挖掘碳匯潛力 提升建筑木材碳中和作用

摘 要：實(shí)現(xiàn)碳中和不僅靠大力減排，而且要積極挖掘碳匯潛力，廣泛匯集碳匯資源。木材的建筑應(yīng)用可以將碳匯長期鎖定在建筑木制材料中，同時(shí)在原有林地補(bǔ)種樹木增加新的木材蓄積量，增加森林碳匯資源，從而發(fā)揮林木資源促進(jìn)碳中和的積極作用。

關(guān)鍵詞：建筑；木材；碳匯；碳中和

普遍認(rèn)為與減少化石能源排放相比，自然碳匯資源對碳中和的貢獻(xiàn)非常有限，但是隨著減排力度的不斷加大，碳匯資源在碳中和中的貢獻(xiàn)作用將會(huì)越來越突出。挖掘碳匯資源潛力，增加自然資源的碳匯貢獻(xiàn)是碳中和戰(zhàn)略逐步走向深入必須面對的重要問題。為了開辟新的碳匯空間，增加建筑木材應(yīng)用，鎖定碳匯，同時(shí)在開辟出的林地種植新的樹木，是增加碳匯的有效途徑。

一、客觀認(rèn)識(shí)林木碳匯的碳中和貢獻(xiàn)

植物通過光合作用把大氣中的二氧化碳以生物量的形式固定在植被和土壤中，被認(rèn)為是碳匯。全球森林面積占陸地總面積的31%，占陸地生態(tài)系統(tǒng)總生物量的80%，是地球最大的碳庫。從20世紀(jì)80年代開始，我國在北方干旱和半干旱地區(qū)實(shí)施世界上最大規(guī)模的人工造林緩解荒漠化和控制沙塵暴，種植人工林多達(dá)8000萬公頃，成為擁有世界上最大面積人工林的國家，我國森林碳儲(chǔ)總量從1977年的40.5億噸增加到2018年的83.6億噸，對全球應(yīng)對氣候變化作出了巨大的森林碳匯貢獻(xiàn)。

盡管如此，森林碳匯對碳中和的貢獻(xiàn)仍然十分有限，首先，森林既是碳匯也是碳源，植物在吸收二氧化碳的同時(shí)呼吸作用會(huì)釋放一部分二氧化碳回到空氣中。其次，樹木的枯落物和枯死木會(huì)在空氣中氧化分解為二氧化碳，從植物生命周期看，植物吸收的二氧化碳會(huì)重新釋放到大氣中，樹木并未形成真正的碳匯。第三，盡管地球上有廣袤的森林，但是只有生長的中幼林才會(huì)吸收二氧化碳，轉(zhuǎn)變?yōu)橹参锏纳锪慨a(chǎn)生碳匯，而成熟林的樹木生長和枯死達(dá)到平衡，吸收二氧化碳和釋放二氧化碳也趨于平衡，不再形成碳匯，對過熟林而言，主要是呼吸作用和枯死木分解，是純粹的碳源。上述原因使得森林在自然界的碳循環(huán)中發(fā)揮重要的固碳作用，但增加碳匯的貢獻(xiàn)十分有限。

采伐更新過熟林木是增加森林碳匯的有效途徑，從固定碳匯的角度看，樹木被采伐后用于建筑和家具可以把碳匯鎖定在建筑和家具中，起到長期固碳的作用；從新增碳匯的角度看，采伐樹木后的林地重新種植樹木，新增樹木的生長會(huì)吸收二氧化碳，起到增加碳匯的作用；從減少排放的角度看，以建筑木材替代高排放的鋼筋水泥材料，可以減少二氧化碳排放，起到減排作用。總之，大力發(fā)展木結(jié)構(gòu)建筑和建筑木材應(yīng)用不僅能長期固定碳匯，還可以減少排放，而且可以帶動(dòng)林木更新，使木材使用和林業(yè)增匯形成良性互動(dòng)，為推進(jìn)碳中和發(fā)揮積極作用。

