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儀器網(wǎng) 材料化工】木結(jié)構(gòu)
建筑是我國的傳統(tǒng)建筑形式，但隨著社會的發(fā)展，鋼筋混凝土已經(jīng)成為現(xiàn)代社會主要的建筑材料。除了名勝古跡與仿古建筑，即使在鄉(xiāng)村，我們也已經(jīng)很少能看到木結(jié)構(gòu)建筑的身影。然而鋼筋混凝土建筑不僅會消耗大量的
能源，還是碳排放的主要來源之一。節(jié)能減排已經(jīng)是大勢所趨，建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型也勢在必行。轉(zhuǎn)型的其中一個方向就是發(fā)展現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑。
現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑綠色環(huán)保，低碳節(jié)能，并且建筑材料可再生與循環(huán)利用，有著良好的生態(tài)環(huán)境效益。歐洲、北美等地的發(fā)達國家木結(jié)構(gòu)建筑在房屋建筑中占有很高的比例。相比之下，我國的現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)房屋只是小眾建筑，主要以別墅住宅為主。而且建筑技術(shù)仍處于起步階段，與國外相差較大。雖然我國已經(jīng)出臺多個政策文件推動現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展，如《促進綠色建材生產(chǎn)和應用行動方案》、《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導意見》等，但是技術(shù)的差距并不是一朝一夕就能趕上的。
現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑在建筑材料、加工方式、結(jié)構(gòu)類型等方面與傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑都有很大的區(qū)別，主要的特點在于可預制和可裝配。這就要求結(jié)構(gòu)木材必須具有規(guī)格化的設計標準和評價等級。這種按照現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)設計需求、木材截面寬度和厚度按照規(guī)定尺寸加工出的規(guī)格化木材被稱為結(jié)構(gòu)用鋸材。
結(jié)構(gòu)用鋸材的分等評價對木質(zhì)建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全有著重要意義，但是我國卻長期缺少鋸材分等的技術(shù)與設備。結(jié)構(gòu)用鋸材的分等主要依靠木材缺陷、抗彎彈性模量、抗彎強度和抗拉強度等物理力學性能指標。我國現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)用鋸材的分等方法有目測分等法和機械分等法。目測分等由專業(yè)工人通過肉眼觀察依據(jù)經(jīng)驗對木材劃分等級，主觀性高并且準確率和效率都較低。機械分等法包括彎曲應力法、振動測試法、應力波法、超聲波法等。其中彎曲應力法采用機械應力設備對結(jié)構(gòu)用鋸材進行非破壞性應力彎曲試驗，然后確定其強度等級。
但是我國的機械分等法由于缺乏關(guān)鍵檢測設備，因此分等技術(shù)無法與國外相比。為了解決這一問題，國家林業(yè)和草原局北京林業(yè)機械研究所張偉研究員團隊聯(lián)合中國林業(yè)科學研究院木材工業(yè)研究所和蘇州昆侖綠建木結(jié)構(gòu)公司，經(jīng)過10年攻關(guān)，成功研制出鋸材分等的關(guān)鍵技術(shù)與裝備。
據(jù)介紹，項目研制的設備包括FD1146型鋸材應力分等機、YX1121型鋸材表面質(zhì)量優(yōu)選機和QD-5型移動式鋸材彎曲強度試驗機，可以通過機械應力和機器視覺一體化的技術(shù)，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)用鋸材連續(xù)快速的無損評價和等級劃分。經(jīng)過專家的鑒定和評審，該研究成果已經(jīng)達到先進水平。
結(jié)構(gòu)用鋸材分等關(guān)鍵技術(shù)與裝備的研制成功彌補了我國現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)在木材規(guī)格化方面的不足，將極大地推動我國木結(jié)構(gòu)房屋的發(fā)展，為建筑行業(yè)帶來變革。同時隨著我國現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展，結(jié)構(gòu)用鋸材檢測分級有望稱為儀器行業(yè)新的藍海，成功研制的試驗設備也將給儀器行業(yè)注入新的活力。
資料來源：科技日報
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