它们可以捕获比排放更多的碳。 那么,为什么木制建筑不是主流? | 地平线杂志


有多种存储过量二氧化碳的方法。 “一种方法是将其隐藏在建筑物中,”芬兰科沃拉市政府开发的公司科沃拉创新公司的项目经理特罗·哈苏说。 ZEB(零排放建筑)实验室通过将木材用于几乎所有事物(从横梁到支柱和楼梯)来实现这一目标。 混凝土只能在地基和底层找到。

但是,尽管令人兴奋的木结构在世界各地如雨后春笋般冒出,包括从挪威到美国密尔沃基的高档木造摩天大楼,但在大多数国家还是例外。 现在,研究人员认为,迫切需要转换档位并使建筑成为木材的主流。

哥本哈根丹麦技术学院的木材和生物材料主任尼尔斯·莫尔辛(Niels Morsing)博士说:“每栋超过四层甚至更低的建筑物都是一个研究或示范项目。” 证明性能需要付出很多努力。 这是我们没有“预先接受”的解决方案的障碍之一。

气候解决方案

拥护者们说,如果木材成为主流,木材建筑可以容纳不断增长的人口并提供戏剧性的气候解决方案。 根据联合国环境规划署的《 2017年全球状况报告》,在未来的四十年中,将需要近2300亿平方米的新建筑来支撑世界上人口密度越来越大的城市。

随着树木的生长,它们会固存碳-每立方米木材大约吸收一吨二氧化碳。 尽管在加工木材时会排放碳,但众所周知,混凝土的生产需要大量碳。 仅产生一吨水泥的化学反应就会释放约一半的二氧化碳。 如果树木来自可持续发展的森林-砍伐后将其替换-只要在建筑物使用寿命结束时回收木材,这将是一个强大的解决方案。

然而,据认为欧洲不到10%的建筑是木材。 芬兰的研究人员最近计算出,如果欧洲木制建筑的百分比从2020年的10%稳步增长到2040年的80%,并且如果这些木制建筑中的木质成分(例如梁,地板,天花板和覆层)比以前更多,那么在20年期间内,总共可以存储0.42吉吨的碳。

建筑物中的横梁,地板,天花板和覆层等木制部件可以帮助增加建筑物中存储的碳量。 图片来源-Kouvola Innovation Oy / NERO项目

勉强

莫辛博士说,但是不愿使用木材,有时是出于可以理解的(如果过时的)原因。

原因之一是对火的恐惧,部分原因是对中世纪城镇在火焰中的祖先记忆。

他说:“当然,木材会燃烧,您必须相应地设计和制定防火策略。” 但是法规关注的是建筑物是否可以快速撤离-这取决于许多因素,而不仅仅是建筑材料。 可以采取洒水喷头,用灰泥覆盖木质外墙或在关键区域(例如楼梯)使用混凝土的策略。

使用大块木材时,火灾也不再是问题。 这是高科技的工程木材,例如交叉层压木材(CLT),它是通过在压力下以90度彼此堆叠多层木材而制成的。

大量的木材(就像一棵厚重的树一样)仅在外部燃烧,木炭可以防止木材在内部进一步燃烧。 Morsing博士说,采用正确的技术“有可能使木制建筑与砖或混凝土建筑一样安全。”

他补充说,腐烂是产生新的处理方法和覆盖物的另一个问题,可以通过选择合适的树种来最大程度地减少腐烂。

然后就是力量:在伦敦市中心拟建的奥克伍德木材塔(Oakwood Timber Tower)的80层,您的安全感如何? 专家说,实际上,木质木材比混凝土更坚固,可以在较高的结构中少量使用钢和混凝土以增加刚度。

工业化

但是还有其他较难处理的障碍。 自1960年代以来,建筑业已工业化,成为一种廉价,可复制且快速的系统,建筑商在其中知道所得到的东西,工程师知道在计算什么,而建筑师则知道有什么可能。

莫辛博士说:“为了使成本竞争,这是将木器产业工业化的问题。”

例如,尽管有几家制造CLT的公司,但没有统一的生产标准。 莫辛博士说:“使用起来并非易事,因为如果您是工程师或建筑师,则有几种产品可供选择,并且必须根据特定供应商进行计算。”

“为了使成本竞争,这是将木器产业工业化的问题

丹麦技术学院Niels Moring博士

Hasu同意。 他说,主要挑战是诸如墙壁,隔断和地板(称为平面元素)之类的结构组件尚未标准化。 “开发人员对自己开发木制解决方案不感兴趣; 他们想购买现成的解决方案。 但是木材没有标准化。 他说,例如,斯堪的纳维亚半岛上所有与众不同的木制建筑或多或少都是量身定制的。

另一个令人沮丧的是,大多数建筑法规和规章可以追溯到木材成为高科技产品之前。

Morsing博士管理着一个名为Build-in-Wood的项目,该项目旨在通过记录和系统化木质组件来大幅增加用于多层建筑的木材比例,从而使建筑业发现它们易于使用。

这意味着同一项目的每个单元都需要表现良好,可衡量且始终如一。 这还意味着弄清楚如何预制组件,以便可以在现场大量生产它们。 木材建造还帮助六个欧洲城市建造了更多的木材。

在建造ZEB实验室大楼的同时,Hasu的NERO项目也着重于改善总体上接近零能耗的建筑物的设计和制造过程,例如如何使它们具有足够的能源效率以承受严酷的北方冬季,并且表现出色。尽管温度,光照和湿度会季节性波动。

哈苏说:“我喜欢(ZEB大楼),因为他们已经尽力了。” 他说,这是一个很好的例子,说明预计划和我们今天拥有的材料可以完成多少工作。

该建筑是为大学和能源研究公司SINTEF建造的,因此他说,在尝试新的建筑方法时,他们本能地持开放态度。

但是哈苏在工业化建筑和工地上工作了30年,他相信,一旦人们体验到在主要是木结构而不是混凝土结构中居住或工作的经验,他们就会被改造。 “它要安静得多……而且木质表面使内部的水分均匀–它在呼吸。 里面没有太多回声。 这是一种非常不同的感觉。

本文中的研究由欧盟资助。如果您喜欢这篇文章,请考虑在社交媒体上分享。



This article – “它们可以捕获比排放更多的碳。 那么,为什么木制建筑不是主流? | 地平线杂志
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