任海青 定向结构板在建筑中的应用 

摘要：6月9日下午，由上海市建筑学会、上海市筑师与建材企业家联谊会、上海市建筑材料及构件质量监督检验站、同济大学建筑与城市规划学院、上海企业竞争力研究中心共同主办，湖北宝源木业有限公司冠名协办的2011宝源精木板杯上海市建筑师和建材企业家论坛暨金...

　　【主持人】：接下来有请湖北宝源木业有限公司顾问、中国林业科学研究院木材工业研究所研究员、教授任海青就定向结构板在建筑中的应用跟大家做一个交流。

湖北宝源木业有限公司顾问、中国林业科学研究院木材工业研究所研究员、教授任海青

　　【任海青】：大家下午好！首先给大家介绍一下木材工业研究所，我们研究所是国家级的科研单位，主要从事木材料的加工性质的研究和基本性质的研究，另外也服务于企业，给企业提供很多技术咨询。我们和湖北宝源木业有长期良好的合作关系。这次受会议委托给大家迅速一下定向结构板在建筑中的应用给大家介绍一下。

　　我的报告分6个方面，第一和第二主要讲定向结构板的概念和特点，第三讲一下人造板和其他人造板的比较。第四着重讲定向结构板在兼p重的应用。第五讲一下我国定向结构板的生产。最后讲一下存在的问题以及给出一些建议。

　　一、定向结构板概述

　　定向结构板(Oriented Structural  Board，简称OSB)是70年代末、80年代初迅速发展起来的一种新型高强度人造板。定向结构板是以速生丰产的小径材、间伐材、木芯等为原料，通过专用设备加工成长40~70mm、宽5~20mm、厚0.3~0.7mm的刨花，经干燥、施胶和专用设备将表、芯层刨花纵横交错定向铺装后，再经热压成型的一种结构人造板。

　　二、定向结构板特点

　　它有五个特点：强度高、内结合力强、线膨胀小、握钉力高、耐水性好。

　　强度高：定向结构板制造时是将结构按一定方向铺装，这种排列方式提高了板材的强度，且定向结构板的纵向抗弯强度比横向大得多。

　　内结合力强：定向结构板内部为定向结构，且有大量的长片结构，其内结合强度极高，同时也说明板材本身的胶合强度稳定，不会分层，也是一种结构均匀板材的表现。

　　线膨胀小：定向结构板一般为三层结构，上下两层结构呈纵向排列，芯层结构横向排列，这种重组的木质结构的工艺消除了木材的内应力，加上板材具有良好的整体均匀性，所以能做到稳定不变形。

　　握钉力高：建筑施工中，板材需要钉钉，因此握钉力是必须关注的指标。OSB内结合强度极高，板材的任何一处都没有接头，没有缝隙和裂痕，且整体均匀性好。

　　耐水性好：定向结构板制造时，采用抗水性的胶粘剂，因此板材的耐水性好，在绝大多数情况下不需要额外的特殊的防潮处理，一般可以直接应用在室外。

　　三、与其它人造板的比较

　　除OSB在我国缺乏应用研究和使用规范不完善等原因外，还有一个重要的原因之一是用户对OSB的性能和用途不了解。因此，通过OSB与其它人造板的比较与分析，增进人们对OSB的认识和了解，为推广和发展OSB创造条件。

