以木減鋼、以木減砼的林業(yè)方案助力建筑業(yè)減排

 

現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展已30多年，質(zhì)量水平和施工能力都有了很大提升。近5年木結(jié)構(gòu)建筑總施工面積已經(jīng)接近1500萬平方米，其中2023年建造量未達(dá)到前5年的平均值。雖然與鋼混、輕鋼結(jié)構(gòu)建筑施工面積相差很大，但是其應(yīng)用領(lǐng)域在不斷地拓展，亮點(diǎn)頻出，有些達(dá)到了世界級(jí)水平，大有未來木結(jié)構(gòu)看中國之勢(shì)。比如，在學(xué)校建筑方面，有成都青白江小學(xué)、都江堰向峨小學(xué)等案例；在橋梁方面，有濱州飛虹橋、胥江景觀橋等案例；在城市展廳方面，有?？谑忻裼慰椭行?、曹妃甸國際生態(tài)城、弘陽都江府建筑藝術(shù)館、云山藝術(shù)館等案例；在寺廟建筑方面，有杭州香積寺、柳州開元寺、上海法華學(xué)問寺等案例；在酒店賓館方面，有天津悅海酒店、寧夏寶豐酒店等案例；在游樂設(shè)施方面，有天津歡樂谷、蕪湖方特歡樂世界等案例；在社區(qū)服務(wù)中心方面，有重慶龍湖長(zhǎng)灘原麓社區(qū)中心、鄢陵建業(yè)君鄰大院時(shí)光館等案例；在公寓和辦公多高層方面，有寶源木業(yè)公寓樓、鼎馳辦公樓等案例；在交通樞紐方面，有嘉興銀杏天鵝湖第二車站等案例；在大跨度建筑方面，有成都農(nóng)博園、太原植物園等案例；在體育場(chǎng)館方面，有上海崇明島游泳館、貴州榕江游泳館等案例；在鄉(xiāng)村建設(shè)、文旅項(xiàng)目等方面，有稻城亞丁村藍(lán)月山谷、崇州道明竹里、麗江美林水城等案例。

 

雙碳和存量背景下，未來建筑業(yè)發(fā)展的主要方向?qū)⑹?a href='http://theclergymen.com/lvsejianzhu' target='_blank'>綠色建筑增量和城市更新。木結(jié)構(gòu)建筑在低層、多高層建筑中應(yīng)用前景廣闊。木結(jié)構(gòu)建筑作為一個(gè)碳儲(chǔ)存庫，在城市中的每一棟木結(jié)構(gòu)建筑就是一棵“樹木”，成片木結(jié)構(gòu)的社區(qū)就是城市中的一片“樹林”，一座木結(jié)構(gòu)之城就是一大片“森林”。建造木結(jié)構(gòu)建筑，不僅可以減少對(duì)礦石資源的過度開采，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，還可以提高建筑業(yè)的減排能力，增加木材產(chǎn)品的儲(chǔ)碳周期。

 

以一年建造2000萬平方米木結(jié)構(gòu)建筑用于低能耗綠色建筑和城市更新目標(biāo)為例。按照每平方米建筑0.3—0.5立方米用材量，這個(gè)建筑量大約需要600萬—1000萬立方米木材產(chǎn)品（不足2022年我國木材產(chǎn)量的1/10）。使用同樣面積的鋼混結(jié)構(gòu)建筑，按多層框架結(jié)構(gòu)計(jì)，當(dāng)前平均耗材量（每平方米建筑用鋼量約30千克、水泥量約180千克），2000萬平方米鋼混建筑用鋼量60萬噸、水泥量360萬噸。相對(duì)來說，木結(jié)構(gòu)建筑用金屬連接件數(shù)量較少，材料運(yùn)輸產(chǎn)生的碳排放較小，都暫不作涵蓋。通過使用木結(jié)構(gòu)建筑的建造策略，生產(chǎn)階段可以節(jié)約排放150—200萬噸二氧化碳?，F(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑主墻體傳熱系數(shù)一般在0.2—1.0瓦/平方米·度，視墻體構(gòu)造而異。對(duì)于普通鋼混結(jié)構(gòu)建筑，假設(shè)在同等的窗墻面積比和圍護(hù)結(jié)構(gòu)厚度情況下，同時(shí)在保障結(jié)構(gòu)安全前提下允許盡可能增大保溫層厚度，再考慮冷熱橋效應(yīng)，它墻體的傳熱系數(shù)與木結(jié)構(gòu)墻體相比至少相差1—2倍。按照這種方式使用，保守估計(jì)在運(yùn)行階段（50年）節(jié)約排放600—1000噸二氧化碳。全生命周期內(nèi)2000萬平方米木結(jié)構(gòu)建筑將至少減少排放750萬—1200萬噸二氧化碳，這是實(shí)實(shí)在在的減排效果。此外，這些木材產(chǎn)品至少可固定600萬—1000萬噸二氧化碳30年以上。這些減排和固定的二氧化碳量，大致相當(dāng)于50萬畝以上森林生長(zhǎng)50年吸收的二氧化碳量。

