资源描述
编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第70页 共70页重组木结构材与装饰材料项目建议书2016-7-16重组木制品已成为竹产业发展的新亮点重组木方材相关产品已经广泛用于集成木屋、高档实木地板、纯实木家具、装饰等行业、正逐渐成为绿色家装行业的新宠第一章、项目概况重组木结构材与装饰材料科研成果转化项目,是为了贯彻落实国家中长期科学和技术发展规划纲要,重点解决我国农村速生林资源大规模工业化利用的瓶颈技术问题,构建起具有中国特色的木材资源培育和加工利用一体化技术与产业体系,使全国重组木生产加工企业不仅在资源数量、产品种类以及产业规模等方面实现高速增长,而且在资源质量、技术创新、新产品研发、产品质量和技术含量等方面取得实质性提高,带动十三五期间中国农村速生林经济快速发展,推动社会主义新农村建设。一、项目名称:小径速生林材重组木结构与装饰材料;二、主要产品:工程结构材料、装饰材料、家具用材、地板用材、室外用材等;三、生产规模:年产5万立方米重组木方才、50栋集成木屋、3000付纯实木门窗、200套实木家具、50000平方米实木地板、30000立方米室外用材生产线;四、投资金额:人民币1.2亿元。五、重组木简介高性能重组木是以人工林木材为原料,以细胞为基本单元,通过定向重组与树脂复合而成的一种新型高性能天然高分子复合材料,可克服人工林木材径级小、材质软、强度低和材质不均等缺陷,具有性能可控、结构可设计、规格可调等特点,是小材大用、劣材优用的有效途径之一,是目前天然高分子材料领域研究的前沿和热点之一。这一技术,可利用木材加工后剩余的边角料,进行定向分离疏解,实现单板定向线裂纤维化分离。其研发的负压逆向导入、真空加压导入、胶黏剂可控导入技术,解决了木束浸胶不均问题;研发的重组木高效成型技术,有效地避免了传统冷压热固化工艺胶黏剂预固化的现象,提高了产品的胶合性能。与人工林木材和传统的人造板相比,中国林业科学研究院研发的高性能重组木具有强度高、耐腐蚀性强和耐候性好等优点,在建筑材料、园林景观材料、包装材料和家具等高性能结构材领域具有广泛的应用前景,开辟了从根本上解决天然林优质木材资源短缺的一条重要新途径。51、重组木的发展我国森林资源贫乏,木材供应紧张。随着科学技术的不断发展,木材重组技术受到了国家高度重视。目前国内已经研发出生产工艺,并申请专利,采用速生林为原料,经过多种物理与化学工艺处理后,可以有效改变木材性能,改变其木质松软,密度小、易形变等缺陷,使其密度增大,强度增高,耐水性能、防腐性能,尺寸稳定性能得到显著提高,这种工艺可以有效的节约木材资源,形成速生林的循环利用,提高了木材的使用效率。重组木是在不打乱木材纤维排列方向、保留木材基本特性的前提下,将木材材碾压成“木束”重新改性组合,制成一种强度高、规格大、具有天然木材纹理结构的新型木材,完全可以代替实木硬木,其性能优于实木硬木。随着人民生活水平的提高,对于家居装修的要求越来越高,选择实木的消费群体日益上升,可是热带雨林的实木硬木正面临匮乏的边缘。澳大利亚从1973年开始就研究重组木技术,想研究出可以替代实木硬木的木头,一直不能在生产线上大批量生产。我国1976年开始研究重组木技术,90年代“重组木科技”被列入国家“95科技攻关计划”之中。直到2013年,我国已有公司研制出了重组木工艺流程,并申请了国家专利,可大批量在生产线上生产。重组木可以与天然硬质实木相媲美,强度高于红木,防腐、防水、防火,可以广泛应用于集成木屋、实木门窗、户内、户外装饰、家具、园林小品、亲水栈道、地板制作以及木制雕刻;同时可以作为改性硬质实木实现出口,扩大我国林业产品的对外出口。公司将进一步研制开发多层实木建筑体系,将重组木基材作为屋架的结构材料,与保温隔音材料相结合作为墙体的维护材料,形成低碳环保、绿色节能的现代多层木结构建筑体系。5.2、重组木定义重组木是在不打乱木材纤维排列方向、保留木材基本特性的前提下,将木材材碾压成“木束”重新改性组合,制成一种强度高、规格大、具有天然木材纹理结构的新型木材,完全可以代替实木硬木,其性能优于实木硬木。5.3、重组木特性其优势可以总结为以下几点:1、切实保护热带雨林森林资源,具有良好的环保性能;2、高密度、不易变形、不易开裂、防虫、阻燃性能优于一般实木;3、各种木材物理指标超出普通实木3倍以上;4、适合用于户外以及地热等特殊环境用材;5、甲醛释放量达到E0级标准(0.5,目前国际最高标准,国家标准1.5)5.4、重组木工艺流程1. 改性剂配制2、木单板制造3、废弃木单板整理4、木单板改性处理5、改性后木单板干燥6、计量组坯7、木方压制8、木方胶合固化与热处理9、木方齐头、铣边10、加工形成制品5.5、重组木实际应用从美国缅因州立大学实验室试验结果得知,重组木性能不比钢筋混凝土差,甚至某些方面比钢筋混凝土还要好。缅因大学于1995年完成了世界第一座重组木大洋码头的建设,这座大洋码头座落在缅因州巴尔港,码头长124英尺(约37.8 m),使用重组木材,比钢质码头造价低25%的同时,桥梁本身的抗压能力完全达到了钢混建材的性能与水平。此外,利用重组木技术,可以制成重组木基材,集成木屋、用于家具、木地板、门窗等与木头有关的产品。5.6、重组木的意义将来,重组木将代替实木硬木甚至钢筋混凝土应用于日常家居装修,木架构建造中。为保护热带雨林、实木硬木林贡献颇大。重组木甲醛为E0级别,环保,对人体无害。