專家簡介
徐偉濤，國家林業和草原局產業發展規劃院木竹中心副主任。兼任中國城市科學研究會和中國林產工業協會木竹建筑工作委員會秘書長、中國工程咨詢協會林業專業委員會副秘書長等10余項社會職務。主持或參與《現代木結構建筑助力“3060”碳中和目標實現研究報告》《中林（鎮江）裝配式木結構建筑生產研發中心項目可行性研究報告》《滿洲里市邊境經濟合作區林業循環經濟產業發展規劃》等60多項規劃設計項目，參與項目總投資金額超過300億元人民幣；主持或參與制修訂國家、行業和團體標準約40項；在國內外核心期刊上發表論文60余篇；主編或參編《世界名貴木材鑒別圖鑒》《中國紅木家具消費指南》等專著9部。先后榮獲各類獎項近10項，其中內蒙古自治區科技進步二等獎、梁希林業科學技術進步獎二等獎等省部級獎3項。
編者薦語：
徐偉濤，中林時代智庫專家。“中林時代專家智庫”由林業及相關行業產業具有影響力的專家學者、知名企業家等組成，涵蓋林業產業、雙碳、大數據、區塊鏈、能源、木結構、生物質、生態、環保、金融等領域，致力于為公司開展戰略研究和市場業務提供專業理論指導與智力支持并促進產學研合作與技術成果轉化。
01 木結構建筑在“雙碳”目標中的作用是什么？可否請您為我們解釋一下木結構建筑如何在“雙碳”戰略中發揮關鍵作用？
在實現“雙碳”目標的過程中，建筑行業的作用至關重要。世界范圍來看，加上建筑運行期間的碳排，建材生產和建筑建造帶來的碳排放占全球總碳排放量的50%。2020年全國建筑全過程碳排放總量為50.8億噸二氧化碳，占全國總碳排放量的50.9%。如何提高建筑行業在減碳目標上的貢獻，已成為世界各國普遍關注的問題。
森林對中國實現“碳中和”目標有重要作用。有規劃地開展大規模植樹造林活動，增加森林蓄積量可提升森林碳匯能力，有助于實現“雙碳”目標。森林生態系統固碳的主要途徑為造林與再造林、森林管理、毀林與森林退化的減少以及木質林產品固碳與替代效應等幾個方面。其中木質林產品的碳儲存主要體現在木質林產品對其他傳統能源密集型材料（如鋼鐵、水泥、鋁材、塑料、磚瓦等）的替代所減少的材料生產過程中排放的二氧化碳量，以及木材能源作為一種可再生的綠色能源，對化石能源的替代帶來的碳減排量。
木結構建筑材料屬于木質林產品，木質林產品對森林生態系統和大氣之間的碳平衡起著至關重要的作用。通過使用森林科學經營采伐的產品能將森林固定的碳轉移到木質林產品中，木質林產品使用期限越長，其碳儲存作用越大。因此，使用木結構建筑有助于擴大森林生態系統碳庫儲量，增加森林碳匯，一方面可以通過技術創新，進一步延長木質林產品的儲碳功能；另一方面可以利充用木結構建筑材料替代其他高碳排放的建筑材料。木結構建筑可以通過以下方式在“雙碳”戰略中發揮關鍵作用：
（1）木結構建筑助力森林發揮碳匯作用
森林是陸地生態系統中最大的碳庫，在降低大氣中溫室氣體濃度、減緩全球氣候變暖中，發揮十分重要而獨特的作用。樹木通過光合作用吸收大氣中大量的二氧化碳，吸收的二氧化碳在光合作用下轉變為糖、氧氣和有機物，為林木生長提供重要營養物質。光合作用過程造就了森林的固碳能力，每立方米樹木可固存0.9噸二氧化碳，森林從而成為二氧化碳的吸收器、貯存庫和緩沖器，即為通常所說的森林碳匯作用。對森林進行可持續的管理，合理砍伐并應用于建筑，可達到樹木永久固碳的效用。通過應用于建筑，樹木的固碳周期可實現與建筑同壽命甚至超越建筑的生命周期而存在，即使建筑被拆除，木質建筑材料依然可以被重復利用。
（2）木材作為低碳排建材替代高碳排建材
目前我國建筑行業所使用的主流材料為鋼鐵和混凝土，其生產都是高能耗、高碳排放的過程，而綠色建材的生產是一個低碳的過程，木材加工的主要環節包括切割、干燥、熱壓、膠合等，這些工序所產生的碳排放遠低于鋼鐵、混凝土生產過程的碳排放。尤其是木材自重輕，易于拆裝，在運輸階段也可以大量減少碳排放。采用低碳排放綠色建材替代高碳排放建材，將是減少建材生產階段碳排放，進而降低全國碳排放總量的重要途徑。
