可持续发展

碳汇与气候

二氧化碳导致气候变化 至少60%的气候变化问题归因于人类活动中的二氧化碳排放,其中绝大部分的二氧化碳来源于化石燃料的燃烧。气候变化的原因还包括热带雨林遭破坏。预计在本世纪前半叶,地球平均温度将以每十年0.1到0.4摄氏度的速度上升。

55%至70%的额外温室效应是由二氧化碳造成的。据最乐观估计,大气中的二氧化碳浓度以每年0.5%的速度增长,到2100年将翻番。即使是将二氧化碳浓度控制在当前的水平,也需要全球的碳排量减少40%以上。

大气中的二氧化碳浓度不断增加

使用木材对环境有利 至2020年,中国将新建居住建筑面积200亿平方米。环境问题和能源危机是中国和世界城市化进程中面对的两大关键问题。中国的第十二个五年计划对降低二氧化碳排放(至2015年降低17%)和增加森林面积(至2015年达到1250万公顷)提出了严格要求。使用木材吸收和储存二氧化碳,是减少大气温室气体排放和应对气候变化的有效途径。全生命周期评价证明,基于木材的建筑解决方案对环境产生的影响小,消耗最少资源且能保证高质量。

减少大气中的二氧化碳主要有两个途径:减少二氧化碳排放和吸收大气中的二氧化碳并储存,即减少碳源和增加碳汇。而木材在这两方面有着得天独厚的性能。

减少碳源

内涵能耗 用来生产建筑材料的能源一般占建筑全生命周期能耗的22%左右,因此选择使用材料和结构体系的能效尤其值得重视。

没有其他普适建筑材料像木材一样,在材料生产过程中消耗的能源如此之少。树木的光合作用吸收空气中的二氧化碳,与从土壤中摄取的水结合,产生有机材料——木材。光合作用过程中同时产生氧气——我们所呼吸的和生物赖以生存的氧气。在大多数情况下,木材的加工和运输所消耗的能源也少于光合作用储存的能量。其他的建筑材料如混凝土、钢筋、玻璃等的生产,都需要耗费更多的能量、水、人力资源,且不可避免地对环境产生更大的副作用。

树木生长的光合作用效应

替代其他材料 不仅木材在生产和加工过程中非常节能,木制品具有超低的碳足迹,而且木材可以替代那些生产过程很耗能的材料,如钢材、铝材、混凝土、塑料。

世界上5%的二氧化碳排放来自水泥生产。如果用木材取代一平方米混凝土,二氧化碳排量能降低13倍。每平方米木材将储存0.9吨当量的二氧化碳,同时在木材生产制造阶段还可减少1.1吨碳排量。总之,每立方米木材总共可减少2吨二氧化碳的排放。根据该数据,如果欧洲增加10%的木建筑,就能达到《京都议定书》中规定的约25%的二氧化碳减排量。

替代化石燃料 通常木材很适合回收利用和再循环利用。当不能回收利用和再循环利用时,木材可以燃烧产生能量,该能量是储存的太阳能的高效转化。

木材燃烧产生的二氧化碳不超过储存量,因此燃烧木材是碳中和的。欧洲的木产业清晰地认识到这一点,其加工木材所用能耗的75%来源于木材副产品的燃烧。

增加碳汇

碳循环 人类每年向大气排放79亿吨碳,其中碳汇吸收46亿吨,年均净增33亿吨。碳不平衡的局面如此严重,仅靠减少碳源还不够。京都议定书要求增加碳汇,而最简单直接的增加碳汇的途径就是使用木材。

全球碳平衡

森林的碳汇能力 在光合作用中,平均每增长1立方米树木,可吸收1吨二氧化碳并释放约727千克氧气。欧洲森林(不包括俄罗斯森林)储存的碳总量约为9552万吨,且每年增加115.83万吨。

得到可持续管理的森林比自然状态下的森林有更强的碳汇能力。壮年生长旺盛的树木比成熟年迈的树木吸收更多的二氧化碳,而老树终究枯腐。因此,森林作为一个新陈代谢的生态系统需要可持续地砍伐。

