得益于木结构建筑的进步，下一代摩天大楼可能由云杉而非钢铁建造。建筑师们正在设计木结构建筑，摒弃混凝土和金属，转而采用更环保的材料——这种材料可以帮助应对气候变化。
木材 + 胶水 = 摩天大楼材料
胶水可能是木材行业遇到的最好的东西。粘合剂使制造商能够廉价地生产不再是树木形状的木制品。例如，您宜家咖啡桌中的刨花板就是由粘合在一起的木屑制成的。
木材生产商现在正使用超强粘合剂组装具有混凝土和钢铁强度与耐久性的巨大木板。这种被称为交叉层压木材（cross-laminated timber）的材料，是由聚氨酯粘合剂粘合在一起的小木板制成的。这项开创性技术让建筑师能够设计出以前无法想象的建筑。
“木材不仅美观且能温暖建筑，”交叉层压木材制造商Structurlam的重型木材专家Kris Spickler说，“我认为建筑师们很喜欢能够使用一种他们用于室内空间的材料，并且实际上将其用于结构本身。”
除了美观，交叉层压木材还有许多其他优点。与传统工地相比，木结构建筑工地的废物、噪音和交通量更少。而且木结构建筑的建造速度比钢铁和混凝土结构更快，使项目具有成本竞争力。Spickler提到了不列颠哥伦比亚大学即将建成的一座摩天大楼。
“这座建筑与混凝土和钢铁进行了竞争性投标。它不是一个展示项目，”Spickler说。“我认为速度和可负担性胜出了，所以我们才建造了这座18层高的建筑。”
在一些人看来，木制摩天大楼听起来像火灾隐患，但Spickler并不同意。钢铁在火灾中容易熔化，在高温下扭曲变形。而木材，在外部会炭化，但火焰不会穿透其核心。火势退去后，木梁仍然会屹立不倒。
然而，木材最大的优点不是设计潜力或防火安全。每一块木板的纤维都有助于应对气候变化。
钢铁和混凝土产生二氧化碳
钢铁和混凝土带有巨大的碳足迹。水泥是混凝土的粘合剂，是通过在窑炉中加热石灰石和粘土制成的。钢铁是通过在高炉中加热石灰石、铁和一种富含碳的煤（称为焦炭）制成的。二氧化碳是这两种工艺过程中燃烧煤炭产生热量的不可避免的副产品。
根据Ecofys在2013年的一项分析，钢铁约占全球温室气体排放量的近5%。非金属矿物，包括混凝土的原材料，占6%。加在一起，这些来源对气候变化的贡献与地球上所有汽车和卡车的贡献大致相当。
木材捕获二氧化碳
在气候方面，木材在两个方面优于传统的建筑材料。首先，木材的碳足迹比钢铁和混凝土小。砍伐、精炼和运输木制品会消耗化石燃料，但生产商在将一块铁变成钢梁时产生的污染，比将一棵树变成一块木板产生的污染要多。
木材的第二个优势是它捕获二氧化碳的能力。一些科学家推测，要将全球变暖控制在巴黎气候协定设定的目标2摄氏度以内，唯一的方法是从大气中去除二氧化碳。这可能意味着使用高科技机器或材料从空气中清除二氧化碳，或者采用环保的农业实践将碳储存在土壤中。然而，到目前为止，最具成本效益的碳清除工具是一棵树。
“如果我们用水泥和混凝土建造一座20层高的建筑，这个过程将产生……1200吨二氧化碳，”建筑师Michael Green在一次TED演讲中说。“如果我们用木材来建造，用这个解决方案，我们将封存约3100吨，净差额为4300吨。这相当于一年内从道路上移除约900辆汽车。”
Green的粗略计算与更严谨的分析一致。根据耶鲁大学和华盛顿大学研究人员在2014年的一项研究，通过用木材代替钢铁和混凝土建造，可以避免高达31%的全球二氧化碳排放。
“如果你用木材代替混凝土、钢铁或砖头建造，那么你就避免了制造钢铁、混凝土和砖头所需燃烧的所有化石燃料，”耶鲁大学全球可持续林业研究所所长、该研究的首席作者Chad Oliver说。他指出，由于木材比传统材料轻，建筑商还需要更少的混凝土来建造木结构的建筑地基。而且，当木结构建筑最终退役时，其组件可以用于其他建筑、埋入地下或用于发电。
智能采伐？
为了建造摩天大楼和发电而砍伐森林的前景，足以让任何环保人士感到晕眩。但Oliver说，采伐可以构成智能森林管理的重要组成部分。
“总的来说，这因地而异，但森林正变得越来越密集，”Oliver说。“你希望有些区域密集，但你不希望整个森林都均匀密集，因为有些动物生活在茂密的森林里，而另一些动物则生活在开阔的森林里。你需要多样化的条件。”伐木工人可以通过稀疏部分森林和清理其他部分来创造斑驳的栖息地，让每种物种都有家可归，从而促进生物多样性。
采伐还可以降低森林火灾的风险。在均匀密集的森林中，火焰会变得炽热，并在紧密排列的树木中迅速蔓延。在更加多样化的环境中，火灾可能会遇到一片草地并减缓速度，为雨水或寒冷介入并扑灭大火争取时间。
“如果我们采伐更多的[树木]生长，而不是让它们在过于茂密的森林中腐烂或燃烧，”Oliver说。“我们可以生产更多产品，并将废料用于木材能源。”
交叉层压技术使制造商能够从较小的木材中生产更大的梁，这意味着原材料可以由较短、较细的树木提供，包括那些受到腐烂、火灾和松甲虫威胁的树木。那些本会腐烂或燃烧、将碳储量释放到大气中的树木，可以成为摩天大楼的建筑模块。
“我们现在森林里的树木比50年前更多，我们可以使用。所以，我们可以可持续地种植和采伐它，并继续使用它，”Spickler说。“我们可以利用这些小树，并用它们的小块来层压重达10000磅的面板——巨大的面板粘合在一起，比混凝土更坚固，重量却只有其五分之一。”
气候变化已经引发了清洁能源和交通领域的革命。Spickler认为建筑业可能是下一个。 “这场革命发生得相当安静，而且相当缓慢，”他说。“但我认为我们现在正处于一个即将爆发的年份。”
杰里米·迪顿（Jeremy Deaton）为 Nexus Media 撰稿，这是一个涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的辛迪加新闻专线。你可以在 @deaton_jeremy 上关注他。
