文中结合我国木结构研究和推广历程， 总结了我国规格材研究现状和存在的问题。阐述了我国产品认证发展和国内外实施制度， 并对规格材在我国实施产品认证制度的可行性、必要性、认证模式以及亟需解决的问题进行了探讨。提出我国规格材开展产品认证需进一步扩大
以下为本篇论文正文：
摘要：文中结合我国木结构研究和推广历程， 总结了我国规格材研究现状和存在的问题。阐述了我国产品认证发展和国内外实施制度， 并对规格材在我国实施产品认证制度的可行性、必要性、认证模式以及亟需解决的问题进行了探讨。提出我国规格材开展产品认证需进一步扩大研究树种、加强基础性能研究、完善标准体系、细化认证制度的建议， 且根据规格材在木结构建筑中的安全特性， 应按国家强制产品认证制度深入开展研究。
关键词：木结构；规格材；产品认证；中国。
规格材是木材截面的宽度和高度按规定尺寸加工的规格化木材[1], 主要应用在轻型木结构体系， 比如墙骨柱、木搁栅、屋盖椽条等。近几年我国木结构建筑得到快速发展， 但规格材仍主要依赖进口， 如何保障木结构质量安全、解决规格材国产化是发展木结构建筑的第一步。国际通用的办法是对规格材实施产品认证制度， 依据相应的产品标准， 通过第三方科学、公正的认证程序， 提供客观的认证结果。但规格材产品认证制度是否适应我国产业特点， 如何构建适合我国认证体制的规格材产品认证体系， 并与国际接轨是目前我国规格材产业发展需要解决的问题。
1 我国规格材研究现状。
1.1 树种研究。
目前， 我国学者研究国产规格材树种仅涉及杉木[Cunninghamia lanceolata （Lamb.） Hook]和落叶松[Larix gmelinii （Rupr.） Kuzen], 从研究结果看， 这2个树种适合做规格材。根据第八次全国森林资源清查， 全国森林面积2.08亿hm, 森林蓄积151.37亿m.人工林面积0.69亿hm, 蓄积24.83亿m3[2], 人工林面积继续居世界首位。我国优势人工林树种包括栎类、桦木、杉木、落叶松、马尾松、杨树、云南松、桉树、云杉、柏木， 面积合计8649万hm, 成熟林面积比例达到30%.结合我国林业资源现状， 可以扩大规格材的树种研究。
1.2 力学性能研究。
我国对木材无暇小试件物理力学性能做了深入研究， 制订了详尽的检测方法， 但对于足尺寸规格材的研究主要始于近几年， 中国林业科学研究院做了大量研究工作[3-7].根据目前我国对测试方法的研究得出， 采用ASTM标准测试规格材强度的方法比较适合于我国当前研究基础[8].针对规格材结构用材特点， 有学者对规格材的圆钢钉握钉力[9]、销槽承压试验[10]、物理力学之间相关性[6-7]进行了研究。然而更深入的研究， 如规格材承重蠕变性、强度与含水率等物理性能的关系、强度与节子等缺陷的关系、强度与尺寸的关系等， 还需进一步探讨。建立完善的规格材力学性能测试系统和数据模型， 是推动木结构建筑的基础。
1.3 分等研究。
规格材分等一般采用目测分等和机械分等2种。目测分等在美国、加拿大等国家是非常重要的规格材分等方法， 加拿大主要依据NLGA （National Lumber Grades Authority） 锯材分等标准和CLGM （Canadian Lumber Grading Man-ual） 锯材分等手册， 美国则依据ASTM D 245 （Standard Practice for Establishing Structural Grades and Related Allowable Properties for Visually Graded Lumber） 、美国针叶材锯材标准PS20-99 （American Softwood Lumber standard） 和北美地区国家分等规则NGR （National Grading Rules） .