(见下表)(重组木生产材料)(重组木生产材料)重组木建筑(集成木屋)重组木家具 (重组木家具)重组木地板 重组木门窗 第二章、立项理由及主要内容一、立项目的:重组木方材的研制是“十三五”国家科技支撑计划课题项目,中国林业科学院木材工业研究所于文吉研究员承担了该项研究选题,针对我国大量的小径速生木材资源未得到充分利用的现状,通过试验研究和技术、资源、经济效益及应用方向的综合分析,解决了用小径速生林木材制造重组木的可行性,为小径速生材的高效利用开辟了一条新的途径。研究结果表明:只要采用合适的生产工艺,用小径速生材完全可以生产具有较高物理力学性能的重组木方材;用小径速生材制造的重组木具有良好的市场前景。该项研究成果2009年获得国家科技进步二等奖,并通过了科技部与国家林业局的专家组的科研成果评审与鉴定。二、立项意义:重组木属于上个世纪90年代开始研究的新产品。小径速生材利用率高;物理力学性能优良;加工性能好;外表美观;工艺简单;且成本低廉,是中国速生林产区最有发展潜力的资源环保型的科研产品,可用作工程结构材料、装饰材料、家具用材、地板等,经过模压可作各种特殊用途。三、项目任务:小径速生重组木结构方材与装饰材料项目是以小径速生材和其它木材费弃物和加工剩余物为原材料,通过单元疏解、树脂浸渍以及热压工艺而制成的一种新型结构与装饰材料。与木基装饰材料相比较,小径速生材重组木方材具有优良的物理力学性能,表面纹理清晰,具有良好装饰性能,可以广泛用于建筑结构以及室内装璜装修工程。四、项目目标:通过改性酚醛专用胶研制、工业化专用设备研发及速生材重组木方材生产工艺、技术参数的确定,目标开发出环境友好的速生材重组木方材及集成木屋、户外地板、桥梁板、家俱板、工艺板等系列产品,不仅要克服了木材横向强度不足、横截面尺寸小的缺点,还要具有环保、强度大、性能稳定、易于二次加工和防水、防腐、防蛀等特点,是替代高档天然木材的理想材料,可广泛应用于户内装修、家具生产、地板和户外建设。(见国家检测中心检测的物理指标)重组木产品的成功研发对提高我国速生材资源的利用率、拓宽速生材应用领域有着重要意义。对实施生态式经营、多元化发展全力推进速生林产业发展有着巨大的推进作用,目前我国的速生林产业先后经历了从卖速生原木到进口原木、从用原木干到用全部速生材树枝树杈、从物理利用到生化利用、从单纯加工到连片经营的四次跨越,重组木项目实施的目标就是要走出一条以“资源产品再生资源再生产品”为流程,以低消耗、低排放、高效益为基本特征的社会主义新农村速生林产业循环经济发展模式。第三章、项目效应、应用范围和市场分析一、项目效应:重组木方材是大幅度提高我国林业资源利用率的有效途径,我国是世界上主要的速生林生产国之一,速生林面积720万公顷,约占世界森林面积的33%,目前全国约有3500多万农民直接从事速生林培育、速生材制品加工等生产经营活动。重组木项目一直被业界认为是速生林资源利用率最高的项目,如集成木屋、材料利用率为95%,而重组木地板的利用率可高达90%。大力发展重组木项目将是速生林资源高效循环利用的一场革命。随着人们对资源、环保意识的提高,越来越多的人会选择天然、环保、高资源利用率的重组木,同时也会有更多的企业生产重组木产品,为速生林农致富开辟新的途径。二、应用范围:重组木项目和项下产品目前大部分应用于集成木屋、室内外建材,目前用于户外的主要是,游泳池台边栈道、凉亭、湖边木栈道、长廊花架等等。用于户外的木材一般为俄罗斯樟子松、铁杉、红松等珍贵木材,从保护和节约木材资源的角度来讲,充分发挥重组木方材,利用其高强度、高硬度、高刚性、防腐、防白蚁、尺寸稳定性、永不变形等,将是重组木方材拓宽使用领域的一个发展方向。三、市场分析:中国的速生林面积720公顷,“户外重组木方材”不仅可以使用速生林杆材,特别是可以使用其它小口径速生材和树枝树杈,无论从提高速生材的利用率还是扩大速生材的使用领域,重组木方材都是速生材使用方向上的一场革命。家具是由各种材料构成的,材料是制造家具的物质基础。在家具长期发展的进程中,长期使用木材,进入工业时代,开始批量应用金属、塑料、玻璃材料,但木材仍是主要材料。改革开放以来,中国家具业高速发展,已成为世界家具生产大国,家具出口大国,当前正向家具强国迈进。随着中国经济的不断发展,人民生活水平的提高,对家具的需求将不断增长,对家具原辅材料的需求必然是非常巨大的。但是,由于人类在发展进展中,尤其是工业经济时代以来,对自然资源无节制地利用与消耗,使木材等自然资源日益匮乏,濒临枯竭,全球气候变暖,大气污染严重,沙尘暴,生态环境恶化,使人们饱受环境污染之苦、危及人类的生存。严峻的现实,促使人们重新思考人与自然,社会生产与社会文明,工业化与生产环境的关系。保护天然森林,保护热带雨林,封山育林,大力推广种植速生材,推行森林认证又称木材认证,包括森林经营认证(FMC)和产销监督链认证(COC)等成为人们的必然选择,并付之行动。因此近年来优质木材,特别是硬木的供应量越来越少,价格越来越高,如红木的价格成倍,甚至数十倍的上涨。木材供需矛盾的加剧,严重制约了中国家具业的发展,成为发展的瓶颈。为解决这一问题,人们发挥聪明才智,从多方面入手,不断进行创新探索,开发了多种新材料、新工艺、新技术。如松木脱脂技术,松木家具的开发,EO级(或无醛)低游离甲醛释放量人造板,功能性人造板,纸蜂窝板,木塑复合材料(WPC材)等。重组木是一种近年开发应用,引人注目的新材料。该材料完全是中国人自主开发的新材料。80年代后期起中国林科院木材工业研究所对重组竹从材料结构、制造工艺、设备等方面进行了深入的研究,并取得了很好的成果。户外重组木方材在借鉴重组木地板工艺的基础上,增加防霉功能、调整胶粘剂系统、采用热压工艺,使最终的产品既能大大提高速生材的材料利用率,又具有防腐木材的特点。