建筑与装饰材料——木材的选择和应用
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建筑与装饰材料
学习情境12 木材的选择和应用
学习情境12 木材的选择和应用
主要内容：了解木材的基本知识：树木的分类、 木材的构造与组成、木材的物理力学性质等； 木材的腐朽与防止；木材的综合利用等。
重点：木材的物理力学性质，木材的综合利用。 难点：木材的构造与组成
学习情境12 木材的选择和应用
咨讯：
❖ 木材细胞因功能不同主 要分为管胞、导管、木纤维、 髓线等。针叶树由管胞、树 脂道和髓线组成，管胞是主 要为纵向排列的厚壁细胞， 约占总体积的90%。髓线细 小而不明显。阔叶树由导管、 木纤维和髓线组成，导管是 壁薄而腔大的细胞，约占总 体积的20%。木纤维是一种 厚壁细胞，占50%以上。髓 线发达而明显。
❖ 从横切面可以看到深浅相
间的同心圆，称为年轮。每一
年轮中，色浅而质软的部分是
春季长成的，称春材或早材，
色深而质硬部分是夏秋季长成
的，称为夏材或晚材。夏材越
多，木材强度越高；年轮越密
且均匀，木材质量越好。在横
切面上，有许多从髓心向树皮
呈辐射状的细线条，称为髓线，
是木材中较脆弱的部位，干燥
时常沿髓线发生裂纹。
1-横切面 2-径切面 3-弦切面 4-树皮 5-木质部 6-髓心 7-髓线 8- 年轮
二、木材的微观构造
❖ 在显微镜下观察，可以看到木材是由无 数管状细胞紧密结合而成，它们大部分为纵 向排列，少数横向排列（如髓线）。每个细 胞又由细胞壁和细胞腔两部分组成，细胞壁 又是由细纤维组成，组成细胞壁的纤维之间 存在有极小的空隙，能吸附和渗透水分。木 材的细胞壁越厚，细胞腔越小，木材越密实， 其表观密度和强度也越大，但胀缩变形也大。
单元2 木材的性质 木材的物理力学性质主要有含水率、湿胀干缩、
强度、密度等性能，其中含水率对木材的湿 胀干缩性和强度影响很大。
一、木材的密度与表观密度 ❖ 木材的密度平均约为1.55g/cm3ห้องสมุดไป่ตู้表观密度
平均为0.50g/cm3,表观密度大小与木材种类 及含水率有关，通常以含水率为15%（标准 含水率）时的表观密度为准。
❖ 由于木材为非匀质构 造，故其胀缩变形各向不 同，其中以弦向最大，径 向次之，纵向（即顺纤维 方向）最小。因此，湿材 干燥后，其截面尺寸和形 状会发生明显的变化， ❖ 干缩会使木材翘曲、 开裂、接榫松动、接缝不 严。湿胀可造成表面鼓凸。 所以木材在使用前应预先 进行干燥。
木 材 干 燥 后 截
（2）木材的纤维饱和点
❖ 当木材中吸附水达到饱和状态而又无自 由水存在时，木材含水率称为纤维饱和点。 其值随树种而异，一般为25%〜35%。
（3）木材的平衡含水率
❖ 木材中所含的水分是随着环境的温度和 湿度的变化而改变的，当木材长时间处于一 定温度和湿度的环境中时，木材中的含水量 最后会达到与周围环境湿度相平衡，这时木 材的含水率称为平衡含水率。
面 形 状
的 改 变
四、木材的强度
1. 木材的力学强度
❖ 在建筑结构中，木材常用的强度有抗拉、抗 压、抗弯和抗剪强度。由于木材的构造各向不同， 致使各向强度有差异，为此木材的强度有顺纹强 度和横纹强度之分。木材的顺纹强度比其横纹强 度要大得多，所以工程上均充分利用它们的顺纹 强度。从理论上讲，木材强度中以顺纹抗拉强度 为最大，其次是抗弯强度和顺纹抗压强度，但实 际上是木材的顺纹抗压强度最高。
冷 杉 林
云 杉 幼 树
➢阔叶树：多数树种树干通直部分较短，材质 坚硬，较难加工，故又称为硬木材。
阔叶树材一般较重，强度高，胀缩和翘曲变形 大，易开裂，在建筑中常用于尺寸较小的装饰 构件。对于具有美丽天然纹理的树种，特别适 合于做室内装修、家具及胶合板等。常用树种 有水曲柳、榆木、柞木等。
❖ 为了避免木材在使 用过程中因含水率变化 太大而引起变形或开裂， 木材使用前，须干燥至 使用环境长年平均的平 衡含水率。
我国平衡含水率平均为 15%（北方约为12%， 南方约为18%）。
三、木材的湿胀与干缩变形
❖ 木材细胞壁内吸附水含量的变化会引 起木材的变形，即湿胀干缩。
