烏干達(dá)已成為大規(guī)模木材建筑的活躍市場(chǎng)——這個(gè)非洲經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)最快的國(guó)家之一正借助木質(zhì)建筑，來(lái)滿(mǎn)足住房和發(fā)展領(lǐng)域激增的需求。
一項(xiàng)發(fā)表在《自然》雜志上的新研究《全球木材采伐量足以支撐向氣候友好型木材城市轉(zhuǎn)型》指出，世界擁有用木材建造未來(lái)城市所需的全部纖維；然而，要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，需要更好地利用廢料、提高產(chǎn)品的循環(huán)性，并將原本用于木質(zhì)燃料的硬木轉(zhuǎn)化為更高價(jià)值的大規(guī)模木材產(chǎn)品。該研究揭示，將木質(zhì)燃料轉(zhuǎn)向工業(yè)用途、最大限度提高木材的循環(huán)利用，無(wú)需增加采伐量，就能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模木材轉(zhuǎn)型。
倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的阿爾佩倫·亞伊拉牽頭的這項(xiàng)研究稱(chēng)：“我們的結(jié)果顯示，與增加采伐相比，這些路徑的環(huán)境表現(xiàn)更優(yōu)——到2100年，與‘一切照舊’的情景相比，可減少408億噸二氧化碳當(dāng)量排放。要實(shí)現(xiàn)木材轉(zhuǎn)型，需要區(qū)域和跨部門(mén)的治理與規(guī)劃，解決國(guó)家層面的路徑和區(qū)域間木材運(yùn)輸問(wèn)題。最關(guān)鍵的行動(dòng)是通過(guò)推廣更清潔的替代能源，減少將原生木材用作燃料的情況，并在全球范圍內(nèi)更有效地利用木材廢料，而非擴(kuò)大人工林面積。”
政策制定者認(rèn)為，90%的住宅和商業(yè)建筑采用工程木材和/或木質(zhì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的“木材城市”，對(duì)解決建筑隱含碳、實(shí)現(xiàn)氣候目標(biāo)至關(guān)重要。“然而，目前人們尚不清楚，來(lái)自天然林和人為來(lái)源（如人工林、循環(huán)利用）的木材供應(yīng)，能否滿(mǎn)足全球或區(qū)域范圍內(nèi)木材轉(zhuǎn)型所需的預(yù)期需求增長(zhǎng)。”
尼日利亞的森林砍伐現(xiàn)象。攝于2017年11月25日，尼日利亞奧貢州伊杰布奧德附近的奧莫森林保護(hù)區(qū)。
研究人員分析了不同情景：（1）基準(zhǔn)情景（“一切照舊”，BAU）——不發(fā)生木材轉(zhuǎn)型；木材轉(zhuǎn)型情景下，工程木材需求的供應(yīng)方式包括（2）將木質(zhì)燃料轉(zhuǎn)向工業(yè)用途（“轉(zhuǎn)向”）；（3）增加采伐（“采伐”）；（4）高度循環(huán)利用木材（“循環(huán)”）。研究發(fā)現(xiàn)，在尼日利亞（如圖）等地，工程木材的高需求可能導(dǎo)致高價(jià)值森林的砍伐量上升。
研究人員表示，問(wèn)題在于，在工程木材需求最高的許多國(guó)家（印度、尼日利亞、剛果、埃塞俄比亞），由于缺乏適合可持續(xù)采伐的次生林和人工林，木材產(chǎn)量的任何增加都可能帶來(lái)嚴(yán)重的森林砍伐風(fēng)險(xiǎn)。“因此，探索除進(jìn)一步采伐外的其他方式來(lái)滿(mǎn)足木材城市的木材需求至關(guān)重要。”目前，絕大多數(shù)木材轉(zhuǎn)型研究都聚焦于增加采伐和擴(kuò)大人工林面積（未來(lái)80年從1.31億公頃增至4.25億公頃），以滿(mǎn)足工程木材需求——但這一數(shù)字與2000至2021年全球森林面積減少2.5%的現(xiàn)實(shí)相矛盾。
