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国产木材在轻型木结构中应用关键技术



编号 hjcg0000002705

获奖编号 2016-KJ-2-02

成果名称 国产木材在轻型木结构中应用关键技术

地域分类 中国林业科学研究院

学科分类 220.5550;木材加工与人造板工艺学

完成人 任海青  周海宾  赵荣军  殷亚方  王朝晖  江京辉  邢新婷  钟永  王玉荣  武国芳 

完成单位 中国林业科学研究院木材工业研究所  国家林业局北京林业机械研究所  北京海德木屋有限公司  苏州昆仑绿建木结构科技股份有限公司  大连双华木业有限公司  山东新港企业集团有限公司 

获奖名称 梁希林业科学技术奖

获奖等级 2

年份 2016

关键词 木材  木结构  规格材  胶合板  建筑材料  木材加工 

资料来源 中国林学会

成果内容 “国产木材在轻型木结构中应用关键技术”属于林业和建筑工程的交叉学科领域。该项目以国产木材在轻型木结构中应用关键技术研发为主线,通过锯材分等技术、单板拼接技术和柔化技术以及多性能墙体组合设计等技术创新,制造框架和覆面材料,应用于现代轻型木结构。本项目是国家“十一五”科技支撑、林业公益性行业专项、科技部农业成果转化资金项目、国家林业局推广项目和948等项目系列化研究成果,是我国木材工业由非结构应用的产品向结构应用的新型产品转型、升级换代的重要技术依托。
1.轻型木结构框架材料制造与评价技术:采用高出材率梯形下锯法、锯材应力分级等新技术,运用强度概率分布函数和非参数方法,确立了我国杉木、落叶松规格材的目测、机械应力分等等级及强度特征值,并制造国产杉木和落叶松等级化规格材,填补我国无等级化规格材空白。
2.轻型木结构覆面板材料制造技术:在原有胶合板生产工艺基础上,采用旋切、定尺裁剪、笼式干燥、拼接集成等新技术,利用小规格单板制造落叶松结构胶合板;采用快速高温蒸煮、单板柔化、预压脱水、正交胶合等新技术,基于厚型单板制造马尾松结构胶合板材。
3.预制多功能木结构墙体设计与建造技术:足尺测试木结构预制墙体的性能,探究墙体结构对热量和声波传递的控制原理,设计建造出节能、隔声等多种功能的木结构预制复合墙体。

报奖前经济效益 项目与企业合作建立5条示范生产线,项目实施期间,共取得产值20565万元,利润2991万元,利税868万元。举办各类培训班及高峰论坛10余次,培训行业专门人才2300多人次。其中:在北京海德木屋建成1条年产5000 m3的落叶松规格材示范生产线,并于2009年1月开始投产。累计生产5910m3落叶松等级化规格材,累计新增销售收入2423万元,新增税收148万元,新增利润360万元。同时也增加了35个就业岗位。
在苏州昆仑绿建木结构科技股份有限公司建成1条人工林杉木等级化规格材中试生产线,年生产能力3000m3,累积生产3263m3人工林杉木规格材,用于建造了81栋轻型木结构住宅,新增产值3191万元,新增税收179万元,新增利润383万元。建成1条50000m2预制木结构墙体生产线。累计生产24000m2预制木结构墙体,建造30栋预制轻型木结构住宅,新增产值1820万元,新增税收94万元,新增利润280万元。
在大连双华木业有限公司建成1条年产5000m3的落叶松规格材示范生产线,累计生产2.6万m3落叶松等级化规格材,全部用于公司的木结构建设中,累计新增销售收入10493万元,新增税收357万元,新增利润1573万元。
在山东新港企业集团有限公司建成建成1条年产20000m3结构胶合板示范生产线。累积生产了7860m3落叶松结构胶合板,新增产值2638万元,新增税收90万元,新增利润395万元。
2005-2006年,与加拿大木业合作,在北京等4个城市举办结构用锯材分等技术培训班,参加人数达121人。2005-2008年,与美国、加拿大、日本等国木材协会合作举办木结构建造技术培训班,参加人数达700人。2009-2015年,主办中国木结构产业发展高峰论坛7届,参会人数累计2100多人次。
发表学术论文74篇,SCI收录5篇,EI收录19篇。

报奖前社会效益 我国大气污染状况十分严重,研究表明,大气污染的主要来源是是钢铁行业、水泥行业和电力行业。100%的水泥和70%的钢材用于建筑,可以说,建筑建材业是最大的高能耗和高污染产业。木材是唯一可再生且可持续利用的建筑材料,在能耗,温室气体,空气和水污染以及生态资源开采方面,其环保性远优于其他材料,是公认的绿色环保型建筑材料,轻型木结构材料制造与应用技术,将有力地降低能源消耗,减少环境污染;轻型木结构优良的抗震性能,以及较低的建造成本,可以在地震多发地区、少数民族地区和富裕的农村进行民居的改造和新建,提高居住舒适性和安全性;同时,轻型木结构材料制造与应用技术将推动轻型木结构建筑在中国快速发展,拉动木材工业新的经济增长点,促进木材产品的升级换代;木质建材的发展,扩大了木材的用途,可促使林业产业的良性循环,提高农村林农收入,增加就业岗位。项目的辐射效益远远超过已经统计的经济效益。

报奖前应用情况 本项目以国产人工林杉木、落叶松为主要原材料,形成了四种等级规格材、集成芯和超厚芯结构胶合板、功能性预制木结构墙体等3大类5种新材料新技术,并与企业合作建立5条示范生产线,实施期间累计产值20565万元,新增利润2991万元,新增利税868万元。组建全国木材标准化委员会结构材分技术委员会,建成2000多m2的CNAS、AL和MA三大认证的木质工程材料实验室,国内首创。项目实施,对我国木材加工产业结构调整、建筑节能降耗及生态环境改善产生了显著成效,将有力推动木结构住宅行业的发展。

推荐部门 中国林业科学研究院 

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