中国每年用于国内的户外木材可达60万立方米,30亿元之多,欧美国家的户外木材用量至少是中国的50倍以上,销售量至少是1500亿元以上,我国生产的“户外重组木方材”只需每年占国内外销售量的1%,就会给我们的农民带来15.3亿元以上的收入,因此推动国内“户外重组木方材”生产和国际销售,替代部分户外用木材,保护资源,鼓励农民种竹和创收,是一件利国利民的大事情。第四章、行业地位和前景展望一、行业地位:我国速生林资源非常丰富,共有速生树种10多属,50多种,速生林面积达500万hm2,速生材总蓄积量约9700万立方米,速生材年产量1800万立方米。全国有速生林分布或栽培的省(区)达17个,主要分布在长江以北方17个省(区)。我国速生林资源是以速生杨树为主,面积为300万hm2,占速生林面积的60,其他速生林种面积为200万hm2,占速生林面积的40。年产速生林1180万立方米。近几年,我国速生林业发展迅速,已形成一个从资源培育、加工利用到流通贸易的新兴产业。尤其是我国的重组木方材人造板行业,发展更快。为此,中国林业科学院以长江以北地区资源较丰富的小径杂速生材树杆和树枝树杈、为原料进行了试验研究,并成功解决了用小径速生材树杆树枝树杈制造重组木的可行性与产品市场规划发展前景问题,确立了重组木项目的行业地位。我国是速生材生产大国,速生材产量位居世界第一,但是我国目前每年有大量的小径级速生材没有得到充分利用。小径级速生材利用的主要技术难题是的脱皮。本项目在科技部“十二五”科技支撑项目的支持下,研制采用先进技术工艺与设备,解决了小径速生材树杆,树枝树杈脱皮的难题,为小径速生材树杆树枝树杈的大规模工业化利用提供料学技术支持。该项技术的研发成功,可以使小径速生材的利用率达到90%以上,速生材的附加值增加200%以上,可以大幅度提高速生林产区速生材农的收入,在今天的速生材加工行业中具有革命性地位。同时在节约木材资源,保护环境方面,利用小径速生材及木材加工剩余物生产重组木材,属资源综合利用,符合国家产业政策、环保政策,选址只要符合城市总体规划和环境功能区划,就能发挥出较高的经济和社会效益。二、前景展望:革命性的关键技术的科技创新给速生材精深加工将注入神奇的科学力量,重组木项目成功地推进了速生材深加工关键技术集成与创新,可以对速生材产品的深度加工的八个方面上产生科学性、革命性作用:党的十八大报告中明确提出要加强生态文明建设,2013年两会期间,国家又吹响建设美丽中国的伟大号角,这一举措,将会催生中国木结构建筑行业爆发式发展!为了进一步引导我国木结构建筑的科学建设和市场推广,促进木结构建筑产业链的发展并与国际先进水平接轨。2014第四届北京国际木结构建筑及装饰配套设施展览会将邀请更多权威机构鼎力加盟!美国、日本、芬兰、加拿大、挪威、瑞典、丹麦等国家将通过行业组织组团来华参展!本届展会将于2014年3月28日-30日在北京全国农业展览馆及正门广场隆重举行,预计展览面积将达到32000平方米、300家企业参展,展会设室内、室外两大展区。展会期间,组委会还将举办丰富多彩的木结构相关配套活动!我们相信,有新老客户的不断支持和加入,本届展览会将为国内外展商及观众提供一个充满商机和魅力的交流平台!定会成为引领木结构建筑行业发展的风向标!期待您的参与!三、重组木集成木屋生产技术3.1、木屋的三个阶段古老木屋古老的木屋具有密封及隔热性差,外墙易腐蚀,非模块化,费时废材,易虫蛀腐朽等缺点现代化木屋以地螺丝为基础,现代化木屋更具有色彩人文化,结构多样化,造型个性化,空间灵活化未来木屋未来木屋建造更加灵活,材料和造型更加多样,地螺丝作为基础更加广泛,并可随时异地搬迁。3.2、集成木屋类型木结构建筑从结构形式上分,一般分为轻型木结构和重型木结构,主要结构构件均采用实木产品。轻型木结构即用规格材及木基结构板材或石膏板制作的木构架墙体、楼板和屋盖系统构成的单层或多层建筑结构、重型木结构即承重构件采用方木或圆木制作的单层或多层木结构。木屋不仅冬暖夏凉、抗潮保湿、透气性强,还蕴涵着醇厚的文化气息,淳朴典雅;梅雨季节能调节湿度,当湿度大时木屋能自动吸潮,干燥时又会从自身的细胞中释放水分,起到天然调节的作用;木材还有抗菌、杀菌、防虫的作用。因此木屋享有会呼吸的房屋的美誉,是集绿色环保、健康、居住舒适、安全、贴近自然、使用寿命长和设计风格独具个性等诸多优势于一身的健康型住宅;它的建造,可随意进行个性风格的设计造型,建设周期短,房屋的所有建筑产品都来自天然木材,环保无污染、结构强度高,具有良好的抗震性能,达到环保、安全、健康住宅的各种要求,非常适合人类居住。木屋是世界性的休闲、家居主流产品。它的设计建造已经发展到一个很高水平。木屋使用纹路美观,色泽柔和的松木建造,其特点冬暖夏凉,保湿隔热。根据木材的特有性能。芬兰有着悠久的木屋建造史,加拿大及北美地区大约90%以上的家庭式住房是木结构的,人类使用木结构房屋在全世界已经有几千年历史,中国的大量古建筑也采用木结构,木结构房屋便于维护,在芬兰、北美一些具有200多年历史的房屋现在仍然安全使用中,当然这中间需要经过一定的维护,但一般混凝土房屋经过50年左右就需要重建,因此比较而言,木结构房屋显然具有更长的使用寿命。轻型木结构因其木结构的特点,其内部结构灵活布置,结构外墙的木基层上,可采用不同的装饰材料丰富了外立面;木屋的室内设计以自然健康,舒适使用为原则;功能分区合理,细心考虑到多样的家庭结构,适合不同年龄人群居住,可满足开发商多种设计风格和消费者的个性需求。四、木制别墅的特性优点4.1、抗震性4.1.1、建造物每层面积不超过600,层高不大于3.6m 。