将 “气候友好型 ” 森林管理中的封存 CO2 分配给用于长期建筑产品的木材的拟议方法

将 “气候友好型 ” 森林管理中的封存 CO2 分配给用于长期建筑产品的木材的拟议方法一份白皮书旨在围绕建筑产品和建筑物的生命周期评估方法的使用进行讨论 ， 以提高设计和建筑行业的可持续性© Arup ArupContentsAbstract 2将 “气候友好型 ” 森林管理中的封存 CO2 分配给长期建筑中使用的木材的拟议方法产品 ..........................................................3Introduction 3当前 LCA 实践 4可持续林业做法会计 5可持续性改进会计 7从树木到木制品 7木制品建筑应用 8提案限制和进一步研究的需求 9结论 10致谢 10建筑物中森林 CO2 核算的拟议方法产品1 Arup建筑产品中森林 CO2 核算的拟议方法2Abstract木材越来越多地用于建筑，特别是作为大型商业，机构和多户建筑中的大型木材，并已成为钢和混凝土框架的低碳替代品。当前的建筑业环境生命周期评估实践假设森林经营在景观规模上是碳中和的，并且忽略了木材建筑在通过超过常规业务的森林管理实践为增加森林碳固存提供动力方面必须发挥的作用。由于森林管理实践，每板英尺木材的碳封存量可能会有很大差异。考虑到森林管理实践的碳影响的规格和采购选择可能会对木材产品的碳足迹产生重大影响。本文提出了一种方法来量化选择 “气候友好型 ” 木材或从森林中选择木材的影响，以达到比监管要求更高的可持续性标准。最近的研究表明，平均而言，森林达到了更高的可持续性标准 （ 在这种情况下，是由 FSC 森林管理委员会认证的森林 ），每板英尺的碳吸收量比在照常 （ BAU ） 情况下管理的森林多。我们建议，当建筑项目指定并从 FSC 认证的森林中采购木结构产品时，该项目可以将木材来自森林的额外碳封存归功于 - i 。Procedres.项目可以包括 FSC 和 BAU 森林之间固碳的差异。本文描述了从木制品的成品板脚到木材的标称板脚，木材的板脚到隔离的 CO2e 的一系列转换。 Arup建筑产品中森林 CO2 核算的拟议方法3将 “气候友好型 ” 森林管理中的封存 CO2 分配给用于长期建筑产品的木材的拟议方法Introduction木材 （ 以及其他生物基材料 ） 在建筑产品中是独一无二的，因为其生产的土地利用影响涉及自然碳循环，其规模通常大于其生产的其他影响。生命周期评估 （ LCA ） 传统上避免解决土地利用影响，因为许多影响无法量化为既定的影响类别，例如栖息地退化，生物多样性丧失或对水质的影响。然而，与木材生产相关的土地利用影响的全球变暖潜力更可量化。ISO 21930 标准允许具有稳定或增加的碳储量 （ 他们描述为 “森林可持续性 ” 的条件 ） 的森林无需考虑森林碳储量的任何变化，假设这是估算碳足迹的保守方法木材工业。因此, 在标准下编写的当前 EPD 仅考虑在诸如伐木、碾磨和运输的操作中使用的化石燃料。当前北美 （ 和全球 ） 的木制品环境产品声明 （ EPD ） 解释了 ISO 21930 标准对大规模森林可持续性演示的要求。例如，美国木材理事会胶合层压木材环保署有效地认为，由于美国森林面积没有净减少 （ 被认为是碳储量的良好代表 ） ，该国的所有木材都可以被认为是 “可持续的 ”，无需在其木材产品的 EPD 中考虑森林碳。 1 或正如 Bowers 等人 （ 2020 ） 在整个行业的 EPD 中对胶合层压木材 ：“ 考虑木材的生物碳中和对北美木材产品有效，因为国家一级的清单报告显示，近年来森林碳储量总体增加和 / 或中性。“2.尽管试图以单个树木或树木的规模 （ 用于规划木材收获的最小单位 ） 来衡量森林的可持续性显然是不合理的，但对于有意做出有影响力和有针对性的采购选择的建筑商来说，整个大陆和整个行业的平均值的效用极为有限。