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木结构建筑与碳中和:可持续发展的新路径

田欢歌 牛若淇 回小羽 刘岳松 潘昱辰
  
中国地名
2024年20期
吉林建筑大学 吉林 长春

摘要:在全球气候变化与资源日益紧张的背景下,实现碳中和已成为国际社会共同的目标。木结构建筑作为一种低碳、环保、可持续的建筑形式,其在减少温室气体排放、促进森林碳汇增长以及推动绿色经济发展方面展现出巨大潜力。本文旨在探讨木结构建筑与碳中和之间的内在联系,分析其在实现碳中和目标中的关键作用,并提出促进木结构建筑发展的策略与建议。

关键词:木结构建筑;碳中和;可持续发展;减排策略;生态环境

引言

全球气候变暖已经成为威胁人类生存与发展的重大环境问题,温室气体增加是造成气候变暖的主要原因,而温室气体中对气候变暖影响最直接的是CO2的排放。2021年3月11日,第十三届全国人民代表大会第四次会议批准的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中指出,制定2030年碳达峰行动方案,努力争取2060年前实现碳中和,采取更加有力的政策和措施。低碳经济已经成为应对气候变化的重要发展模式,木结构建筑,以其独特的环保特性和可持续发展优势,成为推动建筑行业碳中和进程的重要力量。本文旨在探讨木结构建筑与碳中和的关系,分析木结构建筑的环保特性及其在碳中和目标下的应用前景,为建筑行业的可持续发展提供新的路径。

一、木结构建筑的环保特性

1.可再生资源

木材是一种可再生资源,其生长周期相对较短,且可以通过科学的林业管理实现可持续利用。与石材、钢材等不可再生资源相比,木材在资源消耗上具有明显优势,是真正意义上的绿色环保建筑材料。

2.低碳排放

木结构建筑在建造和使用过程中碳排放量相对低。一方面,木材的生产和加工过程相对简单,能源消耗较少;另一方面,木材在生长过程中能够吸收大量的二氧化碳,并在建筑使用过程中继续发挥碳汇作用,有助于减少大气中的温室气体含量。

3.节能保温

木材保温隔热性能好。在冬季,木材能够有效阻挡外界冷空气的侵入,维持室内温度的舒适稳定,从而显著减少了取暖所需的能源消耗;在夏季,木材又能发挥出色的隔热效果,阻挡外界热量的渗透,使得室内温度保持凉爽,进而降低了空调系统的能耗需求。木结构建筑的这一保温特性使其拥有了一定的节能作用。

4.生态友好

木结构建筑在建造和拆除过程中产生的建筑垃圾较少,木材的构造特性使得它在被拆解时能够较为容易地分解为较小的部件,降低了建筑废弃物的体积和重量。这些拆解下来的木材部件往往保持着良好的物理状态,可进行回收和再利用,无论是作为再生木材原料,还是转化为其他形式的木质产品,如家具、木艺装饰品等,都能实现资源的有效循环。

此外,木材可塑性强,满足各种复杂多变的建筑造型要求。其天然的肌理和色彩,能够营造出舒适和谐的室内环境,其温润的触感、自然的呼吸性以及良好的调湿性能,能够有效调节室内微气候,提升居住者的身心健康和生活质量。

二、木结构建筑与碳中和的关系

1.减少碳排放

木结构建筑通过降低建造和使用过程中的碳排放,减少建筑行业的整体碳排放。随着木结构建筑技术的不断进步和成本的降低,其在建筑行业中的应用范围将不断扩大,从而进一步推动建筑行业的碳中和进程。

2.促进碳汇发展

林木作为一种有效的碳吸收资源,在其生长周期中会大量吸纳二氧化碳。通过扩大森林种植面积并提升林业的经营管理水平,能够进一步增强林木的碳储存能力,为达成碳中和目标做出重要贡献。此外,木构建筑在其使用寿命内会持续展现碳吸收效应,有助于削减大气中的温室气体总量。

