开展木结构建筑用木质工程材料的生产和应用技术研究

[摘 要] 近十多年来，我省林产工业的发展确远远滞后于全国林产工业的发展速度，更落后于木材资源匮乏的山东、江苏等省。发挥地域优势，充分利用好国内外两种木材资源，用高新技术和最新产品改造我省的传统木材加工企业是发展和壮大我省林产工业的关键所在。

[关键词] 黑龙江省 林业木材 生产应用 技术研究

一、概述黑龙江省林产工业现状

黑龙江省林产工业产业，经过半个多世纪的发展建设，由最初单一的锯材、胶合板产品生产，发展成由锯材、人造板、家具、木制品、制浆造纸、林产化工等七大类产品所组成的林产工业体系，并在各个不同的历史时期为我省乃至全国做出了不可磨灭的重要贡献。然而近十多年来，我省林产工业的发展确远远滞后于全国林产工业的发展速度，更落后于木材资源匮乏的山东、江苏等省。我省每年有数百万木材采伐量，这是我省的地域优势，也是发展林产工业的资源条件。另外，我省有着与俄罗斯毗邻的地域优势，利用其木材资源发展我省的林产工业是历史的必然。

二、国内外轻型木结构房屋的发展现状

然而随着人们生活水平的不断提高，人们对居室环境的要求越来越高，人们开始追求反朴归真、接近自然的高质量生活，在世界各地已广泛应用并有广阔市场的木结构住宅，正是适应这种要求发展起来的新型住宅建筑，为我国的住宅产业提供了可借鉴的发展方向。目前日本新建住宅房屋中，有一半以上是木结构。在北欧的芬兰和瑞典，居民住房的90％为一层或二层的木结构建筑。

近十几年来，由于我国经济的发展和生活水平的提高，人们更加注重居住环境和功能，对木结构房屋的需求在增加。特别是近几年来，大批留学人员回国和大量外国机构的工作人员进入中国，他们对木结构房屋的需求也刺激了我国木结构住宅建设的发展。为了配合我国木结构建筑房屋材料国产化工作，国家科委、建设部和国家林业局拨专款，在中国林科院、北京林业大学等研究机构开展以落叶松、杉木和竹材为原料的轻型木结构用木质工程材料国产化研究工作，黑龙江省林产所承担了以落叶松为原料的板材型材料的国产化研究开发工作。

三、轻型木结构房屋的特点、发展优势及开发前景

轻型木结构房屋，在我国听起来是比较生疏的东西，可能有人认为木结构房屋是四面漏风，吱吱作响，很不牢靠，很不舒服的房子，或认为我国木材这样短缺，怎能用木材建造房子呢？这个认识会很普遍，其实这都是误解，由于木结构房屋在我国住宅上是一个盲点，一个空白，使国民经济支柱之一的建筑缺少了一个重要的分支――木结构建筑。

木结构房屋能够在世界上许多国家得到普遍的推广和应用，是因为其具有独特的优点：

1）木结构房屋的原料是可再生的资源，可以持续开发和供应，而金属、水泥和塑料等都是由矿产资源提炼加工制成的，其资源是有限的，一二百年后资源将会出现枯竭。木材的种植过程不但不会污染环境，还有很好的生态作用，而生产金属、水泥和塑料等，即污染环境又要消耗大量能源。

2）结构安全：木结构对于瞬间冲击和周期性疲劳破坏，具有良好的抵抗能力。如在美国旧金山、日本神户和台湾大地震中，绝大部分木结构房屋基本保持完好。另外，火灾中致人死亡的主要原因是由于装修材料燃烧后产生的有毒气体造成窒息，而建造房屋的木材经过严格防火处理，有阻燃、滞燃性能，保证木材不在短时间内燃烧，为消防救火赢得时间。

3）节能保温：木材与钢、铝、塑料相比，其生产中的能耗最小，假如把生产木材能耗设为1，则铝的能耗为300，塑料为34，钢材为27，水泥为5。而且木结构建筑还具有良好的隔热保温性能，研究表明：达到同样保温效果，木材需要的厚度是混凝土的1/15，是钢材的1/400。在使用同样保温材料时，木结构比钢结构的保温性能好15％～70％，可使建筑物的使用能耗大大降低。

4）施工周期短，维修方便：一般木结构建筑的施工周期只是同类砖混结构1/2～1/3，具有布局与造型灵活、维修和翻新方便的特点，木结构房屋进行维修或改造时所需的设备和材料相对简单，人员也较少。

