建築物是全球變暖的一個重要因素，這不僅體現在它們的持續運行上，也體現在它們的建築材料上。 桁架結構-，即那些縱橫交錯的對角線支柱陣列被用於整個現代建築，從天線塔到大型建築的支撐樑。 它們通常是由鋼或木材或兩者的組合製成。 但是，對於如何挑選正確的材料以最大限度地減少這些結構對全球變暖的貢獻，幾乎沒有做過定量研究。

建築材料中的「內含碳」包括材料生產（例如，開採和冶鍊鋼鐵，或砍伐和加工樹木）以及將材料運輸到現場所使用的燃料產生的碳排放。 它還包括用於建築本身的設備產生的碳排放。 現在，麻省理工學院研究人員已經做了詳細的分析，並創建了一套計算工具，使建築師和工程師在設計桁架結構時，能夠最大限度地減少其內含碳，同時保持特定建築應用所需的所有特性。 雖然一般來說，木材產生的碳足跡要低得多，同時提供最大利益的地方使用鋼材，可以達到一個優化的結果。

今天（2021年11月29日）發表在《工程結構》雜誌上的一篇論文描述了這項分析。 新系統利用了一種叫做拓撲優化的技術，它允許輸入基本參數，如需要支援的負載量和結構的尺寸，然後產生針對不同特徵的優化設計，如重量、成本以及對全球變暖的影響。 研究人員表示，木材在壓縮力下的表現非常好，但在涉及到張力時就不如鋼鐵了，有把結構拉開的趨勢。

一般來說，木材的內含碳量要比鋼材好得多，所以如果你有一個沒有任何張力的結構，那麼你肯定應該只使用木材，以盡量減少排放。 研究人員開發的這個系統證明可以在不損失性能的情況下大大降低溫室氣體排放，可以實現至少10%的改進，但最終產生的實際效果可能是這個數位的兩到三倍。