四、木材材積的計算方法

計算木材材積的方法有數(shù)檢法、形檢法、重檢法、浮檢法、層積法等。我國目前應用較多的是形檢法，東北、內(nèi)蒙林區(qū)較廣泛的地區(qū)應用的是重檢法，而層積法適用于成堆或成捆的原木利用其外形體積而進行的材積計算。下面以形檢法為主介紹材積計算法:

1．原條材積計算法

(1)半產(chǎn)品原條材積計算法:半產(chǎn)品原條是東北林區(qū)木材生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品，其材積按中央斷面面積公式展開進行。計算公式為:

V=(π/4×D²) L×(1/10 000)

或V=0.785 4D² L×0.000 1

式中: V——原條材積(m³)；

　　　л——圓周率約為3.141 6；

　　　D——原條中央直徑(cm)；

　　　L——材長(m)

　　　10 000或0.000 1——單位換算系數(shù)

(2)杉原條材積計算法，杉原條多產(chǎn)于南方林區(qū)，其材積按距大頭斧口2.5m處的直徑計算。其計算公式是采用回歸分析法求出的。

檢尺徑在10cm以上的杉原條材積公式為:

V=0.39×(3.50+D)²×(0.48+L)/10 000

式中: V——杉原條材積(m³)；

　　　D——杉原條檢尺徑(cm)；

　　　L——杉原條檢尺長(m)

檢尺徑為8cm的杉原條材積公式為:

V=0.4902D² L/10 000

式中各符號的意義同上。

在實際工作中，原條(包括杉原條)的材積都是利用材積表查出的，表中數(shù)值是根據(jù)以上公式分別求出的，若原條直徑超出表中的范圍時，可利用以上公式求出材積。

2．原木材積計算法

(1)形檢法:此法又稱實積法。它是利用原來的檢尺長與檢尺徑(小頭量得)代入經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計得到的材積計算公式，從而算出原木材積。所有樹種的原木材積按下列兩公式來計算。

檢尺徑在14cm以上的原木材積計算公式為:

V= 0.785 4L［D+0.5L+0.005L+0.000 125L²(14－L)²(D－10)］²/10 000

式中: V——原木材積(m³)；

　　　D——原木檢尺徑(cm)；

　　　L——原木檢尺長(m)

檢尺徑在4～12cm的小徑原木材積計算公式為:

V= 0.785L(D+0.45L+0.2)²/10 000

式中各符號的意義及單位同上。

實際計算原木材積時，多是利用上述公式求出的原木材積表直接查材積。

(2)層積法:將堆成的木材體積求出，再乘一個換算系數(shù)，由此得到木材實際體積的材積計算法稱層積法。層積法特別適用于成堆或成捆的原木材積的計算。木堆或捆的外形體積稱為層積，木材的實際材積稱為實積，實積與層積之比稱為實積度。其公式為:

實積度=楞堆原木材積(實積)/楞堆外形體積(層積)

　或原木材積=楞堆外形體積×實積度

層積法檢驗木材材積多用于伐木場、貯木場及對形狀不規(guī)格、尺寸短小、零碎的木材。由于木材之間的空隙比率不同，用層積法檢驗木材時必須有比較準確的實積度。

3．鋸材材積計算法

(1)實積法:實積法包括整邊板方材和毛邊板方材的材積計算。整邊板方材的材積公式:

V= BDL/1 000 000

式中: V——板方材材積(m³)；

　　　B、D——板方材寬度厚度(mm)；

　　　L——板方材長度(m)

實際工作中均以查表進行材積的計算，表中數(shù)據(jù)由上述公式計算得出。

毛邊板方材是兩個材面著鋸、另兩個方面沒著鋸的鋸材。其材積公式是:

V= LH(A+B)/2 000 000

式中: V——材積(m³)；

　　　L——材長(m)；

　　　A、B——兩著鋸邊邊長(m)；

　　　H——板厚(mm)

