Lemn vs. Oțel: Calculul Exact al Reducerii Carbonului Încorporat în Structurile din Lemn Masiv

Mediul construit trece printr-o revoluție structurală—nu condusă de noi aliaje sau compozite futuriste, ci de un material pe care omenirea l-a folosit de mii de ani. Lemnul, re-inginerit prin tehnologia modernă a lemnului masiv, devine unul dintre cele mai puternice instrumente pentru decarbonizarea construcțiilor. Dar afirmațiile singure nu sunt suficiente. Într-o eră definită de responsabilitatea climatică, avem nevoie de numere precise și verificabile, nu de presupuneri optimiste.

Acest articol dezvăluie diferența reală de carbon încorporat dintre lemn și oțel prin două dintre cele mai riguros studiate clădiri de lemn masiv din America de Nord.

Ce Măsoară cu Adevărat Carbonul Încorporat

Carbonul încorporat reprezintă totalitatea emisiilor de gaze cu efect de seră generate de crearea materialelor unei clădiri—de la extracție și prelucrare până la transport și instalare. Odată ce emisiile operaționale scad datorită rețelelor de energie curată, carbonul încorporat reprezintă acum:

• până la 50% din emisiile pe viață ale unei clădiri și
• aproape 100% din emisiile pentru clădirile cu operațiuni net-zero.

Oțelul și betonul domină emisiile globale deoarece producția lor este inerent intensivă în carbon. Cimentul eliberează aproximativ 0,9 tone de CO₂ pe tonă produsă, în timp ce producția de oțel primar poate depăși 2,5 tone de CO₂ pe tonă—o cifră determinată de furnalele pe bază de cărbune.

Lemnul se comportă diferit. Acesta stochează carbonul absorbit în timpul creșterii. Atunci când este recoltat responsabil și folosit în clădiri cu durate lungi de viață, acel carbon rămâne blocat timp de zeci de ani.

Studiu de Caz: Barry Mills Hall (Colegiul Bowdoin, Maine)

Barry Mills Hall al Colegiului Bowdoin este una dintre cele mai clare demonstrații ale avantajului de carbon al lemnului masiv. Proiectată de Leers Weinzapfel Associates, clădirea utilizează grinzi din lemn lamelat încleiat (glulam) și panouri CLT pentru întregul sistem structural.

O evaluare completă a ciclului de viață (ACV), verificată conform ISO 14044 și EN 15978, a concluzionat:

• Reducere de 75–80% a carbonului încorporat față de un echivalent pe cadru de oțel.
• Doar sistemul structural a redus emisiile cu ~55%.
• Lemnul folosit în clădirea a stocat ~430 tone metrice de CO₂e, împingând balanța netă de carbon în teritoriu negativ.

Aceasta nu este un gest simbolic. Este o îndepărtare măsurabilă a carbonului atmosferic echivalentă cu scoaterea aproape a 100 de mașini de pe șosea pentru un an întreg. Clădirea devine un seif de carbon pe termen lung.

Studiu de Caz: Kaiser Borsari Hall (Universitatea Western Washington)

Kaiser Borsari Hall, proiectată de Mithun și DCI Engineers, este un moment de referință pentru lemnul în mediile cu performanță ridicată și cerințe tehnice exigente—în special educația și cercetarea STEM.

Sistemul său hibrid include planșee și pereți CLT susținuți de un cadru din glulam, cu beton minim folosit doar acolo unde este structural necesar.

Rezultatele ACV evaluate de colegi arată:

• o reducere de 60% a potențialului de încălzire globală (GWP) față de o linie de bază convențională din beton și oțel,
• o reducere de 30% a deșeurilor din construcții datorită prefabricării off-site,
• un program de construcție mai scurt cu patru luni, reducând consumul de combustibil la fața locului,
• 620 tone metrice de carbon biogenic stocate în structură,
• și ~380 tone metrice de CO₂e evitate față de alternativa convențională.

Împreună, acestea rezultă într-un beneficiu net de carbon de 1.000 tone metrice—echivalent cu conservarea a 250 de acri de pădure din SUA pentru un an întreg.

Modelul Mai Mare în Benchmark-urile Industriei

Pe zeci de ACV-uri publicate în America de Nord și Europa, lemnul masiv demonstrează consecvent:

• Reduceri ale carbonului încorporat de 60–85%, în funcție de tipul sistemului.
• Capacitatea de a stoca mai mult carbon decât emite atunci când este inclus stocajul biogenic.
• Impacturi dramatic mai mici în categorii precum acidifierea, eutrofizarea și degradarea ozonului.
• Mai puține emisii din logistica de construcție datorită greutății reduse și instalării rapide.

Pentru a traduce aceasta la scară reală: o clădire de birouri din lemn masiv de dimensiuni medii (aproximativ 8–12 etaje) evită în mod tipic 2.000 până la 3.000 tone metrice de CO₂e față de oțel.

Acesta este comparabil cu:

• consumul de electricitate al 350 de locuințe din SUA pe parcursul unui an, sau
• evitarea a 700 de zboruri dus-întors transatlantice.

Argumente Comune Contra și Datele Reale

1. Impactul Forestier

Ambele studii de caz au folosit lemn certificat FSC sau SFI, cu rate de recoltare sub ratele de regenerare. Pădurile din SUA și Canada au crescut în volum net în ultimii 30 de ani, chiar dacă cererea de lemn a crescut.

2. Scenariile de Sfârșit de Viață

Chiar și în scenarii pesimiste—cum ar fi eliminarea în depozite de deșeuri—lemnul își păstrează un avantaj net de carbon pe o durată de 100 de ani. Cu căi de reutilizare în curs de avans (dezmembrarea CLT, reciclarea lemnului ingineresc, biochar), decalajul devine și mai mare.

Concluzia

Calculele precise de la Barry Mills Hall, Kaiser Borsari Hall și zeci de alte ACV-uri indică o singură concluzie:

Alegerea lemnului în locul oțelului nu este o preferință stilistică. Este o strategie climatică cantificabilă matematic.

Atunci când structura unei clădiri poate îndepărta sau evita sute—chiar mii—de tone de CO₂e, conversația trece de la brandingul de sustenabilitate la fapt de inginerie.

Avantajul lemnului nu se bazează pe optimism sau marketing.

Se bazează pe fizică, biologie și aritmetică verificabilă.

Într-o lume în care termenele climatice se strâng, precizia nu este opțională—
este noul standard de excelență.