（3）木結構建筑降低建筑運行過程碳排放
據統計，建筑運行階段的碳排放占全國全年放總量的22%左右。木材的細胞結構上有很多微小氣穴，使木材具備良好的天然熱效。木材的抗熱流性能比鋼材好400倍，比混凝土好10倍。鋼結構和混凝土結構需要更多的隔熱保溫設施來達到和同等厚度的木結構相同的熱性能。木材優良的保溫性能可以顯著降低建筑運行階段的碳排放。
（4）木結構減少建筑垃圾產生并促進資源循環
目前，我國的建筑垃圾每年新增超過20億噸，占城市固體垃圾總量的40%。有研究結果顯示，在建造規模相同情況下，木結構建筑在資源消耗、碳排放、建筑垃圾產出和資源循環方面的表現均優于鋼混結構建筑，同體量木結構建筑產生的建筑垃圾量僅為鋼混結構建筑垃圾量的四分之一。因地制宜發展木結構建筑，為實現建筑垃圾源頭減量化提供了方案，對我國“無廢城市”建設具有實質性的推動意義。
02 木質林產品有怎樣的固碳作用？其碳匯能力提升有哪些途徑？
作為森林生態系統碳庫的主要組成部分，木質林產品對森林生態系統和大氣之間的碳平衡起著重要作用。通過使用從森林采伐的產品能將森林固定的碳轉移到木質林產品中，木質林產品全生命周期碳儲與減排能力巨大，且具備良好的碳排放抵償能力，并能夠通過其消費反向作用于森林經營行為，深刻影響森林碳匯水平。木材和木制品是碳的儲庫，雖然不能像樹木那樣直接從大氣中吸收二氧化碳，但能增強樹木的儲碳作用。除了增加森林蓄積量，吸收更多二氧化碳以外，將二氧化碳更長久地固定起來也是木質林產品助力實現雙碳目標的重要措施。木質林產品碳匯能力提升有如下途徑：
（1）合理規劃和經營森林
森林固碳的前提是處在健康的生命周期之中，一旦森林缺乏有效管理，例如遭到火災蟲災的破壞，或者隨著森林老化腐敗，枯死有機物質分解所釋放的碳逐漸增加，就有可能從碳匯變成碳源。對森林進行可持續的管理，合理砍伐并利用，可達到樹木長久固碳的效用。
（2）木質林產品替代傳統高碳排放材料
目前我國建筑行業所使用的主流材料為鋼鐵和混凝土，其生產都是高能耗、高碳排放的過程，而木質林產品的生產是一個相對低碳的過程，木材加工的主要環節包括切割、干燥、熱壓、膠合等，這些工序所產生的碳排放遠低于鋼鐵、混凝土生產過程的碳排放，而且木材自重輕，易于拆裝，在運輸階段也可以大量減少碳排放。采用低碳排放木質林產品替代高碳排放傳統建材，是減少建材生產階段碳排放，進而降低全國碳排放總量的重要途徑。
（3）推廣使用木結構建筑材料
根據生命周期理論，木質林產品使用期限越長，其固碳作用越大。木結構建筑材料屬于木質林產品，使用前一般需要對木材進行防腐處理，可使其使用壽命延長3-4倍。因此，將砍伐的木材通過處理后制成堅固耐用的木結構建筑材料是一種理想的延長固碳周期的方式，即將碳儲存從森林中轉移到了建筑中，在木結構幾十年甚至上百年的生命周期中將碳牢牢固定在建筑中，通過這種方式對碳匯產生重要的、積極的影響，因此推廣使用木結構建筑材料有助于擴大森林生態系統碳庫儲量，增加碳匯。
（4）減少廢舊木質林產品產生量，提高利用效率
在建造規模相同情況下，木結構建筑在資源消耗、碳排放、建筑垃圾產出和資源循環利用方面的表現均優于鋼混結構建筑，同體量木結構建筑產生的建筑垃圾量僅為鋼混結構建筑垃圾量的四分之一。無論木材是作為原料或是制成家具、復合板材、木結構建筑材料等，在其生命周期內及后續的回收利用中，木材及木制品都可以延續碳的儲存，使其能更持久固碳并延緩碳的排放。當木結構建筑拆解后，木制構件可以循環再利用仍然可起到固碳的作用，即使不再重新使用還可用作生物能源燃料。
（5）減少廢舊木質林產品產生量，提高利用效率
