加拿大木業(yè)

加拿大森林概況

加拿大是世界第三大森林擁有國，擁有3.47億hm2森林面積（截止至2017年），占全球森林面積的9%。其中47%（1.64億hm2）的森林經(jīng)過第三方可持續(xù)森林管理認(rèn)證，是全球經(jīng)森林認(rèn)證最多的國家。人均森林面積近10 hm2，是世界上人均森林面積最多的一個(gè)國家，是世界人均的17倍。在加拿大的森林中，針葉林占絕大多數(shù)，為67.8%。每年被砍伐的樹木在國家的監(jiān)督下經(jīng)過合法、合理的砍伐以及再種植，從而確保加拿大的林產(chǎn)業(yè)能夠可持續(xù)發(fā)展，所砍伐的森林面積比例每年不足0.5%。加拿大有著最嚴(yán)格的森林管理法律，科學(xué)的砍伐辦法以及公平競爭的機(jī)制，用以保護(hù)本國的森林，促進(jìn)森林面積的增長。政府的法律法規(guī)規(guī)定，砍伐區(qū)的樹木砍伐后要及時(shí)的播種和種植。伐木前，政府要求對(duì)環(huán)境，野生動(dòng)植物，原住民和當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)的可能影響進(jìn)行研究（圖1）。

加拿大木材分等

常見的具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的加拿大軟木樹種有加拿大西部鐵杉、花旗松、西部紅柏、西部黃柏以及SPF（SPF為Spruce-Pine-Fir的簡寫，是云杉-松-冷杉這一類樹種的總稱，因其生長在同一地區(qū)，且強(qiáng)度、特性、商業(yè)用途類似，分揀時(shí)不做區(qū)分，故統(tǒng)稱為SPF）等。當(dāng)樹木被加工成鋸材時(shí)，木材的性狀會(huì)隨各種因素的影響而有差異，如樹種、氣候、地理環(huán)境、樹齡和加工工藝等。根據(jù)不同終端產(chǎn)品的需求，加拿大NLGA組織根據(jù)鋸材的外觀表現(xiàn)或者強(qiáng)度值，將鋸材歸類為不同系列的等級(jí)。

加拿大木材的 NLGA 分級(jí)規(guī)則規(guī)定了每種等級(jí)木材的特性以及允許的缺陷，大多數(shù)軟木木材可被分為外觀等級(jí)和結(jié)構(gòu)等級(jí)。木材分級(jí)會(huì)對(duì)其特定尺寸的規(guī)格材本身的特征做出判斷，評(píng)判木材等級(jí)的因素包括鈍棱的存在，結(jié)疤的大小和位置，斜紋的角度和方向，輪裂、端裂及干裂的大小，程度等。在外觀級(jí)分級(jí)中，對(duì)木材心材和邊材的色澤與比例，腐朽和漏刨、裂紋等問題都有相關(guān)描述。

來自加拿大的每塊規(guī)格材（結(jié)構(gòu)用材）都加蓋印章以表明其樹種群，等級(jí)，工廠編號(hào)，含水率，樹種，分級(jí)機(jī)構(gòu)和分級(jí)規(guī)則。下圖為一SPF板材上的木材認(rèn)證章（圖2）。

木材分級(jí)是木材生產(chǎn)、加工和流通環(huán)節(jié)中比較重要的工作，木材分級(jí)的意義在于：1）購買者能夠了解購買的商品，確定其用途，節(jié)約成本，提高利用效率;2）設(shè)計(jì)師可以更輕松地為設(shè)計(jì)或工程要求指定合適的木材;3）木材制造商了解其性能，便于生產(chǎn)和加工;4）建筑商檢查產(chǎn)品是否達(dá)到預(yù)期效果。

