Обмер и учет срубленных деревьев
Каждое дерево можно разделить на три части: ствол, ветви и корни. Отношения этих частей между собой по массе различны в зависимости от породы, возраста и условий произрастания.
Рис. 6. Форма деревьев (I) и поперечное сечение ствола (II): 1 - дерево, выросшее в густом лесу; 2 - в лесу средней густоты; 3 - в редком лесу; АВ - наибольший диаметр; CD - наименьший
Но, как правило, стволовая часть составляет главную древесную массу, с
возрастом увеличивающуюся.
Многочисленные наблюдения показали, что в спелых, сомкнутых древостоях
масса стволовой древесины составляет 60-85%, ветвей 5-25 и корней 5-30%
общей массы дерева.
Таблица 1
Густота древостоя оказывает очень большое влияние на это соотношение. Стволы в густых древостоях выше и по форме в первой половине дерева приближаются к цилиндру, в редких - низкорослы и имеют более конусообразную форму, а кроны обычно большие и развесистые (рис. 6). Например, у дубов, выросших на свободе в виде маяков, масса ветвей в возрасте 50-60 лет достигает 50% и больше. Наилучшее развитие имеет ствол хвойных пород: ели, пихты, лиственницы и сосны.
Таксационные признаки древесного ствола.
В нижней части ствол напоминает цилиндр, в верхней - конус. Для определения объема цилиндра и конуса необходимо знать их высоту и площадь основания, которую можно вычислить по его диаметру. Для определения объема ствола необходимо знать его форму, высоту (длину) и толщину (диаметр). Указанные элементы являются основными таксационными признаками ствола, а все остальные - производными от них. Б поперечном сечении дерево никогда не дает круга, а лишь приближается к нему, но для практических целей без особых погрешностей оно принимается за круг. При этом надо помнить, что диаметр дерева всегда надо измерять очень тщательно, брать его средним из двух взаимно перпендикулярных диаметров или из наибольшего и наименьшего (см. рис. 6). При определении высоты срубленного ствола практически измеряют не длину его оси, а кривую, образующую ствол, так как получаемая при этом погрешность крайне ничтожна.
Определение объема ствола.
Срубленное дерево, очищенное от сучьев и ветвей, образует хлыст или
ствол. Объем ствола всегда меньше объема цилиндра и больше объема конуса
такой же высотой и площадью основания. Уменьшая постепенно диаметр
цилиндра, можно найти такой, при котором его объем равен объему
древесного ствола такой же высоты. Многочисленными исследованиями
установлено, что таким диаметром примерно является диаметр середины
ствола. Следовательно, для определения объема ствола надо измерить его
длину рулеткой или другим измерительным инструментом и диаметр на
середине мерной вилкой, затем по измеренному диаметру вычислить площадь
круга и умножить ее на длину ствола. В результате получаем объем
измеряемого ствола.
В табл. 1 приведены данные для определения объема ствола по измеренному
срединному диаметру и высоте (длине). В табл. 1 даны наиболее
встречающиеся высоты и срединные диаметры стволов. Ее можно продолжить
как по длине, так и по диаметру. Такого рода таблицы часто называют
таблицами объемов ци-линдров. Пользование таблицей очень просто.
Пример. Требуется определить объем двух стволов длиной 21 и 11 ми
срединным диаметром 17 и 12 см соответственно. Для определения объема
первого ствола по табл. 1 находим в первой графе слева цифру 21 м и на
этой строке графу с диаметром 17 см; в месте их пересечения стоит число
0,4767. Значит, искомый объем равен 0,4767 м3. Объем второго ствола
находим на пересечении строки 11 ми графы 12 см; он равен 0,1244 м3.
-Следует отметить, что при определении объема по срединному диаметру
возможны значительные ошибки и в большинстве случаев в сторону
преуменьшения фактического объема (иногда свыше 10%), но зато расчеты
производятся легко и быстро и вполне приемлемы для практических целей.
Если объем ствола необходимо вычислить с большей точностью, то его делят
на части и для каждой из них по срединному диаметру и длине определяют
объем. Чем короче эти части и чем больше их выкраивают из ствола, тем
точнее можно получить результат по общему объему. Обычно ствол делят на
2-м отрезки (рис. 7). Работа выполняется следующим образом. Ствол
размечают с помощью рулетки на 2-м отрезки с небольшими затесками на их
серединах, затем в местах затесок мерной вилкой измеряют диаметры и по
ним с использованием табл. 1 и 2 находят объемы всех частей, сумма
которых дает объем ствола, исключая вершину.
