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    用木材代替城市建筑中的水泥和钢材的材料革命可以为气候稳定带来双重好处
    2021年05月07日    阅读量:7310    新闻来源:中国建材网 cnprofit.com  |  投稿

    一项新的研究表明,在城市建设中用木材代替水泥和钢材的材料革命可以为气候稳定带来双重好处。


    首先,它可以避免水泥和钢铁生产产生的温室气体排放。


    其次,当它们存储被砍伐并用作工程木材的树木从空气中吸收的CO 2时,它可以将建筑物变成碳汇中国建材网cnprofit.com


    但是,国际作者小组强调,尽管理论上可以达到所需的木材采伐量,但这样的扩大显然需要最谨慎,可持续的森林管理和治理。


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    该研究的主要作者加利纳·楚尔基纳(Galina Churkina)说:“城市化和人口增长将为建造新的住房和商业建筑带来巨大需求,因此,除非采取适当的措施,否则水泥和钢铁的生产将仍然是温室气体排放的主要来源。”他隶属于美国耶鲁大学林业与环境研究学院和德国波茨坦气候影响研究所(PIK)。“


    然而,对于全球气候系统的这种风险可以通过大量增加工程木材在全球范围内的建筑使用而转化为缓解气候变化的有力手段。我们的分析表明,这种潜力可以在两个条件下实现。采伐森林得到可持续管理。


    四种木材使用方案来帮助气候稳定


    在接下来的三十年中,科学家已经计算出四种情况。假设一切照旧,到2050年,只有0.5%的新建筑是用木材建造的。如果相应地增加木材的大量生产,这可能会增加到10%或50%。


    科学家们说,如果目前工业化水平较低的国家也要过渡,甚至可以想到90%的木材。


    在最低的情况下,这可能导致每年存储1000万吨的碳,而在最高的情况下,则将接近7亿吨。此外,建造木结构建筑可将钢铁和水泥生产中的温室气体累积排放量至少减少一半。与目前每年约110亿吨的碳排放量相比,这似乎并不算多,


    假设使用过去的趋势继续使用混凝土和钢材建造建筑物,并假设人均建筑面积增加,那么到2050年,矿物基建筑材料的累积排放量可能会达到CO 2排放预算的五分之一-a如果我们想按照巴黎协定中政府的承诺将温度保持在远低于2°C的水平,则不应超出预算。


    重要的是,要在本世纪中叶之前实现净零排放,社会就需要某种类型的CO 2汇,以平衡剩余的难以避免的排放量,即农业排放量。


    建筑物可能是这样的水槽-如果是用木材建造的。一栋五层楼的住宅建筑采用层压木材结构,每平方米可存储多达180公斤的碳,是高碳密度天然森林的地上生物量的三倍。


    尽管如此,即使在90%的木材情景中,三十年来木材城市中累积的碳也将不到全球森林中地面上存储的碳总量的十分之一。


    “保护森林免于不可持续的采伐是关键”


    PIK的合著者克里斯托弗·里耶(Christopher Reyer)强调说:“因此,要想大幅增加木材的使用,保护森林免于不可持续的伐木和各种其他威胁是至关重要的。” “我们对可持续森林管理和治理的愿景确实可以改善世界范围内森林的状况,因为它们的价值更高。”


    科学家总结了从官方采伐统计到复杂模拟模型的多种证据,从理论上发现,未开发的木材采伐潜力可以满足10%木材情景的需求。如果全球建筑物中的人均建筑面积不会增加,而是保持在目前的平均水平,那么它甚至可以满足50%和90%木材需求的需求。


    Reyer说:“其中涉及很多不确定因素,但似乎非常值得探索。” “此外,将需要人工林来满足需求,包括在热带和亚热带地区由小规模土地所有者种植快速生长的竹子。”


    减少使用圆木作为燃料-目前大约燃烧了圆木采伐的一半,同时也增加了排放量-将会使更多的圆木可用于工程木材的建造。此外,从拆毁的建筑物中重新使用木材可以增加供应。


    树木技术-“在地球上建立安全的家园”


    木材作为建筑材料具有许多有趣的功能,这些功能在分析中进行了详细介绍。例如,大型结构木材相对耐火-如果燃烧,其内芯会受到碳化层的保护,因此,火灾很难真正摧毁它们。这与轻型建筑火灾引发的普遍假设相反。许多国家建筑法规已经认可了这些属性。


    “树木为我们提供了无与伦比的完美技术,”这项研究的共同作者,PIK荣誉董事Hans Joachim Schellnhuber说。“他们将CO 2从大气中排出,然后将其平稳地转化为氧气,以便我们呼吸和在树干中使用碳。我们可以想到没有更安全的存储碳的方法。


    社会已经在建筑中充分利用了木材许多世纪以来,现在气候稳定的挑战要求进行非常严重的升级。如果我们将木材加工成现代建筑材料并巧妙地管理收割和建造,我们人类便可以在地球上建立一个安全的家园。”


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