从涡轮机到飞机:木材未被广泛应用因偏见?风能领域用技术证明其潜力
来源:木材之家
2025-08-14 09:25

木材未被更广泛应用于车辆、飞机、建筑乃至机器领域,这一现状主要源于认知不足,或许还夹杂着偏见。2011年8月,高级编辑吉姆·鲍登(Jim Bowden)在一篇回顾性报道中,引用了德国风能设备制造商的观点,凸显了木材在新能源领域的潜力。  


“结合现代粘合技术,木材是建造风力涡轮机组的理想材料。”专注于风能发电厂制造的Timber Tower GmbH高管格雷戈尔·普拉斯(Gregor Prass)表示。目前,德国已有超过2.2万台风力涡轮机满足了该国约10%的电力需求,这一发电量相当于26座燃煤或核电站的产能。未来三年,全球预计将新增约10万台风力涡轮机装置。  



不过,随着涡轮机塔架高度不断增加,一些问题亟待解决。普拉斯指出:“大型机组中叶片与塔架共振产生的频率问题,用木材能更优雅地解决;而且与钢材和混凝土相比,木塔的建造成本低得多。”他以成本可预测性为例进一步说明:2003至2007年间,钢材价格上涨了13倍,而风能行业的用钢量仅次于汽车制造业,钢材价格波动对行业影响显著。风能项目的交付周期至少需五年,在钢材价格波动剧烈的当下,已难以做出可靠的成本预测。  


如今,木材在风能领域的应用已有实质性突破:Modvion公司已获得批准,将建造世界上最高的木制涡轮机塔架,高度超过219米;去年,加拿大建成了世界上第一台安装在工程木塔上的工业风力涡轮机,其塔架采用交叉层压木材建造,与伦敦一栋9层、27户公寓楼的建材相同。

 

普拉斯提到,无论海上还是陆上木塔,维护成本预计将大幅降低。“风电场多建在沿海地区,咸味气候下的防腐蚀工作成本不容低估,而木材在这方面更具优势。”尽管目前木材的疲劳强度计算仍有难度,但Timber Tower GmbH保证,木塔的使用寿命至少可达20年。  



在建造100米以上高塔的物流环节,木材的优势更为关键。钢结构需用重载车辆运输,且因公路桥梁净空限制,直径最多只能达到4.20米;而木塔由胶合层压木板制成,设计为独立模块,可通过标准集装箱运输至现场后组装,无需特殊重载车辆。“同样重要的是,木材是具有重要生态意义的可再生资源。”普拉斯强调,“木塔所用木材来自可持续管理的森林,供应商均参与PEFC(森林认证认可计划),确保符合林业的生态、经济及企业公民基准。”  


但普拉斯也指出,木材的推广并非仅靠生态意识,“性价比和硬性技术数据才是核心。风能领域的投资者注重利润,只有数据过硬才能获得认可。”他再次强调:“木材未被广泛应用,根源在于认知不足与偏见。”例如,消防专家知晓木材的防火性能优于钢筋混凝土,却可能质疑其稳定性;土木工程师或许认可木材的稳定性,却对其耐火性存疑。“事实上,木材耐火性的知识库相当丰富。20世纪30年代,机器、螺旋桨甚至整架飞机都由木材制造,但这些知识未得到充分传承。”普拉斯解释道,大学木材工程学院逐渐减少,新学院鲜有建立,制约了木材技术的发展。  


不过,创新粘合技术已让木材实现任意成型,且性能更可预测。普拉斯坚信,木材对多领域的“征服”势不可挡,它不仅是未来的关键资源,更将凭借技术突破打破偏见,在风能等领域释放更大潜力。 想了解更多木业信息,欢迎关注木材之家mucaihome.com。

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