【专题报道】建造未来绿色理想——联合国环境署倡导木材建筑

2019 年 1 月 14 日

今年三月,全球最高的85米木质摩天楼就将在挪威小镇布鲁蒙达尔揭幕,阿姆斯特丹和维也纳也早就竖起了木结构的高楼大厦。随着气候行动的不断开展,环保概念日渐深入,木材这种古老的材料正在建筑领域重新流行起来。请听钱思文的报道。

联合国环境署卡托维兹气候大会期间发布的建筑行业《全球状况报告》中指出,从钢筋混凝土转向复合材料、木材和其他天然建筑材料,能够降低住宅的碳排放。联合国环境规划署城市部门负责人奥托(Martina Otto)女士领导着环境署在房屋、建筑以及城市可持续发展等领域的工作,她表示,建筑行业对气候变化影响巨大,是实施节能减排,向清洁能源过渡的重点领域之一。

奥托:“建筑和房屋目前占到全球终端能源需求的36%,占到能源类二氧化碳排放的39%。这些数字包含建筑物运转时所产生的能源和排放,也包括建筑材料生产过程中所造成的排放,也就是所谓的‘隐含碳排放’。使用水泥和钢铁的钢筋混凝土建筑高碳耗能,占到建筑业排放总量的11%,是一个长期受到忽视的问题。”

 

联合国环境规划署城市部门负责人奥托(Martina Otto)。
IISD/ENB图片
联合国环境规划署城市部门负责人奥托(Martina Otto)。

 

奥托表示,19世纪末,由水泥、砂石和钢筋等材料混合而成的钢筋混凝土,由于粘合力、坚固性和抗压能力强等特性,逐渐受到建筑师的青睐,开始被用于各类大型建筑,但混凝土的生产始终伴随着高污染和高能耗。

奥托:“水泥行业占到全球人为二氧化碳排放的5%,虽然行业内部已经认识到了当前所面临的挑战,正在积极实施减排,但目前的进度还远远不够。就生产过程而言,在对石灰石、粘土和沙粒进行加热的环节进行减排相对容易,因为这一环节常常会使用化石燃料或是煤炭,通过选择更加环保的加热方式,就能够降低能耗。但要在化学反应和高温煅烧环节进行减排就非常困难,所能采取的措施非常有限,完全无法达到气候行动的要求。更不用说混凝土制造过程中需要开采大量砂石,消耗大量水资源,这都是严重影响环境的问题。如今各地普遍采用标准建筑,全球都市遍布玻璃幕墙的摩天大楼,世界上每周拔地而起的建筑总面积相当于一整个巴黎,可见这一问题的巨大规模。”

2015年,世界各国达成《巴黎协定》,承诺与工业化前水平相比,将全球平均气温升幅控制在2°C以内,并向1.5°C的方向努力。12月在波兰举行的卡托维兹气候大会又通过了《巴黎协定》的具体实施方案。

随着节能减排和绿色低碳等概念的广泛兴起,木材这种天然建筑材料在环保方面的潜力也慢慢显露了出来。奥托表示,使用木材建造房屋,具有一系列突出的优点。

 

联合国环境署、联合国人居署与耶鲁大学合作设计的“生态居住单元”是一座可持续的示范性住宅,于2018年9月联合国大会高级别辩论期间在联合国纽约总部进行展出。
联合国新闻图片/Matt Wells
联合国环境署、联合国人居署与耶鲁大学合作设计的“生态居住单元”是一座可持续的示范性住宅,于2018年9月联合国大会高级别辩论期间在联合国纽约总部进行展出。

 

奥托:“木材的优点之一是减轻整体结构的重量,地基无需承担沉重的负载,能够节省材料。木材是天然的可再生资源,能够快速简易地在现场进行施工,也能够很方便地进行提前预制,进一步减少建筑所用的时间。树木能够吸收二氧化碳,生产一吨的水泥会产生一吨的碳排放,而一吨木料在生产过程中却能够从大气中减少多达两吨的碳。木料常常来自当地,无需长途运输,从而减少了运输所造成的二氧化碳排放。由于木材是天然的生物质,建筑过程中所产生的任何废料都能够很容易地挪作他用,成为生态循环经济的一部分。还有一点也非常重要,那就是舒适。木材的一些特性能够提升居住者的舒适度,减轻人们的压力,有证据显示,木质建筑能够舒缓人的心跳,因此,除住宅之外,木材在学校和医院等公共建筑中也有着广泛的应用前景,木质的办公大楼还能有助提高生产力,产生更深层的社会效益。”

