近年来,随着能源转型逐步成为世界各国发展目标,全球迈入低碳发展时代,建筑行业的“低碳”需求也迎来了更多选择。
众所周知,建筑物是温室气体的主要排放者,而木材建筑能够有效减少房屋本身以及材料运输到现场的碳排放和隐含的碳排放。因此,木材建筑为降低温室气体排放提供了更好的解决方案。
由低碳建筑需求以及工程木制品制造技术进步的双重推动,大型木制结构建筑的规模在全球快速扩大,并迅速占领欧洲、北美等发达国家地区的建筑市场。尤其是在科学技术的推进下,高层建筑中使用的低碳工程木制品,凭借其结构强度和耐用性远超传统木材而备受青睐。
(图为安大略省米西索加的Credit Valley医院使用大量木材进行2万平方英尺的扩建项目)
不仅如此,与传统房屋建造中使用的钢或洪凝土相比,采用大量木材制造的建筑其生产排放的温室气体更少,并在可施工性方面占据更多的优势。然而,仍然需要更多的研究和分析来证明,大量木材的使用相对于其他建筑材料更具有环境效益。
目前,木材建筑的主要用到的木制品有定向刨花板(OSB)、工字托梁和胶合层压梁(胶合板)以及创新发展后生产的大块木材产品——交叉层压木材(CLT)面板。
资料显示,CLT面板最先由盛产冷杉、云杉和松木等软木木材(CLT面板主要制成材种)的德国与奥地利于1990年代中期研发。在过去的十年间,随着制造力增长以及生产技术的进步,并得益于是该款面板原材的生产地之一,CLT面板首先在北美地区广受欢迎并从此打开北美木材建筑市场。
其主要应用于地板、墙壁以及屋顶等,并能够做承重电梯井和悬臂楼梯等建筑构件。尽管不能直接替代钢材或混凝土,但这种大块木材在建筑中提供了许多好处。
由于重量更轻,不论是在运输或是施工过程都带来不少方便,同时也能够允许更小的基础范围内使用。并且,CLT面板的生产技术使其提供较于其他胶合板更优秀的隔热效果。
然而,使用大量的木材作为主要建筑材料时,人们往往会担忧其防火问题。科进集团首席消防工程师贾斯汀·米尔恩表示,目前有实践证明大量木材被证实是耐用材料,火灾风险最小。甚至有测试表明,大型木材可以在爆炸条件下表现良好。因此,在他看来,建筑中使用方式得当,木材可成为消防安全的首选用材。
如今,全球各地跨越多个学科的科研人员正与建筑开发商等建筑业专业人员共同探讨合作,以便传播并推进大规模的木材建筑在全球范围内进行实践。就当前的发展趋势来说,在低碳木材建筑的潜力完全实现之前,仍然有大量工作要做;但其在建筑业中正显现出了较好的发展前景,并朝着成为可持续的高实用性建筑用材的趋势发展。