　　原料比较

　　胶合板：大径材，节疤少，干行通直，原木价格一般800~1000元/m3。大径级木材匮乏，限伐和禁伐，胶合板工业原料面临困境。

　　细木工板：单板和木条拼接成的芯板胶合而成，木条可用木芯、小径材、板边及低等级板材，价格较低；单板幅面大，价格高。

　　普通刨花板：枝桠材、板边、木芯、间伐材、加工剩余物等。价格较低，来源广，一般200~300元/m3。

　　定向结构板：软针、阔叶材的小径木、速生间伐材等，如桉树、杨木和杉木间伐材等，来源广，价格一般为350~500元/m3。

　　生产特点。

　　胶合板：旋切或刨切后的单板经干燥、涂胶、组坯和热压而成。设备投资一般不大。

　　细木工板：芯板由木条拼接而成，两表面为胶贴单板的实心板材。设备投资较少。

　　普通刨花板：刨花干燥、施胶后经铺装、热压而成。设备投资大。

　　定向结构板：由一定几何形状的结构经干燥、施胶、定向铺装和热压成型。设备复杂，投资大。

　　产品性能

　　胶合板：幅面大，材质均匀，不易翘曲变形，静曲强度高，握钉力和抗冲击性能好，可用于建筑结构用材。

　　细木工板：重量轻，材质均匀，不易变形，线膨胀系数小，剪切强度、握钉力和抗冲击性差，不能用于承载。

　　普通刨花板：材质均匀，静曲强度、弹性模量、内结合强度和握钉力较好，但抗冲击能力和握螺钉力较差，不能作为建筑结构用材。

　　定向结构板：线膨胀系数小，稳定性好，材质均匀，握螺钉力较高，抗冲击性能强，纵向抗弯强度远大于横向，易于加工，是建筑结构用的良好材料。

　　价格比较

　　胶合板：混凝土模板18mm厚的，3000~3300元/m3；3~12mm厚的 3100~3500元/m3。

　　细木工板：1300~1600元/m3。

　　普通刨花板：14~18mm厚的价格为1500~1800元/m3。

　　定向结构板：脲醛胶板材：2000~2200元/m3；酚醛胶板材： 2200~2400元/m3。

　　四、OSB在建筑中的应用

　　OSB因具有强度高、尺寸稳定性好等优点，被广泛应用于建筑行业。欧洲和北美是OSB的主要应用地区， 在建筑领域，OSB大量取代胶合板和普通刨花板，并以其优良的性能和适宜的价格得到迅速发展.OSB在我国建筑结构中的应用也越来越广泛。

　　OSB是建筑结构中应用最多的人造板之一，其作为建筑材料主要用于建筑承重、内外墙板、楼板、大跨梁和工字梁、工程装修、建筑模板等。

　　建筑承重材：OSB可在建筑工程中作一般轻型结构的结构材，可以认为避免和克服木材的缺陷，并且板材的强度高，幅面大，耐水性好，在建筑设计时可用作承重材。

　　墙体材料―外墙

　　OSB作为外墙使用时，通常是外面用10mm厚、内侧用6mm厚板材，通过木龙骨将内外墙板连接在一起，在两层板材中间，可填入绝热材料(如泡沫、岩棉、玻璃棉等)。OSB制作的墙体经久耐用，保温隔热效果好，造价相对便宜。

　　墙体材料―内隔墙

　　OSB用作建筑内隔墙时，侧重于替代传统的砖墙作为大开间的隔断，可以增加建筑使用面积，同时隔断形式变换灵活，工期较短。墙体在制造时，可以使用耐水性合成树脂胶，从而节约成本，降低建筑价格。建筑内墙大家看一下图片，建造起来非常方便，整体性也很好，做大开间隔断的时候实现起来也更容易。

　　屋面材料和搁栅：屋面材料除要求具有一定的抗弯强度和弹性模量外，因常与大气接触，还要求耐久性、防腐性和防虫性好， OSB正好可以满足这些要求。搁栅的要求同屋面板大致相仿。此外，OSB在住宅“平改坡” 工程中发挥着巨大的作用。OSB也可用于屋面材料和工字搁栅和住宅“平改坡”

　　建筑模板：OSB作为建筑模板有着很大的市场， OSB表面处理后制作的建筑模板具有脱模性强、表面光滑、使用成本低、使用过程中噪音低(与钢模板相比)等优点。

　　其他建筑用途：OSB还可以用于建造活动房屋、景观亭子、别墅门、楼梯板、室内装饰等。上海的酒吧装饰里面就用的是定向结构板。

　　五、我国定向结构板的生产

　　我国正式的OSB研究始于1978年，曾列入国家“八五”科技攻关项目。南京林业大学还成立了OSB工程研究中心，对OSB进行了相对系统的研究。1991年首条引进的OSB生产线在南京落成，1995年首条国内OSB生产线在福建建瓯建成，同年获得专利，取得了自主知识产权。1998年开始起草OSB行业标准(LY/T1580-2000)，并于2001年正式颁布实施。虽然OSB的工艺理论研究取得了一定成就，但其工业化生产一直没有得到很好的推广应用。

　　截止到2000年，我国共有6条OSB生产线，生产规模仅0.8―1.6万m3，总体生产能力不足8万m3。大部分OSB企业处于停产、转产或断续生产的状态，2001年OSB的实际产量仅为1.04万m3 。由于生产技术、产品质量和成本等诸多因素的影响，造成我国OSB企业销售困难，市场开拓举步维艰。相对于我国逐渐旺盛的市场需求，国产OSB的数量远远不够。2000年青岛创展贸易有限公司最早从事OSB贸易，将德国OSB引进到国内。2001年，北新建材开始涉足此领域，如今已经一跃成为我国主要的OSB贸易商。

　　随着国外OSB产品的引进，过硬的质量和外观，加上较好的市场宣传，OSB在国内市场的销售开始走俏。2010年，年产22万立方米的OSB生产线在湖北宝源投产。

　　湖北宝源定向结构板生产线：

　　湖北宝源木业年产22万立方米定向结构板(OSB)，总投资5.3亿元，主要设备从德国迪芬巴赫、德国帕尔曼和美国GTS能源科技公司引进，一般设备由国内30多家企业配套，项目于2008年6月26日破士动工，2010年10月8日试产出第一块OSB板。产品按欧洲EN300标准生产，以杨木、泡桐等人工速生林规格材为主要原料。规格为厚度6--40mm，宽幅2480mm的OSB1--OSB4的系列产品 。

