Расчёт и чертежи справочные и не заменяют проект. Перед покупкой материалов и строительством проверьте результат — отказ от ответственности.
Как считается влажность древесины
Древесина постоянно обменивается влагой с воздухом: в сыром помещении набирает воду и разбухает, в сухом отдаёт и садится. Калькулятор отвечает на два вопроса. Первый — до какой влажности дерево дойдёт само, если долго пролежит в воздухе с данной температурой и относительной влажностью (это равновесная влажность, EMC). Второй — какая влажность у образца сейчас, если его взвесили до и после сушки. Стрелка индикатора показывает итог, график под полями — как равновесная влажность меняется с влажностью воздуха при той же температуре.
Как читать результат
- Итоговая влажность — то, что показывает стрелка. Если массы образца введены, это влажность по массам. Если поля масс пустые, это равновесная влажность с поправкой на породу.
- Влажность по массам — фактическая влажность вашего образца. Когда она есть, верить нужно ей: это замер, а не модель.
- Равновесная влажность, EMC — к чему придёт древесина при заданных температуре и влажности воздуха. Полезна, чтобы понять, досохнет доска на месте или, наоборот, наберёт влагу.
- Поправка по породе — добавка к EMC для пород, которые держат влагу чуть иначе, чем «средняя» древесина.
- EMC при 20 °C и температурная коррекция — для сверки со справочниками: таблицы равновесной влажности обычно приводят для 20 °C, а коррекция показывает, насколько ваша температура сдвигает результат.
Состояние древесины по влажности
Границы ориентировочные, соседние диапазоны перекрываются: одна и та же доска при 9 % годится и для мебели, и для работ внутри дома.
| Влажность, % | Состояние древесины |
|---|---|
| меньше 6 | очень сухая |
| 6–10 | сухая, мебельная |
| 8–14 | нормальная для работ внутри зданий |
| 14–25 | влажная |
| больше 25 | сырая |
Пример
Берёзовые заготовки лежат в мастерской: воздух 22 °C, относительная влажность 65 %. Для проверки отпилили кусок, он весил 240 г, после сушки в духовом шкафу — 200 г.
- Влажность по массам: (240 − 200) / 200 · 100 = 20 %.
- Температура в градусах Фаренгейта: 1,8 · 22 + 32 = 71,6 °F; по ней считаются коэффициенты модели (формулы ниже).
- Равновесная влажность при 65 %: около 11,93 %.
- Поправка для берёзы +0,20 %, равновесная влажность с поправкой — 12,13 %.
- При 20 °C и той же влажности воздуха EMC была бы 12,00 %, так что температурная коррекция −0,07 %.
Вывод: сейчас заготовки влажные (20 %), а в этой мастерской они сами досохнут примерно до 12 %. Пускать их в столярку стоит после того, как контрольный кусок перестанет терять в весе.
Как правильно взвесить образец
- Кусок берите не с торца доски, а отступив от него хотя бы на 30 см: торец сохнет быстрее и даст заниженную влажность.
- Взвешивайте сразу после распила на весах с точностью не хуже 0,1 г, пока образец не начал подсыхать.
- Сушите при 103 ± 2 °C и взвешивайте каждые несколько часов. Сушка закончена, когда два взвешивания подряд совпали — масса стала постоянной.
- Сухую массу вводите в поле «Масса после сушки», исходную — в «Масса до сушки». Значения в граммах, другие единицы тоже подойдут, если обе массы в одних.
Формулы
Влажность по массам (метод высушивания, ГОСТ 16588): W = (mвл − mсух) / mсух · 100 %, где mвл — масса до сушки, mсух — масса после сушки до постоянной массы. Влажность отсчитывается от сухой древесины, поэтому может быть больше 100 %.
Равновесная влажность считается по эмпирической модели Хейлвуда — Хорробина в форме справочника Wood Handbook. Температура переводится в градусы Фаренгейта: Tf = 1,8 · T + 32. Коэффициенты модели:
- W = 330 + 0,452 · Tf + 0,00415 · Tf²;
- k = 0,791 + 0,000463 · Tf − 0,000000844 · Tf²;
- k1 = 6,34 + 0,000775 · Tf − 0,0000935 · Tf²;
- k2 = 1,09 + 0,0284 · Tf − 0,0000904 · Tf².
С долей влажности воздуха h = RH / 100 равновесная влажность, %: M = 1800 / W · [ k·h / (1 − k·h) + (k1·k·h + 2·k1·k2·k²·h²) / (1 + k1·k·h + k1·k2·k²·h²) ]. В обычных диапазонах температуры и влажности воздуха модель хорошо совпадает с табличными данными.
Поправки по породе
Добавляются к равновесной влажности. Это приближённые значения для оценки; если у вас есть отраслевые таблицы для конкретной породы, пользуйтесь ими.
| Поправка к EMC, % | Породы |
|---|---|
| +0,45 | дуб |
| +0,35 | клён |
| +0,30 | бук |
| +0,25 | ясень |
| +0,20 | берёза |
| 0 | сосна, ель, другие породы |
| −0,25 | лиственница |
Чего расчёт не учитывает
Равновесная влажность — это предел, к которому древесина приходит со временем, а не её влажность на сегодня. Толстый брус может добираться до него месяцами, а на результат влияют ещё сечение, плотность, отделка поверхности и то, как долго держатся условия. Для сушки пиломатериалов и приёмки партии сочетайте расчёт с показаниями влагомера и контрольным взвешиванием образцов.
Комментарии
Пока никто не написал. Спросите про расчёт или расскажите, что получилось на практике.