如果使用大木材建筑并不比混凝土或钢铁更环保呢？- 彭博社

拼贴：盖蒂（2）

本文是彭博绿色系列的一部分木材城市，该系列关注木材作为低碳建筑材料在全球的崛起。

未来三十年，全球城市地区的居民数量将增加20亿以上。其中许多人将需要新的住房。但如果用传统材料建造这些住房，将会释放大量二氧化碳：根据联合国环境规划署的研究，建筑用的混凝土、钢铁、玻璃和砖块共占全球二氧化碳排放的9%。全球城市居民数量将增加25亿人。

这时就需要木质工程材料，这似乎是一个毫无疑问的解决方案。大规模木材不是几十年来一直用于北美单户住宅的典型木材。木材构件足够坚固，可以支撑办公大楼或公寓楼，使用它们建筑被认为排放的CO2要少得多。而且由于木材约占50%的碳，木材本身甚至还能储存一些碳。

木材崛起

全球对大规模木材建筑材料的需求

来源：Forest Economic Advisors LLC

这就是为什么越来越多的公司正在采用大规模木材来减少其碳足迹并推广其绿色形象，包括沃尔玛公司，微软公司和Alphabet公司的谷歌。 YouTube在11月份在其加利福尼亚州圣布鲁诺总部开设了两栋新建筑，这些建筑采用木结构，据该公司称，与混凝土和钢结构相比，能减少一半的排放。

但是，确定使用木材建筑能够节省多少碳并不是一件简单的事情。仍然有很多未解答的问题：无论木材的来源如何，大规模木材对气候是否有益？如果一个良好来源的木质建筑能节省碳排放，那么一亿个这样的建筑会带来什么影响？

瑞典Skelleftea市中心的20层木质高层建筑Sara文化中心内部。摄影师：乔纳斯·埃克布隆/Bloomberg在这里，木材的无脑特性开始出现裂痕。

建筑师和工程师有工具来估算建筑整个寿命周期内木材的碳成本。专门的软件让用户执行寿命周期评估，以估算任何设计方案的碳足迹，从木材采伐、到其组件部件的制造，再到施工，再到处理。有时设计师会绘制两个模型 —— 一个是木材，另一个是混凝土或钢铁 —— 以更好地比较碳成本。

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在企业客户和设计师中，“很多人对绿色洗白木材的气候效益非常紧张”，华盛顿大学碳领导论坛的高级研究员斯蒂芬妮·卡莱尔说。“因此，他们希望有一个支持他们的系统。” 卡莱尔帮助开发了tallyLCA，这是一个由非营利组织 Building Transparency 管理的软件工具，用于估算建筑设计的环境影响。（行业中还广泛使用的另一个工具是One Click LCA。）

寿命周期评估考虑了将原木从森林运送到工厂所花费的碳。还有加工和制造木材成为跨层压木材（CLT）和胶合木材（glulam）等大型木材产品时所消耗的能量。此外，还有建筑起重机和拖拉机燃烧燃料时释放的碳，甚至数十年来的翻新和日常维护。

“我们用木材建造建筑物，对吧？”伦敦阿鲁普建筑集团的总监兼可持续发展负责人梅尔·奥尔伍德说道，阿鲁普是一家全球设计和工程公司。“我们不只是砍树然后把它们滚到指定位置。这之间还有很多其他过程，所有这些过程都会产生碳排放成本。”

但另一个关键问题是木材生长的森林是如何管理的，而生命周期分析并没有全面量化可持续林业的好处。

“我们不只是砍树然后把它们滚到指定位置。这之间还有很多其他过程，所有这些过程都会产生碳排放成本。”

想象一下这个类比。到现在为止，电动汽车的日益普及已经帮助人们熟悉了一个相当晦涩的观点：任何电动汽车的环保程度在一定程度上取决于其电子的来源。从煤炭发电厂获取电力的充电站会使驾驶者与太阳能不会产生的排放联系在一起。幸运的是，电网正在自我清洁，并随着时间的推移，也带动了交通运输行业的清洁。

木材建筑也是类似的情况。大部分木质材料通常由冷杉、松树、云杉和落叶松等软木树制成。但树的种类对碳足迹的影响不如它们生长的地点和方式重要。“起源就是一切，”奥尔伍德说。