木制品存储碳 木制品自身并不从大气中吸收二氧化碳,但它们延长由森林吸收来的二氧化碳的存储时间,促进森林的生长,在巩固森林碳汇方面起着重要作用。预计欧洲木制品储存着6千万吨碳,因此木制品的储碳效应对减少温室气体至关重要。

存储在木材中的二氧化碳从木制品生产伊始就继续保存其中,经过回收利用和再循环使用(如木结构板材和再生木)直至最终燃烧释放能量回到大气中或者腐化降解。

木制品的平均寿命从报纸的2个月到建筑结构用材的75年不等。使用寿命越长,对环境约有益,不仅因为更好地利用了森林资源,而且减少了替换产品所消耗的能量。

森林需要通过新陈代谢来维持和增强吸收二氧化碳的能力。青壮年树木比年迈的树木吸收更多的二氧化碳,因而成年树木应该可持续地砍伐和取代。

欧洲森林面积每年增长80万公顷,在过去的20年里增长了1600万公顷,相当于两个爱尔兰的面积。欧洲用于建筑的木材都是可持续森林管理的用材,每年只有三分之二的森林增长量被砍伐。木材的广泛使用和繁荣的木产业市场是规范管理下的森林增长的重要推动力。

木材产品对森林的支持作用

传统观念认为,使用木材会造成森林减少。而事实上增加木材的使用对森林面积的增长有着积极的促进作用。

首先需明确,热带和亚热带森林与温带森林的情况不同。过去因为人口增长、贫困和管理机制缺陷,热带森林面积的确是在减少。但增加木材使用并不是原因。相反,使用木材开拓了森林的市场价值,这正是保护森林的一种激励。

温带森林,特别是欧洲森林的发展情况则截然不同。自1990年起,欧洲森林面积每年增长80万公顷,其中仅有64%被砍伐。所以欧洲可供使用的木材量是在不断增长的,一方面因为有机会地砍伐,另一方面因为森林面积总量不断增加。

欧洲(不包括俄罗斯)立木量每年增长7亿立方米,相当于每秒增加一座普通家庭住宅所需的木材量。这意味着欧洲几乎不需进口木材。欧洲所消耗的木材中90%、所消耗的软木中97%都来自欧洲的森林。

欧洲的森林产业很明白,他们的未来与森林的未来息息相关。这种意识,还有植树造林填补砍伐的相关规范,以及森林认证体系,共同保证了欧洲森林的持续繁茂和稳定。一般来说,一片森林的繁盛与否,取决于这片森林对当地社会的价值。

1992年在里约热内卢召开的地球峰会上,许多国家认为,保存热带森林是制约他们经济发展的一个障碍,而不具有生态必要性。为了获得能源、耕地、牧场或是更多的空间,砍伐森林常常是解决发展问题的一个办法而不是一个问题。

开发木材市场是森林所有者和政府看待森林的一个新视角,能够帮助人们看到森林对地区和国家经济的促进作用。一旦地区经济的繁荣与森林挂钩,可持续森林管理才会真正被人们重视起来。

全球森林情况 森林是地球上的一种巨大的资源,它占据着地球陆地面积的31%。欧洲(不包括俄罗斯)的森林面积其实只占地球陆地面积的5%,但却得到了最严格的管理。欧洲生产着全球25%的原木、木基结构板材、纸张和纸板。在森林资源需求看涨的情况下,欧盟仍然是森林产品的净出口商,且不断扩大着森林面积。

全球森林覆盖

欧洲的森林 欧洲森林总面积10.05亿公顷,遍布46个国家,相当于全球森林总量的25%,人均森林面积1.4公顷(比两个足球场还大)。虽然俄罗斯的森林面积占到全欧洲的80%,但欧盟各国家的平均森林覆盖率达到45%,欧盟27国的总体平均森林覆盖率达到37.6%,相当于1.57亿公顷。

欧洲森林覆盖

欧洲森林的增长 自1990年起,欧洲所有地区的森林都开始增长,欧洲也是世界上唯一一个在过去20年间森林面积保持持续净增长的地区。欧洲自2005年以来森林面积净增510万公顷,自1990年以来净增1669万公顷。欧洲2010年的立木量达到962.52亿立方米,其中欧盟27国达到217.5亿立方米。