加拿大常見的軟木木材

加拿大鐵杉

加拿大鐵杉質(zhì)地細(xì)密，紋理直且均勻，年輪清晰，心材和邊材幾乎沒有差別，顏色從乳白色到淡黃色。加拿大鐵杉制成的板材可以產(chǎn)出6米長的無結(jié)清材，板材在干燥和老化過程中會(huì)逐漸變硬，因此在整個(gè)使用期內(nèi)都具有極佳的耐磨性。純加拿大鐵杉不含油脂，非常適合各種涂裝表現(xiàn)。

加拿大花旗松

加拿大花旗松心材由黃色到紅褐色不等，紋理筆直細(xì)密。其機(jī)械加工性能、粘結(jié)性能良好，握釘力強(qiáng)，能夠較好的吸收油漆和著色劑，抗沖擊性強(qiáng)，導(dǎo)熱性小、外觀好，耐久性好（在干燥條件下）、不變形等優(yōu)點(diǎn)，是室內(nèi)裝修和工程建筑制作的理想材料。

SPF（云杉-松-冷杉）

SPF木材輕質(zhì)，外表干凈明亮，顏色從白色到淺黃不等，紋理筆直、質(zhì)地光滑。經(jīng)過干燥后，其強(qiáng)度高并且性能穩(wěn)定。加工性能良好，適于開槽和鉆孔。其膠合性很好，握釘力強(qiáng)，適合涂漆和著色。SPF廣泛應(yīng)用于建筑、加工品，防腐處理后還可用在戶外涼亭、甲板等。

下面以SPF為例，一般結(jié)構(gòu)用規(guī)格材按以下類別來區(qū)分：輕型結(jié)構(gòu)框架、結(jié)構(gòu)托梁和平鋪樓板、輕型框架、墻柱（見右表）。

項(xiàng)目賞析

西郊賓館意境園餐廳

意境園餐廳坐落在上海西郊賓館內(nèi)，今后將作為西郊賓館舉辦活動(dòng)的重要場所之一。餐廳從結(jié)構(gòu)到裝飾大量使用了木材，與周圍景觀相得益彰，為來賓營造了溫暖、自然、和諧的就餐環(huán)境。餐廳包含了一個(gè)383 m2的宴會(huì)廳，大面積的迎賓區(qū)和廚房。

設(shè)計(jì)的初衷是創(chuàng)造一個(gè)多功能的、簡潔的建筑，突顯它臨湖的私密幽靜的地理位置，并且與周圍的樹林融為一體。餐廳的結(jié)構(gòu)象征著一排排大樹從地面生長至屋頂，覆蓋了整個(gè)空間，體現(xiàn)出蓬勃向上的生命力。膠合木梁和2×4的檁條支撐著六頂樹葉形狀的屋面，組成了令人驚艷的三角形結(jié)構(gòu)，使屋頂線條仿佛延伸至天空。木骨架是由加拿大花旗松在本地工廠加工制成。

項(xiàng)目所用木材：鐵杉、花旗松、SPF等。

中加生態(tài)示范區(qū)-班芙小鎮(zhèn)·楓丹園

2014年6月，中加生態(tài)示范區(qū)項(xiàng)目獲得中國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部批準(zhǔn)，成為目前中國首個(gè)中加低碳生態(tài)試點(diǎn)示范區(qū)域，是中國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部與加拿大自然資源部合作的示范項(xiàng)目。

中加生態(tài)示范區(qū)位于生態(tài)城區(qū)域內(nèi)的國家海洋博物館與渤海海洋監(jiān)測(cè)基地之間，示范區(qū)占地面積1.8 km2/2 700畝。作為中加低碳生態(tài)城區(qū)試點(diǎn)示范的一期項(xiàng)目，總建筑面積為12.315 4萬m2，包括7層、11層小高層和100套聯(lián)排別墅木結(jié)構(gòu)建筑，其中木結(jié)構(gòu)建筑面積為1.66萬m2。該項(xiàng)目在低碳與節(jié)能方面做了探索與嘗試。引進(jìn)了加拿大Super-E節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到項(xiàng)目中的木結(jié)構(gòu)建筑。

