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材料变化：木材能否在可持续铁路基础设施中发挥作用？
木材这种天然、可持续、可回收的材料能否减少车站设计的碳足迹？
气候变化和可持续发展的净零排放经济目标正促使各行各业重新思考资源的使用。作为一个碳密集型行业，运输是这一转变的关键部分。
在运营方面，铁路已被公认为低碳的公共交通选择--占机动化出行的 8%、货运的 7%，但仅占运输能源使用的 2%（国际能源机构，2019 年）。但铁路基础设施的建设仍然严重依赖钢材和混凝土等碳密集型材料。那么，既然我们希望铁路继续发展，铁路部门如何才能实现基础设施的低碳化呢？
我们与哥本哈根地铁公司（Metroselskabet）共同探讨了这个问题，看看低碳、可重复使用、可回收和可生物降解的材料在多大程度上可以取代碳成本高昂的标准材料。具体来说，像木材这样天然、可持续、可回收的材料能否减少车站设计的碳足迹？
低碳、高用材的车站
显然，木材要想实用，就必须满足传统材料的公差、耐久性和防火安全要求。在铁路基础设施中，木材的使用通常仅限于建筑特征，而混凝土和钢材则是核心结构部件。我们的设计为木材设想了更广泛的用途，并证实无论是单独使用还是与混凝土结合使用，木材都能达到车站设计所要求的结构性能。不过，要成为一种可行的替代方案，木材必须满足更多的结构标准。
我们探索使用木材的主要动机是环保。与纯混凝土结构相比，使用木材可减少多达 50% 的内含碳量，节省多达 150,000 千克CO2e。除了减少碳排放，木材还具有其他优势：重量更轻，施工更安全、更快速、更简便。材料供应商和建筑承包商也证实，他们有能力将木材铁路车站设计变为现实。
安全性能？
当然，材料的变化也会带来新的风险。在使用木材进行设计时，水渍和火灾是最明显的问题。我们研究了三种不同的木材/混凝土复合材料设计，每种设计都能提供一定程度的防水保护，确保设计寿命达到 100 年或更长。我们还研究了两种主要的火灾情况--列车上的火灾和车站内的火灾--针对每种情况，我们都考虑了外露木材和封装木材的性能。我们对一个小型车站的研究表明，90 分钟的耐火时间是可以达到的。需要注意的一点是：由于公差要求较高，木结构的灵活特性给使用月台屏蔽门的车站带来了挑战，不过研究表明，只要材料搭配得当、整合得当，这些挑战是可以克服的。
吸引人的体验
乘客体验的质量将决定是否有更多的人从碳排放量更高的其他交通工具转向铁路。在车站设计中采用木材，有助于为乘客体验定下基调，营造出更温暖、更温馨的美感。这样的建筑更有吸引力，更符合人体尺度，建筑元素更精细，而不是大型工业元素。木材行业的新制造方法还可用于细部设计，为车站设计增添质感和趣味。
循环材料
木材的再利用和再循环是其作为净零材料潜力的核心。我们的设计是模块化的，可以方便地更换任何部件，并及时更换结构本身。作为循环经济方法的一部分，这种方法还可以实现资产的可持续再利用或再循环。前几代铁路基础设施所使用的木材指明了前进的方向。许多花园和公共场所已经使用了回收的木枕木。一旦我们致力于天然材料的再利用，就会有更多的潜在应用。 我们正在扩大探索范围，将木材地铁高架桥作为下一步的减碳措施。
旅程中的步骤
我们认为这是一项及时而有价值的研究。当然，实现零碳运输的挑战要求我们对我们赖以生存的运输基础设施进行更广泛的材料和方法测试。
实现铁路零排放将采取系统性的方法，在整个铁路生态系统及其生命周期内逐步实现。当然，车站只是该系统中的一个元素。但我们的研究已经证明，如果重新规划，车站设计可以为实现这一目标做出贡献。从车库和雨篷到人行天桥和高架桥，还有其他更具可持续性的基础设施。在城市林根、HS2换乘中心和纽约富尔顿交通中心等项目中，我们也在减少车站的能源需求。所有这些都是一小步。都是循序渐进的成果。但这些都是通往更智能、更可持续铁路的必经之路。