❖ 木材具有很显著的湿胀干缩性，其规 律是：当木材的含水率在纤维饱和点以下时， 随着含水率的增大，木材体积产生膨胀，随 着含水率减小，木材体积收缩；而当木材含 水率在纤维饱和点以上，只是自由水增减变 化时，木材的体积不发生变化。纤维饱和点 是木材发生湿胀干缩的转折点。
二、木材的含水量
❖ 木材的含水量用含水率表示。木材 的含水率是指木材中所含水的质量占干燥 木材质量的百分数。
（1）木材中的水分：木材中主要有三种 水，即自由水、吸附水和结合水。自由水 是存在于木材细胞腔和细胞间隙中的水分； 吸附水是存在于细胞壁中的水分；化合水 是木材的化学成分中的结合水，它是随树 种的不同而异，对木材的性质没有影响。
学习情境12 木材的选择和应用
优点：轻质高强，导电、导热性低，有较好 的弹性和韧性，能承受冲击和振动，易于加 工；有美观的天然纹理等。
缺点：木材构造不均匀，各向异性，易腐易燃、 易吸湿变形等；且树木生长缓慢、不易成材。
使用：主要用作装饰、装修材料。
特等红松原木
红松板材
红松方材
实木家具
实木门1
水 曲 柳
榆 树
柞 树 叶
法国梧桐 梧桐树叶
1.2木材的构造与组成
一、木材的宏观构造：
❖ 树木主要由树皮、髓心和木质部组成。 ❖ 在木质部中，靠近髓心的 部分颜色较深，称为心材；靠 近树皮部分颜色较浅，称为边 材。心材含水量较小，不易翘 曲变形，耐蚀性较强；边材含 水量较大，易翘曲变形，耐蚀 性不如心材，所以心材利用价 值更大。
实木门2
实木门3
软木地板
复合地板
刨花板
高密度纤维板
胶合板
单元1 木材的基本知识
1.1树木的分类： 树木分为针叶树和阔叶树两类
➢针叶树：树干通直高大，纹理顺直，材质 均匀，木质较软且易于加工，故又称为软木 材。针叶树材强度较高，表观密度及胀缩变 形较小，耐腐蚀性较强，是建筑工程中的主 要用材，广泛用作承重构件，常用树种有松、 杉、柏等。
1、根据身边建筑物找出所用木材和种类； 2、学生分析木材应具有的性质。
计划：
学生根据木材应用，确定要掌握的有关知识，教 师进行指导。
学习情境12 木材的选择和应用
决策：
每组派代表发表讨论结果：所应具备的知识范围、 内容；学生评议。教师讲评。完善学习计划。
实施： 用师生互动的形式讲授有关知识 ，如下：
学习情境12 木材的选择和应用
学习情境12 木材的选择和应用
主要内容：了解木材的基本知识：树木的分类、 木材的构造与组成、木材的物理力学性质等； 木材的腐朽与防止；木材的综合利用等。
重点：木材的物理力学性质，木材的综合利用。 难点：木材的构造与组成
学习情境12 木材的选择和应用
咨讯：
❖ 木材细胞因功能不同主 要分为管胞、导管、木纤维、 髓线等。针叶树由管胞、树 脂道和髓线组成，管胞是主 要为纵向排列的厚壁细胞， 约占总体积的90%。髓线细 小而不明显。阔叶树由导管、 木纤维和髓线组成，导管是 壁薄而腔大的细胞，约占总 体积的20%。木纤维是一种 厚壁细胞，占50%以上。髓 线发达而明显。
❖ 从横切面可以看到深浅相
间的同心圆，称为年轮。每一
年轮中，色浅而质软的部分是
春季长成的，称春材或早材，
色深而质硬部分是夏秋季长成
的，称为夏材或晚材。夏材越
多，木材强度越高；年轮越密
且均匀，木材质量越好。在横
切面上，有许多从髓心向树皮
呈辐射状的细线条，称为髓线，
是木材中较脆弱的部位，干燥
时常沿髓线发生裂纹。
1-横切面 2-径切面 3-弦切面 4-树皮 5-木质部 6-髓心 7-髓线 8- 年轮
二、木材的微观构造
❖ 在显微镜下观察，可以看到木材是由无 数管状细胞紧密结合而成，它们大部分为纵 向排列，少数横向排列（如髓线）。每个细 胞又由细胞壁和细胞腔两部分组成，细胞壁 又是由细纤维组成，组成细胞壁的纤维之间 存在有极小的空隙，能吸附和渗透水分。木 材的细胞壁越厚，细胞腔越小，木材越密实， 其表观密度和强度也越大，但胀缩变形也大。
单元2 木材的性质 木材的物理力学性质主要有含水率、湿胀干缩、
强度、密度等性能，其中含水率对木材的湿 胀干缩性和强度影响很大。
一、木材的密度与表观密度 ❖ 木材的密度平均约为1.55g/cm3ห้องสมุดไป่ตู้表观密度
平均为0.50g/cm3,表观密度大小与木材种类 及含水率有关，通常以含水率为15%（标准 含水率）时的表观密度为准。