4.1.2、抗震设防烈度为6度和7度(0.10g)时,建筑物的高度比不大于1.2;抗震设防烈度为7度(0.15g)和8度(0.20g)时,建筑物的高宽比不大于1.0。/2.2.该节4.1.3、设计规范为设计木屋抗震剪力墙尺寸、间隔做了明确的规定,保证了整个建筑的安全系数。4.1.4、木制别墅在地震中有很好的生命安全性能,木制别墅采用榫接建造,主结构交错连接;具有很好的稳定性。作为一种结构材料,木材的抗震性能明显优于其它材料。木材轻质高强,因而地面加速度在木建筑物上所产生的能量没有其它建筑物大。木框架系统的另一个额外优势是其柔韧优于其它材料,可以吸收并消散能量。在这种建筑中,木构件细小、尺寸规范、间隔紧密。大多数的框架由三个部分组成:构成墙壁骨架的垂直墙骨;构成楼板的水平搁栅;以及支撑屋顶的椽木或衍架。当墙由斜撑木板或轻质木基板材而形成墙覆面板时,它具有了侧向抵抗力,并进而形成了一个剪力墙系统-轻质、高强、且建造效率高。所有部件共同支撑建筑物,使之可以抵抗重力、风及地震。实践证明,木结构在各种极端的负荷条件下,均表现出其稳定性和结构的完整性,即使强烈的地震使整个建筑脱离其基础,其结构也经常完整无损。木结构韧性大,对于瞬间冲击荷载和周期性疲劳破坏有很强的抵抗能力,在所有结构中具有最佳的抗震性,这一点在许多大震区已得到充分证明。在日本1995年的神户大地震中,保留下来的房屋大部分是木结构的房屋。4.2、耐久性木制别墅都选择高级松木建造,木材是一种天然、健康的且极具亲和性的材料,木制集成屋是环保健康的高档住宅,木材根据不同建筑造型经过了现代技术生产加工成不同的墙体型材,再经过阻燃、防腐处理等工序,更加坚固耐用。对抗下沉应力、抗干燥、抗老化,具有显著的稳定性。如果使用得当,木材则是一种稳定、寿命长、耐久性强的材料。同时,在使用的过程中,可以根据使用情况决定刷涂木蜡油起到对木材更多一层的保护。4.3、防火性重组木木制别墅的建筑结构用木材均采用水基性阻燃处理剂进行阻燃处理,具炭化效应,遇火时,木表面会形成炭化层,其低传导性可有效阻止火焰向内蔓延,从而保证整个木结构体在很长时间内不受破坏。4.4、防潮性人们通常误以为水是木材的敌人,情况并不是这样,在多雨或潮湿的地方木建筑可以有长期的性能表现。关键在于在设计和建造当中采用以木材为基础的建筑产品时懂得如何控制水分。一般来说,一栋建筑物中唯一需要完全防潮的部分是建筑物外壳,特别是屋顶它应尽可能排水,但在蓄水时需保持防水性能。如果建筑物面层可以很好的防水,那么我们可以相信建筑物中的其他建筑部件则不一定需要防水。木结构房屋是能做到不被腐蚀和不受潮的,因为我们对所有建筑用材进行烘干处理,通过烘干处理的木材可以避免绝大多数的体积变化,这些木材已预先干燥至含水率19%以下,它的防潮性能甚至可以达到砖混结构的10倍左右。含水率测量的是一块木材中含有多少相对于木材本身重量的水分。我们计算含水率的方法是木材在完全干燥时的重量除给定木材样本中水分的重量。如果木材的含水率等于或小于19%,那么木材被认为是干燥的。木材的含水率在28%左右时达到纤维饱和,纤维饱和是干缩和腐烂的基准点。除非木材的含水率达到或超过纤维饱和点,否则腐蚀菌一般不会生长。同时,我们对木材采用ACQ、BAC等防腐剂进行浸渍的防腐处理,采用天然植物油做表面涂层,来防止水侵蚀。事实上,与其他常用建筑材料相比木材更不容易因为偶尔浸湿而受到永久损坏。在多雨或潮湿地方的木建筑物可以有长期的毫无问题的性能表现。4.5、绿色环保、保温节能性木材是一种天然的健康的且急具亲和力的材料,木制别墅是环保健康的高档住宅。保温(隔热)性能优异,比普通砖混结构房屋节省能源超过40%。它的保温性能是钢材的400倍,混凝土的16倍。研究表明,150厚的木结构墙体,其保温性能相当于610厚的砖墙。木材是绿色建筑的首选建材。在一个矿物燃料日渐减少、成本日益上升的时代,轻型木结构建筑较之其它建筑材料,有着明显的优势。制造木结构建筑材料的能耗低于钢材或混凝土,后两者都需要高温精练和制造。木屋采用全实木材料,被称为会呼吸的房子,室内空气中含有大量的芬多精和被称为空气维他命的负离子。芬多精和负离子是现代森林浴者倍加推宠的物质,能有效杀死空气中的细菌、遏止疾病、增强免疫力,对保持大脑清醒、提高注意力、降低血压、安定神经等有明显功效。木屋中的有害气体氡的放射量极低,对人体无害;木材对能耗、空气污染和水污染以及温室气体排放等因素的相对影响及小。据清华大学建筑环境与设备工程研究所研究得出:木结构建筑比轻纲结构建筑节能5.3%,比混凝土结构建筑节能8.1%,在建筑寿命周期内,较普通混凝土屋顶可节约运行费用约6%。轻型木结构建筑在住宅单元的使用寿命内具有大大降低采暖和制冷费用的潜力。较之钢或混凝土等其它建筑材料,木结构中的孔洞使木屋具有出色的隔热性能。轻型木结构建筑的框架结构之间存有空间,可以容纳隔热材料,能降低采暖和制冷费用,减少矿物燃料消耗,以经济的方式保持舒适的温度。4.6木结构建筑体系对环境的影响小4.6.1、能量消耗比较:对制造,运输及安装过程中的能量损耗进行比较后,结果显示木结构在几种结构中能量消耗最低。钢结构是木结构的2.4倍。4.6.2、温室效应比较:结果显示,木结构建筑的温室效应最低。钢结构是木结构的1.8倍。4.6.3、空气污染指数比较:结果显示,木结构污染指数最低,钢结构是木结构的1.42倍。4.6.4、水污染指数比较:研究结果显示,钢结构的污染指数是木结构的120倍。4.6.5、固体废料比较:研究表明,木结构在生产及建造过程中产生的固体废料最少。钢结构的废料是木结构的1.36倍。4.6.6、生态资源的使用:经综合评估,木结构攫取的资源最少,钢结构是木结构的1.16倍。