木材可作為能源替代石化燃料，森林砍伐剩余材、木材加工剩余物、廢棄木質林產品等長期以來都是通過直接燃燒供給熱能，但這種方式能源利用效率低，燃燒效率不到30%，替代優勢和碳匯作用沒有得到發揮。因此，應大力發展生物質能源技術，豐富生物質利用形式，更好實現對石化能源的替代作用。例如，可將傳統直接燃燒木材的方式轉變為先將其加工成型制備生物質燃料產品后再燃燒，可將燃燒效率提高至90%以上；或者將廢棄木材和木制品通過氣化、液化、蒸餾、微生物降解等方式高效利用，既可以實現對石化燃料的真正替代，又有利于降低碳排放，同時也兼顧較好的經濟效益。
03 木結構建筑有哪些種類？對環境有怎樣的影響？
根據建筑材料和建造形式的不同，現代木結構可分為原木結構、輕木結構、梁柱結構和混合結構等四種類型。原木結構采用規格及形狀統一的圓木、木方或膠合木構件層疊制作，集承重與圍護功能于一體，具有優良的保溫、保濕、隔音、阻燃等性能，適用于住宅、度假村、醫院、幼兒園、體育場館等各類民、商用建筑；輕型木結構是由規格材及結構板材制作的木構架墻體、樓板和屋蓋系統組成的單層或多層建筑結構。墻體內部填充巖棉、玻璃纖維棉或聚氨酯發泡材料，具有較好的隔音隔熱效果，常用于建造居住建筑、旅游建筑、商業建筑等；梁柱結構是指承重構件主要采用層板膠合木構件制作的單層或多層建筑結構，墻體一般采用輕型木結構、玻璃幕墻、砌體墻等結構形式，構件之間主要通過螺栓、銷釘、剪板以及各種金屬連接件進行連接。梁柱結構多用于單層工業建筑和大中型公共建筑，如大空間、大跨度的體育場館、音樂廳和展覽場館等；混合結構是指由木結構及其構、部件和鋼材、混凝土、砌體及其構、部件共同組成、共同受力的結構體系，具有較強的實用性。
木結構建筑對環境的影響如下：
（1）木材可替代傳統能源密集型建筑材料
傳統建筑行業嚴重依賴混凝土和鋼材這兩種主要材料，混凝土具有高污染的特點，生產混凝土需要大量的沙石，占全球采礦總量的85%；鋼材制造能耗大，鐵礦石的采掘、冶煉過程能耗巨大，產生大量的廢料、廢氣、廢水，對環境影響嚴重。而木材在生產過程中消耗的能源遠低于鋼材和混凝土，且能源利用效率高，用木材來取代能源密集型材料是減輕人類活動對環境影響的一個重要方法。
木結構在建造過程中消耗的能源比傳統混凝土和鋼材建筑更少，對環境的負面影響更小。雖然短期內樹木難以快速生長到可利用的狀態，但長遠看木材資源是可持續發展的，因此對森林資源進行合理經營和管理，保證其可持續發展，對于木材資源利用來說是非常重要的。另外，木結構建筑中大量采用的標準化、模塊化工程木制品構件可以創建高效的建筑圍護結構，提高整體隔熱保溫性，減少升溫降溫過程中的能源浪費，使木結構建筑在使用過程中更加節能。
（2）木結構建筑具有固碳作用
木材不僅在生產加工制造的過程中比混凝土和鋼材消耗更少的能量，排放更少的碳，其生長本身也需要吸收大量的碳。因此，基于木材制造的木結構建筑可起到固碳的作用。隨著木結構在全球建筑市場上的廣泛應用，將成為人類應對氣候變化的一個有力措施。
（3）木結構建筑促進可持續森林資源的建設
木結構建筑有利于木材及林產工業的發展，增加林業生產的附加值，為社會提供更多的標準產品、復合板材、標準型材，有利于林產工業生產力合理布局和調整，從而實現更好的經濟效益和社會效益。但是，木材在建筑領域的使用必須遵守可持續發展的原則，與森林管理、環境保護和有規劃的森林培育有機結合。木材資源的合理、有效利用，不但不會破壞生態、破壞環境，反而能夠促進森林培育和環境保護，減緩全球氣候變化。
04 木結構建筑具有怎樣的固碳作用？木結構的應用如何促進森林資源可持續利用？
木結構的固碳作用：
