在瑞典首都斯德哥尔摩郊外,一辆黄色的起重机盘旋在锡克拉(Sickla)的一个建筑工地上。锡克拉曾是一个工业区,现在则是斯德哥尔摩最大的房地产项目之一的所在地。但这辆起重机运送的不是混凝土,而是在零度以下的冬季气温中,为建筑工人搬运巨大的木块。
这是瑞典房地产开发商阿特里姆隆贝里(Atrium Ljungberg)所称的“全球最大的木质建筑计划”的开端。这个名为“斯德哥尔摩木头城市”(Stockholm Wood City)的项目已于十月破土动工,比预定时间提前了几个月,预计到2027年将提供2,000个新住宅。
瑞典正从排放量大的钢铁和混凝土转向可再生大规模木材。Erika Gerdemark/Bloomberg—Getty Images
该公司的核心目标是提高建筑项目的可持续性。根据阿尔托大学(Aalto University)和芬兰环境研究所(Finnish Environment Institute) 2020年的一项研究,在80%的新建筑中使用木材代替混凝土和钢材,将有助于抵消欧洲建筑业一半的排放量。 阿特里姆隆贝里也提倡这样的理念:在使用天然材料建造的建筑中度过时光,有助于改善我们的身心健康。该项目的业务发展总监霍坎·希伦格伦(Håkan Hyllengren)表示:“我们可以讲述如何建造宜居城市的故事,如何将自然融入城市,以及如何建造可持续发展的建筑。这不仅仅是关于木材,而是关于整个概念。”
大型木造建筑项目在全球范围内越来越受欢迎。两年前,新加坡开设了一个468,000平方英尺(约43,470平方米)的木造大学校园建筑。西雅图在2023年也开设了一座具有里程碑意义的八层楼高的经济适用房。在雪梨,一个巨大的木材零售和办公空间目前正在建设中。
但斯堪地那维亚半岛,既有建造木造别墅和小木屋的悠久传统,又将环境问题放在优先地位,因此在加速建造多层mass timber房产方面,或许并不令人意外地走在了前面。挪威第三高的建筑米约斯塔奈特(Mjøstårnet)于2019年由木材建造而成。芬兰首都赫尔辛基已经拥有一个小型木造区域,于四年前完工,并且还有国家补贴旨在促进公共建筑中木材的使用量增加。瑞典北部一个不起眼的小城市谢莱夫特奥(Skellefteå),在2022年该国最高的木造酒店和文化中心开业后,跻身全球必游旅游排行榜。
由开发商阿特里姆隆贝里股份有限公司在斯德哥尔摩郊外的西克拉打造的生态社区模型,将以工程木材建造,目前暂称为“斯德哥尔摩木城。图片由艾丽卡・Erika Gerdemark/Bloomberg—Getty Images
希伦格伦希望斯德哥尔摩木业城市因其庞大的规模而成为“国际橱窗”。该项目将成为全球最大的“多功能”木造社区,除了正在迅速成形的公寓楼外,还有一所高中将于秋季开学,并且两年内将提供约7,000个办公空间。
与大多数多层木造建筑一样,这些建筑主要使用一种名为CLT(cross-laminated timber,交叉层压木材)的工程产品建造。CLT是将多层木板垂直交错黏合在一起制成的,使其具有与钢材或混凝土几乎相当的刚度和强度。
在斯堪地那维亚半岛,由于该地区森林资源丰富,因此可以轻松地在当地以可持续的方式生产CLT。瑞典约70%的土地被林地覆盖,并且在1903年,瑞典成为世界上第一个要求强制性重新造林的国家。希伦格伦笑着说:“我们不存在木材会用完的问题。实际上,我们现在拥有的森林比100年前还要多,因为我们会重新种植。”
希伦格伦表示,由于木材比混凝土更轻,建造速度更快,限制了重型机械和能源的使用,因此在建筑施工过程中可以将碳排放量减半。阿尔托大学和芬兰环境研究所2020年的研究也强调,木材存储碳而不是排放碳(因为它是由树木制成的,树木在生长过程中会吸收大气中的二氧化碳)。此外,如果将来由于任何原因不再需要木造建筑,它比混凝土更容易拆卸,并且木材可以重复使用或回收,进一步延长其生命周期。根据基于全球50个木造建筑项目的全球数据预测,研究人员得出结论,如果欧洲80%的新建筑的结构、复层、表面和家具都由木材制成,那么到2040年,每年可以封存高达5,500万吨的二氧化碳。这相当于欧洲水泥行业年二氧化碳排放量的47%。
2022年12月9日,位于瑞典舍列夫特奥市中心萨拉文化中心底部的木质酒店(The Wood Hotel)。Jonas Ekblom/Bloomberg—Getty Images。
