木结构能将城市从碳源转变为碳库吗？

耶鲁大学的一项新研究预测，在建造新住房、建筑物和基础设施时向木材基木制品过渡不仅可以抵消与混凝土和钢铁生产相关的大量碳排放，还可以将世界城市变成一个巨大的碳汇城市。

照片由 Stephane Groleau/Think Wood 提供

在魁北克建造14层的 Origine，这是北美最高的全木公寓楼。

到本世纪中叶，世界城市人口的稳步增长将推动全球对新住房、商业建筑和其他基础设施的巨大需求。这种建筑热潮可能会将全球碳排放量升级到危险水平并加剧气候变化——特别是如果它依赖于混凝土和钢材等传统材料。
但是，根据耶鲁大学和波茨坦气候影响研究所的研究人员领导的一篇新论文，如果社会能够使用更多的木质产品来满足这种建筑需求，那么这种城市增长实际上可能会提供减缓气候变化的机会。皮克）。
写作 ，一个由研究人员和建筑师组成的多学科团队预测，用工程木材设计中层城市建筑——而不是主要依靠碳密集型材料——有可能创造一个巨大的“银行金库”，可以在这些建筑物内储存 10 到 68每年可能会释放到大气中的 100 万吨碳。

Øyvind Holmstad 摄，维基共享资源

Mjøstårne 是一座 18 层的木材建筑，位于挪威。

同时，社会将大大减少与建筑行业相关的碳排放，Galina Churkina说，她在耶鲁大学林业与环境研究学院 (F&ES) 担任访问学者期间领导了这项合作研究。
“自工业革命开始以来，我们一直将储存在森林和地下的所有这些碳排放到大气中，”PIK 的高级科学家 Churkina 说。“我们想表明可以将大部分碳返回土地的愿景。” Alan Organschi
说，除此之外，实现大规模的木质建筑部门有可能在自然系统和城市之间建立一种新的“共生关系”。，另一位作者，来自耶鲁大学建筑学院和纽黑文的 Gray Organschi Architecture。
“这座城市将成为碳汇，而不是碳源，”他说。“我们基本上会储存碳，否则这些碳将被燃烧以获取能量或在森林地面上进行有氧消化，并让森林在这个恢复性的碳吸收系统中‘继续’。”
其他作者包括F&ES 高级研究科学家和工业生态学家Barbara Reck、F&ES工业生态学名誉教授Thomas Graedel，以及清华大学地球系统科学系波茨坦气候影响研究所的研究人员和 Gray Organschi建筑的木材城市研究计划。
虽然与木材日期建设的实践源远流长，使用重型的，实木开始减少钢铁和钢筋混凝土的技术和工艺在19年底开始更便宜和更可靠个世纪。同时，对于较大的项目，由于木制品的多变性质、可以改变木材形状的吸收和解吸特性以及对木结构火灾风险的担忧等多种原因，木材的使用变得越来越不受欢迎。建筑物。

“我们基本上将储存碳，否则这些碳将被燃烧以获取能量或在森林地面上进行有氧消化，并允许森林在这个恢复性的碳吸收系统中“继续”。”

— Alan Organschi，耶鲁大学建筑学院和 Gray Organschi Architecture

但技术进步已经重塑了木质材料行业。虽然许多人可能认为木制品只是家得宝的木材部分，但如今的“大块木材”技术是指由较小的木板和材料层压而成的工程木制品。这些方法使生产商能够将木质材料分解成最小的成分，然后重新组合以适应项目——消除材料的脆弱性和弱点。（此外，对胶合层压梁和交叉层压木结构的广泛测试表明，高达 18 层楼的建筑物具有耐火性。）
事实上，来自俄勒冈州波特兰市的世界各地的城市建筑项目现在都使用了大量木材去日本东京。
“使用木材作为内城的主要建筑材料似乎有悖常理，但新技术加上压倒性的气候效益使其成为每个城市规划者都应该考虑的事情，”雷克说。
实现大规模木材部门的大规模扩张将需要改变建筑规范、对建筑工人进行再培训、扩大生物基产品部门、创新城市规划以及矿物基材料生产的显着缩减，研究人员说。
至关重要的是，它还需要在森林可持续和持续的重新造林努力方面取得进展，以防止对森林资源和生态系统的过度开发，以及对木材产品的生命周期进行更多研究，以确保这些产品中储存的碳 遗体 存放在长期内，Churkina说。
作者承认，将大规模木材工业发展到挑战传统建筑行业的规模将需要跨行业进行额外的研究和协调。但是，他们说，他们的研究结果表明，在未来几十年应对人类面临的一项重大全球挑战方面具有巨大潜力。
“对我来说，这就像第一步，”Organschi 说。“它提出了一个问题：我们为什么要这样做？答案是，好吧，如果我们做得对——这是一个很大的假设——建筑物作为减缓气候变化工具的绝对能力是惊人的。太奇妙了。”