我国也开展了规格材目测分等研究[11-13], 探讨了国产规格材目测分等的方法， 并制定出国家标准GB/T 29897-2013《轻型木结构用规格材目测分级规则》， 为我国目测分等认证的依据。
规格材机械分等主要是通过弹性模量这一特征值对其力学性能进行无损评估。近年我国对机械分级进行了一系列研究[14-15], 涉及规格材弯曲法[5-6]、振动检测法[16]、声波测量法[17]等， 也有学者探讨了射线检测法、微波检测法、红外线检测法等。无论采用哪种方法评估规格材的力学性能， 都应该注重该方法检测的便捷性和准确性， 能实现在线自动化检测尤为重要， 目前我国对规格材在线检测尚处于研究阶段， 还需要投入较大的科研力量。
1.4 规格材标准化研究。
随着近几年木结构产业的发展， 涉及规格材的产品和方法标准逐渐出台。从表1可以看出目前我国涉及规格材相关标准20项， 但缺少完整的规格材产品质量控制规则和测试方法， 尚不具有系统性。规格材国家标准仅有GB/T 28987-2012《结构用规格材特征值的测试方法》、GB/T 29897-2013《轻型木结构用规格材目测分级规则》和GB/T 34744-2017《规格材及齿板连接性能设计值确定方法》3项， 行业标准仅有LY/T 2228-2013《轻型木结构结构用指接规格材》1项。
2 国外规格材产品认证制度。
木结构建筑较多的国家， 如加拿大、日本、美国等均对结构用木材实行了产品认证制度。规格材产品认证评估体系包括目测分等和机械分等， 不同等级的规格材其承载能力不一， 用途亦各异[18].在机械分等评估体系中最常用的指标是抗弯强度， 其理论基础就是抗弯弹性模量与抗弯强度的关系[19].
在加拿大， 由加拿大木材标准认可委员会 （CLSAB） 或加拿大标准委员会 （SCC） 制定标准和准则， 对认证机构进行认可授权， 开展认证活动。该国规格材、木基结构板材、胶合木等木结构主要材料必须经过第三方认证机构依据标准进行认证， 通过产品质量认证的结构材方可使用。由此可见， 在加拿大规格材实施类似于强制产品认证制度， 由政府部门和协会组织共同组织实施， 如加拿大SPF规格材分级是由独立评级机构按照相关标准进行等级评定， 通过产品认证后产品可以使用认证标志， 认证标志包括树种、级别、干燥条件、分等机构和生产厂商等内容。
在日本， 日本农林水产省 （MAFF） 制定的Japanese Agricultural Standard （JAS） 标准中， 林产品包括原木、规格材、集成材、层积材、定向刨花板等结构材， 而规格材产品认证依据标准为JAS143结构用针叶材分级。JAS认证的侧重点不仅是产品质量的各项指标要达到JAS标准要求， 还包括企业设施、生产管理和成品检验符合规定。虽然JAS标准是自愿性标准， 没有JAS标志的产品仍可以在市场上销售， 但任何在日本市场上销售的农林产品及其加工品都必须接受JAS制度的监管， 遵守JAS制度的管理规定。近年来， 日本房屋和木材技术中心 （Japan Housing and Wood Technology Center） 针对木材新用途和新材料提供了第三方AQ质量认证方案， 产品符合AQ认证被视同为JAS认证[20].
