专家简介
徐伟涛，国家林业和草原局产业发展规划院木竹中心副主任。兼任中国城市科学研究会和中国林产工业协会木竹建筑工作委员会秘书长、中国工程咨询协会林业专业委员会副秘书长等10余项社会职务。主持或参与《现代木结构建筑助力“3060”碳中和目标实现研究报告》《中林（镇江）装配式木结构建筑生产研发中心项目可行性研究报告》《满洲里市边境经济合作区林业循环经济产业发展规划》等60多项规划设计项目，参与项目总投资金额超过300亿元人民币；主持或参与制修订国家、行业和团体标准约40项；在国内外核心期刊上发表论文60余篇；主编或参编《世界名贵木材鉴别图鉴》《中国红木家具消费指南》等专著9部。先后荣获各类奖项近10项，其中内蒙古自治区科技进步二等奖、梁希林业科学技术进步奖二等奖等省部级奖3项。
编者荐语：
徐伟涛，中林时代智库专家。“中林时代专家智库”由林业及相关行业产业具有影响力的专家学者、知名企业家等组成，涵盖林业产业、双碳、大数据、区块链、能源、木结构、生物质、生态、环保、金融等领域，致力于为公司开展战略研究和市场业务提供专业理论指导与智力支持并促进产学研合作与技术成果转化。
01 木结构建筑在“双碳”目标中的作用是什么？可否请您为我们解释一下木结构建筑如何在“双碳”战略中发挥关键作用？
在实现“双碳”目标的过程中，建筑行业的作用至关重要。世界范围来看，加上建筑运行期间的碳排，建材生产和建筑建造带来的碳排放占全球总碳排放量的50%。2020年全国建筑全过程碳排放总量为50.8亿吨二氧化碳，占全国总碳排放量的50.9%。如何提高建筑行业在减碳目标上的贡献，已成为世界各国普遍关注的问题。
森林对中国实现“碳中和”目标有重要作用。有规划地开展大规模植树造林活动，增加森林蓄积量可提升森林碳汇能力，有助于实现“双碳”目标。森林生态系统固碳的主要途径为造林与再造林、森林管理、毁林与森林退化的减少以及木质林产品固碳与替代效应等几个方面。其中木质林产品的碳储存主要体现在木质林产品对其他传统能源密集型材料（如钢铁、水泥、铝材、塑料、砖瓦等）的替代所减少的材料生产过程中排放的二氧化碳量，以及木材能源作为一种可再生的绿色能源，对化石能源的替代带来的碳减排量。
木结构建筑材料属于木质林产品，木质林产品对森林生态系统和大气之间的碳平衡起着至关重要的作用。通过使用森林科学经营采伐的产品能将森林固定的碳转移到木质林产品中，木质林产品使用期限越长，其碳储存作用越大。因此，使用木结构建筑有助于扩大森林生态系统碳库储量，增加森林碳汇，一方面可以通过技术创新，进一步延长木质林产品的储碳功能；另一方面可以利充用木结构建筑材料替代其他高碳排放的建筑材料。木结构建筑可以通过以下方式在“双碳”战略中发挥关键作用：
（1）木结构建筑助力森林发挥碳汇作用
森林是陆地生态系统中最大的碳库，在降低大气中温室气体浓度、减缓全球气候变暖中，发挥十分重要而独特的作用。树木通过光合作用吸收大气中大量的二氧化碳，吸收的二氧化碳在光合作用下转变为糖、氧气和有机物，为林木生长提供重要营养物质。光合作用过程造就了森林的固碳能力，每立方米树木可固存0.9吨二氧化碳，森林从而成为二氧化碳的吸收器、贮存库和缓冲器，即为通常所说的森林碳汇作用。对森林进行可持续的管理，合理砍伐并应用于建筑，可达到树木永久固碳的效用。通过应用于建筑，树木的固碳周期可实现与建筑同寿命甚至超越建筑的生命周期而存在，即使建筑被拆除，木质建筑材料依然可以被重复利用。
（2）木材作为低碳排建材替代高碳排建材
目前我国建筑行业所使用的主流材料为钢铁和混凝土，其生产都是高能耗、高碳排放的过程，而绿色建材的生产是一个低碳的过程，木材加工的主要环节包括切割、干燥、热压、胶合等，这些工序所产生的碳排放远低于钢铁、混凝土生产过程的碳排放。尤其是木材自重轻，易于拆装，在运输阶段也可以大量减少碳排放。采用低碳排放绿色建材替代高碳排放建材，将是减少建材生产阶段碳排放，进而降低全国碳排放总量的重要途径。
