Насколько климатически безопасные деревянные здания?

Кредит: CC0 Общественный домен

Введите инженерное дерево, казалось бы, не сложно.Массовая древесина-это не типичный пиломатериал, который на протяжении десятилетий структурировал дома на одну семью в Северной Америке.Деревянные компоненты достаточно сильны, чтобы удерживать офисную башню или квартиру, а здание с ними, как полагают, излучает гораздо меньше CO2, чем использование стандартных материалов.А поскольку древесина составляет около 50% углерода, сам материал даже хранит немного углерода, чтобы загрузить.

Вот почему все больше и больше компаний используют массовую древесину как способ сократить свои углеродные следы и продвигать свои зеленые добросовестность, включая Google Walmart Inc., Microsoft Corp. и Alphabet Inc.YouTube в ноябре открыл два новых здания в своей штаб-квартире в Сан-Бруно, штат Калифорния, в которых есть деревянные структуры, в которых компания сообщает, что вдвое снижается выбросы конструкции бетона и стали.

Но установить, сколько углерода сохраняется путем строительства с древесиной, не просто.Есть все еще большие вопросы без ответа: подходит ли массовая древесина для климата независимо от его источника?И если одно из хорошо продуманных деревянных зданий экономит на углероде, что сделают 100 миллионов из них?

Здесь нелегка древесины начинает расколоться.

У архитекторов и инженеров есть инструменты для оценки затрат на углерод древесины в течение всего срока службы здания.Специализированное программное обеспечение позволяет пользователям выполнять оценку жизненного цикла, или LCA, чтобы оценить углеродный след предложения, от сбора урожая, до производства его компонентных деталей, строительства, для утилизации.Иногда дизайнеры собирают две модели - одну древесину, другой бетон или сталь - чтобы лучше сравнить затраты на углерод.

По словам Стефани Карлайл, старшего исследователя Университета Университета Вашингтонского университета Вашингтонского университета Вашингтонского университета в Университете углерода.

«Таким образом, они хотят иметь систему, которая поддерживает их».Carlisle помог разработать Tallylca, программного инструмента, управляемого некоммерческой, строительной прозрачностью, который оценивает воздействие проектирования зданий на окружающую среду.(Еще один инструмент, широко используемый в отрасли, - один клик LCA.)

Оценки жизненного цикла смотрят на углерод, потраченные на перемещение бревен из леса на мельницу.Существует также затраченный на энергию фрезерование и производство древесины в массовые продукты, такие как перекрестная ламинированная древесина (CLT) и склеиваемая ламинированная древесина (Glulam).Кроме того, выпускается углерод, когда строительные краны и тракторы сжигают топливо, а также даже ремонт и обычное обслуживание в течение десятилетий.

“Мы делаем здания из древесины, верно?“говорит Мел Эллвуд, директор и руководитель устойчивого развития лондонской группы Building Group Arup, глобальной дизайнерской и инженерной фирмы.«Мы не просто нарушаем деревья и свораем их на свои места. Между ними происходит целое больше процессов, и все это стоит нам углерода».

Но еще одна критическая проблема заключается в том, как управляется леса, в котором вырос древесиной, и анализ жизненного цикла не всесторонне определяет выгоду от устойчивого лесного хозяйства.

Рассмотрим эту аналогию.К настоящему времени растущая популярность электромобилей помогла ознакомиться с довольно загадочной точкой: то, что благоприятство по климату любого электромобиля частично зависит от того, как их электроны поступают.Зарядная станция, которая привлекает энергию от угольной установки, связывает водителя с выбросами, которые не имеют солнечной энергии.К счастью, сетка убирается, и со временем взяла с собой транспортный сектор.

Что -то подобное верно в отношении конструкции древесины.Массовая древесина, как правило, изготовлена из деревьев для хвостовой древесины, таких как пихта, сосна, ель и лиственница.Но какое дерево имеет меньшее значение для углеродного следа, чем где и как оно росло.«Происхождение - это все», - говорит Эллвуд.

Происхождение дерева и условия его домашнего леса до и после того, как его забрали, влияют на общее влияние массового дерева.Лесные угодья, которые сохраняют здоровье почвы, имеют деревья в возрасте, охраняют вредителей и лесной пожар и защищают биоразнообразие, все имеют больше шансов на то, что он навсегда выращивает деревья.

Массовые деревянные здания по -прежнему являются лишь крошечной нишей в глобальном строительстве.Если учет углерода хитрый, климатические ставки для того, чтобы его неправильно поняли, относительно локализованы для тех, кто претендует на ее зеленый, по крайней мере, на данный момент.

