数据中心建设市场正在全球范围内蓬勃发展，且增长势头强劲。全球对技术基础设施的需求日益增长，推动着数据中心采取可持续发展举措以抵消碳排放。一家总部位于美国的科技巨头正转向一种更为传统的材料来实现其目标。
在弗吉尼亚州北部，微软正在建设一座数据中心，图中所示为正在铺设的交叉层压木材。（图片由微软提供）微软大力宣传其在近期数据中心建设项目中大量使用大块木材，即交叉层压木材（CLT）。虽然该公司并未透露其遍布34个国家的300多个数据中心中有多少使用了大块木材，但它强调了“两个新的数据中心项目”采用CLT、钢材和混凝土组合材料后，据称实现了更低的碳排放。
微软表示：“与传统的钢结构相比，这种混合大体量木材、钢材和混凝土结构模型预计可显著减少两个新数据中心的隐含碳足迹 35%；与典型的预制混凝土相比，可减少 65%。”
数据中心通常是大型设施，拥有厚实的墙壁和天花板，旨在提高安全性并隔绝外部因素的影响，从而保护内部的服务器和数据。这些中心通常没有窗户，主要由钢筋混凝土构成，部分原因是内部计算机运行时会产生大量热量。
虽然传统木材由于其发热特性而不被认为是数据中心的理想材料，但CLT大块木材是一种高度工程化和预制的木质材料，它具有防火性能，并且比钢材更轻（它通常在混合大块木材结构中取代钢材）。
加勒特·德鲁伊是总部位于加拿大的PCL建筑公司在美国的项目经理兼估算师，他对华盛顿州西雅图地区的大体量木结构建筑有着丰富的经验和知识。他向《建筑简报》解释了大体量木结构建筑的优势所在。“它要么是胶合木，要么是钉接木……当你把它们组装在一起时，它们就能获得非常好的结构性能，更接近于传统的混凝土和钢结构。”
DeRooy补充说，该产品可以生产高质量的跨度、梁和柱，并且由于其亲生物的外观，这种材料在新住宅开发中很受欢迎。
但强度测试表明，该产品在工业建筑中也可能具有可靠性。
“它非常坚固，”德鲁伊补充道。“在垂直载荷作用下，我们发现，当木材进行交叉层压时，板材可以获得一些有趣的强度特性。”
数据中心扩张抵消了减排成果
微软办公楼外观。（图片：Adobe Stock）虽然这种新兴材料兼具强度和可操控性，使其适用于数据中心，但这并非微软决定采用大块木材的原因。
相反，为了实现自身的碳减排目标，该公司表示需要找到一种替代方法来建设未来的数据中心。
微软表示：“今年5月，微软宣布其直接排放量在三年内减少了6.3%。但受数据中心及其内部硬件增长的推动，间接排放量却增加了30.9%。间接排放尤其难以控制，因为它包括材料开采、加工、制造甚至运输过程中产生的碳排放，因此不在微软的直接控制范围之内。”
该公司也承认，这种策略绝非这家美国科技公司独有。
微软表示：“交叉层压木材是欧盟低碳建筑的主要材料，但直到最近才开始在美国流行起来。微软认为，在美国数据中心中，交叉层压木材正接受测试，这是首批超大规模工程木材应用案例之一。”
美国大规模木材生产面临诸多障碍。
这张航拍照片展示了位于加拿大不列颠哥伦比亚省纳奈莫附近温哥华岛东海岸的一家北方漂白软木牛皮纸浆厂。（图片来源：Adobe Stock）虽然微软对预制材料的接受无疑会提振全国对大宗木材的信心，但仍然存在重大障碍。
在规模较小的层面上，美国各地的城市和市政当局常常制定一些法规或分区条例，这些条例无意中限制了大型木材的使用。从19世纪中期到20世纪初，许多美国大城市都要求新建房屋必须使用砖石结构，最终导致美国各地的城市地区禁止使用木结构建筑。
不过，在大多数现代案例中，大规模木结构高层建筑和开发项目在获得专门批准或市政当局修改地方法规以适应之后，都在城市中获得了绿灯。
但阻碍其大规模应用的最大障碍是难以可靠地获取区域性软木（如松树和云杉等裸子植物）木材加工厂的木材。软木是制造CLT（交错层压木材）的必要材料，但裸子植物木材加工厂的数量在过去几十年里大幅下降，从1995年的1000多家减少到如今估计的600家（遍布美国和加拿大）。
这意味着木材和大型木制品需要跨国运输，在某些情况下，甚至需要从北欧国家运输。这种情况会显著增加成本，并且实际上会增加产品的隐含碳排放量。
为了解决这个问题，美国的建筑行业与现有的硬木木材加工厂合作，帮助它们在现有业务的基础上增加软木加工。
PCL公司的德鲁伊表示：“如果更多供应商涌现……这个行业就会更具成本竞争力。”他指出，这是一个双向的过程，建筑业在努力规范大宗木材规格的同时，也在为锯木厂开拓新的材料市场。“我们希望达到一定的性能等级，以便让其他经营传统锯木厂的企业也能参与进来……我认为这将有助于促进竞争，通常也能带来更优惠的价格。”
美国钢铁行业的积极游说也可能成为大型木材的一大障碍。三家总部位于美国的钢铁行业协会反对一项旨在鼓励联邦和军事建设项目使用大型木材的两党法案。此外，美国钢铁协会主席兼首席执行官凯文·邓普西于2020年撰写的一篇评论文章，自发表以来一直在网络和地方报纸上广泛传播。
“当人们把木材视为可再生资源时，往往会忽略皆伐作业对森林造成的破坏、成熟树木二氧化碳的流失以及树木再生所需的时间，”邓普西写道。
另一方面，混凝土行业基本上置身事外。
微软正在采用其他策略来建设数据中心
这是美国威斯康星州密尔沃基市正在开发的大型木结构高层建筑项目的效果图。（图片：Michael Green Architecture）但随着一场关于材料的战争在舆论中酝酿，以及美国软木加工厂生态系统的发展，微软数据中心工程团队的可持续发展负责人吉姆·汉纳表示：“这是一项需要全员参与的工作。”
该公司补充道：“为了加快商业供应，我们正在加大对低碳建筑材料（从永久捕获二氧化碳的混凝土到氢动力钢铁生产）的投资。”
“为了帮助减少未来对传统钢铁的依赖，微软去年投资了瑞典的Stegra（前身为H2 Green Steel ），该公司正在瑞典北部建设‘世界第一家’大型绿色钢铁厂，据称与传统炼钢相比，碳排放量最多可减少95%。”
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