Att bygga klokt med trä är ett effektivt sätt att bekämpa klimatförändringar. Det är möjligt att bygga nästan vad som helst med trä om vi utvecklar vår expertis och justerar våra attityder, säger en expert.

Den byggda miljön tappar upp hälften av världens råvaror och genererar en tredjedel av alla utsläpp av växthusgaser. Som jämförelse:flygtrafiken står för 2,4% av utsläppen av växthusgaser.

Istället för flygskam, kanske borde vi känna byggnadsskam - eller åtminstone leta efter mer hållbara bygglösningar.

Ett bra ställe att börja finns i ankomsthallen på Helsingfors flygplats, platsen för en utställning från Aalto University som heter Wood Wonders.

Mer än en kopia

Sedan februari har passagerare som väntar på sitt bagage har kunnat undersöka träkonstruktioner från möbler till ett övergångsboende för nödzoner, och från paviljonger till Little Finlandia, en återanvändbar tillfällig byggnad som fungerar som en delvis ersättning för Finlandia Hall under renoveringen.

Det är böter, färdigt byggmaterial som växer i våra skogar med lite jordbrukares input och har många ännu outforskade och underutnyttjade egenskaper, säger Pekka Heikkinen, Professor i träarkitektur och en av skaparna av denna utställning.

Finska husbyggare älskar trä:cirka 90% av småhusen är byggda av trä. Trä står för ungefär en femtedel av offentliga byggnader som skolor och daghem, men bara för fem procent av flervåningshusen.

Det finns utrymme för tillväxt. Finlands skogar producerar tillräckligt med kolbindande virke för att täcka landets hela årliga behov av bostadsproduktion på en enda sommardag.

Men varför ska vi öka träkonstruktionen?

Den viktigaste orsaken är miljön, särskilt behovet av att bekämpa klimatförändringarna.

Tillverkning av byggprodukter orsakar ungefär en tiondel av de globala koldioxidutsläppen, med mer än 90% av dessa utsläpp i samband med produktion av stål och cement. Cement är den viktigaste ingrediensen i betong - och betong är världens mest använda konstruktionsmaterial. Förortsbyggnadsboomen på 1960 -talet gjorde det till normen i Finland, för. En tillverkare av betongmoduler och byggare för att bygga dem finns i varje stad.

Koldioxidavtrycket för att bygga en byggnad i flera våningar i betong är 75% högre än för en träkonstruktion. Nu, den finska regeringen, som har förbundit sig att uppfylla krävande klimatmål, vill fördubbla volymen träkonstruktion under de kommande fyra åren.

"Jag hoppas att träbyggnader inte görs genom att kopiera betonghus; istället, vi borde utnyttja träets goda, unika egenskaper och även ta hänsyn till dess begränsningar, "Säger Heikkinen.

Värme utan uppvärmning

Som byggmaterial, träet är ljust, men också hållbart och starkt. Världens högsta träbyggnad är det 18 våningar långa Mjostårnet, som är 85 meter hög i Brumunddal, Norge. Skyskrapor i trä som når upp till 300 meter planeras i Tokyo och London.

Trä är unikt med sina andra egenskaper.

Bostäder står för upp till en fjärdedel av våra koldioxidutsläpp. Trä binder fukt och dess yttemperatur är hög, minska behovet av ventilation och uppvärmning. Bland annat, studier har funnit att människor upplever träklädda utrymmen som två grader varmare än mellanrum, som är precis lika varma men klädda med andra material.

Heikkinen betonar att ett effektivt utnyttjande av sådana fastigheter kräver förbättrad expertis och attitydjustering.

"Så mycket mer tid och pengar läggs på design av bilar än byggnader, där praxis är att optimera produktionen genom att nypa från design. Det går inte ihop. Bra design sparar pengar och miljö genom att ta bort rymdavfall och skapa kompakta, funktionella faciliteter från material som också kan återvinnas. "

Bland annat, utställningen visar Luukku-nullenergihuset samt det modulära och flyttbara Kokoon-hemmet. Luukku är en tolkning av ett traditionellt finskt trähus designat av nästan hundra starka forskargrupper, studenter och lärare. Trä har använts överallt, från den lufttäta LVL-ramen till dess cellulosaisolering, och från gitterstrukturen i det yttre höljet till träbeklädnaderna och kompositdörrarna i träglas.

Förutom deras energibesparingspotential, träkonstruktioner har en annan massiv fördel. Växande trä binder atmosfärisk koldioxid, som kan lagras i träbaserade strukturer i årtionden, till och med århundraden. Timmerstrukturerna i den genomsnittliga finska enfamiljshuset i trä lagrar cirka 30 ton koldioxid. Detta motsvarar mer än ett decennium av koldioxidutsläpp av en genomsnittlig bilist.

Och nytt, hållbara potentiella användningsområden är redan på gång.

Färgad som en fjärils vingar

Biomassan som bildar trä, lignocellulosa, är naturens eget kompositmaterial, bestående av vatten, cellulosa, hemicellulosa och lignin. Cellulosa ger struktur, hemicellulosaflexibilitet och lignin fungerar som limet som sammanfogar allt.

Industrin har i mer än ett sekel lagat cellulosa till massa för pappersbehov, fiber- och förpackningssektorer. Hemicellulosa och lignin bränns mestadels för att generera energi.

Lignin kan, dock, också användas för att ersätta fossila material och skadliga kemikalier. Till exempel, Aalto-universitetets forskare utvecklar det till en utmanare för formaldehyd-fenolhartslim, som behövs för att göra plywood, konstruktionspaneler och laminerade produkter. Lignin kan också användas som ett naturligt rostskyddsmedel samt som råmaterial för kolfibrer och bioplast.

Trä har varit Finlands gröna guld i mer än ett sekel och skogsindustrin står för en femtedel av den nationella exporten och sysselsätter direkt över 42 000 personer. Genom att producera produkter med högre mervärde, det skulle vara möjligt att fördubbla exportvärdet samtidigt som man konsumerar samma mängd trä.

Utställningen som visas på flygplatsen visar de många potentiella tillämpningarna av cellulosa. Att splittra den i en liten nanocellulosa skapar en ännu lättare, starkare och mer formbart material. Forskare blandade nanocellulosa, sågspån och färgämnen för att göra gjutbart trä samt använt nanocellulosa för att laminera pappersark i paneler med bättre böjhållfasthet än fiber, gips eller till och med MDF -skivor.

Men träpaneler som glittrar och lyser i olika nyanser är det mest magnifika exemplet.

Glansiga färgfärger tillverkas vanligtvis med giftiga pigment, plastbaserade material eller metallmembran. Färger gjorda med nanocellulosa innehåller inga färgpigment alls, eftersom färg istället skapas av ljusreflekterande nanostrukturer, som är fallet med några av naturens ljusaste färger som finns i påfågelfjädrar eller fjärilsvingar.

Färgen är 100% biologiskt nedbrytbar, giftfri och bleknar inte under solljus.