Рис. 7. Разбивка дерева на 2-м отрезки
В табл. 2 приведены объемы 2-м отрезков по срединному диаметру. Объем
вершины длиной менее 2 м обычно настолько мал, что практически в расчет
не принимается. Вычисляют объем вершины по формуле объема конуса -
умножением площади основания на */з высоты, т. е. площадь основания
следует умножить на длину и полученное произведение разделить на три. В
табл. 3 приведены данные для определения нужного объема по измеренному
диаметру основания вершины и по ее длине.
Пример. Требуется найти объем ствола длиной 22 м. Срединные диаметры 2-м
отрезков равны: первый (1 м от нижнего отреза) 41; второй (3 м) 37;
третий (5 м) 34; четвертый (7 м) 31; пятый (9 м) 29; шестой (11 м) 27;
седьмой (13 мУ 24; восьмой (15 м) 21; девятый (17 м) 17 и десятый (19 м)
12 см. Диаметр основания вершины (длиной 2 м) равен 8 см.
Изменяется в широких пределах даже для одной породы дерева. Значения величины плотности (удельного веса) древесины - это обобщённые цифры. Практическое значение величины плотности древесины отличается от приведённого усреднённого табличного значения и это не является ошибкой.
Таблица плотности (удельного веса) древесины
в зависимости от породы дерева
| «Справочник по массам авиационных материалов» изд. «Машиностроение» Москва 1975 г. | Коломинова М.В., Методические указания для студентов специальности 250401 «Лесоинженерное дело», Ухта УГТУ 2010г | |||
| Порода дерева | Плотность древесины, (кг/м 3) |
Предел плотности древесины, (кг/м 3) |
Плотность древесины, (кг/м 3) |
Предел плотности древесины, (кг/м 3) |
| Эбеновое (чёрное) |
1260 | 1260 | --- | --- |
| Бакаутовое (железное) |
1250 | 1170-1390 | 1300 | --- |
| Дуб | 810 | 690-1030 | 655 | 570-690 |
| Красное дерево | 800 | 560-1060 | --- | --- |
| Ясень | 750 | 520-950 | 650 | 560-680 |
| Рябина (дерево) | 730 | 690-890 | --- | --- |
| Яблоня | 720 | 660-840 | --- | --- |
| Бук | 680 | 620-820 | 650 | 560-680 |
| Акация | 670 | 580-850 | 770 | 650-800 |
| Вяз | 660 | 560-820 | 620 | 535-650 |
| Граб | --- | --- | 760 | 740-795 |
| Лиственница | 635 | 540-665 | 635 | 540-665 |
| Клён | 650 | 530-810 | 655 | 570-690 |
| Берёза | 650 | 510-770 | 620 | 520-640 |
| Груша | 650 | 610-730 | 670 | 585-710 |
| Каштан | 650 | 600-720 | --- | --- |
| Кедр | 570 | 560-580 | 405 | 360-435 |
| Сосна | 520 | 310-760 | 480 | 415-505 |
| Липа | 510 | 440-800 | 470 | 410-495 |
| Ольха | 500 | 470-580 | 495 | 430-525 |
| Осина | 470 | 460-550 | 465 | 400-495 |
| Ива | 490 | 460-590 | 425 | 380-455 |
| Ель | 450 | 370-750 | 420 | 365-445 |
| Верба | 450 | 420-500 | --- | --- |
| Орех лесной | 430 | 420-450 | --- | --- |
| Орех грецкий | --- | --- | 560 | 490-590 |
| Пихта | 410 | 350-600 | 350 | 310-375 |
| Бамбук | 400 | 395-405 | --- | --- |
| Тополь | 400 | 390-590 | 425 | 375-455 |
- В таблице указана плотность древесины при влажности 12%.
