工程木种类:板材、LVL、PSL、胶合木与 CLT

工程木是把木材切成单板、木条、刨花、纤维或板材,再用胶或钉重新组合成性能更可预测的产品。维基百科把它分成三大类,美国林产品实验室《木材手册》第 11 章用的也是同样的构成单元:

• 人造板——胶合板、定向刨花板(OSB)、刨花板、中密度纤维板(MDF)和硬质纤维板(高密度纤维板)。
• 结构复合材(SCL)——单板层积材(LVL)、平行木条层积材(PSL)、层叠木条材(LSL)和定向木条材(OSL)。
• 大截面木构件与梁——胶合木(glulam)、正交胶合木(CLT)、钉接层板木和木销层板木,以及用结构复合材或锯材做翼缘、用人造板做腹板的预制工字搁栅。

面向家庭用户的还有第四类:工程实木地板,即在胶合板、指接板或纤维板基材上粘一层真木面层。

每种板材用的木料大小不同,锯开的板边一看就知道:

• 胶合板——薄单板,每层纹理与下一层交叉(维基百科)。板边是顺纹和端纹交替的条纹。
• OSB——用耐水树脂(通常是酚醛或 pMDI)黏合的薄木条。美国林产品实验室说明,表层较长的木条顺板长方向排列,芯层交叉或随机排列,所以 OSB 沿长度方向更硬。北美主要用杨木。
• 刨花板——锯末、刨花和小颗粒。美国林产品实验室指出,它和 OSB 相反,表层是细颗粒、芯层较粗,表面平整便于贴面。它是拆装家具的主要材料,通常用脲醛胶黏合。
• 中密度纤维板和硬质纤维板——把木材打成纤维,加蜡和树脂压制;硬质纤维板密度更高。板边像均匀的毡子,看不到碎片。两者都只用于非承重场合(维基百科)。

《木材手册》把结构复合材描述为:把小块木料胶合成常见锯材尺寸的产品。由于节子等缺陷被分散在单板或木条中,同尺寸下结构复合材往往比锯材更强、更可靠,跨度更大,尺寸变化更小。

• LVL——单板厚 1/8 到 1/10 英寸,各层纹理同向(胶合板是交替的),用酚醛胶热压。板坯常见宽 2 到 4 英尺、厚 1-1/2 英寸。用于过梁、梁、脚手板和工字搁栅翼缘。
• PSL——把单板剪成约 3/4 英寸宽、至少 24 英寸长的木条,上胶(常用间苯二酚-苯酚-甲醛胶)后用微波固化,商品名 Parallam。用于大梁和柱。
• LSL 与 OSL——OSB 技术的延伸,木条更长;LSL 木条约 12 英寸。商品名 TimberStrand。用于墙骨、边梁和木线条。

手册还提醒:LVL 和 PSL 多孔,在工地上不加保护会很快吸水。

胶合木是用耐潮胶把规格锯材一层层粘起来,可以做成弯曲形状;维基百科称按重量计它比钢更强。CLT 是把整层锯材彼此成直角叠压;维基百科给出的板幅可达约 64 x 8 英尺、厚度可达 16 英寸。CLT 于 2015 年写入《国际建筑规范》,2021 版允许大截面木结构建筑最高 18 层(IV-A 类)、12 层(IV-B)和 9 层(IV-C)。维基百科列出的共同缺点是成本:比实心锯材贵。

没有统一答案;谁给你一个数字,引用的都是某个具体产品。《木材手册》说明:LVL 和 PSL 都被赋予相对较高的设计值,LSL 和 OSL 略低;而且结构复合材没有统一的等级或设计应力,每家厂商按 ASTM D 5456 自行测定,设计时必须用该厂公布的数值。实际区别在尺寸:PSL 是大坯料(常见 11 x 19 英寸),用于大梁和柱;LVL 是 1-1/2 英寸厚的板坯,锯成过梁和工字搁栅翼缘,或多片叠合做宽梁。

• 胶与甲醛。维基百科指出,廉价的脲醛树脂遇潮会分解并释放甲醛;酚醛胶形成耐水黏合;pMDI 不含甲醛。在美国,环保署的 TSCA Title VI 规定覆盖硬木胶合板、中密度纤维板和刨花板:自 2018 年 6 月 1 日起产品必须经认证,2019 年 3 月 22 日以后生产或进口的产品必须贴 TSCA Title VI 合规标签。买家具和橱柜时认准这个标签。
• 怕水。刨花板受潮会膨胀变色(维基百科);纤维板基材的地板要远离水和高湿;LVL 和 PSL 不加保护会很快吸水(美国林产品实验室)。
• 成本。M.T. Copeland 称 LSL 约为规格锯材价格的三倍;胶合木和 CLT 比实木贵(维基百科)。
• 能耗与外观。工程木制造所需的一次能源比实木多(维基百科);看得见的木条或碎片也不是人人都喜欢。

决定稳定性的是真木面层下面的基材。维基百科列出四种基材:多层实木(每层交叉,最常见、最稳定)、指接芯(小木块与面层垂直排列)、纤维板芯(中密度或高密度纤维板),以及欧式三层结构(软木芯加背板)。纤维板芯会吸潮,同一来源说明它必须远离水和高湿;厨房、地下室或潮湿地区选多层或指接芯更稳妥。面层可以是弦切、径切或半径切,只改变外观,不改变基材的表现。购买时问清耐磨层厚度以及能打磨几次。

想弄清一块搁板、底层地板或梁是什么材料,先在光线好的地方正对锯开的板边拍一张,再拍板面。板边告诉你属于哪一类(层、木条、碎片还是毡状纤维),板面如果有贴皮,可以看出树种。WoodLens 能从照片判断面层树种。实木板材请先看木材种类和胶合板种类。

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