(揚州大學,江蘇 揚州 225000)
[摘 要] 旋切板膠合木(Laminated Veneer Lumber,簡稱LVL)具有輕質高強、穩定性高、出材率高等特點,是一種高性能、生態環保的新型建筑復合材料。
[關 鍵 詞] 旋切板膠合木;建筑材料;木材
[中圖分類號] TU366 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603(2016)30-0049-01
木材是最古老的建筑材料,在建筑領域有著悠久而絢麗的歷史。在我國,古代的建筑多為木結構體系,工藝上精巧別致,聞名于世。
而當下,混凝土建筑盛行,在施工過程中,會對環境造成較大的污染,并且產生大量的工業垃圾。當今,國外大多數的新建建筑都是木結構體系。在北美,木結構體系的住宅占市場的較大比例,處于主導地位。在遙遠的加拿大,木材工業發達,它是國家的支柱產業之一。同時,加拿大木結構住宅的標準化、工業化和配套安裝技術已經非常成熟。在多地震的日本,住宅也多以木材、膠合板建造為主。
工程木質復合材料的誕生,可以大大減少建筑垃圾的產生,同時也對環境沒有多大的污染。對木結構本身而言,其較高的強度和可靠性完全可以滿足當今設計的要求。木質復合材料的應用將實現林木業的可持續發展。
一、木質復合材料
木質復合材料是木材科學發展的必然結果。木材因其具有木材本身的優越性能,從而得到了廣泛的應用,但木材在其材性上又有著本身固有的缺點,這些缺點大大限制了其應用范圍。因此,木材改性成為大勢所趨。
木質復合材料的原材主要是以速生小徑材或林區間伐材,這種木材通常原料來源充足,產品可以替代優質原木,也為速生林木業的發展提供了機會。
二、旋切板膠合木(LVL)
旋切板膠合木(LVL)是由順紋單板拼接,并用膠熱壓而成。通常旋切板膠合木的單板厚度為2.0~5.5mm。LVL具有輕質高強的優點,如今,被廣泛用于建筑材料中。
LVL加工工藝成熟、設備簡單,生產能耗低、出材率高、污染小,且生產成本不高。LVL具有以下特點:(1)強度高。旋起板膠合木大大較少了木材本身的缺陷,所以它具有較高的設計應力。(2)尺寸的規格多樣。LVL的尺寸不受原木徑級和單板規格等限制,由實際工程中決定。(3)具有較高的穩定性。LVL的層積結構減少了木材通常會出現的翹曲扭曲的現象,從而降低了由此產生變形的可能性。(4)抗震性能良好,能抵抗周期性應力產生的疲勞破壞。(5)較高的經濟性能。LVL劣材優用特點為其帶來了較大的增值效應。
三、LVL的應用發展概況
(一)材料發展概況
LVL材料的發展要追溯到20世紀60年代初的美國,隨著工業化的迅猛發展,傳入了北美、歐洲、日本、新西蘭、澳大利亞等地。
我國從20世紀60年代開始大面積營造人工林,擁有世界上最大的人工速生林。豐富的資源以及LVL的優良特性使其成為今后最主要的木質產品之一。
(二)LVL在建筑領域的應用概況
LVL作為建筑結構中的承重構件,它有著優于實木和膠合木的穩定性。在防火性能上更是比鋼材略勝一籌。LVL憑借其本身的優勢,可以加工制作成跨度達20m的構件,廣泛用于預制屋面、屋頂桁架、托梁等建筑構件。同時,LVL也廣泛用于大跨結構中,如體育館、音樂廳、廠房、橋梁等結構中的拱形梁、工字梁、桁架和三角拱梁等。
在地震多發的日本,LVL以其抗震性能好的優勢,多應用于住宅和公共建筑中。開口腹板桁架已經用于跨度為120米的室內體育館。在美國和加拿大,一般住宅的建造方式多以少量的鋼柱和鋼梁形成主要框架,其余承重構件均采用旋切板膠合木,包括托梁、墻體、樓板等。
在我國,2016年中共中央出臺的《中共中央國務院關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》中提到,貫徹“適用、經濟、綠色、美觀”的建筑方針。加強建筑設計管理。按照“適用、經濟、綠色、美觀”的建筑方針,突出建筑使用功能以及節能、節水、節地、節材和環保,推廣建筑節能技術。提高建筑節能標準,推廣綠色建筑和建材在具備條件的地方,倡導發展現代木結構建筑。
使用旋切板膠合木作為建筑材料,一方面相比于使用進口木材可以降低近一半建筑成本,另一方面在傳統建筑結構如砌體結構,混凝土結構中,通常工期長,建筑垃圾多,揚塵污染嚴重,施工復雜,而旋切板膠合木安裝屬于裝配式建筑,可大大縮短工期,且施工簡單方便,產生的建筑垃圾很少,房屋面積加大并減輕自重。同時,木結構相較于混凝土結構,給人帶來了更大的居住舒適感。
參考文獻:
張勤麗.日本單板層積材(LVL)生產[J].人造板通訊,1996(10):4-7.