Но что это значит для выбросов землепользования в мире, если массовая древесина станет основной?

Здесь осуществление оценки того, как много углерода воплощено в здании, кланяется сложности экосистемной науки и как углерод движется по земле.

LCAS, специфичные для здания, определяют процесс строительства-избавили от урожая до утилизации в конце жизни-и оценивают, кто несет ответственность за сколько выбросов на этом пути.Но это не тот анализ, который проводят исследователи окружающей среды, поэтому, возможно, не самый информативный с точки зрения глобального углерода, говорит Дэнни Калленвард, старший научный сотрудник Университета Пенсильванского центра по энергетической политике Университета Пенсильвании.

Cullenward говорит, что LCA проще, чем анализ землепользования, но пропускает значимое понимание системы на уровне системы.Он скучает по сложности, присущей биологической системе, такой как лес.

Ключевые вопросы могут не касаться тропы Вуда от урожая до утилизации столько же, сколько разница между сбором сбора дерева и не сбором его сбора.Очень трудно понять, как долгоживущие древесные продукты складываются с стабильными лесами, углеродистыми.Экосистемы всегда будут противостоять любому стандарту учета углерода в цепочке поставок.Ответ на системные вопросы всегда может быть некоторым вариантом «это зависит».

И прямо сейчас, удобство сбора урожая древесины для массовой древесины висит в споре о том, как учесть углеродный след промышленного лесного хозяйства.

Большинство исследователей лесной углеродной сети собрали древесину с стабильным отражением в других местах, после руководства межправительственной группы Организации Объединенных Наций по изменению климата.Урожай, учитываемые таким образом, как правило, выходит близко к углеродному нейтральности.

Люди неверно истолковали это руководство, говорит Тим Спингнгер, старший научный сотрудник Института Всемирных ресурсов и технический директор своей программы сельского хозяйства, лесного хозяйства и экосистем.Он и его коллеги недавно провели другой вид анализа на урожай дерева, в том числе для массовой древесины, подрывая предположение, что деревянные здания - это климатическое средство.

Они говорят, что урожай древесины не нейтральный углерода, а их анализ - опубликованным прошлым летом в отчете WRI и статью в журнале Nature - выводит на этот момент.

По словам они, невозможные леса хранят больше углерода, чем собранные, даже если деревья отражаются, потому что сбор урожая сам по себе уменьшает долгосрочный потенциал поглощения углерода.Следовательно, регистрация отвечает за около 10% текущего уровня глобальных выбросов, и это, как ожидается, будет продолжаться в течение середины века.

По словам Поипнджера, что еще не учитывает другое исследование, так это то, что только от 20% до 25% собранного дерева превращается в древесину, заменяющую бетон и сталь.Это связано с тем, что от 20% до 25% дерева находится под землей в форме корней.Еще 20% или около того - маленькие ветви, обычно теряющиеся как «черта», которая сгорела или остается для разложения.Еще 10% или около того теряется, когда кора исключена.

Другими словами, большая часть дерева, которое собирается для массовой древесины, заканчивается отходом или побочным продуктом, и выпускает большую часть углерода, который он когда -то хранит.

«Реальность такова, что лишь небольшая часть дерева обычно попадает в здание», - говорит Поипсингер, который также является старшим научным исследованием в Принстонском университете.Он добавляет несколько мгновений спустя: «Разве не было бы фантастически, если бы все эти красивые деревянные здания были действительно отличными для окружающей среды, углерода или чего -то еще? Но это не так».

Сбор древесины для использования в энергетике и строительстве «, вероятно, увеличит атмосферный углерод на протяжении десятилетий», - написали Seapinger и коллеги.Если массовая древесина превратилась в стандартный материал, это наложило бы на дальнейший спрос на то, что WRI называет «глобальным сжатием земли»-конкуренцией между фермами, лесами и развитыми районами, по сути,-это становится все более важным, поскольку население распутывает.

Бумага WRI спровоцировала волнистую реакцию от Брента Сонгена, профессора экологической экономики и экономики ресурсов в Университете штата Огайо, который сказал, что это «не имеет смысла» и защищала, как было интерпретировано руководство МГЭИК.По его мнению, стандартный бухгалтерский учет уже включает в себя выбросы от побочных продуктов древесины, которые эффективно делают подход Searchinger формой двойного подсчета.

Аргумент, выражающий заголовок, звучит большой и проблематично, когда это просто повторение более раннего неверного аргумента »,-написал Сонген в августовском сообщении в блоге.(Поискангер, в свою очередь, атаковал анализ Сонгена.)