建筑体系对环境的影响-结论:木结构对环境的不利影响最小。4.7、木结构与钢结构和传统砖石结构间的优缺点4.7.1、施工期短:木结构房屋的施工期大约是传统房屋的1/2,为开发商提供了最快的资金回笼时间。传统房屋的施工期是在6-10个月,木结构的施工期是3-4个月,完工时传统房屋是毛坯房,而木结构完工时是精装修的马上可入住的家。4.7.2、设计灵活:木结构房屋在房型设计方面更灵活,改变结构简便,不必拘泥于传统房屋的许多限制条件,从而为开发商适应市场开发新房型提供极大方便.4.7.3、低传导性:木材是很好的绝缘体,有低传导性,其保温和御寒性能均很好,相比之下,木结构比钢结构的性能好15%-70%(最低值与最高值),可以为消费者节省空调的电费或煤气费。对开发商来说,这是非常好的卖点。4.7.4、不怕火灾:木材具炭化效应,遇火灾时,木表面会形成炭化层,其低传导性可有效阻止火焰向内蔓延,从而保证整个结构体在很长时间内不受破坏。而钢结构的极佳热传导性会导致整个钢结构迅速升温、软化、掉落。4.7.5、无水凝结性:在四季分明或冷热温差大的地区,钢结构会因内外温差原因产生冷凝汽,从而水腐蚀其他保温层等材料,久而久之,会对整个结构体产生不良影响。这也是美国日本等发达国家少采用钢结构做居住房屋的原因之一。而木结构则不存在这个隐患。木结构本身的平衡性优于其它结构,木材在经过处理后物理性质稳定,不会轻易发生变形或化学反应。4.7.6、抗震性最佳:木结构在世界多次大地震中已充分显示了它绝佳的抗震性。钢结构的韧性及对地震的抵抗能力无法与木结构相比。4.7.7、清洁安全的施工:与钢结构相比,木结构的施工期短,施工干净简单,无污水铁屑等废料,无大的噪音,无电焊作业,比较安全。4.8、让生活充满阳光与原木的芳香4.8.1、亲和自然、低碳环保木结构别墅是以天然木材为结构材料的建筑,亲和自然,是最适合人类居住的建筑。木质别墅内富含的芬多精与负离子被誉为空气维他命,能够清除空气中的细菌,增强免疫力,对人体提高记忆力、降低血压、使人心情舒爽等有明显功效。4.8.2、设计灵活,使用率高木结构别墅因其采用规格木材的结构特点,平面布置更加灵活。我们的设计师可根据住户的要求和家庭成员的生活要求,量身打造别墅的格局和功能,使用率可达85%-90%,从而使别墅的室内格局具有更好的整体性和实用效果。4.8.3、保温隔音、冬暖夏凉木结构别墅受外界气候影响很小,好像一座天然的空气调节器,合理的设计与布局,适量吸收太阳光线,生活居住感觉四季如春,冬暖夏凉。良好的隔音私密性,不但体现健康生态的理念,更让居住感全面升级。4.8.4、集成木屋自发电系统能源是国民经济发展和人民生活必须的重要物质基础。在过去的200多年里,建立在煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系极大的推动了人类社会的发展。但是人类在使用化石燃料的同时,也带来了严重的环境污染和生态系统破坏。近年来,世界各国逐渐认识到能源对人类的重要性,更认识到常规能源利用过程中对环境和生态系统的破坏。各国纷纷开始根据国情,治理和缓解已经恶化的环境,并把可再生、无污染的新能源的开发利用作为可持续发展的重要内容。风光互补发电系统是利用风能和太阳能资源的互补性,具有较高性价比的一种新型能源发电系统,具有很好的应用前景。风光互补,是一套发电应用系统,该系统是利用太阳能电池方阵、风力发电机(将交流电转化为直流电)将发出的电能存储到蓄电池组中,当用户需要用电时,逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电,通过输电线路送到用户负载处。是风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电。风光互补发电系统解决方案主要应用于集成木屋内的生活用供电。风力资源还是太阳能资源都是不确定的,由于资源的不确定性,风力发电和太阳发电系统发出的电具有不平衡性,不能直接用来给负载供电。为了给负载提供稳定的电源,必须借助蓄电池这个中枢才能给负载提供稳定的电源,由蓄电池、太阳能电池板、风力发电机以及控制器等构成的智能型风光互补发电系统能将风能和太阳能在时间上和地域上的互补性很好的衔接起来。五、木屋木结构六大优势,被称“会呼吸的房子”进入现代社会以来,随着中国城市化进程的高速发展,传统木结构建筑已被大量的钢筋、水泥所替代。“十一五”期间房地产开发竣工面积为27亿平方米,但木结构建筑所占比例非常低。而在发达国家,木材仍被看作是最重要的建筑材料。平均70%的住宅为轻型木结构建筑,在北美这一比例甚至高达90%。木材是一种可持续、可再生、可循环、轻质而坚固、加工方便的“负碳”建材,木结构房屋在保温、节能、环保、舒适、结构灵活性等方面有着传统砖混结构无可比拟的优越性。研究表明:在整个建筑生命周期内,轻型钢结构建筑物总能耗最大;其次为混凝土结构。木结构建筑物的生命周期的生命周期死能耗最小。轻型钢结构建筑物的能耗比木结构高31%,而混凝土结构建筑的能耗比木结构高30%。随着时代和科技的发展,现代木结构在传统木结构建筑的基础上,更具有“绿色环保、保温节能、结构安全、抗震、防火安全、耐久舒适、节约成本”等优点。5.1、业界对木结构建筑总结出六大优势:5.1.1、绿色环保:木屋采用全实木材料,被称为“会呼吸的房子”;5.1.2、保温节能:木结构建筑能有效保持内部环境温度,降低冷热传导,从而节省采暖和制冷费用,减少矿物燃料消耗;5.1.3、轻巧灵活:木材的多种灵活性,使它作为首选的建筑材料和简易的装修材料,便于重新设计以适应不同时期住房者的不同需求;5.1.4、抗震性强:在地震高发地区,木结构建筑的安全性能比混凝土和砖混结构建筑更好;5.1.5、坚固耐久: 国内外木结构建筑在各种气候环境下留存数百年的例子不胜枚举,完全能够在整个生命周期中得到妥善的维护;5.1.6、成本效应:木结构房屋在节约成本方面也颇具优势。