3.推动绿色转型

木结构建筑作为绿色建筑的代表之一,其推广和应用有助于推动建筑行业的绿色转型。通过发展木结构建筑产业,可以促进相关产业链的发展和完善,提高建筑行业的整体环保水平和技术创新能力。这将为实现碳中和目标提供更为坚实的基础和保障。

三、木结构建筑在碳中和目标下的应用前景

1.政策支持与市场推广

随着碳中和目标的提出和推进,政府将加大对绿色建筑的扶持力度。目前,国家在发展战略上已经提出“十四五”建筑节能与绿色建筑发展和各类低成本建造战略,为木结构建筑的发展提供有力的政策保障和市场推广机会。同时,随着消费者对环保意识的提高和对绿色建筑的认知加深,木结构建筑将更受到市场的认可和青睐。

2.技术创新与产业升级

木结构建筑作为绿色建筑的一种形式,其技术创新和产业升级将有助于提高建筑行业的整体环保水平和技术创新能力,提高木结构的新质生产力。例如,通过研发新型木材加工技术和连接方式,可以提高木结构建筑的抗震性能和耐久性;通过开发智能化控制系统和能源管理系统,可以降低木结构建筑的能耗和碳排放。

3.多元化应用场景

木结构建筑具有广泛的应用场景和灵活性。除了传统的住宅和公共建筑外,还可以将其应用于旅游度假、乡村振兴等领域。例如,在旅游度假区建设木结构别墅和民宿,可以营造出独特的自然氛围和舒适的生活环境;在乡村地区推广木结构建筑,可以推动当地经济的发展和生态环境的改善。如“木碳慧”合作社正是用采用创新的装配式木结构,不仅低成本快速搭建,还呼应了吉林省地方特色资源的场地文化,通过高质量高效能的木结构宜居农房建设和美乡村,在乡村地区发展木结构建筑。

四、面临的挑战与对策

1.成本问题

目前,木结构建筑的成本相对较高,这限制了其在市场上的广泛应用。为了降低木结构建筑的成本,可以采取以下措施:一是加强木材资源的培育和管理,提高木材的产量和质量;二是优化木结构建筑的设计和施工方案,降低施工难度和成本;三是加强技术研发和创新,提高木结构建筑的性能和耐久性。

2.防火安全问题

木材作为一种可燃材料,防火安全问题得到了较高的关注度。如今木结构建筑的许多防火措施已经成熟。例如可以采取以下措施:加强木材的防火处理,提高其防火等级;优化木结构建筑的结构设计,提高建筑的耐火极限;加强消防设施的配备和管理,确保在火灾发生时能够及时有效地进行扑救。

3.标准化与规范化问题

目前,我国木结构建筑的标准化和规范化程度较低,这影响了其推广和应用。为了推动木结构建筑的标准化和规范化发展,可以采取措施如:加强木结构建筑技术的培训和推广工作,提高从业人员的技能水平。

结语

通过上述分析与探讨,我们可以看到木结构建筑在碳中和目标下具有广阔的发展前景和重要的应用价值。在发展木结构建筑时探索木结构新质生产力,以满足建筑行业亟需探索新材料、新工艺、新技术的发展需求,并为实现碳中和目标贡献新的力量,是一条未来可行的道路。

参考文献

[1]董春雷,万辉,杜官本.林科背景下木结构建筑专业建设的思考[J].中国林业教育,2020,38(03):53-56.

[2]蓝健.“双碳”目标背景下的木结构建筑——简述常州市武进区淹城初级中学体育馆设计[J].建筑与文化,2022,(10):2-9.DOI:10.19875/j.cnki.jzywh.2022.10.002.

研究项目:吉林建筑大学大学生创新创业研究项目《“木碳慧”合作社——匠心木构可持续,智慧筑立碳中和》,省级,项目编号:S202410191008

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