- Показатели таблицы взяты из «Справочника по массам авиационных материалов» изд. «Машиностроение» Москва 1975г
- Откорректировано 31.03.2014, по методике:
Коломинова М.В., Физические свойства древесины: методические указания для студентов специальности 250401 «Лесоинженерное дело», Ухта: УГТУ, 2010
Скачать (cкачиваний: 787)
Общепринято указывать величину плотности (удельного веса) древесины в зависимости от породы дерева. За показатель принимается усреднённое значение величины удельного веса, полученное методом обобщения результатов многократных практических измерений. Фактически - здесь опубликованы две таблицы плотности древесины, взятые из абсолютно разных источников. Небольшая разница в показателях наглядно свидетельствует о переменчивости плотности (удельного веса) древесины. Анализируя значения плотности древесины из вышеприведённой таблицы, стоит обратить внимание на отличия показателей авиационного справочника от университетской методички. Для объективности, приведена величина плотности древесины из обеих документов. С правом выбора читателем приоритета важности первоисточника.
Особое удивление вызывает табличная величина плотности лиственницы - 540-665 кг/м 3 . Некоторые интернет-источники указывают плотность лиственницы, равной 1450 кг/м 3 . Кому верить - не понятно, что лишний раз доказывает неопределённость и неизведанность поднимаемой темы. Лиственница - достаточно тяжёлый материал но, не настолько, чтобы камнем тонуть в воде.
Влияние влажности на удельный вес древесины
Удельный вес сплавной древесины
Примечательно, что с увеличением влажности древесины, уменьшается зависимость величины удельного веса этого материала от породы дерева. Удельный вес сплавной древесины (влажность 75-85%) практически не зависит от породы дерева и равняется, примерно 920-970 кг/м 3 . Объясняется это явление достаточно просто. Пустоты и поры в древесине заполняются водой, плотность (удельный вес) которой гораздо выше плотности вытесняемого воздуха. По своей величине, плотность воды приближается к плотности , удельный вес которого практически не зависит от породы дерева. Таким образом удельный вес раскисших в воде кусков дерева менее зависим от его породы, нежели в случае с сухими образцами. В этом месте не лишне вспомнить, что для древесины существует разделение классических физических понятий . (см. )
Группы плотности древесины
Условно, все породы деревьев делятся на три группы
(по плотности своей древесины, при влажности 12%):
- Породы с малой плотностью (до 540 кг/м3) - ель, сосна, пихта, кедр, можжевельник, тополь, липа, ива, осина, ольха чёрная и белая, каштан посевной, орех белый, серый и маньчжурский, бархат амурский;
- Породы средней плотности (550-740 кг/м3) - лиственница, тис, берёза повислая, пушистая, чёрная и жёлтая, бук восточный и европейский, вяз, груша, дуб летний, восточный, болотный, монгольский, ильм, карагач, клён, лещина, орех грецкий, платан, рябина, хурма, яблоня, ясень обыкновенный и маньчжурский;
- Породы высокой плотности (750 кг/м3 и выше) - акация белая и песчаная, берёза железная, гледичия каспийская, гикори белый, граб, дуб каштанолистный и араксинский, железное дерево, самшит, фисташка, хмелеграб.
Плотность древесины и её теплотворность
Плотность (удельный вес) древесины выступает главным показателем её отопительной энергетической ценности - . Зависимость здесь прямая. Чем выше плотность структуры древесины у породы дерева, тем больше содержится в ней горючего древесинного вещества и, тем жарче из таких деревьев получаются .
Начиная строительство дома, или делая ремонт, иногда приходится сталкиваться с вопросами, которые вроде бы и просты на первый взгляд, но сразу ответ на них дать не получается. Обращаться с таким вопросом к специалистам кажется неловко, а знать нужно точно. Тем, кто может обратиться в интернет, проще - набрал в поисковике «Сколько весит куб древесины» и через полминуты получил исчерпывающий результат. А кстати, действительно, сколько?
Влияние влажности на вес древесины
Вес древесины не всегда имеет одинаковый показатель. От чего же он зависит? В первую очередь, от влажности дерева. Если сравнить, к примеру, дуб и березу, то окажется, что кубометр дуба весит 700 кг, а береза - 600 кг. Но может быть и иначе. Взвесив кубометр березы, получим 900 кг, а дуб покажет те же 700. Или же в обоих случаях будет 700 кг. Почему получаются такие разные цифры? В данном случае, роль играет влажность древесины.
