让木材重登时代的舞台

木材是一种天然的、可持续发展的、可循环利用的材料,有着广泛的用途。它深受欢迎,是具有可持续性的建筑材料。但是木材正日益短缺,瑞典木材作为可再生资源,现已通过新型、可持续的方式对其进行管理。——瑞典木业协会

 

木材是一种天然的、可持续发展的、可循环利用的材料,有着广泛的用途。它深受欢迎,是具有可持续性的建筑材料。但是木材正日益短缺,瑞典木材作为可再生资源,现已通过新型、可持续的方式对其进行管理。——瑞典木业协会

 

木材一直都以地板、(墙壁、家具、画框等的) 装饰线条、包覆材料、(房屋外的)平台木板、栅栏等形式存在于自然界,是房屋和花园的重要组成部分。

 

木材也是一种极受欢迎的建筑材料。如今,大约90%的单身家庭建造房屋时采用木材。说起多层建筑,木材在现代建筑中的使用比例更是不断上升,几乎有20%的高层建筑都使用木结构框架。木材也适用于其他结构,用来搭建门厅(有40%的新建筑)和桥梁(有20%的新建筑)。

 

然而,尽管全世界森林土壤十分充足,可以为人类带来木材资源,而且使用恰当的方法管理森林、利用木材能够满足现阶段所有供应需求。但事实上木材仍然短缺。

 

根据联合国粮食及农业组织的文件库表明,目前木材和住房严重短缺。数百万的建筑物需要维修;还需要建造数百万的新建筑以达到战前的住房水平。

 

全球木材供应已经不足以满足当前的需求,而且随着重建计划的发展势头迅猛,赤字将更大。

 

木材短缺问题长期存在着,其中建筑材的严重稀缺问题只对部分地区造成影响,而其他类型的木材短缺问题在全球大部分地区所造成的负面影响长达几十年。由于纸浆行业与化工业对木材的需求量上升,木材资源将更加匮乏。 

 

因此,采用现代化、先进的方法对森林进行管理,使森林可持续发展十分重要。

 

可持续森林管理

可持续森林管理不仅仅是为子孙后代保留森林数量,更重要的是能尊重森林的生物多样性,以及生在其中的物种生态。

 

换句话说,可持续森林管理将能够维持经济木材生产与尊重野生动植物、户外娱乐、就业、当地利益之间的平衡性。

 

大约100年前,瑞典出台的林业法规表明,限制被砍伐的木材数量,并强行规定砍伐树木后负责林地的恢复是每个植林地主的义务,从而促进森林可持续管理。

 

林业的可持续发展确保了正在生长的木材数量不断增加——每砍伐一棵树至少种植两棵新的树。之后森林资源也翻了一番。林业政策对环境和木材生产这两方面同等重视。

 

瑞典的现代化森林管理

瑞典管理森林的方法正在逐步强调自然过程,打造真实的森林结构,可以适合环境,具有社会效益和经济价值。

 

特定场域的林业将个别地区的不同情况都考虑在内。这可以确保树木的品种更多,并最大限度地减少其对动植物生活的负面影响。大部分森林资源都致力于保护环境、提升工作人员的教育和社会发展水平。

 

如今的林业工人都是技术娴熟且具有环保意识的专业人员。水路岸边上的保护区仍保持原样,老树也被保存好,枯木被遗留在了森林里。

 

这种环保意识的结果之一是,大规模的清场伐木在今天几乎消失殆尽。据估计,目前大规模的工业林企业因考虑到生态问题,留有大约10%的林分用于砍伐。

 

瑞典的森林保护水平很高。大约有400万公顷、具有生产力的林地被正式通过以下三种方式进行保护:将其打造成国家森林公园、建造成自然保护区进行生境保护、签署自然保护协议。

 

瑞典的林业从业人员知道,行业的未来与森林的保护和扩大息息相关。将强有力的法律与林业发展有效结合,能够确保树木的种植数量大于砍伐数量。

 

自1903年以来,强制要求木材被砍伐后进行林地恢复工作对瑞典的立法过程起着核心作用。每年在17万公顷的林地上种植大约3亿7000万株幼苗。

 