　　宝源OSB生产线：OSB生产的工艺流程为：原木→剥皮→刨片→干燥→筛选→施胶→铺装→热压→素板处理。

　　原材料保障和产品质量保证：目前公司基地造林已达25万亩，荆门市围绕宝源龙头企业已营造以意杨、泡桐为主的速生丰产林185万亩。同时还有在线检测和离线检测。在线检测有厚度在线检测和缺陷在线检测，离线检测有物理力学性质离线检测和甲醛释放量离线检测。

　　力学性能测试―抗弯强度、抗弯弹性模量和抗压强度，40mm厚板材锯切成规格尺寸40×90mm，其抗弯强度27Mpa，抗压强度24Mpa，抗弯弹性模量8.2Gpa，密度为0.591kg/cm3,可以用作墙骨材料。力学性能测试---集中载荷和均布载荷：18mm、15mm的OSB可作为楼面板、屋面板、墙面板使用；12mm可作为屋面板和墙面板使用。

　　OSB在中国目前的发展阶段为其生命周期中的生长期，广泛的原料来源和优越的品质将使其在国内市场具有更大的发展空间，OSB将在国内市场将得到迅速发展。

　　六，存在的问题及建议

　　OSB最强劲的消费领域是作为建材，优良的性能使得其相对于胶合板、普通刨花板等具有显著的优势和竞争力。OSB制品在北美和欧洲的建筑业和建材市场占有重要地位，在我国作为结构人造板的应用也越来越广泛，但是目前还存在着一些问题。

　　存在问题：

　　(1) 人们的认识问题：

　　OSB进入国内市场的时间不长，人们对产品的认识不足，使用者对产品缺乏足够的了解，导致OSB产品的经营和销售较为困难。产品用途定位为室内型，产品性能达不到结构用材的标准，只能与胶合板、普通刨花板等争夺市场，从而限制了产品的使用。

　　(2) 规范标准问题：

　　作为一种新型工程木产品，在建筑上应用没有完善相应的规范标准，使得OSB在建筑领域的应用缺乏标准依据，不能规范合理地进行生产加工，从而阻碍了OSB在建筑业这一主力消费市场的应用。

　　(3) 建筑领域应用狭窄：

　　OSB具有优越的力学强度性质，适宜作建筑结构用材，北美地区88%的OSB应用于建筑业，而我国的OSB局限于建筑装饰行业，建筑业的市场还没有打开。另外，秦砖汉瓦式的建筑在我国有上千年的历史，普通百姓更乐于接受。OSB在我国市场上还处于起步阶段，为使OSB在我国建筑领域得以很好的推广和应用，我们应该根据OSB应用中存在的问题，积极采取有效措施，以使OSB产品在我国进入良性发展轨道。

　　针对这些问题我们给出了一些发展建议

　　(1) 拓宽OSB的应用领域：OSB良好的性能决定了其可以作为结构用材，部分替代实木和结构胶合板的使用。因此，在应用实木和结构胶合板较多的包装、建筑模板、木结构房屋等领域，都是OSB开拓市场的主攻方向。

　　(2) 加大宣传力度：国家相关部门应根据我国的国情，大力宣传和推广OSB作为节能、节土的木质轻型结构材料在建筑业中的应用。

　　(3) 制定建筑标准和规范：根据国内的情况，尽快制定指导OSB在建筑中应用的一些结构性标准和规范，带动我国OSB产业的发展。

　　(4) 木质构件的研发：混凝土高层里的非承重内墙、非承重外墙(木骨架剪力墙)，隔层楼板以及木桁架屋架系统的研发，促进OSB的生产。

　　(5) 大力发展木结构建筑：我国应大力发展现代木结构建筑体系的科学技术，使材料生产、房屋设计及建造实现国产化，并逐步建立完善的标  准和法规体系。通过发展现代木结构建筑，带动国内OSB的发展。

　　认识问题：土地短缺、资源短缺、成本居高不下，这三点限制我们木结构在市场份额上的扩大。

　　发展建议：大力发展木结构建筑

　　解决之道：混合建筑；城镇化；地震频发区：3-5层；营林技术提高，增加了人工林单位面积的蓄积量；人民币升值，更多地购买国外木材，比如俄罗斯木材；现在房屋的建造成本中，建材的成本所占的比例越来越小，主要是劳动力和土地成本；结构用木质材料和工程木制品是木材加工的战略性新型产业、产品标准的制定和完善、建筑和验收规范的制定和完善、建立第三方认证机构

　　OSB符合林产工业发展方向，也符合我国保护生态环境、走可持续发展的林业产业政策，发展OSB对缓解我国木材供需矛盾、促进我国木材工业的发展具有重要的意义。抓住机遇，引进、消化和吸收国外先进的OSB生产技术，相信在不久的将来，OSB在国内市场将得到迅速发展。

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