，实现小区土地的集约利用和居民公共活动空间的扩张，其中层高在2.8 m以下的架空层可以作为停车位使用；层高在3.6 m以上的架空层，适当的配置供居民使用的公共、休闲、娱乐设施；架空层外围景观较好的适宜在柱子之间设计布置座椅供居民休憩。④ 宅间道路设计，宽度应提升至3~4 m，同时绿化区域铺设园路宽度也应提升至2 m；宅间道路不宜采用汀步或者健身按摩路设计，以保证道路通达性；小区园路交界处应普遍采用无障碍处理。⑤ 按照绿色交通的原则，小区内部规划慢、中、快速道路系统，其中慢行道路系统的“通行”功能要求串联大部分居住、商业和公共设施，方便通勤；“活动”功能则要求结合绿地系统营造一种舒适、幽雅的慢步空间氛围，倡导居民的绿色出行，使慢行方式逐步成为居民主要出行方式，实现人车友好分离、快慢有别和动静相宜[8]。

2) 小区环境低碳化

小区建设以植被为主体的生态系统，园景树设计，配置在小区空阔的绿地中、园路尽端和园路交叉处，如细叶蓉、凤凰木、木棉树、盆架子等；庭阴设计，片植和丛植在小区中，自成一景，起到庇荫和装饰空间的作用，如小叶垂叶蓉、阴香、火力楠等；行道树设计，种植在小区道路两侧和分车带，为人车庇荫，减少路面辐射及反射光，降温防风滞尘，减少噪音，装饰美化环境.如阴香、桃花芯木等。

家居装修节能化、环保化，也是节能减排和美化环境的重要渠道。在老旧小区改造的过程中通过设计和技术的运用尽量减少资源的铺张浪费，做到节能化；环保化要求在家庭装修材料选择上尽可能的选取绿色环保材料，如环保乳胶漆，环保节能墙面等[9]。

3) 能源系统低碳化

能源问题是老旧小区低碳化改造中颇为关注的问题，因为节能就是减碳。老旧小区的改造未来能源系统低碳化主要有两条方向，即节能化与清洁化。

优化能源结构，减少碳基能源开发使用，大力开发清洁能源，提高新能源和再生能源在总能耗中的比重，如扩大太阳能光电光热技术的应用，将屋顶打造成“太阳能电池板+太阳能热水器”的组合；采用天然导光技术，将室外自然光通过专用导光部件引入地下车库或无窗建筑，可以大大节省用电，降低运营费用。

节约能源，提高能源效率，降低能源消耗。① 采用用电、高质量用电三档，阶梯电价的实施将有利于节能减排，许多原来属于第二档用电量的居民有可能为了节电，少用甚至弃用高耗能电器。② 使用节能电梯、节能冰箱、节能空调、节能灯等节能型电器；采用节能改造、节能建筑材料、节能施工、节能管理、小区余热回收利用等资源循环利用节能措施[10]。

4) 资源利用低碳化

小区资源利用按照自然生态系统物质循环和能量流动方式运行，实现节能减排、保护环境，实现小区经济生活与生态环境的友好发展。如小区生活垃圾分类回收利用、减量化处理，既可减排节约，又可美化小区环境；建立小区中水处理系统，做到生活污水的循环再利用，如洗车、植被浇灌、厕所冲洗、冷却用水等，既充分利用了水资源、减少污染，又可节约水费；实行阶梯水价，鼓励居民节水，提高水循环利用率；建设小区雨水收集利用工程，储存雨水或减少地表径流，既增加了水资源，节约了自来水消耗，又消减排水量，减轻了城市内涝灾害威胁。

6. 结语

老旧小区改造不仅是一项保民生的重要工程，也是稳经济、拉内需的有效举措，而低碳化更是促进建筑可持续发展的关键。本文通过引用实际案例，从技术、生态环境、社会影响和经济价值四个层面出发，构建老旧小区低碳化改造综合评价模型对其进行量化分析和评价。举例分析表明，该方法可对老旧小区低碳化改造进行科学有效的评价，可以为制定“双碳”目标下的老旧小区改造提供可实施的策略。根据权重结果，相关部门可以针对性地采取相应的措施。

基金项目

辽宁省社会科学规划基金重点项目(L20AJY004)。

网址：“双碳”目标下老旧小区改造策略研究 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/841116

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