在美国， 美国板材标准评定委员会 （ALS） 下设“规格材分级规则制定部”和“规格材分级代理机构部”2个部门， 美国政府授权他们具有制定标准、推广标准和认证机构监督管理等职能， 开展规格材产品认证工作。木结构其他木制材料认证主要由协会组织进行， 如APA美国工程木材协会主要承担了工程木认证工作。
3 构建我国规格材产品认证体系。
3.1 我国产品认证制度。
我国产品认证制度相关法制建设日益完善， 《产品质量法》、《计量法》、《商检法》、《标准化法》、《认证认可条例》、《强制性产品认证规定》等相续制定和修订， 初步建立了我国产品认证法律体系的基本框架， 形成我国自主的认证制度。
我国产品认证分强制性认证和自愿性认证。强制性认证指部分指定的产品需要获得认证证书后才可在市场上销售、进口或用于任何其他商业行为。由国家制定和发布强制性产品认证目录， 对列入《目录》中的产品实施强制性认证制度。自愿性产品认证主要为非安全性产品质量认证， 由申请者根据本身或其顾客、相关方的要求自愿申请的认证。自愿性认证由具有企业自愿决定是否申请认证、企业自主选择由国家认可的认证机构、认证不受部门和地方的限制、企业自主选择认证标准依据4个特点。
根据《强制性产品认证管理规定》， 我国强制性产品认证模式包括设计鉴定、型式试验、生产现场抽取样品检测或者检查、市场抽样检测或者检查、企业质量保证能力和产品一致性检查、获证后的跟踪检查6种模式。根据产品的性能， 对涉及公共安全、人体健康和环境等方面可能产生的危害程度、产品的生命周期、生产、进口产品的风险状况等综合因素， 按照科学、便利等原则予以确定选择单一模式或者多项认证模式的组合开展认证。目前， 我国自愿性产品认证模式借鉴了强制性产品认证模式， 根据产品特点采取单一或组合认证模式。
3.2 我国规格材产品认证的可行性。
在我国规格材产品认证仍然没有实质开展， 这导致规格材的利用缺乏依据。我国木材资源相对缺乏， 如何材尽其用、好材好用尤为重要。目前， 在我国实行规格材产品认证制度是可行的， 主要表现在3个层面。一是我国对规格材进行了大量研究， 具有一定的数据基础。随着木结构建筑在我国逐渐兴起， 我国学者对规格材的分等和力学性能进行了较系统的研究， 并制定了相应的分等国家标准， 为规格材国产化和产品认证标准化奠定了基础。二是借鉴国际认证范本， 建立认证质量保证体系。在加拿大、美国、日本等木结构发达国家， 规格材产品在使用前必须经过严格的质量认证。通过产品认证制度给消费者信用保证， 借鉴国际先例开展规格材认证可行且必要。三是我国认证意识提升， 产品认证制度日益健全。自加入WTO以来， 我国政府设立了统一的认证监管部门， 发布了系列认证法律法规， 强制性和自愿性产品认证并行， 为规格材产品认证工作提供了依据。
3.3 我国规格材产品认证的必要性。
规格材产品认证是质量持续保持的有效手段， 开展规格材认证制度非常必要， 主要体现在3个方面。一是规范市场， 促进行业发展。我国现代木结构研究始于上世纪80年代， 但一直进展缓慢。2012年我国住建部与加拿大自然资源部及卑诗省林业厅签署合作备忘录， 在我国开展了木结构技术研究、建设试点项目、编制技术规范等一系列研究和推广工作， 极大提高了我国木结构产业的发展。目前我国木结构从建造技术、标准体系、本土化研究等方面已经取得了一定成果， 实施规格材产品认证制度有利于推动木结构的健康发展。二是延续国际惯例， 与国外技术接轨。在木结构产业发达国家， 通过对结构材质量特性进行大量研究和评定， 最终引入产品认证制度。在我国发展木结构的过程中， 规格材实施产品认证制度与国际接轨十分必要。三是规格材是天然材料， 产品认证是其品质的有力保证。木材为木结构主要承力材料， 与钢筋、水泥、石材等相比， 具有各项异性、粘弹性的特点， 但还存在节子、纹理、裂纹等天然固有缺陷， 大规格足尺寸的规格材仅通过质量检验难以保证产品质量的稳定性和持续性， 同时还增加了反复检验的成本。因此， 根据木材固有天然材性特点， 对规格材质量进行分等认证， 开展产品认证制度非常必要。
