近日,由中國木材保護工業(yè)協(xié)會主辦的2015第八屆中國木材保護工業(yè)大會暨木材創(chuàng)新應用發(fā)展高峰論壇在內蒙古呼和浩特舉行,木材節(jié)約發(fā)展中心主任、中國木材與木制品流通協(xié)會會長劉能文,中國工程院院士、東北林業(yè)大學教授李堅,內蒙古農業(yè)大學副校長王春光,中國木材與木制品流通協(xié)會首席專家朱光前,中國木材保護工業(yè)協(xié)會會長喻迺秋,專家委員會主任、南京林業(yè)大學教授金重為以及全國木材保護業(yè)界專家、學者、企業(yè)代表、媒體及學生代表共300多人齊聚呼和浩特,圍繞“創(chuàng)新改變木業(yè)”這一發(fā)展方向進行深度交流。
自2002年起,全國木材保護行業(yè)會議已召開7屆,每屆都匯聚了來自全國各地木材創(chuàng)新應用的產、供、銷、研領域精英,目前已成為國內最具規(guī)模的木材創(chuàng)新應用行業(yè)盛會。作為務實創(chuàng)新的年度盛會,主辦方對每屆大會的主題都精心推敲,針對2015年中國木材保護行業(yè)面對的調整和商業(yè)機遇,第八屆中國木材保護工業(yè)大會主題定位為“破局、增長、共贏”,在突破傳統(tǒng)材料制造,通過新技術提升材料性能和附加值,加強校企合作,推進產學研合作共贏。行業(yè)專家也針對在中國經濟新常態(tài)下,木材行業(yè)“應如何發(fā)展,企業(yè)將面對怎樣的機遇和挑戰(zhàn)”提出了很多獨特見解。
劉能文指出,今年是木業(yè)行業(yè)最困難的一年,無論是木材進出口貿易,還是木制品生產銷售,都受到經濟增速放緩、市場需求不旺的影響。上半年,木制品生產增速回落,進出口貿易減少,價格下滑。1—6月,我國木材與木制品進出口總額為368.66億美元,同比下降2.38%,其中木材(包括原木和鋸材)進口量為4195.98萬立方米,同比減少5.48%。面對國內天然林保護、國外主要木材輸出國限制天然林需要原木出口等情況,我國木材工業(yè)必須加快探索可持續(xù)發(fā)展之路,充分挖掘木材保護工業(yè)潛力,研發(fā)木材優(yōu)化技術,實現(xiàn)高效高值利用。
面對上半年國內外日益嚴峻的經濟下行趨勢和資源環(huán)境約束,喻迺秋強調,我國木材行業(yè)身處其中也難獨善其身,總體形勢不容樂觀,面臨著需求嚴重不足的壓力。但新材料的市場呈現(xiàn)商機,產量及效益雙增長。這就給了我們啟示,木材企業(yè)應發(fā)揮自身優(yōu)勢,做長產業(yè)鏈,發(fā)展新型建材,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。同時,圍繞國務院辦公廳《貫徹實施質量發(fā)展綱要2015年行動計劃》提出的“堅持以質量提升推動品牌建設”的要求,在未來3-5年內,通過技術指導、員工培訓、產品認證、市場推廣、行業(yè)準入等多種方式,重點培養(yǎng)木材防腐行業(yè)上規(guī)模、重質量、樹品牌的強企,并加強木材加工和處理企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展、轉型發(fā)展、融合發(fā)展、綠色發(fā)展。
創(chuàng)新是木業(yè)發(fā)展的引擎
本次會議上,來自東北林業(yè)大學、北京林業(yè)大學、南京林業(yè)大學、浙江農林大學、中南林業(yè)科技大學、內蒙古農業(yè)大學、福建農林大學、西南林業(yè)大學、廣西大學、北華大學、中國林科院木材工業(yè)研究所、廣東林業(yè)科學研究院等全國十幾所林業(yè)科研院校材料研究領域院長或負責人匯報了他們的科研成果。同時,來自美國、加拿大,以及國內最新的木材加工與處理技術、產品也在會上進行了展示,卓然成為木材新產品發(fā)布會。