Различают четыре степени влажности: сухую (10-18%), воздушно-сухую (19-23%), сырую (24-45%) и мокрую (выше 45%). Таким образом, выходит, что разные породы при одинаковой влажности имеют различный вес, как в первом приведенном выше примере. Если же влажность неодинаковая, то и вес может колебаться в ту или иную сторону. Стандартной влажностью считается 12%.
Разная плотность - разный вес
Другим фактором, который влияет на вес древесины, является ее плотность. Самая высокая плотность у железного и черного дерева - от 1100 до 1330 кг/м 3 . Близки к ним самшит и мореный дуб - 950-1100. У обычного дуба, бука, акации, груши, граба плотность составляет около 700 кг/м 3 . Еще ниже она у сосны, ольхи, бамбука - 500 кг/м 3 . А самая низкая - у пробкового дерева, всего 140 кг/м 3 .
Зачем нужно знать вес кубометра древесины
Обладать познаниями в данной области порою очень важно. Приобретая строительный материал, его количество невозможно неспециалисту определить на глаз. Зная же размеры бруса или вагонки, материала, из которого они изготовлены и его влажности, несложные подсчеты позволяют определить вес купленного товара. Сколько весит куб древесины - в данном случае ответ на этот вопрос поможет разобраться, правильно ли продавец отпустил вам товар.
Теплоотдача древесины
К тому же есть еще один показатель - теплоотдача. Она придет на помощь тем, кто использует древесину в качестве дров для отопления. Чем выше твердость, т.е. плотность древесной породы, тем выше ее теплотворность. Отапливать помещение самшитом, конечно, никто не будет, но выбирая между липой и сосной или березой и акацией, можно получить гораздо больше тепла, если знать, какие из этих пород наиболее твердые. Информацию о плотности каждого дерева можно почерпнуть из таблиц, так как все эти сведения для удобства пользования систематизированы.
Вес плотного кубического метра, кг
| Порода | Влажность, % | |||||||||||
| 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | |
| Бук | 670 | 680 | 690 | 710 | 720 | 780 | 830 | 890 | 950 | 1000 | 1060 | 1110 |
| Ель | 440 | 450 | 460 | 470 | 490 | 520 | 560 | 600 | 640 | 670 | 710 | 750 |
| Лиственница | 660 | 670 | 690 | 700 | 710 | 770 | 820 | 880 | 930 | 990 | 1040 | 1100 |
| Осина | 490 | 500 | 510 | 530 | 540 | 580 | 620 | 660 | 710 | 750 | 790 | 830 |
| Береза: | ||||||||||||
| — пушистая | 630 | 640 | 650 | 670 | 680 | 730 | 790 | 840 | 890 | 940 | 1000 | 1050 |
| — ребристая | 680 | 690 | 700 | 720 | 730 | 790 | 850 | 900 | 960 | 1020 | 1070 | 1130 |
| — даурская | 720 | 730 | 740 | 760 | 780 | 840 | 900 | 960 | 1020 | 1080 | 1140 | 1190 |
| — железная | 960 | 980 | 1000 | 1020 | 1040 | 1120 | 1200 | 1280 | — | — | — | — |
| Дуб: | ||||||||||||
| — черешчатый | 680 | 700 | 720 | 740 | 760 | 820 | 870 | 930 | 990 | 1050 | 1110 | 1160 |
| — восточный | 690 | 710 | 730 | 750 | 770 | 830 | 880 | 940 | 1000 | 1060 | 1120 | 1180 |
| — грузинский | 770 | 790 | 810 | 830 | 850 | 920 | 980 | 1050 | 1120 | 1180 | 1250 | 1310 |
| — араксинский | 790 | 810 | 830 | 850 | 870 | 940 | 1010 | 1080 | 1150 | 1210 | 1280 | 1350 |
| Сосна: | ||||||||||||
| — кедровая | 430 | 440 | 450 | 460 | 480 | 410 | 550 | 580 | 620 | 660 | 700 | 730 |
| — сибирская | 430 | 440 | 450 | 460 | 480 | 410 | 550 | 580 | 620 | 660 | 700 | 730 |
| — обыкновенная | 500 | 510 | 520 | 540 | 550 | 590 | 640 | 680 | 720 | 760 | 810 | 850 |
| Пихта: | ||||||||||||
| — сибирская | 370 | 380 | 390 | 400 | 410 | 440 | 470 | 510 | 540 | 570 | 600 | 630 |