Исследование WRI также привлекло профессионалов в области массовых туристов, которые оттолкнули идею о том, что промышленное лесное хозяйство может быть источником выбросов в три раза больше, чем авиация.Это «послало эту бомбу в это очень добросовестное население, которое хочет сделать это правильно по всем правильным причинам», - говорит Николь Сент -Клер Кноблох, директор Olifant, компании, которая помогает городам собрать средства для строительства древесины.

Критики возражали против выводов на множестве.По словам его защитников, массовая древесина слишком мала, чтобы рассматриваться на том же дыхании, что и такие силы, как сельскохозяйственное обезлесение.

Они отмечают, что инженерное дерево в значительной степени взята из существующих урожаев промышленных лесов в странах, которые имеют ограничения на годовой доход.Они говорят, что самая большая угроза для лесов, таких мест, как США, совсем не массовая древесина, кроме как развитие, которое постоянно превращает лес в недвижимость.

«Проблемы не поступают из массовой древесины», - говорит Скотт Франциско, основатель и директор Pilot Projects, консультации, работающий в области городского дизайна и охраны окружающей среды.Он также является соучредителем с WRI, из Cities4forests, сети городов, объединенных для сохранения лесов.«Если вы хотите решить, что вам нужно посмотреть на это для общей картины».

Несмотря на спорные, результаты WRI не были потеряны в бетонной промышленности США.Национальная ассоциация готовой бетонной ассоциации процитировала их в постах в социальных сетях.Грегг Льюис, главный директор ассоциации и архитектор, сказал Bloomberg Green, что газета «должна открываться для всех, кто прыгнул на подножку« дерево зеленый ».

Бетон и сталь играют огромные роли в выбросах парниковых газов планеты, стимулируют предпринимателей, исследователи и правительства, чтобы попытаться сократить углеродные следы материалов.Количество CO2, выделяемого для каждой тонны производимой стали, падает благодаря эффективности и утилизации, а пилотные проекты тестируют новые пределы низкоуглеродной стали.Цемент (ключевой ингредиент бетона) также обладает эффективностью на тону, а стартапы заняты изготовлением бетона с заменителями цемента.

По словам Льюиса, производители бетона работают над тем, чтобы уменьшить высокую углеродную нагрузку бетона.Если или как быстро бетон и сталь декарбонизируются, могут изменить исчисление для массовой древесины.Будущий строительный проект с использованием изделия из плохому источника, который выступает против обычного дизайна материалов с уменьшенным углеродом, может быть оспорена в области климата.

Для Карлайла Вашингтонского университета технический спарринг в конечном итоге добавляет к более богатым общим дебатам.«Я думаю, что лучшее, что делает эта дебаты, это то, что это заставляет людей думать с нюансом и чувствительностью к управлению землями», - говорит она.«И это очень важно».

Массовая древесина может помочь сократить углерод важными способами, которые не возникают ни в узких или глобальных дискуссиях по землепользованию.В течение десятилетий многие желали более плотных, менее автоматических сообществ, построенных на транзитных линиях.Mass Timber предоставляет еще один вариант для низкоуглеродных районов зданий среднего звена.

«Это само по себе является климатическим решением», - говорит Кноблох из древесины Olifant.

Это хорошее правило, что хорошо продуманное массовое здание древесины будет более низким углеродом, чем эквивалент из бетона или стали.Но как насчет горячих оспариваемых, макромасштабных проблем землепользования?

Если массовая древесина входит в бум, аналогичный росту солнечной и ветровой энергии и батарей, это еще не очевидно из анализа рынка.

Не хватает данных, чтобы собрать глобальный взгляд на то, как массовое строительство древесины складывается с обычными источниками, но это число может быть «намного меньше 0,1%», - сказал Арт Шон, вице -президент по инженерной древесине и массовой древесине в лесных экономических консультантах, LLC, исследовательская фирма, базирующаяся в Массачусетсе.Китай и Индия имеют очень мало массового строительства древесины.В США массовая древесина имела долю рынка 0,6% для многоквартирных и нежилых зданий в 2023 году.

Другими словами: мир мог бы увеличить массовую конструкцию древесины на порядок, и все равно было бы похоже на сброс зубочистки в бетонном миксере.

Самое большее, беспокойство по поводу массовых источников древесины, истощающих глобальные леса, преждевременные.Эми Лидхэм, архитектор и эксперт по углеродам в дизайнерской консультации Atelier Ten, выражает это таким образом: «Нет никакого сценария, в котором мы когда -либо строим достаточно деревянных зданий, чтобы это было проблемой».

2024 Bloomberg L.P. Распространен в Tribune Content Agency, LLC.