可持续森林管理

欧洲可持续森林管理的概念是1993年在主题为森林保护的泛欧部长级会议上被正式定义的:即以适当的方式和程度管理和使用森林土地,保持生物多样性、森林生产率、再生能力、生命力,从地区、国家和全球层面保持森林满足当前和未来相关生态、经济、社会功能的能力,且不对其他生态系统造成损害。

可靠的信息和周密的计划对于可持续森林管理至关重要。联合国食品和农业组织等机构在森林规划方面的努力和统计分析,为森林管理和政策制定提供了必要的信息和工具。欧洲的森林作为生态系统的经济利益和环境价值得到了充分的考虑和良好的管理。

可持续森林管理(SFM)考虑了环境和社会的各种压力和需求,例如:气候变化,空气污染,土地用途变化,生态保护,生物多样性认证,木材生产,水资源等。

植树造林 欧洲森林产业意识到,他们的未来与森林的保护和扩大密不可分。强有力的法律保证了植树造林量超过森林砍伐量。

所有欧洲国家都有植树造林、恢复森林的政策规定。每公顷的植树量因树种和土地条件而不同,但植树的数量总是要多于砍树的数量,确保砍伐和树木的自然死亡不会对森林造成损失。

多种途径 不同历史、人口、经济、气候、生态条件下,欧洲各地的森林管理和再生方式不一。有的地方是大规模统一种植针叶材,有的地方是小范围甚至单棵选择性混合种植,或是阔叶林。

欧盟27个国家的森林组成

受保护的森林 为了保存森林的生物多样性和景观多样性,有将近12%的欧洲森林是受保护的,其中有超过160万公顷森林受到严格保护。在北欧和东欧有大片的保护林不受人类侵扰,生物多样性得到积极地管理。85%至90%的森林则有多重用途,同时起到保持水土和其他生态系统功能的作用。

木材是一种可再生、多用途的原料,可用于建筑、室内装修、家具、食品加工、包装、货箱和交通运输设备。在木材和木制品一次使用寿命的末期,它们还可以回收利用、再循环使用或作为碳中和能源。

减少材料消耗(Reduce)

木制品生产过程中几乎没有原料的浪费,木材的每一个部分都得到了利用,从树皮到木屑。在施工装配前,木制品在工厂进行精确的预制,材料浪费降到最低。边角料和低强度木料同样可用来制作工程木制品。

在木材和木制品生产制造过程中,不产生或产生极少的材料浪费。所有的副产品,无论是作为原料还是作为能源,都能被利用起来。锯材的生产过程中产生的边角料、碎木片、锯屑,在加工现场可以作为烘干和其他工序的燃料,亦可作为隔板或纸浆的来源,而作为发电厂的生物燃料的情况也越来越多。

回收重复利用(Reuse)

大多数没有严重损坏和腐蚀的木制品,都可以回收重复使用和多次修理,大大节省了原料。回收的木材依然很有价值

回收的木材很有价值 建筑用木材的平均使用寿命取决于当地的施工水平和环境,比如气候条件。即使使用了几十上百年的木梁,不管是保持原样还是有所变形,都可以回收利用于新建筑中,少用全新木材或对环境影响较大的材料。

旧的木板材、地板、家具也是这样,表面氧化但仍保持了内在特性,它们在许多国家都被认为是有很高价值的。有些专业公司甚至专门收集旧木材来制作小提琴、钢琴、笛子等乐器,这样制作出来的乐器的音质才会和旧木构件的音质保持一致。

一些城市正在行动,维也纳就是一个好的范例。该城市的木建筑资源清单都被列出来,木产业、建筑师、建造商都参与进来,共同优化木建筑材料的使用寿命、促进回收利用和再循环,从而减少温室气体排放。

最新的研究表明,在4.4万吨拆除建筑的木材中,超过一半是可以回收利用的,6700吨可作为锯材,1.6万吨可通过再循环用作木基结构板材的生产。

回收利用使用寿命长的木制品 现场拆除下来的硬木和经过处理的木材很有价值,因为它们能抵抗天气侵蚀,可以制作成墙面板、花园小屋、甲板、篱笆。是否能很好地回收利用经过处理的木材,取决于木材处理的类型和当地的立法规范。