木结构建筑的施工周期短,施工过程简便,木结构房屋本身的节能效应以及内部的保温层,是木结构房屋全年采暖、空调的用电量大大少于其他建筑物。由此看来,发展并推广现代木结构建筑技术,为我国节能与绿色建筑发展提供了一种新的可行的选择。第五章:我国木结构建筑的发展前景木结构建筑主要是指由木材为主建造的公共建筑、住宅建筑、景观建筑和其他构筑物等。它是建筑中极为重要的部分,由于近几十年来国内此领域发展的滞后,新型的木结构建筑没有被人们广泛认知,在此,笔者就有关木结构建筑国内外现状,木结构建筑在我国应用面临的问题与对策,以及木结构建筑发展前景进行简述。一.木结构建筑基本状况木结构建筑以其建造容易、环境友好、冬暖夏凉、节能环保、低碳绿色、贴近自然等诸多优点,深受人们的喜爱。因其使用的木材强重比高、性能独特、又是可再生资源,且能反复利用,因此木结构建筑被人们称之为人类的未来之家。1.1、木结构建筑发展简史木材在建筑中应用具有悠久的历史,最古老原始的建筑就是由木材建造而成,数百年甚至上千年的木结构建筑至今在祖国的大江南北皆有存在。最早的古木建筑可追溯到西汉时期,我国就基本上形成了用榫卯连接梁柱的框架体系,一直到唐代,特别是到了宋、元时期,建筑上统一了做法,如李诫著营造法式,明、清时期,又有园冶、清工部工程做法则例,经数千年几十代人的努力,造就了我国古木建筑的辉煌成就,不愧中华民族瑰宝之一,在世界建筑史上独竖一帜,丰富了人类的文明史。1.2、国外木结构建筑现状 在亚洲的日本,欧洲的芬兰、瑞典,北美的美国、加拿大等发达国家,在民居建筑中已普遍推广了现代木结构住宅,已形成了三足鼎立之势,无论是建筑风格、结构体系、营造方式均有各自特色,是目前世界木结构建筑的先进代表。日本近年来在新建住宅中,木结构住宅所占比例基本在45%左右;在北欧的芬兰、瑞典,90%的民居住宅为1层的木结构建筑;在北美,80%的人居住在木结构住宅里,独立式小住宅占主导地位。德国设有生态住宅研究所、门窗研究所和设计院,专门从事生态材料建造住宅的研究和设计,并已建造了各式各样的建筑群。日本、美国的加州、我国台湾等国家或地区将木结构建筑作为防震、抗震的重要措施,这是因为在近几年日本所发生的地震中,轻型木结构住宅几乎没有倒塌的案例。从日本木结构住宅类型来看,梁柱式木结构仍占绝对比例,吸收了中国古木结构的精髓,也有自己独特的风格和个性。在这些林业发达国家中,各种新型材料、新技术得到了广泛应用,建筑科技水平已相对成熟,除了建造一些新颖别致的木质别墅外,木结构还向公共建筑、多层和高层混合结构建筑方向发展。1.3、国内木结构建筑现状建国后,我国木桁架等木结构由传统的设计与人工制作,逐步进入到现代胶合木结构的设计与机械加工工艺。但在20世纪80年代以来,国家为了保护森林资源,一直提倡节约代用,特别是建筑主管部门专门发文限制在建筑中使用木材,要求以钢代木、以塑代木,使得我国木结构建筑停滞了几十年的研究和应用,使现代木结构建筑与国外拉开了很大的距离。近十多年来,由于我国推行的人工速生林政策取得了明显的效果,无论是种植面积还是蓄积量均跃升世界第一,这为木结构这种建筑体系在国内的发展带来契机。国家建筑和质量监督检验等主管部门也与时俱进改变了观念,先后颁布和实施了多项木结构设计规范与质量验收规范等标准。在经济全球化的强力推动下,进口木结构建筑已经悄然进入北京、上海、南京、杭州、西安、武汉和海南等主要消费城市,已引起了人们的普遍关注。木结构应用的领域从住宅、宾馆到海滨浴场、茶社以及园林景观等,迄今为止,国内已建成新型木结构住宅2000多幢,每年以600多幢的速度在建造中。虽然,现行建造的绝对数量不及国外的1,但其发展势头迅猛,市场广阔。这些木结构建筑大都采用了国外的结构材料和先进的建造技术,国外政府机构和行业协会在国内举办各种规格的培训和巡回宣讲,不少知名高校加入到木结构建筑的研究行列,各种形式的研讨会纷纷举办,特别是很多木结构生产、建造企业纷纷上马,在地震灾后重建和旅游资源开发中扮演着重要角色,可以预见木结构建筑已迎来了发展的春天。二.木结构建筑的问题与对策虽然我国近几年木结构建筑发展迅速,但仍面临着不少问题和挑战,如何解决这些问题,并提出相应对策,为我国木结构建筑发展铺平道路至关重要。现就有关问题和对策进行分述,以取得各方达成共识。2.1、土地利用问题 我国是个人多地少的国家,国土资源部2003年专门发文限制建造独立别墅,即今后我国将严格控制高档商品房用地,停止报批别墅用地。从住宅用地来看,由于土地资源位置的固定性和稀缺性,供应量不断减少,价格不断上升会推高建造成本,别墅建筑的发展受到制约,故以别墅为主的木结构住宅也毫不例外。鉴于上述原因,建议我国木结构建筑的发展,首先重点应放在村镇新农村建设和地震多发地区。其次是城乡结合部的多层混合和可移动木结构建筑,以及生态旅游景区的临时性建筑。其理由是:村镇农村的村民具有自己的宅基地且多为单层建筑,因此改建不会影响土地的使用,还提高了土地使用的效率;地震多发地区主要是幅原广阔的农村或山区,土地不为耕种用地,木结构住宅可作为有效抗震措施。在城乡结合部建造木混结构住宅与现实没有差别,而可移动木结构住宅,既不破坏耕地,又能解决经济实不强的年青夫妇和暂住人口的买房难问题。对一些生态旅游景点,木结构景观建筑是其理想选择,不仅不破坏耕地,还美化环境,应用得当还会成为亮丽的景观。