膠合木結構建筑的發展現狀及前景

朱建偉

（內蒙古大興安嶺林業科學技術研究所 內蒙古，牙克石 022150）

1 前言

膠合木是木材強度分段的工程木產品。根據木材的特性，在不同的位置下，將其用高耐久性的膠粘劑膠合在一起。在預制材料、短小的材料、木材加工和木材加工以及材料的生產中，和人工林的小徑材，運用膠合技術，變短為長、變窄為寬，變薄為厚，可以通過組合不同尺寸的層合板進行優化，以在必要時有效避免木材缺陷。確保最好地使用低質量的木材，使部件具有高強度和耐久性。

2 膠合木的主要性能

隨著現代建筑結構理論和技術的發展，工程師們正在不斷研究建筑形式，在不影響其經濟適用性的前提下，如何才能最有效地利用外層空間建設綠色建筑成為一個更加高遠的目標。空間膠合木結構的廣泛應用尤為重要，我國在膠合木結構領域的研究與應用遠遠落后于發達國家。因此，必須加強對其結構特征的研究。膠合木結構為我國裝配結構的發展奠定了夯實的技術基礎。膠合木結構具有美觀舒適、節能環保、保溫隔熱等特點，抗震性能也有其獨特的特點：

2.1 合理優化使用木材

雖然實木鋸材的尺寸和類型不同，但其橫截面的大小和長度取決于原材料本身的限制，所以對于大跨度構建，實木鋸材很難達到要求。在這種情況下，可以運用膠合木構件。隨著生產和技術的發展，除了傳統的實心鋸材生產外，還出現了一些復合結構膠合木。單層木或其他聚合物材料可用于拉伸或壓縮結構，可大大提高結構的抗拉強度和抗壓強度。

2.2 工業化生產

結構膠合木可在工廠加工后裝車運至安裝現場，大大減少了施工工作量。這不僅提高了設計精度，而且在一定程度上保證了產品質量，還減少了一部分的成本費。膠合木結構大多采用先進的技術、工藝和設備。產品加工速度快，施工機械化程度高；減少了繁重復雜的人工勞動，根據建筑產業化的基本要素，優化資源配置。

2.3 結構形式多樣

膠合木是唯一可以彎曲的木產品。它能在保持木結構自然特性的基礎上，產生相對自由的結構構件，因此有了更多的創造機會，不僅保持原有木材的天然特性，還可以極大的拓展它的用途和功能。

2.4 防火性能優

任何建筑物必須符合建筑的消防安全標準和消防安全要求。事實上，很少有建筑能夠真的防火，只能通過延長耐火極限來達到防火要求。傳統意義上，木材是一種可燃材料，事實上，在木材結構表面發生火災時，會形成一層二氧化碳，它可以防止氧氣穿透木材，有效降低木材的燃燒速度。大型承重構件通常采用膠合木結構結構。只要控制好尺寸，就可以提高阻燃極限，以滿足相應的耐火要求。

3 膠合木結構的展望

國內外學者對膠合木結構的一般性能和工作性能進行了研究，主要研究了膠合木結構的一般特性和結構特點。相比之下，空間粘合結構更具藝術性。從表面上看，它在結構上和經濟上更靈活，更廣泛地利用外層空間，具有廣闊的發展前景，這可以看作是復合材料結構發展的主要方向，空間材料結構研究中必須解決的問題是靜、動力特性、穩定性、損傷和機理優化，為了更有效地發展和推廣空間膠合木材料和結構的應用，空間復合結構在各種因素影響下的結構理論和應用設計方法在科學層面上需要解決的問題包括：

3.1 膠合木材料性能研究

我國擁有豐富的膠合木結構用材資源，以及膠合木結構的生產技術，迄今為止，我國可以生產膠合木、結構膠合板、定向刨花板等優質木材材料，目前還沒有大量生產，因此有關木材的性能數據人工林收集的還不完整。由于缺乏對中國膠合木材料及其性能的研究，有必要加強和深化對集成膠合木材料性能的研究，以創造新的生產工藝，完善膠合木材料性能數據庫。

3.2 膠合木桿件結構性能研究

在國內，雖然《膠合木結構技術規范》的有關規定中有曲梁的彎曲荷載、受剪承強度、徑向荷載和彎曲計算公式、靜力研究等，但對直梁膠合木曲梁桿的研究越來越多，優先考慮元件動態性能有限的空間粘合劑和大型模塊化模型，對靜載破壞試驗和低載反復荷載試驗進行了數值分析和抗震設計理論研究。

3.3 膠合木性能研究

結合國內膠合木的性能，該材料整體結構跨度大，在靜、動態特性下，在節能技術和國家研究機制的影響方面還有很大盲區。需要進行研究和開發，以指導設計和工程應用。根據大跨度膠合木結構，制定技術規范。

4 膠合木結構在中國的發展趨勢

隨著膠合木結構技術的不斷引進，膠合木產品進口速度加快，具有獨特的優勢，未來我們膠合木結構的發展趨勢包括以下幾個方面：

4.1 膠合木結構將在建筑工程中得到越來越廣泛的應用

隨著我國經濟的發展，膠合木結構在我國許多地區得到了廣泛的應用。除了在廟宇中引入膠合木技術外，它在學校也得到廣泛應用。在體育、娛樂和公共建筑方面，將逐步應用于膠合木橋梁結構，主要是風景名勝區、人文景觀、通橋或景觀橋。目前，在國內一些地方，修膠合木公路橋的想法正在實施。

4.2 膠合木結構技術的研究仍將繼續

為了保證膠合木設計在工程中的廣泛應用，避免出現質量問題，對膠合木進行了分類研究。膠合木的結構強度和材料強度的分類在國家技術標準的制定中尤為重要，目前國內外很多研究機構和大學都在研究材料生產技術，如：在許多領域都有成熟而廣泛的科學成果，因此，我們需要在膠合木技術領域開展研究工作，并根據需要開展這方面的工作。

4.3 在我國各地的應用將越來越廣

我國目前主要集中在沿海一帶的城市應用膠合木結構的地區。隨著我國各地區經濟的不斷提升,對建筑節能環保的要求不斷提高,還有人們對膠合木結構優越特點不斷深入的了解和認識,并且隨著人們對工作居住環境、生活質量要求的不斷提高,膠合木結構必將快速風靡在全國各地的建筑工程中。

4.4 技術標準將進一步完善

膠合木結構工藝包括木材性能、膠粘劑性能、結構設計、制造和驗收施工等多個方面，同時對預制結構工業生產過程中的生產質量進行質量認證和監督管理。為保證目前膠合木工程的質量，制定生產結構技術標準規范工作逐漸開始編制，建立體系也才逐漸開始。隨著膠合木結構應用的發展和實際應用的需要，今后我們的膠合木結構和技術標準、規范將不斷完善，并將加快我國膠合木結構和技術標準的引進和應用。

5 結束語

環境保護已成為世界發展的主題。使用膠合木綠色建材是非常正確的選擇。經過幾年的不懈研究，國內外科學家在許多領域都取得了令人矚目的成就，他們基本上局限于平面內。然而，很少有人研究空間膠合木結構的使用。膠合木結構具有溫馨美、建筑多樣性、結構靈活、抗震能力強等特點。性能優良，安全節能，施工方便，具有典型的環保性能。如果進一步研究集成材料的結構，在我國將有很大的發展空間。因此，通過我們的努力，我們一定能夠克服困難。我們的膠合木結構將進入一個新的開發過程。