杉木（Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook）作为我国南方重要的速生用材树种，资源丰富，生长迅速，在结构用材领域具有巨大潜力。然而，由于缺乏与工程应用直接挂钩的标准化力学分级方法，其应用长期局限于刨花板、纤维板等低附加值产品，在现代木结构中的结构化利用严重不足。如何建立科学、高效的分级体系，实现杉木层板的高值化利用，是该领域亟待解决的关键问题。
针对这一现状，南京林业大学阙泽利木结构工作室孔繁旭博士为骨干的团队开展了题为“Mechanical grading of Chinese fir laminas: Comparing specimen size condition, JAS 1152, and EN 338”的研究，旨在系统解析试件尺寸条件以及日本JAS 1152与欧洲EN 338两套主流标准体系对杉木层板力学分级结果的影响。相关研究成果近期发表于国际期刊《Buildings》（https://doi.org/10.3390/buildings16102026）。该研究得到了国家重点研发计划（Grant No. 2024YFD2201204）和江苏省研究生科研与实践创新计划项目（Grant No. KYCX25_1415）的资助。
论文构建了一套融合尺寸效应与跨标准对比的系统性分析框架。实验部分，研究团队采用共振频率法测定动态弹性模量，并结合静态弯曲试验，对比分析了单尺寸（3000×90×35 mm）与多尺寸（27种尺寸组合）条件对JAS 1152分级结果的影响。进一步，以单尺寸试件为统一对象，分别在JAS 1152和EN 338框架下进行分级，揭示了两种标准在等级确定属性（GDP）控制逻辑上的本质差异。理论部分，研究基于预测限值法和回归分析，建立了从动态弹性模量到静态弯曲性能的预测模型，并推导出分级阈值，最终构建了两个标准体系之间基于弯曲弹性模量的统计对应关系。
论文得出一系列具体且具有指导意义的发现：
1. 尺寸条件显著影响分级结果：在JAS 1152下，单尺寸条件可将试件划分为L50至L110共七个等级，其中L80及以上高等级占比达30.4%；而多尺寸条件下材料主要集中于L30-L60低中等级，高等级出材率极低。单尺寸条件下L30-L70等级受下限模量控制，L80-L110则转为均值模量控制。研究表明，当需要更精细的等级划分时，应采用固定名义尺寸进行分级。
2. 两套标准控制逻辑截然不同：对于同一批杉木层板，JAS 1152的分级主要由弯曲弹性模量主导；而EN 338则由密度、弯曲弹性模量和抗弯强度共同决定，其中密度是最主要的限制性属性。在EN 338下，密度约束导致高达35.3%的试件被拒收，而在JAS 1152下则无拒收发生。这表明杉木层板在JAS 1152类型的刚度主导分级框架下更易发挥其利用优势。
3. 建立了跨标准的统计对应关系：尽管两个体系不存在严格的一对一等级映射，但在弯曲弹性模量层面可建立有意义的统计关联。从JAS 1152到EN 338，L50至L110分别对应拒收、C14、C16、C20、C22、C27、C30，该方向较为稳健但受密度约束；反向来看，C14-C16对应L60，C18-C22对应L70，C24-C30对应L80，该区间对应关系明确。这一对应关系为杉木层板在不同标准体系下的工程解读提供了量化依据。
综上所述，该研究成功揭示了尺寸条件和标准选择对杉木层板力学分级结果的决定性影响，阐明了JAS 1152与EN 338在等级控制逻辑上的本质差异，并首次建立了二者之间基于弹性模量的统计对应关系。这一成果为杉木人工林结构用材的标准化分级和高效利用提供了科学依据，也为其他速生树种的跨标准评估研究提供了可借鉴的方法论框架。未来研究可进一步扩大样本来源，纳入更多高等级试件，以验证分级关系的稳健性，并探索针对国产材种的标准优化路径。
文章信息：
Fanxu Kong, Hongwei Zhang, Tianjun Xie, Feibin Wang, Zeli Que. Mechanical grading of Chinese fir laminas: Comparing specimen size condition, JAS 1152, and EN 338. *Buildings*, 2026, 16(10), 2026. DOI: 10.3390/buildings16102026
中文摘要：** 中国杉木在结构用材领域具有相当大的潜力，但缺乏与标准相关联的分级方法限制了其更广泛的应用。本研究探讨了试件尺寸条件以及JAS 1152和EN 338两项标准对杉木层板分级结果的影响。研究考虑了两种试件类型：多尺寸和单尺寸试件依据JAS 1152进行分级，单尺寸试件进一步依据EN 338进行分级。在JAS 1152标准下，单尺寸试件可分为从L50到L110的七个等级，其中30.4%被评定为L80及以上，显示出明显高于先前研究的多尺寸试件的高等级出材率。对于相同的单尺寸试件，JAS 1152的分级由弯曲弹性模量控制，而EN 338则主要受密度控制，导致等级分布显著不同。EN 338中更严格的密度约束导致了较高的拒收率（35.3%），而JAS 1152下则没有拒收发生，表明JAS 1152可能更有利于杉木层板的高效和充分利用。尽管两个体系之间不存在严格的一一对应关系，但它们在弯曲弹性模量层面上仍具有统计相关性。具体而言，在JAS 1152向EN 338转换的方向上，L50至L110等级逐步对应于从拒收到C30的等级；而在相反方向上，C14至C16、C18至C22以及C24至C30等级分别对应于L60、L70和L80。这些结果为杉木层板的精细化分级及其结构利用的跨标准解读提供了基础。
英文摘要（Abstract）：** Chinese fir (Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook) has considerable potential for structural use in China, but wider application is constrained by the lack of standard-linked grading approaches. This study examined the effects of specimen size condition and the two standards, JAS 1152 and EN 338, on the grading outcomes of Chinese fir laminas. Two specimen types were considered: multi-size and single-size specimens were graded under JAS 1152, and the latter were further graded under EN 338. Under JAS 1152, the single-size specimens could be classified into seven grades from L50 to L110, with 30.4% assigned to L80 and above, showing a clearly higher-grade yield than the previously studied multi-size specimens. For the same single-size specimens, JAS 1152 was governed by bending modulus of elasticity (MOE), whereas EN 338 was controlled mainly by density, yielding markedly different grade distributions. The stronger density constraint in EN 338 led to a high Reject ratio (35.3%), whereas no Reject occurred under JAS 1152, suggesting that JAS 1152 may be more favorable for the efficient and fuller utilization of Chinese fir laminas. The two systems remained statistically linked at the bending-MOE level, despite the absence of strict one-to-one correspondence. Specifically, in the JAS 1152-to-EN 338 direction, grades from L50 to L110 corresponded progressively to grades from Reject to C30, whereas in the reverse direction, grades from C14 to C16, from C18 to C22, and from C24 to C30 corresponded to L60, L70, and L80, respectively. These results provide a basis for refined grading of Chinese fir laminas and for cross-standard interpretation of their structural utilization.
全文链接：[Buildings, 2026, 16, 2026](https://doi.org/10.3390/buildings16102026)
