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                吸碳耐高溫 新式木質建筑成應對氣候變化"主角"

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                鋼筋混凝土帶來沉重環境負擔

                英國作家蒂姆·斯梅德利(Tim Smedley)站在倫敦東部一個看似普通的辦公樓工地上。這座七層樓高的建筑大約完成了三分之二,基本結構和樓梯已經就位,抹灰和布線才剛剛開始。但當他四處走動時,有些不同的東西慢慢地呈現出來。

                這個建筑工地既安靜又干凈,而且有股好聞的氣味飄蕩,那里堆放著大量的木材。與現在工地通常以混凝土為主材料不同,這里木頭才是“主角”。

                建筑師安德魯·沃(Andrew Waugh)表示:“因為木結構建筑的重量只是混凝土建筑的20%,重力負荷大大降低。這意味著我們需要的地基更小,不再需要大量的混凝土地面。我們以木材為建筑核心,有木墻和木地板,所以我們把鋼材數量減少到最低限度?!?/p>

                在大多數大型現代建筑中,鋼材通常用于形成主要的內部支撐或混凝土加固物。然而,在這座木結構建筑中,鋼材結構相對較少。剩下的部分可以像麥卡諾積木(Meccano)那樣固定,很容易在建筑物的使用壽命結束時(或期間)拆開。

                從房屋到體育場館,我們對混凝土和鋼材的依賴帶來了沉重的環境代價,混凝土占全球二氧化碳排放量的4%到8%。它僅次于水,是地球上使用最廣泛的物質,約占所有采礦業的85%,甚至導致沙子都即將枯竭。在全球范圍內,每年澆筑的混凝土足以覆蓋整個英格蘭。

                因此,像安德魯這樣的建筑師主張,重新將木材作為我們的主要建筑材料。優良林場出產的木材實際上是在儲存碳而不是排放碳:隨著樹木的生長,它們從大氣中吸收大量二氧化碳。根據經驗,每立方米木材含有大約1噸二氧化碳,相當于350升汽油的排放量。

                與制造過程增加的二氧化碳相比,木材從大氣中吸收的二氧化碳更多,而且通過取代混凝土或鋼鐵等碳密集型材料,它對降低二氧化碳的貢獻也增加了一倍。最近提交給報告發現:“木材被用作建筑材料既可儲存碳,又替代高碳水泥、磚和鋼鐵時,生物質能減少的溫室氣體水平最高?!?/p>

                在英國每年新建的房屋中,有15%到28%使用的是木結構建筑,其結果是每年捕獲超過100萬噸的二氧化碳。報告的結論是,增加建筑用材量可能使這個數字增加兩倍。利用新的工程木材系統,例如正交膠合木(CLT),在商業和工業部門也可能節省同樣數額的開支。

                新式工程木材或取代傳統材料

                CLT是東倫敦建筑工地使用的主要材料。因為它被描述為“工程木材”,所以人們最初以為它類似于刨花板或膠合板。但實際上,CLT看起來就像普通的3米厚木板,上面布滿了打結孔和碎片。

                巧妙之處在于,CLT木板被粘合成三層,三層相互垂直,從而變得更堅固。安德魯表示,這意味著CLT“不會彎曲,它具有兩個方向的整體強度。這樣的木墻支撐著上面的地板,其水平強度足以承載上面的荷載,就像長梁那樣,這改變了建筑行業?!?/p>

                安德魯已經使用CLT技術超過10年,他相信這種材料可以實現任何混凝土和鋼鐵建筑的質量,甚至猶有過之。他說,CLT是上世紀90年代發明的,部分原因是為了應對“家具和造紙工業的消亡”。奧地利60%的土地是森林,他們需要找到新的銷售渠道,為此想出了CLT技術。

                其他工程木材,如膠合板和中密度纖維板(MDF)含有10%左右的粘合劑(膠水),通常是脲醛,在回收或焚燒過程中會產生有害化學物質。然而,CLT黏合劑含量低于1%,通常使用生物聚氨酯。木板在高溫和壓力下粘合起來,利用木材的濕氣熔化少量的粘合劑。無論是外觀、氣味還是觸感,都與純粹的木材毫無二致。

                在奧地利,許多CLT工廠甚至使用可再生的生物質能來提供動力,這些生物質能來自于植物的下腳料、樹枝和細枝。有些工廠生產足夠的電力供應周圍的社區。

                雖然CLT是在奧地利發明的,但安德魯所在的倫敦建筑事務所Waugh Thistleton是第一個使用它建造多層建筑的公司。默里格羅夫(Murray Grove)是一棟普通的九層公寓樓,外立面是灰色的,在2009年建成時,在奧地利引起了震驚和恐慌。

                CLT只被用于建造“漂亮而簡單的兩層樓房屋”,而任何更高的房子都恢復到混凝土和鋼材結構。但對于默里格羅夫,一樓以上的整個結構都由CLT面板組成,包括所有的墻壁、樓板和電梯,就像蜂窩塊一樣。

                該項目啟發了數百名建筑師使用CLT建造高樓,從加拿大溫哥華55米高的Brock Commons Tallwood House,到奧地利維也納目前正在建設的84米高、24層高HoHo Tower。

                成熟樹木不吸收反而釋放碳

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