木材学的环境学特性
木材的环境学特性
1、 视觉特性
木材的横切面上呈现同心圆状花纹,径切面上呈现平行的带荆条形花纹,弦切面上呈现抛物线状花纹。木材表面上这些互不交叉、平行条形花纹构成的图案,给人以流畅、井然、轻松、自如的感觉,并且木材不同部位的木纹图案呈现着“涨落”周期式变化节律(1/f谱分布形式)暗合人体生物钟涨落节律(如α脑波的涨落、心动周期的变化也为1/f谱分布形式),给人以多变、起伏、生命运动的感觉,充分体现了造型规律中变化与统一的规律。
木材给人视觉上的和谐感,不仅仅是其柔和的反射特性,更重要的是因为木材可以吸收阳光中的紫外线,减轻紫外线对人体的危害;同时木材又能反射红外线,这一点也是木材使人产生温馨感的直接原因之一。
2、木材的触觉特性
木材表面的冷暖感 :用手触摸材料表面时,界面间温度的变化会刺激人的感觉器官,使人感到温暖或凉冷。人对材料表面的冷暖感觉主要由材料的导热系数的大小决定。导热系数大的材料,如混凝土构件等呈现凉的触觉,导热系数小的聚苯乙烯泡沫、轻木和软质纤维板,呈温热感。
木材表面的粗滑感: 用手触摸材料表面时,摩擦阻力大小及其变化是影响表面粗糙度的主要因子。摩擦阻力小的材料其表面感觉光滑。木质地板上行走,人们的步行感觉平稳,不象其它地面装饰材料滑感强,就与木材表面适度的摩擦力和适度的光滑性有关。
3、木材的听觉特性
声波作用在木材表面时,一部份被反射,一部份被木材本身的振动吸收,还有一部份被透过。被反射的占90%,主要是柔和的中低频声波,而被吸收的则是刺耳的高频率声波。因此在我们的生活空间中,适当应用木材,可令我们感受到听觉上的和谐。
4、木材的调湿特性
相对湿度在人类居住环境中有着重要作用,对人体通过皮肤所进行的新陈代谢有着非常重要的影响。这种新陈代谢若不能顺利进行,就会容易导致内脏疾病的产生。正常人每天要通过皮肤和气管蒸发出700~900mL的体内水分,用于调节体温,其水分蒸发量正比于皮肤表面湿度与环境湿度之差。
木材越厚,其平均含水率的变化幅度越小。据有关实验结果表明:3mm的木材,只能调节一天内的湿度变化,5.2mm可调节3天,9.5mm可调节10天,16.4mm可调节一个月,57.3mm可调节1年。
5、木材的气味特性
我国自古以来用樟木、檀木制作衣箱、衣柜、书架等的习惯,就是利用二者的气味具有杀菌防虫的特点。有些木材的气味具有抑制霉菌、腐朽菌等微生物生长、驱赶白蚁等啃食木材害虫的作用。
此外,木材气味还具有消除难闻气味的除臭作用。木材精油具有消除氨、二氧化硫、二氧化氮等公害恶臭的功效。
6、木材的保健与调养功能
有些木材含有生理活性成份,冷松、鱼鳞云杉、樟树中的龙脑和樟脑使人有兴奋作用,扁柏、柳杉中的沉香醇有降血压作用,日本花柏、鲜柏、罗森扁柏中的萜二烯有镇痛和舒张血管作用,红松、黑松等松树木材中的松节油有利尿、去痰作用等。
木材如何检尺
根据现行的中华人民共和国国家标准GB4814-84《原木材积表》、GB4815-84《杉原条材积表》、GB449-84《锯材材积表》推算得出的,供各部门的木材经销、木材检量等人员用于迅速查定各类木材的累计材积数。
(1)检尺径自4-12cm的小径原木材积由下式确定:
V=0.7854L(D+0.45L+0.2)2÷10000
式中:V――材积(m3);
L――检尺长(m);
D――检尺径(cm)。
(2)检尺径自14cm以上的原木材积由下式确定:
V=0.7854L[D+0.5L+0.005L2+0.000125L(14-l)2(D-10)]2÷10000