5）环境友善：建筑物的一般寿命平均为50年左右。对被拆除的建筑物材料的处理，一直是困扰城市生态环境的大问题。为此，现代建筑材料应该朝着“4R”原则（Renew、Recycle、Reuse、Reduce）的方向发展，而木质材料基本符合上述要求。推行木质建筑材料房屋既顺应健康住宅的理念，又符合我国的建设生态住宅的产业政策。

四、木结构建筑具有很多优点，在我国推广应用具有现实意义

1）木结构房屋的推广，将改变砖混房屋大量使用粘土砖的状况。过去我国每年生产约7000亿块粘土砖，侵吞了10万亩以上我国十分宝贵的耕地。烧砖约用7000吨煤，造成大量废气污染和酸雨。虽然建设部、国土资源部已下文限时禁止生产、使用粘土砖，但大部分地区仍在使用。发展木结构房屋可以有助于减少粘土砖使用，节约了土地，减少了环境污染。

2）有利于减少水泥生产和使用对环境的污染。水泥是高能耗、高污染产业，国外发达国家一般都把水泥厂外迁。如近年来日本、韩国纷纷到中国投资办水泥厂。水泥工业过分发展，产量过高，对环境并非好事。我国2001年水泥产量6.4亿吨，人均年消耗502公斤，而世界水泥人均年消耗仅267公斤。我国远远高于世界平均消费水平，说明我国建筑依靠水泥的程度太高，若干年后房屋淘汰下来的废旧水泥残品也难于处理。发展木结构房屋，可以减少水泥的生产和消耗，也就减少对环境的污染。

3）为我国人工速生林木材的应用提供了广阔的市场，符合我国天然林少，大径优质材少，而人工林多的林业资源结构现状。研究、开发轻型木结构用木质复合工程材料，可以解决我国人工林的应用出路，并会带来巨大经济和社会效益，同时也有利于调整我国不合理的人造板消费结构。发达国家人造板用于建筑方面占40％～60％，我国仅占10％以下（不包括装修用）。目前人造板的主要用途是家具和装修等，市场已经饱和，所以必须改变人造板的消费结构，扩大其使用范围。

4）1978年到2010年，城镇人均住宅建筑面积从6.7平方米提高到30平方米以上。农村人均住房面积从1978年的8.1平方米提高到2009年的33.6平方米以上。“十五”期间，全国城乡住宅累计竣工面积57亿m2，其中城镇住宅27亿m2。但目前新建住房大部分为钢筋混凝土结构，只有不到1％为木结构建筑，满足不了不同层次人们的需要。

目前在我国的上海、北京、深圳、大连、广州等大城市，对于别墅型木结构房屋具有一定的需求。这反映了我国人们生活水平提高后的要求，特别是数量超过4千万的中产阶层的要求。另外，由于居住习惯原因，一些外籍人士对于木结构房屋也情有独钟，这些都是潜在的消费群体。

五、大力开展木结构房屋及材料的国产化研究

我们应该抓住木结构房屋的发展机遇，以国产人工林或俄罗斯进口材为原料，研究开发木结构房屋用木质复合工程材料，以此促进我省的林业产业发展，从而带动化工、机械等相关行业的发展，形成一个新的经济增长点。

然而木结构建筑在我国已停滞二十多年，其后果是极其严重的，目前我国较全面掌握木结构并且长期或断断续续从事木结构科技工作的仅有7人且年事已高。另一严峻的局面是大多数人对木结构房屋还缺乏应有的认识，这将使木结构房屋研究、设计、推广和应用及材料的国产化具有一定的难度。我们应结合我省的资源、设备和技术现状积极开展工作。

1.积极开展国际交流，学习国外先进的木结构设计、生产和应用技术，通过科技智力引进渠道，消化吸收国外的先进技术为我所用。

2.开展广泛的科学研究，以我省的落叶松、杨木等资源为原料，研究开发满足木结构房屋应用的木质复合工程材料，提高木材利用率，降低产品成本，实现轻型木结构房屋材料的国产化。

3.系统消化吸收国外的技术标准和检验方法，木结构建筑材料的标准和检验方法，在我国尚属空白。目前哈工大建筑学院正在积极筹建中国木结构工程检测中心，我们应以我省的检验机构为基础建立我省的木结构建筑材料产品检验中心，满足企业开发、生产木结构建筑产品材料的检验和测试需求。

4.以现有木材科学及加工利用技术科研成果为基础，开发人工林和俄罗斯进口落叶松木材资源为原料的木质复合工程材料生产工艺和技术研究，特别是木质复合工程材料的热工性能、隔声性能、环保性能及各种力学性能的研究，为轻型木结构房屋材料的国产化提供优质的建筑材料。