整个非洲大陆之间的树木生长速度和森林内碳动态差异很大 （ 例如Procedre太平洋西北、东北、东南等。)，甚至子区域也可以具有非常不同的碳保留模式。木材取自碳储量下降的区域或子区域 (i 。Procedres.重大森林损失的区域 ） 不应仅因为可比的森林种植面积在很远的地方就被视为碳中和。这种宽刷平均法也不能解释不同地区和次区域每英亩森林储存的碳或其他价值的差异。但对于本文而言，更重要的是，假设国家范围内的碳中和，忽略了 “碳友好型 ” 森林管理实践积极增加森林固碳总量的机会，因为它将所有管理制度归入一个未分化的区块。但是，在每英亩森林碳相对恒定的地区，有证据表明某些森林的表现优于平均水平。1 美国木材委员会，2020 年 ： 环境产品宣言，北美胶合层压木材，sec 。3.2 （ p.14 ） ： “ISO 21930 要求证明森林的可持续性，以表征碳清除量 - 1 g CO2e / g CO2 的系数。ISO 21930 第 7.2. 11 节注释 2 关于证明森林可持续性的说明如下 ： “其他证据，例如《联合国气候变化框架公约》 （ UNFCCC ） 下的国家报告，可用于确定森林碳储量稳定或增加的森林。美国的《联合国气候变化框架公约》年度报告以及加拿大的报告在表 6 - 1 中提供了不同土地利用类别的年度温室气体净通量估算。该报告表明近年来全国森林碳储量增加和 / 或中性。因此，北美森林满足 - 1 g CO2e / g CO2 的清除条件。2 Bowers ， Tait ； Tuettmann ， Maureen ； Ganuly ， Indroneil ； Eastin ， Ivan ， 2020 年 3 月修订 ： “CORRIM 报告 ： 太平洋西北胶合木材生产的生命周期评估 ” ， 第 42 页。可在 https: / / corrim. org / wp - content / ads upload / 2020 / 06 / CORRRIM - AWC. Arup建筑产品中森林 CO2 核算的拟议方法4应考虑将碳封存添加到当前的会计实践中。 3 本文中的方法试图量化由于碳友好的林业实践而导致的封存增加。当前 LCA 实践虽然不是本文的主要重点，但了解木制品木材中储存的二氧化碳在 LCA 中的占比对上下文很重要。当前的 LCA 实践从原材料提取阶段开始产品生命周期，通常称为 A1 。对于木材产品，这通常包括与森林经营有关的影响 ： 链锯和其他用于从森林中砍伐树木的设备所消耗的燃料和材料。阶段 A2 包括将砍伐的树木移动到锯木厂的影响，而 A3 包括铣削。图 1 - 标准生命周期阶段和模块来自碳领导论坛的 “建筑物的生命周期评估 ： 实践指南 ” （ 反过来从 EN 15978 采用 ） ， 可在以下网址获得 ： https: / / carbonleadershipforum. org / lca - practice - guide /3 相反 ， 与在景观尺度上保持碳平衡的常规方案相比 ， 来自明显不可持续的做法 (例如林地向非森林生境的转化) 的木材应受到惩罚 ； 然而 ， 这样的提议不在本文的范围之内。 Arup建筑产品中森林 CO2 核算的拟议方法5例如，EN 15804 第 6.2. 2 节将阶段 A1 定义为 “原材料提取和加工，辅助材料输入的加工 （ e 。Procedre回收过程 ） 。 “4 上面提到的 AWC EPD Gllam 指出 ：“ 上游资源的开采包括去除原材料和加工... A1 还包括重新造林过程，包括苗圃作业...，场地准备以及种植，施肥，间伐和其他管理操作。“5.管理选择对森林生态系统碳储量的累积影响完全缺失。如上所述，只要森林总面积稳定或增加，即使在全国范围内，它们都被认为是碳中和的，因此排除它们被视为保守的核算方法。我们建议，可以在不违反或反对这一保守假设的情况下，包括对碳友好的林业实践与 BAU 的碳影响差异。