研究人員稱(chēng)：“過(guò)去的研究提出，將木質(zhì)燃料采伐轉(zhuǎn)向工業(yè)用途，可滿(mǎn)足全球50%的新建住宅和商業(yè)建筑對(duì)工程木材的需求。但在非洲和拉丁美洲，由于民眾依賴(lài)生物能源，大規(guī)模替代木質(zhì)燃料可能導(dǎo)致對(duì)石油、煤炭等碳密集型替代能源的需求增加。這些事實(shí)表明，木材轉(zhuǎn)型存在顯著的供需失衡風(fēng)險(xiǎn)，以及意外的環(huán)境影響，如化石燃料使用增加、天然森林生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性喪失。”
2021年各區(qū)域的人均總采伐量、非法采伐量、木質(zhì)生物能源總使用量、原生木材用于生物能源的量、建筑用木材總使用量和工程結(jié)構(gòu)木材使用量。a. 人均總采伐量；b. 非法采伐量；c. 人均木質(zhì)生物能源使用量；d. 人均原生木材用于生物能源的量；e. 人均建筑用木材使用量；f. 人均工程結(jié)構(gòu)木材使用量。所有數(shù)據(jù)單位均為 oven-dry 千克/人。
目前，工程結(jié)構(gòu)木材在全球木材循環(huán)中的占比極小（僅占木材最終用途的0.26%），在所有建筑用木材中占2.7%，僅滿(mǎn)足全球住宅和商業(yè)項(xiàng)目需求的2.9%。研究人員稱(chēng)：“硬木在建筑中的使用可能是滿(mǎn)足木材轉(zhuǎn)型中工程木材需求的關(guān)鍵。常見(jiàn)的硬木，如櫟屬（橡樹(shù)）和歐洲山毛櫸，天然具有很高的耐久性……因此，通過(guò)開(kāi)發(fā)合適的機(jī)械來(lái)增加硬木在建筑中的使用，更重要的是減少生物能源對(duì)硬木的依賴(lài)，具有很大吸引力。”
此外，通過(guò)提高材料效率（包括木材循環(huán)中的功能回收和再利用），也能大幅減少對(duì)增加采伐的依賴(lài)：“2021年，未回收的廢料和用于能源回收的廢料總計(jì)占總采伐量的28%。木材轉(zhuǎn)型中工程木材產(chǎn)量的增加，將導(dǎo)致全球木材循環(huán)中木材廢料（如木屑、殘?jiān)┑漠a(chǎn)生量增加，從而創(chuàng)造更大的循環(huán)利用潛力。”
為何選擇木材？倫敦 Lords 板球場(chǎng)上方，巨大的美國(guó)白橡膠合層積材梁（由 Robinson 木材公司供應(yīng)、HESS 木材公司制造）高聳而立。耶魯大學(xué)的一項(xiàng)新研究顯示，在多達(dá)60%的建筑中，用木材替代鋼材和混凝土（在合適的情況下），考慮到建筑和生產(chǎn)性森林中封存的碳，可減少相當(dāng)于去年全球總排放量的碳排放。
硬木交叉層積材？研究人員認(rèn)為，櫟屬（如橡樹(shù)）可能是膠合層積材的理想材料，就像這些由美國(guó)白橡制成的梁（由 Robinson 木材公司供應(yīng)、HESS 木材公司制造），如今高聳于倫敦 Lords 板球場(chǎng)之上。
研究人員稱(chēng)：“我們的結(jié)果顯示，高度循環(huán)利用木材、將木質(zhì)燃料轉(zhuǎn)向工業(yè)用途，或兩者結(jié)合，都能在不增加采伐的情況下，滿(mǎn)足全球向木材城市轉(zhuǎn)型所需的工程木材需求。例如，我們發(fā)現(xiàn)，將年度木質(zhì)燃料采伐量的40%轉(zhuǎn)向工業(yè)原木，就能滿(mǎn)足90%新增城市人口的轉(zhuǎn)型需求。”此外，將拆遷場(chǎng)地的木材升級(jí)改造用于未來(lái)大規(guī)模木材項(xiàng)目，也顯示出巨大潛力：“提高循環(huán)利用需要更好地管理產(chǎn)品從生產(chǎn)到最終使用的生命周期，并為廢料衍生產(chǎn)品創(chuàng)造市場(chǎng)。例如，建筑中木材構(gòu)件的設(shè)計(jì)和安裝需要特殊規(guī)劃，以便在不損壞的情況下拆卸，用于新項(xiàng)目。”想了解更多木業(yè)信息，歡迎關(guān)注木材之家mucaihome.com。