天然更新的森林面积大约为五万公顷。瑞典林业局持续监测在严密的保护工作下森林恢复的结果如何。

 

可持续的建筑材料

木材作为一种可持续发展的材料,将其应用于建筑领域能够体现出重要的价值。事实上,木材是用途广泛的原材料,也是唯一可再生的建筑材料。

 

木结构的特点在于,它由不同的部件组合在一起,呈现出最佳承载能力,能够隔热、隔音、防潮、防火,使用寿命较长。

 

增加木材在建筑行业中的使用比例有助于减少其他建筑材料的使用,例如混凝土,钢铁和砖。它们都不是取自于可再生的原材料,而且这些材料的生产过程会消耗大量的能量,需要排放的二氧化碳也更多。

 

将木材视为可持续建筑材料的另一个原因是,木材可以在许多产品结构中替代其他建筑材料,同时具备相同的功能。

 

例如在瑞典的桥梁标准中,所设计的木桥具有与钢铁桥和混凝土桥同样的功能和使用寿命,使用木材作为替换材料能够带来显著的气候效益,因为像钢铁、混凝土等材料的生产需要化石燃料,导致二氧化碳排放量很高。

 

一项研究表明,在建筑物中使用木制品替换其他建筑材料时,据估计,每次使用一立方米的木材进行替换,可以减少1.6吨的二氧化碳排放量,而木制框架的公寓可以减少的二氧化碳排放量则高达16吨。

 

随着能源效率的提高以及气候智能型建筑的增多,产品的生产阶段和材料的选择将具有更重大的意义,替代材料的选择也十分重要。

 

而木材的生态循环模式分为两种:第一种时间比较短,木材的有些部分或木材本身被重复使用,第二种时间较长,通过自然的生态循环重复使用木质材料的组成部分。

 

现在我们可以发现,建筑业、分销和包装行业的生态循环周期变得更短。窗户、门以及木材可以被重复使用,托盘、包装和电缆卷筒也可以被重复利用。通常情况下都会有组织机构处理这些产品并寻找新用户再次使用材料。

 

一旦木材不能再被重复使用,或者被回收后用于制造纤维板和其他薄片材料等,它仍然可以通过焚烧产生能量。这种能量实现了气候中性,因为事实上木材存储了太阳能。

 

为了使木材在气候条件下发挥最佳利用效果,应按照木材的环保等级来决定不同木材的使用顺序。

 

当我们面临不同的选择时,应选择能让材料使用周期最长的备选方案,即选择这种方案要优于环保等级。

 

直接利用被砍伐过的森林用于能量生产并不是最佳选择——尽管对于自然环境而言,这种能源获取方式比提取有限的化石能源更好。值得注意的是,木材从不需要被送入垃圾填埋场。

 

保护环境

欧盟曾提出了在2050年实现长期更具有竞争力的低碳经济路线图。这种转变的关键驱动力将是能源效率。低碳经济将对可再生能源、节能建筑材料、节能建筑结构和低能耗运输方式提出更大的需求。

 

建筑行业可以借此机会在短期和长期内通过选择对环境影响较少的材料与节能结构来减少二氧化碳的排放。其中,提高木制品的使用率是解决问题的方法之一。

 

作为联合国的一员,瑞典参与了全球气候协议的谈判。同时,瑞典基于欧盟成员国的身份,签署了气候协议,旨在于实现终止全球气候变暖的目标。

 

在2008年,欧洲议会通过了《气候行动和可再生能源一揽子计划》,其首要目标在于防止全球平均气温上升至2摄氏度而超过前工业时期的水平。欧盟已经商定了至2020年必须实现的四个目标。前三个目标响应了计划的核心内容:“20-20-20”行动,即:承诺到2020年将欧盟温室气体排放量在1990年基础上减少20%。

 

(1)到2020年至少将温室气体的排放量在1990年的基础上减少20%

(2)将能源效率提高20%

(3)将可再生能源在最终能源消耗中的所占比例增加到20%。

(4)在运输行业中使可再生能源的份额达到10%。

 