当前的 EPD 确实估算了木制品的 “生物 ” 碳，代表了大气中的 CO2 转化为构成木材的纤维素和木质素分子的量 ； 这些直接基于 EPD 功能单元中的木材质量。Wishie 将这种生物碳称为碳 “储存 ”，而不是活森林中的碳“ 封存 ”，这是本文遵循的惯例。ISO 29130 指出 ： “对于进入产品系统的木材，生物碳可能仅使用负表征因子 [i 。Procedres.显示木制品中储存的生物碳的任何价值] 当木材来自可持续管理的森林时，在北美，这些森林被认为包括 FSC 和 / 或可持续林业倡议 （ SFI ） 认证的森林。将二氧化碳释放回大气中。然而，大多数寿命终止信息表明，在典型的建筑物寿命内，大多数生物碳不会释放到大气中，从而导致一些长期储存。此外，并非垃圾填埋场内的所有木材都会在 LCA 研究的时间范围内分解 ； 许多碳几乎被永久封存。 8 此确定中是否包括生物碳取决于建筑项目的预期寿命，EPD 的时间尺度以及预期的报废情况 （ 一些木材也可以回收为新的木材产品 ） 。在诸如 Tally 之类的整个建筑 LCA 工具中，生物碳通常作为可选的值呈现给用户，以增加或不选择。储存在木制品中的生物碳与本文的主题不同，这是由于碳友好的森林管理实践而在森林中隔离的额外碳。可持续林业做法会计在重要的 2018 年 Ecotrst 论文 “太平洋西北地区道格拉斯 - 冷杉替代管理系统下的木材，碳和现金流权衡 ” 9 Diaz 等人比较了森林管理方案对照常和碳友好型管理森林的影响。一切照旧的情况被定义为符合俄勒冈州和华盛顿州森林实践法案的最低要求。4 UL 标准 10010 - 北美建筑相关产品和服务的产品类别规则 ， A 部分 ： 生命周期评估计算规则和报告要求 (3.2 版)5美国木材委员会 ， 2020 年 ： 环境产品宣言 ， 北美胶合层压木材 ， 第 2.3 节 （ 第 9 页 ） ， 可在 https: / / www. awc. org / pdf / greenbuilding / epd / AWC - EPD - Glulam - 167. pdf6 Mark Wishnie ， 在 FDN Staff ， 2020 中引用 ： “大量木材如何帮助捕获碳 ？ ” https: / / www. forestdatanetwork. com / news / how - does - mass - lumber - help - caping - carbon7ACLCA 根据 ISO 21930 ： 2017 ， 2019 年计算非 LCIA 库存指标的指南 ， 第 8.1. 1 节 （ 第 32 页 ）8 高大木材设计研究所 ： CLT 的碳影响。郭艾莉森 ； 伊莎贝尔 · 里维拉 ， 汉娜 · 扎卢斯基 ， 汉娜 · 麦凯 ， 2019 年 ， “信息表 ＃ 14 ： 生命周期结束的 CLT 碳影响 ” ， 可在 http: / / tallwoodinstitute. org / sites / twi / files / Info ％ 20Sheets _ Final _ 200616. pdf 引用美国 EPA W9 Diaz 等人 ， 2018 年 ： “西北太平洋道格拉斯 - 冷杉替代管理系统下的木材 ， 碳和现金流权衡 ” ， Forests 2018 ， 9 ， 447; doi ： 10.3390 / f9080447 Arup建筑产品中森林 CO2 核算的拟议方法6（ “FPA ” 方案 ），而对碳友好的管理案例则遵循 FSC 规则，要求 1 ） 较大的未采伐森林面积作为溪流周围的缓冲区 （“ 河岸管理区 ” ） 和 2 ） 每英亩收获的立木保留更大 （ “〜 FSC ” 方案，因为未应用 FSC 的许多其他规则 ） 。对于这两种管理实践，Diaz 等人模拟了短轮换 （ 38 - 44 年 ） 和长轮换 （ 75 年 ） 版本。Diaz 等人发现，“在 FSC 情景中，相对于一切照旧，每累积木材产量的平均碳储量更高，这表明 FSC 认证的木材具有