木材的来源以及被带走前后其所在森林的状况都会影响大规模木材的整体气候影响。保护土壤健康、拥有各种年龄的树木、防范害虫和野火、保护生物多样性的森林都更有可能永续再生树木。

在华盛顿科尔维尔附近，森林被有选择地稀疏化，以防止火灾并提供大量木材。摄影师：玛格丽特·奥尔鲍/Bloomberg在全球建筑业中，大规模木材建筑仍然只是一个小众市场。如果碳排放核算很棘手，那么如果出现错误，气候方面的风险相对来说只局限于声称其环保性的人，至少目前是这样。

但是，如果大规模木材建筑变得普及，对世界土地利用排放意味着什么？

在这里，估算建筑中蕴含多少碳污染的过程屈服于生态系统科学的复杂性以及碳在地球上的运动方式。

特定建筑的生命周期评估定义了建筑过程 —— 比如从采伐到报废结束 —— 并估计了沿途有多少排放由谁负责。但这并不是环境研究人员所做的分析类型，因此在全球碳排放方面可能并不是最具信息量的分析，宾夕法尼亚大学克莱曼能源政策中心的高级研究员丹尼·卡伦沃德说。

生命周期评估比土地利用分析简单，但却忽略了有意义的系统层面的洞察力，卡伦沃德说。它忽略了像森林这样的生物系统中固有的复杂性。

关键问题可能不在于木材从采伐到报废的过程，而在于采伐木材和不采伐木材之间的差异。很难知道长寿命木制品在碳方面与稳定森林相比如何。生态系统总是会抵制对其施加的任何供应链碳核算标准。对系统性问题的答案可能总是“这取决于情况的不同”。

现在，大规模木材采伐的气候友好性取决于如何计算工业林业的碳足迹的争议。

大多数森林碳研究者将被采伐的木材与其他地方稳定再生的木材净值相抵，遵循联合国政府间气候变化专门委员会的指导。按照这种方式计算的采伐通常接近碳中和。

世界资源研究所高级研究员、农业、林业和生态系统项目技术总监蒂姆·塞钦格表示，人们误解了这一指导。他和同事最近对木材采伐进行了不同类型的分析，包括大规模木材的采伐，削弱了木质建筑是气候福音的假设。

他们表示，木材采伐并不是碳中和的，他们的分析 —— 去年夏天发表在WRI报告和Nature期刊的一篇文章 —— 就是基于这一观点。

他们表示，未经采伐的森林储存的碳比被采伐的森林多，即使树木重新生长，因为采伐本身就降低了树木的长期吸收碳的潜力。因此，伐木业导致全球排放量的约10%，预计将持续到本世纪中叶。

华盛顿州一家制造工厂堆放的交叉层压木材。摄影师：玛格丽特·奥尔鲍/BloombergSearchinger表示，其他研究没有正确考虑的是，只有20%到25%的被采伐树木被用于替代混凝土和钢铁的木材。这是因为20%到25%的树木在地下，以根的形式存在。另外大约20%是通常作为“削减”而丢弃的小树枝，这些树枝被烧毁或留待腐烂。当树皮被剥离时，另外约10%的木材也会丢失。

换句话说，大部分被采伐用于大规模木材的树木最终成为废料或副产品，并释放出它曾经储存的大部分碳。

“事实是，只有很小一部分树木通常被用于建筑物，” Searchinger说，他还是普林斯顿大学的高级研究学者。他几分钟后补充说，“如果所有那些美丽的木质建筑对环境或碳中和真的很有益，那不是真的。”

Searchinger和同事们写道，为能源和建筑用木材“可能会导致几十年内大气中的碳增加”。如果大规模木材成为行业标准材料，它将对WRI所称的“全球土地挤压”产生进一步需求，这是农场、森林和开发区之间的竞争，随着人口增长变得更为紧迫。

WRI的一篇论文引发了激烈反应，来自俄亥俄州立大学环境和资源经济学教授布伦特·索恩根，他表示这“毫无意义”，并捍卫了IPCC指导方针的解释方式。在他看来，标准会计已经包括了木材副产品的排放，这实际上使Searchinger的方法成为一种重复计算。

