第五章 装饰木材

第(三)四章装饰木材木材是建筑装饰领域中应用最多、历史最悠久的材料。

装饰木材包括木材、竹材以及各种人造板材等。

1、木材具有优良的特性：质量轻，强度高，有良好的加工性能，有较佳的弹性和韧性；对电、热和声音有较高的绝缘、绝热、吸声性能。

在外观上，木材美丽自然的纹理及独特的质感，是其它材料不可替代的。

(图701)2、木材的缺点是：构造不均匀，在使用中易产生干缩湿胀的尺寸变化。

而且木材还有易燃、易腐，天然瑕疵多等缺点，在使用中应尽量注意。

第一节木材的基本知识一、木材的分类(一)、按树叶分：木材分针叶树和阔叶树两大类1、针叶树：又称软质木材。

主要指针叶树种的木材，如松木、杉木、柏木等。

优点：⑴树干通直而高大，易得长度较大的木材；⑵质地轻，软而易于加工；⑶胀缩变形较小；⑷天然树脂多，比较耐腐蚀。

缺点：表面硬度很低。

不适于做地板和家具的面材；可用作各种承重构件及装饰部件，如木门窗、木屋架、檩条、橼条、櫊栅等。

2、阔叶树：又称硬质木材。

主要是指阔叶树种的木材。

如水曲柳、柞木、橡木、榉木、樱桃木、榆木、柚木等等。

以及质地较软的桦木、椴木等。

优点：⑴质地比较坚硬、较耐磨；⑵有美丽的纹理和光泽。

缺点：⑴难以得到较长的通直木材；⑵加工较困难；⑶受干湿变化的影响而引起的胀缩变形、翘曲和开裂比较严重。

因此，使用于室内装饰尺寸较小的构件，家具制作和胶合板贴面等。

(图702)(二)、按加工程度和用途分1、原木：是指伐倒后，经修枝，并截成规定长度的木材。

2、杉原条：是指只经修枝、剥皮，没有加工造材的杉木。

3、板方材：是指按一定尺寸锯解，加工成的板材和方材。

板材：是指截面宽度为厚度的3倍或3倍以上者。

方材：是指截面宽度不是厚度的3倍者。

4、枕木：原用于铁路的枕木煤炭工业，用于井下支巷道用的。

(三)按材质分：原木分为一、二、三等。

塑材分为特等、一等、二等、三等。

(四)按容重分：轻材—容重小于400公斤∕立方米；中等材—容重在500~800公斤∕立方米；重材—大于800公斤∕立方米。

二、木材的构造由于树种和生长环境的不同，各种木材在构造上差别很大。

木材的构造是决定木材性质的主要因素。

可分为宏观和微观两个方面。

(一)、木材的宏观构造是指用肉眼或放大所能看见的木材组织。

有三个切面来反映：即横切面(垂直于树轴的面)：可观察年轮和纵向细胞断面。

径切面(通过树轴的纵切面) ：年轮在此为平行的直纹理。

弦切面(平行于树轴的纵切面) ：年轮在此为峰状花纹。

木材由树皮、形成层、木质部及髓心四个部分组成。

(图703)1、髓心在树干中心、质松软、强度低、易腐蚀、易开裂，对材质要求高的用材带有髓心。

2、木质部是木材的重要部分。

这部分又分为边材、心材、熟材。

边材：是靠近树皮的木质部，水分较多，颜色较浅，易导致腐朽和虫蛀。

心材：是靠近髓心的木质部，水分较少，颜色较深。

心材中含有对菌类有害作用的物质，所以其耐久性比边材强。

熟材：有些树种中心部分与外围部分的木材颜色物区别，但含水量不同，中心部分水分较少，这种材可称为熟材。

如冷杉、天杉等。

3、年轮：每个生长时期所形成的木材，围绕着髓心构成的同心圆，称为年轮，即生长轮。

温带和寒带树木的年轮因一年仅有一个生长期，所以具有一层。

但热带，一年间的气候变化很小，树木四季不断生长，一年间可能形成几个生长轮，它们与雨季和旱季相符合。

早材：又称春材。

为同一年轮内部靠近髓心的部分，是生长初期形成，发育快，材质较疏松，颜色浅。

晚材：又称秋材。

年轮内靠近树皮的部分，是生长后期形成，生长慢，材质较坚硬，颜色深。