| — белокорая | 390 | 400 | 410 | 420 | 430 | 470 | 500 | 530 | 570 | 600 | 630 | 660 |
| — цельнолистная | 390 | 400 | 410 | 420 | 430 | 470 | 500 | 530 | 570 | 600 | 630 | 660 |
| — белая | 420 | 430 | 440 | 450 | 460 | 500 | 540 | 570 | 610 | 640 | 680 | 710 |
| — кавказская | 430 | 440 | 450 | 460 | 480 | 510 | 550 | 580 | 620 | 660 | 700 | 730 |
| Ясень: | ||||||||||||
| — маньчжурский | 640 | 660 | 680 | 690 | 710 | 770 | 820 | 880 | 930 | 990 | 1040 | 1100 |
| — обыкновенный | 670 | 690 | 710 | 730 | 740 | 800 | 860 | 920 | 980 | 1030 | 1090 | 1150 |
| — остроплодный | 790 | 810 | 830 | 850 | 870 | 940 | 1010 | 1080 | 1150 | 1210 | 1280 | 1350 |
В таблице приведены средние значения массы. Возможные максимальное и минимальное значения массы составляют соответственно 1,3 и 0,7 от ее среднего значения
ВЕС 1 КУБИЧЕСКОГО МЕТРА (ОБЪЕМНЫЙ ВЕС) БРУСА, ДОСКИ И ПОГОНАЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Вес пиломатериалов (бруса, доски, бревна), погонажных изделий (вагонки, наличников, плинтусов и т.п.) и других изделий из дерева зависит в основном от влажности древесины и от ее породы.В таблице представлены значения веса 1 кубического метра древесины (объемного веса) в зависимости от породы дерева и ее влажности.
Таблица веса 1 куб. м (объемного веса ) бруса, доски, вагонки из древесины различных пород и влажности
В зависимости от показателя влажности, измеряемом в процентом отношении массы воды, содержащейся в древесине, к массе сухой древесины, древесина подразделяется на следующие категории влажности:
Сухая древесина (влажность 10-18%) - это древесина, прошедшая технологическую сушку или долгое время хранившаяся в теплом сухом помещении;
Воздушно-сухая древесина (влажность 19-23%) - это древесина с равновесной влажностью, когда влажность самой древесины уравновешивается с влажностью окружающего воздуха. Такая степень влажности достигается при длительном хранении древесины в естественных условиях, т.е. без применения специальных технологий сушки;
Сырая древесина (влажность 24-45%) - это древесина, находящаяся в процессе высыхания от свежесрубленного состояния до равновесного;
Свежесрубленная и мокрая древесина (влажность более 45%) - это древесина, недавно срубленная или долгое время находившаяся в воде.
ВЕС ОДНОГО БРУСА, ОДНОЙ ОБРЕЗНОЙ И ПОЛОВОЙ ДОСОК, ВАГОНКИ
Вес одного бруса, доски или какого-либо погонажного изделия, также, зависит от влажности древесины из которой они сделаны и ее породы. В таблице приведены данные для наиболее используемой в строительстве древесины - сосны с сырой влажностью для бруса и обрезной доски и воздушно сухой влажностью для половой доски и вагонки.Таблица веса одного бруса, одной доски и вагонки
КОЛИЧЕСТВО БРУСЬЕВ, ДОСОК И ВАГОНКИ В 1 КУБ. М
Количество штук какого-либо пиломатериала или погонажного изделия в 1 кубическом метре зависит от его размеров: ширины, толщины и длины. Данные о количестве пиломатериалов в 1 кб. м представлены в таблице.При организации грузоперевозки леса, плотность дерева является важным показателем при подборе лесовоза и расчета стоимости транспортировки. Это поможет избежать перегруза, что соответственно упасет от штрафа.
На вес м3 древесины особое значение оказывает плотность материала, соответственно, для правильного решения поставленных вопросов необходимо определиться со значением плотности. Различают два вида плотности: объемный вес (плотность структурированного физического тела) и удельный вес (плотность древесинного вещества).