可再生能源是来源于非化石能源。包括风能、太阳能、水力发电和生物燃料。

 

欧盟同样参与了全球气候协议的谈判。根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)在2013年9月的一份报告指出,为了防止地球平均温度上升到2摄氏度以上,需要在不久的将来大幅度削减二氧化碳的排放量。

 

而将木材应用于建筑领域对气候非常有利。实现气候中性需要提高能源效率,扩大可再生能源的使用范围。这对建筑业和房地产行业的生产与使用能源阶段都会造成影响。

 

对于新建筑而言,需要选用合适的建筑材料,降低建造过程对环境的影响,最终打造出节能建筑。

 

对于现有的建筑而言,重点将主要集中在改变能源效率上,因为施工阶段已经对环境造成了影响。

 

展望2050年,预计将80%已经建成的大楼转化为库存,将其升级改造后适用于未来环境。

 

因此,问题最重要的关键点就是能源效率,然而,我们已经给新建筑的构造提供了案例,为未来的建筑设计准备了完整的系统构图。

 

从历史上看,在一个建筑的生命周期中,其运作阶段所消耗的能源占比最大,而生产阶段消耗的能源几乎可以忽略不计。

 

随着人们对建筑的能源使用提出越来越多的严苛要求,甚至推出了极端的案例:零能耗建筑,说明在建筑的生产阶段中,能源的使用情况变得更加重要。

 

让材料的选择、设计和生产工艺去适应新的条件是建筑行业面临的一个重大挑战。由于木材能够储存二氧化碳,起到良好的替代作用,扩大复合木制品和木结构的使用范围是解决方案的重点所在。

 

目前正在起草新的标准和文件,用于评估建筑物对环境的影响。这项工作在国际范围内开展,同时在欧盟内部和每个独立的国家中实行。瑞典工业标准(SIS)负责标准化工作。这项工作正在与企业和组织协商进行。

 

以实现这项目标为前提,所有建筑材料、建筑本身、建筑物的运营、以及建筑物的拆除和最终加工过程的能源消耗量都应最小化,每个人在施工的过程中都会受到影响。

 

在构造新建筑时,建筑师需要陈述清楚建筑物对环境的影响,以便于开发商比较不同的方案。

 

目前,指导文件和标准按以下方式根据不同层次进行了调整。

 

所有的环境标准的都以ISO 9001和ISO 14001为基准。接下来是生命周期分析的标准。ISO 14040、ISO 14044和ISO 14025描述了如何将生命周期分析的结果转移到环境产品声明(EPD)中。

 

产品类别规则(PCR)展示了环境产品声明(EPD)的起草过程,由SS-EN 15804建筑产品标准进行管理。SS-EN 15978标准以生命周期分析为基础,详细表明了计算方法,用于评估整个建筑的环保性能。

 

瑞典的国家研究议程

瑞典的国家研究议程(NRA)先是由研究界的专家共同分析,再由研究团体、商业界和基金研究机构执行。

 

国家研究议程(NRA)2020包含了19个与商业界相关的焦点领域。这些重点领域中有三个包括:木材生产工艺、木材建造和生活用材都是木工行业特有的。

 

议程表明,木材是一种自然的、可再生的材料,它能够在当地直接生产使用,相比其他材料,可以节省大量的运输工作。生产木材的过程中产生的副产品可以用于制造能量,而且产生的废料也最少。

 

木材在整个生命周期中都可以存储二氧化碳,直到生命的最后阶段还可以用作生物燃料代替化石燃料。

 

从古至今,木材一直是最重要的建筑材料。在整个20世纪,木材都保留了它的重要性,由于建筑法规的规定,加上其他备选材料的发展势头强劲,木材的使用范围一直都局限于规模较小的建筑。

 

如今,我们正进入21世纪,力求创造长期可持续发展的社会环境,整个建筑领域对木材及复合木制品的需求又再次复苏。文艺复兴时期所有的公共建筑、私人建筑、室内和室外建筑都体现出了这种生态意识。所以我们更应该采取措施,使木材可持续发展,既有助于解决木材短缺问题,还能够生产出更多清洁能源,创造健康的生存环境。

 

 

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