4、木射线：又称髓线。

从髓心向外的辐射线。

与周围的联结较差，木材干燥时，最易开裂。

(二)、木材的微观构造是用显微镜所能观察到的木材组织。

在显微镜下、可以看到木材是由无数管状细胞结合成的。

每个细胞都有细胞壁和细胞腔两个部分。

细胞本身的组织结构是在很大的程度上决定了木材的性质。

夏材组织均匀，细胞壁厚，腔小，故质坚硬，表观密度大，强度高，但湿胀干缩率大。

春材细胞壁薄、腔大、故质松软、强度低、但湿胀干缩率小。

二、木材的性能(一)含水率1、含水率：木材是由各种类型的细胞组成，这些细胞是中间空的，构成许多孔隙，在细胞壁内，纤维之间也有许多间隙。

这些孔隙、间隙能收藏大量水分，其储量的多少就是含水量。

木材所含水分的质量与木材烘干质量的比率，称为含水率。

木材所含的水分包括三部分：一是少量的化学结合水；二是细胞壁内的物理吸附水；三是细胞腔和细胞间隙中的自由水。

2、纤维饱和点含水率：是指不存在自由水，而吸附水饱和时的含水率。

木材的纤维饱和点含水率通常在22﹪~33﹪之间，平均30﹪。

它是木材的物理力学性质变化的转折点。

也就是说，在饱和点含水率以下，木材的强度随着含水率的降低而提高(强度效应)，木材的体积随着含水率的降低而收缩(体积效应)。

而当木材的含水率在它的纤维饱和含水率以上时，木材的强度和体积都不会随着含水率的增大、减少而发生变化。

3、平衡含水率：木材在一定的温度，湿度环境中，达到与环境湿度相平衡的相对稳定的含水率，称为平衡含水率。

例如，北方木材的平衡含水率为12﹪，南方约为18﹪，长江流域约为15﹪，在某个地区达到平衡含水率的木材，受环境变化而长生的体积变化最小。

如图(二)、干缩湿胀1、概念：当木材从潮湿状态干燥至纤维饱和点时，其尺寸并不改变。

当干燥至纤维饱和点以下时，细胞壁中的吸附水开始蒸发，木材发生收缩。

反之，干燥木材吸湿后，将发生膨胀，直到含水率达到纤维饱和点为止，此后木材含水率继续增大，也不再膨胀。

2、影响：由于木材构造的不均匀性，造成了不同方向的干缩值不同。

纵向干缩最小，约为0.1﹪~0.35﹪；径向干缩较大，约为3﹪~6﹪；弦向干缩最大，约为6﹪~12﹪。

因此，湿材干燥后，其截面尺寸和形状，都会发生明显的变化，会使木材产生裂纹或翘曲变形，以致引起木结构的结合松弛，装饰部件的破坏等。

因此，木材使用前应进行干燥，使其含水率达到或接近相应环境下的平衡含水率。

(三)、表观密度是指木材单位体积的重量，用g∕cm3表示。

木材的表观密度与木材的孔隙率和含水率有关。

木材孔隙率小，则表观密度大，干缩湿胀大，；反之，则小。

树种不同，表观密度也会不同。

如台湾的二色轻木为0.186最轻、东北的水曲柳为0.686、河南的泡桐为0.283、广西的蚬木为1.128(最重)。

就是同一种树，木材的表观密度也会因产地、生长条件、树龄等不同而不同。

(四)、传导性1、木材的导热性：木材是多孔性物质，其孔隙充满了空气、由于空气的导热系数很小，所以木材的隔热性能良好。

木材的导热系数随含水率的增高而增大。

含水率越低，导热系数越小。

2、木材的导电性：同样的原因，木材的导电性也很小，在全干状态或含水率很低时，木材是绝缘体。

(图704)所以常用电气工具的手柄，接线板等。

3、木材的共振性：有些年轮均匀、材质致密、纹理通直的木材，具有良好的共振性，可以做成各种乐器和音箱。

(五)强度建筑上通常利用的木材强度，主要有抗压强度，抗拉强度，抗弯强度和抗剪强度。

其中，⑴抗压、抗拉和抗剪强度又有顺纹与横纹之分。

作用力方向与纤维方向平行时，称为“顺纹”，作用力方向与纤维方向垂直时，称为“横纹”。

