木质和胶合摩天大楼正在崛起

由于木结构建筑的进步，下一代摩天大楼可能由云杉而非钢材建造。建筑师正在设计木质建筑，摒弃混凝土和金属，转而采用更环保的材料——这种材料有助于应对气候变化。

木材 + 胶水 = 摩天大楼材料

胶水的使用或许是木材行业最棒的发明。胶水让制造商能够以低成本生产不再是树木形状的木制品。例如，宜家咖啡桌中的刨花板就是由粘合在一起的木片制成的。

木材生产商现在使用超强力粘合剂来组装大量木板，这些木板的强度和耐用性堪比混凝土和钢材。众所周知，交叉层压木材由聚氨酯粘合剂将小木板粘合在一起制成。这项开创性技术让建筑师可以自由地构想以前无法想象的建筑。

交叉层压木材制造商 Structurlam 的重型木材专家 Kris Spickler 表示：“木材不仅美观而且能为建筑增添温暖。我认为建筑师真的很喜欢能够将他们用于室内空间的产品，实际用于建筑结构本身。”

除了美观之外，交叉层压木材还具有其他几个优点。与传统建筑相比，木质建筑工地产生的废物、噪音和交通量更少。而且木质建筑比钢结构和混凝土结构建造速度更快，使项目具有成本竞争力。斯皮克勒指着不列颠哥伦比亚大学即将建成的摩天大楼。

“这座建筑与混凝土和钢材的竞标竞争激烈。这不是一个展示项目，”斯皮克勒说。“我认为速度和经济性胜出，这就是我们建造这座 18 层楼的原因。”

在观察者看来，木质摩天大楼可能存在火灾隐患，但斯皮克勒并不这么认为。钢材在烈火中容易熔化，在高温下会扭曲变形。而木材则会在外部烧焦，但火焰不会穿透其内部。火势消退后，木梁仍能屹立不倒。

然而，木材的最大优点并不是设计潜力或防火安全性。每块木板的纤维都有助于应对气候变化。

钢铁和混凝土产生二氧化碳

钢铁和混凝土的碳足迹巨大。水泥是混凝土的粘合剂，通过在窑中加热石灰石和粘土制成。钢铁是在高炉中加热石灰石、铁和一种富含碳的煤（称为焦炭）制成的。二氧化碳是燃烧煤炭产生热量的这两个过程中不可避免的副产品。

根据 Ecofys 2013 年的分析，钢铁占全球温室气体排放量的近 5%。非金属矿物（包括混凝土的原材料）占 6%。这些来源对气候变化的贡献加起来与地球上所有汽车和卡车的贡献差不多。

木材吸收二氧化碳

在气候方面，木材在两个方面胜过传统建筑材料。首先，木材的碳足迹比钢铁和混凝土要小。伐木、提炼和运输木制品会消耗化石燃料，但生产商将一块铁变成一根钢梁所产生的污染要比将一棵树变成一块木板所产生的污染大。

木材的第二个优势是它能够捕获二氧化碳。一些科学家推测，将全球变暖控制在 2 摄氏度以下（即《巴黎气候协定》的既定目标）的唯一方法是从大气中去除二氧化碳。这可能意味着使用高科技机器或材料从空气中清除_二氧化碳，或者采用环保的耕作方式将碳捕获在土壤中。然而，到目前为止，最具成本效益的碳去除工具是树木。

“如果我们用水泥和混凝土建造一栋 20 层楼，这个过程将产生……1,200 吨二氧化碳，”建筑师迈克尔·格林在 TED 演讲中说道。“如果我们用木材建造，按照这个解决方案，我们将封存约 3,100 吨二氧化碳，净差额为 4,300 吨。这相当于一年内从道路上减少约 900 辆汽车。”

格林的粗略计算与更严格的分析结果相符。根据耶鲁大学和华盛顿大学研究人员 2014 年的一项研究，用木材代替钢铁和混凝土建造建筑可以避免全球多达 31% 的二氧化碳排放量。

耶鲁大学全球可持续林业研究所所长、这项研究的主要作者查德·奥利弗 (Chad Oliver) 表示：“如果你用木材而不是混凝土、钢铁或砖块来建造建筑物，那么你就避免了制造钢铁、混凝土和砖块所燃烧的所有化石燃料。”他指出，由于木材比传统材料轻，建筑商也需要更少的混凝土来奠定木结构的基础。而且，当木结构建筑最终退役时，其零部件可以在其他建筑物中重复使用，埋入地下或用于发电。

智能记录？

砍伐森林来建造摩天大楼和发电的前景足以让任何树木爱好者感到头晕目眩。但奥利弗说，伐木可以成为智能森林管理的重要组成部分。

“一般来说，森林越来越茂密，但各地情况各不相同，”奥利弗说。“你希望一些地区茂密，但你不希望整片森林都茂密，因为有些动物生活在茂密的森林里，而其他动物生活在疏林里。你需要多样化的条件。”伐木工可以通过砍伐部分森林、砍伐其他森林来促进生物多样性，从而创造一个错落有致的栖息地，让每个物种都有自己的家园。

伐木还可以降低森林火灾的风险。在均匀密集的森林中，火焰会变得越来越大，并在密集的树木中迅速蔓延。在更加多样化的环境中，火势可能会蔓延到草地，然后逐渐减弱，等待雨水或寒冷天气的到来，让大火停止燃烧。

奥利弗说：“如果我们砍伐更多多余的树木，而不是让它们在过于茂密的森林中腐烂或燃烧，我们就可以生产出更多的产品，并将废弃物用作木质能源。”

交叉层压技术使制造商能够用较小的木块生产出更大的横梁，这意味着原材料可以由较矮、较细的树木提供，包括那些受到腐烂、火灾和松树甲虫威胁的树木。否则树木会腐烂或燃烧，从而将碳储存泄漏到大气中，而这些树木可以制成摩天大楼的基石。

“与 50 年前相比，我们现在森林中可供利用的树木更多。因此，我们可以可持续地种植、采伐并继续利用这些树木，”斯皮克勒说。“我们可以利用这些较小的树木，将其切成较小的块，然后制成重达 10,000 磅的层压板——这些巨大的面板粘合在一起，比混凝土更坚固，重量只有混凝土的五分之一。”

气候变化已经引发了清洁能源和交通领域的革命。斯皮克勒认为建筑业可能是下一个革命。“这场革命发生得相当安静，进展也相当缓慢，”他说。“但我认为，我们正处于一个将会看到它爆发的一年。”

Jeremy Deaton 为 Nexus Media 撰稿，这是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合新闻通讯社。您可以通过 @deaton_jeremy 关注他。