Как древесина реагирует на изменения температуры и влажности

Каждый, кто работает с деревом, понимает, что дерево реагирует на окружающую среду. В частности, на воздействие температуры и влажности на дерево и его влажность (ВС). И именно колебания ВС заставляют дерево реагировать. Одни и те же породы дерева будут по-разному реагировать на различные среды.

В США пять основных климатических зон. Каждая из них оказывает уникальное воздействие на древесину. Юго-восток становится довольно жарким и влажным. Однако там диапазон температур уже, чем на северо-востоке. Северо-восток обычно бывает только полувлажным в лучшем случае, и то только летом. Зимы на северо-востоке США сухие и очень холодные.

Важно понимать, как различные условия окружающей среды влияют на древесину. Это справедливо независимо от того, укладываете ли вы деревянный пол, изготавливаете деревянную мебель или работаете с древесиной каким-либо другим способом.

Это не значит, что есть регионы, где древесина не должна или не может использоваться, но независимо от этого, вам нужно помнить о ситуации и регионе, в котором вы находитесь. Строительство из дерева процветает в Саудовской Аравии, но в качестве элементов интерьера. И наоборот, древесина также используется для сэндвич-слоев изоляции в строительстве на Полярном круге. Это просто вопрос знания и планирования того, как ваша древесина будет реагировать на климат

Даже сезонные и суточные изменения условий окружающей среды влияют на древесину. Этого не избежать. Температура и влажность влияют на вашу древесину, где бы она ни находилась.

Короткий рассказ о том, как температура и влажность влияют на древесину

«Доктор по дереву» Джин Венгерт объясняет, что древесина сжимается и разбухает в ответ на изменения в ее MC. Возникает вопрос: тогда что вызывает изменения в MC образца древесины?

Древесина удерживает влагу в своих полостях и в своих клетках. Клетки меняют форму, когда они поглощают или выделяют влагу, изменяя физическое состояние древесины. Воздух также удерживает влагу; это влажность. Относительная влажность (RH) — это процент влаги в воздухе по отношению к тому, что воздух может удерживать. Воздух с более низкой температурой может удерживать меньше влаги, чем с более высокой температурой.

Вот почему две среды с одинаковыми абсолютный Влажность будет иметь разную относительную влажность, если температура воздуха отличается. Относительная влажность в теплые летние месяцы в Прово, штат Юта, на 40 пунктов ниже средней относительной влажности в холодные месяцы. Напротив, относительная влажность жаркого и влажного Хьюстона постоянно находится в середине 70-х годов в течение всего года.

Венгерт также объясняет, почему RH так важен для понимания того, как древесина будет реагировать в определенной среде. Если MC древесины и воздуха не достигли равновесия, они будут обмениваться влагой.

Древесина с низким MC в среде с высокой относительной влажностью будет высасывать влагу из воздуха и поглощать ее. Если воздух имеет низкую относительную влажность и в древесине есть избыток влаги, она испарится. В обоих случаях перемещение влаги в древесину или из нее может привести к ее усадке, расширению, деформации или растрескиванию.

Цель, по словам Wood Doctor, состоит в том, чтобы позволить древесине достичь точки равновесного содержания влаги (EMC) перед тем, как использовать ее в каком-либо строительном процессе. EMC — это точка, в которой условия влажности древесины и воздуха выравниваются, и они больше не будут обмениваться влагой.

Диаграммы Венгерта оценивают ЭМС относительно относительной влажности и температуры. Таким образом, когда вы знаете, каковы условия эксплуатации относительной влажности и температуры в проекте, у вас также есть приблизительный процент ЭМС. Используйте этот приблизительный процент ЭМС для принятия решений о целевом МС для древесины, которая будет там жить.

Как правило, RH от 30 до 50 процентов в Северной Америке соответствует от шести до девяти процентов EMC. Однако это слишком общее правило, чтобы помочь вам определить целевой MC образца древесины в конкретных условиях. Вам нужно учитывать много переменных:

Древесина предназначена для внутреннего или наружного использования? Системы HVAC означают, что в помещениях со стабильной комнатной температурой обычно меньше колебаний условий окружающей среды.
Насколько сильно колеблется температура окружающей среды и относительная влажность в течение года? Даже внутренняя древесина подвержена этому влиянию, поскольку настройки HVAC меняются в зависимости от сезона.
Какая порода дерева? Некоторые породы, такие как американский бук, тик и гикори, хорошо переносят влажность и сырость. Магнолия и американский вяз выдерживают холод.

Другой важный вопрос — где вы оставляете древесину для акклиматизации. Она всегда должна акклиматизироваться в условиях эксплуатации, иначе точка ЭМС сместится после установки. Изменение целевой точки ЭМС означает, что древесина и воздух пройдут период обмена влагой. Именно этого вы хотите избежать. МС древесины должна находиться в приемлемом диапазоне расчетной точки ЭМС перед постоянной установкой.

Конечно, для этого вам необходимо точно измерить МС древесины.

Использование правильного инструмента для измерения MC и EMC древесины

Использование измерителя влажности древесины, который точно измеряет MC, — лучший способ начать. Однако знание MC образца древесины — это только одна часть уравнения. Вам нужно знать, уравновесился ли MC древесины с ее окружающей средой.

Формула для расчета ЭМС использует относительную влажность и температуру воздуха и является довольно сложной. Wagner Meters, давний поставщик измерителей влажности древесины, недавно выпустил Orion® 950 Smart Pinless Wood Moisture Meter, измеритель влажности древесины, который также рассчитывает ЭМС для вас. Наличие компьютера для расчета ЭМС для вас упрощает и, вероятно, намного ускоряет принятие решения о продолжении проекта, если у вас нет калькулятора или доски под рукой.

Orion 950 также поставляется с эксклюзивным в отрасли «калибратором по требованию», который фактически позволяет вам калибровать измеритель, где бы вы ни находились, менее чем за 20 секунд. Многие измерители древесины имеют «калибровочный эталон», который может приблизительно сказать вам, насколько далек от калибровки измеритель, но если измеритель не откалиброван, вам придется отправить его на завод для калибровки. Wagner Meters также предлагает прослеживаемую NIST версию инструмента «калибратора по требованию» для компаний, которым необходимо соответствовать стандартам качества ISO.

Вы можете узнать больше о Орион 950. Если вы хотите более подробно изучить RH и EMC, посетите Сайт Джина Венгерта.

Рон Смит

Как менеджер по продажам в Wagner Meters, Рон имеет более чем 35-летний опыт работы с приборами и измерительными системами в различных отраслях. На предыдущих должностях он занимал должность регионального менеджера по продажам, менеджера по продуктам и проектам, а также менеджера по продажам для производителей, занимающихся измерительными приборами.

Последнее обновление: 11 июня 2025 г.