木材材积的计算方法

四、木材材积的计算方法

计算木材材积的方法有数检法、形检法、重检法、浮检法、层积法等。我国目前应用较多的是形检法，东北、内蒙林区较广泛的地区应用的是重检法，而层积法适用于成堆或成捆的原木利用其外形体积而进行的材积计算。下面以形检法为主介绍材积计算法:

1．原条材积计算法

(1)半产品原条材积计算法:半产品原条是东北林区木材生产企业的产品，其材积按中央断面面积公式展开进行。计算公式为:

V=(π/4×D²) L×(1/10 000)

或V=0.785 4D² L×0.000 1

式中: V——原条材积(m³)；

　　　л——圆周率约为3.141 6；

　　　D——原条中央直径(cm)；

　　　L——材长(m)

　　　10 000或0.000 1——单位换算系数

(2)杉原条材积计算法，杉原条多产于南方林区，其材积按距大头斧口2.5m处的直径计算。其计算公式是采用回归分析法求出的。

检尺径在10cm以上的杉原条材积公式为:

V=0.39×(3.50+D)²×(0.48+L)/10 000

式中: V——杉原条材积(m³)；

　　　D——杉原条检尺径(cm)；

　　　L——杉原条检尺长(m)

检尺径为8cm的杉原条材积公式为:

V=0.4902D² L/10 000

式中各符号的意义同上。

在实际工作中，原条(包括杉原条)的材积都是利用材积表查出的，表中数值是根据以上公式分别求出的，若原条直径超出表中的范围时，可利用以上公式求出材积。

2．原木材积计算法

(1)形检法:此法又称实积法。它是利用原来的检尺长与检尺径(小头量得)代入经数理统计得到的材积计算公式，从而算出原木材积。所有树种的原木材积按下列两公式来计算。

检尺径在14cm以上的原木材积计算公式为:

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

式中: V——原木材积(m³)；

　　　D——原木检尺径(cm)；

　　　L——原木检尺长(m)

检尺径在4～12cm的小径原木材积计算公式为:

V= 0.785L(D+0.45L+0.2)²/10 000

式中各符号的意义及单位同上。

实际计算原木材积时，多是利用上述公式求出的原木材积表直接查材积。

(2)层积法:将堆成的木材体积求出，再乘一个换算系数，由此得到木材实际体积的材积计算法称层积法。层积法特别适用于成堆或成捆的原木材积的计算。木堆或捆的外形体积称为层积，木材的实际材积称为实积，实积与层积之比称为实积度。其公式为:

实积度=楞堆原木材积(实积)/楞堆外形体积(层积)

　或原木材积=楞堆外形体积×实积度

层积法检验木材材积多用于伐木场、贮木场及对形状不规格、尺寸短小、零碎的木材。由于木材之间的空隙比率不同，用层积法检验木材时必须有比较准确的实积度。

3．锯材材积计算法

(1)实积法:实积法包括整边板方材和毛边板方材的材积计算。整边板方材的材积公式:

V= BDL/1 000 000

式中: V——板方材材积(m³)；

　　　B、D——板方材宽度厚度(mm)；

　　　L——板方材长度(m)

实际工作中均以查表进行材积的计算，表中数据由上述公式计算得出。

毛边板方材是两个材面着锯、另两个方面没着锯的锯材。其材积公式是:

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

式中: V——材积(m³)；

　　　L——材长(m)；

　　　A、B——两着锯边边长(m)；

　　　H——板厚(mm)

实际上毛边板方材的横断面可近似视为梯形，其横断面的两未着锯边的边长为梯形的上下两底，A和B的量取必须在材长的中间部位进行。

(2)层积法:成材干燥垛内木材实际材积(简称实际)可用层积法迅速而准确地求出。层积法的计算原理与原木基本相同，但因成材干燥垛内的板层是依次轮流堆放的，所以计算时必须考虑成材垛内各个部分的实积度不同这一因素。

4．枕木材积计算法

枕木材积的计算方法与整边的普通锯材材积计算方法相同。可用公式计算，也可用枕木材积表来计算材积。由于枕木尺寸已规范化，只要知道了枕木类型，也就确定了每根枕木的材积，统计出每批枕木的根数，就能算出总材积。道岔枕木比较特殊，供应时必须根据使用要求将长短不同的枕木配套，检量长度时按0.2m进级，再查找枕木材积表来计算材积，并将每根枕木材积相加，以求得总材积。

5．木材称重检量法

由于木材形检法的尺寸检量与材积计算耗用的人力大，检量速度慢，材积值误差较大等缺点，采用其他较先进的检量方法才是可取的。我国东北与内蒙林区已较广泛地应用了木材称重检量法。

木材称重检量法简称称重检法。它是利用称重衡器称出木材重量，再根据实测的木材容量重值，计算出木材材积的材积检量法。称重方法是采用整车木材通过衡器测定出重量的方法，因而材积检量与运输配合进行，克服了形检法的主要缺点。重检法的材积换算公式如下:

V=G－G₁/(V₁ A+V₂ B+V₃ C+…)

式中: V——木材总材积(m)；

　　　G——木材与车总重(kg)

　　　G₁——车辆重(kg)；

　　　V₁、V₂、V₃——各种木材的密度(kg/m³)；

　　A、B、C——各种木材数量的相对比例(%)

应用重检法检量材积时，必须正确地测出木材的密度。但因季节、树种、产地条件、取材部位、含水量等诸多因素的影响，木材的密度是个不稳定的值，必须考虑这些因素的作用，测出各种树种的较精确的平均密度，才能较精确的称量出木材总材积。

以上介绍了木材的分类，木材的特性及缺陷，木材的管理及计算方法，还应掌握木材的材质评定、木材的号印等。

6．材质的评定

根据木材缺陷的类型及程度对木材的材质进行评定等级的工作称作材质评定。在材质评定中必须抓住对材质影响最严重的缺陷，按降等最严重的缺陷来评定木材等级。各种木材的各种等级材质要求可查阅有关国家标准。

7．木材号印

木材号印是表示木材验收产品的等级、长级、径级等的标志。在对木材产品进行检尺，等级评定，材积计算等工作时，通常以号印为依据。

常见号印种类与符号如下:

(1)长级号印

长级号印以钢印为原则，也可用带色蜡笔写出。长级号印是木材的检尺长标志，当木材长度易于判定时，可不标志长级号印。

(2)径级号印

径级号印是原材尺径的标志，它以原材检尺径的末位数字表示，共有0、2、4、6、8五个阿拉伯数字。径级号印也以钢印为原则，也可用其他带色笔写出。

(3)等级号印

等级号印表示木材等级，用钢印标出。现有等级号印的符号如表7-1所示。

表7-1　圆材的等级符号表

(4)检验小组号印

检验小组号印由检验小组编号及木材产地代号两部分组成，样式如图7-1所示:

图7-1　检验小组号印

检验小组的编号由各林业部门规定，产区(省)代号如表7-2所示。

表7-2　木材产地——省区代号