實際上毛邊板方材的橫斷面可近似視為梯形，其橫斷面的兩未著鋸邊的邊長為梯形的上下兩底，A和B的量取必須在材長的中間部位進行。

(2)層積法:成材干燥垛內(nèi)木材實際材積(簡稱實際)可用層積法迅速而準確地求出。層積法的計算原理與原木基本相同，但因成材干燥垛內(nèi)的板層是依次輪流堆放的，所以計算時必須考慮成材垛內(nèi)各個部分的實積度不同這一因素。

4．枕木材積計算法

枕木材積的計算方法與整邊的普通鋸材材積計算方法相同?？捎霉接嬎悖部捎谜砟静姆e表來計算材積。由于枕木尺寸已規(guī)范化，只要知道了枕木類型，也就確定了每根枕木的材積，統(tǒng)計出每批枕木的根數(shù)，就能算出總材積。道岔枕木比較特殊，供應時必須根據(jù)使用要求將長短不同的枕木配套，檢量長度時按0.2m進級，再查找枕木材積表來計算材積，并將每根枕木材積相加，以求得總材積。

5．木材稱重檢量法

由于木材形檢法的尺寸檢量與材積計算耗用的人力大，檢量速度慢，材積值誤差較大等缺點，采用其他較先進的檢量方法才是可取的。我國東北與內(nèi)蒙林區(qū)已較廣泛地應用了木材稱重檢量法。

木材稱重檢量法簡稱稱重檢法。它是利用稱重衡器稱出木材重量，再根據(jù)實測的木材容量重值，計算出木材材積的材積檢量法。稱重方法是采用整車木材通過衡器測定出重量的方法，因而材積檢量與運輸配合進行，克服了形檢法的主要缺點。重檢法的材積換算公式如下:

V=G－G₁/(V₁ A+V₂ B+V₃ C+…)

式中: V——木材總材積(m)；

　　　G——木材與車總重(kg)

　　　G₁——車輛重(kg)；

　　　V₁、V₂、V₃——各種木材的密度(kg/m³)；

　　A、B、C——各種木材數(shù)量的相對比例(%)

應用重檢法檢量材積時，必須正確地測出木材的密度。但因季節(jié)、樹種、產(chǎn)地條件、取材部位、含水量等諸多因素的影響，木材的密度是個不穩(wěn)定的值，必須考慮這些因素的作用，測出各種樹種的較精確的平均密度，才能較精確的稱量出木材總材積。

以上介紹了木材的分類，木材的特性及缺陷，木材的管理及計算方法，還應掌握木材的材質(zhì)評定、木材的號印等。

6．材質(zhì)的評定

根據(jù)木材缺陷的類型及程度對木材的材質(zhì)進行評定等級的工作稱作材質(zhì)評定。在材質(zhì)評定中必須抓住對材質(zhì)影響最嚴重的缺陷，按降等最嚴重的缺陷來評定木材等級。各種木材的各種等級材質(zhì)要求可查閱有關國家標準。

7．木材號印

木材號印是表示木材驗收產(chǎn)品的等級、長級、徑級等的標志。在對木材產(chǎn)品進行檢尺，等級評定，材積計算等工作時，通常以號印為依據(jù)。

常見號印種類與符號如下:

(1)長級號印

長級號印以鋼印為原則，也可用帶色蠟筆寫出。長級號印是木材的檢尺長標志，當木材長度易于判定時，可不標志長級號印。

(2)徑級號印

徑級號印是原材尺徑的標志，它以原材檢尺徑的末位數(shù)字表示，共有0、2、4、6、8五個阿拉伯數(shù)字。徑級號印也以鋼印為原則，也可用其他帶色筆寫出。

(3)等級號印

等級號印表示木材等級，用鋼印標出?，F(xiàn)有等級號印的符號如表7-1所示。

表7-1　圓材的等級符號表

(4)檢驗小組號印

檢驗小組號印由檢驗小組編號及木材產(chǎn)地代號兩部分組成，樣式如圖7-1所示:

圖7-1　檢驗小組號印

檢驗小組的編號由各林業(yè)部門規(guī)定，產(chǎn)區(qū)(省)代號如表7-2所示。

表7-2　木材產(chǎn)地——省區(qū)代號