會上,李堅帶來了題為《木材結構化仿生表面科學——新的關注》的報告,介紹了對木材仿生表面科學的思考,引領著新型功能材料研究方向。仿生是認識自然、模仿自然、在某一方面超越自然的有機結合,例如人類模仿蜻蜓研發(fā)了飛機、模仿蝙蝠聲吶系統(tǒng)研發(fā)了雷達等。那么,在很多的動植物體表面有更多需要研究的內容,通過仿生表面科學的研究,將結構及功能的協(xié)同互補有機結合,并在基礎學科和應用技術之間架起了一座橋梁,為新型結構、功能及結構-功能一體化材料的設計、制備和加工提供了新概念、新原理、新方法和新途徑。大自然給了我們很多啟發(fā),荷葉的滴水不沾特性、棉花的輕柔飄逸特性、扇貝的層級結構等都將給木材科學提供新的創(chuàng)新思路。
“靠創(chuàng)新,提高木材使用價值。木材防腐解決了木材在戶外環(huán)境的使用、木材改性解決了人工林木材尺寸穩(wěn)定、木材高強復合技術解決了木材在木結構建筑中的應用等這些創(chuàng)新,不僅能夠解決木材性能缺陷,提高使用價值,而且對緩解我國木材供需矛盾,保證木材產業(yè)安全具有重要意義。”劉能文介紹說。
本次會議不僅有最前沿的科技創(chuàng)新,同時也圍繞行業(yè)亟須解決的問題展開了探討,材料防火和重組材技術應用受到了廣泛的關注。云南省香格里拉縣獨克宗古城的火災,共燒毀房屋343棟,古城最繁華地帶變成廢墟;擁有300多年歷史的貴州鎮(zhèn)遠縣報京侗寨失火,共燒毀房屋100余棟;貴州劍河縣最大的苗族村寨之一的久吉苗寨發(fā)生大火,造成176戶受災。一場場大火給木結構行業(yè)敲響了警鐘,加強木材防火技術應用已迫在眉睫。
會上,東莞英仨建材陳譽立介紹說,加拿大NexGen木材保護系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)的木材防腐、阻燃處理技術,利用一種微阻屏障技術能夠將硼酸鹽鎖在木材里面,阻止外面水分進入木材和防止水分流失,進而減少木材的收縮、變形、開裂等,并且木材燃燒時,NexGen涂料和木材細胞碳化在木材表面,減慢燃燒速度。同時NexGen也是一種最環(huán)保的產品,并且英國最大的保險公司勞合社為使用NexGen產品保護的木建筑提供免費的防火保險,這是NexGen產品獨一無二的保障。美國FSP公司推出了一種膨脹型的木材阻燃涂料,江陰凌志副總經理林以立介紹說,F(xiàn)SP阻燃劑在美國應用十分普遍,從生產研發(fā)到現(xiàn)在已有十多年的市場檢驗,具有可靠的防火性能,在木門窗、家具、裝飾材料以及木結構領域廣泛應用。江蘇木易阻燃科技股份有限公司孫堅介紹,木易阻燃主要推出了阻燃復合板材,該產品使用無機無甲醛阻燃黏合劑將單板復合制成,在燃燒過程中無明火,無煙無毒,阻燃效果非常好。
近些年,重組材的發(fā)展十分迅速,這主要是在速生林的利用上提供了豐富的資源,通過高新技術,制造高附加值、高性能的新型重組材,彌補優(yōu)質木材資源短缺,是我國解決木材供應不足的有效途徑。中國林科院木材工業(yè)研究所于文吉研究員介紹“重組材是近30年來國際上木材工業(yè)研究的最熱點領域之一,也是未來速生材高效利用的主要發(fā)展方向之一,重組材是以不打亂纖維排列方向、保留木(竹)材基本特性為前提,將小徑級木材等人工速生材經疏解加工并重新組合,制造成性能可控、規(guī)格可調、具有天然木材紋理結構的新型木材?!?/span>
竹子是世界上生長最快的植物之一,兩年即可成材,并且一次栽培可永續(xù)利用,并且竹基纖維復合材料能夠解決資源最大化利用、能源最大化節(jié)約、環(huán)保的最嚴格要求,同時材料具有很好的防腐、防蟲性能,在戶外建筑、景觀、裝飾中應用市場前景非常好。在戶外竹材的應用領域,浙江大莊的戶外高耐竹材、安徽宏宇的箐剛竹產品都受到了廣泛地應用。