(3)原木的检尺长、检尺径按GB144.2-84《原木检验 尺寸检量》的规定检量。
(4)检尺径4-6cm的原木材积数字保留四位小数,检尺径自8cm以上的原木材积数字,保留三位小数。
在森林采运中,商品材的产量和价值通过木材检尺来确定和统计。中国在17世纪40年代(明代)已创造了比较完善的检尺方法,称龙泉码价,在中国长江流域和南方沿用较广。中华人民共和国成立前,各地的木材检尺方法极不一致。1952年 8月23日首先在东北林区统一并公布了《木材规格》,1952年7月4日颁发了《木材检尺办法》。继而在1954年9月24日颁发了全国统一试行的《木材规格及木材检尺办法》,1958年和1959年相继制订了《原木检验规则》、《木材缺陷》等国家标准。1984年又修订颁布了《直接使用原木》、《特级原木》、《针、阔叶树加工用原木》、《原木检验》、《杉原条检验》、《针、阔叶树木材缺陷》等一系列国家标准。
方法 确定原木和原条材积的基本方法是检量木材的去皮直径和材长,然后在“原木材积表”和“杉原条材积表”上查得该木材的材积(立方米)。中国木材检验标准中规定,原木以小头端面的去皮直径(椭圆断面取长、短径的平均值)作为检尺直径,杉原条以距离根部斧口或锯口 2.5米处的断面去皮直径作为检尺径,均以2厘米为一增进单位,不足1厘米时舍去。材长除特殊要求外,原木按0.2米进级,杉原条按1米进级。质量评定的基本方法是检量材干上各种缺陷的大小和数量按缺陷限度标准评定等级。尺寸和等级检量和评定后,在原木断面或靠近端头的材身上加盖径级、等级和检验小组号印,以便验收和复查。
工具 手工检量时多用标有米制刻度的尺杆、卡尺、卷尺和篾尺。通常用篾尺来围量原条的直径时,刻度要进行换算。号印以钢印(称为号锤)为主,也可用色笔、毛刷和勾字等方法。木材检尺工作过去一直是手工作业。20世纪60年代以来,许多国家探索新的检尺方法和检尺装置。如在单根木材检尺的基础上发展了捆检法(堆检法)和重检法,前者是通过检量木捆或木堆的几何尺寸算出体积,然后换算出材积;后者是秤出木材(木捆)重量而后换算出材积。中国从20世纪70年代末开始研究光电检尺,利用光线扫描对原木直接进行量测。80年代初,一些贮木场采用地衡秤量运材车辆的载重以测取一车木材的载量(米3)。
我国原木检尺(检验尺寸)标准是由国家标准局于1984年12月22日发布,并自1985年12月1日起实施。
中华人民共和国国家标准号:UDC634-0-81
原木检验 尺寸检量标准号:GB144.2-84标准中规定了原木的长度及直径的具体测量方法,内容如下:0 [/ y) [ Z2 K4 Y; d/ ?' P/ ]* d/ D
一、 检尺长检量6 b+ V6 a2 @* o5 t
1、 检尺长是指按木材材种标准经进舍后的长度,通常简称长级。. X S7 b; \- P$ I2 G) k
2、 检量原木的长度量至(cm)止,不足1cm的舍去。+ C. g( T P6 L; D+ }$ ^
3、 原木的检尺长是在大小两端断面之间相距最短处取直检量。如量得的实际长度小于原木标准规定的检尺长,但不超过负偏差(公差)时,仍按标准规定的检尺长计算;如超过负偏差(公差)时,则按下一级检尺长计算。
4、 原木断面偏斜或干形弯曲的,其检尺长应自大头断面斧口或锯口至小头断面检尺径拉成直线相距最短的长度。6 o S) c5 r: u8 \# v8 K. V N
5、 原木端头打有水眼(指扎排水眼),应扣除水眼内侧至端头的长度,再确定其检尺长。