（3）木结构建筑降低建筑运行过程碳排放
据统计，建筑运行阶段的碳排放占全国全年放总量的22%左右。木材的细胞结构上有很多微小气穴，使木材具备良好的天然热效。木材的抗热流性能比钢材好400倍，比混凝土好10倍。钢结构和混凝土结构需要更多的隔热保温设施来达到和同等厚度的木结构相同的热性能。木材优良的保温性能可以显著降低建筑运行阶段的碳排放。
（4）木结构减少建筑垃圾产生并促进资源循环
目前，我国的建筑垃圾每年新增超过20亿吨，占城市固体垃圾总量的40%。有研究结果显示，在建造规模相同情况下，木结构建筑在资源消耗、碳排放、建筑垃圾产出和资源循环方面的表现均优于钢混结构建筑，同体量木结构建筑产生的建筑垃圾量仅为钢混结构建筑垃圾量的四分之一。因地制宜发展木结构建筑，为实现建筑垃圾源头减量化提供了方案，对我国“无废城市”建设具有实质性的推动意义。
02 木质林产品有怎样的固碳作用？其碳汇能力提升有哪些途径？
作为森林生态系统碳库的主要组成部分，木质林产品对森林生态系统和大气之间的碳平衡起着重要作用。通过使用从森林采伐的产品能将森林固定的碳转移到木质林产品中，木质林产品全生命周期碳储与减排能力巨大，且具备良好的碳排放抵偿能力，并能够通过其消费反向作用于森林经营行为，深刻影响森林碳汇水平。木材和木制品是碳的储库，虽然不能像树木那样直接从大气中吸收二氧化碳，但能增强树木的储碳作用。除了增加森林蓄积量，吸收更多二氧化碳以外，将二氧化碳更长久地固定起来也是木质林产品助力实现双碳目标的重要措施。木质林产品碳汇能力提升有如下途径：
（1）合理规划和经营森林
森林固碳的前提是处在健康的生命周期之中，一旦森林缺乏有效管理，例如遭到火灾虫灾的破坏，或者随着森林老化腐败，枯死有机物质分解所释放的碳逐渐增加，就有可能从碳汇变成碳源。对森林进行可持续的管理，合理砍伐并利用，可达到树木长久固碳的效用。
（2）木质林产品替代传统高碳排放材料
目前我国建筑行业所使用的主流材料为钢铁和混凝土，其生产都是高能耗、高碳排放的过程，而木质林产品的生产是一个相对低碳的过程，木材加工的主要环节包括切割、干燥、热压、胶合等，这些工序所产生的碳排放远低于钢铁、混凝土生产过程的碳排放，而且木材自重轻，易于拆装，在运输阶段也可以大量减少碳排放。采用低碳排放木质林产品替代高碳排放传统建材，是减少建材生产阶段碳排放，进而降低全国碳排放总量的重要途径。
（3）推广使用木结构建筑材料
根据生命周期理论，木质林产品使用期限越长，其固碳作用越大。木结构建筑材料属于木质林产品，使用前一般需要对木材进行防腐处理，可使其使用寿命延长3-4倍。因此，将砍伐的木材通过处理后制成坚固耐用的木结构建筑材料是一种理想的延长固碳周期的方式，即将碳储存从森林中转移到了建筑中，在木结构几十年甚至上百年的生命周期中将碳牢牢固定在建筑中，通过这种方式对碳汇产生重要的、积极的影响，因此推广使用木结构建筑材料有助于扩大森林生态系统碳库储量，增加碳汇。
（4）减少废旧木质林产品产生量，提高利用效率
在建造规模相同情况下，木结构建筑在资源消耗、碳排放、建筑垃圾产出和资源循环利用方面的表现均优于钢混结构建筑，同体量木结构建筑产生的建筑垃圾量仅为钢混结构建筑垃圾量的四分之一。无论木材是作为原料或是制成家具、复合板材、木结构建筑材料等，在其生命周期内及后续的回收利用中，木材及木制品都可以延续碳的储存，使其能更持久固碳并延缓碳的排放。当木结构建筑拆解后，木制构件可以循环再利用仍然可起到固碳的作用，即使不再重新使用还可用作生物能源燃料。
（5）减少废旧木质林产品产生量，提高利用效率