2.2森林资源问题我国森林资源短缺,加之国家保护森林的禁伐政策,由于木结构建筑会大量使用木材,是否制约木结构建筑的发展空间。近十多年来,森林覆盖率不断提高,森林保护政策宣传深入人心。但是要注意到这一点,国家仅对天然林实施了保护工程,禁止采伐。但人工速生林是鼓励使用的,如每年大量的杨木做成多层胶合板和单板层积材(LVL)出口给国外建木结构建筑。随着木结构用材市场的需求和技术进步,国内完全有能力生产结构定向刨花(OSB)、层板胶合木(Glulam)、层叠木片胶合木(LSL)、平行木片胶合木(PSL)、指接材(Finger-jointedLumber)和工字形木搁栅(Ijoist)等新型材料。此外,北美进口规格材(SPF)以其价廉物美进入国内市场,以及俄罗斯的落叶松、樟子松资源丰富,都是建造木结构建筑的好材料。2.3思想观念问题几十年来,在我国民用建筑中一直采用砖混结构,其建造成本低、给人感觉上牢靠、耐久性好、维护成本低,而木结构住宅会不牢固安全、易发火灾、蚁虫害侵蚀、潮湿会引起腐朽发霉等,以至于很难接受这种新型的木结构建筑。由于对木结构建筑的认识不足,这些担心是完全可以解理的。木结构住宅只要在成本上、安全上、保护上、功能上采取适当的措施,通过大量的实验对比,专业知识的宣传,用样板房的展示,特别是中华古木建筑及文化的影响,相信人们的观念是会改变的,木结构建筑是完全可接受的。2.4建造成本问题在木结构住宅的开发建造中,开发商、建造商和消费者最关心的是成本问题,由于现阶段在国内建造的木结构建筑多为别墅,加之建造材料多为进口,有的材料或构件甚至要到国外加工,使木结构房屋不包括土地的建造成本达到40006000元/m2,使用过程中还需要不断地维护,会增加使用成本,会使大多数人望而却步。木结构住宅建造和使用成本是否会成为其推广应用被制约的瓶颈呢?回答是否定的。因为影响木结构建筑建造成本的因素较多,如不同地区、不同档次、不同材料、不同装饰要求其成本必然不同,关键在于如果控制成本。假如在村镇和地震多发地区的乡村,造价过高肯定是无法推广的。控制建造成本应从几方面入手。首先,要使用价格合理的国产材代替进口材,特别是使用蓄积量丰富的人工速生林。其次,使用国内生产加工的构件,因为国内外人工费相差悬殊。第三,有些非关键的零部件尽可能因地制宜、就地取材,节约运输成本。第四,在设计构造上降低成本,如在一层可采用木框架,砖隔墙,有的地方竹材丰富,可采用木竹混合结构。总之,简单但不简陋,低价但不低质,在满足住宅基本要求和功能的条件下,对农村地区尽可能低的造价是可能的。据有关资料分析,木结构与砖混结构住宅建造成本基本相当,砖混结构住宅维护成本略低,但木结构住宅由于节能使用成本较低,两者间的精确差异有待进一步比较研究。2.5设计与技术问题国内木结构建筑企业最缺的是木结构设计方面的专业人才以及相关的生产、施工技术。严重制约了木结构建筑企业的发展空间。目前的状况是一些企业没有专业设计人员,完全照搬北美或北欧的建造体系,受制如人;另一种是仅有效果图(从网上、资料而得),靠施工人员凭经验折腾,这种方式不可取,因为建筑必须安全第一,这种做法会给建筑留下很多隐患,也扰乱木建筑市场。另外,由于国内缺乏大型构件的生产、成型技术,或缺乏技术标准,使得在公共建筑中使用木结构严重受阻。针对以上问题,国内已经引起了足够的重视,出现了很著名高校参与了木结构建筑的研发工作,如同济大学、哈尔滨工业大学、东南大学等,还有少数林业高等院校培养了一批批本科人才。加拿大木业协会在此方面做了大量的培训工作。在设计上尽可能探索出有中华文化底蕴和独特结构的中国模式,争取用510年在世界木结构建筑领域占有重要地位。在生产技术上,早期尽可引进国外的先进制造技术和产品,最终要打造出自己的产业和制造商。加快木结构建筑的本土化、国产化,以设计为主导,重点解决在结构材料和构件生产、施工建造等方面的技术。重视户内外胶粘剂和金属连接件的研究,开发出适合我国木结构建筑的设计软件,横向联合不同学科,对建筑材料、结构、室内外装饰进行全方位的攻关。有关主管部门尽快补充完善相关技术标准,特别是木质材料的物理力学性能指标,加速我国木结构建筑的发展进程。2.6功能与防护问题 为了保护木结构建筑主体、延长其使用寿命以及建筑的居住安全,必须对木结构建筑采取防火、防虫和防腐措施,或对建筑的木构件进行有效地处理,以达到国家标准木结构设计规范的有关要求。在木结构建筑中由于比较多地采用木质材料,而虫害在各类木材中都有可能发生,特别象白蚁、甲虫等,能在木材上形成虫眼和虫沟,有的甚至能深入木材的木质部深处,使木材受到很大的破坏;特别是结构用木材受到白蚁等侵害时,会影响建筑物结构的强度、稳定性和耐久性等指标,有时可能会酿成很严重的事故。除此之外,还有木结构建筑的功能问题,如墙体的隔声、保温与隔热、振动和噪声等,特别是抗震与防火安全问题,都是人们普遍担心和关注的问题。所以,我们选用重组木来建造木结构建筑集成木屋。可喜的是国外在此方面已有非常成熟的经验,国内在保护古木建筑结构方面也有大量的实践,在此基础上还应不断地深入和完善,以取得更加有效的成果,为重组木在木结构建筑中的发展扫清障碍。三、木结构建筑的发展前景在我国重组木木结构建筑必将迅速发展,会得到越来越多的人亲睐和选择,主要基于下列理由:3.1、重组木木结构建筑的物质基础国内人工速生林的广泛种植,北美的云杉、松木、冷杉(SPF)和俄罗斯的落叶松、樟子松等丰富的资源作补充,为重组木木结构建筑提供了木材的来源保证。此外,我国还有丰富竹材资源,近年来农作物桔杆制板生产技术,为木结构建筑用材开辟了新的途径。随着对人工林的高效加工利用,大量新型结构材料的开发与研制,为重组木木结构建筑提供了物质基础。