回收利用木货箱和包装 无论修理与否,木板条箱都可以被回收利用。现在旧木货箱开始用作花园小屋和其他设备,而越来越多的家具生产商也开始在设计阶段就尝试利用木货箱。

再循环使用(Recycle)

不适合重复使用的木制品和构件可被收集起来,经过二次加工处理再循环使用,从而延长它们的固碳作用和使用寿命。这种再循环仅对环境产生极少的影响。

再循环的动力 欧洲(不包括独联体国家区域)年木材消耗量估计在1.6亿吨,其中1500万吨再循环使用。欧洲颁布法律法规,禁止在垃圾场处理废旧木材,因此木材再循环使用量还会增加。

欧洲将对于废旧包装的设立法律法规,会成为木材回收循环的一大动力。法规将要求15%的木包装得到再循环使用。这样,即便是在木材原料丰富的北欧国家,回收木材再利用也成为了一个新的捷径。

近年来,许多以互联网做基础的服务也促进了木材的再循环贸易。这些服务不只提供基本的贸易服务,还包括完整的物流,比如将可再循环木材送货到家,加工、分级、抽样和分析的各项管理。 所有这些都刺激着木材资源的可持续利用,也将会进一步改善生态环境。

木板材 木材原料的相对使用量,很大程度上取决于当地可供使用的木材资源。但如今木基结构板材中越来越多地采用了废旧再循环木材。南欧的某些国家由于缺少原木,甚至全部使用锯木厂副产品和回收木材。

包括隔板在内,利用回收木材进行的木板材生产,在未来的几十年里有望持续增长。

欧洲板材联合会制定了相关的质量标准、杂质成分含量限制,确保木基结构板材安全环保,无论是以循环木材还是原木为原料。欧洲板材联合会行业标准是建立在欧洲的玩具安全标准基础上的,以防儿童误食。

新开发发展 欧洲当前正大力发展回收木材的新市场和新产品,包括:

  • 塑木构件
  • 动物用品(宠物篮子,马厩,骑马道)
  • 铺面材料,如植物护根,道路面和操场平面等等
  • 肥料填充物
  • 木炭
  • 只有高质量的回收木材才能够被以上产品利用,确保“使用者”的健康。

    能量回收(Recover)

    木制品及其木副产品在使用寿命末期可作为生物质燃料燃烧,回收木材中的能量,代替化石燃料。

    木材中的能量是碳中和的 利用木制品生产过程中所产生的副产品和使用寿命完结的木制品作为能源,是木循环的最后一环。与其在垃圾场浪费木材中的能量,不如利用它来取代部分化石燃料。木材燃烧时释放的二氧化碳仅仅只是树木吸收的量,因此不会对全球变暖和温室效应产生副作用。

    木材是清洁能源 木材只含有极少的硫和氮,不会造成酸雨,木材燃烧产生很少的灰尘,因此是一种清洁能源。木材的燃烧可以降低垃圾场处理垃圾的成本。在大型发电厂,燃烧木材的烟气中含有的杂质可以在进入烟囱释放之前通过气体净化系统进行净化。

    木材能量来源很多 木材能量有许多来源:森林的木片、树皮,锯木厂的边角料,家具生产时产生的副产品,回收木制品等。此外,森林中砍伐和锯木的残留木屑也越来越多地当作生物质能,用于工业加热和发电,而不仅仅是像过去一样家用取暖。

    在现代热电联产发电站,每立方米锯材生产过程中产生的副产品可转化为250至290度电和2800至3200兆焦能量,比生产精加工锯材所需的能量还要多。

    木产业本身就是木材生物质能的最大用户,高达75%的生物质能用来烘干木材和加工板材。这些工序的用能,传统来源是燃烧不适合制成木制品的一些木材碎料。然而,发电厂燃烧木材生物质能可获得补贴,可能会打破木材作为材料还是燃料的平衡。

    欧洲木材使用分支图