 

以木減鋼、以木減砼的林業(yè)方案

 

世界各國正努力促進(jìn)木材在建筑中的應(yīng)用，引導(dǎo)建筑朝著氣候友好、可持續(xù)發(fā)展和碳中和的方向發(fā)展。日本2010年推出了《公共建筑等木材利用促進(jìn)法》，鼓勵(lì)國家和地方在公共建筑中使用木結(jié)構(gòu)，截至2020年日本木結(jié)構(gòu)住宅已占住宅存量面積的67%左右；芬蘭到2025年之前公共建筑使用木結(jié)構(gòu)建筑的比例達(dá)到45%，2020年芬蘭木結(jié)構(gòu)市場(chǎng)份額已占28%；法國到2030年之前使用生物來源材料（以木材為主）的重大翻新或新建公共建筑項(xiàng)目比例至少達(dá)到25%，后又提議提高至50％；瑞典2023年起要求新建筑需提供整個(gè)生命周期隱含碳才可獲得建筑規(guī)劃許可，并將于2027年開始實(shí)施建筑隱含碳限值。

 

我國已經(jīng)開始重視了這一發(fā)展領(lǐng)域，2021年國家林草局和發(fā)改委發(fā)布了《“十四五”林業(yè)草原保護(hù)發(fā)展規(guī)劃綱要》，明確指出要培育木竹結(jié)構(gòu)建筑和木竹建材新興產(chǎn)業(yè)。國務(wù)院印發(fā)的《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案的通知》強(qiáng)調(diào)，工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰需要優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)建材行業(yè)碳達(dá)峰，加強(qiáng)木竹建材等低碳建材產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)用。隨著我國雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)的出臺(tái)，以及在生態(tài)文明和綠色發(fā)展理念指導(dǎo)下，我國應(yīng)充分發(fā)揮木結(jié)構(gòu)建筑在節(jié)能降碳、節(jié)約資源、構(gòu)建綠色生態(tài)人居環(huán)境等方面的重要作用，為建設(shè)低碳社會(huì)和人民的安居生活貢獻(xiàn)力量，以彰顯切實(shí)關(guān)注人民群眾的幸福感和獲得感的時(shí)代價(jià)值。

 

建議國家層面制訂我國結(jié)構(gòu)材2025—2045年發(fā)展規(guī)劃，可按兩個(gè)階段分步實(shí)施。第一階段，建立以進(jìn)口針葉材和國產(chǎn)結(jié)構(gòu)用人造板為主的結(jié)構(gòu)材原料供應(yīng)體系。進(jìn)口針葉材要保證600萬立方米進(jìn)口量不降低，主要為俄羅斯樟子松，北美洲花旗松、云杉等，歐洲云杉、赤松等，以及澳洲輻射松，結(jié)合國內(nèi)供應(yīng)不斷優(yōu)化進(jìn)口材結(jié)構(gòu)布局，倡導(dǎo)進(jìn)口來自森林可持續(xù)經(jīng)營的國家或地區(qū)。重點(diǎn)提高國產(chǎn)制造膠合結(jié)構(gòu)材的裝備和工藝水平，產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)材產(chǎn)品。目前，國產(chǎn)結(jié)構(gòu)用人造板完全可以自給自足，比如桉木膠合板、楊木膠合板以及定向刨花板。SIP保溫板性能和產(chǎn)量也可滿足產(chǎn)業(yè)需求。第二階段，建立國產(chǎn)材為主、進(jìn)口材為輔的結(jié)構(gòu)材原料供應(yīng)體系。各省對(duì)成熟林（包括過熟林）進(jìn)行區(qū)域與整體性評(píng)估，針對(duì)生長(zhǎng)量和覆蓋率等關(guān)鍵指標(biāo)提出不降低森林蓄積量的更新規(guī)劃。第一期，針對(duì)落葉松、杉木制定“4050”采伐政策（即徑級(jí)40以上、樹齡50年以上），采伐強(qiáng)度結(jié)合森林經(jīng)營計(jì)劃來確定，科學(xué)提出采伐指標(biāo)、空間范圍以及補(bǔ)植計(jì)劃，在此基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化提出結(jié)構(gòu)材目標(biāo)樹森林經(jīng)營理念和方法，形成300萬—400萬立方米的供應(yīng)量；第二期，逐步調(diào)整采伐政策，擴(kuò)大供應(yīng)量，同時(shí)樹種擴(kuò)增到更大范圍，比如馬尾松、云杉等，在此過程中還可以逐步探索研究森林結(jié)構(gòu)、采伐等經(jīng)營方式與森林防火、松材線蟲病等林業(yè)重大災(zāi)害發(fā)生的關(guān)系難題。