3.4 我国规格材产品认证模式。
规格材是轻型木结构的框架， 其产品质量关系木结构建筑的安全性。根据我国强制性产品认证的原则， 规格材可纳入我国强制性产品认证目录， 实施强制性产品认证。产品认证不仅要求规格材产品质量符合标准要求， 更需要审查企业具有持续生产合格规格材的能力。由于规格材产品承担木结构建筑的主要机械载荷， 对其开展产品认证应以多模式组合形式， 可采取我国强制性产品认证通用模式， 即生产现场抽取样品检测、企业质量保证能力和产品一致性检查、获证后的跟踪检查3种模式组合。这3种模式的组合既对产品质量进行检测， 又对生产工艺流程进行审查， 还对证后进行监督， 可确保结构材企业保持产品质量的持续性。其中结构材企业质量保证能力和产品一致性是认证活动的核心， 应在结构材产品认证实施规则中针对结构材生产过程、质量特性， 对工厂检查要点进行明确， 如企业质量管理体系及控制、生产设施及场地、必备的加工及检测设备、检测人员技术水平等。
规格材产品认证在国内尚处摸索阶段， 推动第三方认证体系发展还存在许多问题需要解决， 如标准体系、认证制度、认证机构管理等。目前， 虽然我国对规格材目测、机械分等都进行了研究， 但相关标准尚未完善， 急需构建标准体系。认证制度的建立应注重完善规格材市场准入机制、不同等级规格材的利用机制及保持认证体系持续运转的机制， 包括认证机构、认证程序、认证要素、实施规则、监督管理、标识等程序技术问题。为确保认证机构科学、公正、有效地对规格材进行产品认证， 必须制定合理的准入和管理体系。
4 结论及建议。
规格材是木结构主要承重材料， 产品认证是国际主流的质量信用保证制度， 规格材利用产品认证制度， 能够有效保持稳定的质量特性， 规范行业市场。在我国开展规格材产品认证制度具有可行性和必要性， 根据其安全特性可按国家强制产品认证制度深入开展研究。建议加强以下几个方面的研究。
1） 扩大研究树种。人工林木材是规格材的主要来源， 我国人工林树种较多， 种植范围广， 目前仅研究了杉木和落叶松作为规格材的适用性， 随着轻型木结构的发展， 仅这2个树种不能满足规格材的供应需求。此外， 我国木材资源相对匮乏， 综合利用人工林木材非常重要， 扩大人工林木材树种研究， 可增加规格材原料， 有利于推动木结构的发展。
2） 加强基础性能研究。我国对规格材性能及试验方法做了大量研究， 涉及分等、弹性模量、抗弯强度、抗拉强度等， 然而规格材作为轻型木结构用材， 还应结合建筑用材特点， 研究规格材建筑特性， 同时结合木材特性， 研究规格材干燥、防虫防腐、缺陷改良等基础性能。
3） 完善标准体系。标准研究和制定应以我国常用木材为基础， 通过试验数据设定符合我国国情的特征值。我国规格材标准体系尚不完善， 限制了规格材产业的发展， 完善规格材标准体系亟待解决。包括规格材制材、物理力学测试方法、机械分等、规格材缺陷和改性等， 通过标准推动规格材产业化。同时， 要对我国不同部门制定的涉及规格材的标准从技术层面进行研究， 对不统一、重叠的技术指标和要求进行梳理， 推动标准的衔接度。
4） 细化认证制度。规格材评估体系应以政府和行业管理为主导， 推动产品认证工作， 鼓励第三方符合要求的认证机构参与。借鉴木结构产业发达国家规格材认证制度， 以我国产品认证相关的法律法规为基础， 制定产品认证实施规则、确定产品标准、规范认证机构准入条件、监督体制、标志及认证过程程序。通过探讨适合我国国情的产品认证准则和制度， 根据我国木结构发展现状和存在问题， 在国际互认的前提下， 构建我国规格材产品认证体系。
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