二、建筑應(yīng)用是鎖定木材碳匯的有效途徑

木材產(chǎn)品在生產(chǎn)和使用過程中的能耗遠(yuǎn)低于鋼材、鋁材和混凝土產(chǎn)品，并且是可再生綠色材料，同時(shí)具有長期儲(chǔ)碳的功能。大力發(fā)展生態(tài)型木材產(chǎn)業(yè)替代高能耗材料，不僅有助于綠色低碳循環(huán)發(fā)展，而且對提升碳匯，促進(jìn)碳中和具有重要意義。

建筑是木材應(yīng)用的主要領(lǐng)域。在人類文明發(fā)展進(jìn)程中，木材長期是建筑的主要材料，直到近現(xiàn)代工業(yè)革命和材料科學(xué)取得巨大發(fā)展后，高強(qiáng)度大規(guī)模生產(chǎn)的鋼材、鋁材、塑料和混凝土等建材產(chǎn)品才逐漸取代了木材成為現(xiàn)代社會(huì)的主要建筑材料。盡管如此，木材具有體積密度小、導(dǎo)熱系數(shù)小、加工方便、有一定的強(qiáng)度和韌性等特點(diǎn)，因此仍然被長期使用?，F(xiàn)代木材的防火、防腐、防蛀等處理技術(shù)日臻完善，木材的改性、膠合和結(jié)合技術(shù)等均有較大改進(jìn)，使得木材重量輕、強(qiáng)度高、美觀、加工性能好、取材方便、施工速度快、給人以親切感等優(yōu)點(diǎn)得以發(fā)揚(yáng)。近幾十年，現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑作為可持續(xù)發(fā)展資源利用和低碳建筑結(jié)構(gòu)的重要形式在建筑領(lǐng)域受到高度重視，形成了以輕型木結(jié)構(gòu)、膠合木結(jié)構(gòu)和木混合結(jié)構(gòu)為代表的多種木結(jié)構(gòu)建筑形式，新型木結(jié)構(gòu)房屋因綠色、生態(tài)、環(huán)保、可再生利用等特點(diǎn)迎合了現(xiàn)代人渴望脫離鋼筋水泥建筑，尋求貼近自然的居住感受，使得木結(jié)構(gòu)建筑在建筑中的比重快速回升。

木結(jié)構(gòu)建筑作為中國傳統(tǒng)的建筑形式可以追溯到五千年前，長期是中國建筑的主體。近半個(gè)世紀(jì)以來，為了保護(hù)環(huán)境和森林資源，杜絕亂砍亂伐現(xiàn)象，中國采取了最為嚴(yán)格的森林保護(hù)政策，強(qiáng)力限制林木資源的應(yīng)用，木結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展基本處于停滯狀態(tài)。中國有5億農(nóng)村人口和230億農(nóng)村房屋，傳統(tǒng)中國農(nóng)村住宅一般因地制宜、就地取材，以木結(jié)構(gòu)為主。隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，富裕后的農(nóng)民都會(huì)致力于翻建農(nóng)村住房，改善居住條件，中國農(nóng)村住房正在發(fā)生明顯的變化。20世紀(jì)五六十年代的草房、六七十年代的泥瓦房和八九十年代的磚瓦房都在改建翻建為鋼筋水泥住宅，新建農(nóng)村住宅的結(jié)構(gòu)形式越來越單一化，木材使用量降低，建筑成本增高。

三、促進(jìn)木材建筑應(yīng)用、增加林業(yè)碳匯潛力的建議

（一）鼓勵(lì)農(nóng)村木結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展

大力發(fā)展農(nóng)村木結(jié)構(gòu)住房，首先可以發(fā)揮木結(jié)構(gòu)建筑滿足個(gè)性需求、親近自然、舒適環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)；其次可以大規(guī)模替代鋼筋水泥等高能耗高排放建筑材料，減少能耗和排放；第三，建筑大量使用木材可以起到長期固碳減少排放的作用；第四，可以刺激木材需求，促進(jìn)林木更新，增加森林碳匯貢獻(xiàn)?？梢姡谥袊r(nóng)村地區(qū)住房更新改造中推動(dòng)木結(jié)構(gòu)建筑和建筑木材應(yīng)用，不僅能滿足農(nóng)民對木結(jié)構(gòu)建筑的偏愛，而且有利于提高森林碳匯水平，助力碳中和戰(zhàn)略。