这篇文章的引人注目的论点“听起来很大，很有问题，但实际上只是对早前错误论点的重申，”Sohngen在八月的一篇博客文章中写道。（而Searchinger则抨击了Sohngen的分析。）

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WRI的研究也激怒了大规模木材专业人士，他们反对工业林业可能成为排放量比航空业高三倍的论点。Olifant公司的负责人Nicole St. Clair Knobloch表示：“这给了这个非常有责任心、出于正确原因想要做对的人群一个冲击。”

位于斯德哥尔摩Hagastaden区的交叉层压木建筑Cederhusen开发项目。摄影师：Erika Gerdemark/Bloomberg批评者对结论提出了多方面的异议。支持大规模木材的人表示，大规模木材太小，不足以与农业森林砍伐等力量相提并论。他们指出，工程木材主要来自那些年度产量有上限的国家的工业林木。他们说，对于像美国这样的地方，对森林最大的威胁根本不是大规模木材，而是将森林永久变成房地产的开发。

“问题并不是来自大规模木材生产，”Pilot Projects的创始人兼总监Scott Francisco说道，该公司是一家从事城市设计和环境保护的咨询公司。他还是与WRI共同创办了Cities4Forests，这是一个旨在保护森林的城市联盟。“如果你想对过度采伐提出异议，你需要从宏观角度来看这个问题。”

尽管有争议，WRI的研究结果并没有被美国混凝土行业忽视。美国混凝土协会在社交媒体上引用了这些结果。该协会的首席传播官兼建筑师Gregg Lewis告诉彭博环保，这篇论文“应该让那些一味支持‘木材环保’的人大开眼界。”

混凝土和钢铁在地球温室气体排放中都扮演着 重要角色，这促使企业家、研究人员和政府努力减少这些材料的碳足迹。每生产一吨钢铁所排放的二氧化碳数量一直在下降，这要归功于效率和回收利用，而试点项目正在测试 低碳钢的新极限。水泥（混凝土的关键成分）也已经实现了每吨的效率提升，而初创公司正忙着用水泥替代品制造混凝土。

刘易斯表示，混凝土生产商正在努力减少混凝土的高碳排放。混凝土和钢铁的脱碳速度和程度可能会改变大规模木材的计算方式。如果混凝土和钢铁能够迅速脱碳，那么未来使用采购不当的木材进行建筑项目，与采用减少碳排放材料的传统设计相比，可能会在气候友好性上受到挑战。

对于华盛顿大学的卡莱尔来说，技术上的辩论最终导致了更丰富的一般性辩论。“我认为这场辩论最重要的一点是，它让人们以细微和敏感的方式思考土地管理，”她说。“而这非常重要。”

在旧金山的一处办公楼建设项目中，一块交叉层压木地板板材被放置到位。摄影师：保罗·钦/旧金山纪事报/盖蒂图片社木质混凝土可能在重要的方面有助于减少碳排放，而这些方面在狭义的生命周期评估或全球土地利用讨论中并未涉及。几十年来，许多人都希望建立在交通线路上的更密集、更少依赖汽车的社区。木质混凝土为中高层建筑提供了另一种低碳区域的选择。

“这本身就是一种气候解决方案，”木材咨询公司Olifant的诺布洛赫说。

一个很好的经验法则是，良好来源的木质混凝土建筑的碳排放将低于相同规模的混凝土或钢铁建筑。但是，那些备受争议的宏观土地利用问题呢？

如果木质混凝土正在经历类似于太阳能、风能和电池崛起的繁荣时期，那么从市场分析中目前还看不出来。

目前还没有足够的数据来编制全球范围内木质混凝土建筑与传统来源的对比，但是这一比例可能“远远低于0.1%”，驻马萨诸塞州的研究公司Forest Economic Advisors, LLC的工程木材和木质混凝土副总裁阿特·施蒙说。中国和印度的木质混凝土建筑非常少。在美国，2023年，多户和非住宅建筑中木质混凝土的市场份额为0.6%。

换句话说：世界可以将大规模木材建筑增加一个数量级，但这仍然像是在混凝土搅拌机中扔下一根牙签。

最多，对大规模木材消耗全球森林的担忧还为时过早。设计咨询公司Atelier Ten的建筑师和碳专家Amy Leedham这样表达：“不存在这样的情景，即我们会建造足够多的木质建筑，以至于这成为一个问题。”