木材可作为能源替代石化燃料，森林砍伐剩余材、木材加工剩余物、废弃木质林产品等长期以来都是通过直接燃烧供给热能，但这种方式能源利用效率低，燃烧效率不到30%，替代优势和碳汇作用没有得到发挥。因此，应大力发展生物质能源技术，丰富生物质利用形式，更好实现对石化能源的替代作用。例如，可将传统直接燃烧木材的方式转变为先将其加工成型制备生物质燃料产品后再燃烧，可将燃烧效率提高至90%以上；或者将废弃木材和木制品通过气化、液化、蒸馏、微生物降解等方式高效利用，既可以实现对石化燃料的真正替代，又有利于降低碳排放，同时也兼顾较好的经济效益。
03 木结构建筑有哪些种类？对环境有怎样的影响？
根据建筑材料和建造形式的不同，现代木结构可分为原木结构、轻木结构、梁柱结构和混合结构等四种类型。原木结构采用规格及形状统一的圆木、木方或胶合木构件层叠制作，集承重与围护功能于一体，具有优良的保温、保湿、隔音、阻燃等性能，适用于住宅、度假村、医院、幼儿园、体育场馆等各类民、商用建筑；轻型木结构是由规格材及结构板材制作的木构架墙体、楼板和屋盖系统组成的单层或多层建筑结构。墙体内部填充岩棉、玻璃纤维棉或聚氨酯发泡材料，具有较好的隔音隔热效果，常用于建造居住建筑、旅游建筑、商业建筑等；梁柱结构是指承重构件主要采用层板胶合木构件制作的单层或多层建筑结构，墙体一般采用轻型木结构、玻璃幕墙、砌体墙等结构形式，构件之间主要通过螺栓、销钉、剪板以及各种金属连接件进行连接。梁柱结构多用于单层工业建筑和大中型公共建筑，如大空间、大跨度的体育场馆、音乐厅和展览场馆等；混合结构是指由木结构及其构、部件和钢材、混凝土、砌体及其构、部件共同组成、共同受力的结构体系，具有较强的实用性。
木结构建筑对环境的影响如下：
（1）木材可替代传统能源密集型建筑材料
传统建筑行业严重依赖混凝土和钢材这两种主要材料，混凝土具有高污染的特点，生产混凝土需要大量的沙石，占全球采矿总量的85%；钢材制造能耗大，铁矿石的采掘、冶炼过程能耗巨大，产生大量的废料、废气、废水，对环境影响严重。而木材在生产过程中消耗的能源远低于钢材和混凝土，且能源利用效率高，用木材来取代能源密集型材料是减轻人类活动对环境影响的一个重要方法。
木结构在建造过程中消耗的能源比传统混凝土和钢材建筑更少，对环境的负面影响更小。虽然短期内树木难以快速生长到可利用的状态，但长远看木材资源是可持续发展的，因此对森林资源进行合理经营和管理，保证其可持续发展，对于木材资源利用来说是非常重要的。另外，木结构建筑中大量采用的标准化、模块化工程木制品构件可以创建高效的建筑围护结构，提高整体隔热保温性，减少升温降温过程中的能源浪费，使木结构建筑在使用过程中更加节能。
（2）木结构建筑具有固碳作用
木材不仅在生产加工制造的过程中比混凝土和钢材消耗更少的能量，排放更少的碳，其生长本身也需要吸收大量的碳。因此，基于木材制造的木结构建筑可起到固碳的作用。随着木结构在全球建筑市场上的广泛应用，将成为人类应对气候变化的一个有力措施。
（3）木结构建筑促进可持续森林资源的建设
木结构建筑有利于木材及林产工业的发展，增加林业生产的附加值，为社会提供更多的标准产品、复合板材、标准型材，有利于林产工业生产力合理布局和调整，从而实现更好的经济效益和社会效益。但是，木材在建筑领域的使用必须遵守可持续发展的原则，与森林管理、环境保护和有规划的森林培育有机结合。木材资源的合理、有效利用，不但不会破坏生态、破坏环境，反而能够促进森林培育和环境保护，减缓全球气候变化。
04 木结构建筑具有怎样的固碳作用？木结构的应用如何促进森林资源可持续利用？
木结构的固碳作用：
