木材的可持续性

木材和农业纤维:可再生资源

木材是唯一可再生的主要结构材料。在北美,每年树木的生长大大超过了收获树木的数量。在其他国家,由于管理不善和刀耕火种的农业,一些森林正在枯竭。在生产结构和成品时增加使用再生木材、再生木材纤维、农业纤维和竹子,有助于减少对新收获木材的需求。农业纤维产品是由农业废料制成的,否则这些废料将被填埋或焚烧。

能源的内容

生产固体木材所消耗的大部分能量来自太阳,而树木生长在森林中,以及木材和造纸的燃烧所产生的废料副产品。与钢铁或混凝土相比,木材生产消耗的不可再生能源要少得多。固体木材从摇篮到浇口的能量约为每磅1000至3000 BTU(2.3至7.0 MJ/ kg)。一架8英尺长的2.4米(2.4米长38 89毫米)具有大约17000英热单位(19兆焦耳)的能量。制造的木制品比实木含有更高的能量,这是由于制造木制品需要额外的成分和能量。这些产品的具体能量范围为每磅3000至7500英热(7.0至17兆焦耳/千克)。木结构涉及到大量的各种钢质紧固件和连接器。由于钢是通过相对高能耗的工艺生产的,紧固件大大增加了木结构建筑所包含的总能量。在以磅对磅为单位进行测量时,木材所含的能量并不比主要结构材料低。然而,当用木头、钢或混凝土建造的同等规模的建筑物进行比较时,那些用木头建造的建筑物所含能量最低。

木头和碳

木材是结构材料中独特的,它参与了地球的自然碳循环。在全球范围内,数百亿吨的碳储存在树木、地面垃圾和森林土壤中。森林每年吸收数亿吨的碳。与此同时,森林砍伐,尤其是在热带地区,大约占人类造成的二氧化碳排放量的20%。按磅计算,实木制造的碳排放量大约是再生钢铁或混凝土制造的6至8倍。虽然木材产品仍在使用,但它们往往是负碳的。也就是说,木材纤维中储存的碳比制造过程中排放的要多。例如,据估计,美国住房存量约为7.5亿吨(6.8亿公吨)的碳封存量。只有当木制品燃烧或完全腐烂时,这种被隔绝的碳才会释放回大气。

林业及农业实务

在一片砍伐干净的森林里,一个地区所有可收割的树木都被一次砍掉,留下树桩、树冠和树枝腐烂成为堆肥。新的树木被种植和照料,直到它们准备好收获,然后重复这个循环。经常与砍伐森林有关的环境问题包括野生动物栖息地的丧失、土壤侵蚀、水道污染、机械废气和树木废料燃烧造成的空气污染。在可持续林业中,有选择地从森林中砍伐树木,以便尽量减少对森林生态系统的破坏。在21世纪的头十年里,北美大部分松林都遭受着山松甲虫的枯萎病,留下了大片的树木,虽然已经死亡,但仍然是一种经济的声音来源和结构建筑材料。用这种木材进行采伐和建造,可以将其从森林中清除出去,否则就会引发火灾,并防止其腐烂,防止其封存的碳回到大气中。

工厂实践

熟练的锯木工人与现代计算机系统一起工作,确保每根原木都能得到最大限度的利用。在北美,在过去的四十年里,可销售的木材产品从原木中回收的速度提高了25%。与固体木材相比,人造木材产品有效地利用了树木中更多的木材纤维,可以从较年轻的森林中生产。窑炉干燥使用大量燃料,但比风干产生更稳定、均匀的木材。风干只需要阳光和风,但需要更多的时间。工厂的废料是大量的:树皮可以被粉碎,作为景观覆盖物出售,堆肥,燃烧,或埋在垃圾填埋场。锯末、木屑和木屑可以燃烧产生蒸汽来驱动磨机,用作牲畜床上用品、堆肥、焚烧或掩埋在垃圾填埋场。

运输

由于主要的商业森林位于美国和加拿大的集中地区,许多木材被运到相当远的地方。木材在运输前经过刨平和烘干可以减少燃料消耗,从而减轻重量和体积。有些木制品可以在当地或区域收获或生产。

施工过程

交付给建筑工地的木材中有很大一部分被浪费了:当每一块被锯成大小和形状时,这些木材就会被切断,最后变成废料,这些废料可能会被焚烧、送往垃圾填埋场或回收利用。现场切割木材也会产生大量的锯末。建筑工地的废物可以通过设计使用全部标准长度的木材和整片木板材料的建筑物,以及根据项目的要求仔细规划木材订单来减少。与现场施工方法相比,木结构适合于各种类型的预制,可以减少浪费,提高材料使用效率。

室内空气质素(IAQ)

木材本身很少造成空气质量问题。很少有人对木头的气味敏感。一些用于木制品和复合材料制造的粘合剂和粘合剂会释放出挥发性有机化合物,从而导致严重的室内空气质量问题。其中最引人注目的是一些粘合剂和粘合剂中使用的脲醛释放出的甲醛气体。选择使用低排放或无甲醛树脂制造的产品,可以保护建筑使用者免受这种危害。一些油漆、清漆、污渍和木材漆也会释放出令人不愉快和/或不健康的烟雾。在潮湿的地方,霉菌和真菌可能会在木头上生长,产生难闻的气味,释放出许多人敏感或过敏的孢子。

建筑生命周期

如果建筑物的木框架保持干燥,它可以无限期地使用。然而,如果建筑维护不善,木质构件经常受潮,木质构件可能会腐烂,需要更换。木头是易燃的,燃烧时会放出有毒气体。重要的是要使火源远离木材,并提供保护,如防火覆盖物,化学处理,或消防喷淋系统,适合建筑物的大小和使用。当一个建筑被拆除时,木框架构件可以直接回收到另一个建筑的框架中,锯成新的木板或木材,或者作为定向链材料的原材料被粉碎。有一个正在发展的行业,其业务是购买和拆除旧谷仓、磨坊和工厂,并将其木材作为再生木材出售。