項(xiàng)目所用木材：SPF、花旗松等。

范杜森植物園游客中心

不列顛哥倫比亞范杜森（VanDusen）植物園游客中心建筑靈感源自蘭花的花瓣，它彎曲起伏的木質(zhì)屋頂漂浮在夯實(shí)的泥土和混凝土墻上。隨著三維建模技術(shù)的進(jìn)步，使得幾乎所有復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)都能通過木結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。該建筑位于溫哥華市中心一個(gè)占地55英畝的溫室中，是一個(gè)以社區(qū)為導(dǎo)向的植物園中心。它有咖啡館、圖書館、志愿者服務(wù)中心、園藝店、辦公室和用于會(huì)議、研討會(huì)、講座和私人活動(dòng)的教學(xué)空間。

這個(gè)奇妙的預(yù)制木屋頂由70多個(gè)獨(dú)特的梯形面板構(gòu)成，其中不僅包括了一個(gè)完整的天花板，而且還在其中巧妙地影藏了機(jī)械和電汽系統(tǒng)。每塊面板都由雙層彎曲的膠合木邊梁、規(guī)格材屋頂托梁和暴露在天花外的花旗松膠合橫檔組成，使屋頂?shù)撞砍尸F(xiàn)出有機(jī)的肋狀外觀。天花板的曲線設(shè)計(jì)也應(yīng)用在飾面上，包括戶外木墻、室內(nèi)滑動(dòng)門、前臺(tái)的正面，以及大廳中的一個(gè)30 m弧形長凳，它們均由再生木材制成。而這些元素組合在一起，使得整個(gè)屋頂看似無縫銜接，且像懸掛在空中一般。

項(xiàng)目所用木材：花旗松等。

UBC可持續(xù)互動(dòng)研究中心

座落于溫哥華UBC大學(xué)的可持續(xù)互動(dòng)研究中心大樓（CIRS）為超過200名來自私人，公立和非政府組織的研究人員提供了一個(gè)工作場所。

UBC大學(xué)的可持續(xù)發(fā)展研究中心大樓（CIRS）為4層高的研究中心，是按照LEED白金級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，大樓主體結(jié)構(gòu)全部采用負(fù)碳排放的木結(jié)構(gòu)。樓面結(jié)構(gòu)由2×4的實(shí)心層板組成并由膠合梁柱框架支承。用于抵抗地震、風(fēng)引起橫向荷載主要由膠合板剪力墻提供，少量水平抗力由正交方向的木結(jié)構(gòu)抗彎框架提供。大樓于2011年8月建成，耗資3 700萬加元。

膠合木框架截面尺寸較大，且梁截面高度一般不隨跨度變化，典型柱截面為215×650 mm，典型梁截面為215×685 mm。部分節(jié)點(diǎn)采用雙梁夾柱的形式，部分節(jié)點(diǎn)采用雙柱夾梁的形式，也有節(jié)點(diǎn)采用梁柱直接相連。梁柱節(jié)點(diǎn)采用鋼板加螺栓的連接方式，螺栓數(shù)量相對(duì)較少。

項(xiàng)目所用木材：花旗松等。

新冠疫情的爆發(fā)給全球的經(jīng)濟(jì)發(fā)展曾按下了短暫的暫停鍵，但全球氣候變化未因新冠疫情而止步，全球溫室氣體排放量在經(jīng)歷疫情初期封鎖措施和經(jīng)濟(jì)放緩帶來的暫時(shí)下降后，正逐步回升到之前水平。而木材是具有固碳功能的天然材料，在其整個(gè)生命周期中碳排放量很少，并且還可以將碳固定在木制品中。作為緩解氣候變化的最佳方案，木材將更廣泛的應(yīng)用于更多的領(lǐng)域當(dāng)中。