綠色制造成創(chuàng)新亮點
當前,我國建材工業(yè)資源能源消耗高、污染物排放總量大、產能嚴重過剩、經濟效益下滑,綠色建材發(fā)展滯后、生產占比低、應用范圍小。促進綠色建材生產和應用,是拉動綠色消費、引導綠色發(fā)展、促進結構優(yōu)化、加快轉型升級的重要手段。9月10日,工信部、住建部印發(fā)了《促進綠色建材生產和應用行動方案》(以下簡稱為《方案》),提出以新型工業(yè)化、城鎮(zhèn)化等需求為牽引,以促進綠色生產和綠色消費為主要目的,以綠色建材生產和應用突出問題為導向,明確重點任務,開展專項行動,實現(xiàn)建材工業(yè)和建筑業(yè)穩(wěn)增長、調結構、轉方式和可持續(xù)發(fā)展,大力推動綠色建筑發(fā)展、綠色城市建設的總體目標。
針對行業(yè)的轉型發(fā)展,劉能文提出“轉理念,適應新形勢的要求。滿洲里對木材防腐企業(yè)進行安全整頓,環(huán)保部把膠合板、纖維板、刨花板列入“高污染、高環(huán)境風險產品名錄”,北京市也把家具等木制品生產列為“三高一低”產業(yè)要求關停退出等。這些情況應引起我們木業(yè)界專家、企業(yè)家的重視,也說明過去靠粗放、犧牲環(huán)保的生產方式越來越沒有市場。企業(yè)要提高環(huán)保意識,轉變發(fā)展理念,加大轉型升級步伐,以適應綠色建材發(fā)展要求?!?/span>
其中,《方案》提出促進城鎮(zhèn)木結構建筑應用,推動木結構建筑在政府投資的學校、幼托、敬老院、園林景觀等低層新建公共建筑,以及城鎮(zhèn)平改坡中使用。推進多層木—鋼、木—混凝土混合結構建筑,在以木結構建筑為特色的地區(qū)、旅游度假區(qū)重點推廣木結構建筑。在經濟發(fā)達地區(qū)的農村自建住宅、新農村居民點建設中重點推進木結構農房建設。這是近些年第一次在政府文件中明確提出鼓勵發(fā)展木結構,將對推動木結構產業(yè)發(fā)展起到引領作用。
在芬蘭、瑞典、美國、加拿大等發(fā)達國家,木結構住宅獲得了廣泛地應用。日本近年來木結構住宅在新建住宅中所占比例超過50%,芬蘭、瑞典90%的居民住宅為1-2層的木結構建筑,加拿大、美國80%的人居住在木結構住宅里。
中國木材與木制品流通協(xié)會首席專家朱光前在報告中針對木材資源問題指出,木材是可再生資源,科學規(guī)劃管理,資源會越用越多,會促進綠色生態(tài)發(fā)展。木材一直是重要的建筑材料之一,木材的應用與林業(yè)發(fā)展不是對立的而是互相促進的,只要規(guī)劃管理得當,科學的合理應用木材,木材的需求會刺激林業(yè)發(fā)展而不是破壞林業(yè),中外大量事實充分說明這個道理。例如, 80年代以前,蘇北地區(qū)森林覆蓋率不到2%,90年代由于人造板的發(fā)展,促進了當?shù)亓謽I(yè)發(fā)展,人們開始種植速生林,現(xiàn)在森林覆蓋率超過30%,泗陽的森林覆蓋率已達到48.5%。廣東、廣西、福建、湖南等許多木材工業(yè)發(fā)達的地方,林業(yè)發(fā)展都非常迅速。北美、歐洲、新西蘭等也都是由于木材需求的刺激,林業(yè)不斷發(fā)展,森林覆蓋率和蓄積都在不斷增長。
據(jù)專家介紹,在實際應用中,可以利用小徑級木材來生產結構均勻、強度高、規(guī)格大和尺寸穩(wěn)定的工程結構材料,從而實現(xiàn)小材大用、劣材優(yōu)用,提高綜合利用率和產品附加值。而在鋼材、水泥、木材、塑料等四大材料中,木材是唯一可再生且可持續(xù)利用的建筑材料。此外,木材還是一種“負碳”型的建筑材料,因為木材產品固化的碳要比其在生產和使用過程中釋放的碳更多。