6、 原木大小头的斧口砍痕(含运输磨损),如该端断面的短径,经进舍后不小于检尺径的,材长仍自大头端部量起;如小于检尺径的,应让去小于检尺径的长度。5 z g; w7 Y1 I6 f
7、 原木兜部砍成尖削的,检尺长应自斧口上缘量起。4 y) m/ _9 r3 c c* q Q; ?' l
二、 检尺径检量% m* V o0 J' k7 P2 e9 }
1、 原木检尺径是以小头通过断面中心的最小直径(短径)作为检尺径(经进舍后)。带树皮的应扣除树皮厚度。8 R( Q0 O1 ?1 V p2 v* t% o
2、 原木检尺径是以2cm为一个增进单位,如实际尺寸不足2cm时,凡是足1cm的进级,不足1cm的舍去不计。
3、 原木小头断面下锯偏斜,检量检尺径时应将尺杆与材长成垂直量取,不得顺斜面检量。0 [, _9 H) n) H3 M; T7 F
4、 原木小头因打水眼而让尺或原木的实际长度超过检尺长者,其检尺径仍在小头断面量取,不能进入检尺长部位检量。
5、 原木小头断面呈椭圆形(含各种不正形的断面)检尺径的量取,是通过小头断面的中心,先量短径,再通过短径的中心垂直量取长径(均量至厘米止,带皮者去皮厚),如短径不足26cm,其长短径之差自2cm以上者,或短径自26cm 以上,其长短径之差自4cm以上者,以其长短径的平均数经进舍后为检尺径。长短径之差小于上述规定者,均以短径经进舍后为检尺径。
6、 原木小头断面有外夹皮,检量检尺径须通过夹皮处者,可用尺杆横贴原木表面检量。
7、 双心材、三心材以及中间细两头膨大的原木,其检尺径均在树干正常部位(最细处)量取。 L: F8 p1 t7 m! A c
8、 双桠材的两个干岔,如在同一检尺长范围者,以较大一个断面量取检尺径,不在同一检尺长范围者,以较长干岔的断面量取检尺径,另一个分岔按节子处理。
9、 两根原木干身连在一起的,应分别检量其尺寸。
10、 劈裂材(含撞裂)按下列方法检量;+ N* f0 }# E, m/ F( o7 x: ~
(1) 未脱落的劈裂材,不论劈裂厚度大小,裂缝宽窄均按纵裂计算。量取检尺径时,如须通过裂缝,须减去裂缝的垂直宽度。7 a, W4 U( x, ~: |; o, o
(2) 小头已脱落的劈裂材,劈裂厚度超过小头同方向原有直径10%的不计;如超过10%的应予以让尺,让径级或让长级。让径级,则先量短径,再通过短径垂直量取最长径,以其长短径的平均数,经进舍后为检尺径;让长级,检尺径在让去部分劈裂长度后的检尺长部位检量。+ e1 f( [ } ~* L
(3) 大头已脱落的劈裂材,劈裂后所余部分的长短径平均数(量法同上述(2)的规定,但根节原木须扣除凸兜的肥大尺寸),经进舍后不小于检尺径的不计;小于检尺径的,以大头为检尺径,或让去小于检尺径的劈裂长度。$ q1 B' s8 O/ M
(4) 小头断面存在两块以上脱落的劈裂材,让尺方法按上述(2)的规定进行。
(5) 大小头同时存在劈裂的,应分别按上述(1)、(2)、(3)、(4)的各项规定进行。
(6) 劈裂材让尺时,让径级或让长级,应以损耗材积较小的一个因子为准。
11、 集材、运材(含水运)中端头或材身磨损,按以下方法检量:
(1) 小头磨损厚度不超过同方向原有直径10%的,或大头磨损后,其断面长短径平均数经进舍后不小于检尺径的,这种磨损均不计;如小头磨损厚度超过同方向原直径10%或大头磨损后其断面长短径平均数经进舍后小于检尺径者,均应让尺。让径级或让长级均按劈裂材的让尺方法检量。
(2) 材身磨损的原木,按外伤处理。
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