根据生命周期理论，木材不仅在生产加工制造的过程中比混凝土和钢材消耗更少的能量，排放更少的碳，其生长本身也需要吸收大量的碳。木材的形成是树木生长过程中从大气中吸收二氧化碳，依靠太阳能在树木体内以纤维素、半纤维素、木质素等炭化合物的形式固定储存,形成细胞结构。然而，许多树木到了成材期后其吸收二氧化碳的速度会大大下降，如果没有遭到砍伐或其他外部干预，树木最后会死亡腐烂然后分解释放出二氧化碳。但是，如果在这之前对森林进行合理砍伐和利用，同时培育新的树苗，使其替代被砍伐的树木，就能保持森林不断地更新和可持续发展。木材和木制品是碳的储库，虽然不能像树木那样直接从大气中吸收二氧化碳，但能增强树木的储碳作用。据估计，从可持续管理的森林开采的木材，每1立方米可以存储0.9吨的二氧化碳，相当于燃烧350L汽油产生的碳排放。无论木材是作为原料或是制成任何产品，例如各种家具、复合板材、木结构材料等，在其生命周期内及后续的回收利用中，木材及木制品都可以延续碳的储存，使其能更持久固碳并延缓碳的排放。一般来说木材和木制品的用量越多，使用时间越长，固碳效应越有效。因此，将砍伐的木材进行防腐处理后制造成坚固耐用的木结构建筑材料是一种理想的固碳方式，即将碳储存从森林中转移到了建筑中，在木结构几十年甚至上百年的生命周期中将碳牢牢固定在建筑中，通过这种方式对林业碳汇产生重要的、积极的影响。
木结构的应用可促进森林资源可持续利用。森林是陆地生态系统中最大的碳库，在降低大气中温室气体浓度、减缓全球气候变暖中，发挥十分重要而独特的作用。森林面积虽然只占陆地总面积的三分之一，但森林植被区的碳储量几乎占到了陆地碳库总量的一半。树木通过光合作用吸收大气中大量的二氧化碳，吸收的二氧化碳在光合作用下转变为糖、氧气和有机物，为林木生长提供重要营养物质。每立方米的树木成长需吸收1吨二氧化碳，排出0.7吨氧气。光合作用过程造就了森林的固碳能力，每立方米树木可固存0.9吨二氧化碳，森林从而成为二氧化碳的吸收器、贮存库和缓冲器，即为通常所说的森林的碳汇作用。森林固碳的前提是树木处在健康的生命周期之中，如果森林一旦缺乏有效管理，例如遭到火灾虫灾的破坏，或者随着森林老化衰败，枯死有机物质分解所释放的碳逐渐增加，就有可能从碳汇变成碳源。对森林进行可持续的管理，合理砍伐并应用于建筑，可达到树木永久固碳的作用。
05 结合中林集团装配式木结构业务方向，您对木结构创新应用与研发投入方面有哪些建议？
随着国家“双碳”战略的提出和“低碳”概念的推广，环保节能的生活方式将逐渐成为当今社会生活的主流，发展装配式木结构对促进低碳经济、绿色经济至关重要。中国林业集团有限公司（以下简称“中林集团”）是国务院国资委管理的唯一一家以林业产业为主的中央企业，中林集团深入践行习近平生态文明思想，积极落实“双碳战略”、“森林是碳库”等系列指示精神，在全面推动双碳战略落地方面积极探索发展模式，创新发展路径。对中林集团在木结构创新应用与研发投入方面的建议如下：
（1）建立储备林从营林、采伐到加工的机制
装配式木结构建筑对木材原材料的依赖性较强，所需原材料能否保障是木结构建筑顺利落地的关键因素。建议中林集团加大原料林基地的建设，协调好各方面工作，确保原材料供应的充足、稳定，同时加大对国内原材料结构应用的研发及应用。
（2）开发符合现代木结构特征的营销模式
随着木结构建筑市场的进一步繁荣，其竞争将越来越激烈，如何占据较大的市场份额也成为一个主要问题。建议中林集团在投资方面加大市场开发力度，依靠自身综合优势，开拓销售渠道，占据市场主导地位。
（3）加大木结构专业化人才培养和储备
目前国内木结构建筑企业普遍缺乏木结构建筑设计和材料制造方面的专业人才，一定程度上制约了木结构建筑企业的发展。建议中林集团做好木结构建筑专业人才的培养工作，在相关专业高校大力开展专业人才招生工作，建立与相关协会、社会团队、科研机会之间的联系，联合培养，参与研发，共同突破技术难题。
（4）提高产业链的运作能力、水平和效率
鉴于木结构建筑产业链条长，建议中林集团加大人才引进培养力度发挥资源、专业、人才、生产和管理等方面的优势，产品销售实行系统化、科学化、集团化运作，经营模式实现设计、生产、销售、安装和维修五位一体，最大限度地提高经济效益。