根據生命周期理論，木材不僅在生產加工制造的過程中比混凝土和鋼材消耗更少的能量，排放更少的碳，其生長本身也需要吸收大量的碳。木材的形成是樹木生長過程中從大氣中吸收二氧化碳，依靠太陽能在樹木體內以纖維素、半纖維素、木質素等炭化合物的形式固定儲存,形成細胞結構。然而，許多樹木到了成材期后其吸收二氧化碳的速度會大大下降，如果沒有遭到砍伐或其他外部干預，樹木最后會死亡腐爛然后分解釋放出二氧化碳。但是，如果在這之前對森林進行合理砍伐和利用，同時培育新的樹苗，使其替代被砍伐的樹木，就能保持森林不斷地更新和可持續發展。木材和木制品是碳的儲庫，雖然不能像樹木那樣直接從大氣中吸收二氧化碳，但能增強樹木的儲碳作用。據估計，從可持續管理的森林開采的木材，每1立方米可以存儲0.9噸的二氧化碳，相當于燃燒350L汽油產生的碳排放。無論木材是作為原料或是制成任何產品，例如各種家具、復合板材、木結構材料等，在其生命周期內及后續的回收利用中，木材及木制品都可以延續碳的儲存，使其能更持久固碳并延緩碳的排放。一般來說木材和木制品的用量越多，使用時間越長，固碳效應越有效。因此，將砍伐的木材進行防腐處理后制造成堅固耐用的木結構建筑材料是一種理想的固碳方式，即將碳儲存從森林中轉移到了建筑中，在木結構幾十年甚至上百年的生命周期中將碳牢牢固定在建筑中，通過這種方式對林業碳匯產生重要的、積極的影響。
木結構的應用可促進森林資源可持續利用。森林是陸地生態系統中最大的碳庫，在降低大氣中溫室氣體濃度、減緩全球氣候變暖中，發揮十分重要而獨特的作用。森林面積雖然只占陸地總面積的三分之一，但森林植被區的碳儲量幾乎占到了陸地碳庫總量的一半。樹木通過光合作用吸收大氣中大量的二氧化碳，吸收的二氧化碳在光合作用下轉變為糖、氧氣和有機物，為林木生長提供重要營養物質。每立方米的樹木成長需吸收1噸二氧化碳，排出0.7噸氧氣。光合作用過程造就了森林的固碳能力，每立方米樹木可固存0.9噸二氧化碳，森林從而成為二氧化碳的吸收器、貯存庫和緩沖器，即為通常所說的森林的碳匯作用。森林固碳的前提是樹木處在健康的生命周期之中，如果森林一旦缺乏有效管理，例如遭到火災蟲災的破壞，或者隨著森林老化衰敗，枯死有機物質分解所釋放的碳逐漸增加，就有可能從碳匯變成碳源。對森林進行可持續的管理，合理砍伐并應用于建筑，可達到樹木永久固碳的作用。
05 結合中林集團裝配式木結構業務方向，您對木結構創新應用與研發投入方面有哪些建議？
隨著國家“雙碳”戰略的提出和“低碳”概念的推廣，環保節能的生活方式將逐漸成為當今社會生活的主流，發展裝配式木結構對促進低碳經濟、綠色經濟至關重要。中國林業集團有限公司（以下簡稱“中林集團”）是國務院國資委管理的唯一一家以林業產業為主的中央企業，中林集團深入踐行習近平生態文明思想，積極落實“雙碳戰略”、“森林是碳庫”等系列指示精神，在全面推動雙碳戰略落地方面積極探索發展模式，創新發展路徑。對中林集團在木結構創新應用與研發投入方面的建議如下：
（1）建立儲備林從營林、采伐到加工的機制
裝配式木結構建筑對木材原材料的依賴性較強，所需原材料能否保障是木結構建筑順利落地的關鍵因素。建議中林集團加大原料林基地的建設，協調好各方面工作，確保原材料供應的充足、穩定，同時加大對國內原材料結構應用的研發及應用。
（2）開發符合現代木結構特征的營銷模式
隨著木結構建筑市場的進一步繁榮，其競爭將越來越激烈，如何占據較大的市場份額也成為一個主要問題。建議中林集團在投資方面加大市場開發力度，依靠自身綜合優勢，開拓銷售渠道，占據市場主導地位。
（3）加大木結構專業化人才培養和儲備
目前國內木結構建筑企業普遍缺乏木結構建筑設計和材料制造方面的專業人才，一定程度上制約了木結構建筑企業的發展。建議中林集團做好木結構建筑專業人才的培養工作，在相關專業高校大力開展專業人才招生工作，建立與相關協會、社會團隊、科研機會之間的聯系，聯合培養，參與研發，共同突破技術難題。
（4）提高產業鏈的運作能力、水平和效率
鑒于木結構建筑產業鏈條長，建議中林集團加大人才引進培養力度發揮資源、專業、人才、生產和管理等方面的優勢，產品銷售實行系統化、科學化、集團化運作，經營模式實現設計、生產、銷售、安裝和維修五位一體，最大限度地提高經濟效益。