当不考虑木材的疵病时，按强度大小排列的次序是：顺纹抗拉强度＞弯曲强度＞顺纹抗压强度＞横纹抗剪强度＞顺纹抗剪强度＞横纹抗压强度＞横纹抗拉强度。

(图705)表4－1 木材的各种强度关系⑵木材强度还与木材的含水率，荷载持续时间及木材的缺陷等因素有关。

在纤维饱和点以下，随着含水率降低，吸附水减小，细胞壁趋于紧密，木材强度增大；反之，强度则减少。

木材含水率对各种强度的影响程度不同，对顺纹抗压和抗弯强度影响较小，而对抗拉强度几乎没有什么影响。

一般木材的持久强度，约为短时极限强度的50﹪~60﹪。

持久强度是木结构设计的重要指标。

3、木材受热后，木纤维中的胶结物质处于软化状态，因而强度降低，如环境温度长期超过50℃时，不宜采用木结构。

4、木材的缺陷如木材、斜纹、裂纹、腐朽及虫害等疵点，都会对木材的强度有不同程度的影响。

三、木材的防腐与防火(一)、木材的防腐1、木材腐朽的原因木材腐朽的原因主要在于三菌一虫。

“三菌”是指霉菌、变色菌、腐朽菌。

它们分别腐朽木材的表面、细胞腔和细胞壁，使木材腐朽变坏。

但是这些细菌生存和繁殖的环境条件是：温度25℃~30℃，木材含水率35﹪~50﹪，有足够的空气。

“一虫”是指昆虫，例如白蚁、天牛等。

它们在树皮或木质内生存，繁殖，致使木材强度降低，甚至结构崩溃。

2、木材的防腐措施⑴木材防腐：无论是真菌还是昆虫，其生存繁殖均需要适宜的条件，如水分、空气、温度、养料等。

因此，将木材置于通风、干燥处或浸没在水中或深埋于地下等方法，都可以防腐。

例如，架空木地板的侧面开通风口；使用木屋架的双坡房屋，在其山墙上部设置通风窗等。

这类构造防腐的实质是“干燥防腐”。

⑵化学防腐：可采用以下四种防腐剂；①水溶性防腐剂，如氟化钠、硼络合剂等。

主要用于不受潮的木结构。

②油溶性防腐剂，如五氯酚、林丹合剂等。

常用于虫害严重地区的木构件。

③油类防腐剂，有煤焦油50等混合防腐油，有五氯酚3等强化防腐油，用于长期受潮的木结构和白蚁经常出没的部位。

④膏类防腐剂，如氟砷沥青膏，用于经常受潮的部位和通风不良处。

这类化学防腐的实质是给昆虫和细菌“下毒”。

(二)、木材的防火木材的易燃性是其主要的缺点之一，木材的防火处理是指提高木材的耐火性，使之不易燃烧。

常用的防火处理方法有如下两种：1、表面涂敷法木材表面涂敷法就是在木材的表面涂施防火涂料，起到防火又防腐的双重作用。

2、溶液浸注法木材的溶液浸注法就是用防火剂(如铵氟合剂、氨基树脂等)对木材经行浸渍处理。

*挑选木材的注意事项：1、木材应不开裂、不翘曲、颜色正、纹理顺。

2、木材不能腐朽、不能变色、不能有虫害。

3、必须经过干燥，含水率不能超过15﹪第二节装饰薄木一、定义装饰薄木是利用珍贵树种经一定的处理或加工后再经精密刨切或旋切，厚度一般在0.2mm—0.8mm的表面装饰材料。

二、特点它的特点是具有很好的粘结性质，可以在大多数材料上进行粘贴装饰，用于建筑装饰内墙、家具、门窗及乐器的制作等。

近年来，装饰薄木的生产迅速发展，新品种层出不穷。

三、分类1、天然薄木使用珍贵树种、如枫木、橡木、胡桃木、榉木等经过水热处理后刨切或半圆旋切而成。

它与集成薄木和人造薄木的区别在于木材未经分离和重组，是名副其实的天然材料。

天然薄木材质要求高，需要用各种木材。

因而市场价格一般高于集成薄木和人造薄木。

(图706)2、集成薄木是将一定花纹要求的木材先加工成规格几何体，然后将这些几何体需要胶合的表面涂胶，按设计要求组合交接成集成木方。

集成木方再经刨切成集成薄木。

集成薄木对木材的质地有一定的要求，图案的花色很多，色泽与花纹的变化依赖天然木材，自然真实。