Miten puu reagoi lämpötilan ja kosteuden muutoksiin

Jokainen puun kanssa työskentelevä ymmärtää, että puu reagoi ympäristöönsä. Erityisesti lämpötilan ja kosteuden vaikutukseen puuhun ja sen kosteuspitoisuuteen (MC). Ja juuri MC:n vaihtelut saavat puun reagoimaan. Sama puulaji reagoi eri tavoin eri ympäristöihin.

Yhdysvalloissa on viisi pääilmastovyöhykettä. Jokaisella on ainutlaatuinen vaikutus puuhun. Kaakkoisosa on melko kuuma ja kostea. Lämpötilavaihtelu on kuitenkin siellä kapeampi kuin koillisessa. Koillisosa on yleensä parhaimmillaankin vain puolikostea, ja sekin vain kesällä. Yhdysvaltojen koillisosan talvet ovat kuivia ja purevan kylmiä.

On tärkeää ymmärtää, miten erilaiset ympäristöolosuhteet vaikuttavat puuhun. Tämä pätee riippumatta siitä, asennatko puulattioita, valmistatko puuhuonekaluja tai työskenteletkö puun kanssa jollain muulla tavalla.

Tämä ei tarkoita, että on olemassa alueita, joilla puuta ei pitäisi tai voida käyttää, mutta joka tapauksessa sinun on oltava tietoinen tilanteestasi ja alueestasi. Puurakentaminen kukoistaa Saudi-Arabiassa, mutta sisustuselementteinä. Toisaalta puuta käytetään myös eristekerrosten sisällä napapiirin rakentamisessa. Kyse on yksinkertaisesti siitä, että tiedät ja suunnittelet, miten puusi reagoi ilmastoon.

Myös ympäristön olosuhteiden vuodenaikojen ja päivittäisten vaihteluiden vaikutukset vaikuttavat puuhun. Niitä ei voi välttää. Lämpötila ja kosteus vaikuttavat puutöihisi missä tahansa ne ovatkin.

Lyhyesti siitä, miksi lämpötila ja kosteus vaikuttavat puuhun

”Puutohtori” Gene Wengert selittää, että puu kutistuu ja turpoaa reaktiona sen pitoisuuksineen (MC). Tämä herättää kysymyksen: mikä sitten aiheuttaa muutoksia puukappaleen pitoisuuksineen?

Puu pidättää kosteutta onteloissaan ja soluissaan. Solut muuttavat muotoaan, kun ne imevät tai vapauttavat kosteutta, mikä muuttaa puun fyysistä kuntoa. Ilma pidättää myös kosteutta eli ilmankosteutta. Suhteellinen kosteus (RH) on ilman kosteuden prosenttiosuus suhteessa siihen, kuinka paljon ilma pystyy pidättämään itseensä. Kylmemmässä ilmassa on vähemmän kosteutta kuin lämpimämmässä.

Siksi kaksi samanlaista ympäristöä absoluuttinen Kosteudella on erilainen suhteellinen kosteus, jos niiden lämpötilat eroavat toisistaan. Provossa, Utahissa, suhteellinen kosteus on lämpiminä kesäkuukausina 40 yksikköä alhaisempi kuin keskimääräinen suhteellinen kosteus kylmempinä kuukausina. Sitä vastoin kuumassa ja kosteassa Houstonin suhteellinen kosteus pysyy jatkuvasti 70 asteen puolivälissä ympäri vuoden.

Wengert selittää myös, miksi suhteellinen kosteus on niin tärkeä puun reagoinnin ymmärtämiseksi tietyssä ympäristössä. Jos puun ja ilman kosteuden tasapaino ei ole saavutettu, ne vaihtavat kosteutta.

Alhaisen MC-arvon omaava puu imee kosteutta ilmasta korkean suhteellisen kosteuden omaavassa ympäristössä. Jos ilman suhteellinen kosteus on alhainen ja puussa on liikaa kosteutta, se haihtuu. Molemmissa tapauksissa kosteuden siirtyminen puuhun tai puusta pois voi aiheuttaa sen kutistumista, laajenemista, vääntymistä tai halkeilua.

Wood Doctorin mukaan tavoitteena on antaa puun saavuttaa tasapainokosteus (EMC) ennen minkäänlaista rakennusprosessia. EMC on piste, jossa sekä puun että ilman kosteusolosuhteet ovat tasaantuneet, eivätkä ne enää vaihda kosteutta keskenään.