我國人工林面積居世界第一位,利用人工林開發(fā)新型結構材料市場空間巨大。深圳嘉漢林業(yè)新研發(fā)的ESWood(易飾工程木)是備受關注的結構材料,總經理楊林清在“ESWood–建筑里的木元素”報告中介紹,受天然資源的限制,木材行業(yè)的工程師們,為了獲得尺寸更大、強度更高、更穩(wěn)定耐久的建筑木材產品,發(fā)明創(chuàng)造了ESWood。它是以人工林速生材為原料,采用先進技術工藝和環(huán)保健康輔料制造,附加了耐水、防裂、防腐、阻燃、防白蟻、防蟲蛀增值功能,產品在使用過程中的穩(wěn)定性、耐久性大幅提高,綜合性能優(yōu)于天然鋸材,使用壽命、性價比高于天然硬木,主要應用在承重梁、膠合木拱形梁、復合結構立柱、戶外景觀木結構立柱、非承重復合結構保溫墻板、超大尺寸公共空間用臺面等。易飾工程木的靜曲強度約為加拿大SPF的5倍,彈性模量約為其2倍;膠合強度符合EN204-D4標準,總開膠長度小于10%,達到WBP級;甲醛釋放量為0.07mg/L,達到E0級。人工林資源可持續(xù)符合國際上FSC、EUTR、LEED等環(huán)保法規(guī)要求。
另外,由京博木基材料有限公司生產的改性重組木,主要以楊木為原料,經過改性重組技術加工后,可以有效提高木材性能,克服其木質松軟、密度小、易形變等缺陷,使其密度增大、強度增強;同時,耐水性能、防腐性能以及尺寸穩(wěn)定性也可得到顯著提高,可以廣泛應用于門窗、地板、家具、木結構裝配建筑體系等。通過測試,抗彎彈性模量達到13170MPa,普通硬木值為6000-9000MPa左右;其抗彎強度為59.3MPa,水煮冰凍干燥后抗彎載荷為55.7MPa,達到國家Ⅱ級標準,抗彎彈性模量和抗彎強度越大,說明材料越不容易發(fā)生形變;游離甲醛釋放量檢測結果為0.5mg/L,低于國家甲醛釋放量最高標準要求≤1.5mg/L,達到了歐洲E0級標準;通常吸水厚度膨脹率越大,受潮后的板材強度下降越大,其吸水厚度膨脹率0.2%—0.3%,遠遠好于國家優(yōu)等品的標準2.5%;其硬度:端面8910N,弦面7290N,徑面8090N,而一般木材的硬度只有1000—4000N,遠遠大于普通木材。
在談到如何推進木結構發(fā)展時,劉能文提出抓資質,推動行業(yè)規(guī)范發(fā)展。當前,中央政府大力推動簡政放權工作,充分發(fā)揮市場配置資源的基礎作用。住建部對建筑業(yè)企業(yè)資質進行了簡化、調整,在資質類別方面,對可由市場自主選擇、行業(yè)自律進行調節(jié)或不符合現(xiàn)行法律法規(guī)和職能要求的專業(yè)承包資質予以取消,對部分專業(yè)劃分過細、市場需求較少、經營業(yè)務相近的專業(yè)承包資質予以合并,由以前的72項調簡為48項。同時國家正在試點將部分政府職能轉變到行業(yè)協(xié)會,木結構工程專業(yè)承包資質工作勢在必行。
現(xiàn)代木結構技術已經在材料、設計、施工和裝配方面取得了突破性的發(fā)展。這些技術研發(fā)都致力于將木結構在層高、跨度、耐久性和防火性方面達到更出色的性能。傳統(tǒng)木結構層高受限于建筑規(guī)范,一般都用于低密度及三層以下建筑,但是隨著城市化進程的加劇,現(xiàn)代木結構建筑盛行的西方發(fā)達國家,開始將更多精力投身到下一代木結構建筑體系,也就是中高層木結構建筑的應用,這將對材料創(chuàng)新提出更高的要求,未來將會有更多的新材料為木結構建筑保駕護航。
文章來源:中華建筑報
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