Как посчитать объем пней в м3. Проведение расчетов отходов от вырубки деревьев и кустарников. Удельный вес сплавной древесины

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 .

3 ..

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.

Пиломатериалы хвойных пород в среднем считаются более легкими, нежели произведенные из лиственных пород. Они отличаются простотой обработки и долговечностью — устойчивостью к гниению, и потому часто применяются для резной отделки фасада. Кроме того, именно из хвойных пород производятся наиболее длинные пиломатериалы (более 6 метров). Неудивительно, что они традиционно пользуются высоким спросом.

Вес пиломатериалов зависит от породы дерева и влажности.

Однако определение их веса — не такое простое дело. Хотя основные хвойные породы — сосна и ель — заведомо легче дуба или бука, на самом деле, если стоит задача транспортировки значительного количества пиломатериала на автомобильном транспорте, вас может ждать подвох. «Свежая» древесина зачастую может иметь труднопредсказуемый вес: пиломатериал, в зависимости от этапа переработки, а также от участка леса, на котором были выращены деревья, может сильно различаться по свойствам. Тут нужно разбираться особо.

Вес хвойных пиломатериалов по ГОСТу и на практике

Прежде всего, определяющую роль в свойствах древесины играет влажность. Сырое дерево и высушенное могут различаться по плотности вдвое. Особенно актуально это именно для хвойных пород.

Сырому лесу — ели или сосне — дополнительную массу придает смола. Влажность зависит от сезона вырубки, от условий произрастания, от части ствола, из которой произведены пиломатериалы.

В частности, что касается сосны, дерево, заготовленное после середины зимы (января), окажется на 10-20% легче осеннего. Если участок леса расположен на территории с высоко стоящими грунтовыми водами (ближе 1,5 м к поверхности), дерево будет «перегружено» водой, в особенности нижняя часть ствола. С другой стороны, «подсоченный» лес — тот, с которого прежде собирали смолу — окажется более чем в 1,5 раза легче нетронутого. Излишне говорить, что от влажности климата и тому подобных обстоятельств вес 1 м3 свежеспиленного леса тоже будет сильно зависеть.

В переработанном виде пиломатериалы более-менее выравниваются по массе, но все-таки те, что сделаны из нижней части ствола, с большой долей вероятности окажутся тяжелее: они изначально более влажные и при одинаковой просушке сохранят больше воды. Кроме того, по статистике, брус оказывается легче равных ему по кубатуре досок (особенно необрезных), даже сделанных из того же бревна: сердцевина ствола, из которой выпиливается брус, от природы более рыхлая, доски же производятся не только из сердцевины.

Одним словом, масса сырых хвойных пиломатериалов отличается от массы сухих очень сильно. В среднем вес одного кубометра сухой сосны — 470 кг, а сырой — 890 кг: разница почти в 2 раза. Вес 1 м3 сухой ели — 420 кг, а вес 1 м3 сырой — 790 кг.

Согласно ГОСТу, стандартной влажностью для древесины считается 12%. В таких условиях ель имеет плотность в 450 кг/м3, сосна — 520 кг/м3 , они относятся к легким породам. Среди хвойных пихта сибирская еще легче: 390 кг/м3 . Тем не менее встречаются и более тяжелые породы хвойных: лиственница относится к средним по плотности разновидностям древесины, вес 1 м3 — 660 кг, она превосходит березу и почти не уступает дубу.

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, %
Порода	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

Удельный вес древесины отличается нестабильностью. Эта величина напрямую зависит от влажности породы. Показатели плотности могут изменяться в широких пределах даже для одной породы дерева. Потому выводимые в таблицах значения всего лишь обобщенные данные. На практике показатели величины плотности древесины отличаются от приведенных усредненных в литературе табличных значений и такую правку не считают ошибкой.

Таблица плотности древесины

Порода дерева	Плотность древесины, (кг/м 3)	Предел плотности древесины, (кг/м 3)
Эбеновое (чёрное)
Железное

Красное дерево






Лиственница












Орех лесной

Важно! В таблице указаны данные с учетом показателей влажности древесины в 12%. К примеру, удельный вес древесины сосны 520 кг/м 3 .

От чего зависит показатель

Плотность древесины определяется породой. Исходя из этого, вычисляют усредненные общепринятые величины удельного веса древесины, которые получают вследствие многократных практических исследований. В процессе проведения ряда экспериментов с одной породой можно получить отличающиеся друг от друга показатели плотности структуры. Фактически в одной таблице, представленной выше, собраны данные о плотности древесной породы собранные из разных источников, что говорит о переменчивости абсолютного и относительного показателей удельного веса древесины.

Группы плотности древесины

Общепринято вычислять удельный вес древесины разных пород с влажностью не выше 12%. Это нормативный показатель, согласно которому древесину подразделяют на три группы плотности:

Малоплотные (до 545 кг/м 3). К этой категории относят: ель, сосну, пихту, кедр, можжевельник, тополь, липу, иву, осину, ольху (белую и черную), орех (белый, серый, маньчжурский), бархат амурский.
Среднеплотные (555-745 кг/м 3) породы представлены: лиственницей, тисом, березой (повислой, пушистой, черной, желтой), буком (восточным, европейским), вязом, грушей, дубом, кленом, лещиной, грецким орехом, платаном, рябиной, хурмой, яблоней, ясенем (обыкновенным, маньчжурским).
Высокоплотные (свыше 755 кг/м 3), среди которых: акация, береза железная, граб, дуб каштанолистный, железное дерево, самшит, фисташковое дерево, хмелеграб.

На рисунке, изображенном ниже, представлена диаграмма Значения поданы в коэффициентах.

Как плотность породы связанна с горючестью дерева

Теплотворность дров (отопительная энергетическая ценность) определяется исходя из основного показателя - удельного веса древесины. Это объясняется прямой зависимостью: чем выше показатели плотности структуры породы, тем выше процент содержащегося в ней горючего вещества и тем лучше горит топливо.

Показателями плотности активно пользуются в строительстве, подбирая материал для конструирования дома, стропильной системы крыши, проектируя мебель, закупая топливо для производства.

Обойтись без продуктов переработки дерева нереально. Отказавшись от пиломатериалов, человечество не сможет существовать полноценно. Потому исследования, проводимые с древесиной, имеют немаловажное значение, ведь благодаря этому инженерам удается конструировать долговечные жилые дома, выпускать прочную и надежную мебель, закупать качественное сырье для отопления предприятий.