Wengert kartoittaa arvioidun sähkömagneettisen kosteuden (EMC) suhteessa suhteelliseen ilmankosteuteen (RH) ja lämpötilaan. Näin ollen, kun tiedät projektin käyttöolosuhteet suhteellisen ilmankosteuden ja lämpötilan suhteen, sinulla on myös arvioitu EMC-prosenttiosuus. Käytä tätä arvioitua EMC-prosenttiosuutta apunasi tehdessäsi päätöksiä kohteessa käytettävän puun tavoite-EMC:stä.

Yleensä Pohjois-Amerikassa 30–50 prosentin suhteellinen kosteus vastaa XNUMX–XNUMX prosentin sähkömagneettista kosteutta (EMC). Tämä on kuitenkin liian laaja sääntö puunäytteen tavoitellun MC:n määrittämiseen tietyissä olosuhteissa. On otettava huomioon monia muuttujia:

Onko puu tarkoitettu sisä- vai ulkokäyttöön? LVI-järjestelmät tarkoittavat, että sisätiloissa, joissa on vakaa huonelämpötila, ympäristön olosuhteet vaihtelevat tyypillisesti vähemmän.
Kuinka paljon ympäristön lämpötila ja suhteellinen kosteus vaihtelevat vuoden aikana? Tämä vaikuttaa jopa sisätilojen puuhun, koska LVI-asetukset muuttuvat vuodenaikojen mukaan.
Mikä puulaji on kyseessä? Jotkut lajit, kuten amerikanpyökki, tiikki ja hikkori, sietävät kosteutta hyvin. Magnolia ja amerikanjalava kestävät kylmää.

Toinen tärkeä seikka on se, mihin puu jätetään tottumaan. Sen tulisi aina tottua käyttöolosuhteissa, muuten EMC-piste siirtyy asennuksen jälkeen. EMC-tavoitepisteen muutos tarkoittaa, että puu ja ilma käyvät läpi kosteudenvaihtojakson. Juuri sitä haluat välttää. Puun MC-arvon tulisi olla hyväksyttävällä alueella arvioidusta EMC-pisteestä ennen pysyvää asennusta.

Tämä edellyttää tietenkin puun MC-arvon tarkkaa mittaamista.

Oikean työkalun käyttö puun MC:n ja EMC:n mittaamiseen

Paras tapa aloittaa on käyttää puun kosteusmittaria, joka mittaa keskipakoisarvon tarkasti. Puunäytteen keskipakoisarvon tunteminen on kuitenkin vain yksi osa yhtälöä. Sinun on tiedettävä, onko puun keskipakoisarvo tasapainottunut ympäristönsä kanssa.

EMC:n laskentakaava käyttää ilman suhteellista kosteutta ja lämpötilaa, ja se on melko monimutkainen. Wagner Meters, pitkäaikainen puun kosteusmittareita valmistanut yritys, julkaisi hiljattain Orion® 950 Smart Pinless Wood Moisture Meter -laitteen, joka laskee myös EMC:n puolestasi. Tietokoneen käyttäminen EMC:n laskemiseen helpottaa ja todennäköisesti myös nopeuttaa päätöstä projektin jatkamisesta, ellet ole saanut laskinta tai liitutaulua käsillä.

Orion 950:ssä on myös alan ainutlaatuinen ”On-Demand Calibrator” -kalibraattori, jonka avulla voit kalibroida mittarin missä tahansa alle 20 sekunnissa. Monissa puumittareissa on ”kalibrointiviite”, joka voi ehkä kertoa suunnilleen, kuinka kaukana mittarin kalibrointivirhe on, mutta jos mittari on kalibroinnin ulkopuolella, sinun on lähetettävä mittari tehtaalle kalibroitavaksi. Wagner Meters tarjoaa myös NIST-jäljitettävän version ”On-Demand Calibrator” -työkalusta yrityksille, joiden on noudatettava ISO-huippuosaamisstandardeja.

Voit oppia lisää Orion 950Jos haluat tutustua suhteelliseen kosteuteen ja sähkömagneettiseen yhteensopivuuteen (RH) tarkemmin, tutustu Gene Wengertin verkkosivusto.

Ron Smith

Wagner Metersin myyntipäällikkönä Ronilla on yli 35 vuoden kokemus instrumentointi- ja mittausjärjestelmistä eri toimialoilla. Aiemmissa tehtävissä hän on toiminut alueellisena myyntipäällikkönä, tuote- ja projektipäällikkönä sekä myyntipäällikkönä mittausinstrumentteihin erikoistuneille valmistajille.

Päivitetty viimeksi 11