奥托表示,有了最新建筑技术的加持,木材,这种古老的建筑材料,已经焕发出了全新的生命力,完全能够胜任当代建筑的要求,打造出美轮美奂、设计出众,且具有现代感的高层建筑。

奥托:“人们常常觉得木材无法用于高层建筑,但其实世界上已经有了不少木质的摩天大楼,当然,其所需要的建造技术与小木屋不可同日而语,目前较常采用的是‘交错层压木材’,这种材料非常坚固,强度高、耐久性好,隔热和隔音效果也相当出色。目前全球最高的木质建筑是位于加拿大不列颠哥伦比亚大学的布洛克公寓(Brock Commons),这是一栋学生宿舍,共有18层,高度达到53米。不知你是否注意到,在今年的联大高级别辩论期间,环境署也与人居署及耶鲁大学合作,在联合国广场展出了一栋小型的木质建筑,叫作‘生态居住单元’,这个单元非常现代,充满了最新的技术成果,在能源使用方面做到了自给自足和零排放,其所使用的建筑材料正是交错层压木材。从小型单元到高层大楼,木材都能够胜任。”

易燃曾是阻碍木材在建筑领域得到广泛应用的主要障碍之一,但奥托表示,与“一点就着”的传统印象不同,现代的木质建材在防火性方面已经得到了很大的提升,并不会输给钢筋混凝土,从某些方面来看甚至还更加安全。

 

位于加拿大不列颠哥伦比亚大学的学生宿舍布洛克公寓是目前全球最高的木质建筑。
Acton Ostry 建筑事务所 & 不列颠哥伦比亚大学图片/Michael Elkan
位于加拿大不列颠哥伦比亚大学的学生宿舍布洛克公寓是目前全球最高的木质建筑。

 

奥托:“谈到安全问题,人们的一个担忧就是木质建筑的火灾风险,但实际上,木材被火焰吞噬的时间能够比较精确的计算出来,燃烧时也不会产生过多有毒气体,控制火势反而更加容易。木质建筑确实会发生火灾,但其他材质的建筑在火灾面前也同样难以幸免。在极高的温度条件下,混凝土会爆炸,钢筋会变形,但如果是厚实的木材,燃烧后就会变成木炭,一点点地消耗殆尽,反而能够多提供一点逃生的时间,此外,在建筑的过程中也可以对木材进行处理,以降低可燃性。”

但奥托强调,木材在建筑领域的使用必须遵守可持续的原则,与森林管理、环境保护和有规划的再植补种有机结合,切不可过度砍伐,破坏生态。木材是大自然给予人类的珍贵可再生资源,人类必须负责、合理、明智地使用。

奥托:“从保护环境的角度出发,建造木质建筑,必须与森林管理同步进行,确保每砍伐一棵树木,都必须重新种上一株树苗,实现可持续的森林开发。如果操作不当,当然会带来风险。但假如能够合理利用树木资源,就能更好地保护森林,以及由森林所支持的生态系统,享受良好生态所带来的益处,为森林赋予全新的价值。砍伐濒危的热带雨林,或是一味砍伐而忽视再植补种,都不是合理使用木材的手段,木材的开发必须与可持续森林管理齐头并进。”

 

危地马拉一处自然保护区内的红树林。
粮农组织图片/R. Grisolia
危地马拉一处自然保护区内的红树林。

 

此外,奥托表示,建筑材料的选择也必须符合实地环境的需求,除木材之外,黏土和竹子等看似古老的天然材料,其实也都是低碳、环保、可再生的优质现代建材。

奥托:“木质建筑是一种选择,但并不是唯一的选择,假如全球所有的人一夜之间都开始只用木头造房子,很可能就会过度消耗森林资源,带来严重的环境问题。在选择建筑材料的过程中,必须始终做到因地制宜。与环境署合作《全球状况报告》的‘房屋和建筑业全球联盟’中,就有一家名为‘努比亚宝库’(Nubian Vault)的企业,致力于在沙漠地带推广黏土房屋,这种传统材料在干旱少雨的地区有着非常出色的使用效果,完全能够适应现代建筑的要求。竹子也是一种优质的天然建筑材料,强度高、重量轻、生长速度快,在热带地区能够提高居住的舒适度,在印尼的巴厘岛就有许多令人赞叹的竹制建筑。而且与木材一样,竹子的抗震能力也非常强。目前,环境署正在努力改变人们的看法,让大家明白,木材等许多看似古老的建筑材料和技术,在当代也有着广泛的应用价值,而且还是天然的可再生资源。”

 

钱思文,纽约联合国总部报道。

 

 

 

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