世界自然基金会瑞典分会(WWF Sweden)的资深森林专家莉娜·达尔(Lena Dahl)表示,环保人士支持使用木材建造房屋的趋势日益增长。她说:“木材的碳足迹比混凝土或钢材低,因此只要木材来自可持续管理的森林,它就是更好的选择。”然而,人们担心与林业相关的生物多样性丧失。尽管斯堪地那维亚半岛采取了重新造林的措施,但达尔表示,大规模伐木导致一些动植物物种的减少,她认为,随着对木材需求的增加,北欧林业公司需要调整其管理措施,以确保自然得到保护。
该行业的另一个潜在挑战是消防安全。但希伦格伦指出,北欧的建筑法规是世界上最严格的法规之一,他认为,设计和处理得当的工程木结构建筑提供的热保护和耐用性水平与传统建筑材料相当。他说:“我认为这在国外是一个更大的话题,在那里你以前没有用木材建造过,或者没有像我们这样建造过那么多。”斯德哥尔摩木业城市的所有建筑都必须安装内置洒水器,而且CLT可以承受极高的热量。希伦格伦解释说:“木材实际上很难着火”,而且如果着火了,它会在300°C(626°F)左右从外部烧焦,形成一个保护屏障,限制火焰的蔓延。
阿特里姆隆贝里估计,工程木材的购买价格比钢材或混凝土高出约10%,具体取决于项目。然而,希伦格伦表示,额外的成本可以由公司在其他方面收回。他解释说:“你必须从整体增至待这个项目。”由于许多木造建筑部件都是预先组装好的,而且你不必像混凝土那样混合木材或等待木材干燥,因此这有助于通过节省工时来节省资金。他补充说:“通过比使用普通混凝土建造快得多的速度建造,我们可以缩短建案目时间”,并指出这也意味着租户可以更早搬进来并开始支付租金。
在距离正在兴起的斯德哥尔摩木业城市仅几个街区的阿特里姆隆贝里温暖的总部内,有一个微型发光模型,展示了该郊区最终的模样,以及它计划如何减少居民对环境的影响。这展示了该开发项目的其他一些基石,希伦格伦希望这些基石能够提高“宜居性”并创造一个“真正独特的环境”。这里将有自行车存放设施、一个新的地铁站、屋顶花园和太阳能电池板。公寓楼和办公室之间的“口袋公园”将种满野花,旨在改善生物多样性。甚至还会有社区蜂箱。
阿特里姆隆贝里也希望木造建筑本身能够提升当地居民的福祉。已经有少量但不断增长的学术研究将木质材料与较低压力水准联系起来。芬兰阿尔托大学的可持续建筑研究员、 2020年排放论文的合著者阿里·阿米里(Ali Amiri)解释说:“一般来说,每当有人采访参观木造建筑的人时,他们都会说有一种清新的感觉,也有一种“生活在大自然中”的感觉。”目前,关于在木造建筑中生活或工作的更大影响的研究还很少,不过他的团队正计划对居住在木造校园宿舍的年轻人进行一项长期研究。
回到斯德哥尔摩木业城市的建筑工地,已经有迹象表明,使用木材和在木材周围工作对建筑团队产生了有利的影响。这种材料提供了一个更明亮、不那么灰暗的环境,而且不需要那么多笨重的机器。“这对工人来说真的要好得多,因为这里更明亮,噪音更小——当你使用混凝土时,会有很多噪音,”负责该项目建设的建筑公司TL Bygg的业务经理莎拉·科莱蒂(Sara Coletti)说。“这是一个积极的环境。”
在瑞典,目前新建的多层木造建筑(或至少是木框架建筑)的比例约为16%,而十年前这一比例为9%。希伦格伦认为,随着建筑公司越来越重视可持续性和宜居性,这一比例在未来几年可能会“大幅增加”。
在阿尔托大学,可持续发展研究员阿米里也希望这一趋势能在全球范围内发展,包括在美国。然而,他的研究表明,在没有当地森林、获得价格合理的工程木材、专业建筑技术和设计人才的机会更有限的国家,进展可能会较慢。他说:“此外,在那些即使在低层(住宅)也不熟悉木结构建筑的国家,这将更加困难。”
希伦格伦指出,许多参与斯德哥尔摩木业城市的建筑师、工程师和建筑团队已经参与了北欧各地类似的小型项目。他认为,该地区围绕木材建筑的热潮带来了一种“真正开放”的氛围,这使得木材建筑在该地区得以快速发展。他说:“公司之间正在相互分享知识,这种方式我还没有在混凝土或钢材建筑中真正看到过。”
尽管木造建筑具有诸多优势,但也面临一些挑战,例如:防火安全,需要采取严格的防火措施,确保建筑安全;木材供应,需要确保木材来源于可持续管理的森林,避免对环境造成负面影响;成本,目前,工程木材的成本略高于传统建材。
斯德哥尔摩木业城市的建设,不仅是瑞典在可持续发展方面的大胆尝试,也为全球的城市建设提供了新的思路。随着技术的进步和人们环保意识的提高,相信木造建筑将在未来扮演越来越重要的角色。