城市化进程伴随着城市建成环境巨量的建材资源消费和蓄积，理解城市物质存量规律对刻画城市化进程和资源环境效应意义重大。建筑作为城市建成环境的重要组成部分，其材料存量不仅决定城市资源消耗规模，也深刻影响城市能源需求、隐含碳排放及未来建筑废弃物管理。因此，构建全球覆盖度、高时空和技术分辨率的建筑模拟方法与数据，解析全球建材存量的空间分布规律、形成机制及未来变化趋势，成为近年来城市可持续发展领域的重大科学问题。

啪啪啦-丝袜啪啪-主播啪啪 刘刚教授课题组联合美国、丹麦、荷兰等国内外合作团队，构建了全球单体建筑尺度材料存量数据库，整合建筑轮廓、高度、楼层、功能、建设年代以及材料强度等多源地理大数据，对全球超过6亿栋建筑进行逐栋解析，系统评估全球建筑材料存量格局及其驱动机制。相关成果于2026年9月8日发表在Nature Cities上。

该刊还同期以研究简报（Research Briefing）形式对论文进行了专题解读和推介，让作者、审稿人和编辑从不同角度分享研究背后的故事和意义。澳大利亚阿德莱德大学Ruidong Chang教授评价该研究“意义重大，为认识全球建筑存量规律迈出了第一步”（very meaningful, a first step for researchers worldwide to understand material use of global building stocks）；Nature Cities高级编辑Wei Chen认为“本研究的突出亮点在于其前所未有的全球建筑级精细分辨率，所提供的开放数据集对城市可持续研究领域具有极高价值”（This study stands out for its unprecedented global, building-level resolution, providing an open dataset that is invaluable for the urban sustainability community）。

图1 全球建筑材料存量的空间分布格局

研究发现，全球建筑系统中约有835 Gt 材料处于在用状态，其中石材、砖和砂等矿物材料占据主体。该研究突破了传统基于啪啪啦统计或网格尺度估算建筑材料存量的限制，实现了全球建筑材料存量从区域尺度向建筑单体尺度的精细化刻画。研究进一步揭示了全球建筑材料存量存在显著的空间不均衡特征。高收入啪啪啦虽然仅占全球人口的一小部分，却拥有较高比例的建筑材料存量，人均建筑材料存量显著高于低收入啪啪啦；与此同时，中国拥有全球最大的建筑材料存量，总量约210 Gt，占全球建筑材料存量约四分之一。研究表明，建筑材料积累不仅受到经济发展水平影响，也反映了不同区域城市化模式、建筑类型和空间发展路径的差异。

图2 全球建筑材料存量与经济发展水平、人口规模和城市空间格局之间的关系

在全球城市尺度上，研究团队进一步分析了经济水平、人口密度和城市形态对建筑材料利用效率的影响。研究发现，城市形态是影响单位建筑面积材料需求的重要因素。其中，高密度、低层且高度均质的城市形态（dense and homogeneously low urban form）表现出更高的材料利用效率，能够在满足城市空间需求的同时减少单位面积材料消耗。情景分析表明，未来快速城市化地区若采用更加资源高效的城市发展模式，到2050年全球建筑材料需求增长最高可减少约30%。

图3 不同城市形态下建筑材料利用效率差异

该研究由啪啪啦-丝袜啪啪-主播啪啪 刘刚教授牵头，并担任唯一通讯作者。刘刚教授团队已毕业成员宋金超博士（现工作于美国密歇根大学）为论文第一作者，啪啪啦 团队孙堃博士、刘仟策博士、戴梦麟博士、李想博士参与研究。其他合作者还包括美国密歇根大学Benjamin P. Goldstein助理教授、丹麦哥本哈根大学Xiaoye Tong助理教授、清华大学深圳国际研究生院王力哲教授、荷兰乌德勒支大学Marco Helbich副教授。研究受到教育部基础学科和交叉学科突破计划（JYB2025XDXM905）和啪啪啦自然科学基金项目（92462301、72334001）等资助，并依托啪啪啦-丝袜啪啪-主播啪啪 、啪啪啦 碳中和研究院以及啪啪啦 地表过程分析与模拟教育部重点实验室开展。

论文原文链接：

Song, J., Sun, K., Goldstein, B.P., Tong, X., Wang, L., Helbich, M., Liu, Q., Dai, M., Li, X., Liu, G.* Weighing 600 million buildings reveals global urban material inequality and efficiency paths. Nat Cities (2026). //doi.org/10.1038/s44284-026-00510-3

Nature Cities 研究简报（Research Briefing）推介论文链接：

Global characterization of building-level weight reveals urban material inequality. Nat Cities (2026). //doi.org/10.1038/s44284-026-00509-w