【世界银行】外向型和向上型建筑：全球建筑存量的三维分析-2024_51页_19mb

详细总结：Outward and Upward Construction: A 3D Analysis of the Global Building Stock

核心内容

本研究通过分析全球建筑存量的三维特征，探讨了经济发展与建筑模式（向外扩张与向上扩张）之间的关系。研究结合了高分辨率的全球建筑数据，揭示了建筑体积与收入之间的凸性关系，并指出建筑扩张模式在不同地区存在显著差异。

主要观点

• 建筑体积与收入的关系：人均建筑体积随着收入增加而凸性增长，但收入仅能解释国际间体积差异的三分之二，其余差异可能由土地使用政策、城市规划限制等因素引起。
• 向上扩张主导国际体积差异：向上扩张（建筑高度）是国际间体积差异的主要驱动因素，约占全球体积-收入关系的60%。然而，低层建筑（低于50米）仍占向上扩张贡献的约90%。
• 城市化对空间消费的影响：城市居民的人均空间消费低于农村居民，因此城市化应减少人均空间消费。然而，农村和小城镇的体积差异更大，解释了约60%的国际体积差异。
• 地区间的建筑扩张模式差异：亚洲国家和大城市更倾向于向上扩张，而非洲和拉美国家更倾向于向外扩张。欧洲则呈现较为平衡的建筑高度分布。
• 未来建筑需求预测：发展中国家在未来五年的建筑需求中将占据主导地位，其中亚洲将占约75%，非洲约50%，拉美约25%。
• 环境与可持续性影响：建筑行业占全球碳排放的约40%，因此建筑模式的选择对环境和可持续性有重要影响。过度扩张或高耸建筑可能对环境造成更大负担。

关键信息

• 数据来源与方法：研究使用了World Settlement Footprint 3D (WSF3Dv2) 数据集，结合Emporis的高精度高层建筑数据，提高了建筑高度的准确性。
• 数据特点：WSF3Dv2具有12米×12米的几何分辨率，但最终产品以90米×90米的网格形式发布，以符合德国数据安全规定。
• 全球建筑存量总量：全球建筑体积总计为1,593亿立方米，相当于约152万个帝国大厦的体积。
• 建筑类型分布：全球建筑体积中，低层建筑（2.5米至50米）占46%，高层建筑（>50米）仅占2%。
• 区域差异：
  • 发展中国家：占全球建筑体积的三分之二。
  • 非洲：尽管人口占全球18%，但建筑体积仅占9%，人均空间消费较低。
  • 亚洲：占全球建筑体积的约749亿立方米，其中南亚占三分之二。
  • 拉美：占115亿立方米，人均建筑体积为177立方米。
  • 欧洲：占372亿立方米，人均建筑体积为498立方米。
• 政策建议：
  • 经济发展不能完全解释建筑体积的国际差异，土地使用政策如高度限制和城市扩张政策起着重要作用。
  • 在低收入国家，土地使用政策的影响可能较小，但随着人口增长，这些政策在未来可能变得更为关键。
  • 建筑模式的选择（向上或向外）对环境和可持续性具有重要影响，需权衡住房可负担性和城市宜居性。

数据与分析方法

• WSF3Dv1与WSF3Dv2的改进：
  • WSF3Dv1基于90米分辨率的全球数据，但存在高耸建筑的低估问题。
  • WSF3Dv2通过整合Emporis的高精度建筑高度数据，提高了建筑体积的估算准确性。
• 技术细节：
  • 建筑高度的计算采用了一种修正因子，以避免重建Emporis的原始数据。
  • 通过识别和处理异常值（如高度超过100米但无Emporis数据支持的建筑），提高了数据的可靠性。
  • 建筑体积由建筑高度与建筑面积相乘得到。

结论

本研究揭示了全球建筑模式的三维特征及其与经济发展之间的关系，强调了向上与向外扩张在不同地区的重要性，并指出土地使用政策在解释建筑体积差异中的关键作用。同时，研究也为未来建筑需求预测和可持续发展政策提供了重要依据。