制定木結(jié)構(gòu)農(nóng)村建筑發(fā)展規(guī)劃，完善木結(jié)構(gòu)建筑材料、設(shè)計(jì)、施工和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)農(nóng)村新建住宅和住房改造選用木結(jié)構(gòu)建筑和木質(zhì)建材，扭轉(zhuǎn)農(nóng)村建筑盲目跟風(fēng)城市建筑形式的趨勢，建立以木結(jié)構(gòu)為主、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)等多種結(jié)構(gòu)體系為輔的多元化農(nóng)村建筑形式和格局。面向農(nóng)村木結(jié)構(gòu)建筑市場，制定木結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，指導(dǎo)木結(jié)構(gòu)建材產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提高木質(zhì)建材的生產(chǎn)工藝和標(biāo)準(zhǔn)化程度，通過提高木結(jié)構(gòu)建筑和木質(zhì)建材產(chǎn)業(yè)化水平和標(biāo)準(zhǔn)化水平，提高木結(jié)構(gòu)建筑質(zhì)量，降低木結(jié)構(gòu)建筑成本，擴(kuò)大建筑木材使用量，帶動(dòng)森林碳匯發(fā)展。

量化農(nóng)村木結(jié)構(gòu)建筑減排量和碳匯量。根據(jù)農(nóng)村木結(jié)構(gòu)建筑使用的木材量計(jì)算替代鋼筋水泥建材產(chǎn)生的減排量，根據(jù)農(nóng)村木結(jié)構(gòu)建筑使用的木材量計(jì)算木材的固碳量，根據(jù)農(nóng)村木結(jié)構(gòu)建筑使用的木材量折算補(bǔ)種林木的碳匯量，量化農(nóng)村木結(jié)構(gòu)建筑的減排量和碳匯貢獻(xiàn)，建立農(nóng)村木結(jié)構(gòu)建筑減排量和碳匯貢獻(xiàn)的市場化渠道，將農(nóng)村木結(jié)構(gòu)建筑的減排量和碳匯貢獻(xiàn)納入排放權(quán)市場，提高農(nóng)民建設(shè)木結(jié)構(gòu)住房的積極性，帶動(dòng)森林碳匯發(fā)展。

以試點(diǎn)示范方式帶動(dòng)農(nóng)村木結(jié)構(gòu)建筑應(yīng)用。在地震多發(fā)地區(qū)、森林和土地資源豐富地區(qū)和部分經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)率先推進(jìn)普及木結(jié)構(gòu)住宅建設(shè)。對于林木資源富足的農(nóng)村地區(qū)鼓勵(lì)就地取材，補(bǔ)種結(jié)合，因地制宜發(fā)展農(nóng)村木結(jié)構(gòu)建筑。對經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的農(nóng)村地區(qū)和有經(jīng)濟(jì)實(shí)力的農(nóng)村消費(fèi)人群鼓勵(lì)建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)木質(zhì)建筑，增加舒適度，提高居住水平。在風(fēng)景旅游地區(qū)和生態(tài)保護(hù)地區(qū)提倡建設(shè)環(huán)保型木結(jié)構(gòu)住宅和園林景觀木質(zhì)建筑。

（二）提高建筑用木制品發(fā)展水平

木制品作為低碳、環(huán)保、可再生的綠色家居材料，越來越受到消費(fèi)者的青睞，我國木業(yè)加工產(chǎn)值已超過2萬億元，年商品木材貿(mào)易量達(dá)1.6億立方米，木材消費(fèi)量超過6億立方米。木門行業(yè)產(chǎn)值達(dá)到1460 億元人民幣，地板銷量超過4億平方米，人造板產(chǎn)量達(dá)到3億立方米。盡管我國木材年消費(fèi)量已經(jīng)超過6 億立方米，但人均消費(fèi)量不足0.4立方米/年，只有世界人均水平的60%，市場發(fā)展?jié)摿κ志薮蟆?/p>