❖ 由于木材为非匀质构 造，故其胀缩变形各向不 同，其中以弦向最大，径 向次之，纵向（即顺纤维 方向）最小。因此，湿材 干燥后，其截面尺寸和形 状会发生明显的变化， ❖ 干缩会使木材翘曲、 开裂、接榫松动、接缝不 严。湿胀可造成表面鼓凸。 所以木材在使用前应预先 进行干燥。
木 材 干 燥 后 截
（2）木材的纤维饱和点
❖ 当木材中吸附水达到饱和状态而又无自 由水存在时，木材含水率称为纤维饱和点。 其值随树种而异，一般为25%〜35%。
（3）木材的平衡含水率
❖ 木材中所含的水分是随着环境的温度和 湿度的变化而改变的，当木材长时间处于一 定温度和湿度的环境中时，木材中的含水量 最后会达到与周围环境湿度相平衡，这时木 材的含水率称为平衡含水率。
面 形 状
的 改 变
四、木材的强度
1. 木材的力学强度
❖ 在建筑结构中，木材常用的强度有抗拉、抗 压、抗弯和抗剪强度。由于木材的构造各向不同， 致使各向强度有差异，为此木材的强度有顺纹强 度和横纹强度之分。木材的顺纹强度比其横纹强 度要大得多，所以工程上均充分利用它们的顺纹 强度。从理论上讲，木材强度中以顺纹抗拉强度 为最大，其次是抗弯强度和顺纹抗压强度，但实 际上是木材的顺纹抗压强度最高。
冷 杉 林
云 杉 幼 树
➢阔叶树：多数树种树干通直部分较短，材质 坚硬，较难加工，故又称为硬木材。
阔叶树材一般较重，强度高，胀缩和翘曲变形 大，易开裂，在建筑中常用于尺寸较小的装饰 构件。对于具有美丽天然纹理的树种，特别适 合于做室内装修、家具及胶合板等。常用树种 有水曲柳、榆木、柞木等。
❖ 为了避免木材在使 用过程中因含水率变化 太大而引起变形或开裂， 木材使用前，须干燥至 使用环境长年平均的平 衡含水率。
我国平衡含水率平均为 15%（北方约为12%， 南方约为18%）。
三、木材的湿胀与干缩变形
❖ 木材细胞壁内吸附水含量的变化会引 起木材的变形，即湿胀干缩。
❖ 木材具有很显著的湿胀干缩性，其规 律是：当木材的含水率在纤维饱和点以下时， 随着含水率的增大，木材体积产生膨胀，随 着含水率减小，木材体积收缩；而当木材含 水率在纤维饱和点以上，只是自由水增减变 化时，木材的体积不发生变化。纤维饱和点 是木材发生湿胀干缩的转折点。
二、木材的含水量
❖ 木材的含水量用含水率表示。木材 的含水率是指木材中所含水的质量占干燥 木材质量的百分数。
（1）木材中的水分：木材中主要有三种 水，即自由水、吸附水和结合水。自由水 是存在于木材细胞腔和细胞间隙中的水分； 吸附水是存在于细胞壁中的水分；化合水 是木材的化学成分中的结合水，它是随树 种的不同而异，对木材的性质没有影响。
学习情境12 木材的选择和应用
优点：轻质高强，导电、导热性低，有较好 的弹性和韧性，能承受冲击和振动，易于加 工；有美观的天然纹理等。
缺点：木材构造不均匀，各向异性，易腐易燃、 易吸湿变形等；且树木生长缓慢、不易成材。
使用：主要用作装饰、装修材料。
特等红松原木
红松板材
红松方材
实木家具
实木门1
水 曲 柳
榆 树
柞 树 叶
法国梧桐 梧桐树叶
1.2木材的构造与组成
一、木材的宏观构造：
❖ 树木主要由树皮、髓心和木质部组成。 ❖ 在木质部中，靠近髓心的 部分颜色较深，称为心材；靠 近树皮部分颜色较浅，称为边 材。心材含水量较小，不易翘 曲变形，耐蚀性较强；边材含 水量较大，易翘曲变形，耐蚀 性不如心材，所以心材利用价 值更大。
实木门2
实木门3
软木地板
复合地板
刨花板
高密度纤维板
胶合板
单元1 木材的基本知识
1.1树木的分类： 树木分为针叶树和阔叶树两类
➢针叶树：树干通直高大，纹理顺直，材质 均匀，木质较软且易于加工，故又称为软木 材。针叶树材强度较高，表观密度及胀缩变 形较小，耐腐蚀性较强，是建筑工程中的主 要用材，广泛用作承重构件，常用树种有松、 杉、柏等。
1、根据身边建筑物找出所用木材和种类； 2、学生分析木材应具有的性质。
计划：
学生根据木材应用，确定要掌握的有关知识，教 师进行指导。
学习情境12 木材的选择和应用
决策：
每组派代表发表讨论结果：所应具备的知识范围、 内容；学生评议。教师讲评。完善学习计划。
实施： 用师生互动的形式讲授有关知识 ，如下：