3.2、重组木木结构建筑的经济基础随着我国经济的高速发展和人们日益增长的物资需求,对生活品质和居住环境提出了更高的要求。由于重组木木结构建筑的个性化设计、亲近自然、舒适环保等优点,对有经济实力的消费群体一定会率先选择。特别是江苏、浙江长三角地区经济发达,人们具备消费实力,具有广阔的潜在市场。3.3、重组木木结构建筑的技术基础现在国内木材工业的发展,为木结构建筑的应用奠定了技术基础。如我国已经成为人造板生产大国,用于建筑的多层胶合板生产量也位于世界前列。单板层积材(LVL)、定向刨花板(OSB)、冷压胶合梁柱等技术已基本成熟,有的已形成工业化生产规模,只要对一些特别技术(如大跨度胶合梁、弯曲大构件等技术)加以研究应用,从生产和技术角度看建造木结构建筑是完全可行的。3.4、重组木木结构建筑的应用领域木结构建筑及其构筑物在我国的应用领域较广,目前主要考虑下列方向发展:3.4.1、应用于长三角、珠三角(江苏、浙江、广东等)经济发达地区的新农村住宅建设;3.4.2、地震多发地区(如四川、青海、甘肃、辽宁等省区)的抗震木结构住宅建设;3.4.3、风景旅游地区和最佳人居环境城市(海南、云南、苏州、扬州、大连等)的生态环保住宅和园林景观的亭、台、榭、廊、桥等建构筑物建设;3.4.4、古木建筑的修缮与重建。我国有大量的古木建筑(如应县木塔、故宫、寺庙等),有的已是世界文化遗产,需要重点修缮和保护还有一些地方对过去因火灾、战争毁坏的古木建筑进行重建。3.4.5、其他木结构建筑等。如体育馆、会堂、影剧院、图书馆、学校、医院、幼儿园等公共建筑。在现代建筑中,利用木结构施工容易、材料轻的特点建造别具风格的异型楼顶,对上世纪7090年代建造的平顶房进行平改坡的改造工程。3.5、重组木木结构建筑的美好未来近10多年来,我国的建筑竣工面积一直居世界首位,随着我国经济的高速发展、住房理念的变化,长期统治我国建筑市场的混凝土结构将被打破,一个以混凝土结构、砖混结构、木结构的多元格局将逐步形成。我国大部分地区与日本、北美和北欧地理纬度相近,适合于发展木结构建筑,借助他山之石可以攻玉,结合我国建筑、文化、材料、技术等特点,走中国自己的木结构建筑发展之路。新型木结构建筑在我国发展已有良好的开端,且发展迅速,相信顺应绿色、环保、节能、低碳时代潮流和理念的木结构建筑一定有更加美好灿烂的明天。第六章、产品特性与生产规模:一、产品特性:近年来,随着我国木材资源供需矛盾的日益突出,国家大力提倡使用重组木制造木制品,由此,带动了速生林产业的快速发展,各种各样的速生材产品和重组木制品越来越广泛的进入了人们的生活。而在各种木产品中,一种新型的木材替代产品重组木方材正在快速被消费者所接受。重组木方材是用专利技术和特殊工艺压制而成的方料(拥有木材一样的加工特性和广泛用途,俗称“木头” )、可以根据不同的用途,分切成不同的板、条等形状,加工成不同的产品。重组木方料可以直接用作建筑材料、集成木屋、木门窗框、地板、家具等。重组木锯切成木地板板坯,可以加工出高档的木地板,广泛用于户外。重组木方材具有利用率高、比重大、性能优越,后续加工产品给人一种高档、典雅、厚重的感觉,成为中、高档木材的理想替代品。重组木制品已成为木材产业发展的新亮点。目前,重组木方材相关产品已经广泛用于高档地板、家具、装饰等行业,正逐渐成为绿色家装行业的新宠。项目规划生产的重组木方材,以长江以北丰富、特有的小口径速生材与树枝树杈为主要原料,采用中国林科院研发的重组木系列技术,经过特殊工艺解决了木制品易发霉、虫蛀等缺陷;物理平衡原理彻底解决了木材局部受力、受热、受潮不均出现起翘、开裂等现象;“内工外方”保证了重组木制品美观的同时最大限度的强化了重组木制品的稳定性,产品稳定性绝佳。文理自然,色泽典雅,绿色环保,耐水,耐腐蚀,经久耐用,美观大方。二、产品特性与生产规模:1、生产规模:项目建设内容为年产5万m3重组木方材加工生产线,并配套(1)年产50栋集成木屋加工生产线。(2)年产重组木地板1.5万平方米。(3)年产5万套重组木实木门窗。(4)年产1万套重组木家具。(5)年产6千套重组木工艺制品。产能规模为年产5万立方米年产值:3亿元人民币项目总投入:1.2亿人民币投资回收期:3年,占地100亩以上。水、电供应由工业园区统一规划建设,35KV降压站和日供水都可以满足项目建设需要。项目主体工程重组木方材加工生产线总投资约6000万元,项目建设与配套工程设备投资3000万,流动资金3000万元。项目进入正常年度生产后,预计年可实现销售收入3亿元人民币,年平均税前利润总额为3486万元,年平均税后利润总额为2639.4万元。该项目符合国家产业政策,国家发改委资源综合利用部门,农业采用产业化部门以及高技术产业化基金都有相关支持政策和资金扶2、生产工艺特点重组木方材的制造工艺大致与重组木板材生产工艺相同,主要区别如下:1、小径速生材经切割机直接进行经切断、软化处理、纤维梳解(碾压或锤击)成木纤维束,然后经过筛分干燥后直接进行施胶,酚醛树脂作为胶粘剂。2、重组木方材经过切割机切段、软化后,要送入揉搓梳理机分离再经过筛分、干燥、施胶,而胶粘剂采用的是酚醛树脂。3、重组方材在放胶同时还需要加入一定量的防水剂以增加重组木的防水性能。4、重组木方材由于采用酚醛树脂做胶粘剂,在热压时要使用脱模剂。5、重组木方材干燥终点含水率5%以下。6、木纤维束经过重整与疏解工艺一次完成,生产效率高,速生材利用率可以达到90%以上。7、生产重组木方材是无醛、无酚产品,满足市场对绿色环保产品的需求8、重组木方材可以生产达到户外耐老化要求的产品9、在达
展开阅读全文