促進(jìn)木制品建材應(yīng)用需要大力提升木制品行業(yè)發(fā)展水平。木制品行業(yè)以中小企業(yè)為主，企業(yè)規(guī)模普遍偏小，產(chǎn)品科技含量低，環(huán)保和安全問題比較突出，人造板行業(yè)被環(huán)保部門列為高污染、高環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)業(yè)，受到重點(diǎn)關(guān)注和治理。木制品行業(yè)門檻較低，生產(chǎn)初級、低檔產(chǎn)品的企業(yè)較多，生產(chǎn)精加工、高附加值產(chǎn)品的企業(yè)少，產(chǎn)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)不合理，同質(zhì)化競爭比較嚴(yán)重，人造板、家具和地板等產(chǎn)品存在部分品種和地區(qū)產(chǎn)能過剩。為了改善產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，有必要整合高校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)各方力量，建立木制品建筑應(yīng)用產(chǎn)學(xué)研平臺(tái)，在創(chuàng)新建筑木材應(yīng)用領(lǐng)域加大投入，深入研究，著力攻克關(guān)鍵技術(shù)，全面提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平，同時(shí)針對國內(nèi)缺乏具備木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工、建造專業(yè)人員的狀況，大力培養(yǎng)現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域材料、設(shè)計(jì)和工程等方面的研究和應(yīng)用人才，提高建筑木材研究和應(yīng)用水平。

大力開展建筑木材應(yīng)用的國際合作，吸收發(fā)達(dá)國家建筑木材應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)和成果。日本、北美和北歐發(fā)達(dá)地區(qū)具有長期發(fā)展木結(jié)構(gòu)建筑的歷史，在北美地區(qū)近90%的住宅和50%的低層公共建筑都采用輕型木結(jié)構(gòu)。亞洲的日本、歐洲的芬蘭和瑞典等國家在民居建筑中的現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)住宅應(yīng)用更為普遍，木結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)、施工和開發(fā)非常成熟，木質(zhì)建材的研究和利用水平很高，并且擁有完善的市場化和專業(yè)化木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展體制機(jī)制。我國大部分地區(qū)與日本、北美和北歐地理緯度相近，便于學(xué)習(xí)和引進(jìn)這些地區(qū)的木結(jié)構(gòu)技術(shù)、規(guī)范和市場開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國建筑、文化、材料、技術(shù)等特點(diǎn)，走出中國特色的木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展之路。

（三）面向建筑應(yīng)用大力發(fā)展林業(yè)資源

截至目前，中國林業(yè)用地面積為3.3億公頃，森林面積2.2億公頃，森林覆蓋率22.96%，森林蓄積量175.6億立方米。盡管如此，中國依然是木材資源緊缺的國家，一方面是因?yàn)槭艿降乩淼刭|(zhì)氣候條件限制、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地保障和城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張的影響，我國林業(yè)用地面積總體水平并不高。另一方面，為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境，我國制定了嚴(yán)格的森林保護(hù)制度。為了提高森林覆蓋率、保護(hù)森林資源，從1986年開始實(shí)施采伐限額制度，嚴(yán)格控制原木的采伐量，又在1998年開始實(shí)施天然林保護(hù)工程，進(jìn)一步限制對天然林的釆伐。這些措施雖然使森林資源得到有效保護(hù)，但也極大地減少了國內(nèi)建筑業(yè)木材供給，無法滿足建筑業(yè)發(fā)展對木材的需求。目前亟需轉(zhuǎn)變保守的守林護(hù)林思路，有序開展基于建筑木材應(yīng)用的森林更新行動(dòng)，通過增加對成熟林和過熟林的采伐和復(fù)種，建立林木建筑利用和更新的良性機(jī)制，讓停滯的森林碳匯資源流動(dòng)起來，產(chǎn)生新的碳匯效益，為碳中和發(fā)揮重要作用。

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（作者單位：中國社會(huì)科學(xué)院生態(tài)文明研究所）