Объемный вес древесины
Вес кубометра древесины зависит от породы дерева и влажности.Калькулятор расчета объемного веса дерева.
Дерево Акация белая Береза Бук Вяз Дуб Граб Ель обыкновенная Клен Липа Лиственница Ольха Орех грецкий Осина Пихта сибирская Пихта кавказская Сосна обыкновенная Сосна кедровая Тополь Ясень обыкновенный
Объем, м 3:
Удельный вес древесины
Древесинным веществом называют массу твердых материалов древесины без природных пустот. Данный вид плотности измеряется в лабораторных условиях, так как требует дополнительных измерений, невыполнимых в обычных условиях. Для каждой древесины всех видов и пород деревьев, эта величина является константой и составляет 1540 кг/м3. Однако, древесина имеет многоклеточную волокнистую структуру сложного типа. Стенки из древесного вещества играют роль каркаса в структуре древесины. Соответственно, у каждой породы и видов деревьев клеточные структуры, формы и размеры клеток варьируются, в следствии чего удельный вес дерева будет разный, как и разный вес м3 дерева.
Также, большую роль в изменении удельного веса древесины оказывает влажность. Благодаря структуре данного материала, с повышением влажности, повышается и плотность древесины. Однако на плотность древесинного вещества данное правило не распространяется.
| № | Порода дерева | Процент влажности, % | ||||||||||
| 15 | 20 | 25 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 100 | Свеж.* | ||
| 1 | Лиственница | 670 | 690 | 700 | 710 | 770 | 820 | 880 | 930 | 990 | 1100 | 940 |
| 2 | Тополь | 460 | 470 | 480 | 500 | 540 | 570 | 610 | 650 | 690 | 760 | 700 |
| 3 | Бук | 680 | 690 | 710 | 720 | 780 | 830 | 890 | 950 | 1000 | 1110 | 960 |
| 4 | Вяз | 660 | 680 | 690 | 710 | 770 | 820 | 880 | 930 | 990 | 1100 | 940 |
| 5 | Дуб | 700 | 720 | 740 | 760 | 820 | 870 | 930 | 990 | 1050 | 1160 | 990 |
| 6 | Граб | 810 | 830 | 840 | 860 | 930 | 990 | 1060 | 1130 | 1190 | 1330 | 1060 |
| 7 | Ель обыкновенная | 450 | 460 | 470 | 490 | 520 | 560 | 600 | 640 | 670 | 750 | 740 |
| 8 | Орех грецкий | 600 | 610 | 630 | 650 | 700 | 750 | 800 | 850 | 900 | 1000 | 910 |
| 9 | Липа | 500 | 530 | 540 | 540 | 580 | 620 | 660 | 710 | 750 | 830 | 760 |
| 10 | Акация белая | 810 | 830 | 840 | 860 | 930 | 990 | 1060 | 1190 | 1300 | 1330 | 1030 |
| 11 | Ольха | 530 | 540 | 560 | 570 | 620 | 660 | 700 | 750 | 790 | 880 | 810 |
| 12 | Клен | 700 | 720 | 740 | 760 | 820 | 870 | 930 | 990 | 1050 | 1160 | 870 |
| 13 | Ясень обыкновенный | 690 | 710 | 730 | 740 | 800 | 860 | 920 | 930 | 1030 | 1150 | 960 |
| 14 | Пихта сибирская | 380 | 390 | 400 | 410 | 440 | 470 | 510 | 540 | 570 | 630 | 680 |
| 15 | Сосна обыкновенная | 510 | 520 | 540 | 550 | 590 | 640 | 680 | 720 | 760 | 850 | 820 |
| 16 | Пихта кавказская | 440 | 450 | 460 | 480 | 510 | 550 | 580 | 620 | 660 | 730 | 720 |
| 17 | Сосна кедровая | 440 | 450 | 460 | 480 | 510 | 550 | 580 | 620 | 660 | 730 | 760 |
| 18 | Береза | 640 | 650 | 670 | 680 | 730 | 790 | 840 | 890 | 940 | 1050 | 870 |
| 19 | Осина | 500 | 510 | 530 | 540 | 580 | 620 | 660 | 710 | 750 | 830 | 760 |
* Свеж. - Свежесрубленное дерево