 

林草領(lǐng)域內(nèi)，在全國自然保護(hù)地特別是森林公園建設(shè)中，對(duì)于科學(xué)觀測(cè)站、管護(hù)房以及游客中心等基礎(chǔ)設(shè)施，提出木材使用最低限指標(biāo)要求，最大化使用木材及木結(jié)構(gòu)建筑，減少鋼筋、水泥等建筑材料的使用。制定林地資源利用的激勵(lì)政策，對(duì)于不在當(dāng)年采伐范圍的林地，通過人工清理的方式把林下廢棄的樹枝、草葉等易燃物進(jìn)行集中收置。在附近村鎮(zhèn)進(jìn)行試點(diǎn)，以枝丫材、間伐材、樹葉樹皮和秸稈等各類生物質(zhì)材料為生產(chǎn)原材料，制造生態(tài)建材，應(yīng)用于生態(tài)修復(fù)、園林道路、景觀等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)保護(hù)地木材“不出地”的自產(chǎn)自用。生態(tài)建材制造裝備要偏向小型化、移動(dòng)化、智能化，適宜村鎮(zhèn)推廣應(yīng)用。對(duì)于自然保護(hù)地內(nèi)部和周邊的村莊，按照合理規(guī)劃，保存地方傳統(tǒng)特色，結(jié)合鄉(xiāng)村振興，進(jìn)行木結(jié)構(gòu)建筑新建、復(fù)建或翻建等更新措施，建設(shè)可循環(huán)利用村莊試點(diǎn)示范。

 

林草領(lǐng)域外，與住建部門合作，出臺(tái)木結(jié)構(gòu)建筑專項(xiàng)發(fā)展規(guī)劃，具體到推廣領(lǐng)域、范圍及面積等，借鑒國際經(jīng)驗(yàn)制定低層、中小型公共建筑等適合場(chǎng)景和環(huán)境木材利用促進(jìn)法案，推出從林到“林”計(jì)劃，讓從森林來的木材，再一次以建筑形式矗立在城市之中。在城市更新中特別是政府投資設(shè)施工程和建筑項(xiàng)目，特別是小建筑、大跨度單層建筑、低層或多層建筑的開放性空間，以及多層建筑的非結(jié)構(gòu)性室內(nèi)空間，可以優(yōu)先使用木結(jié)構(gòu)及組合/混合結(jié)構(gòu)建筑，計(jì)入地區(qū)固碳減排總量。引導(dǎo)當(dāng)?shù)卮蛟炷窘Y(jié)構(gòu)社區(qū)、木結(jié)構(gòu)之城。通過上述政策措施，力爭(zhēng)在2030年碳達(dá)峰前現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑年施工面積突破2000萬平方米，在2030—2045年年施工面積在此基礎(chǔ)上每年增長(zhǎng)10%，達(dá)到5000萬平方米，形成木結(jié)構(gòu)良性生態(tài)市場(chǎng)環(huán)境。2045年以后至碳中和前應(yīng)繼續(xù)保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，逐步形成中國特色建筑可持續(xù)發(fā)展格局。（周海賓）